專利名稱：多色調光掩模、光掩模坯體、多色調光掩模的制造方法和圖案轉印方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于制造例如液晶顯示裝置等平板顯示器(Flat Panel Display:以 下稱為FPD)等的多色調光掩模、用于制造該多色調光掩模的光掩模坯體(7 *卜7 7夕7 >々)、該多色調光掩模(多階調7 *卜7 7々)的制造方法和使用該多色調光掩模的圖 案轉印方法。
背景技術：
例如，液晶顯示裝置中使用的TFT (薄膜晶體管)基板是使用在透明基板上形成有 由遮光部和透光部構成的轉印圖案的光掩模，經過例如5次 6次的光刻工序而制造的。近 年來，為了減少光刻工序數(shù)，開始使用在透明基板上形成有包含遮光部、半透光部、透光部 的轉印圖案(転寫〃夕一 >)的多色調光掩模(參照日本特開2007-249198號公報)。

發(fā)明內容
對于作為多色調光掩模的用戶的FPD制造商來說，減小形成于多色調光掩模的轉 印圖案的線寬(⑶)的面內分布，在實現(xiàn)優(yōu)異的FPD性能方面是極其重要的。因此，制造多 色調光掩模時，例如需要相對于設計值嚴格控制線寬(線幅)偏差。例如，要求達到如下的 規(guī)格相對于設計線寬，中心值為士 0. 1 μ m、更優(yōu)選士 0. 05 μ m的范圍，面內分布為0. 1 μ m， 更優(yōu)選面內分布為0. 05 μ m的范圍。制造上述多色調光掩模時，例如可以應用如下工序準備在透明基板上依次層積 有半透光膜和遮光膜的光掩模坯體的工序；在所述光掩模坯體上形成覆蓋遮光部的形成預 定區(qū)域的第1抗蝕劑圖案，以所述第1抗蝕劑圖案為掩模，對所述遮光膜進行蝕刻，形成遮 光膜圖案的工序；除去所述第1抗蝕劑圖案，在所述光掩模坯體上形成至少覆蓋半透光部 的形成預定區(qū)域的第2抗蝕劑圖案，以所述遮光膜圖案和所述第2抗蝕劑圖案為掩模，對所 述半透光膜進行蝕刻，形成半透光膜圖案的工序。FPD制造用的光掩模尺寸較大，例如是邊長(1邊)為300mm以上的方形，為了實現(xiàn) 提高面板制造効率，最近的產品采用邊長為IOOOmm以上的方形。因此，作為遮光膜的蝕刻 方法，不需要真空蝕刻室的濕式蝕刻是有利的。但是本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，上述多色調光掩模的制 造方法中，進行遮光膜的濕式蝕刻時，即使在面內的一部分中完成了蝕刻，而在另一部分中 有時蝕刻卻沒有完成至達到規(guī)定的線寬(CD)，會出現(xiàn)線寬的面內偏差。這種情況下難以確 定蝕刻的終點。即，如果在蝕刻速度快的部分的蝕刻完成時刻結束蝕刻，則其他部分會出現(xiàn) 遮光圖案的線寬大于設計值這樣的缺陷。并且，如果延長蝕刻時間以適合蝕刻速度慢的部 分，則對蝕刻速度快的部分進一步進行側面蝕刻，導致CD小于設計值。換而言之，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在上述多色調光掩模的制造方法中難以抑制光掩模坯 體的面內的蝕刻速率的局部變化。經過詳細的研究，觀察到根據(jù)所要形成的轉印圖案的形 狀，遮光膜的蝕刻速率傾向于向較大側變化或向較小側變化。其結果，會出現(xiàn)遮光膜圖案的線寬與設計值的差異(CD Shift)增大、或者局部產生遮光膜的蝕刻不良(遮光膜的脫落 (抜K )不良)，從而出現(xiàn)了多色調光掩模的品質下降，制造成品率惡化的情況。 本發(fā)明的目的在于提供多色調光掩模、用于制造該多色調光掩模的光掩模坯體、 該多色調光掩模的制造方法，其中，所述多色調光掩模能夠使在遮光膜面內的蝕刻速率均 勻而不取決于轉印圖案的形狀，提高多色調光掩模的品質，提高制造成品率。并且，本發(fā)明 的目的在于提供一種能夠通過使用所述多色調光掩模來改善FPD等制造成品率的圖案轉 印方法。本發(fā)明的第1方案是一種多色調光掩模，其是在透明基板上形成有規(guī)定的轉印圖 案的多色調光掩模，所述規(guī)定的轉印圖案包含遮光部、透光部和半透光部，其中，所述遮光 部在所述透明基板上依次層積具有導電性的蝕刻平衡膜(工〃 f > ^ K，>寸膜)、半透 光膜和遮光膜而成，所述半透光部在所述透明基板上依次層積所述蝕刻平衡膜和所述半透 光膜而成，所述透光部是所述透明基板露出而成的。本發(fā)明的第2方案是一種多色調光掩模，其是在透明基板上形成有規(guī)定的轉印圖 案的多色調光掩模，所述規(guī)定的轉印圖案包含遮光部、透光部和半透光部，其特征在于，所 述遮光部在所述透明基板上依次層積具有導電性的蝕刻平衡膜、半透光膜和遮光膜而成， 所述半透光部在所述透明基板上依次層積所述蝕刻平衡膜和所述半透光膜而成，所述透光 部是形成于所述透明基板上的所述蝕刻平衡膜的至少一部分露出而成的。本發(fā)明的第3方案是第1或第2方案所述的多色調光掩模，其中，所述蝕刻平衡膜 具有表面電阻(* 一卜抵抗(sheet resistance))值為IOkQ/口(或kQ/sq)以下的導 電性。本發(fā)明的第4方案是第1 第3任一方案所述的多色調光掩模，其中，所述蝕刻平 衡膜由金屬或金屬化合物形成。本發(fā)明的第5方案是第1 第4任一方案所述的多色調光掩模，其中，所述蝕刻平 衡膜對曝光光的膜透射率為60%以上。本發(fā)明的第6方案是第1 第5任一方案所述的多色調光掩模，其中，所述轉印圖 案所含有的所述遮光部的圖案線寬與所述遮光部的設計值之差為50mm以下。本發(fā)明的第7方案是第1 第6任一方案所述的多色調光掩模，其中，所述半透光 部具有的所述半透光膜的膜厚小于所述遮光部具有的所述半透光膜的膜厚。本發(fā)明的第8方案是第1 第7任一方案所述的多色調光掩模，其中，所述半透光 部具有第1半透光部和第2半透光部，所述第1半透光部在所述透明基板上依次層積所述 蝕刻平衡膜和所述半透光膜而成，所述第2半透光部是形成于所述透明基板上的所述蝕刻 平衡膜露出而成的。本發(fā)明的第9方案是一種光掩模坯體，其通過在透明基板上依次層積半透光膜和 遮光膜，并對所述半透光膜和所述遮光膜分別實施構圖(〃夕一二 )，由此在所述透明 基板上形成包含遮光部、透光部和半透光部的規(guī)定的轉印圖案，其中，在所述半透光膜和所 述透明基板之間形成有具有導電性的蝕刻平衡膜。本發(fā)明的第10方案是第9方案所述的光掩模坯體，其中，所述蝕刻平衡膜具有表 面電阻值為IOkQ/□以下的導電性。本發(fā)明的第11方案是第9或第10方案所述的光掩模坯體，其中，所述蝕刻平衡膜由金屬或金屬化合物形成。
