[发明专利]灰色调掩模坯、灰色调掩模及制品加工标识或制品信息标识的形成方法

说明书

本申请是申请日为2009年7月30日、申请号为200910160207.4的中国专利申请的分案申请。 

技术领域

本发明涉及成为用于半导体集成电路等制造等的光掩模（灰色调掩模）的原材料的光掩模坯（灰色调掩模坯（gray tone mask blank）），特别是成为作为FPD（平板显示器）用合适的灰色调掩模的原材料的灰色调掩模坯及灰色调掩模,以及在灰色调掩模中形成的制品加工标识或制品信息标识的形成方法。 

背景技术

近年来，在TFT液晶显示装置的制造中，为了简化制造工序而使用了灰色调掩模。通常的光掩模由透光部和遮光部构成，透过掩模的曝光光的强度实际上是遮光和透光2个值，灰色调掩模由透光部、半透光部和遮光部组成，改变从各个部分透过的曝光光的强度，变成遮光、半透光以及透光3个值。使用了灰色调掩模的曝光，是使用灰色调掩模利用1片光掩模进行通常的2片光掩模承担的工序的曝光。 

作为这样的灰色调掩模的制造方法之一，提出了使用铬化合物作为遮光膜，半透光部通过部分蚀刻遮光膜降低厚度，以得到规定的透射率的技术方案（特开平7-49410号公报）。 

但是，在这样部分进行蚀刻的方法中，由于难以对半透光部在光掩模全面均匀地蚀刻，因此提出了做成遮光膜和半透光膜的2层结构，使用分别利用了可选择性蚀刻的材料的光掩模坯的方法。作为这样的方法，公开了以下方法：在遮光膜中使用Cr，在半透光膜中使用MoSi， 在遮光膜的Cr的图案化中进行使用了氯系气体的干蚀刻或使用了硝酸铈和高氯酸的混合溶液的湿蚀刻，MoSi的蚀刻中使用氟系气体（特开2005-37933号公报）。 

另一方面，光掩模在形成图案的部分的外侧，有时形成用于曝光时对准位置的定位标记和条形码、数字、字母等掩模的ID和种类等掩模信息标记。另外，在制造灰色调掩模时，为了分别形成半透光部和遮光部的图案，在平版印刷法（lithography）中要进行2次曝光，这时，为了对准位置有时预先需要定位标记。 

发明内容

将光掩模用于曝光时，为了防止来自光掩模的反射光产生的重影图案，遮光部要选择对曝光光反射率低的材料。另一方面，在利用反射光进行读取定位标记和掩模信息标记的情况中，需要存在具有形成了标记的膜的部分和无该膜的部分的反射率的差。现有的由遮光部和透光部组成的遮光和透光2个值的光掩模的情况下，由于形成了标记的膜是遮光膜，没有遮光膜的部分是透明基板，因此反射率的差足够大，能充分检测标记。 

但是，在上述具有蚀刻特性不同的半透光膜和遮光膜的2层的膜结构的光掩模坯中，要形成上述标记利用同样的方法读取的情况下，因为各个膜的蚀刻特性不同，为了形成反射率差大的标记，在定位标记和掩模信息标记部分中，由于蚀刻半透光膜和遮光膜两者以使透光部即透明基板面露出，也需要2个阶段的蚀刻，所以复杂。 

另一方面，尝试了使用具有半透光膜及遮光膜的现有的光掩模坯仅将遮光膜蚀刻除去来形成标记，但是，仅重视抑制反射率而对半透光膜和遮光膜进行材料选择时，半透光膜和遮光膜在与光掩模的曝光光相比长波长侧的规定波长（例如，光掩模坯和光掩模的检查波长）下的反射率差变小，这种情况下，即使仅将遮光膜部分除去形成上述标记，也不能读取标记。 

另外，对于具有半透光膜和遮光膜的灰色调掩模，虽然有为了降 低反射率而添加轻元素的方法，但添加轻元素降低反射率时，由于膜的每单位厚度的遮光性下降，所以具有为了充分降低半透光膜的反射率而必须加厚膜厚的问题。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迁移的作用，所以膜厚变厚时，相位的迁移量变大。当该相位迁移量变大时，分别通过了半透光部和透光部的光干涉，在半透光部和透光部的边界由于光的干涉，具有形成透射率低的部分的问题。 

本发明为解决上述问题而完成，以提供灰色调掩模、成为这样的灰色调掩模的原材料的灰色调掩模坯、以及在灰色调掩模形成的制品加工标识或制品信息标识的形成方法为第一目的，在具有半透光膜及遮光膜的灰色调掩模坯中，即便在用半透光膜和遮光膜形成了定位标记等制品加工标识和掩模信息标记等制品信息标识等的情况（以半透光膜为背景用遮光膜形成了标记的情况，或者以遮光膜为背景用半透光膜形成了标记的情况）中，也能识别并读取这些标识。 

另外，本发明的第二目的在于提供在不加厚半透光部的膜厚下确保半透光部所需的透射率和反射率的灰色调掩模及成为其原材料的灰色调掩模坯。