掩膜坯及變換掩膜的製造方法

2023-05-29 01:09:21 1

專利名稱：掩膜坯及變換掩膜的製造方法
技術領域：
本發明涉及一種掩膜坯(此下文可稱之為「坯」或「單個掩膜坯」或「多個掩膜坯」或「單個光掩膜坯」或「多個光掩膜坯」或「光掩膜坯襯底」)以及變換掩膜坯的製造方法，該方法包括在方形(正方形或矩形)襯底上均勻使用抗蝕溶液，並在襯底上均勻形成保護膜的抗蝕劑塗覆工藝。本發明還涉及在方形襯底上形成保護膜的毛坯。
背景技術：
為了通過在方形襯底上形成保護膜製造毛坯，該襯底具有或不具有沉澱在其上面的不同類型的單層或多層薄膜，通常利用使用了抗蝕劑塗覆裝置的旋塗方法，該抗蝕劑塗覆裝置通過將抗蝕溶液作用和分配在襯底上並旋轉該襯底而塗覆具有保護膜的襯底。例如，日本專利出版物(JP-B)No.H4-29215(對應於美國專利US4748053A)公開了一種抗蝕旋塗方法，該方法能夠形成一種均勻的保護膜，該保護膜在方形襯底的四個端角沒有變厚。
在上述出版物中公開的旋塗方法包括均勻塗覆步驟和乾燥步驟。在均勻塗覆步驟中，抗蝕溶液分配在襯底上，該襯底以預先選擇的旋轉速度旋轉一段預先選擇的旋轉時間，以能在包括四個端角的襯底中形成一個具有均勻厚度的保護膜。該預先選擇的旋轉速度和預先選擇的旋轉時間的確定要使預先選擇的旋轉速度和預先選擇的旋轉時間的乘積小於24000(rpm-sec)，同時保持預先選擇的旋轉時間小於20秒。在乾燥步驟中，襯底以一種旋轉速度進行旋轉，其旋轉速度低於均勻塗覆步驟中預先選擇的旋轉速度以能幹燥保護膜，同時保持在均勻塗覆步驟中獲得的保護膜的均勻度。
在上述出版物中，對一個使用了塗鉻襯底(127mm×127mm)和抗蝕溶液的具體實施例作描述，該抗蝕溶液包含主鏈破碎抗蝕劑，該抗蝕劑包括大分子量樹脂和溶劑，該抗蝕溶液通常具有相對較高的粘度，如具有30cp粘度的聚乙烯(丁烯-1-碸)或具有15cp粘度的聚乙烯(縮水甘油基丙烯酸酯)。抗蝕溶液作用於並分配到襯底上，該襯底在上述範圍內預先選擇的旋轉條件下進行旋轉。然後，該襯底經過預定的加熱/乾燥(加熱乾燥)處理過程。因此，形成保護膜。保護膜的厚度非均勻度在襯底中心的107mm×107mm有效圖案形成區(關鍵區)抑制在90、甚至50以下，在該有效圖案形成區將會形成一個轉換為目標的有效圖案(主圖案或器件圖案)。
在近些年，分步重複系統(分檔器)的縮小投影曝光裝置適用於暴露較大的曝光區(場)。而且，已經開發出分步掃描系統(掃描器)的縮小投影曝光裝置。因此，變換掩膜或刻度片(此下文稱之為掩膜)和作為其材料的毛坯根據襯底尺寸從127mm×127mm增加到152.4mm×152.4mm。隨著襯底尺寸的增加，掩膜和毛坯的關鍵區也被擴大到132×132mm。而且，關鍵區的較長側(平行於掃描器的掃描方向)的長度增加到140mm。
此外，在通過使用由毛坯製成的掩膜而使變換為半導體襯底等的圖案小型化後，有一種最新的需求，即改進CD(臨界尺寸)均勻度(尺寸精度)。
繼上述需求後，對襯底中保護膜厚度均勻度的要求變得越來越嚴格。在上述的關鍵區中，要求襯底中保護膜厚度均勻度(即，關鍵區中保護膜的最大厚度和最小厚度之間的差值)為100或更小，最好為50或更小。
除了關鍵區中的主圖案外，掩膜還設置有在環繞掩膜或毛坯襯底中心上關鍵區的外周緣部形成的輔助圖案，如對準標記、條形碼和質量保證圖案。由於關鍵區被擴大了，因此這些輔助圖案就在一個與襯底主要表面的外周緣端(邊緣)非常鄰近的區域形成。
而且，繼圖案的小型化後，抗蝕材料也發生了變化。例如，作為正性抗蝕，通常使用包含大分子量樹脂的主鏈破裂抗蝕劑或者包含線型酚醛清漆樹脂和溶解抑制劑的溶解抑制抗蝕劑。但是，這些抗蝕劑最近被一個包括如聚乙烯(羥基苯乙烯(hydroxystyrene))(PHS)樹脂和光酸發生器，同時確保較高的溶解和較高的感光度的化學擴大抗蝕劑所代替。
而且，在襯底的周緣端部(邊緣線腳)形成的一部分樹脂薄膜在處理襯底的過程中可能脫落或剝離，而且可能產生灰塵(微粒缺陷)，灰塵不僅會使產品產生瑕疵，而且阻礙了襯底在後續工藝和步驟中進行精確的處理或控制。鑑於上述問題，就需要去除在毛坯襯底的周緣端部(邊緣線腳)形成的不必要的部分樹脂薄膜。
為了掩膜的製造，迄今為止已經提出了不同的抗蝕劑種類。作為聚合，很難通過在毛坯生產過程中使用的常用抗蝕旋塗方法將關鍵區中保護膜的厚度非均勻度抑制為100或更小，甚至為50或更小，這是由於上述毛坯襯底尺寸和關鍵區擴大的結果。
特別是，作為抗蝕材料的最近引人注目的、包括如聚乙烯(羥基苯乙烯)(PHS)樹脂和光酸發生器的化學擴大抗蝕劑使用溶劑進行溶解以獲得一種抗蝕溶液。該溶劑通常包含或由作為其主要成分的丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇單甲醚(PGME)、甲基異戊基甲酮(MAK)和乳酸乙酯(EL)中的一種組成。上述抗蝕溶液具有一個小於100,000的平均分子量，通常具有較低的粘度(小於10mPa.s)，並且易於乾燥。在實行常用的旋塗方法時，在均勻塗覆步驟中保護膜首先在方形襯底上均勻形成。但是，在均勻塗覆步驟中聚集在襯底的外周緣部分(特別是襯底的四個端角)上的抗蝕溶液在襯底旋轉過程中易於退回到襯底的中心，同樣在繼均勻塗覆步驟的乾燥步驟中，該抗蝕溶液在退回時易於進行乾燥。
在上述關鍵區被擴大(例如，在襯底中心的132mm×132mm區域)的情況下，在關鍵區幾乎不可能獲得一個所需保護膜厚度均勻度為100或更小，或者為50或更小。
如上所述，由於關鍵區擴大的結果，輔助圖案就在與襯底的外周緣端(即邊緣)非常鄰近的區域形成。根據常用的抗蝕旋塗方法，保護膜厚度在形成輔助圖案的外部區域就變得非常大，或者有時變得非常小。在此情況下，輔助圖案就不能在形狀上與所設計尺寸或所需保真度精確一致而形成，而且可能產生圖案誤差。
而且，在保護膜通過旋塗和後續加熱和乾燥(即烘焙)而形成時，與主鏈破碎抗蝕劑或包括大分子量樹脂和目前已經被使用的交聯抗蝕劑相比，包括如聚乙烯(羥基苯乙烯)(PHS)樹脂和光酸發生器的化學擴大抗蝕劑通常易於破碎。如果不去除在襯底周緣端部(即邊緣)形成的保護膜，那麼保護膜與存儲容器、交貨容器或其它處理裝置接觸時就會產生脫落或剝離，並產生灰塵(微粒缺陷)。這樣會導致掩膜或毛坯(成品)缺陷發生概率的提高。

發明內容
因此，本發明的一個目的是提供一種掩膜坯以及變換掩膜坯的製造方法，該方法即使在關鍵區被擴大的情況下也能夠在保護膜厚度均勻度的預定關鍵區(對應於主圖案掩膜上的關鍵區)中保證所需的保護膜厚度的均勻度。
本發明的另一個目的是提供掩膜坯，它們即使在關鍵區被擴大的情況下，也能夠在環繞位於毛坯襯底中心上的關鍵區(對應於主圖案掩膜上的關鍵區)的輔助圖案形成區域中，抑制保護膜厚度產生重大的偏差。
本發明的又一個目的是提供掩膜坯及其製造方法，它們能夠避免由於在襯底周緣端部(邊緣)上形成的一部分非常厚的保護膜的脫落或剝離而產生灰塵(微粒缺陷)，即使在去除襯底周緣端部(邊緣)上的保護膜後，也能抑制和避免在去除端產生灰塵(微粒缺陷)。
在實現抗蝕旋塗時，本發明人觀察到在襯底外周緣部(特別是，位於襯底內切圓外部的四個端角)上的抗蝕溶液的性能。這種抗蝕溶液的性能在過去不是問題，但是在襯底中對保護膜厚度均勻度的關鍵區的擴大非常重要。在旋塗中通過變化的旋轉速度和旋轉時間作用於襯底上時，為了觀察抗蝕溶液性能的變化，已經重複地進行了若干次實驗測試。結果是，已經證實了下面的事實。
在下文中，第一步驟(均勻塗覆步驟)是一個通過在分配後，即在抗蝕劑塗覆過程中組成或構成具有其它輔助步驟的初步階段之後，噴灑抗蝕溶液主要形成具有均勻厚度的保護膜的步驟。在第一步驟(均勻塗覆步驟)中襯底的旋轉速度和旋轉時間分別稱之為主旋轉速度(均勻塗覆速度)和主旋轉時間(均勻塗覆時間)。第二步驟(乾燥步驟)是一個主要乾燥具有均勻厚度的保護膜的步驟，在抗蝕劑塗覆過程中該步驟組成或構成具有其它輔助步驟的後續第二階段。在第二步驟(乾燥步驟)中的旋轉速度稱之為乾燥旋轉速度。
初步階段包括主要形成上述具有均勻厚度的保護膜的第一步驟(均勻塗覆步驟)，第二階段包括主要乾燥保護膜同時保持保護膜的均勻厚度的第二步驟(乾燥步驟)。
在第一步驟(均勻塗覆步驟)中假定在第二步驟(乾燥步驟)中的旋轉速度比較低(例如，50rpm)(1)如果主旋轉速度較低和主旋轉時間較短，用於均勻散布由抗蝕劑供應噴嘴分配的抗蝕溶液的離心力就不足。因此，由抗蝕劑供應噴嘴分配的抗蝕溶液就不能均勻地散布到襯底的外周緣部。在此情況下，所形成的保護膜在襯底中心厚度較大而在襯底外周緣部厚度較小的凸形(穹頂形)。