本發(fā)明的第12方案是一種多色調光掩模的制造方法，其是在透明基板上形成有 包含遮光部、透光部和半透光部的規(guī)定的轉印圖案的多色調光掩模的制造方法，其中，所述 多色調光掩模的制造方法具有如下工序準備光掩模坯體的工序，所述光掩模坯體在所述透明基板上依次層積有具有導電 性的蝕刻平衡膜、半透光膜和遮光膜；第1蝕刻工序，其中，以在所述光掩模坯體上形成的第1抗蝕劑圖案為掩模，至少 對所述遮光膜進行蝕刻；和第2蝕刻工序，其中，除去所述第1抗蝕劑圖案后在進行了所述第1蝕刻的光掩模 坯體上形成第2抗蝕劑圖案，至少以所述第2抗蝕劑圖案為掩模，對所述遮光膜或所述半透 光膜進行蝕刻，所述第1蝕刻工序中，通過所述蝕刻平衡膜使所形成的所述遮光膜圖案的面內電 位分布均勻。本發(fā)明的第13方案是一種多色調光掩模的制造方法，其中，在所述第12方案中包 括如下工序第1蝕刻工序，其中，在所述光掩模坯體上形成覆蓋所述遮光部的形成預定區(qū) 域的第1抗蝕劑圖案，以所述第1抗蝕劑圖案為掩模，對所述遮光膜進行蝕刻，形成遮光膜 圖案；和第2蝕刻工序，其中，除去所述第1抗蝕劑圖案后，在進行了所述第1蝕刻的光掩模 坯體上形成至少覆蓋所述半透光部的形成預定區(qū)域的第2抗蝕劑圖案，至少以所述第2抗 蝕劑圖案為掩模，對所述半透光膜進行蝕刻，形成半透光膜圖案。本發(fā)明的第14方案是一種圖案轉印方法，其具有如下工序利用第1 第8任一 方案所述的多色調光掩模、用第9 第11任一方案所述的光掩模坯體制造出的多色調光掩 模、或基于第12 第13方案的制造方法的多色調光掩模，向被轉印體照射曝光光，將所述 轉印圖案轉印至在所述被轉印體上形成的抗蝕劑膜。根據(jù)本發(fā)明的多色調光掩模、光掩模坯體、多色調光掩模的制造方法，能夠使遮光 膜的蝕刻速率在面內均勻而與轉印圖案的形狀無關，提高多色調光掩模在線寬精度等方面 的品質，提高制造成品率。并且，根據(jù)本發(fā)明的圖案轉印方法，能夠通過使用所述多色調光 掩模來改善FPD等的制造成品率。


圖IA是本發(fā)明的一實施方式涉及的多色調光掩模的部分截面圖(示意圖)，圖IB 是通過使用該多色調光掩模的圖案轉印工序而形成在被轉印體上的抗蝕劑圖案的部分截 面圖。圖2是例示本發(fā)明的一實施方式涉及的多色調光掩模的制造工序的流程的概略 圖。圖3A是本發(fā)明的另一實施方式涉及的多色調光掩模的部分截面圖(示意圖)，圖 3B是通過使用該多色調光掩模的圖案轉印工序而形成在被轉印體上的抗蝕劑圖案的部分 截面圖。圖4是例示本發(fā)明的另一實施方式涉及的多色調光掩模的制造工序的流程的概 略圖。
圖5是本發(fā)明的再一實施方式涉及的多色調光掩模的部分截面圖(示意圖)。圖6是顯示在本發(fā)明的一實施方式涉及的多色調光掩模的制造工序中通過蝕刻 平衡膜使遮光膜的蝕刻速率均勻的狀況的概略圖。圖7是顯示在現(xiàn)有的多色調光掩模的制造工序中遮光膜的蝕刻速率根據(jù)轉印圖 案的形狀而發(fā)生局部變化的狀況的概略圖。圖8是顯示在對遮光膜進行蝕刻時半透光膜的露出面積小的情況的示意圖，圖 8(a)表示對在透明基板上依次層積有蝕刻平衡膜、半透光膜和遮光膜的樣品1進行蝕刻的 情況，圖8(b)表示對在透明基板上依次層積有半透光膜和遮光膜的樣品2進行蝕刻的情 況，圖8(c)表示對在透明基板上形成有遮光膜的樣品3進行蝕刻的情況。圖9是顯示對遮光膜進行蝕刻時半透光膜的露出面積大的情況的示意圖，圖9(a) 表示對在透明基板上依次層積有蝕刻平衡膜、半透光膜和遮光膜的樣品4進行蝕刻的情 況，圖9(b)表示對在透明基板上依次層積有半透光膜和遮光膜的樣品5進行蝕刻的情況， 圖9(c)表示對在透明基板上形成有遮光膜的樣品6進行蝕刻的情況。圖10是表示遮光膜圖案的線寬與設計值的差異的測定結果的曲線圖。圖11是顯示浸漬在電解液中的異種金屬的接合影響蝕刻速率的效果的概略圖， 圖11 (a)表示蝕刻速率的測定體系，圖11 (b)表示Cr單體板(單體板)、構成Cr-Mo重合板 (重&板)的Cr板、構成Cr-Mo重合板的Mo板、Mo單體板的各蝕刻速率的測定結果。
具體實施例方式<本發(fā)明的一實施方式>以下主要參照圖1A、圖1B、圖2、圖6對本發(fā)明的一實施方式進行說明。圖IA是本實施方式涉及的多色調光掩模的部分截面圖(示意圖)，圖IB是通過使 用該多色調光掩模的圖案轉印工序而在被轉印體上形成的抗蝕劑圖案的部分截面圖。圖2 是顯示本實施方式涉及的多色調光掩模的制造工序的流程的概略圖。圖6是顯示在本實施 方式涉及的多色調光掩模的制造工序中通過蝕刻平衡膜使遮光膜的蝕刻速率均勻的狀況 的概略圖。(1)多色調光掩模的構成圖IA所示的多色調光掩模100用于在制造例如液晶顯示裝置(IXD)的薄膜晶體 管(TFT)、濾色器、等離子顯示面板(PDP)等之際。其中，圖IA例示光掩模的層積結構，實際 的圖案不限于與此相同。多色調光掩模100具有轉印圖案，該轉印圖案包含在使用該多色調光掩模100時 遮住曝光光(光透射率大致為0%)的遮光部121 ；將曝光光的透射率降低至例如5 60% (設充分寬的透光部的透射率為100%時)的半透光部122 ；使曝光光100%透過的透光部 123。