JP2007271720A - マスクブランク及びフォトマスク - Google Patents

Abstract

【課題】今後のＦＰＤ用大型マスクブランク及びマスクの高品質化の障害を抑制したマスクブランク及びフォトマスクを提供する。
【解決手段】ＦＰＤデバイスを製造するためのマスクブランク１０であって、透光性の基板１２と、基板１２上に形成された、ｉ線からｇ線に渡る波長領域の光に対して透光性の透光性膜１４と、透光性膜１４上に形成された、金属と珪素とを含む金属シリサイド系材料で形成された遮光膜１６とを備え、遮光膜１６は、ウエットエッチングによりパターニングされる膜であり、透光性膜１４は、遮光膜１６とエッチング選択性を有する材料の膜である。
【選択図】図１

Description

本発明は、マスクブランク及びフォトマスクに関する。

近年、大型のＦＰＤデバイスを製造するためのフォトマスク（ＦＰＤ用マスク）の分野において、グレートーンマスクを用いてマスク枚数を削減する試みがなされている（非特許文献１）。グレートーンマスクとは、透明基板上に、遮光部と、透過部と、グレートーン部とを有するフォトマスクである。グレートーン部は、例えば半透光膜（ハーフ透光性膜）を形成した半透光性領域、又はグレートーンパターンを形成した半透光性領域であり、露光光の透過量を調整する機能を有する。これにより、グレートーン部は、その領域を透過する光の透過量を低減しこの領域による照射量を低減して、この領域に対応するフォトレジストの現像後の膜減りした膜厚を所望の値に制御する。尚、グレートーンパターンは、大型ＦＰＤ用露光機の解像限界以下の微細遮光パターン及び微細透過部を有するパターンであり、遮光膜をパターニングして形成される。

グレートーンマスクを、ミラープロジェクション方式や、レンズを使ったレンズプロジェクション方式の大型露光装置に搭載して使用する場合、グレートーン部を通過した露光光は全体として露光量が足りなくなる。そのため、グレートーン部を介して露光したポジ型フォトレジストは膜厚が薄くなるだけで基板上に残る。つまり、レジストは露光量の違いによって、通常の遮光部に対応する部分とグレートーン部に対応する部分で現像液に対する溶解性に差ができる。そのため、現像後のレジスト形状は、例えば、通常の遮光部に対応する部分が約１μｍ、グレートーン部に対応する部分が約０．４〜０．５μｍ、透過部に対応する部分はレジストのない部分となる。そして、レジストのない部分で被加工基板の第１のエッチングを行い、グレートーン部に対応する薄い部分のレジストをアッシング等によって除去し、この部分で第２のエッチングを行うことによって、１枚のマスクで従来のマスク２枚分の工程を行い、マスク枚数を削減する。

また、従来、ＬＳＩを製造するためのフォトマスク（ＬＳＩ用マスク）の分野において、金属シリサイド（モリブデンシリサイド等）の遮光膜を用いることが提案されている（特許文献１）。特許文献１において、この遮光膜は、ウエットエッチングによるパターニングに適した材料として提案されている。

その後、ドライエッチング技術の向上に伴い、ＬＳＩ用マスクの分野では、高いパターン寸法精度を実現するために、ドライエッチングでのパターニングが一般的になった。そして、ドライエッチングでのパターニングが可能な遮光膜材料として、金属シリサイドの遮光膜が提案された（特許文献２）。また、金属シリサイドの膜の上に酸化された金属シリサイドの膜を形成することにより、反射防止機能付きの遮光膜とする構成が提案された（特許文献３）。このように、近年、ＬＳＩ用マスクでは、金属シリサイドの膜はドライエッチング専用の膜として開発が進められており、ウエットエッチングに適した金属シリサイド系材料からなる膜の開発は特許文献１以降進んでいない。

また、従来、ＬＳＩ用の位相シフトマスクにおける位相シフト量を正確に設定するために、基板表面にエッチングストッパー層を設けた構成が提案されている（特許文献４、５）。特許文献４において、位相シフター用の膜は、酸化シリコンを主成分とする膜である。エッチングストッパー層は、Ａｌ_２Ｏ_３を必須の構成要素とし、これにＭｇＯ、ＺｒＯ、Ｔａ_２Ｏ_３、又はＨｆＯを混合した材料からなる膜である。特許文献５において、位相シフター用の膜は、塗布ガラスの膜である。エッチングストッパー層は、酸化ハフニウムを主体とする膜である。
月刊ＦＰＤ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ、ｐ．３１−３５、１９９９年５月 特開昭６２−２１８５８５号公報 特公平３−６６６５６号公報 特公平４−３５７４３号公報 特開平５−１３４３８６号公報 特開平７−３６１７６号公報