(2)如果主旋轉速度較低，但是如果主旋轉時間較長，那麼與(1)中一樣，抗蝕溶液就不能均勻地散布到襯底的外周緣部。總體上來說，所形成的保護膜在襯底中心厚度較大而在襯底外周緣部厚度較小的凸形(坪形)。另一方面，由於主旋轉時間較長，因此在襯底四個端角的每個端角上會形成抗蝕溶液的漿液。而且，部分抗蝕溶液回流至襯底的中心。在此情況下，襯底四個端角(關鍵區中)上的保護膜厚度稍微大於襯底中心上的保護膜厚度。
(3)如果主旋轉速度較高，但是如果主旋轉時間較短，那麼與(2)中一樣，總體上來說，保護膜在襯底中心厚度較大而在襯底外周緣部厚度較小的微小凸形(坪形)。另一方面，由於主旋轉速度較高，因此在襯底四個端角的每個端角上會形成抗蝕溶液的漿液。而且，部分抗蝕溶液回流至襯底的中心。在此情況下，襯底四個端角(關鍵區中)上的保護膜厚度稍微大於襯底中心上的保護膜厚度。
(4)如果主旋轉速度較高，和主旋轉時間較長，並長時間地施加一個較強的離心力。因此，與(3)相比，總體上來說，保護膜在襯底中心比較平坦。另一方面，由於主旋轉時間較長，且主旋轉速度較高，因此在襯底四個端角的每個端角上乾涸了抗蝕溶液的漿液，而且抗蝕溶液不會回流至襯底的中心。因此，襯底四個端角(關鍵區中)的每個端角上的保護膜厚度顯著地大於襯底中心上的保護膜厚度。結果是，極大地降低了襯底中保護膜厚度的均勻度。
下面，假定在第二步驟(乾燥步驟)中的旋轉速度相對較高(例如，500rpm)(5)如果主旋轉速度較低且主旋轉時間較短，由抗蝕劑供應噴嘴分配的抗蝕溶液就不能均勻地散布到襯底的外周緣部。但是，通過高速乾燥旋轉，抗蝕溶液在乾燥步驟的初始階段過程中會集中(離開)到襯底的外周緣部。在此情況下，關鍵區中的保護膜在襯底中心厚度較小而在襯底外周緣部厚度較大的顯著凹形。
(6)如果主旋轉速度較低，但是主旋轉時間較長，那麼與(5)相比，雖然在襯底中心稍微留下一個凹部，但是保護膜總體上來說通常是平坦的。另一方面，在襯底四個端角的每個端角上，乾涸了抗蝕溶液的漿液，而且抗蝕溶液不會回流至襯底的中心。在此情況下，關鍵區中四個端角上的保護膜厚度大於襯底中心上的保護膜厚度。
(7)如果主旋轉速度較高，且主旋轉時間較短，那麼與(6)中一樣，雖然在襯底中心稍微留下一個凹部，但是保護膜總體上來說通常是平坦的。另一方面，在襯底四個端角的每個端角上，乾涸了抗蝕溶液的漿液，而且抗蝕溶液不會回流至襯底的中心。在此情況下，關鍵區中四個端角上的保護膜厚度稍微大於襯底中心上的保護膜厚度。
(8)如果主旋轉速度較高，且主旋轉時間較長，與(7)相比，總體上來說，保護膜在襯底中心比較平坦。另一方面，在襯底四個端角的每個端角上，乾涸了抗蝕溶液的漿液，而且抗蝕溶液不會回流至襯底的中心。在此情況下，關鍵區中四個端角上的保護膜厚度顯著地大於襯底中心上的保護膜厚度。結果是，極大地降低了襯底中保護膜厚度的均勻度。
這裡，在第二步驟(乾燥步驟)中，乾燥旋轉時間是指在包含在作用於襯底上的抗蝕溶液中的溶劑進行蒸發和保護膜進行乾燥前所需的時間。換句話說，乾燥旋轉時間是指在保護膜達到由於除了熱因素(即抗蝕烘焙)之外的外部因素、厚度不會發生實質變化(減小)情況下的狀態之前所需的時間。
為了解決上述問題，本發明考慮到關鍵區中保護膜厚度的均勻度、旋塗的旋轉速度和旋轉時間之間的關係設計了下面的結構。
結構1一種掩膜坯的製造方法，該方法包括保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程，該過程將包含抗蝕材料和溶劑的抗蝕溶液分配到方形襯底上，旋轉襯底以能在襯底上散布分配過的抗蝕溶液，並乾燥散布在襯底上的抗蝕溶液，由此在襯底上形成包括保護膜，其中，在保護膜形成過程中旋轉襯底時，沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產生氣流，由此在旋轉襯底後能夠抑制在襯底的外周緣部形成的抗蝕溶液的漿液移向中心。
在結構1中，氣流是在保護膜形成過程中旋轉襯底時產生的，這樣氣流沿著襯底的上表面從襯底的中心流向襯底的外周緣部。如上所述，保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程包括具有上述的第一步驟(均勻塗覆步驟)的初步階段和具有第二步驟(乾燥步驟)的第二階段。在第一步驟(均勻塗覆步驟)中，在襯底四個端角的每個端角上和襯底外周緣部(即，襯底主表面的端部)上形成的抗蝕溶液漿液通過產生氣流而從襯底向外濺射，該氣流從襯底的中心流向襯底的外周緣部。而且，它能夠有效地抑制在襯底的四個端角和襯底的外周緣部上形成的抗蝕溶液的漿液流回襯底的中心。因此，減少了在襯底的四個端角和襯底的外周緣部上形成的保護膜的厚度區域，並且減少了厚度區域的厚度(抑制變厚)。因此，即使襯底中保護膜厚度的均勻度的關鍵區被擴大，也能夠在預定的關鍵區(例如，襯底中心中的132mm×132mm區域)中獲得所希望的保護膜厚度的均勻度(100或更小)。
結構2一種掩膜坯的製造方法，該方法包括保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程，該過程將包含抗蝕材料和溶劑的抗蝕溶液分配到方形襯底上，旋轉襯底以能在襯底上散布分配過的抗蝕溶液，並乾燥散布在襯底上的抗蝕溶液，由此在襯底上形成保護膜，其中，在保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程中旋轉襯底時，沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產生流氣，在保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程中襯底的旋轉條件在保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程的中途發生變化，以便襯底的旋轉速度在保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程的初步階段和第二階段之間是不同的，抗蝕溶液包含作為溶劑或作為溶劑的一種主要成分的丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚和甲基異戊基甲酮中的一種，在初步階段中襯底的旋轉速度為850至1900rpm，在初步階段中襯底的旋轉時間為1至5秒，在第二階段中襯底的旋轉速度為100至450rpm。
如上所述，保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程包括具有上述的第一步驟(均勻塗覆步驟)的初步階段和具有第二步驟(乾燥步驟)的第二階段。
這裡，初步(第一)階段和次要(第二)階段分別對應於上述的第一步驟(均勻塗覆步驟)和第二步驟(乾燥步驟)。在本說明書中，通過舉例對有關僅由第一步驟(均勻塗覆步驟)組成的初步階段和僅由第二步驟(乾燥步驟)組成的第二階段的情況作描述。
在結構2中，包含作為溶劑或作為溶劑主要成分的丙二醇單甲醚乙酸酯單(PGMEA)、丙二醇單甲醚(PGME)、和甲基異戊基甲酮(MAK)中一種的抗蝕溶液相對來說易於乾燥。雖然抗蝕溶液易於乾燥，通過在上述範圍內選擇第一步驟(均勻塗覆步驟)中的襯底旋轉速度(下文稱之為主旋轉速度)、第一步驟(均勻塗覆步驟)中的襯底旋轉時間(下文稱之為主旋轉時間)和第二步驟(乾燥步驟)中的襯底旋轉速度(下文稱之為乾燥旋轉速度)，但即使在關鍵區被擴大的情況下，也能夠在該關鍵區(例如，襯底中心中的132mm×132mm區域)中獲得所希望的保護膜厚度的均勻度。
結構3一種掩膜坯的製造方法，該方法包括保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程，該過程將包含抗蝕材料和溶劑的抗蝕溶液分配到方形襯底上，旋轉襯底以能在襯底上散布分配過的抗蝕溶液，並乾燥散布在襯底上的抗蝕溶液，由此在襯底上形成保護膜，其中，在保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程中旋轉襯底時，沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產生氣流，在保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程中襯底的旋轉條件在保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程的中途發生變化，以便襯底的旋轉速度在保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程的初步階段和第二階段之間是不同的，抗蝕溶液包含作為溶劑或作為溶劑的一種主要成分的乳酸乙酯，在初步階段中襯底的旋轉速度為850至2000rpm，在初步階段中襯底的旋轉時間為1至10秒，在第二階段中襯底的旋轉速度為100至450rpm。
