CN104718496A - 相移掩膜及其制造方法 - Google Patents

Abstract

相移掩膜的制造方法具有如下工序：形成具有规定的开口图案的第二掩膜(RP2)，以使表面及露出于图案开口的遮光层(13)被覆盖，并且使露出于图案开口的蚀刻终止层(12)和相移层(11)在遮光区域内不被覆盖而在相移区域内被覆盖。

Description

相移掩膜及其制造方法

技术领域

本发明涉及能够形成微细且高精度的曝光图案的相移掩膜及其制造方法，特别涉及适合在平板显示器的制造中使用的技术。

本申请基于2012年12月27日于日本申请的日本特愿2012-285846号主张优先权，在此引用其内容。

背景技术

在半导体设备及FPD的制造工序中，为了在形成于由硅或玻璃等构成的基板的抗蚀剂膜上对微细图案进行曝光、转印而使用相移掩膜。由于FPD用的玻璃基板比半导体用的硅基板面积大，因此为了以充分的曝光光量对FPD用的基板进行曝光而使用g线、h线及i线的复合波长的曝光光。当使用这种曝光光时，以往一直使用边缘增强型相移掩膜(例如，参考专利文献1)。

另一方面，作为用于实现进一步微细化的方法而使用半色调型相移掩膜(例如，参考专利文献2)。根据该方法，由于在193nm相位为180°，因而能够设定光强度为零的位置以提高图案化精度。而且，由于存在光强度为零的位置，因而能够将焦点深度设定得较大，实现曝光条件的放宽或图案化的成品率提高。

然而，在上述现有例中，通过在透明基板上对遮光层进行成膜，并对该遮光层进行蚀刻并图案化，并且对相移层进行成膜以覆盖经过图案化的遮光层，并对该相移层进行蚀刻并图案化，从而制造出相移掩膜。若如此交替地进行成膜和图案化，则装置间的运送时间及处理等待时间将会延长，生产效率显著下降。而且，隔着具有规定的开口图案的单一掩膜，无法连续地对相移层和遮光层进行蚀刻，而需要形成两次掩膜(抗蚀剂图案)，导致制造工序数量增多。因此，存在不能以高量产性来制造相移掩膜的问题。

专利文献1：日本特开2011-13283号公报

专利文献2：日本特开2006-78953号公报

有鉴于此，考虑一种在透明基板表面将相移层、蚀刻终止层以及遮光层按照这种顺序进行设置的相移掩膜。若为此种结构，当以光刻法来制造相移掩膜时，能够获得在遮光层形成的图案的开口宽度比相移图案的开口宽度宽的边缘增强型相移掩膜，也就是当俯视观察相移掩膜时相移图案从遮光图案中露出的边缘增强型相移掩膜。

然而，存在如下问题：在作为边缘增强型相移掩膜的图案区域内，虽优选如上所述相移图案从遮光图案中露出的宽幅形状，但由于即使在俯视形状本来必须同等的对准标记等部分，开口形状(宽度尺寸)也随层次而不同，因而不理想。

发明内容

本发明所涉及的方式是为了解决上述问题而提出的，目的在于提供一种在适于以高量产性来制造边缘增强型相移掩膜的相移掩膜中，同时形成图案区域中的相移图案从遮光图案中露出的宽幅形状以及遮光区域中的相移层、蚀刻终止层及遮光层的俯视形状相等的结构，从而能够制造出能够实现高精细处理的相移掩膜的方法。

(1)本发明所涉及的一个方式的相移掩膜的特征在于，包括：透明基板；相移层，形成于该透明基板的表面，以Cr为主要成分；蚀刻终止层，形成于离开所述透明基板的那一侧的所述相移层表面，以从Ni、Co、Fe、Ti、Si、Al、Nb、Mo、W及Hf中选择出的至少一种金属为主要成分；以及遮光层，形成于离开所述相移层的那一侧的所述蚀刻终止层上，以Cr为主要成分，所述相移掩膜具有：相移区域，在所述遮光层上形成的遮光图案的开口宽度被设定为比在所述相移层上形成的相移图案的开口宽度宽；和遮光区域，在所述相移层上形成的所述相移图案的所述开口宽度与在所述遮光层上形成的所述遮光图案的所述开口宽度被设定为相等。

