專利名稱：灰調(diào)掩模及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有用于獲得介于遮光部和透射部之間的透射量的灰調(diào)部的灰調(diào)掩模等。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，在大型LCD(液晶顯示裝置)用掩模領(lǐng)域中，正在嘗試?yán)没艺{(diào)掩模減少掩模的片數(shù)(月刊FPD Intelligence，1999年5月)。
在此，灰調(diào)掩模，如圖8(1)所示，具有遮光部1、透射部2及灰調(diào)部3?；艺{(diào)部3為排列微遮光圖形3a的區(qū)域，該微遮光圖形3a具有使用灰調(diào)掩模的大型LCD用曝光機(jī)的分辨極限以下的圖形尺寸，灰調(diào)部的形成目的是一樣地降低透射該區(qū)域的光的透射量即降低通過(guò)該區(qū)域的照射量，相對(duì)其他區(qū)域可選地并且一樣地改變與該區(qū)域?qū)?yīng)的被轉(zhuǎn)印襯底上的光致抗蝕劑的膜厚度。通常遮光部1和微遮光圖形3a均為Cr或鉻化合物等相同材料構(gòu)成的相同厚度的膜形成。
使用灰調(diào)掩模的大型LCD用曝光機(jī)的分辨極限是，使用步進(jìn)方式的曝光機(jī)時(shí)約為3μm，使用面投影方式的曝光機(jī)時(shí)約為4μm。因此，例如，在圖8(1)中，灰調(diào)部中微透射部3b的空間寬度不到3μm，具有曝光機(jī)的分辨極限以下的圖形尺寸的微遮光圖形3a的線寬不到3μm。使用上述大型LCD用曝光機(jī)曝光時(shí)，因作為通過(guò)灰調(diào)部3的曝光光線整體曝光量不足，通過(guò)該灰調(diào)部3曝光的正型光致抗蝕劑僅膜厚度變薄殘留在襯底上(該現(xiàn)象稱為灰調(diào)效果)。即，因?yàn)榭刮g劑根據(jù)不同的曝光量通常在與遮光部1對(duì)應(yīng)的部分和與灰調(diào)部3對(duì)應(yīng)的部分產(chǎn)生對(duì)顯影液的溶解性的差別，所以顯影后的抗蝕劑的形狀，如圖8(2)所示，例如，與通常的遮光部1對(duì)應(yīng)的部分11約為1.3μm，與灰調(diào)部3對(duì)應(yīng)的部分13(薄抗蝕劑區(qū)域)約為0.3μm，與透射部2對(duì)應(yīng)的部分成為無(wú)抗蝕劑部分12。然后，在無(wú)抗蝕劑部分12進(jìn)行被加工襯底的第1蝕刻，將與灰調(diào)部3對(duì)應(yīng)的薄部分13的抗蝕劑以研磨等除去，通過(guò)在該部分進(jìn)行第2蝕刻，用一片膜進(jìn)行原來(lái)兩片膜的工序，減少了膜的片數(shù)。
但是，使用上述灰調(diào)掩模實(shí)際在抗蝕劑上進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)印時(shí)，由于與遮光部或透射部(以下適合稱為本圖形)相接的灰調(diào)部中形成的微遮光圖形的影響，作為與本圖形--遮光部或者透射部對(duì)應(yīng)的抗蝕劑圖形的邊緣變皺(成為鋸齒狀，或者輪廓模糊)，因而與本圖形對(duì)應(yīng)的抗蝕劑圖形的形狀·尺寸的精度變差，所以無(wú)法得到希望的本圖形形狀·尺寸的精度，妨礙實(shí)用化。
以下具體說(shuō)明此問(wèn)題。
圖9(1)是表示現(xiàn)有灰調(diào)掩模的部分平面圖，在本圖形--遮光部1、1’之間，形成了以細(xì)微線&空間圖形3’(線3a的寬度不足3μm，空間3b的寬度不足3μm)構(gòu)成的灰調(diào)部3。
圖9(2)是表示利用圖9(1)所示的灰調(diào)掩模實(shí)際在抗蝕劑上進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)印的結(jié)果。
