專利名稱：有多個半透過部分的半色調(diào)掩模及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有透射部分、半透射部分以及遮光部分的半色調(diào)掩模及其制造方法。更具體而言，本發(fā)明涉及有多個半透射部分的半色調(diào)掩模及其制造方法，使該掩模具有至少兩個或更多個其光透射互不相同的半透射部分，利用該一個掩模可以對多個層進(jìn)行圖案化。
背景技術(shù)：
如圖1中所示，在光刻工藝中的圖案化期間通常使用的光掩模，包括透明基板11、 在透明基板11上形成的用于完全透射光的光透射部分13、以及用于完全遮蔽光的遮光部分15。因為如上所述的光掩模可用于形成僅僅一層的圖案，因此所述光掩模僅可用在一個周期的光刻工藝期間，所述一周期以曝光工藝、顯影工藝和蝕刻工藝的順序遞進(jìn)。更具體地，液晶顯示器(LCD)的薄膜晶體管(TFT)和濾色鏡(CF)被沉積并涂覆為許多層。每個沉積和涂覆層都通過光刻工藝被圖案化。如果能夠簡化一周期的光刻工藝，則可獲得較大經(jīng)濟(jì)效益。然而，如上所述，傳統(tǒng)的光掩?？尚纬蓛H一層的圖案，因而是不經(jīng)濟(jì)的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種有多個半透射部分的半色調(diào)掩模及其制造方法， 使該掩模具有至少兩個或更多個其光透射互不相同的半透射部分，利用該一個掩?？梢詫Χ鄠€層進(jìn)行圖案化。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種有多個半透射部分的半色調(diào)掩模，其包括透明基板；在透明基板上形成的用于透射預(yù)定波段的輻射光的光透射部分；在透明基板上形成的用于遮蔽預(yù)定波段的輻射光的遮光部分；以及通過將半透射材料沉積在所述透明基板上形成的用于以不同的光透射使所述預(yù)定波段的輻射光穿過的至少兩個或更多個半透射部分。至少兩個或更多個半透射部分的光透射可根據(jù)所述半透射材料的成分或所述半透射部分的厚度加以控制。半透射材料可包括作為主要元素的Cr、Si、Mo、Ta、Ti和Al，以及是至少兩種或更多種主要元素混合而成的復(fù)合材料，或者在復(fù)合材料中加入了選自COx、Ox和Nx中的至少一種的其他材料。遮光部分可通過沉積遮光材料薄膜，或通過依次沉積半透射材料薄膜和遮光材料薄膜形成。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種有多個半透射部分的半色調(diào)掩模的制造方法，其包括在透明基板上依次形成遮光層和第一光刻膠，并通過依次使用曝光工藝、顯影工藝和蝕刻工藝在遮光層上形成用于透射光的光透射部分和形成用于遮蔽光的遮光部分； 在去除所述第一光刻膠之后，沉積用于透射所輻射在遮光部分和光透射部分上的預(yù)定波段的光的一部分的半透射材料；在所述半透射材料上形成第二光刻膠，并曝光和顯影第二光刻膠，以暴露出部分半透射材料；在蝕刻所述暴露出的半透射材料后，通過去除所述第二光刻膠形成基本半透射部分；并且在其上未形成基本半透射部分的所述光透射部分上沉積半透射材料，形成至少一個光透射不同于基本半透射部分的附加半透射部分。根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供了一種有多個半透射部分的半色調(diào)掩模的制造方法，其包括在透明基板上依次形成遮光層和第一光刻膠，并通過依次使用曝光工藝、顯影工藝和蝕刻工藝在遮光層上形成用于透射光的光透射部分和用于遮蔽光的遮光部分；去除所述第一光刻膠并在所述光透射部分和所述遮光部分上形成第二光刻膠，并曝光和顯影所述第二光刻膠，從而將于其上形成半透射部分的一部分光透射部分暴露于外；將半透射材料沉積到所述暴露于外的光透射部分的上部和所述第二光刻膠的上部；通過使用浮離法去除所述第二光刻膠和沉積在所述第二光刻膠上部的半透射材料，并保留只是位于所述的暴露于外的光透射部分的上部的半透射材料，以此來形成基本半透射部分；并將半透射材料沉積到其上未形成基本半透射部分的光透射部分上，形成至少一個光透射不同于基本半透射部分的附加半透射部分。