(2)本发明所涉及的一个方式的相移掩膜的制造方法，用于制造相移掩膜，所述相移掩膜包括：透明基板；相移层，形成于该透明基板的表面，以Cr为主要成分；蚀刻终止层，形成于离开所述透明基板的那一侧的所述相移层表面，以从Ni、Co、Fe、Ti、Si、Al、Nb、Mo、W及Hf中选择出的至少一种金属为主要成分；以及遮光层，形成于离开所述相移层的那一侧的所述蚀刻终止层上，以Cr为主要成分，所述相移掩膜具有：相移区域，在所述遮光层上形成的遮光图案的开口宽度被设定为比在所述相移层上形成的相移图案的开口宽度宽；和遮光区域，在所述相移层上形成的所述相移图案的所述开口宽度与在所述遮光层上形成的所述遮光图案的所述开口宽度被设定为相等，所述相移掩膜的制造方法的特征在于，具有：在所述透明基板上形成所述相移层、所述蚀刻终止层以及所述遮光层的工序；在所述遮光层上形成具有规定的开口图案的第一掩膜的工序；隔着该形成的第一掩膜依次对所述遮光层和所述蚀刻终止层进行蚀刻以形成遮光图案和蚀刻终止图案的工序；隔着所述第一掩膜对所述相移层进行蚀刻以形成相移图案的工序；形成具有规定的开口图案的第二掩膜，以使所述遮光图案表面及露出于图案开口的遮光图案被覆盖，并且使露出于所述图案开口的所述蚀刻终止图案和所述相移图案在所述遮光区域内不被覆盖而在所述相移区域内被覆盖的工序；隔着该形成的第二掩膜依次对所述遮光图案和所述蚀刻终止图案进行蚀刻的工序；以及去除所述第二掩膜后，进一步对所述蚀刻终止图案进行蚀刻的工序。

(3)在上述(2)的方式中，在所述蚀刻终止层的蚀刻中可以使用含有硝酸的蚀刻液。

根据上述(1)的方式，通过包括：透明基板；相移层，形成于该透明基板的表面，以Cr为主要成分；蚀刻终止层，形成于离开所述透明基板的那一侧的所述相移层表面，以从Ni、Co、Fe、Ti、Si、Al、Nb、Mo、W及Hf中选择出的至少一种金属为主要成分；以及遮光层，形成于离开所述相移层的那一侧的所述蚀刻终止层上，以Cr为主要成分，并具有：相移区域，在所述遮光层上形成的遮光图案的开口宽度被设定为比在所述相移层上形成的相移图案的开口宽度宽；和遮光区域，在所述相移层上形成的所述相移图案的所述开口宽度与在所述遮光层上形成的所述遮光图案的所述开口宽度被设定为相等，从而在边缘增强型相移掩膜中，在遮光区域内，使相移图案、蚀刻终止图案以及遮光图案的开口宽度相等，以维持对准标记的准确性，并且能够以高量产性来制造出能够应对高精细化的边缘增强型相移掩膜。

