專利名稱：灰色調(diào)掩模坯、灰色調(diào)掩模及制品加工標(biāo)識或制品信息標(biāo)識的形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及成為用于半導(dǎo)體集成電路等制造等的光掩模(灰色調(diào)掩模)的原材料的光掩模還(灰色調(diào)掩模還(gray tone mask blank)),特別是成為作為FPD (平板顯示器)用合適的灰色調(diào)掩模的原材料的灰色調(diào)掩模坯及灰色調(diào)掩模，以及在灰色調(diào)掩模中形成的制品加工標(biāo)識或制品信息標(biāo)識的形成方法。
背景技術(shù)：
近年來，在TFT液晶顯示裝置的制造中，為了簡化制造工序而使用了灰色調(diào)掩模。通常的光掩模由透光部和遮光部構(gòu)成，透過掩模的曝光光的強(qiáng)度實(shí)際上是遮光和透光2個值，灰色調(diào)掩模由透光部、半透光部和遮光部組成，改變從各個部分透過的曝光光的強(qiáng)度，變成遮光、半透光以及透光3個值。使用了灰色調(diào)掩模的曝光，是使用灰色調(diào)掩模利用I片光掩模進(jìn)行通常的2片光掩模承擔(dān)的工序的曝光。作為這樣的灰色調(diào)掩模的制造方法之一，提出了使用鉻化合物作為遮光膜，半透光部通過部分蝕刻遮光膜降低厚度，以得到規(guī)定的透射率的技術(shù)方案(特開平7-49410號公報)。但是，在這樣部分進(jìn)行蝕刻的方法中，由于難以對半透光部在光掩模全面均勻地蝕刻，因此提出了做成遮光膜和半透光膜的2層結(jié)構(gòu)，使用分別利用了可選擇性蝕刻的材料的光掩模坯的方法。作為這樣的方法，公開了以下方法在遮光膜中使用Cr，在半透光膜中使用MoSi，在遮光膜的Cr的圖案化中進(jìn)行使用了氯系氣體的干蝕刻或使用了硝酸鈰和高氯酸的混合溶液的濕蝕刻，MoSi的蝕刻中使用氟系氣體(特開2005-37933號公報)。另一方面，光掩模在形成圖案的部分的外側(cè)，有時形成用于曝光時對準(zhǔn)位置的定位標(biāo)記和條形碼、數(shù)字、字母等掩模的ID和種類等掩模信息標(biāo)記。另外，在制造灰色調(diào)掩模時，為了分別形成半透光部和遮光部的圖案，在平版印刷法(lithography)中要進(jìn)行2次曝光，這時，為了對準(zhǔn)位置有時預(yù)先需要定位標(biāo)記。

發(fā)明內(nèi)容
將光掩模用于曝光時，為了防止來自光掩模的反射光產(chǎn)生的重影圖案，遮光部要選擇對曝光光反射率低的材料。另一方面，在利用反射光進(jìn)行讀取定位標(biāo)記和掩模信息標(biāo)記的情況中，需要存在具有形成了標(biāo)記的膜的部分和無該膜的部分的反射率的差。現(xiàn)有的由遮光部和透光部組成的遮光和透光2個值的光掩模的情況下，由于形成了標(biāo)記的膜是遮光膜，沒有遮光膜的部分是透明基板，因此反射率的差足夠大，能充分檢測標(biāo)記。但是，在上述具有蝕刻特性不同的半透光膜和遮光膜的2層的膜結(jié)構(gòu)的光掩模坯中，要形成上述標(biāo)記利用同樣的方法讀取的情況下，因為各個膜的蝕刻特性不同，為了形成反射率差大的標(biāo)記，在定位標(biāo)記和掩模信息標(biāo)記部分中，由于蝕刻半透光膜和遮光膜兩者以使透光部即透明基板面露出，也需要2個階段的蝕刻，所以復(fù)雜。另一方面，嘗試了使用具有半透光膜及遮光膜的現(xiàn)有的光掩模坯僅將遮光膜蝕刻除去來形成標(biāo)記，但是，僅重視抑制反射率而對半透光膜和遮光膜進(jìn)行材料選擇時，半透光膜和遮光膜在與光掩模的曝光光相比長波長側(cè)的規(guī)定波長(例如，光掩模還和光掩模的檢查波長)下的反射率差變小，這種情況下，即使僅將遮光膜部分除去形成上述標(biāo)記，也不能讀取標(biāo)記。另外，對于具有半透光膜和遮光膜的灰色調(diào)掩模，雖然有為了降低反射率而添加輕元素的方法，但添加輕元素降低反射率時，由于膜的每單位厚度的遮光性下降，所以具有·為了充分降低半透光膜的反射率而必須加厚膜厚的問題。如果膜厚增大，膜的加工性降低。另外，半透光膜由于通常具有使曝光光的相位遷移的作用，所以膜厚變厚時，相位的遷移量變大。當(dāng)該相位遷移量變大時，分別通過了半透光部和透光部的光干涉，在半透光部和透光部的邊界由于光的干涉，具有形成透射率低的部分的問題。本發(fā)明為解決上述問題而完成，以提供灰色調(diào)掩模、成為這樣的灰色調(diào)掩模的原材料的灰色調(diào)掩模坯、以及在灰色調(diào)掩模形成的制品加工標(biāo)識或制品信息標(biāo)識的形成方法為第一目的，在具有半透光膜及遮光膜的灰色調(diào)掩模坯中，即便在用半透光膜和遮光膜形成了定位標(biāo)記等制品加工標(biāo)識和掩模信息標(biāo)記等制品信息標(biāo)識等的情況(以半透光膜為背景用遮光膜形成了標(biāo)記的情況，或者以遮光膜為背景用半透光膜形成了標(biāo)記的情況)中，也能識別并讀取這些標(biāo)識。另外，本發(fā)明的第二目的在于提供在不加厚半透光部的膜厚下確保半透光部所需的透射率和反射率的灰色調(diào)掩模及成為其原材料的灰色調(diào)掩模坯。本發(fā)明人為解決上述課題而反復(fù)積極研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，作為灰色調(diào)掩模，其具有透光部、遮光部和半透光部，遮光部以對曝光不做貢獻(xiàn)的程度對曝光光進(jìn)行遮光，半透光部對于曝光光，具有比透光部的透射率低且比遮光部的透射率高的透射率，并且具有對曝光做出貢獻(xiàn)的透射率，半透光部和遮光部由具有互不相同的蝕刻特性的膜形成，半透光部及遮光部在曝光光的波長下的反射率均小于等于30%，形成在比曝光光的波長長的波長側(cè)的規(guī)定波長下的半透光部和遮光部的反射率差，使其大于在曝光光的波長下的反射率差，并且半透光部和遮光部通過從灰色調(diào)掩模的正反面(表面和背面)的任一側(cè)對半透光部和遮光部照射上述規(guī)定波長的光，根據(jù)兩者的反射率差能識別半透光部和遮光部而形成的灰色調(diào)掩模能夠利用兩者的反射率差來識別并讀取用半透光部和遮光部形成的定位標(biāo)記等制品加工標(biāo)識和掩模信息標(biāo)記等制品信息標(biāo)識等。而且發(fā)現(xiàn)這樣的灰色調(diào)掩模能以灰色調(diào)掩模坯作為原材料制造，該灰色調(diào)掩模坯在透明基板上形成用于形成半透光部的半透光膜和用于形成遮光部的遮光膜，半透光膜和遮光膜由具有互不相同的蝕刻特性的膜形成，半透光膜及遮光膜在曝光光的波長下的反射率均小于等于30%，形成在比曝光光的波長長的波長側(cè)的規(guī)定波長下的半透光膜和遮光膜的反射率差，使其大于在曝光光的波長下的反射率差，并且形成半透光膜和遮光膜以使在將灰色調(diào)掩模坯制成灰色調(diào)掩模時，通過從灰色調(diào)掩模的正反面的任一側(cè)對半透光部和遮光部照射上述規(guī)定波長的光，根據(jù)兩者的反射率差能識別半透光部和遮光部，通過蝕刻半透光膜和遮光膜，在灰色調(diào)模掩中利用以半透光部為背景的遮光部或以遮光部為背景的半透光部能形成定位標(biāo)記等制品加工標(biāo)識和掩模信息標(biāo)記等制品信息標(biāo)識。另外，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)通過使具有透光部、以對曝光不做貢獻(xiàn)的程度對曝光光進(jìn)行遮光的遮光部和對于曝光光具有比透光部的透射率低和比遮光部的透射率高的透射率，具有對曝光做出貢獻(xiàn)的透射率的半透光部的灰色調(diào)掩模成為以下的灰色調(diào)掩模通過以在透明基板上具備半透光膜、作為調(diào)整該半透光膜的反射率的防反射膜的第一防反射膜和遮光膜，從上述透明基板側(cè)以半透光膜、第一防反射膜、遮光膜的順序形成這些膜而成的灰色調(diào)掩模坯作為原材料，分別用包含半透光膜及作為調(diào)整半透光膜反射率的防反射膜的第一防反射膜但不包含遮光膜的半透光部和包含半透光膜、作為調(diào)整半透光膜反射率的防反射膜的第一防反射膜及遮光膜的遮光部來構(gòu)成半透光部和遮光部，在不加厚半透光部的膜厚下確保半透光部所需的透射率和反射率，另外，通過降低膜厚，能防止由于半透光部和透光部的邊界的光的干涉引起的透射率降低，從而完成本發(fā)明。S卩，作為用于實(shí)現(xiàn)上述第一目的的第一實(shí)施方式，本發(fā)明提供下述灰色調(diào)掩模坯、灰色調(diào)掩模及制品加工標(biāo)識或制品信息標(biāo)識的形成方法。