形成附加半透射部分可包括在基本半透射部分、光透射部分和遮光部分上形成第三光刻膠；暴露和顯影所述第三光刻膠，從而將于其上形成半透射部分的一部分光透射部分暴露于外；將半透射材料沉積到所述暴露于外的光透射部分的上部和所述第三光刻膠的上部；通過使用浮離法去除所述第三光刻膠和沉積在所述第三光刻膠上部的半透射材料，并保留只是位于所述的暴露于外的光透射部分的上部的半透射材料?？芍貜?fù)進(jìn)行形成所述附加半透射部分，以另外形成所述附加半透射部分。根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供了一種有多個半透射部分的半色調(diào)掩模的制造方法，其包括通過在透明基板上依次形成半透射材料薄膜、遮光材料薄膜和第一光刻膠，在第一光刻膠上執(zhí)行全曝光工藝和半曝光工藝，并顯影所述第一光刻膠的曝光部分，以此來形成全曝光區(qū)域和半曝光區(qū)域；依次蝕刻分別被暴露在全曝光區(qū)域上的所述遮光材料薄膜和半透射材料薄膜從而形成光透射部分；在所述第一光刻膠上進(jìn)行灰化處理從而將位于半曝光區(qū)域上的遮光材料薄膜暴露于外；通過局部蝕刻所述暴露于外的遮光材料薄膜從而將所述半透射材料薄膜暴露于外，從而形成基本半透射部分，并通過去除所述第一光刻膠形成遮光部分；并通過將半透射材料沉積到光透射部分上形成至少一個光透射不同于基本半透射部分的附加半透射部分。形成所述附加半透射部分可包括在基本半透射部分、光透射部分和遮光部分上形成第二光刻膠；曝光和顯影第二光刻膠，從而將于其上形成半透射部分的一部分光透射部分暴露于外；將半透射材料沉積到所述暴露于外的光透射部分的上部和第二光刻膠的上部；通過使用浮離法去除第二光刻膠和沉積在第二光刻膠上部的半透射材料，并保留只是位于所述的暴露于外的光透射部分的上部的半透射材料?？芍貜?fù)進(jìn)行形成附加半透射部分，以另外形成附加半透射部分。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供了一種有多個半透射部分的半色調(diào)掩模，其包括透明基板；形成在透明基板上以透射預(yù)定波段的輻射光的光透射部分；形成在透明基板上以遮蔽預(yù)定波段的輻射光的遮光部分；以及以不同的光透射使所述預(yù)定波段的輻射光穿過的至少兩個或更多個半透射部分，其中所述半透射部分包括切口型半透射部分、沉積型半透射部分或其組合。沉積型半透射部分可通過沉積半透射材料薄膜形成。切口型半透射部分可形成在遮光部分的預(yù)定部分上。切口型半透射部分可形成在沉積型半透射部分的預(yù)定部分上。沉積型半透射部分的光透射可根據(jù)半透射材料薄膜的成分或其厚度進(jìn)行改變。半透射材料可包括作為主要元素的Cr、Si、Mo、Ta、Ti和Al，以及是由Cr、Si、Mo、 Ta、Ti和Al所組成的主要元素中的至少兩種或更多種元素混合的復(fù)合物，或還混有至少一種選自COx、Ox和Nx的附加物。切口型半透射部分的光透射可根據(jù)切口的寬度和高度而被改變。根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供了一種有多個半透射部分的半色調(diào)掩模的制造方法，其包括在透明基板上依次形成遮光材料薄膜和第一光刻膠，然后使用曝光工藝和顯影工藝在第一光刻膠上形成至少一個切口間隔部分；使用顯影工藝蝕刻已暴露的遮光材料薄膜并去除所述第一光刻膠從而形成遮光部分、光透射部分和切口型半透射部分；并將半透射材料沉積在光透射部分上從而形成至少一個光透射不同于切口型半透射部分的沉積型半透射部分。根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供了一種有多個半透射部分的半色調(diào)掩模的制造方法，其包括在透明基板上依次形成遮光材料薄膜和第一光刻膠，并通過依次使用曝光工藝、顯影工藝和蝕刻工藝在遮光層上形成用于透射光的光透射部分和用于遮光的遮光部分；沉積用于透射預(yù)定波段的光的一部分的半透射材料，以形成至少一個沉積型半透射部分；在沉積型半透射部分和遮光部分的至少一個上形成光透射不同于沉積型半透射的切口型半透射部分。