ＬＳＩ用マスクは、マイクロプロセッサ、半導体メモリ、システムＬＳＩなどの半導体デバイスを製造するためのフォトマスクであり、最大でも６インチ角程度と相対的に小型である。そのため、ステッパ（ショット−ステップ露光）方式による縮小投影露光装置に搭載されて使用されることが多い。また、ＬＳＩ用マスクでは、レンズ系による色収差排除及びそれによる解像性向上の観点から、単色の露光光が使用される。近年、ＬＳＩ用マスクでは、露光波長で決定される解像限界を打破すべく、露光波長の短波長化が図られている。この単色の露光波長の短波長化は、超高圧水銀灯のｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）へと進行してきている。また、ＬＳＩ用マスクを製造するための小型マスクブランクにおいては、高いパターン寸法精度が必要であるため、ドライエッチングによって、薄膜のパターニングが施される。

これに対し、ＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）用大型マスクは、例えば３３０ｍｍ×４５０ｍｍから１２２０ｍｍ×１４００ｍｍと相対的に大型である。そのため、ミラープロジェクション（スキャニング露光方式による、等倍投影露光）方式やレンズを使ったレンズプロジェクション方式の露光装置に搭載されて使用されることが多い。これらの露光装置においては、コスト面及びスループットを重視して、超高圧水銀灯のｉ〜ｇ線の広い帯域を利用した多色波露光が行われる。また、ＦＰＤ用大型マスクを製造するための大型マスクブランクにおいては、ＬＳＩ用マスクと同程度の非常に高いパターン寸法精度を重視するよりも、むしろコスト面及びスループットを重視して、エッチング液（エッチャント）を用いたウエットエッチングによって、薄膜のパターニングが施される。

ここで、本願発明者は、ＦＰＤデバイスを製造するためのマスクブランク（ＦＰＤ用マスクブランク）の半透光膜や遮光膜として、金属シリサイド系材料で形成された金属シリサイド系膜を用いることを検討した。金属シリサイド系膜は、基板に対する密着性がよく、耐薬品性が高い。また、半透光膜や遮光膜として多色波露光の帯域の露光光に対して良好な光学特性を有している。しかし、ＦＰＤ用マスクブランクに用いた場合には、以下の問題点（１）、（２）があることが判明した。

（１）金属シリサイド系膜をエッチングするためのエッチング液により基板がダメージを受けるおそれがある。
金属シリサイド系膜用のエッチング液としては、例えば、弗化水素アンモニウム等の水溶液が用いられる。この場合、例えば基板がガラス基板であると、基板表面にダメージが発生し、表面粗さが荒れたり、透過率が低下する問題がある。このような問題は今後のＦＰＤ用大型マスクブランク及びマスクの高品質化の障害となることが判った。

また、基板がソーダライムガラス等の基板の場合、この問題に加え、基板表面に白濁が生じて透過率が更に低下する問題があることが判った。これらの理由は、金属シリサイド系膜用のエッチング液（弗化水素アンモニウム等）は、ガラス基板に対してエッチング作用を持っており、比較的長い時間、エッチング液がガラス基板表面に接触すると、これらの問題が顕在化するためであると考えられる。尚、Ｃｒ系材料をパターニングする際にエッチング液として使われる硝酸第２セリウムアンモニウムと過塩素酸の水溶液は、ガラス基板に対してエッチング作用を持っていない。そのため、このような問題は生じない。

（２）十分なパターン寸法精度が得られないおそれがある。
上述したように、近年、ＬＳＩマスクの分野において、金属シリサイド系膜と同様の構成の膜は、ドライエッチング専用の膜として開発が進められている。そのため、金属シリサイド系膜をウエットエッチングでパターニングすることについては十分な研究が進められていない。従って、例えば特許文献２、３に開示されている膜をそのままＦＰＤ用マスクブランクに用いたとしても、ウエットエッチングにより十分なパターン寸法精度でパターニングすることは困難である。

例えば、特許文献２、３に開示されている膜をそのままＦＰＤ用マスクブランクの半透光膜や遮光膜として使用し、弗化水素アンモニウム等の水溶液によるウエットエッチングを適用した場合、断面形状が悪くなることが判明した。また、その結果、パターン寸法精度は、例えばクロム系材料の膜をパターニングした場合と比べ低下してしまう。そのため、金属シリサイド系膜をウエットエッチングでパターニングした場合には、十分なパターン寸法精度が得られないおそれがある。このようなパターンの断面形状の悪化や、パターン寸法精度の悪化は、パターン線幅均一性（ＣＤ精度）の低下につながり、大型マスクを使ってＦＰＤデバイス（液晶表示装置等）を作製したときに、表示むらが発生する原因となる。そのため、このような問題は今後のＦＰＤ用大型マスクブランク及びマスクの高品質化の障害となるおそれがある。