上述中，充分寬是指相對于曝光光學體系的分辨度(解像度)充分寬，即圖案的線寬 變化不對透射率產生影響的寬度，例如指20 μ m見方以上的寬度。遮光部121在透明基板110上依次層積具有 導電性的蝕刻平衡膜111、半透光膜 112和遮光膜113而成。并且，半透光部122在透明基板110上依次層積蝕刻平衡膜111和 半透光膜112而成，并且是半透光膜112的上表面露出而成的。并且，透光部123是透明基 板110露出而成的。此處，在不損害本發(fā)明的效果的范圍內，可以在上述膜之間或上下存在其他膜。構成遮光部121的遮光膜113的上表面不限于露出的情況，也可以在遮光膜113上 形成其他膜。并且，如后述那樣，也可以在透光部123可以殘留透射率高的蝕刻平衡膜111， 而透明基板110的上表面不露出。其中，關于蝕刻平衡膜111、半透光膜112和遮光膜113 被構圖的狀況將后述。透明基板110作為由例如石英(SiO2)玻璃、含有Si02、A1203、B2O3> R0、R2O等的低 膨脹玻璃等構成的平板構成。透明基板110的主面(正面(表面)及背面(裏面))以通 過研磨等變得平坦而平滑的方式構成。對于透明基板110，可以形成例如邊長為300mm以上 的方形，并且可以形成例如邊長為1000 2400mm的矩形。透明基板110的厚度例如可以 為 3mm 20mmo
蝕刻平衡膜111以具有表面電阻值例如為IOkQ/ □以下、優(yōu)選5kQ/ □以下、 更優(yōu)選2kQ/ □以下的導電性的膜的形式構成。蝕刻平衡膜111的膜厚可以為例如 20人 500A、優(yōu)選50A 300入。蝕刻平衡膜ill可以構成為由金屬或金屬化合物形成的 膜。作為金屬，可以使用Cr、Al、CoW、Ni、Mn等，作為金屬化合物，可以使用所述金屬的氧化 物、氮化物、碳化物、氧氮化物(酸化窒化物)、碳氮化物(炭化窒化物)、碳氧氮化物(酸化 窒化炭化物)等。其中，金屬含量過低時，難以確保上述的導電性，因此優(yōu)選確保規(guī)定的金 屬含量的組成。并且，優(yōu)選對在半透光膜112的蝕刻中使用的蝕刻液(或蝕刻氣體)具有 蝕刻耐性。這種情況下，如后述那樣，蝕刻平衡膜111能夠起到蝕刻半透光膜112時的蝕刻 阻擋層的作用。對用于蝕刻平衡膜111的膜的曝光光透射率沒有特別限制。其中，對于蝕刻平衡 膜111，可以在分別將遮光膜113和半透光膜112構圖、完成作為蝕刻平衡膜的作用之后，將 在透光部123殘留的部分除去。另一方面，也可以保留在透光部123殘留的蝕刻平衡膜111 的至少一部分，用作多色調光掩模100的一部分。這種情況下，優(yōu)選用于蝕刻平衡膜111的 膜的曝光光透射率為60%以上。例如，可以使蝕刻平衡膜111保持原狀殘留、或保持使減膜 后的一部分殘留的狀態(tài)下，用作多色調光掩模100的透光部123。這種情況下，優(yōu)選蝕刻平 衡膜111使用相對于透明基板110具有80%以上的曝光光透射率的膜。作為此時可用的透 射率高的膜材料，例如可以使用ITO(氧化銦錫)、AS (含銻氧化錫)、氧化鋅、銻錫(了 >千 ^ >錫)、氫氧化鎂、氧化錫(酸化錫)等。這種情況下，優(yōu)選蝕刻平衡膜111針對曝光光的 透射率相對于透明基板為85%以上。需要說明的是，本實施方式中具備在透明基板110上層積有蝕刻平衡膜111、半透 光膜112和遮光膜113的遮光部121 ；層積有蝕刻平衡膜111和半透光膜112的半透光部 122 ；露出透明基板110的透光部123，但在此基礎上還可以具備在透明基板110上殘留有 蝕刻平衡膜111的至少一部分的第2半透光部。即，如后述那樣，適當選擇蝕刻平衡膜111 的曝光光透射率，就能夠用作4色調光掩模，通過選擇其膜厚，還能夠調整透射率。這種情 況下的蝕刻平衡膜111的透射率取決于欲使用該多色調光掩模100制造的器件(^ ^ )的加工條件，例如可以在5 80%的范圍選擇。半透光膜112由鉻化合物、硅化鉬或其化合物構成，例如可以由CrO、CrN, CrC、 MoSix、MoSiN、MoSiON、MoSiCON等構成。半透光膜112以能夠使用氟(F)系的蝕刻液(或 蝕刻氣體)進行蝕刻的方式構成。并且，半透光膜112優(yōu)選對上述的鉻用蝕刻液(或蝕刻 氣體)具有蝕刻耐性。這種情況下，如后述那樣，在使用鉻用蝕刻液對遮光膜113進行蝕刻時，半透光膜112可以起到蝕刻阻擋層(二 〃 f > 7 7卜〃 ”層)的作用。需要說明的是， 也可以進行減膜以使構成半透光部122的半透光膜112的厚度小于構成遮光部121的半透 光膜112的厚度。由此能夠將半透光部122的透射率精確地調整至所期望的值。半透光膜112對曝光光的膜透射率優(yōu)選為5 80%。更優(yōu)選為7 70%。通過 這樣的透射率，能夠提高形成FPD等顯示裝置時的加工效率。該膜透射率可以通過選擇上 述材料的選擇和膜厚來獲得。
遮光膜113實質上以鉻(Cr)為主成分。其中，在遮光膜113的表面設置Cr化合 物(CrO、CrC、CrN等)的層時，可以使其表面具有反射抑制功能。遮光膜113構成為可以使 用例如含有硫酸鈰(IV)銨((NH4)2Ce(NO3)6)和高氯酸(HClO4)的鉻用蝕刻液進行蝕刻。圖IB例示出通過使用多色調光掩模100的圖案轉印工序而在被轉印體1上形成 的抗蝕劑圖案4p的部分截面圖?？刮g劑圖案4p通過如下方式形成隔著多色調光掩模100 對在被轉印體1上形成的正性抗蝕劑膜4照射曝光光，并進行顯影，由此形成抗蝕劑圖案 4p。被轉印體1具有基板2和在基板2上依次層積的金屬薄膜、絕緣層、半導體層等任意的 被加工層3a 3c，正性抗蝕劑膜4預先以均勻的厚度形成在被加工層3c上。其中，可以構 成為被加工層3b對被加工層3c的蝕刻具有耐性、被加工層3a對被加工層3b的蝕刻具有 耐性。隔著多色調光掩模100對正性抗蝕劑膜4照射曝光光時，在遮光部121不透射曝 光光，并且，曝光光的光量按照半透光部122、透光部123的順序階梯式地增加。