[I]灰色調(diào)掩模坯，是成為灰色調(diào)掩模的原材料的灰色調(diào)掩模坯，該灰色調(diào)掩模具有透光部、遮光部和半透光部，上述遮光部以對曝光不做貢獻(xiàn)的程度對曝光光進(jìn)行遮光，上述半透光部對于曝光光，具有比上述透光部的透射率低且比上述遮光部的透射率高的透射率，并且具有對曝光做出貢獻(xiàn)的透射率，其特征在于在透明基板上形成用于形成上述半透光部的半透光膜和用于形成上述遮光部的遮光膜；上述半透光膜和遮光膜由具有互不相同的蝕刻特性的膜形成；上述半透光膜及遮光膜在曝光光的波長下的反射率均小于等于30% ；形成在比曝光光的波長長的波長側(cè)的規(guī)定波長下的上述半透光膜和遮光膜的反射率差，使其大于在曝光光的波長下的反射率差；并且形成上述半透光膜和遮光膜，以使得將灰色調(diào)掩模坯制成灰色調(diào)掩模時，通過從灰色調(diào)掩模的正反面的任一側(cè)對上述半透光部和遮光部照射上述規(guī)定波長的光，根據(jù)兩者的反射率差能識別上述半透光部和遮光部。[2] [I]所述的灰色調(diào)掩模坯，其特征在于上述半透光膜及遮光膜的反射率，從上述曝光光的波長向上述規(guī)定波長，一方增加，另一方減少。[3] [I]所述的灰色調(diào)掩模還，其特征在于上述曝光光為波長436nm、405nm或365nm的光，或者含有上述波長中至少I種波長的光。[4] [I]所述的灰色調(diào)掩模坯，其特征在于上述規(guī)定的波長為大于等于500nm的波長。[5] [I]所述的灰色調(diào)掩模坯，其特征在于上述規(guī)定的波長為缺陷檢查用或制品加工標(biāo)識或制品信息標(biāo)識讀取用的波長。[6] [I]所述的灰色調(diào)掩模坯，其特征在于，從灰色調(diào)掩模的正反面的任一側(cè)對上述半透光部和遮光部照射上述規(guī)定波長的光時，上述遮光部和上述半透光部在上述規(guī)定波長下的反射率差大于等于10%。[7] [I]所述的灰色調(diào)掩模坯，其特征在于上述遮光膜含有過渡金屬和硅，上述半透光膜含有鉻。[8] [I]所述的灰色調(diào)掩模坯，其特征在于上述遮光膜含有鉻，上述半透光膜含有過渡金屬和娃。[9] [I]所述的灰色調(diào)掩模坯，其特征在于上述灰色調(diào)掩模坯是Fro用灰色調(diào)掩模坯。[10]灰色調(diào)掩模，該灰色調(diào)掩模具有透光部、遮光部和半透光部，上述遮光部以對曝光不做貢獻(xiàn)的程度對曝光光進(jìn)行遮光，上述半透光部對于曝光光具有比上述透光部的透射率低且比上述遮光部的透射率高的透射率，并且具有對曝光做出貢獻(xiàn)的透射率，其特征在于上述半透光部和遮光部由具有互不相同的蝕刻特性的膜形成；
上述半透光部及遮光部在曝光光的波長下的反射率均小于等于30% ；形成上述半透光部和遮光部在比曝光光的波長長的波長側(cè)的規(guī)定波長下的反射率差，使其大于在曝光光的波長下的反射率差；并且形成上述半透光部和遮光部，以使得通過從灰色調(diào)掩模的正反面的任一側(cè)對上述半透光部和遮光部照射上述規(guī)定波長的光，根據(jù)兩者的反射率差能識別上述半透光部和遮光部；具有由以上述半透光部為背景的上述遮光部或以上述遮光部為背景的上述半透光部形成的制品加工標(biāo)識或制品信息標(biāo)識。[11]制品加工標(biāo)識或制品信息標(biāo)識的形成方法，其是在具有透光部、遮光部和半透光部的灰色調(diào)掩模形成由上述半透光部和遮光部形成的制品加工標(biāo)識或制品信息標(biāo)識的方法，上述遮光部以對曝光不做貢獻(xiàn)的程度對曝光光進(jìn)行遮光，上述半透光部對于曝光光，具有比上述透光部的透射率低且比上述遮光部的透射率高的透射率，并且具有對曝光做出貢獻(xiàn)的透射率，其特征在于，使用以下灰色調(diào)掩模坯在透明基板上形成用于形成上述半透光部的半透光膜和用于形成上述遮光部的遮光膜，作為具有互不相同的蝕刻特性的膜形成上述半透光膜和遮光膜，上述半透光膜及遮光膜在曝光光的波長下的反射率均小于等于30%，形成在比曝光光的波長長的波長側(cè)的規(guī)定波長下的上述半透光膜和遮光膜的反射率差，使其大于在曝光光的波長下的反射率差，并且形成了上述半透光膜和遮光膜以使將灰色調(diào)掩模坯制成灰色調(diào)掩模時，通過從灰色調(diào)掩模的正反面的任一側(cè)對上述半透光部和遮光部照射上述規(guī)定波長的光，根據(jù)兩者的反射率差能識別上述半透光部和遮光部；通過蝕刻上述半透光膜和遮光膜，利用以上述半透光部為背景的上述遮光部或以上述遮光部為背景的上述半透光部，形成制品加工標(biāo)識或制品信息標(biāo)識。另外，作為用于實(shí)現(xiàn)上述第二目的的第二實(shí)施方式，本發(fā)明提供下述灰色調(diào)掩模還和灰色調(diào)掩模。[12]灰色調(diào)掩模坯，是成為灰色調(diào)掩模的原材料的灰色調(diào)掩模坯，上述灰色調(diào)掩模具有透光部、遮光部和半透光部，上述遮光部以對曝光不做貢獻(xiàn)的程度對曝光光進(jìn)行遮光，上述半透光部對于曝光光，具有比上述透光部的透射率低且比上述遮光部的透射率高的透射率，并且具有對曝光做出貢獻(xiàn)的透射率，其特征在于在透明基板上具備半透光膜、作為調(diào)整半透光膜的反射率的防反射膜的第一防反射膜和遮光膜，從上述透明基板側(cè)按照半透光膜、第一防反射膜、遮光膜的順序形成這些膜。[13] [12]所述的灰色調(diào)掩模坯， 其特征在于上述第一防反射膜和上述遮光膜的蝕刻特性不同。[14] [13]所述的灰色調(diào)掩模坯，其特征在于上述第一防反射膜和上述半透光膜的蝕刻特性相同。[15] [13]所述的灰色調(diào)掩模坯，其特征在于上述第一防反射膜和上述半透光膜的蝕刻特性不同。[16] [13]所述的灰色調(diào)掩模坯，其特征在于上述第一防反射膜利用含氟的蝕刻氣體對其進(jìn)行干蝕刻，并且對含氯和氧的蝕刻氣體具有耐受性；上述遮光膜對利用含氟的蝕刻氣體的干蝕刻具有耐受性，并且用含氯和氧的蝕刻氣體對其進(jìn)行蝕刻。[17] [13]所述的灰色調(diào)掩模坯，其特征在于上述遮光膜利用含氟的蝕刻氣體對其進(jìn)行干蝕刻，并且對含氯和氧的蝕刻氣體具有耐受性；上述第一防反射膜對利用含氟的蝕刻氣體的干蝕刻具有耐受性，并且用含氯和氧的蝕刻氣體對其進(jìn)行蝕刻。[18]灰色調(diào)掩模，其具有透光部、遮光部和半透光部，上述遮光部以對曝光不做貢獻(xiàn)的程度對曝光光進(jìn)行遮光，上述半透光部對于曝光光具有比上述透光部的透射率低且比上述遮光部的透射率高的透射率，并且具有對曝光做出貢獻(xiàn)的透射率，其特征在于具備包含半透光膜和作為調(diào)整半透光膜反射率的防反射膜的第一防反射膜且不包含遮光膜的半透光部，和包含半透光膜、作為調(diào)整半透光膜反射率的防反射膜的第一防反射膜和遮光膜的遮光部。根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式，由于半透光膜(半透光部)和遮光膜(遮光部)的反射率足夠不同，即便用半透光膜(半透光部)和遮光膜(遮光部)形成定位標(biāo)記等制品加工標(biāo)識和掩模信息標(biāo)記等制品信息標(biāo)識的情況下，也能通過除去遮光膜或半透光膜中任一者的一方的平版印刷工序形成制品加工標(biāo)識和制品信息標(biāo)識，能夠形成可利用規(guī)定的讀取波長的光，利用反射光讀取的制品加工標(biāo)識和制品信息標(biāo)識。另外，在曝光光的波長下，由于確保半透光膜(半透光部)及遮光膜(遮光部)的反射率足夠低，因此能降低曝光中來自掩模圖案的反射產(chǎn)生的重影。另外，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式，通過在半透光膜上形成調(diào)整半透光膜的反射率的防反射膜，能降低圖案形成后的半透光部的反射率。另外，通過使調(diào)整半透光膜反射率的防反射膜和在調(diào)整半透光膜反射率的防反射膜上形成的遮光膜的蝕刻特性不同，不僅使加工容易，而且能改善半透光膜的透射率的控制性。


圖I為表不適合本發(fā)明的第一實(shí)施方式的一例灰色調(diào)掩模還的剖面圖。圖2為表不適合本發(fā)明的第一實(shí)施方式的一例灰色調(diào)掩模的剖面圖。圖3是表示實(shí)施例I中在石英基板上成膜的半透光膜及遮光膜的反射率以及在石英基板上依次形成了這些膜時的透射率的坐標(biāo)圖。圖4是表示實(shí)施例2中在石英基板上成膜的半透光膜及遮光膜的反射率以及在石英基板上依次形成了這些膜時的透射率的坐標(biāo)圖。圖5為表不適合本發(fā)明的第二實(shí)施方式的一例灰色調(diào)掩模還的剖面圖。圖6為表不適合本發(fā)明的第二實(shí)施方式的一例灰色調(diào)掩模的剖面圖。