如圖9(2)所示，對(duì)應(yīng)灰調(diào)部3形成了薄抗蝕劑區(qū)域13，但與本圖形對(duì)應(yīng)的抗蝕劑圖形11、11’，如圖9(1)所示，受與遮光部1、1’鄰接的在垂直方向形成的細(xì)微線&空間圖形3’的影響，抗蝕劑圖形11(含彎曲部分的圖形形狀)、11’(直線狀的圖形形狀)的邊緣都會(huì)變皺，抗蝕劑圖形11、11’的形狀·尺寸的精度變差，妨礙使用灰調(diào)掩模的圖形轉(zhuǎn)印工藝的實(shí)用化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的是提供一種掩模，在使用具有灰調(diào)部(由具有使用灰調(diào)掩模的曝光機(jī)的分辨極限以下的圖形尺寸的遮光圖形構(gòu)成)的灰調(diào)掩模在抗蝕劑上進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)印時(shí)，與本圖形對(duì)應(yīng)的抗蝕劑圖形的邊緣不變皺、邊緣清晰，可得到與本圖形對(duì)應(yīng)的抗蝕劑圖形所希望的形狀·尺寸的精度，而且，對(duì)于灰調(diào)部，也能在其整個(gè)區(qū)域中，得到設(shè)計(jì)規(guī)格內(nèi)的抗蝕劑的膜厚度。
另外，第二目的是實(shí)現(xiàn)利用具有以曝光機(jī)的分辨極限以下的微遮光圖形構(gòu)成的灰調(diào)部的灰調(diào)掩模的圖形轉(zhuǎn)印工藝的實(shí)用化。
本發(fā)明具有以下構(gòu)成。(構(gòu)成1)一種灰調(diào)掩模，具有遮光部、透射部和灰調(diào)部，其中灰調(diào)部是排列具有使用掩模的曝光機(jī)分辨極限以下的圖形尺寸的遮光圖形的區(qū)域，并使透射過(guò)該區(qū)域的曝光光線的透射量減少，其特征在于，所述灰調(diào)掩模，至少具有遮光部及/或透射部與灰調(diào)部鄰接的邊界部分；所述遮光部及/或所述透射部的輪廓形狀含有彎曲部分；在遮光部邊界部分近旁的灰調(diào)部一側(cè)，或者在包含透射部邊界部分的區(qū)域或邊界部分的近旁，具有沿著所述遮光部及/或所述透射部的輪廓形成為線狀的輪廓圖形。
(構(gòu)成2)一種灰調(diào)掩模，具有遮光部、透射部和灰調(diào)部，其中灰調(diào)部是排列具有使用掩模的曝光機(jī)分辨極限以下的圖形尺寸的遮光圖形的區(qū)域，并使透射過(guò)該區(qū)域的曝光光線的透射量減少，其特征在于，所述灰調(diào)掩模，至少具有遮光部及/或透射部與灰調(diào)部鄰接的邊界部分；在遮光部邊界部分近旁的灰調(diào)部一側(cè)，或者在包含透射部邊界部分的區(qū)域或邊界部分的近旁，具有沿著所述遮光部及/或所述透射部的輪廓形成為線狀的輪廓圖形，而且，所述灰調(diào)部中除去輪廓圖形的所述遮光圖形，由沿著與所述遮光部及/或所述透射部的輪廓大致垂直方向延伸的線&空間圖形，或者線&空間以外的圖形構(gòu)成。
(構(gòu)成3)一種灰調(diào)掩模，具有遮光部、透射部和灰調(diào)部，其中灰調(diào)部是排列具有使用掩模的曝光機(jī)分辨極限以下的圖形尺寸的遮光圖形的區(qū)域，并使透射過(guò)該區(qū)域的曝光光線的透射量減少，其特征在于，所述灰調(diào)掩模，至少具有遮光部和灰調(diào)部相鄰接的邊界部分；
與所述遮光部鄰接的所述灰調(diào)部中的遮光圖形，具有與所述遮光部的輪廓形狀大致平行的線&空間圖形；與所述遮光部鄰接的所述灰調(diào)部中最靠近遮光部邊界一側(cè)的遮光圖形和所述遮光部之間的間隔，大于所述線&空間圖形的空間間隔。
(構(gòu)成4)一種灰調(diào)掩模，具有遮光部、透射部和灰調(diào)部，其中灰調(diào)部是排列具有使用掩模的曝光機(jī)分辨極限以下的圖形尺寸的遮光圖形的區(qū)域，并使透射過(guò)該區(qū)域的曝光光線的透射量減少，其特征在于，所述灰調(diào)部，至少被夾在2個(gè)遮光部之間，具有沿著所述至少2個(gè)遮光部雙方的輪廓形成為線狀的輪廓圖形。
(構(gòu)成5)一種灰調(diào)掩模的制造方法，其中灰調(diào)掩模具有遮光部、透射部和灰調(diào)部，灰調(diào)部是排列具有使用掩模的曝光機(jī)分辨極限以下的圖形尺寸的遮光圖形的區(qū)域，并使透射過(guò)該區(qū)域的曝光光線的透射量減少；而且灰調(diào)掩模至少具有遮光部及/或透射部與灰調(diào)部鄰接的邊界部分，其特征在于，利用所述灰調(diào)掩模，在被轉(zhuǎn)印襯底上的抗蝕劑膜上進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)印而形成抗蝕劑圖形時(shí)，為了提高位于所述遮光部及/或所述透射部與灰調(diào)部的邊界部分的抗蝕劑圖形的形狀·尺寸精度，同時(shí)提高灰調(diào)部整個(gè)區(qū)域中抗蝕劑膜厚度的均勻性，形成與所述遮光部及/或透射部鄰接的灰調(diào)部中的遮光圖形。
