CN101310220B

CN101310220B - 掩模底板及光掩模

Info

Publication number: CN101310220B
Application number: CN2006800427265A
Authority: CN
Inventors: 三井胜
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2005-11-16
Filing date: 2006-11-15
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2026-11-15
Also published as: WO2007058199A1; KR20080068128A; KR20110013573A; CN101310220A; KR101056592B1

Abstract

提供一种用于制造适用于多色波曝光的FPD器件的FPD用大型掩模及掩模底板，是在透光性基板上具有遮光性膜的掩模底板，该遮光性膜至少由具有遮光功能的下层部和具有防反射功能的上层部构成，其特征在于，所述遮光性膜，是在超高压汞灯放射的至少从i线到g线的波长带域中，膜面反射率的变动幅被控制在低于1％的范围内的膜。

Description

掩模底板及光掩模

技术领域

本发明涉及掩模底板(mask blank)及光掩模(photo mask)，特别涉及用于制造FPD器件的掩模底板(光掩模用的底板)、采用该掩模底板制成的光掩模(转印掩模)等。

背景技术

近年来，在大型FPD用掩模的领域中，尝试采用具有半透光性领域(即所谓的灰度部分)的灰度掩模，来削减掩模的张数(非特许文献1)。

这里，如图5(1)及图6(1)所示，灰度掩模在透明基板上具有遮光部1和透过部2以及半透光性领域即灰度部3。灰度部3具有调整透过量的功能，例如，如图5(1)所示，是形成了灰度掩模用半透光性膜(半透光性膜)3a`的领域，或者如图6(1)所示，是形成了灰度图案(使用灰度掩模的大型LCD用曝光机的成像极限以下的微细遮光图案3a及微细透过部3b)的领域，形成目的在于：降低透过这些领域的光的透过量，降低该领域造成的照射量，将对应该领域的光刻胶的显像后的膜厚减少后的膜厚控制到期望值。

将大型灰度掩模搭载到米勒投射(Miller Projection)方式或使用透镜的透镜方式的大型曝光装置上使用时，作为透过灰度部3的曝光光线的全部，使曝光量变得不足，因此经该灰度部3曝光的正性光刻胶的膜厚仅仅变薄，而残留在基板上。即，因为曝光量的不同，光刻胶会在与通常的遮光部1对应的部分和与灰度部3对应的部分上，在对显影液的溶解性上出现差异，因此，如图5(2)及图6(2)所示，显影后的光刻胶形状，与通常的遮光部1对应的部分1`例如约为1μm；与灰度部3对应的部分3`例如约为0.4~0.5μm；与透过部2对应的部分成为无光刻胶的部分2`。而且，在无光刻胶的部分2`上，进行被加工基板的第1蚀刻，通过灰化等去除与灰度部3对应的薄的部分3`的光刻胶，在该部分进行第2蚀刻，由此通过1张掩模进行原来需要2张掩模进行的工序，从而削减掩模张数。

非特许文献1：《月刊FPD Intellgence》、p.31-35、1999年5月

非特许文献2：《话说光掩模技术》，田边功、法元盛久、竹花洋著，工业调查会刊，“第4章LCD用光掩模的实际”p.151-180

可是，用于制造微处理器、半导体内存、***LSI等的半导体器件的LSI用掩模，其最大尺寸为6英寸程度见方，相对小型，多搭载于采用逐级缩小投影(shot stepper)方式的缩小投影曝光装置中。在该LSI用掩模中，用硅晶圆作为被转印基板，以切断为多个芯片为最终形态而使用。在该LSI用掩模中，应该打破由曝光波长决定的成像极限，可以实现曝光波长的短波长化。这里，在LSI用掩模中，从通过透镜系排除色像差以及由此提高成像性的观点来看，可以使用单色的曝光光线(单一波长的曝光光线)。关于该LSI用掩模的单色的曝光波长的短波长化，发展到超高压汞灯的g线(436nm)、i线(365nm)、KrF准分子激光(248nm)、ArF准分子激光(193nm)。另外，使形成在LSI用掩模上的掩模图案的最小线宽达到0.26μm左右(形成在晶圆上的图案的最小线宽为0.07μm左右)。

与此相对，将FPD用大型掩模(Flat Panel Display)搭载于米勒投射(通过扫描曝光方式、等倍投影曝光)方式的曝光装置使用时，(1)仅通过光学反射***可以进行经掩模的曝光，因此不会出现像LSI用掩模那样，由于透镜***介于其中而产生的色像差的问题，以及(2)在现状下，较研究多色波曝光(具有多个波长的多波长曝光)的影响(基于透过光和反射光的干扰和色像差的影响等)，与单色波曝光(单一波长曝光)相比确保了大的曝光光强度的话，从综合性生产面来看是有利的，另外，搭载于透镜方式的大型曝光装置使用时，由于上述(2)所述的情况等，实施利用超高压汞灯的i线～g线的宽波长带域的多色波曝光。

另外，在FPD用大型掩模底板中，与基板尺寸小的情况相比，基板尺寸大时，由于制造原理上的极限面(源自制造方法和制造装置的极限面)的原因，以及制造条件的变动(过程变动)的原因，面内及基板间的各种特性(膜组成、膜质、透过率、反射率、光学浓度、蚀刻特性、其他，的光学特性、膜厚等)容易产生不均，因此，难以制作大量的、面内及基板间的各种特性均匀的掩模底板。这种特征随着FPD的进一步大型化、高精细化而出现增长的趋势。