そこで、本発明は、上記の課題を解決できるマスクブランク及びフォトマスクを提供することを目的とする。

上記目的の下、本願発明者は鋭意研究を行い、本願発明に至った。本願発明は、以下の構成を有する。
（構成１）ＦＰＤデバイスを製造するためのマスクブランクであって、透光性の基板と、基板上に形成された、ｉ線からｇ線に渡る波長領域の光に対して透光性の透光性膜と、透光性膜上に形成された半透光膜又は遮光膜であり、金属と珪素とを含む金属シリサイド系材料で形成された金属シリサイド系膜とを備え、金属シリサイド系膜は、ウエットエッチングによりパターニングされる膜であり、透光性膜は、金属シリサイド系膜とエッチング選択性を有する材料の膜である。金属シリサイド系材料とは、例えば、金属シリサイド、又は金属シリサイドに添加元素を添加した材料である。

このように構成すれば、金属シリサイド系膜をウエットエッチングするためのエッチング液から基板を保護できる。そのため、エッチング液により基板がダメージを受けることを防ぐことができる。また、これにより、上記（１）の課題を解決できる。

また、このような透光性膜を設けることにより、例えば、基板に影響を与えることなく、金属シリサイド系膜のオーバーエッチングを適切に行うことができる。これにより、金属シリサイド系膜の断面形状における裾引きを少なくできるため、断面形状が立ち、良好になる。そのため、このように構成すれば、金属シリサイド系膜のウエットエッチングにおけるパターン寸法精度を向上させることができる。また、これにより、上記（２）の課題を解決できる。更には、このマスクブランクから作成されるフォトマスクを用いてＦＰＤデバイスを作製した場合に、表示むらの発生を抑えることができる。

ここで、透光性膜は、例えば、エッチングストッパー層としての機能を有する膜である。この場合、透光性膜は、金属シリサイド系膜とエッチング選択性を有する材料であって、金属シリサイド系膜をウエットエッチングするためのエッチング液に対して実質的にエッチングされない材料で形成される。また、透光性膜は、金属シリサイド系膜のウエットエッチング時に一部がエッチングされる犠牲層であってもよい。この場合、透光性膜は、金属シリサイド系膜のオーバーエッチングを行った場合にも完全に除去されない膜厚を有することが好ましい。また、透光性膜は、金属シリサイド系膜よりもエッチングレートが遅い材料で形成されることが好ましい。

このマスクブランクは、例えば、グレートーンマスク用マスクブランクである。このグレートーンマスクは、遮光膜でグレートーン部を形成するタイプのグレートーンマスクであってもよく、半透光膜でグレートーン部を形成するタイプのグレートーンマスクであってもよい。

（構成２）透光性膜は、弗化カルシウム、弗化マグネシウム、酸化スズ、酸化インジウム、酸化インジウム−スズ、酸化スズ−アンチモン、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、弗化リチウムのうちから選ばれる一又は二以上を含む材料で形成される。これらの材料は、ｉ線からｇ線に渡る波長領域の光に対して透光性が高く、かつ金属シリサイド系膜をウエットエッチングするためのエッチング液に対して実質的にエッチングされない。そのため、このように構成すれば、透光性膜を適切に形成できる。尚、透光性膜の材料としてＡｌ_２Ｏ_３を用いる場合、透光性膜の加熱によりアルミを十分に酸化させることが好ましい。これにより、透光性膜のエッチング耐性を高めることができる。

（構成３）金属シリサイド系膜は、モリブデンと珪素とを含むモリブデンシリサイド系材料で形成される。このように構成すれば、フォトマスク製造時の耐薬品性（耐酸性）が高く、成膜時の欠陥発生が少ないので好ましい。

（構成４）透光性膜は、窒化金属膜である。このように構成すれば、基板との付着性もよく、透光性膜を適切に形成できる。

（構成５）透光性膜は、窒素及び炭素の少なくとも一方を添加元素として添加した金属シリサイドで形成される。このように、半透光膜や遮光膜と同じ金属シリサイド系材料で形成すれば、成膜しやすく、半透光膜や遮光膜との付着性もよくなるので好ましい。尚、このように構成した場合、半透光膜又は遮光膜だけでなく、透光性膜もシリサイド系材料で形成されることとなる。この場合、透光性膜を、半透光膜又は遮光膜よりエッチング速度の遅いシリサイド系材料で形成することが好ましい。