(構(gòu)成6)如構(gòu)成5所述的灰調(diào)掩模制造方法，其特征在于，與所述遮光部及/或透射部鄰接的灰調(diào)部中的遮光圖形，在最靠近與遮光部及/或透射部的邊界一側(cè)，包含沿著所述遮光部及/或透射部的輪廓形成為線狀的輪廓圖形。
(構(gòu)成7)如構(gòu)成1～4中任何一項(xiàng)所述的灰調(diào)掩模，其特征在于，灰調(diào)掩模是LCD用掩?；蛘逷DP用掩模。
(構(gòu)成8)利用構(gòu)成7所述的灰調(diào)掩模的圖形轉(zhuǎn)印方法。
根據(jù)本發(fā)明的灰調(diào)掩模，通過(guò)沿著遮光部及/或光透射部(本圖形)的輪廓形狀形成輪廓圖形，在抗蝕劑上進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)印時(shí)，對(duì)應(yīng)本圖形的抗蝕劑圖形的邊緣不變皺、邊緣清晰，可得到對(duì)應(yīng)本圖形的抗蝕劑圖形所希望的形狀·尺寸精度，而且，對(duì)于灰調(diào)部，也能在其整個(gè)區(qū)域中，得到設(shè)計(jì)規(guī)格內(nèi)的抗蝕劑的膜厚度。
另外，根據(jù)本發(fā)明的灰調(diào)掩模，可實(shí)用化使用形成曝光機(jī)分辨極限以下的細(xì)微圖形類型的灰調(diào)掩模的圖形轉(zhuǎn)印。該類型的灰調(diào)掩模與使用半透射膜類型的灰調(diào)掩模相比，價(jià)格便宜，因此，本發(fā)明的灰調(diào)掩模及圖形轉(zhuǎn)印方法，在將LCD(液晶顯示裝置)用的大型灰調(diào)掩模(彩色過(guò)濾器和薄膜晶體管(TFT)制作用等)和PDP(等離子體顯示板)用的大型灰調(diào)掩模等的低價(jià)制作方法的實(shí)用化方面必不可少。


圖1是說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的圖，圖1(1)是表示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的灰調(diào)掩模的部分平面圖，圖1(2)是表示利用圖1(1)所示的灰調(diào)掩模實(shí)際在抗蝕劑上進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)印的結(jié)果的部分平面圖。
圖2是表示本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的灰調(diào)掩模的部分平面圖。
圖3是說(shuō)明本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的圖，圖3(1)是表示本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式的灰調(diào)掩模的部分平面圖，圖3(2)是表示利用圖3(1)所示的灰調(diào)掩模實(shí)際在抗蝕劑上進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)印的結(jié)果的部分平面圖。
圖4是說(shuō)明本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式的圖，圖4(1)是表示本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式的灰調(diào)掩模的部分平面圖，圖4(2)是表示利用圖4(1)所示的灰調(diào)掩模實(shí)際在抗蝕劑上進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)印的結(jié)果的部分平面圖。