具體實(shí)施例方式以下對本發(fā)明更詳細(xì)地說明。[第一實(shí)施方式]·
首先，對作為本發(fā)明的第一實(shí)施方式的合適的具體例子進(jìn)行說明。本發(fā)明的灰色調(diào)掩模坯在石英基板等透明基板上具有半透光膜和遮光膜，例如如圖I所示，從透明基板I側(cè)按照半透光膜2、遮光膜3的順序形成它們。這些半透光膜2及遮光膜3分別是用于形成灰色調(diào)掩模的半透光部及遮光部的膜，以這樣的灰色調(diào)掩模坯作為原材料制作灰色調(diào)掩模后，半透光膜2及遮光膜3如圖2所示成為灰色調(diào)掩模的半透光部21、遮光部31，另外，將兩者除去的部分成為透光部11。另外，本發(fā)明的灰色調(diào)掩模中，利用以透光部為背景的遮光部或以遮光部為背景的半透光部，形成定位標(biāo)記等制品加工標(biāo)識或掩模信息標(biāo)記等制品信息標(biāo)識4。本發(fā)明的灰色調(diào)掩模具有透光部、半透光部和遮光部。透光部通常是透明基板露出的部分并且具有對曝光做出貢獻(xiàn)的透射率。另外，遮光部具有以對曝光不做貢獻(xiàn)的程度對曝光光進(jìn)行遮光的作用。另一方面，半透光部相對于曝光光，具有比透光部的透射率低且比遮光部的透射率高的透射率，并且具有對曝光做出貢獻(xiàn)的透射率。另外在灰色調(diào)掩模坯上形成的半透光膜和遮光膜也同樣，遮光膜具有以對曝光不做貢獻(xiàn)的程度對曝光光進(jìn)行遮光的作用，半透光膜相對于曝光光，具有比透明基板的透射率低且比遮光膜的透射率高的透射率，并且具有對曝光做出貢獻(xiàn)的透射率。本發(fā)明的灰色調(diào)掩模坯的半透光膜和遮光膜由具有互不相同的蝕刻特性的膜形成，成為可分別選擇性蝕刻的材料。另外，灰色調(diào)掩模的半透光部和遮光部由具有互不相同的蝕刻特性的膜形成。對于由蝕刻特性不同的半透光膜和遮光膜構(gòu)成的本發(fā)明的灰色調(diào)型的光掩模坯(灰色調(diào)掩模坯)，通過包括以下操作的用于形成半透光部的平版印刷工序(1-1)保護(hù)形成半透光部的部分的抗蝕劑圖案的形成操作，(1-2)未用抗蝕劑保護(hù)的部分的半透過膜的蝕刻除去操作，和( 1-3)抗蝕劑膜的剝離操作和包括以下操作的用于形成遮光部的平版印刷工序(2-1)保護(hù)形成遮光部的部分的抗蝕劑圖案的形成操作，(2-2)未用抗蝕劑保護(hù)的部分的遮光膜的蝕刻除去操作，和(2-3)抗蝕劑膜的剝離操作的平均各自I次的公知的平版印刷工序，形成半透光部及遮光部的圖案，能制作灰色調(diào)型光掩模(灰色調(diào)掩模)。另外，由于半透光膜及遮光膜為分別可選擇性蝕刻的材料，因此通過單純的蝕刻操作，能形成具有如設(shè)計的形狀及膜厚的遮光部、半透光部。
這樣形成的半透光部和遮光部，在作為灰色調(diào)掩模使用的情況中，為了曝光光在掩模和基板之間不發(fā)生多重反射而形成重影圖案，需要降低兩者在曝光光下的反射率，具體地要求小于等于30%。因此，在需要的透射率方面，使用于形成各自部分的半透光膜(半透光部)及遮光膜(遮光部)為對于曝光光的反射率小于等于30%的材料。半透光膜是在作為灰色調(diào)掩模使用時，具有以通過半透光部的曝光光使抗蝕劑膜不充分感光的程度使光衰減的透射率的膜，可以是單層膜還可以是多層膜，還可以是在組成中具有梯度的膜，作為半透光膜整體，具有透光部和遮光部的中間的透射率，即，比透光部的透射率低、比遮光部的透射率高(比透明基板的透射率低，比遮光膜的透射率高)的透射率。具體地，例如優(yōu)選20 70%左右的透射率。作為半透光膜的材料，例如，可使用過渡金屬、含有過渡金屬的硅、或在硅中根據(jù)需要含有氧、氮、碳等輕元素的材料，必須使其為與遮光膜之間可選擇性蝕刻的材料。作為半透光膜的優(yōu)選材料，具體地，可舉出鉻、鉭、鑰、鎢，鉻化合物、鉭化合物、鑰化合物、鎢化合物等過渡金屬化合物(特別是不含硅的過渡金屬化合物)，含有選自鈦、釩、 鈷、鎳、鋯、鈮、鑰、鉿、鉭及鎢的I種以上的過渡金屬的硅化合物、硅化合物(特別是不含過渡金屬的硅化合物)等，可特別優(yōu)選使用容易蝕刻加工的鉻、鉻化合物、含有鑰的硅化合物，或者硅化合物。半透光膜的透射率及反射率的控制決定于材料和膜厚，使用鉻化合物的情況中，優(yōu)選含有鉻和選自氧、氮及碳中I種以上的鉻化合物(特別是不含硅的鉻化合物)。使用各元素的含有比率優(yōu)選為下述范圍的材料鉻為大于等于30原子％且小于100原子％，特別地為30原子％ 70原子％、尤其為35原子％ 60原子％ ;氧為O原子％ 60原子％，特別地為10原子％ 60原子％ ;氮為O原子％ 50原子％，特別地為3原子％ 30原子％ ；碳為O原子％ 20原子％，特別地為大于O原子％且小于等于5原子％，通過適當(dāng)調(diào)整膜厚可得到具有目標(biāo)透射率的膜。另外，反射率過高的情況中，一般通過提高輕元素的含有率，增加膜厚，可形成具有目標(biāo)透射率并且具有要求的反射率的膜。另一方面，在使用含有過渡金屬的硅化合物的情況中，優(yōu)選過渡金屬硅(只由過渡金屬和硅組成的化合物)、過渡金屬硅氧化物、過渡金屬硅氮化物、過渡金屬硅氧氮化物、過渡金屬硅氧化碳化物、過渡金屬硅氮化碳化物、過渡金屬硅氧氮化碳化物。使用各元素的含有比率優(yōu)選為下述范圍的材料硅為10原子％ 80原子％，特別地為30原子％ 50原子％ ;氧為O原子％ 60原子％，特別地為大于O原子％小于等于40原子％ ;氮為O原子％ 57原子％，特別地為20原子％ 50原子％ ;碳為O原子％ 20原子％，特別地為大于O原子％且小于等于5原子％ ;過渡金屬為O原子％ 35原子％，特別地為I原子％ 20原子％，通過適當(dāng)調(diào)整膜厚可得到具有目標(biāo)透射率的膜。另外，與鉻化合物的情況同樣，如果反射率過高的情況中，一般通過提高輕元素的含有率，增加膜厚，可形成具有目標(biāo)透射率并且具有要求的反射率的膜。另一方面，遮光膜是用于通過與半透光膜重疊，作為掩模使用時，將透過半透光膜和遮光膜的光強(qiáng)度衰減到使抗蝕劑基本上不感光的程度以下的膜。透射率根據(jù)使用掩模的情形的曝光方法而異，一般地，與半透光膜的組合下，優(yōu)選為0.001 10%的透射率。作為遮光膜的材料，例如，可使用過渡金屬、含有過渡金屬的硅，或在硅中根據(jù)需要含有氧、氮、碳等輕元素的材料，必須使其為與半透光膜之間可選擇性蝕刻的材料。
作為遮光膜的優(yōu)選材料，具體地可舉出鉻、鉭、鑰、鎢，鉻化合物、鉭化合物、鑰化合物、鎢化合物等過渡金屬化合物(特別是不含硅的過渡金屬化合物)，含有選自鈦、釩、鈷、鎳、鋯、鈮、鑰、鉿、鉭及鎢中I種以上的過渡金屬的硅化合物、硅化合物(特別是不含過渡金屬的硅化合物)等。特別地，在半透光膜中使用了鉻或鉻化合物的情況中，作為遮光膜優(yōu)選的材料，可舉出鉭、鑰、鎢、鉭 化合物、鑰化合物、鎢化合物和選自鈦、釩、鈷、鎳、鋯、鈮、鑰、鉿、鉭及鎢中I種以上的過渡金屬的硅化合物、硅化合物，尤其可優(yōu)選使用容易蝕刻加工的含鑰的硅化合物或硅化合物。這些材料對于鉻及鉻化合物的公知的濕蝕刻或干蝕刻條件(例如，使用了氯系氣體的蝕刻)具有耐蝕刻性，另外，能在未蝕刻鉻及鉻化合物下利用公知的濕蝕刻或干蝕刻條件(例如，使用了氟系氣體的蝕刻)進(jìn)行加工。作為遮光膜，使用選自鈦、釩、鈷、鎳、鋯、鈮、鑰、鉿、鉭及鎢中I種以上的過渡金屬的硅化合物，或硅化合物的情況下，從下述范圍的材料硅為10原子％ 95原子％，特別地為30原子％ 95原子％ ;氧為O原子％ 50原子％，特別地為大于O原子％且小于等于30原子％ ;氮為O原子％ 40原子％，特別地為I原子％ 20原子％ ;碳為O原子％ 20原子％，特別地為大于O原子％且小于等于5原子％ ;過渡金屬為O原子％ 35原子％，特別地為I原子％ 20原子％，在考慮了遮光膜的設(shè)計膜厚后，可根據(jù)要求的透射率設(shè)定各元素的含有比率。另一方面，在半透光膜中使用了鉭、鑰、鎢、鉭化合物、鑰化合物、鎢化合物、含有選自鈦、釩、鈷、鎳、鋯、鈮、鑰、鉿、鉭及鎢中I種以上的過渡金屬的硅化合物、或硅化合物的情形中，通過在遮光膜中使用鉻或鉻化合物、優(yōu)選含有鉻和選自氧、氮及碳中的I種以上的鉻化合物(特別是不含有硅的鉻化合物)，使與半透光膜的選擇性蝕刻成為可能。 這些材料對于鉭、鑰、鎢、鉭化合物、鑰化合物、鎢化合物、含有選自鈦、銀、鈷、鎳、鋯、鈮、鑰、鉿、鉭及鎢中I種以上的過渡金屬的硅化合物、及硅化合物的公知的濕蝕刻或干蝕刻條件(例如，使用了氟系氣體的蝕刻)具有耐蝕刻性，另外，在未蝕刻鉭、鑰、鎢、鉭化合物、鑰化合物、鎢化合物、含有選自鈦、釩、鈷、鎳、鋯、鈮、鑰、鉿、鉭及鎢中I種以上的過渡金屬的硅化合物、及硅化合物下，可利用公知的濕蝕刻或干蝕刻條件(例如，使用了氯系氣體的蝕刻)進(jìn)行加工。