結(jié)合附圖，通過下列詳細(xì)說明，本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點將更明顯， 其中圖1是圖解傳統(tǒng)光掩模的示意圖；圖2是圖解根據(jù)本發(fā)明一示例性實施方案的有多個半透射部分的半色調(diào)掩模的示意圖；圖3至圖6分別是圖解了根據(jù)本發(fā)明一示例性實施方案的制造有多個半透射部分的半色調(diào)掩模的第一工藝的流程圖；圖7至圖10分別是圖解根據(jù)本發(fā)明一示例性實施方案的制造有多個半透射部分的半色調(diào)掩模的第二工藝的流程圖；圖11是圖解根據(jù)本發(fā)明第二示例性實施方案的有多個半透射部分的半色調(diào)掩模的示意圖；圖12至圖14分別是圖解根據(jù)本發(fā)明另一示例性實施方案的制造有多個半透射部分的半色調(diào)掩模工藝的流程圖；圖15至圖17分別是圖解根據(jù)本發(fā)明再一示例性實施方案的有多個半透射部分的半色調(diào)掩模的示意圖；圖18至圖20分別是圖解根據(jù)本發(fā)明的再一示例性實施方案的制造有多個半透射部分的半色調(diào)掩模的第一工藝的流程圖；圖21至圖沈分別是圖解根據(jù)本發(fā)明再一示例性實施方案的制造有多個半透射部分的半色調(diào)掩模的第二工藝的流程圖；以及圖27至圖四分別是圖解根據(jù)本發(fā)明再一示例性實施方案的制造有多個半透射部分的半色調(diào)掩模的第三工藝的流程圖。
具體實施例方式在下文中，將參考附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的有多個半透射部分的半色調(diào)掩模及其制造方法。參考圖2，根據(jù)本發(fā)明一實施方案的有多個半透射部分的半色調(diào)掩模100包括透明基板110、遮光部分125、光透射部分121和多個半透射部分130。透明基板110通常由石英Oiz)制成，但不限于此。透明基板110通常由能透射光的透明材料制成。遮光部分125和光透射部分121通過圖案化沉積在透明基板110上的遮光材料薄膜而形成，更優(yōu)選的是其為Cr、CrxOy或其混合材料。然而，遮光材料薄膜包括所有能遮光的材料。換言之，用于透射光的光透射部分121是透明基板110通過圖案化暴露的部分。用于遮光的遮光部分125是遮光材料薄膜在圖案化之后保留的部分。換言之，遮光部分125 由遮光材料薄膜制成。同時，在光透射部分121的透明基板110上形成半透射部分130。半透射部分130 通過沉積由各種成分組成的半透射材料，透射具有預(yù)定波段的輻射光的一部分。根據(jù)本發(fā)明一實施方案，形成多個半透射部分130，并且多個半透射部分130各自具有互不相同的光透射。在圖2中示出了三個半透射部分131、133和135，但是如果需要， 可改變半透射部分的數(shù)量。至少兩個或更多個半透射部分130的光透射可根據(jù)沉積的半透射材料的厚度和成分加以控制。換言之，光透射可根據(jù)構(gòu)成半透射材料的成分的特性加以控制、或當(dāng)使用相同成分時甚至通過厚度加以控制。半透射材料可包括作為主要元素的Cr、Si、Mo、Ta、Ti和Al，以及是由Cr、Si、Mo、 Ta、Ti和Al所組成的主要元素中的至少兩種或更多種元素混合的復(fù)合物，或還混有至少一種選自COx、Ox和Nx的附加物，其中χ是根據(jù)主要元素而改變的自然數(shù)。如果只是使有預(yù)定波段的輻射光的一部分穿過，該半透射部分130的成分可有多種不同的組成。例如，半透射部分130可由CrxOy、CrxCOy、CrxOyNz, SixOy、SixOyNz, SixCOy、 SixCOyNz、MoxSiy、MoxOy、MoxOyNz> MoxCOy、MoxOyNz> MoxSiyOz、MoxSiyOzN^ MoxSiyCOzN、MoxSiyCOz、 TaxOy> TaxOyNz> TaxCOy> TaxOyNz> AlxOy、AlxCOy、AlxOyNz、 A1 xCOyNz,TixOy,TixOyNz,TixCOy中的任一種或其組合組成。