專利名稱：圖案形成方法和灰度掩模制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過蝕刻對含有金屬和硅的薄膜進(jìn)行圖案化的圖案形成方法，并且還涉及一種制造灰度掩模的方法，所述灰度掩模適于在制造液晶顯示器(隨后稱為LCD)等的薄膜晶體管(隨后稱為TFT)中使用。
背景技術(shù)：
通常，在LCD中所包括的TFT的優(yōu)點(diǎn)在于，它們可以容易地形成為較薄的類型，并且與CRT(陰極射線管)相比較，其耗電低。因此其商業(yè)化現(xiàn)在正在迅速推進(jìn)。這種TFT在LCD中的布置的示意結(jié)構(gòu)由TFT襯底和與所述TFT襯底相對的濾色器中間夾著液晶層而形成。特別地，當(dāng)在濾色器上設(shè)置作為過濾器元件的用于像素的紅、綠和藍(lán)像素圖案時(shí)，TFT被設(shè)置用于在TFT襯底上的矩陣中排列的相應(yīng)的像素。LCD的TFT設(shè)置需要很多制造過程，其中僅僅為了制造TFT襯底就要使用五個或六個光掩模。
在這些情況下，已經(jīng)提出一種利用四個光掩模來制造TFT襯底的方法。這種方法適于通過利用灰度掩模來減少掩模的數(shù)量。其中，灰度掩模具有遮光部分、光透射部分和光半透射部分即灰度部分。
如上所述，其中所使用的灰度掩模具有遮光部分、光透射部分和灰度部分。如日本未審查的專利申請公開物(JP-A)No.2002-189280(此后稱為專利文獻(xiàn)1)所披露，灰度部分通過光半透射的半色調(diào)膜(光半透射膜)而形成。使用這種光半透射膜可以通過減少在灰度部分的曝光量來進(jìn)行半色調(diào)曝光。
灰度部分通過如上所述的光半透射膜而形成。這表明，可以只考慮設(shè)計(jì)中所需要的總的透光率和只考慮在制造灰度掩模中的光半透射膜的膜種類(膜材料)和膜厚度。
因此，在灰度掩模的制造中，只進(jìn)行光半透射膜的厚度控制便足夠了，因此這種處理相對容易。更具體地，通常與灰度掩模的灰度部分相對應(yīng)地來制作TFT通道部分。在這種情況下，灰度部分通過光半透射膜而形成，并且可以通過光刻而容易地形成圖案。因此，TFT通道部分可以形成復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
在制造灰度掩模時(shí)-其中灰度部分通過如上所述的光半透射膜而形成一利用MoSi蝕刻溶液并使用第一抗蝕圖案作為掩模對光半透射膜(MoSi膜)進(jìn)行濕式蝕刻。在這種情況下，具有第一抗蝕圖案的抗蝕劑與MoSi蝕刻溶液可以相互進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，從而引起雜質(zhì)不希望地產(chǎn)生。所述雜質(zhì)附著在光透射襯底上，或者附著在具有遮光膜圖案的遮光膜上，并引起嚴(yán)重的問題。
作為形成第一抗蝕圖案的抗蝕劑，例如可以使用基于酚醛樹脂的抗蝕劑，在考慮到大量生產(chǎn)和低成本的情況下，所述基于酚醛樹脂的抗蝕劑是優(yōu)選的。
利用含有從氫氟酸、硅氫氟酸和氟化氫銨中選取的至少一種氟化合物和從過氧化氫、硝酸和硫酸中選取的至少一種氧化劑的蝕刻溶液作為MoSi蝕刻溶液。然而，取決于蝕刻溶液的成分，抗蝕劑和蝕刻溶液可以進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生含有作為主要成分的基于氟的有機(jī)化合物的雜質(zhì)。如果所述雜質(zhì)一旦附著在光透射襯底或遮光膜上，那么即使采用通常使用的酸洗或堿洗也很難將所述雜質(zhì)去除。