作為遮光膜使用鉻化合物的情況下，從下述范圍的材料鉻為大于等于30原子％且小于100原子％，特別地為大于等于60原子％且小于100原子％ ;氧為O原子％ 60原子％，特別地為大于O原子％且小于等于50原子％ ;氮為O原子％ 50原子％，特別地為大于O原子％且小于等于40原子％ ;碳為O原子％ 30原子％，特別地為大于O原子％且小于等于20原子％，在考慮了遮光膜的設(shè)計膜厚后，可根據(jù)要求的透射率設(shè)定各元素的含有比率。在所有材料的情況下，也可以使遮光膜的一部分成為和其它層相比使透射率提高的防反射層而形成?？紤]作為灰色調(diào)掩模使用的情況的曝光光的波長來決定防反射層的層厚。另外，對于透射率和反射率的調(diào)整，可采用與上述半透光膜的情況同樣的方法?？蓪胪腹饽さ哪ず裨O(shè)為Inm 200nm,優(yōu)選為5nm IOOnm,將遮光膜的膜厚設(shè)為5nm 500nm，優(yōu)選為IOnm 200nm。膜厚若滿足透射率、反射率等規(guī)定的光學(xué)特性，薄的膜厚加工性好，故優(yōu)選，但為了加快蝕刻速度，在添加N (氮)等輕元素而滿足了規(guī)定的透射率后，從加工性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選設(shè)定蝕刻速度變得最快的組成和膜厚。本發(fā)明中，另外，對于半透光膜(半透光部)和遮光膜(遮光部)的反射率，形成在比曝光光的波長長的波長側(cè)的規(guī)定波長下的半透光膜和遮光膜的反射率差，使其大于在曝光光的波長下的反射率差。首先，作為掩模的基本性能，必須防止掩模和基板之間的多重反射引起的重影圖案的發(fā)生，如上所述，半透光膜(半透光部)、遮光膜(遮光部)在曝光光的波長下均為小于等于30%，但僅單純地將半透光膜和遮光膜在曝光光的波長下的反射率設(shè)計為小于等于30%，不能使用反射率相互識別半透光膜和遮光膜。一般地，用于識別并讀取定位標(biāo)記等制品加 工標(biāo)識和掩模信息標(biāo)記等制品信息標(biāo)識的規(guī)定波長不同于曝光光的波長，通常，使用比曝光光的波長長的波長側(cè)的波長的光。另外，半透光膜和遮光膜的反射率因波長而各種各樣。因此，本發(fā)明中，使用在這樣的規(guī)定波長下的半透光部和遮光部的反射率差比曝光光的波長下的反射率差大的材料。由此，半透光膜和遮光膜在將灰色調(diào)掩模坯制成灰色調(diào)掩模時，通過從灰色調(diào)掩模的正反面的任一側(cè)對半透光部和遮光部照射上述規(guī)定波長的光，利用兩者的反射率差能識別半透光部和遮光部。另外，通過使半透光膜和遮光膜在比曝光光的波長長的規(guī)定的波長下的反射率差變大，在半透光膜或遮光膜具有定位標(biāo)記等制品加工標(biāo)識和掩模信息標(biāo)記等制品信息標(biāo)識時，能讀取這些標(biāo)識。因此，僅僅將單方的膜蝕刻加工為需要的標(biāo)識形狀來制作這些標(biāo)識，就使得這些標(biāo)識的識別、讀取成為可能。半透光膜和遮光膜在讀取標(biāo)識的波長下的反射率差越大越優(yōu)選，為了利用讀取裝置正確地識別、讀取，從灰色調(diào)掩模的正反面的任一側(cè)對半透光部和遮光部照射規(guī)定波長的光時，優(yōu)選遮光部和半透光部在規(guī)定波長下的反射率差大于等于10%。這種情況下，為了從膜側(cè)讀取標(biāo)識，來自膜側(cè)的反射率可以滿足上述關(guān)系，從基板側(cè)讀取時基板側(cè)的反射率可以滿足上述關(guān)系。另外，規(guī)定的波長是灰色調(diào)掩模坯和灰色調(diào)掩模的檢查波長，特別是用于缺陷等的檢查的波長的情況下，采用同樣的方法，可識別缺陷部位是半透光膜還是遮光膜。反射率因波長的變化特別受到氧、氮、碳等輕元素含量的強(qiáng)烈影響。輕元素含量高時，具有在長波長側(cè)的反射率降低的傾向，特別是輕元素變少、膜材料強(qiáng)烈具有金屬性時，在比用于曝光的波長長的波長側(cè)的波長下的反射率變高。因此，為了使半透光膜和遮光膜之間，在此曝光光的波長長的波長側(cè)的規(guī)定波長下的反射率差大于在曝光光的波長下的反射率差，例如，可以進(jìn)行如下選擇使在曝光光的波長下反射率高的膜在長波長側(cè)的規(guī)定波長下比另一膜反射率更高，或者，可以進(jìn)行如下選擇使在曝光光的波長下反射率低的膜在長波長側(cè)的規(guī)定波長下比另一膜反射率更低。另外，不論半透光膜和遮光膜在曝光光的波長下的反射率的大小，也可以考慮反射率的波長依賴性，使在長波長側(cè)的規(guī)定波長下半透光膜和遮光膜的反射率差比曝光光的波長大。特別地，為了使在曝光光的波長和比曝光光的波長長的波長側(cè)的規(guī)定波長下的反射率差大，優(yōu)選半透光膜及遮光膜的反射率由曝光光的波長向著上述規(guī)定波長，一方增加而另一方減少。另外，優(yōu)選半透光膜與遮光膜的反射率的波長依賴性相反。所謂波長依賴性相反，是指如下述條件(I)或(2 )所示的，在曝光光的波長下的反射率和在比曝光光的波長長的波長側(cè)的上述規(guī)定波長下的反射率的大小關(guān)系在半透光膜和遮光膜中相反。(I)遮光膜在曝光光的波長下的反射率〈遮光膜在比曝光光的波長長的波長側(cè)的規(guī)定波長下的反射率半透光膜在曝光光的波長下的反射率 > 半透光膜在比曝光光的波長長的波長側(cè)的規(guī)定波長下的反射率(2)遮光膜在曝光光的波長下的反射率 > 遮光膜在比曝光光的波長長的波長側(cè)的規(guī)定波長下的反射率半透光膜在曝光光的波長下的反射率〈半透光膜在比曝光光的波長長的波長側(cè)的規(guī)定波長下的反射率
另外，也可以將遮光膜和半透光膜做成具有防反射層的構(gòu)成等的多層構(gòu)造。特別地，通過將遮光膜做成具有遮光層和防反射層的構(gòu)造，形成使防反射層承擔(dān)降低在曝光光的波長下的反射率的作用，使遮光層承擔(dān)遮光作用的構(gòu)成，可兼顧薄膜化和反射率的降低。這種情況下，通過調(diào)節(jié)防反射層的光學(xué)特性、膜厚，也可滿足半透光膜和遮光膜的反射率。例如，在遮光層形成防反射層的情況下，半透光膜的反射率的波長依賴性在與曝光光的波長相比上述規(guī)定波長下反射率低的情況下，也可通過調(diào)整遮光層上的防反射層，設(shè)定膜厚使干涉效應(yīng)產(chǎn)生的反射率達(dá)到極小的波長比曝光光的波長短從而能實(shí)現(xiàn)。具體地，假定在層界面的相位沒有偏移(極小)時的反射率的極小值Xmin，在將防反射膜的折射率設(shè)為n，將膜厚設(shè)為d時，Amin=I/ (4nd)，λ min比曝光光的波長小，上述規(guī)定波長(λ max)可以大于 Xniax=I/ (2nd)。對曝光光并無特別限制，優(yōu)選在大于等于350nm且小于500nm之間具有峰值波長的光，特別優(yōu)選波長436nm (g線)、405nm (h線)或365nm (i線)的光,或者包含上述波長的至少I種波長的光。另外，曝光光可以是單一波長的光(激光等的相干光)，可以是具有波長寬度的光(具有波譜的光)，后者的情況下，優(yōu)選將選自436nm、405nm及365nm的至少I種波長作為峰值波長的光，更優(yōu)選任一種波長為最大峰值波長的光。另外，曝光光的波長是使用灰色調(diào)掩模進(jìn)行圖案轉(zhuǎn)印時使用的光的波長，曝光光是單一波長的光的情況下，為其波長，具有波長寬度的光的情況下是其峰值波長，具有多個峰值波長的光的情況下將它們中顯示出最大強(qiáng)度的峰值波長作為曝光光的波長。另一方面，作為比曝光光的波長長的波長側(cè)的規(guī)定波長，例如，可使用波長大于等于500nm的光。另外，該規(guī)定波長的上限通常為小于等于lOOOnm。作為該規(guī)定的波長，適宜用于灰色調(diào)掩模坯或灰色調(diào)掩模的缺陷檢查用波長、制品加工標(biāo)識或制品信息標(biāo)識的讀取用波長等。更具體地，作為缺陷檢查用的波長，可舉出488nm (氬激光)、532nm (YAG的第二高次諧波)、633nm (He-Ne激光)等，作為制品加工標(biāo)識或制品信息標(biāo)識的讀取用的波長，可舉出546nm (e線)等。半透光膜和遮光膜的成膜方法，可適用公知的方法，沒有特別限制，使用濺射法時，由于膜材質(zhì)的制約少，能得到均一的膜，所以優(yōu)選。可以調(diào)整濺射靶、濺射氣體(氛圍氣體和反應(yīng)性氣體)的量和成膜條件等，以形成規(guī)定的膜物性(反射率、透射率等)來進(jìn)行半透光膜及遮光膜的成膜。由灰色調(diào)掩模坯制造灰色調(diào)掩模的方法，可以適用和由光掩模坯制造光掩模的公知的平版印刷方法同樣的方法。在該平版印刷時，能形成定位標(biāo)記等制品加工標(biāo)識和掩模信息標(biāo)記等制品信息標(biāo)識。例如，通過在于透明基板上依次疊層有半透光膜和遮光膜的灰色調(diào)掩模坯的遮光膜上涂布抗蝕劑，進(jìn)行曝光、顯影、蝕刻，剝離抗蝕劑，從而可利用遮光膜形成制作有文字、花紋、條形碼等的制品加工標(biāo)識和制品信息標(biāo)識。蝕刻該遮光膜時，半透光膜作為遮光膜的蝕刻阻止物發(fā)揮作用。另外，為簡化工序，通常在形成遮光膜的電路圖案的同時在遮光膜上形成標(biāo)識，