在面内及基板间的各种特性的偏差大的情况下，会出现以下的问题。

(1)各种特性偏差大的产品，从偏差大这一点来看，不能称作高品质，在性能面上也不能称为良好。

(2)当各种特性的偏差大时，很难使产品符合规格，也难以大量生产符合规格的产品。

(3)由于各种特性的偏差大，会出现规格外的产品，导致生产性(成品率)差。

(4)当各种特性的偏差大时，需要与之对应地减缓规格限制。因此，不能实现高规格化，难以应对高规格化。

再者，形成在FPD用大型掩模上的图案的最小线宽为1μm左右以下，形成在被转印用大型玻璃基板上的图案的最小线宽均为2～3μm左右，大于最先端的LSI的最小线宽。但是，将大面积的FPD作为1个产品使用，与LSI相比，其最终形态为大面积，需要所有多个元件都发挥作用。因此，不允许具有阻碍所有元件发挥作用的缺陷以及被认为具有阻碍的可能性的规格外的缺陷。如此，在FPD产品中，需要实现大面积且无缺陷，但当FPD用大型掩模中的面内及基板间的各种特性的偏差大时，存在难以实现FPD用大型掩模及大面积FPD产品的高品质化和提高成品率等的特征。这种特征，随着FPD的进一步大型化、高精细化而出现增长的趋势。

如上所述，在FPD用大型掩模中，基于掩模使用环境的不同和掩模尺寸的差异等，可以说能够要求(即具有探讨的必要)其具有在LSI用掩模中不能要求(即没有探讨的必要)的特性。

关于基于这样的掩模的使用环境的差异等产生的FPD用大型掩模特有的要求特性，本发明的发明人员着眼于多色波曝光。

那么，多个波长进行曝光(多色波曝光)处理的优点在于：曝光的光强度可以大于单一波长进行的曝光(单色波曝光)。例如与仅为i线或仅为g线的单色波曝光相比，通过包含h线的横亘i线到g线的波长带域的光进行曝光的话，曝光强度大。因此，可以提高器件的生产性。

例如，FPD器件等大型的显示器件多采用等倍曝光法进行制造。与在LSI器件等的制造中采用的缩小曝光法相比，在等倍曝光法中，照射到器件面上的曝光光线的射入强度小，因此具有可以通过利用多个波长，对照射到器件面上的曝光光线的射入强度进行补充的优点。

另一方面，在利用多个波长进行曝光处理时，由于曝光的光强度大，因此需要充分抑制掩模表面的反射率。

这是因为照射到器件面上的曝光光线的一部分被反射后，从器件面一侧射入到掩模表面的光(从器件面一侧返回的光)，被掩模表面反射的反射光也变为具有多个波长的光，该光再次与曝光光线一起射入到器件面上，因此适当的图案形成受到阻碍。

例如，由于FPD器件等大型的显示器件的面积大，因此特别要求在面内进行均匀的曝光处理，但在利用多个波长的多个波长曝光中，反射光的光强度大，难以充分进行抑制，因此成为阻碍高品质制品(例如：FPD器件)供给的要因。

另外，在灰度掩模的情况下，灰度部和遮光部两处产生的由器件一侧的返回光造成的掩模表面的反射光，射入到器件一侧，因此也有可能引起制造困难。

发明内容

本发明的目的在于，找出伴随多色波曝光出现的问题，提出相应的解决方案。

基于本发明的发明人员的研究，得出如果是在用于曝光处理的曝光光线的波长带域的范围，掩模表面的反射率在宽带域受到抑制的掩模的话，可以解决这些问题。

另外，基于本发明的发明人员的研究发现，在透光性基板上层叠具有遮光功能的下层部、和在该下层部之上形成的具有防反射功能的上层部而成的掩模，当与所述下层部和所述上层部相邻部分的组成，从所述下层部朝向所述上层部具有连续性迁移的组成倾斜时，可以解决这些问题。

另外，基于本发明的发明人员的研究发现，在形成具有遮光功能的下层部、和在该下层部之上具有防反射功能的上层部的情况下，利用在线溅射法等，通过连续形成处理，可以从下层部到上层部很好地形成这样的组成倾斜构造。

再者，本发明的发明人员，着眼于FPD用大型掩模制造中特有的多色波曝光，针对适于该多色波曝光的FPD用大型掩模特有的要求特性进行了研究。

结果发现了以下的事实。

(1)从曝光光源即超高压汞灯放射的i线、h线、g线的曝光光强度(相对强度)大致相等。更具体地讲，i线、h线、g线的曝光光强度(相对强度)大致相等，但与两端的i线、g线的强度相比，中央的h线的强度略低(参考图1)。

即，从相对强度来看，需要同等重视i线、h线、g线的任何一方，可以认为对于经掩模曝光时，可以对应相对强度表现的作用，例如防反射膜产生的膜面反射率等，都需要予以同等的重视。

这里，在对应i线、h线、g线的相对强度表现的作用中，考虑到防反射膜的膜面反射率时，某个膜厚的防反射膜产生的膜面反射率R的分光曲线(分光反射率曲线、反射率曲线)为波长λ的函数，可以用R＝f(λ)表示。该膜面反射率R的分光曲线，主要由膜材料、膜组成、膜质、制造条件、制造装置等决定。另一方面，膜面反射率R与R＝f(λ)及膜厚相关，随它们的变化而变化。