另外，在本发明中，所谓以Cr为主要成分，是指由从Cr以及Cr的氧化物、氮化物、碳化物、氧化氮化物、碳化氮化物以及氧化碳化氮化物中选择出的任意一种来构成。

根据上述(2)的方式，一种用于制造相移掩膜的方法，所述相移掩膜包括：透明基板；相移层，形成于该透明基板的表面，以Cr为主要成分；蚀刻终止层，形成于离开所述透明基板的那一侧的所述相移层表面，以从Ni、Co、Fe、Ti、Si、Al、Nb、Mo、W及Hf中选择出的至少一种金属为主要成分；以及遮光层，形成于离开所述相移层的那一侧的所述蚀刻终止层上，以Cr为主要成分，所述相移掩膜具有：相移区域，在所述遮光层上形成的遮光图案的开口宽度被设定为比在所述相移层上形成的相移图案的开口宽度宽；和遮光区域，在所述相移层上形成的所述相移图案的所述开口宽度与在所述遮光层上形成的所述遮光图案的所述开口宽度被设定为相等，所述方法通过具有：在所述透明基板上形成所述相移层、所述蚀刻终止层以及所述遮光层的工序；在所述遮光层上形成具有规定的开口图案的第一掩膜的工序；隔着该形成的第一掩膜依次对所述遮光层和所述蚀刻终止层进行蚀刻以形成遮光图案和蚀刻终止图案的工序；隔着所述第一掩膜对所述相移层进行蚀刻以形成相移图案的工序；形成具有规定的开口图案的第二掩膜，以使所述遮光图案表面及露出于图案开口的遮光图案被覆盖，并且使露出于所述图案开口的所述蚀刻终止图案和所述相移图案在所述遮光区域内不被覆盖而在所述相移区域内被覆盖的工序；隔着该形成的第二掩膜依次对所述遮光图案和所述蚀刻终止图案进行蚀刻的工序；以及去除所述第二掩膜后，进一步对所述蚀刻终止图案进行蚀刻的工序，从而在边缘增强型相移掩膜中，在遮光区域内，使相移图案、蚀刻终止图案以及遮光图案的开口宽度相等，以维持对准标记的准确性，并且能够以高量产性来制造出能够应对高精细化的边缘增强型相移掩膜。

在上述(3)的情况下，可以在所述蚀刻终止层(蚀刻终止图案)的蚀刻中使用含有硝酸的蚀刻液。

在相移区域中，在相移掩膜坯件的遮光层上形成抗蚀剂图案(第一掩膜)以作为具有规定的开口图案的单一掩膜，通过隔着该抗蚀剂图案对遮光层进行蚀刻，从而形成规定宽度的遮光图案。

进而，通过隔着上述抗蚀剂图案对蚀刻终止层进行蚀刻，从而形成蚀刻终止图案。此时，遮光图案的侧面露出，但由于遮光图案由与蚀刻终止图案不同的材料构成因而不被蚀刻，遮光图案和蚀刻终止图案成为相同宽度。

接着，通过隔着上述抗蚀剂图案对相移层进行蚀刻，从而形成与蚀刻终止图案相同宽度的相移图案。此时，由于由与相移图案相同的Cr系材料构成的遮光图案也被蚀刻，因此遮光图案的开口宽度变得比相移图案的宽度宽。经过上述工序，遮光图案的开口宽度变得比相移图案及蚀刻终止图案的开口宽度宽。

在遮光区域中，同样地使用第一掩膜，使得遮光图案的开口宽度变得比相移图案的开口宽度宽。接着，形成具有规定的开口图案的第二掩膜，以使遮光层表面及露出于图案开口的遮光层(侧面)被覆盖，并且使露出于图案开口的蚀刻终止层及相移层(相移图案)不被覆盖。

此时，在相移区域内，与遮光区域不同地，遮光图案表面与露出于图案开口的遮光图案、蚀刻终止图案以及相移图案的侧面全都被第二掩膜覆盖。也就是，形成具有比遮光图案、蚀刻终止图案以及相移图案的开口宽度更窄的规定宽度的第二掩膜。

接着，通过隔着该抗蚀剂图案对露出于图案开口的相移图案的侧面进行蚀刻，从而形成具有与遮光图案的开口宽度相同的开口宽度的相移图案。此时，露出于图案开口的遮光图案被第二掩膜保护而不被蚀刻。之后，在去除第二掩膜后，最后对蚀刻终止图案进一步进行蚀刻。此时，通过仅对蚀刻终止图案的侧面进行蚀刻，从而设定成具有遮光图案与蚀刻终止图案齐平的侧面。此时，相移图案和遮光图案的侧面露出，但由于相移图案和遮光图案以与蚀刻终止图案不同的材料构成因而不被蚀刻，相移图案、遮光图案以及蚀刻终止图案变得齐平。

同时，在相移区域中，蚀刻终止图案也被蚀刻。经过上述工序，能过获得遮光图案和蚀刻终止图案的开口宽度比相移图案的开口宽度宽的边缘增强型相移掩膜。

如此，仅通过对预先形成的相移掩膜坯件进行图案化就能够在遮光区域中制造出相移掩膜。因此，与如现有例那样交替进行成膜和图案化的情况相比能够更有效地进行制造，而且，相比于现有例能够将制造工序数减少，因而能够以高量产性来制造相移掩膜。