更優(yōu)選的是，半透射部分130 由含氧的鉻(CrxOy)組成，其中x、y和ζ是自然數(shù)，表示化學(xué)比例(chemical hydrator)的數(shù)目。沒有另外限制輻射光，因為光的波段可根據(jù)曝光系統(tǒng)而改變。然而，輻射光通常使用300nm 440nm的波段。理想的是，半透射部分130可透射部分輻射光，優(yōu)選為輻射光的 10% 90%，但不限于此。接下來，將參考圖3到圖6闡釋制造有多個半透射部分的半色調(diào)掩模的第一工藝。首先，在透明基板110上依次形成遮光材料薄膜120和第一正性光刻膠141，輻射激光束到第一正性光刻膠141的上表面從而在第一正性光刻膠141上繪制希望的圖案S10。 遮光材料薄膜120通過圖案化Cr、CrxOy或其混合材料(優(yōu)選為遮光材料)形成。通過顯影工藝去除第一正性光刻膠141上受激光束輻射的部分S20。通過去除第一正性光刻膠141而被暴露于外的遮光材料薄膜120部分通過蝕刻工藝去除S30。完全去除第一正性光刻膠141S40。去除了第一正性光刻膠141的遮光材料薄膜 120的部分，變成用于完全透射有預(yù)定波段的輻射光的光透射部分121。未去除第一正性光刻膠141的遮光材料薄膜120部分，變成用于完全遮蔽有預(yù)定波段的輻射光的遮光部分 125。在光刻工藝中在遮光層120上形成光透射部分121和遮光部分125。接下來，形成用于僅透射有預(yù)定波段的輻射光的一部分的半透射部分130。這將在下面詳細(xì)闡釋。通過沉積工藝形成用于僅透射所輻射到光透射部分121和遮光部分125上的預(yù)定波段的光的一部分的半透射材料薄膜160 S50。半透射材料薄膜160通過濺涂(sputtering coating)工藝形成。半透射材料薄膜160由能使有預(yù)定波段的輻射光的僅僅一部分穿過的化學(xué)成分構(gòu)成。在步驟S50中形成半透射材料薄膜160之后，第二正性光刻膠145被涂在半透射材料薄膜160上S60。在步驟S60中，通過輻射激光束曝光和繪制第二正性光刻膠145，這樣，半透射材料薄膜160的一預(yù)定部分暴露于外。第二正性光刻膠145上受激光束輻射的部分被顯影和去除S70。半透射材料薄膜160的暴露于外的部分是該半透射材料薄膜160 沉積于其上的透明基板110上表面(除了其中有一部分處將形成半透射部分131之外)。接下來，將半透射材料薄膜160的暴露部分進(jìn)行濕式蝕刻從而將透明基板110的預(yù)定部分暴露于外S 80。去除存在于半透射材料薄膜160上、未進(jìn)行濕式蝕刻的第二正性光刻膠145 S90。半透射材料薄膜160保留在遮光部分125和透明基板110中每一個的上表面的一部分上。在透明基板110上表面部分上保留的半透射材料薄膜160是第一半透射部分131。第一半透射部分131在下文被稱為“基本半透射部分131”。換言之，能透射所輻射在基本半透射部分131上的預(yù)定波段的光的一部分的化學(xué)成分被涂在基本半透射部分131。因此，基本半透射部分131僅透射有預(yù)定波段的輻射光的一部分。基本半透射部分131的光透射可根據(jù)能使有預(yù)定波段的輻射光的僅僅一部分穿過的成分比例及其厚度加以控制。半透射材料可包括作為主要元素的Cr、Si、Mo、Ta、Ti和Al，以及是由Cr、Si、Mo、 Ta、Ti和Al所組成的主要元素中的至少兩種或更多種元素混合的復(fù)合物，或還混有至少一種選自COx、Ox和Nx的附加物，其中χ是根據(jù)主要元素而改變的自然數(shù)。如果只是使有預(yù)定波段的輻射光的一部分穿過，該半透射部分130的成分可有多種不同的組成。例如，半透射部分130可由CrxOy、CrxCOy、CrxOyNz, SixOy、SixOyNz,SixCOy、 SixCOyNz、MoxSiy、MoxOy、MoxOyNz、MoxCOy、MoxOyNz、MoxSiyOz、MoxSiyOzN^ MoxSiyCOzN^ MoxSiyCOz、TaxOy、TaxOyNz、TaxCOy、TaxOyNz、AlxOy、AlxCOy、AlxOyNz、 AlxCOy阪、TixOy、TixOy阪、TixCOy中的任一種或其組合組成。