另外，关于膜面反射率R，只要在一定值以下，在防反射的性能上及规格上不存在问题。因此，在i线～g线的波长带域中，即使膜面反射率R的分光曲线的变动幅度(各波长中的反射率的最大反射率和最小反射率之差)大(分光曲线的弯曲强烈)，只要在i线～g线的波长带域中的膜面反射率R的最大值为一定值以下，在防反射性能上不存在问题。

然而，考虑到i线、h线、g线的曝光光强度大致相等，可知优选为即使对于i线、h线、g线的任何一方，都可以实现大致相等的膜面低反射率(低的膜面反射率)。

(2)可知实际上能够制造出对于i线、h线、g线具有大致相等的膜面反射率(例如：i线、h线、g线中，各反射率的相互差异低于1％)的膜。

(3)可知在能够用于多色波曝光的大型FPD用掩模中，通过将对于相对强度大致相等的i线、h线、g线，具有大致相等的膜面反射率的膜，实际应用于掩模底板及掩模，与采用变动幅大的膜的情况相比，容易大量制成面内及基板间的膜面反射率均匀的制品，因此，有助于提高掩模底板的品质和成品率等，进而，有助于提高大面积FPD制品的品质和成品率等。

(4)与上述(1)、(3)相关，例如如图3所示，至少在被光学设计为对于i线、h线、g线，具有大致相等的膜面反射率的、膜面反射率的变动幅度小的膜(例如变动幅度低于1％)的情况下，优选为在包含i线~g线的宽的波长带域中，膜面反射率的变动幅度小的膜(例如被光学设计为在波长为350nm～450nm的波长带域中，膜面反射率的变动幅度低于2％，而制成的膜)的情况下，对于制造条件的变动(过程变动)和随之产生的膜组成的变动以及膜厚的变动等，即使分光曲线(分光反射率曲线、反射率曲线)向上下左右位移，也不会因此导致分光反射率(各波长中的反射率)发生大的变动，分光反射率(各波长中的反射率)的均匀性良好。因此，可知容易地、大量制造出分光反射率(各波长中的反射率)的均匀性良好的制品，另外，容易大量地、高成品率地制造出符合规格k的掩模底板和掩模。

与此相对，例如如图3所示，在上述波长带域中，分光反射率(各波长中的反射率)的变动幅H`大时，对于略微的制造条件的变动(过程变动)和随之产生的膜组成的变动和膜厚变动等，分光曲线(分光反射率曲线、反射率曲线)向上下左右产生位移，由此引起分光反射率(各波长中的反射率)的大幅变动，因此分光反射率(各波长中的反射率)的均匀性变差，另外，由于分光曲线(分光反射率曲线、反射率曲线)的位移，使规格k以外的产品的比例增加，导致制造困难而生产性变差。因此，实际上与变动幅H小的情况相比，不降低规格k的话就不能获得良好的生产性。

(5)如上所述，即使在i线～g线的波长带域中，膜面反射率R的分光曲线的变动幅度大，只要i线～g线的波长带域中的膜面反射率R的分光曲线的最大值在一定值以下，在防反射的性能上是不存在问题的。然而，例如如图4所示，优选上述波长带域中的分光反射率(各波长中的反射率)的变动幅度小，与变动幅度大的情况相比，在收于横亘上述波长带域的规格k、k`内(用上限、下限的规格值k、k`能够管理波长带域)的情况下，成为判断是否可以制成相同的膜的一个标准。

(6)此外，与上述(2)相关，在发现实际上可以相对于i线、h线、g线，制造出具有大致相等的膜面反射率的膜的过程中，获得如下的见解。

(i)氧化铬膜类(例如CrO膜单层等)的防反射膜的话，使其具有作为防反射膜的功能时，膜中会含有O(因为膜中的O多)，i线～g线的波长带域，再者在包含所述的波长带域的更宽的波长带域中，基本上分光曲线(分光反射率曲线、反射率曲线)的弯曲强烈，另外，在分光曲线(分光反射率曲线、反射率曲线)中，成为最小反射率的波长带域的宽度变小，分光反射率(各波长中的反射率)的变动幅度有变大的倾向。

这里，也可以考虑通过将氧化铬膜类(例如CrO膜等)的防反射膜制成多层，从而减小上述波长带域中的分光反射率(各波长中的反射率)的变动幅度，但制成多层时，工艺变得复杂，还会导致膜缺陷的增加。

(ii)与氧化铬膜类的防反射膜相比，在氮氧化铬膜类(例如：CrON膜等)的防反射膜中，i线～g线的波长带域，再者在包含所述的波长带域的更宽的波长带域中，基本上分光曲线(分光反射率曲线、反射率曲线)的弯曲平缓，呈扁平状，但为了达到大量制造高品质的、更加均匀的(更严的规格的)掩模底板及FPD的目的，即使是任何一种氮氧化铬膜的防反射膜，也不能达到所述的目的，而且，无论氮氧化铬膜类的防反射膜的下层是什么样的遮光性膜，也不能达成所述的目的。因此，需要找出、使用满足适于达成所述目的的指定条件的氮氧化铬膜类的防反射膜及遮光性膜。即，即使是膜材料相同的氮氧化铬膜，但由于膜组成的调整、制造条件、制造位置等的选择及控制、这些对膜质的控制、遮光性膜的材料等、峰底(Bottom Peak)的位置、膜构成的不同等差异，也存在满足指定条件和不满足指定条件的情况。