在本发明中，以Cr为主要成分的相移层由从上述Cr的氧化物、氮化物、碳化物、氧化氮化物、碳化氮化物以及氧化碳化氮化物中选择出的任意一种来构成，被设定为充分发挥相移效果的膜厚。为了具有这种充分发挥相移效果的膜厚，蚀刻时间相对于遮光层的蚀刻时间延长了超过1倍，但由于各层间的粘着强度足够高，因此能够进行线粗糙度为大致直线状且图案截面大致垂直的作为光掩膜而言良好的图案形成。

此外，通过使用含有Ni的膜来作为蚀刻终止层，从而能够充分提高与含有Cr的遮光膜及含有Cr的相移层的粘着强度。因而，在用湿式蚀刻液来对遮光层、蚀刻终止层以及相移层进行蚀刻时，蚀刻液不会从遮光层与蚀刻终止层的界面以及蚀刻终止层与相移层的界面渗入，因此能够提高所形成的遮光图案、相移图案的CD精度，并且能够使膜的截面形状成为对于光掩膜而言良好的接近垂直的形状。

根据本发明所涉及的方式，在适合以高量产性来制造边缘增强型相移掩膜的相移掩膜中，形成图案区域中的相移图案从遮光图案中露出的宽幅形状以及遮光区域中的相移图案、蚀刻终止图案及遮光图案的俯视形状相等的结构，从而能够制造出高精细的掩膜。

附图说明

图1是对本发明的第一实施方式所涉及的相移掩膜的制造方法进行说明的工序图。

图2是对本发明的第一实施方式所涉及的相移掩膜的制造方法进行说明的工序图。

具体实施方式

〈第一实施方式〉

下面，基于附图对本发明所涉及的相移掩膜的制造方法的一实施方式进行说明。

图1和图2是示意性地示出本实施方式所涉及的相移掩膜的制造方法的工序图，在图中，MB是相移掩膜坯件。

如图1的(a)所示，本发明的相移掩膜坯件MB由透明基板S、在该透明基板S上形成的相移层11、在相移层11上形成的蚀刻终止层12、以及在该蚀刻终止层12上形成的遮光层13构成。

作为透明基板S，使用在透明性及光学各向同性方面优异的材料，例如，可以使用石英玻璃基板或玻璃基板。透明基板S的大小并未特别限制，根据使用该掩膜来进行曝光的基板(例如FPD用基板、半导体基板)而适当选定。在本实施方式中，可以应用于直径尺寸100mm左右的基板或者从一边为50～100mm左右到一边为300mm以上的矩形基板，进而，还可以使用纵向450mm、横向550mm、厚度8mm的石英基板或者最大边尺寸1000mm以上且厚度10mm以上的基板。

此外，可以通过对透明基板S的表面进行研磨，从而降低透明基板S的平面度。透明基板S的平面度例如可以设为20μm以下。据此，掩膜的焦点深度会加深，从而能够对微细且高精度的图案形成做出较大贡献。进而，平面度优选小至10μm以下。

相移层11以及遮光层13以Cr为主要成分，具体而言，可以由从Cr单质以及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选择出的一种来构成，此外，还可以通过层压从这些之中选择出的两种以上来构成。

相移层11以针对300nm以上且500nm以下的波长区域中的任意一种光(例如，波长365nm的i线)能够具有大致180°的相位差的厚度(例如，90～170nm)来形成。遮光层13以能够获得规定的光学特性的厚度(例如，80nm～200nm)来形成。作为蚀刻终止层12，可以使用以从Ni、Co、Fe、Ti、Si、Al、Nb、Mo、W以及Hf中选择出的至少一种金属为主要成分的材料，例如，可以使用Ni-Ti-Nb-Mo膜。上述相移层11、蚀刻终止层12以及遮光层13可以通过例如溅射法、电子束蒸镀法、激光蒸镀法、ALD法等来进行成膜。

本实施方式的相移掩膜M具有能够具有180°的相位差的相移层(相移图案)11，并具有在遮光层13上形成的遮光图案13b的开口宽度d2被设定为比在该相移层11上形成的相移图案11a的开口宽度d1宽的相移区域PSA、以及在相移层11上形成的相移图案11b的开口宽度d5与在遮光层13上形成的遮光图案13b的开口宽度d5被设定为相等的遮光区域MSA。