在結構3中，包含作為溶劑或作為溶劑主要成分的乳酸乙酯(EL)的抗蝕溶液相對來說幾乎不能幹燥。雖然抗蝕溶液幾乎不能幹燥，通過在上述範圍內選擇第一步驟(均勻塗覆步驟)中的主旋轉速度和主旋轉時間及第二步驟(乾燥步驟)中乾燥旋轉速度，但即使在關鍵區被擴大的情況下，也能夠在該關鍵區(例如，襯底中心中的132mm×132mm區域)中保持所希望的保護膜厚度的均勻度。
結構4一種掩膜坯的製造方法，該方法包括保護膜形成過程，該過程將包含抗蝕材料和溶劑的抗蝕溶液分配到方形襯底上，旋轉襯底以能在襯底上散布分配過的抗蝕溶液，並乾燥散布在襯底上的抗蝕溶液，由此在襯底上形成包括抗蝕材料的保護膜，其中，在保護膜形成過程中旋轉襯底時，沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產生氣流，在保護膜形成過程中襯底的旋轉條件在保護膜形成過程的中途發生變化，以便襯底的旋轉速度在保護膜形成過程的初步階段和第二階段之間是不同的，抗蝕溶液包含作為溶劑或作為溶劑的主要成分的二甘醇二甲醚、苯甲醚、甲基溶纖劑乙酸酯、環己酮和丙二醇單甲醚醋酸酯中的一種，在初步階段中襯底的旋轉速度為850至2000rpm，在初步階段中襯底的旋轉時間為2至15秒，在第二階段中襯底的旋轉速度為50至450rpm。
在結構4中，包含作為溶劑或作為溶劑主要成分的二甘醇甲醚(DYGLYME)、苯甲醚(ANISOLE)、甲基溶纖劑乙酸酯(MCA)、環己酮和丙二醇單甲醚醋酸酯(PGMEA)中的一種的抗蝕溶液相對來說幾乎更不能幹燥。雖然抗蝕溶液幾乎更不能幹燥，通過在上述範圍內選擇第一步驟(均勻塗覆步驟)中的主旋轉速度和主旋轉時間及第二步驟(乾燥步驟)中乾燥旋轉速度，但即使在關鍵區被擴大的情況下，也能夠在該關鍵區(例如，襯底中心中的132mm×132mm區域)中保持所希望的保護膜厚度的均勻度。
結構5
根據結構1至3中任一種的掩膜坯的製造方法，其中抗蝕劑是一種化學擴大的抗蝕劑。
在結構5中，雖然抗蝕劑是一種化學擴大的抗蝕劑，如包括聚乙烯(羥基苯乙烯)樹脂和光酸發生器的化學擴大抗蝕劑，通常粘度較低，相對來說易於乾燥，但即使在關鍵區被擴大的情況下，也能夠在該關鍵區(例如，襯底中心中的132mm×132mm區域)中保持所希望的保護膜厚度的均勻度。
結構6根據結構2至4中任一種的掩膜坯的製造方法，其中在初步階段的旋轉速度中襯底的旋轉是在第二階段的旋轉速度中襯底的旋轉之後。
結構7根據結構1至6中任一種的掩膜坯的製造方法，其中去除在襯底上形成的多餘部分保護膜，該多餘部分位於襯底的周緣端部，不參與圖案形成。
對於結構7，它能夠避免因引起灰塵(微粒缺陷)的摩擦接觸等而使在襯底的周緣端部形成的、但並不參與圖案形成的部分保護膜產生脫落或剝離。
結構8根據結構1至7中任一種的掩膜坯的製造方法，其中襯底是一種在襯底上形成薄膜，以能用作變換為目標的變換圖案的薄膜塗覆襯底。
結構9根據結構8所述的掩膜坯的製造方法，其中薄膜是由一種包含鉻、和至少氧和氮中的其中之一的材料製成。
在結構9中，薄膜是由一種包含鉻和氧和/或氮的材料製成，以便在形成保護膜時的可溼性和粘度性是非常優越的。因此，能夠高可靠性地獲得襯底中具有100或更小的保護膜厚度均勻度的掩膜坯。
結構10一種變換掩膜的製造方法，其中使用在結構1至4中任一種描述的方法獲得的掩膜坯的薄膜經過構圖，以此在襯底上形成包括主圖案和輔助圖案的掩膜圖案。
根據結構10，它能夠防止在襯底上形成的掩膜圖案(主圖案和輔助圖案)上產生缺陷。
結構11一種掩膜坯，包括襯底、在襯底上形成以能變成變換為目標的變換圖案的薄膜和在薄膜上形成的保護膜，其中在輔助圖案形成區域中保護膜的最大厚度和關鍵區中保護膜的平均厚度之間的差值不大於該平均厚度的一半，輔助圖案形成區域環繞形成主圖案的關鍵區。
在結構11中，在輔助圖案形成區域中保護膜的最大厚度和關鍵區(有效圖案形成區域)中保護膜的平均厚度之間的差值不大於該平均厚度的一半。該關鍵區位於襯底的中心，襯底中心是將變換為目標的有效(主)圖案形成的區域。輔助圖案形成區域在襯底中心環繞該關鍵區。由於具有這種結構，它能夠避免在輔助圖案，如條形碼、質量保證圖案和對準標記的圖案上產生缺陷。
結構12根據結構11所述的掩膜坯，其中去除在襯底上形成的多餘的部分保護膜，該多餘的部分位於襯底的周緣端部，不參與圖案形成。
在結構12中，在輔助圖案形成區域外部的周緣端部上形成為非常大厚度的、但並不參與輔助圖案形成的多餘的部分保護膜被去除。因此，它能夠抑制和避免因在將掩膜坯存儲到存儲容器(存儲箱)中時摩擦接觸、或在處理和保持掩膜坯時與接觸部的摩擦接觸，而使保護膜產生灰塵(微粒缺陷)。
結構13根據結構12所述的掩膜坯，其中在去除位於襯底的周緣端部上多餘的部分保護膜後，剩餘部分保護膜具有端部(邊緣)輪廓，該端部輪廓通常具有直角或卷邊形狀。
在結構13中，在去除位於襯底的周緣端部上多餘的部分保護膜後，剩餘部分保護膜具有端部(邊緣)輪廓(位於側壁上的肩部)，該端部(邊緣)輪廓通常具有直角或卷邊形狀(滑離形狀)，而在邊緣沒有隆起(較厚區域)。由於具有這種結構，它能夠抑制和避免因在襯底的周緣端部形成的多餘的部分保護膜的脫落或剝離而產生灰塵(微粒缺陷)。而且，它能夠在掩膜製造過程(掩膜坯的使用過程)中構圖後避免保護膜脫落時產生殘渣。
結構14根據結構12或13所述的掩膜坯，其中從襯底端部到去除端部的多餘的部分保護膜的去除寬度在去除區域一側的整個長度範圍內的標準偏差為0.2mm或更小，該去除區域是位於襯底的周緣端部上的多餘的部分保護膜進行去除的地方。
在結構14中，從襯底端部到去除端部的多餘的部分保護膜的去除寬度在去除區域一側的整個長度範圍內的標準偏差為0.2mm或更小，該去除區域是位於襯底的周緣端部上的多餘的部分保護膜進行去除的地方。由於具有這種結構，它能夠抑制被存留的未去除的殘渣的產生，並在去除襯底的周緣端部上的多餘的部分保護膜後，能夠抑制與避免在後續步驟中剩餘部分保護膜的端部產生灰塵(微粒缺陷)。
結構15根據結構11至14中任一種的掩膜坯，其中形成保護膜的抗蝕劑是一種化學擴大的抗蝕劑。
在結構15中，抗蝕劑是一種化學擴大的抗蝕劑，如包括聚乙烯(羥基苯乙烯)樹脂和光酸發生器的化學擴大抗蝕劑。在此情況下，保護膜是易碎的，以便結構11至14的效果非常顯著。
根據本發明，在襯底上形成保護膜的保護膜形成過程中旋轉襯底時，沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產生氣流。因此，在襯底四個端角的每個端角上和襯底外周緣部上形成的抗蝕溶液漿液能夠有效地從襯底向外濺射，並抑制流回襯底的中心。因此，即使關鍵區被擴大了，也能夠在預定的關鍵區(例如，襯底中心中的132mm×132mm區域)中實現一個所需的保護膜厚度均勻度。
結構16一種變換掩膜的製造方法，其中使用在結構11中描述的掩膜坯的薄膜經過構圖，以此在襯底上形成包括主圖案和輔助圖案的掩膜圖案。
根據結構16，它能夠防止在襯底上形成的掩膜圖案(主圖案和輔助圖案)上產生缺陷。
結構17
根據結構2所述的掩膜坯的製作方法，其中初步階段包括均勻塗覆步驟，該均勻塗覆步驟通過把已分配的抗蝕溶液散布在襯底上而主要形成具有均勻厚度的保護膜，第二階段包括乾燥步驟，該乾燥步驟主要乾燥保擴膜，均勻塗覆步驟中襯底的旋轉速度為850-1900rpm，襯底的旋轉時間為1-5秒，乾燥步驟中襯底的旋轉速度為100-450rpm。
結構18根據結構3所述的掩膜坯的製作方法，其中初步階段包括均勻塗覆步驟，該均勻塗覆步驟通過把已分配的抗蝕溶液散布在襯底上而主要形成具有均勻厚度的保護膜，第二階段包括乾燥步驟，該乾燥步驟主要乾燥保護膜，均勻塗覆步驟中襯底的旋轉速度為850-2000rpm，襯底的旋轉時間為1-10秒，乾燥步驟中襯底的旋轉速度為100-450rpm。
結構19根據結構4所述的掩膜坯的製作方法，其中初步階段包括均勻塗覆步驟，該均勻塗覆步驟通過把已分配的抗蝕溶液散布在襯底上而主要形成具有均勻厚度的保護膜，第二階段包括乾燥步驟，該乾燥步驟主要乾燥保護膜，均勻塗覆步驟中襯底的旋轉速度為850-2000rpm，襯底的旋轉時間為2-15秒，乾燥步驟中襯底的旋轉速度為100-450rpm。