另外，當(dāng)前述抗蝕劑與前述蝕刻溶液接觸時(shí)，所述抗蝕劑與遮光膜的附著性通常會降低，因此抗蝕劑容易在蝕刻期間被去除。被剝除的抗蝕劑可以作為雜質(zhì)漂浮并再次附著在襯底上。在許多情況下，這種附著物質(zhì)由于與蝕刻溶液反應(yīng)而產(chǎn)生前述有機(jī)化合物，并傾向于牢固地附著在所述襯底上。
本發(fā)明的目的在于，提出一種圖案形成方法，其能夠防止通過反應(yīng)而由抗蝕劑產(chǎn)生的雜質(zhì)附著在襯底上或者附著在所述襯底上的薄膜上。
本發(fā)明的另一目的在于，提出一種采用所述圖案形成方法的灰度掩模制造方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提出一種通過蝕刻襯底上的含有金屬和硅的薄膜形成圖案的方法。所述方法包括如下步驟在薄膜上形成基于無機(jī)物的蝕刻掩模層，所述蝕刻掩模層具有對所述薄膜的蝕刻的抗蝕性；在所述蝕刻掩模層上形成抗蝕圖案；使用所述抗蝕圖案作為掩模并使用用于蝕刻掩模層的蝕刻溶液來蝕刻蝕刻掩模層，所述薄膜具有對所述蝕刻溶液的抗蝕性；在蝕刻蝕刻掩模層之后將余下的抗蝕圖案剝除；通過使用蝕刻掩模層作為掩模和用于薄膜的蝕刻溶液來蝕刻薄膜；和除去一部分蝕刻掩模層。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出一種制造灰度掩模的方法，所述灰度掩模包括遮光部分、光透射部分和適于在使用掩模時(shí)減少曝光光線的透射量的灰度部分。所述方法包括如下步驟準(zhǔn)備掩模坯料，其中以指定的順序在光透射的襯底上形成含有金屬與硅的薄膜和基于無機(jī)物的蝕刻掩模層，其中的每一個都具有對另一個的蝕刻的抗蝕性；在蝕刻掩模層上形成第一抗蝕圖案，所述第一抗蝕圖案具有與光透射部分相對應(yīng)的敞開區(qū)域；使用第一抗蝕圖案作為掩模并使用用于所述蝕刻掩模層的蝕刻溶液來蝕刻所述蝕刻掩模層；剝除在蝕刻所述蝕刻掩模層之后余下的第一抗蝕圖案；使用所述蝕刻掩模層作為掩模和用于薄膜的蝕刻溶液來蝕刻薄膜，由此形成光透射部分；在所述蝕刻掩模層和光透射襯底上形成第二抗蝕圖案，所述第二抗蝕圖案具有與灰度部分相對應(yīng)的敞開區(qū)域；和使用第二抗蝕圖案作為掩模來蝕刻所述蝕刻掩模層，然后將第二抗蝕圖案剝除，由此形成由薄膜形成的灰度部分和由所述蝕刻掩模層和薄膜形成的遮光部分。
根據(jù)本發(fā)明，在剝除抗蝕圖案(第一抗蝕圖案)之后，使用用于薄膜的蝕刻溶液并使用所述蝕刻掩模層作為掩模來蝕刻含有金屬和硅的薄膜。因此，抗蝕圖案(第一抗蝕圖案)形式的抗蝕劑和用于薄膜的蝕刻溶液不會進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)從而產(chǎn)生雜質(zhì)。由此，可以可靠地防止否則可能產(chǎn)生的雜質(zhì)附著在襯底上或者附著在所述襯底上的薄膜上。


圖1A至1C為過程圖，其中示出使用灰度掩模的TFT襯底的制造過程；圖2A至2C為過程圖，其中示出在圖1A至1C所示的制造過程之后的制造過程；圖3A至3H為過程圖，其中示出慣常的灰度掩模制造方法；圖4A至4H為過程圖，其中示出根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式的灰度掩模制造方法；和圖5A和5B示出采用圖4A至4H所示的灰度掩模制造方法而制造的灰度掩模，其中圖5A是俯視圖，圖5B是側(cè)剖視圖。
具體實(shí)施例方式
在說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式之前，將對照圖1A至1C和2A至2C對采用根據(jù)一般技術(shù)的灰度掩模的TFT襯底制造過程加以闡述。如圖1A所示，在玻璃襯底1上形成有柵電極金屬膜，并且采用光掩模通過光刻將所述柵電極金屬膜圖案化成柵電極2。之后順序形成柵極絕緣膜3、第一半導(dǎo)體膜(a-Si)4、第二半導(dǎo)體膜(N+a-Si)5、源漏極金屬膜6和正性光刻膠膜7。