本发明方法具有以下的构成。

(构成1)一种用于制造FPD器件的掩模底板，其在透光性基板上具有遮光性膜，该遮光性膜至少由具有遮光功能的下层部和具有防反射功能的上层部构成，所述掩模底板的特征在于，

所述遮光性膜是在从超高压汞灯放射的至少从i线到g线的范围的波长带域中，膜面反射率的变动幅被控制在低于1％的范围内的膜。

(构成2)根据构成1所述的用于制造FPD器件的掩模底板，其特征在于，所述遮光性膜是所述膜面反射率被控制在成为最小的最小反射率为380nm～430nm的波长范围的膜。

(构成3)根据构成1或2所述的用于制造FPD器件的掩模底板，其特征在于，所述遮光性膜由具有遮光功能的碳化铬类的下层部和具有防反射功能的氮氧化铬类的上层部构成，所述下层部及上层部被光学设计制作为满足上述要件。

(构成4)根据构成1或2所述的用于制造FPD器件的掩模底板，其特征在于，所述遮光性膜由氮化铬类的基底层、和具有遮光功能的碳化铬类的下层部、以及具有防反射功能的氮氧化铬类的上层部构成，所述基底层、下层部及上层部被光学设计制作为满足上述要件。

(构成5)一种掩模底板，其特征在于，由透光性基板、和形成于该基板上的具有遮光功能的下层部、以及形成在该下层部之上具有防反射功能的上层部层叠而成，所述掩模底板是在所述下层部及所述上层部被图案形成处理成为光掩模后，在制造器件时，被包含多个波长的曝光光线曝光处理的光掩模用的掩模底板，所述掩模底板的反射率曲线构成为相对于光的波长呈向下凸的曲线，所述反射率曲线的最小反射率部成为对应于所述曝光光线的波长带域内。

(构成6)掩模底板，是构成5所述的掩模底板，其特征在于，在i线波长以上g线波长以内的波长带域中，反射率成为最小。

(构成7)掩模底板，是构成5或构成6所述的掩模底板，其特征在于，实质上在h线波长中反射率成为最小。

(构成8)掩模底板，是构成5～7中任一项所述的掩模底板，其特征在于，对应于所述曝光光线的波长带域中的最大反射率不超过13％。

(构成9)掩模底板，是构成5～8中任一项所述的掩模底板，其特征在于，是对应于进行等倍曝光处理的曝光机的光掩模用的掩模底板。

(构成10)一种用于制造FPD器件的光掩模，其特征在于，采用构成1～4中任一项所述的掩模底板制造而成。

(构成11)一种光掩模，其特征在于，采用构成5～9中任一项所述的掩模底板制造而成。

根据本发明，可以提供一种适用于多色波曝光的FPD用大型掩模及掩模底板。

附图说明

图1是表示作为曝光光源的超高压汞灯的分光分布的图。

图2是表示通过实施例1～3以及比较例1制成的具有防反射功能的遮光性膜的分光曲线(分光反射率曲线、反射率曲线)的图。

图3是表示用于对具有防反射功能的遮光性膜的分光曲线(分光反射率曲线、反射率曲线)的方式进行说明的图。

图4是表示用于对具有防反射功能的遮光性膜的分光曲线(分光反射率曲线、反射率曲线)的优选方式进行说明的图。

图5是表示用于对具有半透光性膜的灰度掩模进行说明的图，(1)表示部分俯视图；(2)表示部分剖面图。

图6是表示用于对具有成像极限以下的微细遮光图案的灰度掩模进行说明的图，(1)表示部分俯视图；(2)表示部分剖面图。

图7是表示通过俄歇电子能谱法对实施例4的遮光性膜在膜深度方向上的组成进行分析的结果图。

符号说明

1遮光部

2透过部

3灰度部

3a微细遮光图案

3b微细透过部

3a`半透光性膜

具体实施方式

以下，对本发明进行详细说明。

本发明该用于制造FPD器件的掩模底板及掩模，其特征在于，是至少由具有遮光功能的下层部和具有防反射功能的上层部构成的遮光性膜，是在从超高压汞灯放射的至少从i线到g线的波长带域中，膜面反射率的变动幅被控制在低于1％的范围内的膜(构成1)。

在本发明中，为了制成满足上述条件的遮光性膜，除了选择认为具有满足上述条件的可能性(适宜于满足上述条件)的膜材料之外，还需要确认通过对膜组成的调整；对制造条件、制造装置等的选定及控制；由此对膜质的控制，遮光性膜的材料等，峰底的位置、膜构成等可以满足上述条件。此外，即使是相同的膜材料，由于对膜组成的调整；对制造条件、制造装置等的选定及控制；由此对膜质的控制，遮光性膜的材料等，峰底(分光曲线(分光反射率曲线、反射率曲线)最小反射率部分)的位置、膜构成的差异等，也存在满足上述条件和不满足上述条件的制品。