圖1表示在抗蝕劑塗覆過程中使用的旋塗裝置的視圖；圖2表示在抗蝕劑塗覆過程中旋轉時間和旋轉速度之間關係的視圖；圖3表示沒有去除在襯底周緣端部上的多餘的部分保護膜的掩膜坯的截面視圖；圖4表示去除了在襯底周緣端部上的多餘的部分保護膜的掩膜坯的截面視圖；和圖5表示對每個實例1和可比較實例1至3的掩膜坯中保護膜厚度分布的測量結果的視圖。
具體實施例方式
現在，將參考附圖描述本發明。
參考圖1和2，將描述根據本發明的實施例所述的掩膜坯製造方法中的抗蝕劑塗覆過程。
旋塗裝置
如圖1所示，旋塗裝置1包括旋轉夾盤12，用於支撐和旋轉固定薄膜塗覆襯底11，該襯底11包括方形襯底2和在該襯底2上形成的薄膜，如避光膜(不透明膜)3；噴嘴14，用於將抗蝕溶液13分配到薄膜塗覆襯底11上；杯子15，用於防止分配到襯底11上的抗蝕溶液在由於薄膜塗覆襯底11的旋轉濺射到襯底11外部後濺射向旋塗裝置1的周圍區域；內環17，在杯子15的上部形成以能將濺射到襯底11外部的抗蝕溶液13引導至杯子15底部的外部區域；和排氣件18，用於排放空氣以能產生流向薄膜塗覆襯底11的氣流。
旋轉夾盤12與電動機(未圖示)相連接，用於旋轉薄膜塗覆襯底11。該電動機用於在下面將描述的旋轉條件下轉動旋轉夾盤12。
排氣件18位於杯子15的底部，它設有用於控制排氣量的排氣控制器和用於收集和排洩在旋轉過程中濺射到薄膜塗覆襯底11外部的抗蝕溶液13。
考慮下面因素來選擇排氣量。在(均勻塗覆步驟)和第二步驟(乾燥步驟)中的每個第一步驟中，氣流19在襯底旋轉過程中沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產生，以能夠有效地將在襯底的外周緣部(即，襯底主表面的端部)形成的抗蝕溶液的漿液濺射到襯底的外部，並能有效地抑制在襯底的四個端角的每個端角和襯底的外周緣部上形成的抗蝕溶液的漿液流回襯底的中心。因此，減少了在襯底的四個端角和襯底的周緣端部上形成的保護膜的厚度區域，或者減少了厚度區域的保護膜厚度的增加(抑制變厚)。排氣量的確定要能夠產生足以獲得上述效果的氣流。更具體的說，排氣量的控制要使與襯底的上表面相撞的氣流具有一個不低於0.5m/sec和不高於5m/sec的速度。
而且，通過控制從襯底的上表面到在杯子頂部形成的內環(開口)的高度(距離)和內環的開口直徑，就能夠控制與襯底的上表面相撞並流向薄膜塗覆襯底外周緣部的氣流的速度。因此，氣流速度可控制地保持在一定的程度，該程度要求能夠有效地將在襯底的外周緣部(即，襯底主表面的端部)形成的抗蝕溶液的漿液濺射到襯底的外部，並能有效地抑制(避免)在襯底的四個端角的每個端角和襯底的外周緣部上形成的抗蝕溶液的漿液流回襯底的中心。
使用旋塗裝置的抗蝕劑塗覆方法
下面參考圖2，將描述使用上述旋塗裝置1的抗蝕劑塗覆方法。
首先，通過襯底傳輸件(未圖示)傳輸薄膜塗覆襯底11，並將該襯底放置在旋塗裝置1的旋轉夾盤12上。
然後，抗蝕溶液13在下面將描述的旋轉條件下從噴嘴14分配到薄膜塗覆襯底11上，並通過旋塗施加到薄膜塗覆襯底11上，從而能夠在薄膜塗覆襯底11上均勻形成保護膜4。
使用根據本發明的抗蝕劑塗覆方法進行塗覆的襯底具有一個方形形狀。因此，除非襯底經過下面的兩個步驟，在正方形或矩形圖案區域(關鍵區)中就不能形成均勻的保護膜，該圖案區域延伸到方形襯底(掩膜坯)內切圓外部的區域中。
第一步驟(均勻塗覆步驟)是一個通過在將抗蝕溶液分配到襯底(薄膜塗覆襯底)後、通過以預定的主旋轉速度旋轉襯底一段預定的主旋轉時間、主要形成具有均勻厚度的保護膜的步驟。在第一步驟(均勻塗覆步驟)後面的第二步驟是一個通過以低於主旋轉速度的預定乾燥旋轉速度、主要乾燥具有均勻厚度的保護膜的步驟。
本發明的特徵表現在以下方面。在每個第一步驟(均勻塗覆步驟)和第二步驟(乾燥步驟)中，氣流在襯底旋轉過程中、沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產生。通過旋轉襯底，在襯底的外周緣部(即，襯底主表面的端部)形成的抗蝕溶液的漿液能夠被有效地濺射到襯底的外部。而且，在襯底的四個端角的每個端角和襯底的外周緣部上形成的抗蝕溶液的漿液能被有效地抑制流回襯底的中心。因此，減少了在襯底的四個端角和襯底的周緣端部上形成的保護膜的厚度區域，和/或者減少了厚度區域的保護膜厚度的增加(抑制變厚)。
在本實施例中使用的抗蝕劑不會受到特別的限制。例如，可使用一種抗蝕劑要使將被應用的抗蝕溶液具有一個超過10mPa-s的粘度，例如一種包含平均分子量為100,000或更大的大分子量樹脂的主鏈破碎抗蝕劑或交聯抗蝕劑(即，大分子量抗蝕劑)。還可以使用一種抗蝕劑使將被應用的抗蝕溶液具有一個低於10mPa-s的粘度，例如一種包含平均分子量小於100,000的線型酚醛清漆樹脂和溶解抑制器的溶解抑制抗蝕劑(基於線型酚醛清漆的抗蝕劑)，或一種包括聚乙烯(羥基苯乙烯)樹脂或光酸發生器的化學擴大抗蝕劑。易於乾燥的(可迅速乾燥的)抗蝕劑種類，如化學擴大抗蝕劑特別有效。
根據原料聚合物，化學擴大抗蝕劑分為基於PHS(聚乙烯(羥基苯乙烯))的抗蝕劑，基於線型酚醛清漆的抗蝕劑等。作為基於PHS的化學擴大抗蝕劑，不同的抗蝕劑，如由FUJIFILM Arch Co.Ltd.，製造的FEP171和FEN270，由Sumitomo Chemical Co.，Ltd.，製造的NEB22和由Tokyo OhkaKogyo Co.，Ltd.製造的OEBRCAP209在商業上都是可用的。
作為化學擴大抗蝕劑的溶劑，通常使用包含或由作為其主要成分的丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇單甲醚(PGME)、乳酸乙酯(EL)和甲基異戊基甲酮(MAK)中的一種組成的溶劑。
上述化學擴大抗蝕劑通常具有一個小於100,000的平均分子量。在抗蝕劑溶解在上述溶劑中而獲得抗蝕溶液時，該抗蝕溶液具有小於1-10mPa.s的較低粘度，相對來說易於乾燥。因此，雖然在均勻塗覆步驟中均勻使用抗蝕溶液，但是在均勻塗覆步驟中或在均勻塗覆步驟後的乾燥步驟中在襯底的外周緣部分上形成的抗蝕溶液的漿液易於退回到襯底的中心，而且在退回時還易於進行乾燥。結果是，保護膜的厚度區域被擴大，關鍵區中的保護膜的厚度分布易於受到破壞。
作為基於線型酚醛清漆的抗蝕劑的溶劑，通常使用包含或由作為其主要成分的丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇單甲醚(PGME)、甲基異戊基甲酮(MAK)和乳酸乙酯(EL)中的一種組成的溶劑。上述基於線型酚醛清漆的抗蝕劑通常具有一個小於100,000的平均分子量。在抗蝕劑溶解在上述溶劑中而獲得抗蝕溶液時，該抗蝕溶液具有小於1-10mPa.s的較低粘度，相對來說易於乾燥。因此，基於線型酚醛清漆的抗蝕劑具有與結合化學擴大抗蝕劑所提及的相同傾向性。
作為大分子量抗蝕劑使用的溶劑，通常使用包含或由作為其主要成分的二甘醇甲醚(DYGLYME)、苯甲醚(ANISOLE)、甲基溶纖劑乙酸酯(MCA)、環己酮和丙二醇單甲醚醋酸酯(PGMEA)中的一種組成的溶劑。上述大分子量抗蝕劑通常具有一個大於100,000的平均分子量。在抗蝕劑溶解在上述溶劑中而獲得抗蝕溶液時，該抗蝕溶液具有大於1-10mPa.s的較低粘度，相對來說難於乾燥。
從考慮到前面描述的在關鍵區中保護膜厚度分布或均勻度、和旋轉速度及旋轉時間之間的關係來看，根據抗蝕劑使用的溶劑和抗蝕劑種類在下面範圍中選擇旋轉條件。
(a)抗蝕劑的種類要使所應用的抗蝕溶液具有一個超過10mPa.s的粘度(最好超過10mPa.s和不大於50mPa.s)，例如，大分子量抗蝕劑溶解在包含或由作為其主要成分的二甘醇二甲醚(DYGLYME)、苯甲醚(ANISOLE)、甲基溶纖劑乙酸酯(MCA)、環己酮和丙二醇單甲醚醋酸酯(PGMEA)中的一種組成的溶劑中主旋轉速度850-2000rpm主旋轉時間2-15秒乾燥旋轉速度50-450rpm(b)抗蝕劑的種類要使所應用的抗蝕溶液具有一個不大於10mPa.s的粘度，例如，化學擴大抗蝕劑或基於線型酚醛清漆的抗蝕劑溶解在包含或由作為其主要成分的丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇單甲醚(PGME)和甲基異戊基甲酮(MAK)中的一種組成的溶劑中主旋轉速度850-1900rpm主旋轉時間1-5秒乾燥旋轉速度100-450rpm(c)抗蝕劑的種類要使所應用的抗蝕溶液具有一個不大於10mPa.s的粘度，例如，化學擴大抗蝕劑或基於線型酚醛清漆的抗蝕劑溶解在包含或由作為其主要成分的乳酸乙酯(EL)組成的溶劑中主旋轉速度850-2000rpm主旋轉時間1-10秒乾燥旋轉速度100-450rpm乾燥旋轉時間確定為為在抗蝕劑薄膜完全乾燥之前(即使乾燥旋轉還要繼續時保護膜的厚度也不會減小之前)所需的時間。