（構成６）透光性膜は、クロム膜又は酸化クロム膜である。このように構成すれば、透光性膜を適切に形成できる。尚、クロム膜（Ｃｒ膜）や酸化クロム膜（ＣｒＯ膜）は、厚膜化すると、ｉ線からｇ線に渡る波長領域の光に対して遮光性の膜となる。そのため、必要な透過率が得られるよう、透光性膜を十分に薄膜化する必要がある。

（構成７）透光性膜は、ダイヤモンド状の炭素膜である。このように構成すれば、透光性膜を適切に形成できる。また、このように構成した場合、透光性膜の熱伝導性を高めることができる。ＦＰＤ用マスク等の大型のフォトマスクにおいては、露光時に生じる熱により基板に生じる温度分布のむらの影響が大きい。しかし、このように構成すれば、このマスクブランクから作製されるフォトマスクにおいて、基板面内での温度分布を均一化できる。また、これにより、パターン転写の精度を高めることができる。更には、これにより、このフォトマスクを用いて作製されるＦＰＤデバイスの表示むらを抑えることができる。

（構成８）構成１から７のいずれかに記載のマスクブランクを用い、金属シリサイド系膜を、ウエットエッチングによってパターニングして製造されたことを特徴とするＦＰＤデバイスを製造するためのフォトマスク。このように構成すれば、構成１〜７と同様の効果を得ることができる。

尚、上記の各構成において、ＦＰＤ用のマスクブランク及びマスクとしては、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、プラズマディスプレイ、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ等のＦＰＤデバイスを製造するためのマスクブランク及びマスクが挙げられる。

ＬＣＤ用マスクには、ＬＣＤの製造に必要なすべてのマスクが含まれ、例えば、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）、特にＴＦＴチャンネル部やコンタクトホール部、低温ポリシリコンＴＦＴ、カラーフィルタ、反射板（ブラックマトリクス）等を形成するためのマスクが含まれる。他の表示デバイス製造用マスクには、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ、プラズマディスプレイ等の製造に必要なすべてのマスクが含まれる。

本発明によれば、上述した課題（１）、（２）の双方の改善を図ったマスクブランク及びフォトマスクを提供できる。

以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るマスクブランク１０の構成の第１の例を示す。マスクブランク１０は、ＦＰＤデバイスを製造するためのマスクブランクである。また、マスクブランク１０は、例えば、一辺が３３０ｍｍ以上（例えば３３０ｍｍ×４５０ｍｍ〜１２２０ｍｍ×１４００ｍｍ）の大型のマスクブランクである。

マスクブランク１０から製造されるＦＰＤ用のフォトマスクは、遮光膜でグレートーン部を形成するタイプのグレートーンマスクであり、例えば、ミラープロジェクション（スキャニング露光方式による、等倍投影露光）方式やレンズを使ったレンズプロジェクション方式の露光装置に搭載されて使用される。このフォトマスクは、例えば、ｉ線からｇ線に渡る波長帯域の光を用いた多色波露光用のフォトマスクであり、例えば１μｍ以下のグレートーンパターンを有する。

本例において、マスクブランク１０は、基板１２、透光性膜１４、及び遮光膜１６を備える。マスクブランク１０は、遮光膜１６上に更にレジスト膜を備えてもよい。また、遮光膜１６上に、反射防止膜を更に備えてもよい。反射防止膜としては、例えば、酸化された金属シリサイドの膜を用いることができる。基板１２としては、例えば、合成石英、ソーダライムガラス、無アルカリガラス等の基板を用いることができる。多色波露光の露光光や耐薬品性の観点等から、合成石英の基板が特に好ましい。

透光性膜１４は、ｉ線からｇ線に渡る波長領域の光に対して透光性の膜である。透光性膜１４の透過率は、ｉ線からｇ線に渡る波長領域の光に対して、例えば８０％以上、より好ましくは９０％以上である。透光性膜１４の透過率は、基板１２の透過率よりも高いことが好ましい。透過率が低い材料で透光性膜１４を形成する場合、この透過率を満たす膜厚で透光性膜１４を形成することが好ましい。