在遮光区域MSA中例如可以设置对准标记AM，遮光区域MSA可以以俯视观察时包围相移区域PSA周围的方式围绕着透明基板S的周缘部设置。

根据该相移掩膜M，通过将上述波长区域的光特别是包含g线(436nm)、h线(405nm)及i线(365nm)在内的复合波长用作曝光光，从而能够因相位反转作用而形成光强度最小的区域，以使曝光图案更为鲜明。根据这种相移效果，能够大幅提高图案精度，实现微细且高精度的图案形成。相移层可以以氧化氮化铬系材料来形成，上述相移层的厚度可以设为针对i线具有大致180°相位差的厚度。进而，也可以以针对h线或g线能够具有大致180°相位差的厚度来形成上述相移层。在此，所谓“大致180°”是指180°或接近180°，例如为180°±10°以下。根据该相移掩膜，能够通过使用上述波长区域的光来实现基于相移效果的图案精度提高，从而实现微细且高精度的图案形成。据此，能够制造出高画质的平板显示器。

本实施方式的相移掩膜可以构成为例如针对FPD用玻璃基板的图案化用掩膜。如后所述，为了进行使用该掩膜的玻璃基板的图案化，在曝光光中采用i线、h线及g线的复合波长。

如图1的(a)所示，本实施方式的相移掩膜坯件MB是通过使用DC溅射法在玻璃基板S上对以Cr为主要成分的相移层11、以Ni为主要成分的蚀刻终止层12以及以Cr为主要成分的遮光层13依次进行成膜而制造出的。以下，对于从上述相移掩膜坯件MB制造出相移掩膜M的相移掩膜制造方法进行说明。

接着，如图1的(b)所示，在作为相移掩膜坯件MB的最上层的遮光层13之上形成光致抗蚀剂层PR1a。光致抗蚀剂层PR1a可以是正片型也可以是底片型。作为光致抗蚀剂层PR1a，使用液态抗蚀剂，但也可以使用干膜抗蚀剂。

接着，如图1的(c)、(d)所示，通过对光致抗蚀剂层PR1a进行曝光及显影，从而去除区域PR1b而在遮光层13之上形成抗蚀剂图案RP1。抗蚀剂图案RP1作为遮光层13的蚀刻掩膜来发挥功能，根据遮光层13的蚀刻图案而确定出适当的形状。作为一个例子，在相移区域PSA中，被设定为具有与欲形成的相移图案的开口宽度尺寸d1相等的开口宽度d1的形状。

接着，如图1的(e)所示，隔着该抗蚀剂图案RP1使用第一蚀刻液来对遮光层13进行湿式蚀刻。作为第一蚀刻液，可以使用含有硝酸铈铵(硝酸セリウム第2アンモニウム)的蚀刻液，例如，优选使用含有硝酸或高氯酸等酸的硝酸铈铵。在此，由于蚀刻终止层12对于第一蚀刻液具有高耐受性，因此仅遮光层13被图案化而形成遮光图案13a。遮光图案13a被设为具有与抗蚀剂图案RP1相等的开口宽度d1的形状。

接着，如图1的(f)所示，隔着上述抗蚀剂图案RP使用第二蚀刻液来对蚀刻终止层12进行湿式蚀刻。作为第二蚀刻液，可以适当使用将从醋酸、高氯酸、过氧化氢水及盐酸中选择出的至少一种添加到硝酸后得到的液体。在此，由于遮光层13和相移层11对于第二蚀刻液具有高耐受性，因此仅蚀刻终止层12被图案化而形成蚀刻终止图案12a。蚀刻终止图案12a被设为具有与遮光图案13a及抗蚀剂图案RP1的开口宽度尺寸d1相等的开口宽度d1的形状。

接着，如图1的(g)所示，隔着抗蚀剂图案RP1，也就是在未去除抗蚀剂图案RP1的状态下，使用第一蚀刻液对相移层11进行湿式蚀刻。在此，遮光图案13a以与相移层11相同的Cr系材料来构成，由于遮光图案13a的侧面露出，因此相移层11被图案化而形成相移图案11a。相移图案11a被设为具有开口宽度尺寸d1的形状。同时，遮光图案13a也进一步经过侧面蚀刻而形成具有比相移图案11a的开口宽度尺寸d1更大的开口宽度d2的形状的遮光图案13b。此时，蚀刻终止图案12a及相移图案11a成为具有与抗蚀剂图案RP1相等的开口宽度d1的形状。