在本发明中，在如上所述的情况下，所述遮光性膜是被制成光学设计为：在从超高压汞灯放射的至少从i线到g线的波长带域中，膜面反射率的变动幅在低于1％的范围内，对于i线、h线、g线的膜面反射率几乎相等，不受波长限制的膜。

此外，在本发明中，具有遮光功能的下层部是遮光功能高的部分，是发挥出被要求的遮光功能的大部分或者全部的部分。另外，具有防反射功能的上层部，被形成在具有遮光功能的下层部之上，是使具有遮光功能的下层部的反射率下降，发挥防反射功能的部分。

在本发明该用于制造FPD器件的掩模底板及掩模中，优选所述遮光性膜为所述膜面反射率被控制在成为最小的最小反射率380nm～430nm的波长范围的膜(构成2)。

其原因在于，膜面反射率变为最小的最小反射率(即，峰底的位置)被控制在380nm～430nm的波长范围的膜，相对于伴随过程变动产生的分光曲线在上下左右方向上的位移，分光反射率(各波长中的反射率)不会产生大的变动，分光反射率(各波长中的反射率)的均匀性良好。另外，即使在遮光性膜的成膜中的制造条件(成膜条件)变动的情况下，也很少因此导致分光反射率(各波长中的反射率)发生变化，可以制造出符合规格的、具有良好成品率的掩模底板和掩模。

在本发明该用于制造FPD器件的掩模底板及掩模中，优选所述遮光性膜被制作为：由具有遮光功能的碳化铬类(包含铬和碳的材料类)的下层部和具有防反射功能的氮氧化铬类(含有铬和氧以及氮的材料类)的上层部构成，所述下层部及上层部被光学设计为满足上述条件(构成3)。

其原因在于，与其他材料类的膜相比，由这些材料类组成的膜(例如由CrC遮光性层(下层部)/CrON防反射膜(上层部)构成的膜等)，通过对膜组成的调整；对制造条件、制造装置等的选定及控制；由此对膜质的控制，遮光性膜的材料等，峰底的位置、膜构成等，容易制成满足上述条件的膜，即在i线～g线的波长带域中膜面反射率的变动幅在低于1％的范围内的膜。

再者，与其他材料类的膜相比，由这些材料类组成的膜(例如由CrC遮光性层(下层部)/CrON防反射膜(上层部)构成的膜等)，通过对膜组成的调整；对制造条件、制造装置等的选定及控制；由此对膜质的控制，遮光性膜的材料等，峰底的位置、膜构成等，容易制成在波长350nm～450nm的波长带域中，膜面反射率的变动幅被控制在低于1％的范围内的膜，由此，相对于伴随过程变动的分光曲线向左右方向的位移，分光反射率(各波长中的反射率)不会产生大的变动，分光反射率(各波长中的反射率)的均匀性良好。与此相对，例如在包含i线～g线的波长带域中，即使膜面反射率的变动幅度小，在其两端的波长带域中，分光曲线(分光反射率曲线、反射率曲线)急剧上升时，可以认为分光曲线(分光反射率曲线)仅向左右方向略微偏移，就会超出规格要求。

此外，由这些材料类组成的膜(例如由CrC遮光性层(下层部)/CrON防反射膜(上层部)构成的膜等)，与其他材料类的膜相比，通过对膜组成的调整；对制造条件、制造装置等的选定及控制；由此对膜质的控制，遮光性膜的材料等，峰底的位置、膜构成等，如图2A线、C线所示，可以使膜面反射率的峰底对应i线～g线的波长带域的大致中心，即h线(405nm)附近的400±10nm，由此，相对于伴随过程变动的分光曲线的上下左右方向的位移，分光反射率(各波长中的反射率)不会产生大的变动，可以获得分光反射率(各波长中的反射率)的均匀性良好的膜。

在本发明该用于制造FPD器件的掩模底板及掩模中，优选所述遮光性膜被制作为：由氮化铬类(包含铬和氮的材料类)的基底层，和具有遮光功能的碳化铬类(包含铬和碳的材料类)的下层部，以及具有防反射功能的氮氧化铬类(包含铬和氧和氮的材料类)的上层部构成，所述基底层、下层部及上层部被光学设计为满足上述条件(构成4)。

其原因在于，在由这些材料构成的膜(例如由CrN基底层/CrC遮光性层(下层部)/CrON防反射层(上层部)构成的膜等)中，通过由包含基底层的在线型建设装置进行连续形成，膜面反射率的分光曲线产生微妙变化，由此，如图2的A线所示，(1)膜面反射率的峰底位于i线～g线的波长带域的大致中心，即h线(405nm)附近；(2)可以获得以峰底为中心的大致左右对称的膜面反射率的分光曲线；(3)且在从i线到g线的波长带域中，可以获得膜面反射率的最大值为12％以下的分光曲线。由此，可以获得相对于伴随过程变动的分光曲线向上下左右方向的位移，分光反射率(各波长中的反射率)的变动更小，分光反射率(各波长中的反射率)的均匀性更好的膜。另外，在通过在线型溅射装置连续成膜的、由CrN基底层/CrC遮光性层(下层部)/CrON防反射层(上层部)构成的膜中，不会在各膜的表面上形成氧化层，因此容易对光学特性(反射率等)进行严格的控制。