透光性膜１４は、例えば、弗化カルシウム、弗化マグネシウム、酸化スズ、酸化インジウム、酸化インジウム−スズ、酸化スズ−アンチモン、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、弗化リチウムのうちから選ばれる一又は二以上を含む材料で、基板１２上に形成される。この場合、透光性膜１４の膜厚は、例えば２０〜５００オングストローム、より好ましくは、５０〜３５０オングストロームである。好ましい材料は、酸化スズ、酸化インジウム−スズ、酸化スズ−アンチモン、酸化ハフニウムである。これらの材料は、フォトマスク製造時に使われる薬品に対して耐薬品性が良好である。

透光性膜１４は、窒化金属膜であってもよい。窒化金属膜としては、例えば、ＳｉＮ膜、ＴａＮ膜、ＣｒＮ膜等を用いることができる。この場合、透光性膜１４の膜厚は、例えば、ＳｉＮ膜の場合、２０〜２００オングストローム、ＴａＮ膜やＣｒＮ膜の場合、２０〜５０オングストロームである。尚、ｉ線からｇ線に渡る波長領域の光に対して高い透光性が得られる点で、ＳｉＮ膜が特に好ましい。

透光性膜１４は、窒素及び炭素の少なくとも一方を添加元素として添加した金属シリサイドで形成されてもよい。この場合、透光性膜１４の膜厚は、例えば２０〜１００オングストローム、より好ましくは、２０〜５０オングストロームである。この透光性膜１４としては、例えば、ＭｏＳｉＮ膜、ＭｏＳｉＣ膜、ＭｏＳｉＯＮ膜、ＭｏＳｉＣＯ膜、又はＭｏＳｉＣＯＮ膜等を用いることができる。また、上記各膜におけるモリブデン（Ｍｏ）をタンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、又はタングステン（Ｗ）等に置換した膜を用いることも考えられる。

透光性膜１４は、薄膜化したクロム膜（Ｃｒ膜）又は酸化クロム膜（ＣｒＯ膜）であってもよい。この場合、透光性膜１４の膜厚は、例えば、クロム膜の場合、２０〜５０オングストローム、酸化クロム膜の場合、２０〜１００オングストロームである。

透光性膜１４は、ダイヤモンド状の炭素膜であってもよい。この場合、透光性膜１４の膜厚は、例えば２０〜５０オングストロームである。また、透光性膜１４は、例えばＣＶＤ法で形成される。透光性膜１４は、スパッタリング法で形成されてもよい。

遮光膜１６は、金属と珪素とを含む金属シリサイド系材料で形成された金属シリサイド系膜であり、透光性膜１４上に形成される。遮光膜１６は、光学濃度が３以上になる膜厚に形成される。遮光膜１６の膜厚は、例えば８５０〜１８００オングストロームである。

金属シリサイド系膜である遮光膜１６としては、例えば、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）、タンタルシリサイド（ＴａＳｉ）、チタンシリサイド（ＴｉＳｉ）、タングステンシリサイド（ＷＳｉ）や、これらの酸化物（ＭｏＳｉＯ等）、窒化物（ＭｏＳｉＮ等）、又は酸窒化物（ＭｏＳｉＯＮ等）の膜等を用いることができる。また、これらの膜の積層膜を用いてもよい。尚、金属と珪素の割合は、適宜変更可能である。例えば、モリブデンシリサイド系の金属シリサイド系膜としては、ＭｏＳｉ膜（Ｍｏ：Ｓｉ＝５０：５０（原子％比））、ＭｏＳｉ_２膜（Ｍｏ：Ｓｉ＝３３：６７（原子％比））、ＭｏＳｉ_４膜（Ｍｏ：Ｓｉ＝２０：８０（原子％比））等を用いることができる。

また、遮光膜１６は、ウエットエッチングによりパターニングされる膜である。遮光膜１６の少なくとも一部は、グレートーンマスクにおけるグレートーン部となるべき部分であり、大型ＦＰＤ用露光機の解像限界以下の微細遮光パターン及び微細透過部を有するグレートーンパターンにパターニングされる。遮光膜１６のウエットエッチングに用いるエッチング液としては、例えば、弗化水素アンモニウム、弗化アンモニウム、珪弗化水素酸、弗化ホウ素酸、弗化水素酸等の弗素化合物と、過酸化水素、硝酸、硫酸等の酸化剤とを混合した水溶液等を用いることができる。

ここで、本例において、透光性膜１４は、遮光膜１６のウエットエッチング用のエッチング液に対して耐性を有している。そのため、透光性膜１４は、遮光膜１６のウエットエッチングによって除去されずに基板１２上に残る。これにより、遮光膜１６のウエットエッチング用のエッチング液から基板１２を適切に保護できる。また、このエッチング液により基板１２がダメージを受けることを防ぐことができる。