本發明中的粘度是一個通過使用在JIS(日本工業標準)Z8803(1991)「液體粘度測量」規定的毛細管測粘法(Cannon-Fenske測粘法)在室溫下測量的粘度。
在上述條件(a)下，假定抗蝕劑是大分子量正性抗蝕劑(包括大分子量抗蝕劑的主鏈破碎抗蝕劑)ZEP7000(由Zeon公司製造)，通過在850-2000rpm範圍內選擇主旋轉速度，在5-15秒範圍內選擇主旋轉時間和在50-450rpm範圍內選擇乾燥旋轉速度，襯底中的保護膜厚度的均勻度在預定的關鍵區(在襯底中心的132mm×132mm)中保證為100或更小。最好是，通過在1000-1700rpm範圍內選擇主旋轉速度，在7-13秒範圍內選擇主旋轉時間和在150-300rpm範圍內選擇乾燥旋轉速度，襯底中的保護膜厚度的均勻度改進為50或更小。
在上述條件(b)下，假定抗蝕劑是化學擴大正性抗蝕劑(化學擴大抗蝕劑包括聚乙烯(羥基苯乙烯)樹脂和光酸發生器)FEP171(由FUJIFILM Arch Co.Ltd.，製造)，通過在1200-1900rpm範圍內選擇主旋轉速度，在1-5秒範圍內選擇主旋轉時間和在100-450rpm範圍內選擇乾燥旋轉速度，襯底中的保護膜厚度的均勻度在預定的關鍵區(在襯底中心的132mm×132mm)中保證為100或更小。最好是，通過在1350-1750rpm範圍內選擇主旋轉速度，在1.5-2.5秒範圍內選擇主旋轉時間和在150-300rpm範圍內選擇乾燥旋轉速度，襯底中的保護膜厚度的均勻度改進為50或更小。
下面，將描述使用上述抗蝕劑塗覆方法的掩膜坯的製造方法。
根據本發明的掩膜坯的製造方法包括使用上述抗蝕劑塗覆方法的抗蝕劑塗覆過程。因此，下面的六個實施例是作為具有代表性的實施例給出的。
第一實施例
一種掩膜坯的製造方法，該方法包括保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程，該過程將包含至少一種抗蝕材料和溶劑的抗蝕溶液分配到方形襯底上，旋轉襯底以能在襯底上散布分配過的抗蝕溶液，並乾燥散布在襯底上的抗蝕溶液，由此在襯底上形成保護膜，其中，在保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程中旋轉襯底時，沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產生氣流，由此在旋轉襯底後能夠抑制在襯底的外周緣部形成的抗蝕溶液的漿液移向中心。
第二實施例
一種掩膜坯的製造方法，該方法包括保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程，該過程將包含至少一種抗蝕材料和溶劑的抗蝕溶液分配到方形襯底上，旋轉襯底以能在襯底上散布分配過的抗蝕溶液，並乾燥散布在襯底上的抗蝕溶液，由此在襯底上形成包括保護膜，其中，在保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程中旋轉襯底時，沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產生氣流，在保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程中襯底的旋轉條件在保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程的中途發生變化，以便襯底的旋轉速度在保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程的初步階段和第二階段之間是不同的，抗蝕溶液包含作為溶劑或作為溶劑的一種主要成分的丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚和甲基異戊基甲酮中的一種，在初步階段中襯底的旋轉速度為850至1900rpm，在初步階段中襯底的旋轉時間為1至5秒，在第二階段中襯底的旋轉速度為100至450rpm。
第三實施例
一種掩膜坯的製造方法，該方法包括保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程，該過程將包含至少一種抗蝕材料和溶劑的抗蝕溶液分配到方形襯底上，旋轉襯底以能在襯底上散布分配過的抗蝕溶液，並乾燥散布在襯底上的抗蝕溶液，由此在襯底上形成包括保護膜，其中，在保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程中旋轉襯底時，沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產生氣流，在保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程中襯底的旋轉條件在保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程的中途發生變化，以便襯底的旋轉速度在保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程的初步階段和第二階段之間是不同的，抗蝕溶液包含作為溶劑或作為溶劑的一種主要成分的乳酸乙酯，在初步階段中襯底的旋轉速度為850至2000rpm，在初步階段中襯底的旋轉時間為1至10秒，在第二階段中襯底的旋轉速度為100至450rpm。
第四實施例
一種掩膜坯的製造方法，該方法包括保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程，該過程將包含至少一種抗蝕材料和溶劑的抗蝕溶液分配到方形襯底上，旋轉襯底以能在襯底上散布分配過的抗蝕溶液，並乾燥散布在襯底上的抗蝕溶液，由此在襯底上形成保護膜，其中，在保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程中旋轉襯底時，沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產生氣流，在保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程中襯底的旋轉條件在保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程的中途發生變化，以便襯底的旋轉速度在保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程的初步階段和第二階段之間是不同的，抗蝕溶液具有的粘度為1至10Mpa.s，在初步階段中襯底的旋轉速度為850至2000rpm，在初步階段中襯底的旋轉時間為1至10秒，在第二階段中襯底的旋轉速度為100-450rpm。
第五實施例
一種掩膜坯的製造方法，該方法包括保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程，該過程將包含至少一種抗蝕材料和溶劑的抗蝕溶液分配到方形襯底上，旋轉襯底以能在襯底上散布分配過的抗蝕溶液，並乾燥散布在襯底上的抗蝕溶液，由此在襯底上形成保護膜，其中，在保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程中旋轉襯底時，沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產生氣流，在保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程中襯底的旋轉條件在保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程的中途發生變化，以便襯底的旋轉速度在保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程的初步階段和第二階段之間是不同的，抗蝕溶液包含作為溶劑或作為溶劑的主要成分的二甘醇二甲醚、苯甲醚、甲基溶纖劑乙酸酯、環己酮和丙二醇單甲醚醋酸酯中的一種，在初步階段中襯底的旋轉速度為850至2000rpm，在初步階段中襯底的旋轉時間為2至15秒，在第二階段中襯底的旋轉速度為50至450rpm。
第六實施例