更優(yōu)選的是，半透射部分130 由含氧的鉻(CrxOy)組成，其中x、y和ζ是自然數(shù)，表示化學(xué)比例(chemical hydrator)的數(shù)目。下文中，將在以下形成的半透射部分的成分與上述半透射部分的成分相同。光透射可根據(jù)其成分的種類和厚度而改變。沒有另外限制輻射光，因為光的波段可根據(jù)曝光系統(tǒng)而改變。然而，輻射光通常使用300nm 440nm的波段。理想的是，基本半透射部分130可透射部分輻射光，更優(yōu)選的是輻射光的10% 90%，但不限于此。如上所述，在形成基本半透射部分131之后，可形成多個基本半透射部分131和光透射不同的分隔的半透射部分。換言之，在步驟S90，由預(yù)定化學(xué)成分組成的半透射材料被沉積在光透射部分121上從而形成基本半透射部分131以及至少一個附加的光透射不同的半透射部分。此后，光透射不同于基本半透射部分131的半透射部分被稱為“附加半透射”。為形成第二半透射，即附加的半透射部分133，第三光刻膠175被涂在光透射部分、半透射部分131和遮光部分上S100。接下來，輻射激光束到第三光刻膠175的上表面上，從而在第三光刻膠175上繪制出希望的圖案。第三光刻膠175的輻射部分被顯影和去除S110。如步驟S110，形成間隔部分170，該間隔部分處將形成附加的半透射部分133。換言之，曝光和顯影第三光刻膠175，使僅暴露出將要于其上形成附加的半透射部分133的部分對應(yīng)的光透射部分121。如上所述，在曝光和顯影第三光刻膠175之后，半透射材料被形成在已暴露出的光透射部分121的上表面上，即間隔部分170和第三光刻膠175中的每一個的上表面上 S120。換言之，在步驟S120，通過沉積工藝形成間隔部分170和半透射材料薄膜180，在此半透射材料薄膜180僅透射所輻射在第三光刻膠175上的預(yù)定波段的光的一部分。半透射材料薄膜180通過濺涂工藝形成。半透射材料薄膜180由僅使具有預(yù)定波段的輻射光的一部分穿過的化學(xué)成分組成。接下來，第三光刻膠175和沉積在第三光刻膠175上表面上的半透射材料薄膜180 通過浮離(lift-off)法去除。半透射材料薄膜180僅保留在暴露出的光透射部分的和間隔部分170的上表面上，該間隔部分處將形成附加的半透射部分133。所保留的半透射材料薄膜180是對應(yīng)于第三半透射部分130的附加半透射部分133。附加半透射部分133的光透射可根據(jù)能使有預(yù)定波段的輻射光的僅僅一部分穿過的成分比例及其厚度加以控制。如上所述，通過步驟SlOO S130形成第二半透射部分133。換言之，形成了光透射不同于基本半透射部分131的光透射部分，即第二附加半透射部分133。基本半透射部分 131和第二附加半透射部分133的每一個的光透射都可根據(jù)所沉積的半透射材料的成分或厚度加以控制。如果重復(fù)步驟SlOO S130，可另外形成附加的半透射部分。然而，因為另外形成的附加半透射部分形成于透明基板110被暴露出的光透射部分121上，光刻膠的曝光區(qū)域和顯影區(qū)域變得不相同。換言之，為另外形成附加半透射部分，重復(fù)進(jìn)行形成附加半透射部分。因而，如果需要可形成無限的半透射部分。下面，將簡要闡釋一種形成對應(yīng)于第三半透射部分135的附加半透射部分的工藝。當(dāng)已形成兩個半透射部分131和133時，第四光刻膠185通過涂覆形成在半透射部分131和133、遮光部分125和光透射部分上S140。接下來，輻射激光束以曝光第四光刻膠185的希望部分，并且顯影該曝光部分S150。因此，形成了將要于其上形成第三半透射部分135的間隔部分。形成間隔部分150之后，半透射材料薄膜190被沉積在第四光刻膠185的上表面上。接下來，沉積半透射材料薄膜190以透射所輻射在間隔部分150和第四光刻膠185 上的預(yù)定波段的光的一部分S160。半透射材料薄膜190通過濺涂工藝形成。半透射材料薄膜190由能使有預(yù)定波段的輻射光的僅僅一部分穿過的化學(xué)成分組成。