然后，如圖1B所示，在圖1A所示的正性光刻膠膜7的上面設(shè)置灰度掩模100。如圖1B所示，灰度掩模100具有遮光部分101、光透射(或透明)部分102和光半透射(或半透明)部分(即，灰度部分)103。正性光刻膠膜7通過灰度掩模100被曝光并隨后顯影，因此被圖案化成第一抗蝕圖案7A，其覆蓋TFT通道部分形成區(qū)域、源漏極形成區(qū)域和數(shù)據(jù)線形成區(qū)域。如圖1B所示，第一抗蝕圖案7A在與TFT通道部分形成區(qū)域相對應(yīng)的部分處的厚度薄于在與源漏極形成區(qū)域相對應(yīng)的部分處的厚度。
之后，如圖1C所示，通過采用第一抗蝕圖案7A作為掩模來蝕刻源漏極金屬膜6和第二與第一半導(dǎo)體膜5與4。然后，采用氧對抗蝕膜7進(jìn)行灰化，以減少整體厚度，以便將抗蝕膜7的與通道部分形成區(qū)域相對應(yīng)的薄部分去除。由此形成第二抗蝕圖案7B，并將其留在如圖2A所示的源漏極金屬膜6上。
然后，如圖2B所示，通過采用第二抗蝕圖案7B作為掩模來蝕刻源漏極金屬膜6，并將所述源漏極金屬膜6圖案化成源極6A和漏極6B，之后對第二半導(dǎo)體膜5進(jìn)行蝕刻。
最后，如圖2C所示，將余下的第二抗蝕圖案7B剝除。
其中所使用的灰度掩模100特別地具有圖3H中所示的結(jié)構(gòu)，并且在圖3H中被稱為灰度掩模200。如同圖1B，圖3H中所示的灰度掩模200具有遮光部分101、光透射部分102、灰度部分103。如專利文獻(xiàn)1中所述，灰度部分103通過光半透射的半色調(diào)膜(光半透射膜)而形成。采用所述光半透射膜可以進(jìn)行半色調(diào)曝光，其中曝光量在灰度部分103處減少。
由于灰度部分103通過光半透射膜而形成，所以在設(shè)計(jì)中，只檢查所需要的總的透光率便足夠了，同樣在灰度掩模200的制造中，所述掩?？梢詢H通過選取光半透射膜的膜種類(膜材料)和厚度而制得。
因此，在灰度掩模200的制造中，只進(jìn)行光半透射膜的厚度控制便足夠了，因此這種處理相對容易。就通過灰度掩模200的灰度部分103形成TFT通道部分而言，灰度部分103通過光半透射膜而形成，并且通過光刻容易將其圖案化。因此，TFT通道部分可以具有復(fù)雜的配置。
在制造上述灰度掩模200時(shí)，首先對掩模坯料107進(jìn)行規(guī)定，所述掩模坯料107具有相繼地沉積在光透射的襯底104上的光半透射膜105和遮光膜106，如圖3A所示。
光半透射膜105可以是包括鉬和硅的膜，例如是MoSi膜。遮光膜106例如是含有鉻作為主要成分的膜。
然后，如圖3B所示，第一抗蝕圖案108具有與光透射部分102相對應(yīng)的敞開區(qū)域，并且所述第一抗蝕圖案108在掩模坯料107的遮光膜106上形成。
之后，如圖3C所示，通過被留作掩模的第一抗蝕圖案108，使用用于鉻的蝕刻溶液將遮光膜106蝕刻，并且形成遮光膜圖案109。
其后，如圖3D所示，通過用于Mo-Si的蝕刻溶液繼續(xù)使用第一抗蝕圖案108作為掩模來蝕刻光半透射膜105。因此，光半透射膜105通過第一抗蝕圖案108被蝕刻，以形成光透射部分102。
隨后，如圖3E所示，在形成光透射部分102之后將余下的第一抗蝕圖案108剝除。
如圖3F所示，第二抗蝕圖案110在遮光膜圖案109上形成，并且所述第二抗蝕圖案110具有與灰度部分103相對應(yīng)的敞開區(qū)域。然后，如圖3G所示，通過作為掩模的第二抗蝕圖案110，使用鉻蝕刻溶液將遮光膜106蝕刻，由此形成遮光部分101和灰度部分103。
最后，如圖3H所示，將余下的第二抗蝕圖案110去除，由此制得灰度掩模200。