一種掩膜坯的製造方法，該方法包括保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程，該過程將包含至少一種抗蝕材料和溶劑的抗蝕溶液分配到方形襯底上，旋轉襯底以能在襯底上散布分配過的抗蝕溶液，並乾燥散布在襯底上的抗蝕溶液，由此在襯底上形成保護膜，其中，在保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程中旋轉襯底時，沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產生氣流，保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程中襯底的旋轉條件在保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程中間發生變化，使襯底旋轉速度在保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程的初步階段和第二階段之間不同，抗蝕溶液具有大於10Mpa.s的粘度，在初步階段中襯底的旋轉速度為850至2000rpm，在初步階段中襯底的旋轉時間為2至15秒，在第二階段中襯底的旋轉速度為50至450rpm。
初步階段包括主要形成上述具有均勻厚度的保護膜的第一步驟(均勻塗覆步驟)，第二階段包括主要乾燥保護膜同時保持保護膜的均勻厚度的第二步驟(乾燥步驟)。
在本發明的實施例中，可以進行逐步或連續的改變第-步驟(均勻塗覆步驟)中的主旋轉速度或第二步驟(乾燥步驟)中的乾燥旋轉速度，直到獲得本發明的效果。
在根據本發明的掩膜坯的製造方法中，根據上述抗蝕劑塗覆方法在襯底上形成抗蝕劑薄膜的抗蝕劑塗覆過程可以在對在襯底上形成的抗蝕劑薄膜的加熱/乾燥過程之後，以便於蒸發包含在保護膜中的溶劑。在抗蝕劑塗覆過程後，執行加熱/乾燥過程以能蒸發包含在在薄膜塗覆襯底11上形成的抗蝕劑薄膜中的溶劑，從而獲得具有抗蝕劑薄膜4的掩膜坯10。
襯底可以是一種薄膜塗覆襯底，它具有成為變換為目標的變換圖案的薄膜，一種薄膜構圖襯底，它具有成為變換為目標的變換圖案的薄膜圖案，或者為一種簡單的襯底。在簡單的襯底情況下，作為具有在襯底表面上形成的溝道圖案的無鉻移相掩膜的材料，襯底自身就是一個掩膜坯。而且，該襯底可具有在襯底表面上形成的溝道圖案和在襯底表面上經過構圖的薄膜。
該方法可包括通過濺射、氣相沉積或CVD(化學氣相沉積)在襯底上形成薄膜的過程。該薄膜使光學變化產生曝光，以此成將要變換為目標的變換圖案。
加熱/乾燥過程是蒸發包含在分配到襯底上的抗蝕溶液中溶劑、以能獲得保護膜的過程。該加熱/乾燥過程通常包括通過加熱板等加熱襯底的加熱過程和通過冷卻板等使襯底驟冷的冷卻過程。在加熱過程中的加熱溫度和加熱時間、以及冷卻過程中的冷卻溫度和冷卻時間根據抗蝕劑種類進行適當地調節。
如果需要，抗蝕劑塗覆過程可以在多餘保護膜去除過程之後，該去除過程用於在沒有形成外部輔助圖案時去除在襯底周緣端部上形成的多餘部分的保護膜。
作為在多餘保護膜去除過程中使用的多餘薄膜去除裝置，最好使用一種例如在日本專利申請出版物(JP-A)No.2001-259502中公開的技術。在上述出版物中公開的技術中，可溶解保護膜的溶劑提供給在襯底周緣端部上形成的多餘部分的保護膜，由此能夠去除多餘部分的保護膜。特別是，如果保護膜是正性抗蝕劑，那麼在襯底周緣端部上形成的多餘部分的保護膜就在加熱/乾燥過程前或後經過曝光，以能通過在曝光區和非曝光區之間顯影劑的化學特性產生溶解率中的差值。然後，顯影劑的化學特性有選擇地提供給曝光區，以能去除多餘部分的保護膜。通過曝光和顯影去除多餘部分的保護膜的優點體現在以下方面。在襯底的周緣端部上去除多餘部分的保護膜後，剩餘部分的保護膜具有一個端部輪廓(去除端上的肩部)而沒有顯著的厚部，去除部分的端部(去除部分的側壁部)具有通常為垂直的肩部(頂端部)。去除部分的側壁部通常具有直角和卷邊形狀(滑離形狀)。多餘部分的保護膜的去除寬度，即，從襯底端到去除端的寬度在去除端的整個邊緣上實質上沒有改變，該去除端實質上是線性的。
參考圖3和4，將描述根據本發明的掩膜坯。
如圖3和4所示，根據本發明所述的掩膜坯包括方形襯底2；在襯底2上形成、使光學變化產生曝光、並變成變換為目標的變換圖案的薄膜(例如，不透明薄膜3)；和在不透明薄膜上形成的保護膜4。
掩膜坯具有位於襯底主表面中心處的有效圖案形成區域(關鍵區)和在有效(主)圖案形成區域外面的輔助圖案形成區域。有效圖案形成區域是這樣的區域，即在該區域中，在變換掩膜是由掩膜坯製成時、形成將變換為如半導體襯底之類的目標作為電路圖案的有效圖案(主圖案或者器件圖案)。輔助圖案形成區域是將要形成輔助圖案如條形碼、質量保證圖案和對準標記的區域。有效(主)圖案和輔助圖案的結合稱作掩膜圖案。掩膜圖案包括將被變換成目標的上述變換圖案。一些掩膜圖案(一些輔助圖案)並不變換成目標。有效圖案形成區域和輔助圖案形成區域根據掩膜坯的襯底大小和變換掩膜的設計來確定尺寸。例如，如果襯底尺寸為6英寸×6英寸，有效圖案形成區域(關鍵區)在襯底主表面的中心就是一個132mm×132mm的區域，而輔助圖案形成區域就是一個位於132mm×132mm區域外部和150mm×150mm區域內部的區域。
在本發明中掩膜坯的特徵在於關鍵區中保護膜的平均厚度和輔助圖案形成區域中保護膜的最大厚度之間的差值不大於該平均厚度的一半。
例如，假定關鍵區中保護膜的平均厚度為3000，在距不透明表面高度為3000上定義一個參考平面。在輔助圖案形成區域中保護膜的最大厚度離距上述參考平面不大於1500(距不透明表面不大於4500)，該輔助圖案形成區域環繞在襯底中心處的關鍵區，並設有輔助圖案，如條形碼、質量保證圖案和對準標記。這樣，它能夠防止在變換掩膜製造過程中通過曝光和顯影而形成的輔助圖案產生圖像誤差。最好是，在輔助圖案形成區域中保護膜的最大厚度和襯底中心處的關鍵區中保護膜的平均厚度之間的差值不大於該平均厚度的1/5，更佳的是，不大於該平均厚度的1/10。
如圖4所示，在設有條形碼、質量保證圖案和對準標記的輔助圖案形成區域外部出現在襯底周緣端部的多餘部分保護膜為了防止產生灰塵(微粒缺陷)最好使用溶劑或化學脫膜劑進行去除。更佳的是，在去除襯底周緣端部的多餘部分保護膜後，所剩餘的剩餘部分保護膜具有端部輪廓，該端部輪廓通常具有直角或卷邊形狀(滑離形狀)。為了防止在後續過程和步驟中產生灰塵(微粒缺陷)，最好是從襯底端部到去除端部的去除寬度在去除區域一側的整個長度範圍內標準偏差為0.2mm或更小，該去除區域是位於襯底的周緣端部上的多餘部分保護膜進行去除的地方。
本發明涉及的掩膜坯可以是透射掩膜坯，或者是反射掩膜坯。該掩膜坯包括襯底；在襯底上形成、使光學變化產生曝光、並變成變換為目標的變換圖案的薄膜；和在該薄膜上形成的保護膜。
透射掩膜坯包括作為襯底的透光襯底。使光學變化產生曝光的薄膜可以是用於屏蔽曝光的不透明薄膜、和用於改變曝光相位的移相薄膜(包括具有避光功能和移相功能的半色調薄膜)等。
因此，透射掩膜坯可以是具有不透明薄膜的光掩膜坯、具有移相薄膜(包括半色調薄膜)的移相掩膜坯等。
反射掩膜坯包括具有較小熱膨脹係數的襯底、在襯底上形成的光反射多層薄膜和成為變換圖案的光吸收薄膜。在此情況下，曝光的光學變化是由反射曝光的多層反射薄膜和中斷曝光的光吸收薄膜所引起的。
本發明中的掩膜坯除了上述薄膜外可設有底部防反射塗層(BARC)、頂部防反射層(TARL)、頂部保護膜和導電膜等。
本發明中保護膜的平均厚度在不大於5000的範圍內，最好在100和5000之間的範圍內。
現在，將結合具體的實例詳細描述根據第一實施例的掩膜坯的製造方法。
實例1，比較實例1-3
在尺寸為152.4mm×152.4mm的合成石英玻璃襯底上，通過濺射持續沉澱鉻膜和氧化鉻膜，而獲得具有不透明薄膜和防反射薄膜的薄膜塗覆玻璃襯底。
在由此獲得的薄膜塗覆襯底上，在下面的形成保護膜的塗覆條件下，通過使用上述旋塗裝置的旋塗施加抗蝕溶液。在實例1中，在均勻塗覆步驟和乾燥步驟中襯底旋轉時，持續地實施強制排氣，以能沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產生氣流。在比較實例1中，在均勻塗覆步驟中不實施強制排氣，但是僅在乾燥步驟中襯底旋轉時實施強制排氣以能產生氣流。在比較實例2中，僅在均勻塗覆步驟中實施強制排氣以能產生氣流，在乾燥步驟中不實施強制排氣。在比較實例3中，在均勻塗覆步驟和乾燥步驟中襯底旋轉時，不實施強制排氣和不產生氣流。完成均勻塗覆步驟之後，繼續(連續)實施乾燥步驟。