更には、透光性膜１４を設けることにより、基板１２に影響を与えることなく、遮光膜１６のオーバーエッチングを適切に行うことができる。そのため、本例によれば、遮光膜１６のウエットエッチングにおけるパターン寸法精度を向上させることができる。また、これにより、マスクブランク１０から作成されるフォトマスクを用いてＦＰＤデバイスを作製した場合に、表示むらの発生を抑えることができる。

図２は、マスクブランク１０の構成の第２の例を示す。本例において、マスクブランク１０から製造されるＦＰＤ用のフォトマスクは、半透光膜でグレートーン部を形成するタイプのグレートーンマスクである。マスクブランク１０は、下置きタイプ（先付けタイプ）のマスクブランクであり、基板１２、透光性膜１４、半透光膜１８、及び遮光膜２０を備える。マスクブランク１０は、遮光膜２０上に更にレジスト膜を備えてもよい。尚、以下に説明する点を除き、図２において図１と同じ符号を付した構成は、図１における構成と同一又は同様のものである。

半透光膜１８は、膜厚以外は図１を用いて説明した遮光膜１６と同一又は同様の金属シリサイド系膜である。半透光膜１８は、基板１２及び透光性膜１４の上に、遮光膜１６より先に、遮光膜１６の下に形成される。半透光膜１８の透過率は、例えば１０〜６０％である。半透光膜１８の膜厚は、例えば２０〜１００オングストローム、より好ましくは４０〜６０オングストロームである。

遮光膜２０は、クロム系の材料で形成された遮光膜である。遮光膜２０は、クロム（Ｃｒ）に酸素、窒素、炭素から選ばれる１以上の添加元素を添加した膜、又はそれらの積層膜であってよい。例えば、遮光膜２０は、窒化クロム（ＣｒＮ）、炭化クロム（ＣｒＣ）、及び酸窒化クロム（ＣｒＯＮ）を基板１２側から順に積層させた積層膜である。

半透光膜１８及び遮光膜２０は、それぞれ別のエッチング液を用いてウエットエッチングによりパターニングされる。遮光膜２０のウエットエッチング用のエッチング液としては、例えば、クロム系の膜をエッチングするための各種公知のエッチング液を用いることができる。半透光膜１８のウエットエッチング用のエッチング液としては、図１を用いて説明した遮光膜１６のウエットエッチングに用いるエッチング液と同一又は同様のエッチング液を用いることができる。ウエットエッチングにより、半透光膜１８はパターニングされて、グレートーンマスクにおけるグレートーン部となる。

本例においても、透光性膜１４は、半透光膜１８のウエットエッチング用のエッチング液に対して耐性を有している。そのため、透光性膜１４は、半透光膜１８のウエットエッチングによって除去されずに基板１２上に残る。これにより、半透光膜１８のウエットエッチング用のエッチング液から基板１２を適切に保護できる。また、このエッチング液により基板１２がダメージを受けることを防ぐことができる。

更には、透光性膜１４を設けることにより、基板１２に影響を与えることなく、半透光膜１８のオーバーエッチングを適切に行うことができる。そのため、本例によれば、半透光膜１８のウエットエッチングにおけるパターン寸法精度を向上させることができる。また、マスクブランク１０から作成されるフォトマスクを用いてＦＰＤデバイスを作製した場合に、表示むらの発生を抑えることができる。

以下、実施例に基づき本発明を更に詳細に説明する。
（実施例１）
大型ガラス基板（合成石英（ＱＺ）１０ｍｍ厚、サイズ８５０ｍｍ×１２００ｍｍ）上に、大型インラインスパッタリング装置を使用し、透光性膜、遮光膜、及び反射防止膜の成膜を行った。成膜は、大型インラインスパッタリング装置内に連続して配置された各スペース（スパッタ室）に、酸化ハフニウム（ＨｆＯ_２）ターゲット、及びモリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ_２）ターゲット（Ｍｏ：３３モル％、Ｓｉ：６７モル％）を各々配置し、まず、最初のスパッタ室において、酸化ハフニウムターゲットに対してＡｒガスをスパッタリングガスとしてＨｆＯ_２膜の透光性膜を１００オングストローム成膜した。次いで、次のスパッタ室において、ＭｏＳｉ_２ターゲットに対してＡｒガスをスパッタリングガスとしてＭｏＳｉ_２膜の遮光膜を１０００オングストローム成膜した。また、更に、Ａｒガス及びＯ_２ガスをスパッタリングガスとしてＭｏＳｉ_２Ｏ膜の反射防止膜を４００オングストローム成膜して、ＦＰＤ用大型マスクブランクを作製した。