·
其次，通過再涂布抗蝕劑，使用形成的制品加工標(biāo)識(定位標(biāo)記)來進(jìn)行位置對準(zhǔn)，進(jìn)行曝光、顯影、蝕刻，剝離抗蝕劑，可形成半透光部。這時，形成了制品加工標(biāo)識和制品信息標(biāo)識的部分(除去遮光膜，半透光膜表面露出的部分)的半透光膜在半透光膜的蝕刻中可以除去也可以不除去，在使用了本發(fā)明的灰色調(diào)掩模坯的情況下，即使不除去這部分半透光膜，也可識別、讀取這些制品加工標(biāo)識和制品信息標(biāo)識。這樣，在透明基板上依次形成半透光膜和遮光膜，在表面?zhèn)鹊恼诠饽ば纬芍破芳庸?biāo)識和制品信息標(biāo)識的情況下，可在形成了半透光膜、遮光膜后，在表面?zhèn)鹊恼诠饽ば纬蓸?biāo)識的圖案。另外，也可在透明基板上依次形成遮光膜和半透光膜，在表面?zhèn)鹊陌胪腹饽ば纬芍破芳庸?biāo)識和制品信息標(biāo)識，這種情況下，可在形成了遮光膜、半透光膜后，在表面?zhèn)鹊陌胪腹饽ば纬蓸?biāo)識的圖案。在表面?zhèn)鹊哪ば纬蓸?biāo)識時，可同時形成電路圖案等掩模圖案，而且，將基板側(cè)的膜圖案化時，由于能利用該標(biāo)識(定位標(biāo)記)，故優(yōu)選。特別地，表面?zhèn)鹊哪な钦诠饽r，由于能利用表面?zhèn)鹊哪さ挠袩o使透射率和基板面?zhèn)鹊姆瓷渎蚀蠓淖?，故特別優(yōu)選。另外，在上述中示出了在表面?zhèn)鹊哪ば纬闪藰?biāo)識的例子，但作為灰色調(diào)掩模，也可以在基板側(cè)的膜形成了標(biāo)識。在基板側(cè)的膜形成標(biāo)識時，可以在基板側(cè)的膜形成圖案后形成表面?zhèn)鹊哪?。例如，可以通過在透明基板上形成遮光膜，將遮光膜圖案化后形成半透光膜，其后將半透光膜圖案化，或者通過在透明基板上形成半透光膜，將半透光膜圖案化后形成遮光膜，其后將遮光膜圖案化來制造。另外，本發(fā)明的灰色調(diào)掩模坯是按照在半透光膜和遮光膜的曝光光的波長和上述規(guī)定波長下滿足規(guī)定技術(shù)特征而形成的灰色調(diào)掩模坯，除了疊層有未圖案化的半透光膜和遮光膜的灰色調(diào)掩模坯外，例如，也可以是將基板側(cè)的膜圖案化后形成表面?zhèn)鹊哪さ幕疑{(diào)掩模坯(未將表面?zhèn)鹊哪D案化)。本發(fā)明的灰色調(diào)掩模坯及灰色調(diào)掩模適合用作FPD (平板顯示器)。[第二實(shí)施方式]首先，對作為本發(fā)明的第二實(shí)施方式的合適的具體例子加以說明。本發(fā)明的灰色調(diào)掩模坯在石英基板等透明基板上具有半透光膜和遮光膜，例如，如圖5所示，從透明基板5側(cè)按照半透光膜6、調(diào)整半透光膜的反射率的防反射膜(第一防反射膜)7、遮光膜8的順序形成它們。半透光膜6、第一防反射膜7是用于形成灰色調(diào)掩模的半透光部的膜，遮光膜8是用于形成灰色調(diào)掩模的遮光部的膜，以這樣的灰色調(diào)掩模坯作為原材料制作灰色調(diào)掩模后，半透光膜6、調(diào)整半透光膜的反射率的防反射膜(第一防反射膜)7及遮光膜8，如圖6所示，成為灰色調(diào)掩模的半透光部(這種情況下，包含半透光膜及第一防反射膜，不含遮光膜)61、遮光部(這種情況下，包含半透光膜、第一防反射膜及遮光膜)81，另外，除去了兩者的部分成為透光部51。本發(fā)明的灰色調(diào)掩模具有透光部、半透光部和遮光部。透光部通常為透明基板露出的部分，具有對曝光做出貢獻(xiàn)的透射率。另外，遮光部具有在對曝光不做貢獻(xiàn)的程度上對曝光光進(jìn)行遮光的作用。另一方面，半透光部對于曝光光，具有比透光部的透射率低且比遮光部的透射率高的透射率，并且具有對于曝光做出貢獻(xiàn)的透射率。另外，在灰色調(diào)掩模坯上形成的半透光膜、對半透光膜的反射率調(diào)整的防反射膜(第一防反射膜)及遮光膜，遮光膜具有以對曝光不做貢獻(xiàn)的程度對曝光光進(jìn)行遮光的作用，半透光膜及第一防反射膜以它們?nèi)w對于曝光光具有比透明基板的透射率低且比遮光膜的透射率高的透射率，并且具有對曝光做出貢獻(xiàn)的透射率。本發(fā)明的灰色調(diào)掩模坯在透明基板上具備半透光膜、調(diào)整半透光膜的反射率的防反射膜(第一防反射膜)及遮光膜，這些膜從上述透明基板側(cè)按照半透光膜、第一防反射膜、遮光膜的順序而形成。通過形成這樣的構(gòu)成，在僅對遮光膜進(jìn)行了蝕刻時，通過使防反射膜作為膜的最外表面層，可降低反射率。
為降低膜自身的反射率，一般也可通過添加氧、氮等從而某種程度地降低反射率，但不僅反射率的降低效果不足，而且由于光的遮光特性降低，具有用于得到規(guī)定透射率的膜厚變厚的問題。另外，半透光膜的膜厚變厚時，與透光部的相位差變大，在透光部和半透光部的邊界形成比半透光部分透射率低的部分，還具有形成設(shè)計和遮光性不同的部分的問題。與此相比，本發(fā)明中，通過在半透光膜上形成防反射膜，使承擔(dān)半透光作用的部分的膜厚變薄，不僅改善加工性，而且通過使透光部和半透光部的相位差變小，能正確地形成圖案。另外，與沒有防反射膜和半透光膜各個膜時相比，通過使一方的膜的相位超前，使另一方的相位滯后，另外使半透光部和透光部的相位差變小，也可進(jìn)一步降低半透光部和透光部的邊界的透射率的下降。另外，通過半透光膜和遮光膜相比位于基板側(cè)，將形成了全部的膜的灰色調(diào)掩模坯圖案化(膜的圖案化后不必再設(shè)置成膜的工序)，可形成灰色調(diào)掩模。調(diào)整半透光膜的反射率的防反射膜(以下稱為第一防反射膜)與遮光膜蝕刻特性不同時，能控制良好地只將遮光膜蝕刻除去故優(yōu)選。第一防反射膜和遮光膜的蝕刻特性相同時，難以精度良好地僅將遮光膜蝕刻，蝕刻遮光膜時，也將第一防反射膜蝕刻，遮光膜部分地殘留，可能成為產(chǎn)生半透光部的透射率在面內(nèi)和基板間波動的原因。另外，使第一防反射膜與遮光膜蝕刻特性不同時，還具有容易使面內(nèi)的反射率分布一定的優(yōu)點(diǎn)。另外，第一防反射膜和半透光膜的蝕刻特性可以相同，也可以不同。使第一防反射膜和半透光膜的蝕刻特性相同時，可以同時蝕刻第一防反射膜和半透光膜，能簡化掩模制造工序。另一方面，使第一防反射膜和半透光膜的蝕刻特性不同時，第一防反射膜能作為半透光膜的蝕刻掩模發(fā)揮作用，能控制良好地加工半透光膜。在不使用第一防反射膜下，也能將遮光膜作為蝕刻掩模發(fā)揮作用，但要使遮光膜得到規(guī)定透射率(遮光度)時，由于需要將膜厚加厚，即使作為蝕刻掩模使用也難以充分提高加工精度。通過使第一防反射膜作為蝕刻掩模發(fā)揮作用，能有效地提高半透光膜的加工精度。為了使第一防反射膜和遮光膜的蝕刻特性不同，例如，可以將由CF4、SF6等含氟的氟系蝕刻氣體進(jìn)行干蝕刻而對氯氣和氧氣的混合氣體這樣的含氯和氧的氯氧系蝕刻氣體具有耐受性的膜與對利用上述氟系蝕刻氣體的干蝕刻具有耐受性而由上述氯氧系蝕刻氣體進(jìn)行蝕刻的膜的組合。具體地，例如，可設(shè)定為第一防反射膜由氟系蝕刻氣體進(jìn)行干蝕刻并對氯氧系蝕刻氣體具有耐受性，遮光膜對利用氟系蝕刻氣體的干蝕刻具有耐受性并由氯氧系蝕刻氣體進(jìn)行蝕刻。第一防反射膜和遮光膜的蝕刻特性不同的情況下，可使遮光膜圖案成為掩模，將第一防反射膜圖案化，但此時，第一防反射膜和半透光膜的蝕刻特性相同的情況下，例如，半透光膜由氟系蝕刻氣體進(jìn)行干蝕刻并對于氯氧系蝕刻氣體具有耐受性的情況下，可利用與以抗蝕劑作為掩模蝕刻第一防反射膜時同樣的氟系蝕刻氣體蝕刻半透光膜。另外，由于抗蝕劑的消耗量少，可利用薄的抗蝕劑膜精度良好地蝕刻。 另一方面，第一防反射膜和半透光膜的蝕刻特性不同的情況下，例如，半透光膜對利用氟系蝕刻氣體的干蝕刻具有耐受性，由氯氧系蝕刻氣體進(jìn)行蝕刻的情況下，可將第一防反射膜作為蝕刻掩模將半透光膜形成圖案。遮光膜和半透光膜的蝕刻特性相同時，由于可與半透光膜的蝕刻同時除去在將成為半透光部的部分殘留的遮光膜，因此具有能簡化灰色調(diào)掩模制造工序的優(yōu)點(diǎn)。