抗蝕劑化學擴大正性抗蝕劑FEP171(由FUJIFILM Arch Co.，Ltd.製造)溶劑PMGA和PGME的混合物主旋轉速度1500rpm主旋轉時間2秒乾燥旋轉速度250rpm平均抗蝕劑厚度2000與襯底上表面碰撞的氣流速度2m/sec
此後，襯底傳送給加熱/乾燥單元和冷卻單元，以能經過預定的加熱/乾燥處理。因此，就能獲得具有保護膜的光掩膜坯。
對由此獲得的光掩膜坯的保護膜，測量保護膜厚度的分布。結果如圖5所示。
用下面的方式測量保護膜厚度的分布。貫穿襯底中心的140mm×140mm的整個區域，841個測量點以29×29陣列均勻分布。在這些測量點，利用使用了光譜反射率的薄膜厚度測量系統(由Nanometrics Japan製造的AFT6100M)測量厚度。在襯底中厚度的分布是這樣獲得的，即通過獲取相應測量點的厚度數據、從厚度數據中發現最小厚度和最大厚度、並從最大厚度中減去最小厚度，而獲得差值作為襯底中保護膜厚度的均勻度。
如圖5所示，如果在每個均勻塗覆步驟和乾燥步驟中襯底旋轉時，持續地實施強制排氣，以能沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產生氣流時，襯底中保護膜厚度的較勻度為52，在襯底四個端角的每個端角中沒有形成極厚的區域。另一方面，如果在至少一個均勻塗覆步驟和乾燥步驟中，不實施強制排氣和不產生氣流時，就會在襯底四個端角的每個端角中形成極厚的區域。襯底中保護膜厚度的均勻度就會受到損害，並超過400。
僅供參考，在常用關鍵區(110mm×110mm)的襯底中保護膜厚度的均勻度相對於實例1和比較實例1至3也顯示在圖5中。在該常用的關鍵區中，在襯底四個端角的每個端角中沒有形成極厚的區域，襯底中保護膜厚度的均勻度為16(實例1)，26(比較實例1)，41(比較實例2)和35(比較實例3)，所有這些均勻度都為50或更小。因此，在任何一種旋轉條件下都能獲得極好的結果。
從上面應該明白為了在擴大襯底中保護膜厚度均勻度的有效區域的情況下，實現所需的襯底中保護膜厚度均勻度(100或更小)，就必須在均勻塗覆步驟和乾燥步驟中襯底旋轉時，持續地實施強制排氣，以能沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產生氣流。
在下文中，將結合第二至第四實施例描述一種掩膜坯的製造方法。
實例2
在尺寸為152.4mm×152.4mm的合成石英玻璃襯底上，通過濺射持續沉澱鉻膜和氧化鉻膜，而獲得具有不透明薄膜和防反射薄膜的薄膜塗覆玻璃襯底。
在由此獲得的薄膜塗覆襯底上，在下面的形成保護膜的塗覆條件下通過使用上述旋塗裝置的旋塗施加抗蝕溶液。
抗蝕劑化學擴大正性抗蝕劑FEP 171(由FUJIFILM Arch Co.，Ltd.製造)溶劑PMGA和PGME的混合物抗蝕溶液的粘度3Mpa.s主旋轉速度1500rpm主旋轉時間2秒乾燥旋轉速度250rpm乾燥旋轉時間20秒平均抗蝕劑厚度4000與襯底上表面碰撞的氣流速度2m/sec在均勻塗覆步驟和乾燥步驟中襯底旋轉時，持續地實施強制排氣。
此後，襯底傳送給加熱/乾燥單元和冷卻單元，以能經過預定的加熱/乾燥處理。因此，就能獲得具有保護膜的光掩膜坯。
對由此獲得的光掩膜坯的保護膜，測量保護膜厚度的分布。
結果是，襯底中保護膜厚度的較勻度為35。用下面的方式測量保護膜厚度的分布。貫穿襯底中心的132mm×132mm的整個區域，121個測量點以11*11的陣列均勻分布。在這些測量點，利用使用了光譜反射率的薄膜厚度測量系統(由Nanometrics Japan製造的AFT6100M)測量厚度，可獲得在襯底中厚度的分布(相應測量點的厚度數據)。從襯底中厚度分布中，可以發現最小厚度和最大厚度。從最大厚度中減去最小厚度而獲得一個差值，作為襯底中保護膜厚度的均勻度。
通過使用了光譜反射率的薄膜厚度測量系統以0.1mm節距測量在關鍵區外部形成(即，在輔助圖案形成區域中形成的)的保護膜厚度。結果是，最大厚度為4380。輔助圖案形成區域中的最大厚度和關鍵區中平均厚度之間的差值等於380，大約為平均厚度的1/10。
實例3-7，比較實例4和5
除了在固定主旋轉速度和主旋轉時間時乾燥旋轉速度在50和500rpm之間的範圍內發生變化外，襯底中保護膜厚度的均勻度用與實例1相同的方式進行測算。結果是，襯底中保護膜厚度的均勻度在乾燥旋轉速度為250rpm時最佳。乾燥旋轉時間可進行適當地調節。測算結果如表1所示。
如果幹燥旋轉速度為50和500rpm時，襯底中保護膜厚度的均勻度就會受到損害，並超過100。原因如下。如果幹燥旋轉速度為50rpm，在乾燥步驟中完全乾燥保護膜之前就需要較長的時間(需要較長的乾燥旋轉時間)。在襯底的外周緣部的抗蝕溶液漿液流回襯底中心，並同時被乾燥。因此，保護膜的厚度區被擴大，保護膜的厚度分布受到損壞，以致襯底中保擴膜的厚度均勻度超過100。另一方面，如果幹燥旋轉速度為500rpm，保護膜的漿液就在乾燥步驟中，在襯底四個端角的每個端角進行乾燥，而不會流向襯底中心。因此，與襯底中心的保護膜相比，在襯底四個端角(在關鍵區中)的保護膜厚度就變得非常大。結果是，保護膜的厚度分布就會受到損壞，而且襯底中保護膜厚度的均勻度超過100。
表1

從上面應該明白為了實現襯底中保護膜厚度均勻度為100或更小，乾燥旋轉速度就必須設定在100和450rpm之間的範圍內，和為了實現襯底中保護膜厚度均勻度為50或更小，乾燥旋轉速度就必須設定在150和300rpm之間的範圍內。
實例8-11，比較實例6-9
下面，具有保護膜的光掩膜坯用與實例2相同的方式進行製造，除了乾燥旋轉速度設定並固定為250rpm和均勻塗覆步驟中主旋轉速度和主旋轉時間如表2進行選擇外，其中襯底中保護膜厚度均勻度在旋轉速度為250rpm時最佳。由此獲得的襯底中保護膜厚度均勻度如表2所示。
表2

從上面可發現如果使用化學擴大正性抗蝕劑FEP171(由FUJIFILMArch Co.，Ltd.製造)時，為了在擴大的保證區(關鍵區)(132mm×132mm)保持襯底中保護膜厚度均勻度為100或更小，主旋轉速度就必須落在1200和1900rpm之間的範圍內，主旋轉時間就必須落在1和5秒之間的範圍內，和乾燥旋轉速度就必須落在100和450rpm之間的範圍內。還發現為了保持襯底中保護膜厚度均勻度為50或更小，主旋轉速度就必須落在1400和1750rpm之間的範圍內，主旋轉時間就必須落在1.5和2.5秒之間的範圍內，和乾燥旋轉速度就必須落在150和300rpm之間的範圍內。
實例12
下面，根據下面的條件通過使用化學擴大正性抗蝕劑OEBR-CAP209(由Tokyo Ohka Kogyo Co.，Ltd.製造)製造具有保護膜的光掩膜坯。
溶劑EL抗蝕溶液的粘度3.8Mpa.s主旋轉速度1250rpm主旋轉時間10秒乾燥旋轉速度300rpm乾燥旋轉時間60秒平均抗蝕劑厚度3500
與襯底上表面碰撞的氣流速度2m/sec襯底中保護膜厚度的均勻度96在均勻塗覆步驟和乾燥步驟中襯底旋轉時，持續地實施排氣。
實例13下面，根據下面的條件通過使用化學擴大正性抗蝕劑NEB22(由Sumitomo Chemical Co.，Ltd.，製造)製造具有保護膜的光掩膜坯。
溶劑PGMEA抗蝕溶液的粘度1.8Mpa.s主旋轉速度850rpm主旋轉時間4秒乾燥旋轉速度300rpm乾燥旋轉時間60秒平均抗蝕劑厚度4000與襯底上表面碰撞的氣流速度3m/sec襯底中保護膜厚度的均勻度91在均勻塗覆步驟和乾燥步驟中襯底旋轉時，持續地實施排氣。
實例14
下面，根據下面的條件通過使用基於線型酚醛清漆的正性抗蝕劑THMR-iP3600(由Tokyo Ohka Kogyo Co.，Ltd.製造)製造具有保護膜的光掩膜坯。
溶劑MAK抗蝕溶液的粘度2.1Mpa.s主旋轉速度1200rpm主旋轉時間3秒乾燥旋轉速度250rpm乾燥旋轉時間30秒平均抗蝕劑厚度5500與襯底上表面碰撞的氣流速度0.8m/sec襯底中保護膜厚度的均勻度93在均勻塗覆步驟和乾燥步驟中襯底旋轉時，持續地實施排氣。
從實例2至14的結果中，還發現了下面的情況。如果抗蝕溶液包含一種溶劑，該溶劑通常包含或由作為其主要成分的丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇單甲醚(PGME)、甲基異戊基甲酮(MAK)和乳酸乙酯(EL)中的一種組成，和/或如果抗蝕溶液的粘度為1-10Mpa.s時，在均勻塗覆步驟中主旋轉速度和主旋轉時間就分別在850和2000rpm之間的範圍內及在1和10秒之間的範圍內進行選擇，和在乾燥步驟中乾燥旋轉速度就在100和450rpm之間的範圍內進行選擇。根據上述條件，即使襯底中保護膜厚度均勻度的保證區域(關鍵區)擴大為132mm×132mm，也能夠保持襯底中具有所希望的保護膜厚度的均勻度(100或更小)。