于是，在分 別對應遮光部121、半透光部122的區(qū)域，正性抗蝕劑膜4的膜厚依次變薄，在對應遮光部 123的區(qū)域正性抗蝕劑膜4被除去。如此地，在被轉印體1上形成膜厚呈階梯式不同的抗蝕 劑圖案4p。形成抗蝕劑圖案4p后，可以從表面?zhèn)绕饘⒃谖幢豢刮g劑圖案4p覆蓋的區(qū)域(對 應透光部123的區(qū)域)露出的被加工層3c 3a依次蝕刻除去(第1蝕刻)。并且，對抗蝕 劑圖案4p進行灰化(減膜)，將膜厚最薄的區(qū)域(對應半透光部122的區(qū)域)除去，將新露 出的被加工層3c、3b依次蝕刻除去(第2蝕刻)。如此地，通過使用膜厚呈階梯式不同的 抗蝕劑圖案4p，可以實施以往需要2張光掩模的工序，可以減少掩模張數(shù)，可以簡化光刻工 序。(2)多色調光掩模的制造方法接著，參照圖2對本實施方式涉及的多色調光掩模100的制造方法進行說明。(光掩模坯體準備工序)首先，準備光掩模坯體100b，該光掩模坯體IOOb如圖2 (a)所示，在透明基板110 上依次層積具有導電性的蝕刻平衡膜111、半遮光膜112、和遮光膜113而成。如此地，本實 施方式涉及的光掩模坯體IOOb具備具有某種程度的導電性的材料相互的導通部分(此處 為由硅化鉬或其化合物(硅化鉬或其化合物是指至少含有Si和Mo的化合物)形成的半透 光膜112與以Cr為主成分的遮光膜113的接觸面)。遮光膜113上形成有第1抗蝕劑膜131。第1抗蝕劑膜131可以由正性光致抗蝕 劑材料或負性光致抗蝕劑材料構成。以下的說明中，設第1抗蝕劑膜131由正性光致抗蝕 劑材料形成。第1抗蝕劑膜131例如可以使用旋涂、狹縫涂布等方法來形成。(第1蝕刻工序)
接著，利用激光繪圖儀(> 一W描畫機)等進行描圖曝光，使第1抗蝕劑膜131的 一部分感光，利用噴霧方式等方法向第1抗蝕劑膜131供給顯影液來顯影，形成覆蓋遮光 部121的形成預定區(qū)域的第1抗蝕劑圖案131p。圖2(b)例示出了形成有第1抗蝕劑圖案 131p的狀態(tài)。接著，以形成的第1抗蝕劑圖案131p為掩模對遮光膜113進行蝕刻，形成遮光膜 圖案113p的同時，部分地露出半透光膜112的上表面。圖2(c)例示出了形成有遮光膜圖 案113p的狀態(tài)。使用含有硫酸鈰(IV)銨((NH4)2Ce(NO3)6)和高氯酸(HClO4)的上述鉻用 蝕刻液進行蝕刻。該蝕刻液具有導電性，起到電解液的作用。其中，伴隨著遮光膜113的蝕刻的進行，半透光膜112露出，異種金屬(遮光膜113 和半透光膜112各自含有的金屬)在相互具有接合部分的狀態(tài)下浸漬于電解液(蝕刻液) 中。其中，如上所述，使用現(xiàn)有的光掩模坯體(透明基板上依次層積半透光膜和遮光 膜且不具有蝕刻平衡膜的光掩模坯體)的情況下，存在遮光膜的蝕刻速率在面內不一致的 情況。特別是，會發(fā)現(xiàn)根據(jù)轉印圖案的形狀蝕刻速率局部降低或上升的現(xiàn)象。根據(jù)發(fā)明人 研究的結果發(fā)現(xiàn)，從開始蝕刻到露出半透光膜112之前的遮光膜113的濕式蝕刻行為，從之 后進行蝕刻而露出半透光膜112的時刻起，發(fā)生變化。即，認為是受到從露出半透光膜112 的時刻產生的、電池形成所致的新的因素的影響(電子供給狀態(tài)的變化)，蝕刻行為轉移至 不同的狀態(tài)。據(jù)認為，該新的狀態(tài)與面內的圖案形狀的差異、密度的差異、或遮光部與半透 光部的面積比的差異之中的至少一種有關。并且，發(fā)明人認為，由于上述的影響，遮光膜圖案的線寬局部不同于設計值，或局 部產生遮光膜的蝕刻不良(遮光膜的脫落不良)，從而存在多色調光掩模的品質下降、制造 成品率惡化的情況。與此相對，本實施方式涉及的光掩模坯體IOOb中，在半透光膜112的下層側具備 具有導電性的蝕刻平衡膜111。由此使遮光膜113的蝕刻速率始終穩(wěn)定均勻，而不取決于轉 印圖案的形狀(抑制遮光膜113的蝕刻速率的局部變化)。由此，只要適當選擇蝕刻終點， 就能夠防止遮光膜圖案113p的線寬與設計值局部不同或局部產生遮光膜113的蝕刻不良 (遮光膜113的脫落不良)的現(xiàn)象。其中，對蝕刻平衡膜111帶來的蝕刻速率均勻效果將后 述。遮光膜圖案113p的形成結束后，將第1抗蝕劑圖案131p剝離除去。然后，形成分 別對殘留的遮光膜113(遮光膜圖案113p)和露出的半透光膜112的上表面進行覆蓋的第 2抗蝕劑膜132。第2抗蝕劑膜132可以由正性光致抗蝕劑材料或負性光致抗蝕劑材料構 成。以下的說明中，設第2抗蝕劑膜132由正性光致抗蝕劑材料形成。第2抗蝕劑膜132 例如可以利用旋涂、狹縫涂布等方法來形成。圖2(d)例示出了形成有第2抗蝕劑膜132的 狀態(tài)。(第2蝕刻工序)接著，利用激光繪圖儀等進行描圖曝光，使第2抗蝕劑膜132的一部分感光，利用 噴霧 方式等方法向第2抗蝕劑膜132供給顯影液來顯影，形成至少覆蓋半透光部122的形 成預定區(qū)域的第2抗蝕劑圖案132p。圖2(e)例示出了形成有第2抗蝕劑圖案132p的狀 態(tài)。需要說明的是，如圖2(e)所例示，第2抗蝕劑圖案132p可以以覆蓋遮光膜圖案113p的部分或全部而不僅覆蓋半透光部122的形成預定區(qū)域的方式形成。 接著，以形成的遮光膜圖案113p和第2抗蝕劑圖案132p為掩模，依次對半透光膜 112和蝕刻平衡膜111進行蝕刻，在形成半透光膜圖案112p和蝕刻平衡膜圖案Illp的同 時使透光基板110部分露出。其中，半透光膜112的蝕刻可以使用上述的氟(F)系蝕刻液 (或蝕刻氣體)來進行。并且，蝕刻平衡膜111的蝕刻可以利用根據(jù)構成蝕刻平衡膜111的 材料適當選擇的蝕刻液(或蝕刻氣體)來進行。然后，將第2抗蝕劑圖案132p剝離除去，結束本實施方式涉及的多色調光掩模100 的制造方法。