上記で作製したマスクブランクを用い、洗浄処理（純水、常温）後、公知のスリットコータ装置（特開２００５−２８６２３２号公報に記載のスリットコータ装置）を用いてレジスト液を塗布し、現像によってレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとして、弗化水素アンモニウムと過酸化水素とを混合した水溶液をエッチング液として用いて、反射防止膜及び遮光膜をウエットエッチングでパターニングして、ＦＰＤ用大型マスクを作製した。このフォトマスクは、５μｍ幅の通常パターン及び１μｍ幅のグレートーンパターンを有する。

このＦＰＤ用大型マスクを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察したところ、いずれのマスクパターンについても、断面形状がよく、パターン寸法精度も良好であった。また、このＦＰＤ用大型マスクを用いてＦＰＤデバイスを作製し、表示むらを確認したところ、作製したＦＰＤデバイスには表示むらはないことを確認した。

更に、このＦＰＤ用大型マスクを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察及び透過率の測定を行った。上記エッチング液による基板表面のエッチング作用に基づくと思われる基板表面のダメージ、表面粗さの荒れの発生はいずれもなく、透過率の低下も確認されなかった。

更に、基板をソーダライムガラスに替えたこと以外は実施例１と同様にして、基板表面の状態を確認した。上記エッチング液によるガラス基板表面のエッチング作用に基づくと思われる基板表面のダメージ、表面粗さの荒れ、基板表面の白濁の発生はいずれもなく、透過率の低下も確認されなかった。

（比較例１）
ＨｆＯ_２膜の透光性膜を形成しなかった以外は実施例１と同様にして、比較例１に係るＦＰＤ用大型マスクを作製した。このＦＰＤ用大型マスクを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察したところ、マスクパターンに裾引きが生じ、断面形状が悪化していた。そのため、ウエットエッチングによるパターン寸法精度は不十分であった。

また、このＦＰＤ用大型マスクを用いてＦＰＤデバイスを作製した。このＦＰＤデバイスにおいては、パターン断面形状やパターン寸法精度が悪いことが原因と思われる表示むらが生じることが確認された。また、表示むらは、１μｍ幅のグレートーンパターンに対応する領域で特に生じていた。

更に、このＦＰＤ用大型マスクを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察及び透過率の測定を行った。上記エッチング液によるガラス基板表面のエッチング作用に基づくと思われるガラス基板表面のダメージ、表面粗さの荒れの発生が確認され、透過率の低下も確認された。

更に、基板をソーダライムガラスに替えたこと以外は実施例１と同様にして、基板表面の状態を確認した。上記エッチング液による基板表面のエッチング作用に基づくと思われるガラス基板表面のダメージ、表面粗さの荒れ、ガラス基板表面の白濁の発生が確認され、透過率の低下も確認された。

（実施例２）
大型ガラス基板（合成石英（ＱＺ）１０ｍｍ厚、サイズ８５０ｍｍ×１２００ｍｍ）上に、大型インラインスパッタリング装置を使用し、透光性膜、半透光膜、及び遮光膜の成膜を行った。成膜は、大型インラインスパッタリング装置内に連続して配置された各スペース（スパッタ室）に、酸化ハフニウム（ＨｆＯ_２）ターゲット、ＭｏＳｉ_２ターゲット（Ｍｏ：３３モル％、Ｓｉ：６７モル％）、及びＣｒターゲットを各々配置し、まず、最初のスパッタ室において、酸化ハフニウムターゲットに対してＡｒガスをスパッタリングガスとしてＨｆＯ_２膜の透光性膜を１００オングストローム成膜した。次いで、次のスパッタ室において、ＭｏＳｉ_２ターゲットに対してＡｒガスをスパッタリングガスとしてＭｏＳｉ_２膜の半透光膜を４５オングストローム成膜した。

次いで、Ｃｒターゲットを用い、遮光膜を成膜した。まず、ＡｒガスとＮ_２ガスをスパッタリングガスとしてＣｒＮ膜を１５０オングストローム、次いでＡｒガスとＣＨ_４ガスをスパッタリングガスとしてＣｒＣ膜を６２０オングストローム、次いでＡｒガスとＮＯガスをスパッタリングガスとしてＣｒＯＮ膜を２５０オングストローム、連続成膜して、ＦＰＤ用大型マスクブランク（グレートーンマスクブランク）を作製した。