圖5是說(shuō)明本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式的圖，圖5(1)是表示本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式的灰調(diào)掩模的部分平面圖，圖5(2)是表示利用圖5(1)所示的灰調(diào)掩模實(shí)際在抗蝕劑上進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)印的結(jié)果的部分平面圖。
圖6是表示本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式的灰調(diào)掩模的部分平面圖。
圖7是說(shuō)明在除去輪廓圖形的灰調(diào)部中的灰調(diào)圖形的其它形態(tài)的部分平面圖。
圖8是說(shuō)明灰調(diào)掩模的圖，(1)是部分平面圖，(2)是部分剖面圖。
圖9是說(shuō)明現(xiàn)有技術(shù)的圖，圖9(1)是表示現(xiàn)有的灰調(diào)掩模的部分平面圖，圖9(2)是表示利用圖9(1)所示的灰調(diào)掩模實(shí)際在抗蝕劑上進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)印的結(jié)果的部分平面圖。
具體實(shí)施例方式
以下，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的灰調(diào)掩模的特征在于，沿著本圖形(遮光部及/或光透射部)的輪廓形狀形成輪廓圖形。
圖1(1)是表示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的灰調(diào)掩模的部分平面圖，在本圖形--遮光部1、1’之間的灰調(diào)部3處，形成線&空間圖形3’(線3a的寬度不足3μm，空間3b的寬度不足3μm)。線&空間圖形3’是沿與遮光部1、1’的輪廓大致垂直方向的線延伸方向形成的。該形態(tài)下，在遮光部1、1’和灰調(diào)部3相接的邊界部分中，在該邊界部分近旁的灰調(diào)部3一側(cè)，沿著遮光部1、1’的輪廓形狀形成線狀輪廓圖形30、30’。即，相對(duì)遮光部1、1’的輪廓留出規(guī)定的間隔而形成輪廓圖形30、30’。而且，遮光部1是含有彎曲部分1a的圖形形狀，在遮光部1內(nèi)形成透射部2。沿著遮光部1的彎曲部分1a的輪廓形狀，輪廓圖形30也含有彎曲部分。
而且上述形態(tài)中，包含本發(fā)明的兩個(gè)形態(tài)，其中之一是，與除去輪廓圖形的灰調(diào)部3的圖形形狀無(wú)關(guān)，沿著具有彎曲部分1a的遮光部1的輪廓形狀，形成輪廓圖形30的形態(tài)(形態(tài)1)。另外一個(gè)是，無(wú)彎曲部分的遮光部1’的情況下，在灰調(diào)部中除去輪廓圖形的遮光圖形是由沿著與遮光部或透射部的輪廓大致垂直的方向線延伸的線&空間圖形，或者線&空間以外的圖形構(gòu)成的情況下，沿著遮光部1’或者透射部的輪廓形狀，形成輪廓圖形30’的形態(tài)(形態(tài)2)。
圖1(2)表示使用圖1(1)所示的灰調(diào)掩模實(shí)際在抗蝕劑上進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)印的結(jié)果。
通過(guò)形成圖1(1)所示的輪廓圖形30、30’，如圖1(2)所示，可以使本圖形對(duì)應(yīng)的抗蝕劑圖形11、11’(含彎曲部分的圖形形狀和直線狀圖形形狀)的雙方形成良好的形狀·尺寸的精度。即，如圖9(1)所示，可以避免由于受與遮光部1、1’鄰接并正交形成的細(xì)微線&空間圖形3’的影響，抗蝕劑圖形11、11’的邊緣變皺、抗蝕劑圖形11、11’的形狀·尺寸的精度變差。另外，通過(guò)形成輪廓圖形30、30’，如圖1(2)所示，而且，對(duì)于灰調(diào)部3，也能在其整個(gè)區(qū)域中，得到具有設(shè)計(jì)規(guī)格內(nèi)的膜厚度的薄抗蝕劑區(qū)域13。
在本發(fā)明中，輪廓圖形具有提高與本圖形對(duì)應(yīng)的抗蝕劑圖形形狀·尺寸的精度的功能；通過(guò)輪廓圖形和本圖形以及輪廓圖形和灰調(diào)部中其它圖形之間的相互作用而提高灰調(diào)部整個(gè)區(qū)域中抗蝕劑膜厚度的均勻性的功能。