接着，如图2的(h)所示，去除抗蚀剂图案RP1。在抗蚀剂图案RP1的去除中，由于可以使用公知的抗蚀剂剥离液，因此在此省略详细的说明。

到目前为止，针对相移区域PSA中的尺寸进行了说明，而在遮光区域MSA中，例如，蚀刻终止图案12a及相移图案11a被设为具有与抗蚀剂图案RP1相等的开口宽度d3的形状，遮光图案13b被设为具有比相移图案11a的开口宽度尺寸d3更大的开口宽度d5的形状。

此外，在位于相移区域PSA与遮光区域MSA的边界附近的开口处，例如，蚀刻终止图案12a及相移图案11a被设为具有与抗蚀剂图案RP1相等的开口宽度d6的形状，遮光图案13b被设为具有比相移图案11a的开口宽度尺寸d6更大的开口宽度d4的形状。

接着，如图2的(j)所示，在玻璃基板S上的整个面，形成光致抗蚀剂层PR2a。此时，光致抗蚀剂层PR2a被设置为覆盖玻璃基板S上的整个面，也包括通过遮光图案13b、相移图案11a、蚀刻终止图案12a而形成的开口的内部。

接着，如图2的(k)、(m)所示，通过对光致抗蚀剂层PR2a进行曝光及显影，从而去除区域PR2b而形成抗蚀剂图案RP2。此时，抗蚀剂图案RP2被设置为覆盖玻璃基板S上的开口图案的整个面，也包括通过遮光图案13b、相移图案11a、蚀刻终止图案12a而形成的开口的内部。抗蚀剂图案RP2被设为与玻璃基板S上的开口图案相类似的图案形状，也就是与抗蚀剂图案RP1相类似的平面形状，并且被形成为其开口宽度尺寸不同。

具体而言，在相移区域PSA以及位于相移区域PSA与遮光区域MSA的边界附近的开口中，抗蚀剂图案RP2被设为具有比抗蚀剂图案RP1的开口宽度尺寸d1、d6更小的开口宽度d10、d7的形状。也就是，对于抗蚀剂图案RP2，在这些以设定光强度为零的位置来提高图案化精度为着眼点的图案部分中，其宽度尺寸被设定为覆盖由上述遮光图案13b、相移图案11a、蚀刻终止图案12a层积后形成的开口图案内部的侧面。

此外，在遮光区域MSA中，抗蚀剂图案RP2被设为具有与抗蚀剂图案RP1的开口宽度尺寸d3相等的开口宽度的形状，其宽度尺寸被设定为在开口内部的经层积后形成的侧面中仅覆盖遮光图案13b的侧面且使相移图案11a、蚀刻终止图案12a的侧面露出。

接着，如图2的(n)所示，隔着抗蚀剂图案RP2，也就是在被抗蚀剂图案RP2覆盖的状态下，使用第一蚀刻液来对相移图案11a进行湿式蚀刻。在此，遮光图案13b由于无论在相移区域PSA及遮光区域MSA的哪一个中都被抗蚀剂图案RP2覆盖，因而不被蚀刻。

同时，在相移区域PSA中，相移图案11a由于被抗蚀剂图案RP2覆盖，因而不被蚀刻。

此外，在遮光区域MSA中，由Cr系材料构成的相移图案11a经过侧面蚀刻而形成相移图案11b。相移图案11b被设为具有开口宽度尺寸d5、d9的形状。同时，遮光图案13b不被蚀刻。其结果，能够将相移图案11b的开口宽度尺寸设定为与遮光图案13b相同的开口宽度d5。另外，蚀刻终止图案12a维持具有与此工序之前相等的开口宽度d3、d6的形状。

接着，如图2的(p)所示，去除抗蚀剂图案RP2。抗蚀剂图案RP2可以与抗蚀剂图案RP1同样地去除。

然后，如图2的(q)所示，使用上述第二蚀刻液来进一步对蚀刻终止图案12a进行湿式蚀刻。据此，蚀刻终止图案12b的开口宽度被设为与遮光图案13b的开口宽度d2、d4和d5相同。