如上所述，在制造灰度掩模200時(shí)-其中灰度部分103通過光半透射膜105形成-利用MoSi蝕刻溶液并使用第一抗蝕圖案108作為掩模對光半透射膜105(MoSi膜)進(jìn)行濕式蝕刻，如圖3D所示。在這種情況下，形成第一抗蝕圖案108的抗蝕劑可能經(jīng)常與MoSi蝕刻溶液進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，由此產(chǎn)生雜質(zhì)。這種雜質(zhì)附著在圖3E中所示的光透射襯底104上，或者附著在被圖案化成遮光膜圖案109的遮光膜106上，并引起嚴(yán)重的問題。
在抗蝕劑形成第一抗蝕圖案108時(shí)，例如可以使用基于酚醛樹脂的抗蝕劑，并且在考慮到大量生產(chǎn)和低成本的情況下，所述基于酚醛樹脂的抗蝕劑是優(yōu)選的。利用含有從氫氟酸、硅氫氟酸和氟化氫銨中選取的一種氟化合物和從過氧化氫、硝酸和硫酸中選取的一種氧化劑的蝕刻溶液作為MoSi蝕刻溶液。然而，取決于蝕刻溶液的成分，抗蝕劑和蝕刻溶液可能進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，從而不希望地產(chǎn)生含有作為主要成分的基于氟的有機(jī)化合物的雜質(zhì)。如果所述雜質(zhì)一旦附著在光透射襯底104或遮光膜106上，那么即使采用通常使用的酸洗或堿洗也很難將所述雜質(zhì)去除。
現(xiàn)在將對照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式加以闡述。
參照圖5A和5B，灰度掩模10例如用于制造液晶顯示器(LCD)、等離子體顯示板(PDP)等的薄膜晶體管(TFT)或?yàn)V色器，并且適于在轉(zhuǎn)印目標(biāo)11上形成抗蝕圖案12，所述抗蝕圖案12的厚度逐步地或連續(xù)地變化。在圖5B中，符號19A和19B分別指代在轉(zhuǎn)印目標(biāo)11上堆疊的膜?；叶妊谀５某叽鐬?00×300mm或更大。然而，本發(fā)明適于尺寸超過1000mm的任何其它灰度掩模。因此，本發(fā)明能夠適應(yīng)顯示板的增大。
具體而言，灰度掩模10包括遮光部分13，其適于遮擋曝光光線(透光率幾乎為0％)；光透射部分14，其適于幾乎100％地透射曝光光線；灰度部分15，其適于將曝光光線的透光率減小到大約10％至60％。灰度部分15通過在諸如玻璃襯底的光透射襯底16的表面上沉積光半透射的光半透射膜17而形成。遮光部分13通過在光透射襯底16的表面上接連地形成光半透射膜17和遮光膜18而形成。
光半透射膜17通過含有金屬和硅的薄膜而形成。所述金屬例如可以是鉬、鎢、鉭、釩、鈮、鈷、鋯或鎳。在這些金屬中，鉬是優(yōu)選的。因此，根據(jù)本實(shí)施方式，光半透射膜17優(yōu)選通過含有MoSi作為主要成分的膜而形成。如果在本發(fā)明的光半透射膜中含有碳，那么其蝕刻效率傾向于被降低。另外，如果含有氮或氧，那么灰度掩模的對清洗溶液的抗蝕性傾向于被降低。根據(jù)本發(fā)明，所述膜優(yōu)選基本由鉬和硅制成。另一方面，所述膜可以含有作為雜質(zhì)的在形成光半透射膜時(shí)使用的濺射氣體(例如Ar)。
遮光膜18含有作為主要成分的鉻，并且如隨后所述，當(dāng)在灰度掩模10的制造中蝕刻光半透射膜17時(shí)，所述遮光膜18成為用作掩模的基于無機(jī)物的蝕刻掩模層。在含有作為主要成分的鉻的遮光膜中可以含有氮、氧或碳，并且如果含有所述成分，那么在使用灰度掩模時(shí)優(yōu)選產(chǎn)生反射防止等功能。灰度掩模15的透光率基于對光半透射膜17的材料和厚度的選取來設(shè)定。遮光部分13的透光率基于對光半透射膜17和遮光膜18的材料和厚度的選取來設(shè)定。