下面說(shuō)明本發(fā)明的另一種形態(tài)。
本形態(tài)(形態(tài)3)的特征是，如圖2所示，與遮光部1鄰接的灰調(diào)部3中的遮光圖形由與遮光部1的輪廓形狀大致平行的線&空間圖形3’構(gòu)成時(shí)，在與遮光部1鄰接的灰調(diào)部3中最靠近遮光部1的邊界一側(cè)的遮光圖形3c和遮光部1之間的間隔b大于線&空間圖形3’的空間間隔a(b＞a)。
根據(jù)本形態(tài)3，與b＝a時(shí)相比較，可形狀·尺寸精度良好地形成與遮光部1對(duì)應(yīng)的抗蝕劑圖形。即，與b＝a時(shí)相比較，b＞a的情況下，通過(guò)遮光圖形3c，形狀·尺寸精度良好地形成對(duì)應(yīng)本圖形的抗蝕劑圖形的功能增強(qiáng)。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)a＜b 1.6a時(shí)最理想，例如，a＝1.2～1.5μm時(shí)，把b設(shè)為大于1.2～1.5μm，小于2.4μm。
在本形態(tài)3中，遮光圖形3c具有提高與本圖形對(duì)應(yīng)的抗蝕劑圖形的形狀·尺寸精度的功能；通過(guò)遮光圖形3c與本圖形以及遮光圖形3c與其它線&空間圖形之間的相互作用而提高灰調(diào)部整個(gè)區(qū)域中抗蝕劑膜厚度的均勻性的功能。
下面說(shuō)明本發(fā)明的另一種形態(tài)。
本形態(tài)(形態(tài)4)，例如，如圖3(1)所示，在灰調(diào)部3被夾在至少兩個(gè)遮光部1、1中時(shí)，沿著兩個(gè)遮光部1、1雙方的輪廓形成線狀輪廓圖形30。該形態(tài)4，也是在兩個(gè)遮光部1、1之間形成兩者共同的輪廓圖形30的形態(tài)。
根據(jù)本形態(tài)4，如圖3(2)所示，可形狀·尺寸精度良好地形成與遮光部1、1對(duì)應(yīng)的抗蝕劑圖形11、11，同時(shí)通過(guò)遮光部1、1與輪廓圖形30的相互作用可形成薄的抗蝕劑區(qū)域13。
而且在本形態(tài)中，如圖4(1)所示，可只在形成灰調(diào)部所必要的部分上部分地形成輪廓圖形30。這種情況下如圖4(2)所示，可形狀·尺寸精度良好地形成與遮光部1、1對(duì)應(yīng)的抗蝕劑圖形11、11的彎曲部分，同時(shí)通過(guò)遮光部1、1與輪廓圖形30的相互作用可只在彎曲部分形成薄的抗蝕劑區(qū)域13。
下面說(shuō)明本發(fā)明的另一種形態(tài)。
如圖5(1)所示，本形態(tài)涉及在包含本圖形--透射部2與灰調(diào)部的邊界部分的區(qū)域或邊界部分的附近，形成輪廓圖形30的形態(tài)(形態(tài)1’)。該形態(tài)1’中，可跨越透射部2與灰調(diào)部3雙方形成輪廓圖形30，或者，也可在灰調(diào)部3一側(cè)或透射部2一側(cè)形成輪廓圖形30。
另外，本形態(tài)涉及沿著本圖形--遮光部1與灰調(diào)部3的邊界線，只形成輪廓圖形的形態(tài)(形態(tài)6)。該形態(tài)6中，以間隔b大于間隔a最理想(b＞a)。與b＝a時(shí)相比，可形狀·尺寸精度良好地形成與遮光部1對(duì)應(yīng)的抗蝕劑圖形。即，當(dāng)b＞a時(shí)，根據(jù)輪廓圖形，可增強(qiáng)形狀·尺寸精度良好地形成本圖形的功能。具體為，當(dāng)a＜b 1.6a時(shí)為最理想。
而且，圖5(1)中，含有彎曲部分的輪廓圖形30為一層線，輪廓圖形30’為直線狀的兩層線。圖5(1)所示的輪廓圖形30、30’具有形狀·尺寸精度良好地形成對(duì)應(yīng)本圖形的抗蝕劑圖形的功能；通過(guò)與本圖形的相互作用形成在灰調(diào)部整個(gè)區(qū)域中具有設(shè)計(jì)規(guī)格內(nèi)的膜厚度的薄抗蝕劑區(qū)域的功能。
圖5(2)表示使用圖5(1)所示的灰調(diào)掩模實(shí)際在抗蝕劑上進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)印的結(jié)果。如圖5(2)所示，可形狀·尺寸精度良好地形成與本圖形對(duì)應(yīng)的抗蝕劑圖形11、11，同時(shí)通過(guò)本圖形與輪廓圖形的相互作用可形成薄抗蝕劑區(qū)域13。