(3)蝕刻平衡膜帶來的效果如上所述，實施第1蝕刻工序時，隨著蝕刻的進行，遮光膜113被部分除去，由此部 分露出半透光膜112，遮光膜113和半透光膜112在相互具有接合部分的狀態(tài)下處于分別浸 漬于電解液(蝕刻液)中的狀態(tài)。此處，遮光膜113和半透光膜112是分別含有不同金屬 的材料，具有一定程度的導電性，因此，浸漬于電解液中的遮光膜和半透光膜構成例如類似 于伽伐尼電池(力電池)的化學電池，從這一時刻開始，遮光膜113的蝕刻行為受到 所形成的電池的電子移動的支配。并且，其結果會出現(xiàn)蝕刻速率降低或上升的情況。關于 對浸漬于電解液中的、相互具有接合部分的異種金屬的蝕刻速率產生影響的效果(也將其 稱為電池效果)，利用圖11進行說明。圖11(a)表示蝕刻速率的測定體系，示出了在上述鉻用蝕刻液中分別浸漬由Cr構 成的Cr單體板、由Mo構成的Mo單體板、Cr板和Mo板重合而成的Cr-Mo重合板(異種金 屬接觸而導通)的狀態(tài)。圖11 (b)是表示Cr單成分(單體)板、Cr-Mo重合板、Mo單體板的各蝕刻速率的 測定結果的曲線圖。根據(jù)圖11 (b)可知，Cr-Mo重合板中Cr的蝕刻速率減少至Cr單體板的 Cr蝕刻速率的一半以下。并且可知，Cr-Mo重合板中Mo的蝕刻速率與Mo單體板的Mo的蝕 刻速率相比有所增加。即可知，若將相互導通的異種金屬浸漬于電解液中，則會影響蝕刻速 率，離子化傾向小的金屬(此處為Cr)的蝕刻速率降低，同時，離子化傾向大的金屬(此處 為鉬)的蝕刻速率增加。根據(jù)以上結果可以理解，對多色調光掩模100進行濕式蝕刻時，含 有相互不同金屬的遮光膜113和半透光膜112具有各自規(guī)定的導電性，并且兩者在導通的 狀態(tài)下與蝕刻液接觸時，會產生與僅遮光膜113浸漬于蝕刻液時不同的蝕刻行為，導致蝕 刻速率發(fā)生變化。此處，通過實施上述的第1蝕刻工序產生的半透光膜112的露出面積根據(jù)轉印圖 案的形狀而局部不同。即，根據(jù)轉印圖案的形狀，露出的半透光膜112的面積有的地方大， 有的地方小。根據(jù)發(fā)明人等的認知，在現(xiàn)有的多色調光掩模的制造工序中，半透光膜112的 露出面積、與蝕刻過程中的遮光膜113圖案的面積比、相互的距離、各自形狀的差異會引起 上述電池效果的強弱，由此產生遮光膜113的蝕刻速率在面內變得不均勻的問題。即，根據(jù) 轉印圖案的形狀，既存在遮光膜113的蝕刻速率的變化大的部位，也存在遮光膜113的蝕刻 速率變化小的部位，蝕刻的終點在面內并不恒定。對于這種現(xiàn)象，圖7給出了發(fā)明人對此進 行討論的模型。圖7是顯示在現(xiàn)有的多色調光掩模的制造工序中遮光膜113的蝕刻速率根據(jù)轉印 圖案的形狀而發(fā)生局部變化的狀態(tài)的概略圖。圖7中，由MoSi形成的半透光膜112和由Cr形成的遮光膜113依次層積在透明基板110上而不通過蝕刻平衡膜111。然后，以在遮光膜 113上形成的抗蝕劑圖案131p為掩模，使用上述的鉻用蝕刻液(電解液)對遮光膜113進 行蝕刻，形成遮光膜圖案113p，同時部分地露出半透光膜112的上表面。其中，圖中右側以 半透光膜112的露出面積大的方式構成，圖中左側以半透光膜112的露出面積小的方式構 成。如圖7所示，由于半透光膜112露出而與蝕刻液(電解液)接觸，形成半透光膜112 的Mo離子化，發(fā)生例如Mo々Mo3++3e_這樣的反應。與露出面積小的圖中左側的半透光 膜112相比，在露出面積大的圖中右側的半透光膜112中產生了更多的電子。通過Mo的離 子化產生的電子(e_)由半透光膜112供給至遮光膜113。即，與圖中左側的遮光膜113(遮 光膜圖案113p)相比，圖中右側的遮光膜113(遮光膜圖案113p)被供給了更多的電子。其 結果，產生了 Cr的離子化反應難以進行的狀況。由上述Mo向此時形成的各遮光膜圖案113p 供給電子的狀態(tài)不同，因此各遮光圖案113P的電位變得不均勻，遮光膜113的蝕刻速率局 部變得不均勻。例如，在圖中右側，遮光膜113的蝕刻速率的降低比圖中左側的遮光膜113 的蝕刻速率的降低要明顯。于是，發(fā)明人對于減少根據(jù)轉印圖案的形狀所產生的電池效果的強弱(即根據(jù)相 對于作為蝕刻對象的遮光膜113的面積的、附近的半透光膜112的露出面積的大小所產生 的遮光膜圖案113p的電位差)的方法進行了深入的研究。結果發(fā)現(xiàn)，通過在半透光膜112 的下層側設置具有導電性的蝕刻平衡膜111，能夠使形成的各遮光膜圖案113p的電位均 勻，抑制遮光膜113的蝕刻速率的局部變化。即，發(fā)現(xiàn)了通過設置蝕刻平衡膜111，遮光膜 113面內的任意部分的電位都變得實質性相同，能夠使蝕刻Cr時離子化的傾向變得均勻。
圖6顯示了在本實施方式涉及的多色調光掩模100的制造工序中遮光膜113的蝕 刻速率通過蝕刻平衡膜111而均勻化的模型(遮光膜圖案113P的電位通過蝕刻平衡膜111 而均勻化的狀況)。圖6中，在透明基板110上依次層積有具有規(guī)定的導電性的下述膜由 金屬或金屬化合物形成的蝕刻平衡膜111、由MoSi形成的半透光膜112、以Cr為主成分的 遮光膜113。然后，與圖7同樣地，以在遮光膜113上形成的抗蝕劑圖案131p為掩模，使用 上述的鉻用蝕刻液(電解液)對遮光膜113進行蝕刻，形成遮光膜圖案113p。然后，隨著蝕 刻的進行，半透光膜112的上表面部分地露出。并且，與圖7同樣地，圖中右側構成為半透 光膜112的露出面積大，圖中左側構成為半透光膜112的露出面積小。如圖6所示，由于半透光膜112露出而與蝕刻液(電解液)接觸，因此形成半透光 膜112的Mo離子化，發(fā)生例如Mo馬Mo3++3e-這樣的反應。與露出面積小的圖中左側 的半透光膜112相比，在露出面積大的圖中右側的半透光膜112中產生了更多的電子。通 過Mo的離子化產生的電子(e_)由半透光膜112流至遮光膜113。