在本发明中，作为超高压汞灯，例如可以举出具有图1所示特性的例子，但本发明并不限定于此。

另外，作为透光性基板，可以举出合成石英、钠钙玻璃、无碱玻璃等的基板。

在本发明中，作为用于制造FPD器件的掩模底板及掩模，可以举出用于制造LCD(液晶显示器)、等离子体显示器、有机EL(电致发光)显示器等FPD器件的掩模底板及掩模。

这里，在用于制造LCD的掩模中，包含制造LCD所需的所有的掩模，例如：包含用于形成TFT(薄膜晶体管)，特别是TFT通道部和接触孔部、低温聚硅TFT、彩色滤色器、反射板(Black matrix)等的掩膜。在用于制造其他的显示器件的掩模中，包含制造有机EL(Electroluminescence)显示器、等离子体显示器等所需的所有掩模。

另外，在本发明该掩模底板及掩模中，由透光性基板，和形成在该透光性基板上、具有遮光功能的下层部，以及形成在该下层部上、具有防反射功能的上层部构成的掩模底板，在所述下层部及所述上层部被图案形成处理成为光掩模后，在制造器件时，通过包含多个波长的曝光光线，被曝光处理的光掩模用的掩模底板，其特征在于，掩模底板的反射率曲线，被构成为相对于光的波长，呈下凸的曲线，所述反射率曲线的最小反射率部，成为对应所述曝光光线的波长带域内(构成5)。

这里，最小反射率部是指在掩模底板的反射率曲线中，从最小的反射率(最小反射率)到0.5％的高反射率为止的领域。通过使该反射率曲线的最小反射率部变为对应曝光光线的波长带域内，即使在遮光性膜的成膜中的制造条件(成膜条件)发生变动的情况下，分光反射率(各波长中的反射率)的变化少，可以以良好的成品率制造出符合规格的掩模底板和掩模。另外，被如此控制的膜，相对于伴随过程变动的反射率曲线的上下左右方向的位移，分光反射率(各波长中的反射率)很少产生大的变动，分光反射率(各波长中的反射率)的均匀性良好。由于掩模底板、掩膜表面的反射率被控制在宽波长带域中，因此通过曝光处理制作器件时，不会出现适当的图案形成受阻的现象。

另外，本发明的掩模底板及掩模，优选具有在i线波长(365nm)以上、g线波长(436nm)以下的波长带域中，反射率变为最小的构成(构成6)，更优为具有实质上在h线波长(405nm)中，掩模底板的反射率变为最小的构成(构成7)。这里h线波长实质上是指405nm±10nm的波长带域。

另外，本发明的掩模底板及掩模，由于相对于曝光光线的波长带域中的最大反射率不超过13％(构成8)，可以在通过曝光处理制作器件时，进行更适当的图案形成。优选相对于曝光光线的波长带域(具体地讲，为从i线波长到g线波长)中的最大反射率为12％以下，较优为11.5％以下，更优为11％以下。

另外，本发明的掩模底板及掩模可以优选作为对应进行等倍曝光处理的曝光机的掩模底板、光掩模(构成9)。

另外，本发明的掩模底板及掩模，由在透光性基板上具有遮光功能的下层部和在该下层部的上方具有防反射功能的上层部构成，优选所述下层部和所述上层部相邻部分的组成，具有从所述下层部朝向所述上层部的连续性迁移的组成倾斜。

另外，更优的构成为将所述上层部和所述下层部的主成分设为相同的元素，具有使添加元素的含量在膜厚方向上连续迁移的组成倾斜。例如，作为所述主成分的元素，可以设为金属元素。作为金属元素，可以举出铬或钽等的迁移金属，但优选为铬。另外，作为添加元素，可以举出具有防反射功能的元素，其中优选为氮或氧。作为优选方式，例如具有如下的优选构成：以铬为主成分构成下层部，以包含铬和氮及/或氧的材料构成上层部，在所述下层部和所述上层部的边界部分上，氮及/或氧的含量在膜厚方向上连续增加。

另外，本发明该掩模底板及掩模，优选用作对应照明光学类被构成为反射光学式的曝光装置的掩模底板、掩模。

另外，本发明该掩模底板及掩模，优选用作330mm×450mm矩形以上的大型掩模，以及对应该掩模的大型掩模底板。作为这种大型掩模的用途，可以举出用于制造显示器件的掩模，例如FPD器件制造用光掩模等。

另外，优选本发明为对应灰度掩模的掩模底板。

用于制造本发明的FPD器件的光掩模，其特征在于，可以采用用于制造上述本发明该FPD器件的掩模底板制成(构成10、构成11)。

以下，根据实施例对本发明进行更详细地说明。

(实施例1)

在大型玻璃基板(合成石英(QZ)制，厚10mm，尺寸850mm×1200mm)上，使用大型在线溅射装置，进行遮光性膜的成膜，该遮光性膜由基底层、具有遮光功能的下层部、具有防反射功能的上层部构成。成膜时，在连续配置在大型在线溅射装置内的各个空间(溅射室)中，分别配置Cr靶，进行连续成膜，首先将Ar气和N₂气作为溅射气体，成膜150埃的CrN层(以增强对于玻璃的附着力为目的的基底层)，其次将Ar气和CH₄气作为溅射气体，成膜650埃的CrC层(具有遮光功能的下层部)，接着将Ar气和NO气作为溅射气体，成膜250埃的CrON膜(具有防反射功能的上层部)，制成掩模底板。此外，各膜分别为组成倾斜膜。另外，因为成膜CrN基底层和CrON层(具有防反射功能的上层部)时使用的N₂气和NO气的作用，CrC层(具有遮光功能的下层部)中含有N(氮)，上述基底层、CrC层(具有遮光功能的下层部)、CrON层(具有防反射功能的上层部)的所有中含有Cr和N。