另外，能利用氯氧系蝕刻氣體對半透光膜進(jìn)行蝕刻的情況具有基板不容易粗面化的優(yōu)點(diǎn)。另外，也可使遮光膜由氟系蝕刻氣體干蝕刻并對氯氧系蝕刻氣體具有耐受性，第一防反射膜對利用氟系蝕刻氣體的干蝕刻具有耐受性并由氯氧系蝕刻氣體蝕刻。形成這樣的構(gòu)成的情況下，將遮光膜圖案化時以抗蝕劑作為掩模進(jìn)行蝕刻，可降低抗蝕劑的膜消耗，可利用薄的抗蝕劑膜形成圖案，可精度良好地形成粗密依賴性也小的良好的遮光膜圖案。第一防反射膜和遮光膜的蝕刻特性不同的情況下，以遮光膜圖案作為掩?？蓪⒌谝环婪瓷淠D案化，在第一防反射膜和半透光膜的蝕刻特性相同的情況下，例如，半透光膜對利用氟系蝕刻氣體的干蝕刻具有耐受性并由氯氧系蝕刻氣體蝕刻的情形下，可與第一防反射膜同時蝕刻半透光膜而形成圖案，之后，可通過僅除去用作將成為半透光部的部分的掩模的遮光膜，形成圖案。特別地，用氯氧系蝕刻氣體蝕刻遮光膜時，基板不容易蝕刻，可防止基板表面的粗糖和白池。另一方面，第一防反射膜和半透光膜的蝕刻特性不同的情況下，例如，半透光膜由氟系蝕刻氣體進(jìn)行干蝕刻并對氯氧系蝕刻氣體具有耐受性的情況下，可將第一防反射膜作為蝕刻掩模將半透光膜形成圖案。遮光膜和半透光膜的蝕刻特性相同時，由于可與半透光膜的蝕刻同時除去在將成為半透光部的部分殘留的遮光膜，因此具有能簡化灰色調(diào)掩模制造工序的優(yōu)點(diǎn)。作為膜的具體材質(zhì)，作為能用氟系蝕刻氣體干蝕刻，用氯氧系蝕刻氣體無法蝕刻的材質(zhì)，通過使用硅、硅化合物，能滿足這樣的蝕刻特性。作為硅化合物，優(yōu)選至少包含硅和過渡金屬，例如，使過渡金屬和娃為MoSi、TaSi、ZrSi、WSi等,還優(yōu)選含有氧、氮、碳等輕元素。可通過改變膜厚、組成，例如輕元素、特別是氧和氮的量來調(diào)整膜的透射率(遮光性)。作為這樣的材質(zhì)，具體地，例如可舉出MoSiN、MoSiON、MoSiO、TaSiON、TaSiN、TaSi0、ZrSi0N、ZrSiN、ZrSi0、WSi0N、WSiN、WSi0 等。其中，MoSiON、MoSiN 用氟系的干蝕刻特別容易蝕刻，在氯氧系的干蝕刻中耐受性良好，故優(yōu)選。膜的構(gòu)成元素的組成比，例如，可以為過渡金屬為O原子％ 70原子％，特別地為大于O原子％且小于等于30原子％，硅為20原子％ 100原子％，特別地為大于等于40%且小于100原子％，氧為O原子％ 70原子％，特別地為大于O原子％且小于等于60原子％，氮為O原子％ 60原子％，特別地為大于O原子％且小于等于50原子％。另外，作為能用氯氧系蝕刻氣體蝕刻并且不被氟系的蝕刻氣體蝕刻的材質(zhì)，通過使用含鉻物(鉻或鉻化合物)可滿足特性。作為鉻化合物，優(yōu)選含有鉻和氧、氮、碳等輕元素的化合物，尤其是不含硅的化合物?？赏ㄟ^改變膜厚、組成，例如輕元素、特別是氧和氮的量來調(diào)整膜的透射率(遮光性)。作為這樣的材質(zhì)，具體地可舉出例如CrC、CrCN、CrC0、CrC0N、CrN、CrONXrO等。膜的構(gòu)成元素的組成比例如可以為鉻為大于O原子％且小于等于100%，特別是20原子％ 100原子％，碳為O原子％ 30原子％，特別地為大于O原子％且小于等于20原子％，氧為O 原子％ 60原子％，特別地為大于O原子％且小于等于50原子％，氮為O原子％ 50原子％，特別地為大于O原子％且小于等于40原子％。作為膜的構(gòu)成，更具體地，可以將作為半透光膜的MoSiN、作為第一防反射膜的MoSiN、作為遮光膜的CrN組合，以及將作為半透光膜的CrN、作為第一防反射膜的MoSiN、作為遮光膜的CrN等組合，但并不限于它們。半透光膜、遮光膜中任一方或兩方可以為單層也可以為多層，另外，可以形成組成在膜厚方向不同的構(gòu)成，也可以調(diào)整使光學(xué)特性滿足規(guī)定的特性。這些半透光膜和遮光膜的成膜方法沒有特別限制，使用濺射法時，膜材質(zhì)的制約少，能得到均一的膜。在濺射法中，使用含有構(gòu)成膜的過渡金屬(例如Mo、Ta、Zr、W)和/或硅的靶或者鉻靶等，為了得到規(guī)定的光學(xué)特性，可根據(jù)構(gòu)成膜的輕元素，調(diào)整含氧氣體、含氮?dú)怏w、含碳?xì)怏w等反應(yīng)性氣體的量和成膜條件(例如，靶的構(gòu)成、對靶施加的電量等)等。半透光部的透射率在遮光部和透光部之間，S卩，比透光部的透射率低且比遮光部的透射率高，根據(jù)得到的掩模的使用方法對其進(jìn)行調(diào)整，通常，將半透光膜和第一防反射膜合在一起，例如使其為10 80%、更一般地為15 60%。另外，由于遮光部的透射率是以對曝光不做貢獻(xiàn)的程度對曝光光進(jìn)行遮光的透射率，所以將半透光膜、第一防反射膜及遮光膜合在一起，例如，在光學(xué)濃度上可以為大于等于2，優(yōu)選為大于等于3。另外，通過以半透光膜為主進(jìn)行透射率調(diào)整，利用第一防反射膜進(jìn)行反射率的降低，膜的設(shè)計變得容易，膜厚的降低效果也大，因此第一防反射膜的光學(xué)濃度優(yōu)選比半透光膜小。作為各膜的膜厚，可以進(jìn)行調(diào)整以滿足上述光學(xué)特性，例如，可使半透光膜為3 lOOnm，特別地為3 80nm，第一防反射膜為5 30nm，特別地為5 20nm，遮光膜為40 200nmo對曝光光沒有特別限制，優(yōu)選在大于等于350nm且小于500nm之間具有峰值波長的光，特別地，優(yōu)選具有選自436nm (g線)、405nm (h線)及365nm (i線)中至少I種波長作為峰值波長的光。另外，曝光光可以為單一波長的光(激光等的相干光)，也可以為具有波長寬度的光(具有波譜的光)。對于基板，只要對上述曝光光透明即可，可以為合成石英、鈉玻璃等，合成石英由于熱膨脹小故優(yōu)選。另外，在遮光膜上進(jìn)一步形成第二防反射膜時，由于能降低遮光膜的反射率故優(yōu)選。設(shè)置第二防反射膜的情況下，優(yōu)選第二防反射膜和遮光膜的蝕刻特性相同。具體地，優(yōu)選遮光膜和第二防反射膜均由含氟蝕刻氣體進(jìn)行干蝕刻并且對含氯和氧的蝕刻氣體具有耐受性，或者遮光膜和第二防反射膜均對利用含氟蝕刻氣體的干蝕刻具有耐受性并且由含氯和氧的蝕刻氣體進(jìn)行蝕刻。另外，在半透光膜和基板之間可以進(jìn)一步形成其它的防反射膜、密合性改進(jìn)膜、用于改善表面粗糙度的基底層等。用公知的平版印刷的方法可由灰色調(diào)掩模坯制造灰色調(diào)掩模。具體地，可舉出下述方法。(制造方法I)半透光膜和第一防反射膜的蝕刻特性相同的情況
例如，使用在石英基板上按照半透光膜、第一防反射膜、遮光膜、第二防反射膜的順序形成的，使半透光膜和第一防反射膜為蝕刻特性相同的膜，遮光膜和第二防反射膜為相同蝕刻特性的膜，第一防反射膜和遮光膜為蝕刻特性不同的膜而形成的灰色調(diào)掩模坯?；搴驮谄湔戏叫纬傻哪だ绨胪腹饽さ奈g刻特性可以相同也可以不同，不同時，由于不對基板進(jìn)行過度蝕刻，透過半透光部和透光部的光的相位差不會變大，故優(yōu)選。首先，在第二防反射膜上涂布抗蝕劑?？刮g劑可以為負(fù)型也可以為正型。使用正型抗蝕劑的情況下，進(jìn)行將成為透光部的部分的描繪(曝光)、顯影，形成抗蝕劑圖案。其次，將抗蝕劑圖案作為掩模，在第一防反射膜具有耐蝕刻性，蝕刻遮光膜和第二防反射膜的蝕刻條件下干蝕刻。蝕刻也可為濕蝕刻。此時，由于第一防反射膜作為蝕刻阻止物發(fā)揮作用，故控制良好地進(jìn)行蝕刻。其次，將抗蝕劑圖案和防反射膜、遮光膜的圖案作為掩模，使用第二防反射膜和遮光膜具有耐蝕刻性，蝕刻第一防反射膜和半透光膜的蝕刻劑，蝕刻第一防反射膜和半透光膜，形成透光部。此處，雖然將抗蝕劑圖案和第二防反射膜、遮光膜的圖案作為蝕刻掩模，但可以將抗蝕劑除去、洗凈，將第二防反射膜、遮光膜的圖案作為蝕刻掩模進(jìn)行蝕刻。上述蝕刻中，為將抗蝕劑消除而設(shè)定抗蝕劑膜厚的情況下，在蝕刻后沒有必要進(jìn)行去除抗蝕劑而優(yōu)選。上述蝕刻后殘留有抗蝕劑的情況下，在除去抗蝕劑、洗凈后，再次涂布抗蝕劑?？刮g劑可以是正型也可以是負(fù)型，正型的情況下，進(jìn)行將成為半透光部的部分的描繪(曝光)、顯影，形成抗蝕劑圖案。其次，以抗蝕劑圖案作為掩模，通過第一防反射膜具有耐蝕刻性，蝕刻遮光膜和第二防反射膜的干或濕蝕刻，蝕刻第二防反射膜和遮光膜，形成將成為半透光部的部分。其后，除去抗蝕劑，完成灰色調(diào)掩模。更具體地，例如，可采用以下的方法。在石英基板上依次形成半透光膜、第一防反射膜、遮光膜及第二防反射膜，在半透光膜和第一防反射膜為由含氟蝕刻氣體干蝕刻且對含氯和氧的蝕刻氣體具有耐受性的膜，遮光膜和第二防反射膜為對利用含氟蝕刻氣體的干蝕刻具有耐受性且由含氯和氧的蝕刻氣體蝕刻的膜的情況下，首先，在第二防反射膜上涂布正型抗蝕劑，進(jìn)行將成為透光部的部分的描繪(曝光)、顯影，形成抗蝕劑圖案。