上述各形態(tài)中，輪廓圖形通常是以固定線寬的線狀(包括有彎曲部分的線狀)形成，但不僅限于此，例如，也可以設(shè)為非固定線寬的線狀、具有部分切斷位置的線狀(包括有彎曲部分的線狀)等也可形成。
而且，上述各形態(tài)中，輪廓圖形可沿著邊界線設(shè)置一層或二層，或者更多層。
本發(fā)明中，將輪廓圖形的線寬、輪廓圖形及本圖形的間隔(間隙)，設(shè)成與使用灰調(diào)掩模的曝光機(jī)的分辨極限相同程度為最理想。通過(guò)使用的調(diào)準(zhǔn)器可適當(dāng)選擇相關(guān)間隙的大小，不足3μm為適宜，1.0～2.0μm為理想，當(dāng)為1.2～1.5μm程度時(shí)最理想。
本發(fā)明中，輪廓圖形和灰調(diào)部中各圖形的間隙，設(shè)置與否均可。圖6中，表示不在輪廓圖形30、30’和灰調(diào)部與線&空間圖形3’之間設(shè)置間隙的例子。如圖6所示，輪廓圖形30、30’與線&空間圖形間3’的方向?yàn)榻诲e(cuò)狀態(tài)時(shí)，不設(shè)置間隙為最理想。這是因?yàn)?，遮光?、1’與輪廓圖形30、30’的間隔，考慮到對(duì)灰調(diào)部及遮光部的光繞行的影響，必須設(shè)置規(guī)定間隔，但如果不在輪廓圖形30、30’和灰調(diào)部中的圖形3’之間設(shè)置間隙，則可以擴(kuò)大遮光部1、1’和輪廓圖形30、30’之間的規(guī)定間隔的選擇范圍。
在輪廓圖形和灰調(diào)部中的各種圖形之間設(shè)置間隙時(shí)，間隙的間隔，可通過(guò)使用的調(diào)準(zhǔn)器適當(dāng)選擇，大于0到2.0μm為理想，大于0到1.5μm的程度最理想。若使間隙的間隔過(guò)寬，則間隙部分的微透射部不能被分辨，在間隙部分中，無(wú)法獲得設(shè)計(jì)規(guī)格內(nèi)的膜厚度(中間透射率)。
本發(fā)明中，灰調(diào)部中除去輪廓圖形的各種圖形，不限于細(xì)微線&空間圖形，可由長(zhǎng)方形(例如圖7)、點(diǎn)(含格紋check)排列的圖形，或者網(wǎng)狀及格子等可起到降低透射率效果的任意圖形構(gòu)成。
灰調(diào)部中除去輪廓圖形的灰調(diào)圖形，以細(xì)微線&空間圖形為理想，從方便描繪數(shù)據(jù)的觀點(diǎn)出發(fā)，以與輪廓圖形正交的細(xì)微線&空間圖形為最理想。
而且，在一個(gè)灰調(diào)部或者不同的灰調(diào)部中，也可適當(dāng)改變細(xì)微線&空間圖形的線寬及空間寬度來(lái)排列，設(shè)置不同透射光量的多個(gè)灰調(diào)區(qū)域。
如果構(gòu)成灰調(diào)圖形的細(xì)微線&空間圖形的線寬及空間寬度為調(diào)準(zhǔn)器的分辨極限以下時(shí)，沒(méi)有特別限定，但以不足3μm為適宜，1.0～2.0μm為理想，1.2～1.5μm最理想。
本發(fā)明中，當(dāng)透射部中的膜厚度為0％，遮光部中的膜厚度為100％時(shí)，與灰調(diào)部對(duì)應(yīng)可得到的被轉(zhuǎn)印體上的薄抗蝕劑區(qū)域的膜厚度以20～60％為理想，30～40％最理想。
與灰調(diào)部對(duì)應(yīng)可得到的薄抗蝕劑區(qū)域膜厚度的偏差值，以10％以內(nèi)為理想，5％以內(nèi)最理想。
作為輪廓圖形的構(gòu)成材料(遮光膜構(gòu)成材料)，可例舉有氧化鉻膜、鉻膜等鉻系膜；硅化鉬、硅化鉬氧化膜、硅化鉬氮氧化膜等硅化鉬系膜；以硅化鉭，硅化鎢等為代表的金屬硅化物系膜；還有硅氮化膜等硅系膜。
輪廓圖形的構(gòu)成材料，可以與灰調(diào)部中的其它圖形的構(gòu)成材料為同種材料，也可以為異種材料，但以同種材料構(gòu)成最理想。這樣，可以通過(guò)同一平板印刷工序，同時(shí)形成輪廓圖形和灰調(diào)部中的其它圖形。
輪廓圖形和灰調(diào)部中的其它圖形的構(gòu)成材料，可以與遮光部的結(jié)構(gòu)材料為同種材料，也可以為異種材料，但以同種材料最理想。因通過(guò)用同種材料，通過(guò)同一工序，可同時(shí)形成它們。