上記で作製したマスクブランクを用い、洗浄処理（純水、常温）後、公知の方法により、遮光膜のパターニングを行った。次いで、実施例１の遮光膜のパターニングと同様にして、半透光膜のパターニングして、ＦＰＤ用大型のグレートーンマスクを作製した。パターニングされた半透光膜は、５μｍ幅の通常パターンを有する。

このＦＰＤ用大型マスクを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察したところ、いずれのマスクパターンについても、断面形状がよく、パターン寸法精度も良好であった。また、このＦＰＤ用大型グレートーンマスクを用いてＦＰＤデバイスを作製し、表示むらを確認したところ、作製したＦＰＤデバイスには表示むらはないことを確認した。更に、基板の状態についても、実施例１と同様に良好であった。基板をソーダライムガラスに替えた場合も同様である。

（実施例３〜７）
上述の実施例１において、透光性膜として、酸化スズ−アンチモン（Ｓｎ_ｘＳｂ_ｙＯ_ｚ）膜（膜厚１５０オングストローム）（実施例３）、窒化珪素（ＳｉＮ）膜（膜厚１７０オングストローム）（実施例４）、窒化されたモリブデンシリサイド（ＭｏＳｉＮ）膜（膜厚４５オングストローム）（実施例５）、酸化クロム（ＣｒＯ）膜（膜厚８０オングストローム）（実施例６）、ダイヤモンド状の炭素（ダイヤモンドライクカーボン）膜（膜厚２０オングストローム）（実施例７）とした以外は、実施例１と同様にしてＦＰＤ用大型マスクブランク、及びＦＰＤ用大型マスクを作製した。

このＦＰＤ用大型マスクを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察したところ、いずれのマスクパターンについても、断面形状がよく、パターン寸法精度も良好であった。また、このＦＰＤ用大型マスクを用いてＦＰＤデバイスを作製し、表示むらを確認したところ、作製したＦＰＤデバイスには表示むらはないことを確認した。

更に、このＦＰＤ用大型マスクを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察及び透過率の測定を行った。上記エッチング液による基板表面のエッチング作用に基づくと思われる基板表面のダメージ、表面粗さの荒れの発生はいずれもなく、透過率の低下も確認されなかった。これは、基板をソーダライムガラスに替えた場合も同様の結果が得られた。

以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

本発明は、例えばＦＰＤデバイスを製造するためのマスクブランク及びマスクに好適に適用できる。

本発明の一実施形態に係るマスクブランク１０の構成の第１の例を示す図である。 マスクブランク１０の構成の第２の例を示す図である。

符号の説明

１０・・・マスクブランク、１２・・・基板、１４・・・透光性膜、１６・・・遮光膜（金属シリサイド系膜）、１８・・・半透光膜（金属シリサイド系膜）、２０・・・遮光膜

Claims (8)

1. ＦＰＤデバイスを製造するためのマスクブランクであって、
   透光性の基板と、
   前記基板上に形成された、ｉ線からｇ線に渡る波長領域の光に対して透光性の透光性膜と、
   前記透光性膜上に形成された半透光膜又は遮光膜であり、金属と珪素とを含む金属シリサイド系材料で形成された金属シリサイド系膜と
   を備え、
   前記金属シリサイド系膜は、ウエットエッチングによりパターニングされる膜であり、
   前記透光性膜は、前記金属シリサイド系膜とエッチング選択性を有する材料の膜であることを特徴とするマスクブランク。
2. 前記透光性膜は、弗化カルシウム、弗化マグネシウム、酸化スズ、酸化インジウム、酸化インジウム−スズ、酸化スズ−アンチモン、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、弗化リチウムのうちから選ばれる一又は二以上を含む材料で形成されたことを特徴とする請求項１に記載のマスクブランク。
3. 前記金属シリサイド系膜は、モリブデンと珪素とを含むモリブデンシリサイド系材料で形成されたことを特徴とする請求項１に記載のマスクブランク。
4. 前記透光性膜は、窒化金属膜であることを特徴とする請求項１に記載のマスクブランク。
5. 前記透光性膜は、窒素及び炭素の少なくとも一方を添加元素として添加した金属シリサイドで形成されたことを特徴とする請求項１に記載のマスクブランク。
6. 前記透光性膜は、クロム膜又は酸化クロム膜であることを特徴とする請求項１に記載のマスクブランク。
7. 前記透光性膜は、ダイヤモンド状の炭素膜であることを特徴とする請求項１に記載のマスクブランク。
8. 請求項１から７のいずれかに記載のマスクブランクを用い、前記金属シリサイド系膜を、ウエットエッチングによってパターニングして製造されたことを特徴とするＦＰＤデバイスを製造するためのフォトマスク。

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