其次，將抗蝕劑圖案作為掩模，用氯氣和氧氣的混合氣體蝕刻第二防反射膜和遮光膜。此時，第一防反射膜作為蝕刻阻止物發(fā)揮作用。其次，將抗蝕劑圖案和第二防反射膜、遮光膜的圖案作為掩模，使用作為氟系氣體的SF6，蝕刻第一防反射膜和半透光膜，形成透光部。其次，除去抗蝕劑、洗凈后，再次涂布抗蝕劑，進(jìn)行將成為半透光部的部分的描繪(曝光)、顯影，形成抗蝕劑圖案。其次，將抗蝕劑圖案作為掩模，用氯氣和氧氣的混合氣體蝕刻第二防反射膜和遮光膜，形成將成為半透光部的部分。其后，除去抗蝕劑，完成灰色調(diào)掩模。(制造方法2)半透光膜和第一防反射膜的蝕刻特性不同且與遮光膜相同的情況例如 ，使用在石英基板上按照半透光膜、第一防反射膜、遮光膜、第二防反射膜的順序形成的，使半透光膜、遮光膜和第二防反射膜為蝕刻特性相同的膜，只第一防反射膜為與半透光膜、遮光膜及第二防反射膜蝕刻特性不同的膜而形成的灰色調(diào)掩模坯?；搴驮谄湔戏叫纬傻哪?，例如半透光膜的蝕刻特性可以相同也可以不同，不同時，由于不對基板進(jìn)行過度蝕刻，透過半透光部和透光部的光的相位差不會變大，故優(yōu)選。首先，在第二防反射膜上涂布抗蝕劑。抗蝕劑可以為負(fù)型也可以為正型。使用正型抗蝕劑的情況下，進(jìn)行將成為透光部的部分的描繪(曝光)、顯影，從而形成抗蝕劑圖案。其次，將抗蝕劑圖案作為掩模，在第一防反射膜具有耐蝕刻性，蝕刻遮光膜和第二防反射膜的蝕刻條件下干蝕刻。蝕刻也可為濕蝕刻。此時，由于第一防反射膜作為蝕刻阻止物發(fā)揮作用，故控制良好地進(jìn)行蝕刻。其次，將抗蝕劑圖案和第二防反射膜、遮光膜的圖案作為掩模，使用第二防反射膜和遮光膜具有耐蝕刻性，蝕刻第一防反射膜的蝕刻劑，蝕刻第一防反射膜，形成將成為透光部的部分。此處，雖然將抗蝕劑圖案和第二防反射膜、遮光膜的圖案作為蝕刻掩模，但可以將抗蝕劑除去、洗凈，將第二防反射膜、遮光膜的圖案作為蝕刻掩模進(jìn)行蝕刻。上述蝕刻中，為將抗蝕劑消除而設(shè)定了抗蝕劑膜厚的情況下，在蝕刻后沒有必要進(jìn)行去除抗蝕劑而優(yōu)選。上述蝕刻后殘留有抗蝕劑的情況下在除去抗蝕劑、洗凈后，再次涂布抗蝕劑?？刮g劑可以是正型也可以是負(fù)型，正型的情況下，進(jìn)行將成為半透光部的部分和將成為透光部的部分的描繪(曝光)、顯影，形成抗蝕劑圖案。其次，通過第一防反射膜具有耐蝕刻性，蝕刻遮光膜和第二防反射膜和半透光膜的干或濕蝕刻，以抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模蝕刻第二防反射膜和遮光膜，同時將第一防反射膜的圖案作為蝕刻掩模蝕刻半透光膜，從而形成將成為半透光部的部分。其后，除去抗蝕劑，完成灰色調(diào)掩模。更具體地，例如，采用以下的方法。在石英基板上依次形成半透光膜、第一防反射膜、遮光膜及第二防反射膜，在第一防反射膜為由含氟蝕刻氣體干蝕刻且對利用含氯和氧的蝕刻氣體具有耐受性的膜，半透光膜、遮光膜及第二防反射膜為對利用含氟蝕刻氣體的干蝕刻具有耐受性且由含氯和氧的蝕刻氣體蝕刻的膜的情況下，首先，在第二防反射膜上涂布正型抗蝕劑，進(jìn)行將成為透光部的部分的描繪(曝光)、顯影，形成抗蝕劑圖案。其次，將抗蝕劑圖案作為掩模，用氯氣和氧氣的混合氣體蝕刻第二防反射膜和遮光膜。此時，第一防反射膜作為蝕刻阻止物發(fā)揮作用。其次，將抗蝕劑圖案和第二防反射膜、遮光膜的圖案作為掩模，使用作為氟系氣體的SF6Ai刻第一防反射膜，形成將成為透光部的部分。其次，除去抗蝕劑、洗凈后，再次涂布抗蝕劑，進(jìn)行將成為半透光部的部分和將成為透光部的部分的描繪(曝光)、顯影，形成抗蝕劑圖案。其次，將抗蝕劑圖案作為掩模，用氯氣和氧氣的混合氣體蝕刻第二防反射膜和遮光膜，形成將成為半透光部的部分的同時，將第一防反射膜的圖案作為蝕刻掩模來蝕刻半透光膜。其后，除去抗蝕劑，完成灰色調(diào)掩模。另外，在上述灰色調(diào)掩模的制造方法的例子中，示出了具有第二防反射膜的情形，但在由沒有形成第二防反射膜的灰色調(diào)掩模坯制造灰色調(diào)掩模的情形下，可使第二防反射膜及遮光膜的蝕刻成為遮光膜的蝕刻，代替利用第二防反射膜及遮光膜的圖案作為蝕刻掩模，利用遮光膜的圖案作為蝕刻掩模。實(shí)施例以下示出實(shí)施例及比較例，對本發(fā)明進(jìn)行具體說明，但本發(fā)明并不限于下述實(shí)施例。[實(shí)施例I]
通過在石英基板上利用派射法,在真空室中通入Ar (5sccm)、N2 (50sccm)、O2(2sccm)的氣體，氣壓設(shè)為9. OX ICT2Pa,對MoSi革巴施加750W、對Si革巴施加250W，作為MoSi半透光膜，形成膜厚18nm的MoSiON膜。將測定半透光膜成膜后的透射率的結(jié)果示于圖3(C)中。在此階段，在作為曝光光使用的波長(365nm)下的透射率為52.9%。其次，在該半透光膜上形成由基底層、遮光層及防反射層組成的多層結(jié)構(gòu)的Cr遮光膜。通過利用派射法，在真空室中通入Ar (10 50sccm)、N2 (I llsccm)、N2O (O 12sccm)的氣體，氣壓設(shè)為O. I O. 2Pa,對Cr靶施加450 550W，從而作為Cr遮光膜，形成膜厚71nm的CrON膜，得到灰色調(diào)掩模坯。通過改變N2、N2O的氣體流量比，Cr遮光膜形成基板側(cè)的遮光層和表面?zhèn)鹊姆婪瓷鋵拥?層結(jié)構(gòu)。將測定遮光膜成膜后的透射率的結(jié)果示于圖3 (C)中。在此階段，在作為曝光光使用的波長(365nm)下的透射率為0.630%。另外，在上述條件下，在石英基板上分別單獨(dú)形成Cr遮光膜和MoSi半透光膜，將測定各自的反射率的結(jié)果示于圖3 (A)及圖3 (B)中。另外，圖3 (A)為從膜側(cè)、圖3 (B)為從基板側(cè)測定的結(jié)果。這種情況下，將制品加工標(biāo)識及制品信息標(biāo)識的讀取波長設(shè)為546nm時，例如，從膜側(cè)照射光時的反射率為遮光膜是36. 7%，半透光膜是17. 4%,它們的差足夠大為19. 3%，利用這些遮光膜和半透光膜形成制品加工標(biāo)識及制品信息標(biāo)識時，能利用反射光識別、讀取制品加工標(biāo)識及制品信息標(biāo)識。另外，使用抗蝕劑對得到的灰色調(diào)掩模坯的半透光膜和遮光膜，通過對Cr遮光膜使用了氯系氣體的干蝕刻，對MoSi半透光膜使用了氟系氣體的干蝕刻，將各個膜圖案化，可形成如圖2所示的形成了透光部、半透光部及遮光部的灰色調(diào)掩模。[實(shí)施例2]通過在石英基板上利用派射法,在真空室中通入Ar (10sccm)、N20 (12sccm)的氣體，氣壓設(shè)為O. 15Pa,對Cr靶施加590W，從而作為Cr半透光膜形成了膜厚Ilnm的CrON膜。將測定半透光膜成膜后的透射率的結(jié)果示于圖4 (C)中。在此階段，在作為曝光光使用的波長(365nm)下的透射率為58. 2%。其次,通過在該半透光膜上利用派射法,在真空室中通入Ar (20 5sccm)、N2(10 5sccm)的氣體，氣壓設(shè)為6. OX ICT2Pa,對MoSi靶施加230W,對Si革巴施加770W,從而作為MoSi遮光膜形成了膜厚60nm的MoSiN膜，得到灰色調(diào)掩模坯。將測定遮光膜成膜后的透射率的結(jié)果示于圖4 (C)中。在此階段，在作為曝光光使用的波長(365nm)下的透射率為5. 36%ο另外，在上述條件下，在石英基板上分別單獨(dú)形成MoSi遮光膜和Cr半透光膜，將測定各個反射率的結(jié)果示于圖4 (A)及圖4 (B)中。另外，圖4 (A)為從膜側(cè)、圖4 (B)為從基板側(cè)測定的結(jié)果。這種情況下，將制品加工標(biāo)識及制品信息標(biāo)識的讀取波長設(shè)為546nm時，例如，從膜側(cè)照射光時的反射率為遮光膜是36. 1%，半透光膜是13. 1%,它們的差足夠大為23. 0%，若利用這些遮光膜和半透光膜形成制品加工標(biāo)識及制品信息標(biāo)識，能利用反射光識別、讀取制品加工標(biāo)識及制品信息標(biāo)識。另外，對得到的灰色調(diào)掩模坯的半透光膜和遮光膜使用抗蝕劑，通過對MoSi遮光膜使用了氟系氣體的干蝕刻，對Cr半透光膜使用了氯系氣體的干蝕刻，將各個膜圖案化，可形成如圖2所示的形成了透光部、半透光部及遮光部的灰色調(diào)掩模?！ぴ谏鲜鰧?shí)施例1、2中任一個的情況中，在遮光膜的圖案化中，可蝕刻遮光膜的規(guī)定部分，形成定位標(biāo)記等制品加工標(biāo)識和掩模信息標(biāo)記等制品信息標(biāo)識。另外，在蝕刻半透光膜時，可利用形成的定位標(biāo)記等制品加工標(biāo)識進(jìn)行位置對準(zhǔn)，正確地將半透光膜圖案化?！