在使用上述灰度掩模10時(shí)，曝光光線在遮光部分13處不透射，并且曝光光線在灰度掩模15處減少。因此，敷在轉(zhuǎn)印目標(biāo)11上的抗蝕膜(根據(jù)本實(shí)施方式為正性光刻膠膜)形成抗蝕圖案12，其中在與遮光部分13相對應(yīng)的部分的膜厚度變大，在與灰度掩模15相對應(yīng)的部分的膜厚度變小，在與光透射部分14相對應(yīng)的部分處沒有膜。
然后，在抗蝕圖案12的沒有膜的部分處，例如對轉(zhuǎn)印目標(biāo)11上的膜19A和19B進(jìn)行第一次蝕刻。接著，通過灰化等將抗蝕圖案12的厚度小的部分去除，在所述部分處，例如對轉(zhuǎn)印目標(biāo)11上的膜19B進(jìn)行第二次蝕刻。通過這種方式，只用單個的灰度掩模10即可進(jìn)行與采用兩個慣常的光掩模實(shí)現(xiàn)的那些處理相當(dāng)?shù)奶幚?，由此減少了掩模的數(shù)量。
現(xiàn)在將參照圖4A至4H對制造上述灰度掩模10的制造過程加以闡述。
首先，接連地在光透射的襯底16的表面上形成光半透射膜17和遮光膜18，以便形成和準(zhǔn)備光掩模坯料20。光半透射膜17例如可以通過在氬濺射氣體中對濺射目標(biāo)MoSi2進(jìn)行濺射來形成。然后，例如通過利用鉻目標(biāo)在諸如氮?dú)?、氧氣、甲烷或二氧化碳的反?yīng)氣體中進(jìn)行反應(yīng)濺射可以將遮光膜18形成為單層膜或多層膜(例如具有反射防止膜的遮光膜)。
光半透射膜17和遮光膜18中的每一個都具有在灰度掩模10的制造過程中對另一個的蝕刻的抗蝕性。具體而言，光半透射膜17對作為用于基于無機(jī)物的蝕刻掩模層的蝕刻溶液的鉻蝕刻溶液具有預(yù)定的或更大的抗蝕性，而遮光膜18對作為用于含有金屬和硅的薄膜的蝕刻溶液的MoSi蝕刻溶液具有預(yù)定的或更大的抗蝕性。
然后，如圖4B所示，抗蝕膜(正性抗蝕膜)在掩模坯料20的遮光膜18上形成，并且所述抗蝕膜通過使用電子束或激光繪圖設(shè)備曝光，并隨后利用顯影劑被顯影，由此形成第一抗蝕圖案21。
第一抗蝕圖案21所形成的形狀具有與有待制造的灰度掩模10的光透射部分14相對應(yīng)的敞開區(qū)域。作為形成第一抗蝕圖案21的抗蝕劑，可以使用基于酚醛樹脂的抗蝕劑。
之后，如圖4C所示，具有第一抗蝕圖案21的掩模坯料20被浸入到鉻蝕刻溶液中，從而利用鉻蝕刻溶液并使用第一抗蝕圖案21作為掩模對掩模坯料20的遮光膜18進(jìn)行濕式蝕刻。
通過所述蝕刻，遮光膜18被圖案化為或形成為遮光膜圖案22。在蝕刻中所使用的蝕刻溶液的成分可以包括硝酸鈰二銨和高氯酸等的混合物。光半透射膜17對鉻蝕刻溶液具有預(yù)定的或更大的抗蝕性。另外，形成第一抗蝕圖案21的抗蝕劑優(yōu)選不會被鉻蝕刻溶液剝除。
如圖4D所示，在形成遮光膜圖案22之后，將在遮光膜圖案22上余下的第一抗蝕圖案21剝除。
可以通過將顯影劑濺射到傾斜狀態(tài)下的掩模襯底的主表面上將抗蝕劑剝除。優(yōu)選使得顯影劑濺射裝置和掩模襯底相對移動(優(yōu)選擺動)。因此，優(yōu)選將剝除的抗蝕劑從掩模襯底完全去除。
如圖4E所示，在剝除第一抗蝕圖案21之后，具有遮光膜圖案22的掩模坯料20與MoSi蝕刻溶液接觸。在這種情況下，使用MoSi蝕刻溶液對光半透射膜17進(jìn)行濕式蝕刻。因此，在濕式蝕刻中遮光膜圖案22被用作掩模，并且光半透射膜17被圖案化成光半透射膜圖案23。
可以通過浸入蝕刻溶液或?qū)⑽g刻溶液濺射到傾斜狀態(tài)下的掩模的主表面上來與蝕刻溶液接觸。由于本發(fā)明適合應(yīng)用于各邊為300mm或更大的灰度掩模，并且用于制造顯示器，所以最好特別是給大掩模濺射蝕刻溶液。遮光膜圖案22和光半透射膜圖案23被圖案化，從而留下光透射部分14。