此處，由于蝕刻平衡膜 111具有導電性，圖中右側產生的電子不僅流入圖中右側的遮光膜113(遮光膜圖案113p)， 還通過蝕刻平衡膜111、圖中左側的半透光膜112流入圖中左側的遮光膜113 (遮光膜圖案 113p)。由此，形成的各遮光膜圖案113p的電位得以均勻，遮光膜113的蝕刻速率在局部得 以均勻。對于支持上述效果的測定結果，利用圖8 10進行說明。圖8是顯示對遮光膜113進行蝕刻時，蝕刻中產生的半透光膜112的露出面積比 作為蝕刻對象的遮光膜面積小的情況的示意圖，圖8 (a)表示對在透明基板110上依次層積有蝕刻平衡膜111、半透光膜112和遮光膜113的樣品1(具備與本實施方式涉及的光掩模 坯體IOOb相同的層積結構的樣品)進行蝕刻的情況，圖8(b)表示對在透明基板110上依 次層積有半透光膜112和遮光膜113的樣品2(具備與現(xiàn)有的多色調用光掩模坯體相同的 層積結構的樣品)進行蝕刻的情況，圖8(c)表示對在透明基板110上形成有遮光膜113的 樣品3 (具備與現(xiàn)有的二元光掩模坯體相同的層積結構的樣品)進行蝕刻的情況。其中，蝕 刻時，在各樣品的表面涂布抗蝕劑膜，形成僅除去蝕刻部抗蝕劑的抗蝕劑圖案后，將Cr蝕 刻液供給至露出的遮光膜113，由此進行蝕刻。 并且，圖9是顯示對遮光膜113進行蝕刻時，在蝕刻部的附近露出面積比該蝕刻部 的面積大的半透光膜112 (圖中以符號201表示的部位)的情況的示意圖，圖9(a)表示對 在透明基板110上依次層積有蝕刻平衡膜111、半透光膜112和遮光膜113的樣品4(具備 與本實施方式涉及的光掩模坯體IOOb相同的層積結構的樣品)進行蝕刻的情況，圖9(b) 表示對在透明基板110上依次層積有半透光膜112和遮光膜113的樣品5 (具備與現(xiàn)有的 多色調用光掩模坯體相同的層積結構的樣品)進行蝕刻的情況，圖9 (c)表示對在透明基板 110上形成有遮光膜113的樣品6(具備與現(xiàn)有的二元光掩模坯體(バ イ ナ リ ワ ォ ト マ ス ブ ラ ン ヶ)相同的層積結構的樣品)進行蝕刻的情況。其中，蝕刻時，與圖8同樣地在各樣 品的表面涂布抗蝕劑膜，形成僅除去蝕刻部抗蝕劑的抗蝕劑圖案后，將Cr蝕刻液供給至露 出的遮光膜113，由此進行蝕刻。其中，本測定中，由于明確地掌握了蝕刻平衡膜111的作用，對蝕刻條件和圖案進 行了設計(工夫)。即，通過使蝕刻時間長于實際的蝕刻時間、并且如圖8、9那樣進行圖案 的配置，由此選擇能明顯掌握由蝕刻平衡膜111的存在與否所致的后述的CD Shift的差異 的條件。圖10是對于上述樣品1 6表示遮光膜圖案113p的測定部200的線寬(圖8、 9中蝕刻部的線寬)與設計值的差異(稱為CDshift)的曲線圖。圖10中的記號◇、記號 △、記號□分別表示圖8的樣品1、2、3的CDshift (μ m)。并且，圖11中的記號◆、記號▲、 記號■分別表示圖9的樣品4、5、6的CDshif(μm)。如圖10所示，對上述樣品1 6各實施3次關于遮光膜113的蝕刻的驗證試驗，每 一次驗證分別測定CD shift(ym)。結果可知，具有與本實施方式涉及的光掩模坯體100b 相同的層積結構的樣品1(記號◇)、樣品4(記號◆)中，CDshift總為0. 100 ( μ m)以下 而與半透光膜112的露出面積無關。與此相對，具有與不帶有蝕刻平衡膜111的現(xiàn)有的多 色調用光掩模坯體相同的層積結構的樣品2 (記號△)、樣品5(記號▲)中，隨著半透光膜 112的露出面積的增大，CD shift由0.0500 (μ m)增大到0.300 (μ m)。其中，具有與現(xiàn)有 的二元光掩模坯體相同的層積結構的樣品3 (記號口)、樣品6(記號·)中，由于不產生電 池效果，CD shift總為0. 1000 ( μ m)以下。需要說明的是，如上所述確認到，本測定中對CD shift能夠被控制在0.1μm以下，但實際的TFT制造用光掩模中，CD Shift能夠控制為0.05 μ m以下，進而，還能夠制造 具有⑶Shift為0. 03 μ m以下的規(guī)格的光掩模。如上所述，根據(jù)本實施方式，通過設置蝕刻平衡膜111，能夠使遮光膜113的蝕刻 速率的變化均勻而與轉印圖案的形狀無關，提高多色調光掩模100的品質，提高制造成品 率。并且，根據(jù)使用本實施方式涉及的多色調光掩模100的圖案轉印方法，能夠改善FPD等的制造成品率。其中，能夠明顯觀察到本實施方式的效果的是半透光膜112和遮光膜113均具有 一定程度的導電性的情況。這是因為，這樣的情況下，在第1蝕刻工序(濕式蝕刻工序)中 構成了電池。例如，當半透光膜112和遮光膜113均由IOkQ/ □以下、進而為5kQ/ □以 下的導電性材料構成時，能夠明顯地獲得本實施方式涉及的效果。 并且，本實施方式涉及的蝕刻平衡膜111只要是具有如下程度的導電性的膜即 可起到用于使面內的蝕刻行為均勻的電子傳輸作用、供給作用的程度的導電性。其中，更 優(yōu)選其具有比半透光膜112或遮光膜113所具有的導電性高的導電性(低表面電阻值)。 進一步優(yōu)選本實施方式涉及的蝕刻平衡膜111所具有的表面電阻值為半透光膜112或遮光 膜113各自具有的表面電阻值的1/5以下。由此，即使轉印圖案在面內具有各種各樣的形 狀分布、密度分布，也能充分實現(xiàn)電子供給順利進行的效果，能夠縮小轉印圖案整體的面內 的電位差。<本發(fā)明的其他實施方式>與上述實施方式的不同點在于，本實施方式涉及的多色調光掩模100’構成為4色 調光掩模。圖3A是本實施方式涉及的多色調光掩模100’的部分截面圖(示意圖)，圖3B是 通過使用該多色調光掩模100’的圖案轉印工序而在被轉印體1上形成的抗蝕劑圖案的部 分截面圖。圖4是顯示本實施方式涉及的多色調光掩模100’的制造工序的流程的概略圖。(1)多色調光掩模的構成本實施方式涉及的多色調光掩模100’具有轉印圖案，該轉印圖案包括使用該多 色調光掩模100’時遮住曝光光(光透射率大致為0% )的遮光部121 ；將曝光光的透射率 降低至5% 70% (設充分寬的透光部123的透射率為100%時。