由此，如图2的(q)所示，能够获得在相移区域PSA中遮光图案13b(及蚀刻终止图案12b)的开口宽度d2比相移图案11b的开口宽度d1宽的边缘增强型相移掩膜M。

该相移掩膜M中，在遮光区域MSA中，相移图案11b、遮光图案13b、蚀刻终止图案12b的开口宽度d5相等，也就是，成为对准标记AM的开口图案内的相移图案11b、遮光图案13b、蚀刻终止图案12b的侧面齐平，且成为与曝光处理的曝光方向大致相等的形状。

而且，能够获得在位于相移区域PS与遮光区域MSA的边界附近的开口中，例如遮光图案13b(及蚀刻终止图案12b)的开口宽度d4比相移图案11b的开口宽度d9宽的边缘增强型相移掩膜M。同时，遮光区域MSA侧的开口图案内的相移图案11b、遮光图案13b、蚀刻终止图案12b的侧面齐平，且成为与曝光处理的曝光方向大致相等的形状。

另外，在相移区域PSA中，露出于遮光图案13b外侧的相移图案11a的宽度(d2-d1)由对相移层11进行湿式蚀刻时的遮光图案13b的蚀刻速度决定。在此，该遮光图案13a的蚀刻速度会受到遮光层13的组成以及蚀刻终止层12与遮光层13的界面状态的影响。例如，在由以铬为主要成分的层和以氧化铬为主要成分的层这两层的膜来构成遮光层13时，如果使以铬为主要成分的层的铬成分的比率提高则能够提高蚀刻速度，另一方面，如果使铬成分的比率降低则能够降低蚀刻速度。作为遮光图案13a的蚀刻量，例如可以在200nm～1000nm的范围内进行设定。

根据上述实施方式，在透明基板S上，将相移层11、蚀刻终止层12以及遮光层13按照这种顺序进行层积而构成了相移掩膜坯件MB。通过在该相移掩膜坯件MB的遮光层13上形成抗蚀剂图案RP1、RP2，并使用该抗蚀剂图案RP1、RP2来对各层进行湿式蚀刻，从而能够制造出对准标记AM的位置准确度高的边缘增强型相移掩膜M。因此，与重复进行成膜及蚀刻的现有例相比，能够减少制造工序数，并且能够提高生产效率，因此能够以高量产性来制造出高精细且高可视性的相移掩膜M。

此外，相移层11由从Cr的氧化物、氮化物、碳化物、氧化氮化物、碳化氮化物以及氧化碳化氮化物中选择出的任意一种来构成，具有充分发挥相移效果的膜厚。为了具有这种充分发挥相移效果的膜厚，蚀刻时间相对于遮光层13的蚀刻时间延长了超过1倍，但由于各层间的粘着强度足够高，因此能够进行线粗糙度为大致直线状且图案截面大致垂直的作为光掩膜而言良好的图案形成。

此外，通过使用含有Ni的膜来作为蚀刻终止层12，从而能够充分提高与含有Cr的遮光层13及含有Cr的相移层11的粘着强度。

因而，在用湿式蚀刻液来对遮光层13、蚀刻终止层12以及相移层11进行蚀刻时，蚀刻液不会从遮光层13与蚀刻终止层12的界面以及蚀刻终止层12与相移层11的界面渗入，因此能够提高所形成的遮光图案13b、相移图案11a的CD精度，并且能够使膜的截面形状成为对于光掩膜而言良好的接近垂直的形状。

为了确认上述效果，进行了以下实验。即，在玻璃基板S上，通过溅射法，按照120nm的厚度对作为相移层11的铬的氧化氮化碳化膜进行成膜，按照30nm的厚度对作为蚀刻终止层12的Ni-Ti-Nb-Mo膜进行成膜，按照100nm的合计厚度对作为遮光层13的由主要成分为铬的层与主要成分为氧化铬的层这两层构成的膜进行成膜，从而得到了相移掩膜坯件MB。

在该相移掩膜坯件MB上形成抗蚀剂图案RP1，隔着该抗蚀剂图案RP1使用硝酸铈铵与高氯酸的混合蚀刻液对遮光层13进行蚀刻而形成遮光图案13a，进而使用硝酸与高氯酸的混合蚀刻液对蚀刻终止层12进行蚀刻而形成了蚀刻终止图案12a。接着，使用硝酸铈铵与高氯酸的混合蚀刻液对相移层11进行蚀刻而形成了相移图案11a。