MoSi蝕刻溶液含有從氫氟酸、硅氫氟酸和氟化氫銨中選取的一種氟化合物和從過氧化氫、硝酸和硫酸中選取的一種氧化劑。氟化氫銨是優(yōu)選的，因?yàn)樗粨p傷光透射襯底16。優(yōu)選結(jié)合使用過氧化氫。遮光膜18具有對MoSi蝕刻溶液的預(yù)定的或更大的抗蝕性。由于使用MoSi蝕刻溶液并使用通過遮光膜18作為蝕刻掩模形成的遮光膜圖案22來蝕刻光半透射膜17，所以形成第一抗蝕圖案21的抗蝕劑和MoSi蝕刻溶液不會進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生由基于氟的有機(jī)化合物構(gòu)成的雜質(zhì)。
在形成上述光半透射膜圖案23之后，將形成遮光膜圖案22的遮光膜18的一部分去除。也就是說，如圖4F所示，在遮光膜圖案22和光透射襯底16上形成抗蝕膜，并且以與上述相同的方式將所述抗蝕膜曝光和顯影，由此形成第二抗蝕圖案24。第二抗蝕圖案24所形成的形狀具有與灰度部分15相對應(yīng)的敞開區(qū)域。
然后，如圖4G所示，另外還使用鉻蝕刻溶液并使用第二抗蝕圖案24作為掩模對形成遮光膜圖案22的遮光膜18進(jìn)行濕式蝕刻。
隨后，如圖4H所示，將余下的第二抗蝕圖案24剝除，由此制得灰度掩模10，其具有通過光半透射膜17而形成的灰度部分15和通過堆疊在一起的遮光膜18及光半透射膜17兩者形成的遮光部分13。
通過如此設(shè)計(jì)的前述實(shí)施方式，實(shí)現(xiàn)了如下效果。
如圖4D所示，在灰度掩模10的制造中，在將第一抗蝕圖案21剝除之后，通過使用遮光膜圖案22作為掩模在MoSi蝕刻溶液中對光半透射膜17(MoSi膜)進(jìn)行蝕刻。因此，形成第一抗蝕圖案21的抗蝕劑不可能與MoSi蝕刻溶液進(jìn)行反應(yīng)，從而引起雜質(zhì)產(chǎn)生。由此，可以可靠地防止否則可能產(chǎn)生的雜質(zhì)的產(chǎn)生和附著。因此，沒有雜質(zhì)附著到光透射襯底16上或者附著到被圖案化成遮光膜圖案22的遮光膜18上。
另外，根據(jù)本發(fā)明，使用通過前述制造方法而得到的灰度掩模，可以利用曝光設(shè)備將曝光光線照射到所述掩模上，從而將圖案轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印目標(biāo)上。在這種情況下，如上所述，由于灰度掩?？梢圆糠值睾陀羞x擇地改變曝光光線的透射量，所以可以有選擇地改變轉(zhuǎn)印目標(biāo)上的抗蝕劑的厚度，并由此可以減少光掩模的數(shù)量。
盡管已經(jīng)借助于前述實(shí)施方式對本發(fā)明加以闡述，但本發(fā)明不限于此。
權(quán)利要求
1.一種通過蝕刻襯底上的含有金屬和硅的薄膜來形成圖案的方法，所述方法包括如下步驟在所述薄膜上形成基于無機(jī)物的蝕刻掩模層，所述蝕刻掩模層具有對所述薄膜的蝕刻的抗蝕性；在所述蝕刻掩模層上形成抗蝕圖案；在用于所述蝕刻掩模層的蝕刻溶液中使用所述抗蝕圖案作為掩模來蝕刻所述蝕刻掩模層，所述薄膜具有對所述蝕刻溶液的抗蝕性；在蝕刻所述蝕刻掩模層之后將剩余的所述抗蝕圖案剝除；使用所述蝕刻掩模層作為掩模在用于所述薄膜的蝕刻溶液中蝕刻所述薄膜；和除去所述蝕刻掩模層的一部分。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述薄膜包括金屬和硅。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述蝕刻掩模包括作為主要成分的鉻。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中用于所述薄膜的所述蝕刻溶液含有從由氫氟酸、硅氫氟酸和氟化氫銨選取的一種氟化合物和從過氧化氫、硝酸和硫酸中選取的一種氧化劑。