上述试料的分光曲线(分光反射率曲线、反射率曲线)如图2的A所示。此外，通过分光反射率计对分光反射率进行了测量。

在图2所示的分光曲线(分光反射率曲线、反射率曲线)A中，在从超高压汞灯放射的至少从i线到g线的波长带域中，膜面反射率的变动幅在低于1％(0.8％)的范围内。具体地讲，就是膜面反射率的变动幅为0.8％，控制在低于1％的范围内。另外，该波长带域中的膜面反射率的最大值为12.0％以下。

另外，在图2所示的分光曲线(分光反射率曲线、反射率曲线)A中，在波长350nm~450nm的波长带域中，膜面反射率的变动幅在低于2％(1.8％)的范围内。具体地讲，就是膜面反射率的变动幅为1.8％，控制在低于2％的范围内。另外，该波长带域中的膜面反射率的最大值为12.8％。

对于多张(基板间：100张)在面内(均等9处)进行了同样的调查，均确认到在上述膜面反射率的变动幅度的范围内。

(实施例2)

在大型玻璃基板(合成石英(QZ)制，厚10mm，尺寸850mm×1200mm)上，使用大型在线溅射装置，进行遮光性膜的成膜，该遮光性膜由基底层、具有遮光功能的下层部、具有防反射功能的上层部构成。成膜时，在连续配置在大型在线溅射装置内的各个空间(溅射室)中，分别配置Cr靶，进行连续成膜，首先将Ar气和N₂气作为溅射气体，成膜150埃的CrN层(以增强对于玻璃的附着力为目的的基底层)，其次将Ar气和CH₄气以及He气作为溅射气体，成膜630埃的CrC层(具有遮光功能的下层部)，接着将Ar气和NO气作为溅射气体，成膜250埃的CrON膜(具有防反射功能的上层部)，制成掩模底板。此外，各膜分别为组成倾斜膜。另外，因为成膜CrN基底层和CrON层(具有防反射功能的上层部)时使用的N₂气和NO气的作用，CrC层(具有遮光功能的下层部)中含有N(氮)，上述基底层、CrC层(具有遮光功能的下层部)、CrON层(具有防反射功能的上层部)的所有中含有Cr和N。另外，CrC层(具有遮光功能的下层部)是含有He的层。

上述试料的分光曲线(分光反射率曲线、反射率曲线)如图2的B所示。此外，通过分光反射率计对分光反射率进行了测量。

在图2所示的分光曲线(分光反射率曲线、反射率曲线)B中，在从超高压汞灯放射的至少从i线到g线的波长带域中，膜面反射率的变动幅在低于1％(0.8％)的范围内。具体地讲，就是膜面反射率的变动幅为0.8％，控制在低于1％的范围内。另外，该波长带域中的膜面反射率的最大值为12.7％。

另外，在图2所示的分光曲线(分光反射率曲线、反射率曲线)B中，在波长350nm～450nm的波长带域中，膜面反射率的变动幅在低于2％(1.3％)的范围内。具体地讲，就是膜面反射率的变动幅为1.3％，控制在低于2％的范围内。另外，该波长带域中的膜面反射率的最大值为13.2％。

(实施例3)

在大型玻璃基板(合成石英(QZ)制，厚10mm，尺寸850mm×1200mm)上，使用大型在线溅射装置，进行遮光性膜的成膜，该遮光性膜由基底层、具有遮光功能的下层部、具有防反射功能的上层部构成。成膜时，在连续配置在大型在线溅射装置内的各个空间(溅射室)中，分别配置Cr靶，进行连续成膜，首先将Ar气和CH₄气作为溅射气体，成膜500埃的CrC层(具有遮光功能的下层部)，其次将Ar气和NO气作为溅射气体，成膜450埃的CrON膜(具有防反射功能的上层部)，制成掩模底板。此外，各膜分别为组成倾斜膜。另外，因为成膜CrON层(具有防反射功能的上层部)时使用的NO气的作用，CrC层(具有遮光功能的下层部)中含有N(氮)，上述CrC层(具有遮光功能的下层部)、CrON层(具有防反射功能的上层部)的两者中含有Cr和N。

上述试料的分光曲线(分光反射率曲线、反射率曲线)如图2的C所示。此外，通过分光反射率计对分光反射率进行了测量。

在图2所示的分光曲线(分光反射率曲线、反射率曲线)C中，在从超高压汞灯放射的至少从i线到g线的波长带域中，膜面反射率的变动幅在低于1％(0.3％)的范围内。具体地讲，就是膜面反射率的变动幅为0.3％，控制在低于1％的范围内。另外，该波长带域中的膜面反射率的最大值为12.2％。

另外，在图2所示的分光曲线(分光反射率曲线、反射率曲线)C中，在波长350nm~450nm的波长带域中，膜面反射率的变动幅在低于2％(0.7％)的范围内。具体地讲，就是膜面反射率的变动幅为0.7％，控制在低于2％的范围内。另外，该波长带域中的膜面反射率的最大值为12.6％。