接着，形成抗蚀剂图案RP2，隔着该抗蚀剂图案RP2使用硝酸铈铵与高氯酸的混合蚀刻液对相移图案11a进行侧面蚀刻而形成了相移图案11b。接着，去除抗蚀剂图案RP2，接着，使用硝酸与高氯酸的混合蚀刻液对蚀刻终止图案12a进行蚀刻而形成蚀刻终止图案12b，从而获得了边缘增强型相移掩膜M。

使用如此获得的相移掩膜M，采用g线、h线以及i线的复合波长的曝光光来进行曝光，对曝光后的图案的线宽进行测量，求出了相对于目标线宽(2.5μm)的偏移，其结果是，确认了能够抑制到10％左右。同时，确认了对准标记AM的轮廓可视性良好。据此，判明了可以将能够以高量产性制造的相移掩膜M用于FPD用。

以上对于本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于此，在不脱离发明宗旨的范围内，可以进行适当变更。

符号说明

MB…相移掩膜坯件，S…玻璃基板(透明基板)，11…相移层，11a…相移图案，12…蚀刻终止层，12a、12b…蚀刻终止图案，13…遮光层，13a、13b…遮光图案。

Claims (3)

1.一种相移掩膜，其特征在于，包括：

透明基板；

相移层，形成于该透明基板的表面，以Cr为主要成分；

蚀刻终止层，形成于离开所述透明基板的那一侧的所述相移层表面，以从Ni、Co、Fe、Ti、Si、Al、Nb、Mo、W及Hf中选择出的至少一种金属为主要成分；以及

遮光层，形成于离开所述相移层的那一侧的所述蚀刻终止层上，以Cr为主要成分，

所述相移掩膜具有：

相移区域，在所述遮光层上形成的遮光图案的开口宽度被设定为比在所述相移层上形成的相移图案的开口宽度宽；和

遮光区域，在所述相移层上形成的所述相移图案的所述开口宽度与在所述遮光层上形成的所述遮光图案的所述开口宽度被设定为相等。

2.一种相移掩膜的制造方法，用于制造相移掩膜，所述相移掩膜包括：

透明基板；

相移层，形成于该透明基板的表面，以Cr为主要成分；

蚀刻终止层，形成于离开所述透明基板的那一侧的所述相移层表面，以从Ni、Co、Fe、Ti、Si、Al、Nb、Mo、W及Hf中选择出的至少一种金属为主要成分；以及

遮光层，形成于离开所述相移层的那一侧的所述蚀刻终止层上，以Cr为主要成分，

所述相移掩膜具有：相移区域，在所述遮光层上形成的遮光图案的开口宽度被设定为比在所述相移层上形成的相移图案的开口宽度宽；和遮光区域，在所述相移层上形成的所述相移图案的所述开口宽度与在所述遮光层上形成的所述遮光图案的所述开口宽度被设定为相等，

所述相移掩膜的制造方法的特征在于，具有：

在所述透明基板上形成所述相移层、所述蚀刻终止层以及所述遮光层的工序；

在所述遮光层上形成具有规定的开口图案的第一掩膜的工序；

隔着该形成的第一掩膜依次对所述遮光层和所述蚀刻终止层进行蚀刻以形成遮光图案和蚀刻终止图案的工序；

隔着所述第一掩膜对所述相移层进行蚀刻以形成相移图案的工序；

形成具有规定的开口图案的第二掩膜，以使所述遮光图案表面及露出于图案开口的遮光图案被覆盖，并且使露出于所述图案开口的所述蚀刻终止图案和所述相移图案在所述遮光区域内不被覆盖而在所述相移区域内被覆盖的工序；

隔着该形成的第二掩膜依次对所述遮光图案和所述蚀刻终止图案进行蚀刻的工序；以及

去除所述第二掩膜后，进一步对所述蚀刻终止图案进行蚀刻的工序。

3.根据权利要求2所述的相移掩膜的制造方法，其特征在于，在所述蚀刻终止层的蚀刻中使用含有硝酸的蚀刻液。