實例15
具有保護膜的光掩膜坯用與實例2相同的方式進行製造，除了在抗蝕溶液的旋塗後和加熱/乾燥前保護膜經過多餘薄膜去除過程、以去除在輔助圖案形成區域外部的襯底周緣端部形成的多餘部分保護膜之外。
作為曝光光源，使用具有石英絲光引導(10mmΦ)的汞燈(由HOYA-SHOTT製造的UL500L)和具有10mm焦距並與光引導的一端連接的聚光透鏡。具有一個3mm×3mm方形孔的模板掩膜固定於焦點上。該模板掩膜放置在與襯底上表面相距3mm的地方，以便模板掩膜大約有15mm(曝光窗口)的與從襯底端到襯底中心的一部分襯底疊加。然後，打開曝光光源。同時，曝光窗口通過掃描件沿著襯底周緣端部的一側以大約10mm/sec速度進行移動。在152mm的一側完成曝光後，襯底被旋轉90度。然後，下一側進行曝光。以相同的方式，對襯底的所有四個側進行曝光。因此，在襯底周緣端部中多餘部分保護膜作為可選擇的曝光件進行曝光。
下面，通過使用在日本專利申請出版物(JP-A)No.2001-259502中描述的裝置，顯影劑有選擇地提供給上述的選擇曝光件。更具體的說，襯底以500rpm進行旋轉時，標準的顯影劑2.38％TMAH(由Tokyo OhkaKogyo Co.，Ltd.製造的NMD-3)以100cc/min的流速提供30秒時間，以能顯影和去除多餘部分的保護膜。此後立即取代顯影劑提供超純水，以能在顯影和去除多餘部分保護膜的抗蝕劑去除部漂洗襯底。然後，襯底以2000rpm進行旋轉以執行旋轉乾燥處理。因此，完成了在襯底周緣端部上的多餘部分保護膜的去除。
最後，襯底在上述步驟後使用加熱板(鄰近縫隙0.2mm)保持150℃加熱10分鐘，從而能夠加熱和乾燥保護膜。因此，就製成了掩膜坯。
通過使用測頭探針式分步(厚度)測量系統，測量在襯底周緣端部的一段抗蝕劑去除部(去除端)，襯底周緣端部是保護膜被去除的地方。結果是，在去除端沒有觀察到明顯的升高或隆起，去除端的側壁部通常是垂直的。端部輪廓呈卷邊形狀。
而且，測量在襯底周緣端部的去除部的去除寬度(襯底端到去除端的距離)，襯底周緣端部是保護膜被去除的地方。對每側的整個長度測量去除寬度。為了便於測量，使用抗蝕劑厚度測量系統(由NanometricsJapan製造的AFT6100M)。對襯底的每側以10mm的間隔來測量去除寬度，並計算標準偏差。結果是，作為0.1mm的標準偏差是極佳的。
通過使用由此獲得的掩膜坯，製造變換掩膜。正如結合實例2所述，輔助圖案形成區域中保護膜的最大厚度和平均厚度之間的差值大約為平均厚度的1/10。因此，變換掩膜沒有輔助圖案如條形碼、質量保證圖案和對準標記的圖案差錯和由於灰塵(微粒缺陷)產生的圖案缺陷，灰塵是由襯底周緣端部的多餘部分保護膜的脫落或剝離而產生的。
參考實例
除了下面之外，用與實例相同的方式製造掩膜坯。通過使用在日本專利申請出版物(JP-A)No.2001-259502中描述的裝置處理在抗蝕劑旋塗後和加熱/乾燥前的保護膜，以能使用丙酮去除在輔助圖案形成區域外部的襯底周緣端部形成的保護膜。此後，用與實例13相同的方式，襯底通過使用電爐(鄰近縫隙0.2mm)保持在150℃、經過10分鐘的塗覆後烘焙。因此，就製成了掩膜坯。
通過使用探針式分步(厚度)測量系統，測量在襯底周緣端部的一段抗蝕劑去除部(去除端)，襯底周緣端部是保護膜被去除的地方。結果是，在去除端形成高度大約為1.5μm的顯著厚部。
而且，測量在襯底周緣端部的去除部的去除寬度(襯底端到去除端的距離)，襯底周緣端部是保護膜被去除的地方。對每側的整個長度測量去除寬度。為了便於測量，使用抗蝕劑厚度測量系統(由NanometricsJapan製造的AFT6100M)。對襯底的每側以10mm的間隔來測量去除寬度，並計算標準偏差。結果是，標準偏差損壞到0.24mm。
通過使用由此獲得的掩膜坯，製造變換掩膜。在此情況下，在去除端確定厚度區域上的對準標記的圖案誤差(分辨誤差)。而且，由於假定為是由去除端產生的灰塵(微粒缺陷)引起的圖案誤差被部分確定。
現在，將結合具體的實例描述根據本發明第五和第六實施例的一種掩膜坯的製造方法。
實例16-23，比較實例10-13
在尺寸為152.4mm×152.4mm的合成石英玻璃襯底上，通過濺射持續沉澱鉻膜和氧化鉻膜而獲得具有不透明薄膜和防反射薄膜的薄膜塗覆玻璃襯底，防反射薄膜分別包括鉻膜和氧化鉻膜。
在由此獲得的薄膜塗覆襯底上，在下面的形成保護膜的塗覆條件下，通過使用上述旋塗裝置的旋塗施加抗蝕溶液。
抗蝕劑大分子量正性抗蝕劑ZEP7000(由Zeon公司製造)溶劑DIGLYME抗蝕溶液的粘度17mPa.s平均抗蝕劑厚度3000與襯底上表面碰撞的氣流速度3m/sec在均勻塗覆步驟和乾燥步驟中襯底旋轉時，持續地實施強制排氣。至於乾燥旋轉時間，襯底進行旋轉直到保護膜被完全乾燥為止(直到即使乾燥旋轉還在持續，保護膜厚度也不再下降為止)。
由此獲得的襯底中保護膜厚度的均勻度如表3所示。
表3



實例24
下面，根據下面的條件通過使用大分子量的正性抗蝕劑PBS(聚乙烯(丁烯-1-碸)(由Chisso公司製造)製造具有保護膜的光掩膜坯。
溶劑MCA主旋轉速度1100rpm主旋轉時間15秒乾燥旋轉速度300rpm乾燥旋轉時間100秒平均抗蝕劑厚度4000與襯底上表面碰撞的氣流速度3m/sec襯底中保護膜厚度的均勻度91在均勻塗覆步驟和乾燥步驟中襯底旋轉時，持續地實施排氣。
雖然作為實例未圖示，但是對於其它使用ANISOLE、環己二烯和丙二醇單甲醚乙酸酯作為溶劑的抗蝕溶液也能獲得同樣的結果。
從上面的結果，已經發現下面的情況。如果抗蝕溶液包含一種溶劑，該溶劑通常包含或由作為其主要成分的二甘醇二甲醚(DYGLYME)、苯甲醚(ANISOLE)、甲基溶纖劑乙酸酯(MCA)、環己酮和丙二醇單甲醚醋酸酯(PGMEA)中的一種組成，和/或如果抗蝕溶液的粘度大於10Mpa.s而小於50Mpa.s時，為了在擴大關鍵區(132mm×132mm)中保持襯底中保護膜厚度均勻度為100或更小，主旋轉速度就必須在850和2000rpm之間的範圍內進行選擇，主旋轉時間就必須在2和15秒之間的範圍內進行選擇，和乾燥旋轉速度就必須在50和450rpm之間的範圍內進行選擇。還發現為了保持襯底中保護膜厚度均勻度為50或更小，主旋轉速度就必須在1000和1700rpm之間的範圍內進行選擇，主旋轉時間就必須在5和13秒之間的範圍內進行選擇，和乾燥旋轉速度就必須在150和300rpm之間的範圍內進行選擇。
雖然至此本發明結合較佳實施例和其具體的實例作了描述，但是對於本領域技術人員來說以其它不同的方式很容易地將本發明付諸實踐，而沒有脫離下面權利要求所限定的保護範圍。
權利要求
1.一種具有襯底的掩膜坯，包括在襯底上形成以能變成變換為目標的變換圖案的薄膜；和在薄膜上形成的保護膜；其中在輔助圖案形成區域中保護膜的最大厚度和關鍵區中保護膜的平均厚度之間的差值不大於該平均厚度的一半，輔助圖案形成區域環繞形成主圖案的關鍵區。
2.根據權利要求1所述的掩膜坯，其中；去除在襯底上形成的多餘部分保護膜，該多餘的部分位於襯底的周緣端部，不參與圖案形成。
3.根據權利要求2所述的掩膜坯，其中在去除位於襯底的周緣端部上多餘的部分保護膜後，剩餘部分保護膜具有端部輪廓，該端部輪廓通常具有直角或卷邊形狀。
4.根據權利要求2所述的掩膜坯，其中從襯底端部到去除端部的多餘的部分保護膜的去除寬度在去除區域一側的整個長度範圍內的標準偏差為0.2mm或更小，該去除區域是位於襯底的周緣端部上的多餘的部分保護膜進行去除的地方。
5.根據權利要求1所述的掩膜坯，其中形成保護膜的抗蝕劑是一種化學擴大的抗蝕劑。
6.一種變換掩膜的製造方法，其中使用在權利要求1中所述的掩膜坯的薄膜經過構圖，以此在襯底上形成包括主圖案和輔助圖案的掩膜圖案。
全文摘要
一種具有襯底的掩膜坯，包括在襯底上形成以能變成變換為目標的變換圖案的薄膜；和在薄膜上形成的保護膜。其中在輔助圖案形成區域中保護膜的最大厚度和關鍵區中保護膜的平均厚度之間的差值不大於該平均厚度的一半，輔助圖案形成區域環繞形成主圖案的關鍵區。在保護膜形成(抗蝕劑塗覆)過程中旋轉襯底時，排氣件執行排氣操作，以能沿著襯底的上表面從襯底的中心到襯底的外周緣部產生氣流，以便能夠抑制通過旋轉襯底在襯底的外周緣部形成的抗蝕溶液的漿液移向襯底的中心。
文檔編號G03F1/68GK1983028SQ20061017270
公開日2007年6月20日 申請日期2004年9月24日 優先權日2003年9月29日
發明者小林英雄, 樋口孝雄 申請人:Hoya株式會社