以下相同)、優(yōu)選5% 50%程度的第1半透光部122a ；將曝光光的透射率降低至5% 80%、優(yōu)選7% 70%程度 的第2半透光部122b ；100%透過曝光光的透光部123。上述中，充分寬是指相對于曝光光 學體系的分辨度充分寬，即圖案的線寬變化不對透射率產生影響的寬度，例如指20μπι見 方以上的寬度。與上述實施方式同樣，遮光部121在透明基板110上依次層積具有導電性的蝕刻 平衡膜111、半透光膜112和遮光膜113而成。并且，第1半透光部122a與上述實施方式 的半透光部122同樣，在透明基板110上依次層積蝕刻平衡膜111和半透光膜112而成。 第2半透光部122b是形成于透明基板110上的蝕刻平衡膜111露出而成的。并且，透光部 123與上述實施方式同樣，是透明基板110部分露出而成的。此處，構成遮光部121的遮光 膜113的上表面不限于露出的情況，在遮光膜113上形成其他膜也沒有關系。其中，關于蝕 刻平衡膜111、半透光膜112和遮光膜113被構圖后的狀況將后述。透明基板110、蝕刻平衡膜111、半透光膜112、遮光膜113的構成與上述實施方式 相同。其中，也可以進行減膜以使構成第2半透光部122b的蝕刻平衡膜111的厚度小于 構成遮光部121、第1半透光部122a的蝕刻平衡膜111的厚度。由此能夠將第2半透光部 122b的透射率精確地調整至所期望的值。圖3(b)例示出通過使用多色調光掩模100’的圖案轉印工序而在被轉印體1上形 成的抗蝕劑圖案4p’的部分截面圖。抗蝕劑圖案4p’通過如下方式形成隔著多色調光掩模100’對在被轉印體1上形成的正性抗蝕劑膜4照射曝光光，并進行顯影，由此形成抗蝕 劑圖案4p’。被轉印體1具有基板2和在基板2上依次層積的金屬薄膜、絕緣層、半導體層 等任意的被加工層3a 3c，正性抗蝕劑膜4預先以均勻的厚度在被加工層3c上形成。其 中，可以以被加工層3b對被加工層3c的蝕刻具有耐性、被加工層3a對被加工層3b的蝕刻 具有耐性的方式構成。 隔著多色調光掩模100’對正性抗蝕劑膜4照射曝光光時，在遮光部121不透過曝 光光，并且，曝光光的光量按照第1半透光部122a、第2半透光部122b、透光部123的順序 階梯式地增加。于是，正性抗蝕劑膜4在分別對應遮光部121、第1半透光部122a、第2半 透光部122b的區(qū)域膜厚依次變薄，在對應透光部123的區(qū)域被除去。如此地，在被轉印體 1上形成膜厚呈階梯式不同的抗蝕劑圖案4p’。形成抗蝕劑圖案4p’后，可以從表面?zhèn)绕饘⒃谖幢豢刮g劑圖案4p’覆蓋的區(qū)域(對 應透光部123的區(qū)域)露出的被加工層3c 3a依次蝕刻除去(第1蝕刻)。并且，對抗 蝕劑圖案4p’進行灰化(減膜)，將膜厚最薄的區(qū)域(對應第2半透光部122b的區(qū)域)除 去，將新露出的被加工層3c、3b依次蝕刻除去(第2蝕刻)。并且，進一步對抗蝕劑圖案4p’ 進行灰化(減膜)，將膜厚第二薄的區(qū)域(對應第1半透光部122a的區(qū)域)除去，將新露 出的被加工層3c蝕刻除去(第3蝕刻)。如此地，通過使用膜厚呈階梯式不同的抗蝕劑圖 案4p’，可以實施以往需要3張光掩模的工序，可以減少所使用的掩模張數(shù)，可以簡化光刻 工序。(2)多色調光掩模的制造方法接著，參照圖4對本實施方式涉及的多色調光掩模100’的制造方法進行說明。(光掩模坯體準備工序)首先，準備光掩模坯體100b，該光掩模坯體IOOb如圖4(a)所示，在透明基板110 上依次層積具有導電性的蝕刻平衡膜111、半透光膜112和遮光膜113而成。遮光膜113上 形成有第1抗蝕劑膜131。(第1蝕刻工序)接著，利用激光繪圖儀等進行描圖曝光，使第1抗蝕劑膜131的一部分感光，利用 噴霧方式等方法向第ι抗蝕劑膜131供給顯影液來顯影，形成覆蓋遮光部121的形成預定 區(qū)域的第1抗蝕劑圖案131p。圖4(b)例示出了形成有第1抗蝕劑圖案131p的狀態(tài)。接著，以形成的第1抗蝕劑圖案131p為掩模對遮光膜113進行蝕刻，形成遮光膜 圖案113p的同時，部分地露出半透光膜112的上表面。圖4(c)例示出了形成有遮光膜圖 案113p的狀態(tài)。通過上述的鉻用蝕刻液來進行蝕刻。該蝕刻液具有導電性，起到電解液的 作用。并且，將第1抗蝕劑圖案131p通過剝離等除去后，形成分別對殘留的遮光膜113 和露出的半透光膜112的上表面進行覆蓋的第2抗蝕劑膜132。圖4(d)例示出了形成有第 2抗蝕劑膜132的狀態(tài)。(第2蝕刻工序)接著，利用激光繪圖儀等進行描圖曝光，使第2抗蝕劑膜132的一部分感光，利用 噴霧(7 ^ >—)方式等方法向第2抗蝕劑膜132供給顯影液來顯影，形成至少覆蓋第1 半透光部122a的形成預定區(qū)域的第2抗蝕劑圖案132p。圖4(e)例示出了形成有第2抗蝕劑圖案132p的狀態(tài)。需要說明的是，如圖4(e)所示，第2抗蝕劑圖案132p可以以覆蓋遮 光膜圖案113p的部分或全部而不僅覆蓋第1半透光部122a的形成預定區(qū)域的方式形成。接著，以形成的遮光膜圖案113p和第2抗蝕劑圖案132p為掩模，對半透光膜112 進行蝕刻，在形成半透光膜圖案112p的同時部分露出蝕刻平衡膜111的上表面。然后，將第2抗蝕劑圖案132p通過剝離等除去后，形成分別對殘留的遮光膜113、 半透光膜112和露出的蝕刻平衡膜111的上表面進行覆蓋的第3抗蝕劑膜133。圖4(f)例 示出了形成有第3抗蝕劑膜133的狀態(tài)。(第3構圖工序)接著，利用激光繪圖儀等進行描圖曝光，使第3抗蝕劑膜133的一部分感光，利用 噴霧方式等方法向第3抗蝕劑膜133供給顯影液來顯影，形成至少覆蓋第2半透光部122b 的形成預定區(qū)域的第3抗蝕劑圖案133p。