實(shí)施例下面說(shuō)明實(shí)施例。
在經(jīng)精密研磨的玻璃襯底上，制成Cr膜，在該Cr膜上涂敷抗蝕劑。對(duì)抗蝕劑進(jìn)行描繪(曝光)，將抗蝕劑顯影，進(jìn)行Cr膜的蝕刻，剝離抗蝕劑后，制成LCD用灰調(diào)掩模。
上述描繪工序中，在制作灰調(diào)部中的圖形描繪數(shù)據(jù)的工序中，沿著本圖形制成輪廓圖形描繪數(shù)據(jù)等。具體來(lái)說(shuō)，對(duì)于圖1、3～6所示的形態(tài)，對(duì)本圖形的描繪數(shù)據(jù)，分別制作輪廓圖形描繪數(shù)據(jù)，及灰調(diào)部中其它圖形描繪數(shù)據(jù)。另外，對(duì)于圖2所示的形態(tài)，對(duì)本圖形的描繪數(shù)據(jù)，制作包含遮光圖形3c的灰調(diào)部中的圖形描繪數(shù)據(jù)。
利用上述制成的灰調(diào)掩模，在附有抗蝕劑的襯底上實(shí)施圖形轉(zhuǎn)印。具體地說(shuō)，使用大型LCD用曝光機(jī)(Canon產(chǎn)MPA-1500)，以曝光量在Just±30％內(nèi)每次變化10％的7種條件(Just，Just+10％，Just-10％，Just+20％，Just-20％，Just+30％，Just-30％)，實(shí)施曝光測(cè)試。
其結(jié)果，確認(rèn)可得到規(guī)格內(nèi)的對(duì)應(yīng)遮光部的抗蝕劑圖形的形狀·尺寸，以及，可得到規(guī)格內(nèi)的對(duì)應(yīng)灰調(diào)部可獲得的薄抗蝕劑區(qū)域的膜厚度。
而且，在圖1(1)，圖6中未形成輪廓圖形而如圖9(1)所示形成線&空間圖形時(shí)，確認(rèn)對(duì)應(yīng)遮光圖形的抗蝕劑圖形的邊緣變皺，不能得到規(guī)格內(nèi)的形狀·尺寸。另外，在圖1～圖6中未形成輪廓圖形或者遮光圖形3c，而在灰調(diào)部整個(gè)區(qū)域中形成點(diǎn)圖形、格紋圖形(使點(diǎn)圖形變細(xì))時(shí)，確認(rèn)對(duì)應(yīng)遮光部的抗蝕劑圖形的邊緣變皺，不能得到規(guī)格內(nèi)的形狀·尺寸。而且，在圖2、圖5(1)中，a＝b時(shí)，確認(rèn)對(duì)應(yīng)遮光部的抗蝕劑圖形的邊緣變皺，不能得到規(guī)格內(nèi)的形狀·尺寸。
而且，本發(fā)明不限定于上述的實(shí)施方式等。
例如，本圖形及與其對(duì)應(yīng)的輪廓圖形等形態(tài)，不限定于圖1-6等所示的形態(tài)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，使用具有以曝光機(jī)的分辨極限以下的微遮光圖形構(gòu)成的灰調(diào)部的灰調(diào)掩模在抗蝕劑上進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)印時(shí)，抗蝕劑圖形的邊緣不變皺，邊緣清晰，可得到希望的圖形形狀·尺寸精度，對(duì)于灰調(diào)部，在其整個(gè)區(qū)域中，可得到設(shè)計(jì)規(guī)格內(nèi)的膜厚度。
另外，根據(jù)本發(fā)明的灰調(diào)掩模，能夠?qū)嵱没眯纬善毓鈾C(jī)的分辨極限以下的微遮光圖形類型的灰調(diào)掩模的圖形轉(zhuǎn)印。由于該類型的灰調(diào)掩模，與使用半透射類型的灰調(diào)掩模相比，價(jià)格低，所以本發(fā)明的灰調(diào)掩模及圖形轉(zhuǎn)印方法，在低價(jià)的LCD轉(zhuǎn)印工藝及制造方法的實(shí)用化方面是必不可缺的。
權(quán)利要求
1.一種灰調(diào)掩模，具有遮光部、透射部和灰調(diào)部，其中灰調(diào)部是排列具有使用掩模的曝光機(jī)分辨極限以下的圖形尺寸的遮光圖形的區(qū)域，并使透射過(guò)該區(qū)域的曝光光線的透射量減少，其特征在于，所述灰調(diào)掩模，至少具有遮光部及/或透射部與灰調(diào)部鄰接的邊界部分；所述遮光部及/或所述透射部的輪廓形狀含有彎曲部分；在遮光部邊界部分近旁的灰調(diào)部一側(cè)，或者在包含透射部邊界部分的區(qū)域或邊界部分的近旁，具有沿著所述遮光部及/或所述透射部的輪廓形成為線狀的輪廓圖形。