實(shí)施例3]在石英基板上利用派射法,在真空室中通入Ar (20sccm)> N2 (5sccm),使用MoSi靶和Si靶，作為半透光膜形成膜厚15nm的MoSiN膜。其次,在該半透光膜上利用派射法,在真空室中通入Ar (5sccm)> N2 (50sccm)、O2(2sccm),使用MoSi祀和Si |E,作為第一防反射膜形成膜厚31nm的MoSiON膜。在形成了第一防反射膜的階段的透射率在波長365nm時是20%,從第一防反射膜側(cè)的反射率在波長365nm 下是 15%。其次,在該第一防反射膜上利用派射法,在真空室中通入Ar (20sccm)、N2( Isccm),使用Cr靶，作為遮光膜形成膜厚60nm的CrN膜。另外，在該遮光膜上用濺射法，在真空室中通入Ar (15sccm)、N20 (12sccm)，使用Cr靶，作為第二防反射膜形成膜厚20nm的CrON膜，得到灰色調(diào)掩模坯。[比較例I]在石英基板上利用派射法，在真空室中通入Ar (5sccm)、N2 (50sccm)、02 (2sccm),使用MoSi祀和Si IE,作為半透光膜形成膜厚80nm的MoSiN膜。在形成了半透光膜的階段的透射率在波長365nm下是20%，從半透光膜側(cè)的反射率在波長365nm下是15%。其次,在該半透光膜上利用派射法,在真空室中通入Ar (20sccm)> N2 (Isccm)Jl!用Cr靶，作為遮光膜形成膜厚60nm的CrN膜。另外，在該遮光膜上利用濺射法，在真空室中通入Ar (15sccm)、N20 (12sccm)，使用Cr靶，作為防反射膜，形成膜厚20nm的CrON膜，得到灰色調(diào)掩模坯。上述例中得到的灰色調(diào)掩模坯，通過用光刻法(照相平版印刷法)蝕刻各膜，可形成具有透光部、半透光部及遮光部的灰色調(diào)掩模。相對于在實(shí)施例3中得到的灰色調(diào)掩模的半透光部為膜厚46nm (半透光膜15nm和第一防反射膜31nm)、透射率20%、反射率15%，在得到相同透射率和反射率的比較例I中得到的灰色調(diào)掩模的半透光部為膜厚80nm(僅有半透光膜，是80nm)。因此，通過本發(fā)明將半透光部薄膜化。[實(shí)施例4]石英基板上利用派射法,在真空室中通入Ar (20sccm)、N2 (lsccm),使用Cr革巴,作為半透光膜形成膜厚12nm的CrN膜。其次,在該半透光膜上利用派射法,在真空室中通入Ar (5sccm)> N2 (50sccm),使用MoSi靶和Si靶，作為第一防反射膜形成膜厚12nm的MoSiN膜。在形成了第一防反射膜的階段的透射率在波長365nm下是20%,從第一防反射膜側(cè)的反射率在波長365nm下是26%。其次,在該第一防反射膜上利用派射法,在真空室中通入Ar (20sccm)、N2( Isccm),使用Cr靶，作為遮光膜，形成膜厚60nm的CrN膜。另外，在該遮光膜上利用濺射法，在真空室中通入Ar (15sccm)、N20 (12sccm)，使用Cr靶，作為第二防反射膜，形成膜厚20nm的CrON膜，得到灰色調(diào)掩模坯。[實(shí)施例5]在石英基板上利用派射法,在真空室中通入Ar (20sccm)、N2 (lsccm),使用Cr革巴，作為半透光膜形成膜厚IOnm的CrN膜。
其次,在該半透光膜上利用派射法,在真空室中通入Ar (15sccm)> N2O (12sccm),使用Cr靶，作為第一防反射膜形成膜厚Ilnm的CrON膜。在形成了第一防反射膜的階段的透射率在波長365nm下是20%，從第一防反射膜側(cè)的反射率在波長365nm下是26%。另外,在該第一防反射膜上利用派射法,在真空室中通入Ar(20sccm)、N2(5sccm),使用MoSi靶和Si靶，作為MoSi遮光膜，形成膜厚60nm的MoSiN膜，得到灰色調(diào)掩模坯。[比較例2]在石英基板上利用派射法,在真空室中通入Ar (15sccm)> N2O (12sccm),使用Cr革巴，作為半透光膜形成膜厚46nm的CrN膜。在形成了半透光膜的階段的透射率在波長365nm下是20%，從半透光膜側(cè)的反射率在波長365nm下是28%。其次,在該半透光膜上利用派射法,在真空室中通入Ar (20sccm)> N2 (5sccm),使用MoSi靶和Si靶，作為MoSi遮光膜，形成膜厚60nm的MoSiN膜，得到灰色調(diào)掩模坯。上述例中得到的灰色調(diào)掩模坯，通過用光刻法的方法蝕刻各個膜，可形成具有透光部、半透光部及遮光部的灰色調(diào)掩模。在實(shí)施例4中得到的灰色調(diào)掩模的半透光部為膜厚24nm(半透光膜12nm和第一防反射膜12nm)、透射率20%、反射率26%，實(shí)施例5中得到的灰色調(diào)掩模的半透光部為膜厚21nm (半透光膜IOnm和第一防反射膜I lnm)、透射率20%、反射率26%，而比較例2中得到的灰色調(diào)掩模的半透光部，為使透射率為20%而將膜厚合在一起時，膜厚為46nm(僅有半透光膜，是46nm)，反射率是28%?？芍我环N情形下本發(fā)明的半透光部被薄膜化，具有優(yōu)勢。
權(quán)利要求
1.灰色調(diào)掩模坯，是成為灰色調(diào)掩模的原材料的灰色調(diào)掩模坯，上述灰色調(diào)掩模具有透光部、遮光部和半透光部，上述遮光部以對曝光不做貢獻(xiàn)的程度對曝光光進(jìn)行遮光，上述半透光部對于曝光光，具有比上述透光部的透射率低且比上述遮光部的透射率高的透射率，并且具有對曝光做出貢獻(xiàn)的透射率，其特征在于 在透明基板上具備半透光膜、作為調(diào)整半透光膜的反射率的防反射膜的第一防反射膜和遮光膜，從上述透明基板側(cè)按照半透光膜、第一防反射膜、遮光膜的順序形成這些膜而成。
2.權(quán)利要求I所述的灰色調(diào)掩模坯，其特征在于上述第一防反射膜和上述遮光膜的蝕刻特性不同。
3.權(quán)利要求2所述的灰色調(diào)掩模坯，其特征在于上述第一防反射膜和上述半透光膜的蝕刻特性相同。
4.權(quán)利要求2所述的灰色調(diào)掩模坯，其特征在于上述第一防反射膜和上述半透光膜的蝕刻特性不同。
5.權(quán)利要求2所述的灰色調(diào)掩模坯，其特征在于上述第一防反射膜利用含氟的蝕刻氣體對其進(jìn)行干蝕刻，并且對含氯和氧的蝕刻氣體具有耐受性；上述遮光膜對利用含氟的蝕刻氣體的干蝕刻具有耐受性，并且用含氯和氧的蝕刻氣體對其進(jìn)行蝕刻。
6.權(quán)利要求2所述的灰色調(diào)掩模坯，其特征在于上述遮光膜利用含氟的蝕刻氣體對其進(jìn)行干蝕刻，并且對含氯和氧的蝕刻氣體具有耐受性；上述第一防反射膜對利用含氟的蝕刻氣體的干蝕刻具有耐受性，并且用含氯和氧的蝕刻氣體對其進(jìn)行蝕刻。
7.權(quán)利要求I所述的灰色調(diào)掩模坯，其特征在于以在大于等于350nm且小于500nm之間具有峰值波長的光作為曝光光。
8.灰色調(diào)掩模，其具有透光部、遮光部和半透光部，上述遮光部以對曝光不做貢獻(xiàn)的程度對曝光光進(jìn)行遮光，上述半透光部對于曝光光具有比上述透光部的透射率低且比上述遮光部的透射率高的透射率，并且具有對曝光做出貢獻(xiàn)的透射率，其特征在于具備包含半透光膜和作為調(diào)整半透光膜反射率的防反射膜的第一防反射膜且不包含遮光膜的半透光部，和包含半透光膜、作為調(diào)整半透光膜反射率的防反射膜的第一防反射膜和遮光膜的遮光部。
9.權(quán)利要求8所述的灰色調(diào)掩模坯，其特征在于以在大于等于350nm且小于500nm之間具有峰值波長的光作為曝光光。
全文摘要
灰色調(diào)掩模坯，其在透明基板上，由具有互不相同的蝕刻特性的膜形成半透光膜和遮光膜，半透光膜及遮光膜在曝光光的波長下的反射率均小于等于30%，形成在比曝光光的波長長的波長側(cè)的規(guī)定波長下的半透光膜和遮光膜的反射率差，使其大于在曝光光的波長下的反射率差，并且半透光膜和遮光膜在制成灰色調(diào)掩模時，通過從灰色調(diào)掩模的正反面的任一側(cè)對半透光部和遮光部照射上述規(guī)定波長的光，根據(jù)兩者的反射率差能識別半透光部和遮光部。即便是在用半透光膜和遮光膜形成制品加工標(biāo)識和制品信息標(biāo)識的情況下，也能通過除去遮光膜或半透光膜中任一個的一方的平版印刷工序形成標(biāo)識，能形成利用規(guī)定的讀取波長的光，可利用反射光讀取的標(biāo)識。
文檔編號G03F1/46GK102929096SQ20121041208
公開日2013年2月13日 申請日期2009年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月15日
發(fā)明者深谷創(chuàng)一, 金子英雄 申請人:信越化學(xué)工業(yè)株式會社