圖4(g)例示出了形成有第3抗蝕劑圖案133p的 狀態(tài)。需要說明的是，如圖4(g)所示，第3抗蝕劑圖案133p以覆蓋遮光膜圖案113p和半透 光膜圖案112p的部分或全部而不僅覆蓋第2半透光部122b的形成預定區(qū)域的方式形成。接著，以形成的第3抗蝕劑圖案133p為掩模，對蝕刻平衡膜111進行蝕刻，在形成 蝕刻平衡膜圖案112p的同時，部分地露出透明基板110的上表面。然后，將第3抗蝕劑圖 案133p通過剝離等除去，結束本實施方式涉及的多色調光掩模100’的制造方法。通過本實施方式，也能起到與上述的實施方式同樣的效果。即，通過設置蝕刻平 衡膜111，能夠使遮光膜113的蝕刻速率的變化均勻而不取決于轉印圖案的形狀，提高多色 調光掩模100’的品質，提高制造成品率。并且，根據(jù)使用本實施方式涉及的多色調光掩模 100’的圖案轉印方法，能夠改善FPD等的制造成品率。〈本發(fā)明另外的實施方式〉以上對本發(fā)明的實施方式進行了具體的說明，但本發(fā)明并不限于上述 的實施方 式，可以在不脫離其要旨的范圍進行各種變更。例如，可以如圖5所示那樣，上述多色調光掩模100所具備的透光部123也可以被 構成為形成于透明基板110上的蝕刻平衡膜111露出而成。
權利要求
一種多色調光掩模，其是在透明基板上形成有規(guī)定的轉印圖案的多色調光掩模，所述規(guī)定的轉印圖案包含遮光部、透光部和半透光部，其特征在于，所述遮光部是在所述透明基板上依次層積具有導電性的蝕刻平衡膜、半透光膜和遮光膜而成的，所述半透光部是在所述透明基板上依次層積所述蝕刻平衡膜和所述半透光膜而成的，所述透光部是所述透明基板露出而成的。
2. 一種多色調光掩模，其在透明基板上形成有規(guī)定的轉印圖案，所述規(guī)定的轉印圖案 包含遮光部、透光部和半透光部，其特征在于，所述遮光部是在所述透明基板上依次層積具有導電性的蝕刻平衡膜、半透光膜和遮光 膜而成的，所述半透光部是在所述透明基板上依次層積所述蝕刻平衡膜和所述半透光膜而成的，所述透光部是形成于所述透明基板上的所述蝕刻平衡膜的至少一部分露出而成的。
3.如權利要求1或2所述的多色調光掩模，其特征在于，所述蝕刻平衡膜具有表面電阻值為IOkQ/ □以下的導電性。
4.如權利要求1或2所述的多色調光掩模，其特征在于，所述蝕刻平衡膜由金屬或金屬化合物形成。
5.如權利要求1或2所述的多色調光掩模，其特征在于，所述蝕刻平衡膜對曝光光的透射率為60%以上。
6.如權利要求1或2所述的多色調光掩模，其特征在于，所述轉印圖案所含有的所述遮光部的圖案線寬與所述遮光部的設計值的線寬之差為50nm以下。
7.如權利要求1或2所述的多色調光掩模，其特征在于，所述半透光部具有的所述半透光膜的膜厚小于所述遮光部具有的所述半透光膜的膜厚。
8.如權利要求1或2所述的多色調光掩模，其特征在于，所述半透光部具有第1半透光部和第2半透光部，所述第1半透光部是在所述透明基板上依次層積所述蝕刻平衡膜和所述半透光膜而成的，所述第2半透光部是形成于所述透明基板上的所述蝕刻平衡膜露出而成的。
9. 一種光掩模坯體，其通過在透明基板上依次層積半透光膜和遮光膜，并對所述半透 光膜和所述遮光膜分別實施構圖，由此在所述透明基板上形成包含遮光部、透光部和半透 光部的規(guī)定的轉印圖案，該光掩模坯體的特征在于，在所述半透光膜和所述透明基板之間形成有具有導電性的蝕刻平衡膜。
10.如權利要求9所述的光掩模坯體，其特征在于，所述蝕刻平衡膜具有表面電阻值為IOkQ/□以下的導電性。
11.如權利要求9或10所述的光掩模坯體，其特征在于，所述蝕刻平衡膜由金屬或金屬化合物形成。
12. 一種多色調光掩模的制造方法，其是在透明基板上形成包含遮光部、透光部和半透 光部的規(guī)定的轉印圖案的多色調光掩模的制造方法，其特征在于，所述多色調光掩模的制造方法包括準備光掩模坯體的工序，所述光掩模坯體是在所述透明基板上依次層積有具有導電性 的蝕刻平衡膜、半透光膜和遮光膜而成的；第1蝕刻工序，其中，以在所述光掩模坯體上形成的第1抗蝕劑圖案為掩模，至少對所 述遮光膜進行蝕刻；和第2蝕刻工序，其中，除去所述第1抗蝕劑圖案后，在進行了所述第1蝕刻的光掩模坯 體上形成第2抗蝕劑圖案，至少以所述第2抗蝕劑圖案為掩模，對所述遮光膜或所述半透光 膜進行蝕刻，所述第1蝕刻工序中，通過所述蝕刻平衡膜使所形成的所述遮光膜圖案的面內電位分 布均勻。
13.如權利要求12所述的多色調光掩模的制造方法，其特征在于，該方法包括第1蝕刻工序，其中，在所述光掩模坯體上形成覆蓋所述遮光部的形成預定區(qū)域的第1 抗蝕劑圖案，以所述第1抗蝕劑圖案為掩模，對所述遮光膜進行蝕刻，形成遮光膜圖案；和第2蝕刻工序，其中，除去所述第1抗蝕劑圖案后，在進行了所述第1蝕刻的光掩模坯 體上形成至少覆蓋所述半透光部的形成預定區(qū)域的第2抗蝕劑圖案，至少以所述第2抗蝕 劑圖案為掩模，對所述半透光膜進行蝕刻，形成半透光膜圖案。
14.一種圖案轉印方法，其特征在于具有如下工序采用多色調光掩模，向被轉印體照 射曝光光，將所述轉印圖案轉印至在所述被轉印體上形成的抗蝕劑膜，所述多色調光掩模 是權利要求1或2所述的多色調光掩模、用權利要求9或10所述的光掩模坯體制造出的多 色調光掩模、或由權利要求12或13的制造方法得到的多色調光掩模。
全文摘要
本發(fā)明涉及多色調光掩模及其制造方法，所述多色調光掩模在透明基板上形成有規(guī)定的轉印圖案，所述規(guī)定的轉印圖案包含遮光部、透光部和半透光部。遮光部是在透明基板上依次層積具有導電性的蝕刻平衡膜、半透光膜和遮光膜而成，半透光部是在透明基板上依次層積蝕刻平衡膜和半透光膜而成，透光部是透明基板露出而成的。
文檔編號G03F7/00GK101989043SQ20101024354
公開日2011年3月23日 申請日期2010年7月30日 優(yōu)先權日2009年7月30日
發(fā)明者吉川裕, 福元友德 申請人:Hoya株式會社