2.一種灰調(diào)掩模，具有遮光部、透射部和灰調(diào)部，其中灰調(diào)部是排列具有使用掩模的曝光機(jī)分辨極限以下的圖形尺寸的遮光圖形的區(qū)域，并使透射過(guò)該區(qū)域的曝光光線的透射量減少，其特征在于，所述灰調(diào)掩模，至少具有遮光部及/或透射部與灰調(diào)部鄰接的邊界部分；在遮光部邊界部分近旁的灰調(diào)部一側(cè)，或者在包含透射部邊界部分的區(qū)域或邊界部分的近旁，具有沿著所述遮光部及/或所述透射部的輪廓形成為線狀的輪廓圖形；而且，所述灰調(diào)部中除去輪廓圖形的所述遮光圖形，由沿著與所述遮光部及/或所述透射部的輪廓大致垂直的方向延伸的線&空間圖形，或者線&空間以外的圖形構(gòu)成。
3.一種灰調(diào)掩模，具有遮光部、透射部和灰調(diào)部，其中灰調(diào)部是排列具有使用掩模的曝光機(jī)分辨極限以下的圖形尺寸的遮光圖形的區(qū)域，并使透射過(guò)該區(qū)域的曝光光線的透射量減少，其特征在于，所述灰調(diào)掩模，至少具有遮光部和灰調(diào)部相鄰接的邊界部分；與所述遮光部鄰接的所述灰調(diào)部中的遮光圖形，具有與所述遮光部的輪廓形狀大致平行的線&空間圖形；與所述遮光部鄰接的所述灰調(diào)部中最靠近遮光部邊界一側(cè)的遮光圖形和所述遮光部之間的間隔，大于所述線&空間圖形的空間間隔。
4.一種灰調(diào)掩模，具有遮光部、透射部和灰調(diào)部，其中灰調(diào)部是排列具有使用掩模的曝光機(jī)分辨極限以下的圖形尺寸的遮光圖形的區(qū)域，并使透射過(guò)該區(qū)域的曝光光線的透射量減少，其特征在于，所述灰調(diào)部，至少被夾在2個(gè)遮光部之間，具有沿著所述至少2個(gè)遮光部雙方的輪廓形成為線狀的輪廓圖形。
5.一種灰調(diào)掩模的制造方法，其中灰調(diào)掩模具有遮光部、透射部和灰調(diào)部，灰調(diào)部是排列具有使用掩模的曝光機(jī)分辨極限以下的圖形尺寸的遮光圖形的區(qū)域，并使透射過(guò)該區(qū)域的曝光光線的透射量減少；而且灰調(diào)掩模至少具有遮光部及/或透射部與灰調(diào)部鄰接的邊界部分，其特征在于，利用所述灰調(diào)掩模，在被轉(zhuǎn)印襯底上的抗蝕劑膜上進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)印而形成抗蝕劑圖形時(shí)，為了提高位于所述遮光部及/或所述透射部與灰調(diào)部的邊界部分的抗蝕劑圖形的形狀·尺寸精度，同時(shí)提高灰調(diào)部整個(gè)區(qū)域中抗蝕劑膜厚度的均勻性，形成與所述遮光部及/或透射部鄰接的灰調(diào)部中的遮光圖形。
6.如權(quán)利要求5所述的灰調(diào)掩模制造方法，其特征在于，與所述遮光部及/或透射部鄰接的灰調(diào)部中的遮光圖形，在最靠近遮光部及/或透射部邊界一例，包含沿著所述遮光部及/或透射部的輪廓形成為線狀的輪廓圖形。
7.如權(quán)利要求1～4中任何一項(xiàng)所述的灰調(diào)掩模，其特征在于，灰調(diào)掩模是LCD用掩模或PDP用掩模。
8.利用權(quán)利要求7所述的灰調(diào)掩模的圖形轉(zhuǎn)印方法。
全文摘要
本發(fā)明提供一種灰調(diào)掩模及其制造方法。目的是使利用具有灰調(diào)部的灰調(diào)掩模的圖形轉(zhuǎn)印工序?qū)嵱没渲性摶艺{(diào)部由具有使用灰調(diào)掩模的曝光機(jī)的分辨極限以下的微遮光圖形構(gòu)成。在該灰調(diào)掩模中，例如，沿著與灰調(diào)部3相接的遮光圖形1的輪廓形狀，在灰調(diào)部3一側(cè)形成輪廓圖形30。
文檔編號(hào)G03F1/32GK1464337SQ0212477
公開(kāi)日2003年12月31日 申請(qǐng)日期2002年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月25日
發(fā)明者井村和久 申請(qǐng)人:保谷株式會(huì)社