(比较例1)

在大型玻璃基板(合成石英(QZ)制，厚10mm，尺寸850mm×1200mm)上，使用大型在线溅射装置，进行基底膜、遮光性膜以及防反射膜的成膜。成膜时，在连续配置在大型在线溅射装置内的各个空间(溅射室)中，分别配置Cr靶，进行连续成膜，首先将Ar气和CO₂气作为溅射气体，成膜300埃的CrO膜(玻璃面防反射膜)，其次将Ar气作为溅射气体，成膜900埃的Cr膜(遮光性膜)，接着，将Ar气和CO₂气作为溅射气体，成膜300埃的CrO膜(膜面防反射膜)，制成掩模底板。

上述试料的分光曲线(分光反射率曲线、反射率曲线)如图2的D所示。此外，通过分光反射率计对分光反射率进行了测量。

在图2所示的分光曲线(分光反射率曲线、反射率曲线)D中，在从超高压汞灯放射的至少从i线到g线的波长带域中，膜面反射率的变动幅超过2％(2.3％)。具体地讲，就是膜面反射率的变动幅为2.3％，超过了2％。另外，该波长带域中的膜面反射率的最大值为13.6％。

另外，在图2所示的分光曲线(分光反射率曲线、反射率曲线)D中，在波长350nm~450nm的波长带域中，膜面反射率的变动幅超过3％(3.3％)。具体地讲，就是膜面反射率的变动幅为3.3％，超过了3％。另外，该波长带域中的膜面反射率的最大值为14.57％。

对于多张(基板间：100张)在面内(均等9处)进行了同样的调查，结果发现，略微的过程变动，都会使分光曲线(分光反射率曲线、反射率曲线)C向上下左右产生位移，从而导致膜面反射率的大幅变动。

(实施例4)

在大型玻璃基板(合成石英(QZ)制，厚10mm，尺寸850mm×1200mm)上，使用大型在线溅射装置，进行遮光性膜的成膜，该遮光性膜由基底膜、具有遮光功能的下层部、具有防反射功能的上层部构成。成膜时，在连续配置在大型在线溅射装置内的各个空间(溅射室)中，分别配置Cr靶，进行连续成膜，首先将Ar和N₂气作为溅射气体，成膜150埃的CrN层(以增强对于玻璃的附着力为目的的基底层)，其次将Ar和CH4气以及N₂气作为溅射气体，成膜620埃的CrCN层(具有遮光功能的下层部)，接着将Ar气和NO气作为溅射气体，成膜230埃的CrON膜(具有防反射功能的上层部)，制成掩模底板。对于制成的膜，通过电子能谱法对遮光性膜的膜厚方向上的组成进行了分析。其结果如图7所示。如图7，在下层部的CrCN层和上层部的CrON层的边界上，在遮光膜的表面方向上，形成氧及氮连续增加的组成的倾斜膜。另外，横亘基底层、下层部、上层部，构成遮光性膜的铬、碳、氧、氮，形成在膜厚方向上连续迁移了的组成的倾斜膜。再者，是在基底层、下层部、上层部的全部中含有铬和氮的膜。

通过分光反射率计对该遮光性膜的膜表面的反射率进行了测量，结果发现在从超高压汞灯(超高压水银灯)放射的至少从i线到g线的波长带域中，膜面反射率的变动幅为0.8％，在低于1％的范围内。另外，与上述的实施例1到3同样，反射率变为最小的最小反射率部，大致在h线(405nm)附近。另外，该波长带域中的膜面反射率的最大值为11.0％以下。再者，在波长350nm～450nm的波长带域中，膜面反射率的变动幅为1.5％，在低于2％的范围内。另外，该波长带域中的膜面反射率的最大值为11.7％。

(掩模的制作)

采用从上述实施例1到实施例4以及比较例1中制成的掩模底板，进行遮光性膜的图案形成，制成FPD用大型掩模。

结果发现，与使用比较例1的膜的情况相比，使用从实施例1到实施例4的膜的情况下，有益于使掩模实现高品质化并提高成品率等。

以上，通过优选实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限定于上述实施例。

Claims

1.一种用于制造FPD器件的掩模底板，其在透光性基板上具有遮光性膜，该遮光性膜由基底层、具有遮光功能的下层部和具有防反射功能的上层部构成，所述掩模底板的特征在于，

所述遮光性膜的所述下层部和所述上层部相邻的部分具有从所述下层部朝向所述上层部连续性迁移的组成倾斜，

所述遮光性膜是在从超高压汞灯放射的至少从i线到g线的范围的波长带域中，膜面反射率的变动幅度在低于1％的范围内。

2.根据权利要求1所述的用于制造FPD器件的掩模底板，其特征在于，所述遮光性膜是所述膜面反射率被控制在成为最小的最小反射率为380nm～430nm的波长范围的膜。

3.根据权利要求1或2所述的用于制造FPD器件的掩模底板，其特征在于，所述遮光性膜由氮化铬的基底层、具有遮光功能的碳氮化铬的下层部和具有防反射功能的氮氧化铬的上层部构成，所述下层部和所述上层部的边界部分上，在遮光性膜的表面方向上，形成氮及氧连续增加的组成的倾斜膜。

4.一种用于制造FPD器件的光掩模，其特征在于，采用权利要求1或2所述的掩模底板制成。