5.一種制造灰度掩模的方法，所述灰度掩模包括遮光部分、光透射部分和適于減少曝光光線的透射量的灰度部分，所述方法包括如下步驟準(zhǔn)備掩模坯料，所述掩模坯料具有光透射的襯底、在所述光透射襯底上的含有金屬與硅的薄膜和在所述薄膜上的基于無機(jī)物的蝕刻掩模層，所述薄膜和所述蝕刻掩模層中的每一個都具有對另一個的蝕刻的抗蝕性；在所述蝕刻掩模層上形成第一抗蝕圖案，所述第一抗蝕圖案具有與所述光透射部分相對應(yīng)的敞開區(qū)域；使用所述第一抗蝕圖案作為掩模在用于所述蝕刻掩模層的蝕刻溶液中蝕刻所述蝕刻掩模層；將在蝕刻所述蝕刻掩模層之后余下的所述第一抗蝕圖案剝除；使用所述蝕刻掩模層作為掩模在用于所述薄膜的蝕刻溶液中蝕刻所述薄膜，由此形成所述光透射部分；在所述蝕刻掩模層和所述光透射襯底上形成第二抗蝕圖案，所述第二抗蝕圖案具有與所述灰度部分相對應(yīng)的敞開區(qū)域；和使用所述第二抗蝕圖案作為掩模來蝕刻所述蝕刻掩模層，然后將所述第二抗蝕圖案剝除，由此形成由所述薄膜形成的所述灰度部分和由所述蝕刻掩模層和所述薄膜形成的所述遮光部分。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述薄膜包括含有金屬和硅的光半透射膜。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述基于無機(jī)物的蝕刻掩模層包括含有作為主要成分的鉻的遮光膜。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其中用于所述薄膜的所述蝕刻溶液包括從由氫氟酸、硅氫氟酸和氟化氫銨中選取的一種氟化合物和從過氧化氫、硝酸和硫酸中選取的一種氧化劑。
9.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述灰度掩模包括用于制造液晶顯示器的光掩模。
10.一種采用如權(quán)利要求5所述的方法制造的灰度掩模。
11.一種圖案轉(zhuǎn)印方法，包括利用通過如權(quán)利要求9所述的方法制造的灰度掩模將光線曝光到用于轉(zhuǎn)印的目標(biāo)物上的步驟。
12.一種制造灰度掩模的方法，所述灰度掩模包括含有預(yù)定材料的薄膜和在所述薄膜上的含有不同于所述預(yù)定材料的材料的掩模層，所述方法包括如下步驟在所述掩模層上形成抗蝕圖案；利用所述抗蝕圖案作為掩模通過第一蝕刻溶液蝕刻所述掩模層，以制成形成圖案的掩模層；將在蝕刻所述掩模層之后余下的所述抗蝕圖案剝除；在沒有抗蝕圖案留在掩模層上的情況下，利用形成圖案的所述掩模層作為掩模，通過不同于所述第一蝕刻溶液的第二蝕刻溶液蝕刻所述薄膜；和除去所述掩模層的一部分。
全文摘要
一種灰度掩模，具有遮光部分、光透射部分和灰度部分。其制造方法包括準(zhǔn)備掩模坯料，其中在光透射的襯底上形成含有金屬與硅的薄膜和基于無機(jī)物的蝕刻掩模層，其中每一個都具有對另一個的蝕刻的抗蝕性；在所述基于無機(jī)物的蝕刻掩模層上形成第一抗蝕圖案；使用第一抗蝕圖案作為掩模并使用蝕刻溶液蝕刻所述蝕刻掩模層；將余下的第一抗蝕圖案剝除的步驟；以蝕刻掩模層作為掩模并使用蝕刻溶液來蝕刻所述薄膜。在剝除第一抗蝕圖案的情況下蝕刻所述薄膜。在蝕刻掩模層和光透射襯底上形成第二抗蝕圖案，使用第二抗蝕圖案作為掩模來蝕刻所述蝕刻掩模層，將第二抗蝕圖案剝除。由此，所述灰度部分通過所述薄膜而形成，遮光部分通過蝕刻掩模層和薄膜形成。
文檔編號G03F7/00GK101025566SQ20071008413
公開日2007年8月29日 申請日期2007年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月22日
發(fā)明者佐野道明, 三井勝 申請人:Hoya株式會社