接下來，通過浮離法去除第四光刻膠185和沉積在第四光刻膠185上表面上的半透射材料薄膜190。半透射材料薄膜190僅保留在暴露出的光透射部分的和間隔部分150 的上表面上，該間隔部分處將形成附加半透射部分135。所保留的半透射材料薄膜190是對應(yīng)于第二半透射部分135的附加半透射部分135。附加半透射部分135的光透射可根據(jù)能使有預(yù)定波段的輻射光的僅僅一部分穿過的成分比例及其厚度加以控制。如上所述，通過步驟S140 S170形成第三半透射部分133。換言之，形成了光透射不同于基本半透射部分131和第二附加半透射部分133的第三光透射135。基本半透射部分131和第二附加半透射部分133的每一個的光透射都可根據(jù)所沉積的半透射材料的成分或厚度加以控制。如果重復(fù)上述工藝，可形成多個半透射部分。使用所形成的半透射部分，可圖案化多個層。通過這些工藝所形成的有多個半透射部分的半色調(diào)掩?？捎糜谥圃旄鞣N不同類型的平板顯示元件。接下來，將闡釋一種根據(jù)本發(fā)明一實施方案的制造有多個半透射部分的半色調(diào)掩模的第二工藝。圖7到圖10示出了根據(jù)本發(fā)明一實施方案，制造有多個半透射部分的半色調(diào)掩模的第二工藝。第二工藝的實施不同于第一工藝。首先，在由石英Oiz)制成的透明基板110上依次形成遮光材料薄膜120和第一正性光刻膠141，并且輻射激光束到第一正性光刻膠141的上表面，從而在第一正性光刻膠 141上繪制希望的圖案S10。遮光材料薄膜120通過圖案化Cr、CrX0y或其混合材料(優(yōu)選為遮光材料)形成。第一正性光刻膠141的受激光輻射部分通過顯影工藝去除S20。通過去除第一正性光刻膠141而被暴露于外的遮光材料薄膜120部分通過蝕刻工藝被去除S30。第一正性光刻膠141被完全去除S40。遮光材料薄膜120的去除第一正性光刻膠 141之處的部分，變成用于完全透射有預(yù)定波段的輻射光的光透射部分121。遮光材料薄膜 120的未去除第一正性光刻膠141之處的部分，變成用于完全遮蔽有預(yù)定波段的輻射光的遮光部分125。光透射部分121和遮光部分125在光刻工藝中形成于遮光層120上。接下來，形成用于透射有預(yù)定波段的輻射光的僅僅一部分的半透射部分130。這將在下面詳細(xì)闡釋。第二光刻膠165另外地形成在光透射部分121和遮光部分125上S50。這不同于一個通過濺射工藝將半透射材料薄膜沉積在光透射部分121和遮光部分125上的實施方案。接下來，輻射激光束在第二光刻膠165的上表面上，從而在第二光刻膠165上繪制希望的圖案。第二光刻膠165的受輻射區(qū)域通過顯影工藝去除S60。然后，形成將要于其上形成半透射部分131的間隔部分161。換言之，曝光和顯影第二光刻膠165，使暴露出將要于其上形成附加的半透射部分 131的部分對應(yīng)的光透射部分121。如上所述，在曝光和顯影第二光刻膠165之后，半透射材料被形成在已暴露出的光透射部分的上表面上(即間隔部分161的上表面上，該處將形成半透射部分131)，和第二光刻膠165的上表面上S70。換言之，通過沉積工藝形成半透射材料薄膜160，其透射所輻射在間隔部分161和第二光刻膠165上的預(yù)定波段的光的一部分。半透射材料薄膜160通過濺涂工藝形成。半透射材料薄膜160由能使預(yù)定波段的光的一部分穿過的化學(xué)成分組成S70。接下來，通過浮離法去除第二光刻膠165以及沉積在第三光刻膠165上表面上的半透射材料薄膜160 S80o半透射材料薄膜160僅保留在暴露出的光透射部分的和間隔部分161的上表面上，該間隔部分將形成附加半透射部分131。所保留的半透射材料薄膜160 是半透射部分131。第一形成的半透射部分131被稱為“基本半透射部分131”?；景胪干洳糠?31的光透射可根據(jù)僅能使具有預(yù)定波段的輻射光的一部分穿過的成分比例及其厚度加以控制。在形成基本半透射部分131之后，可形成多個光透射不同于基本半透射部分131 的分隔的半透射部分。換言之，可通過沉積由預(yù)定化學(xué)成分組成的半透射材料到光透射部分121上，即沉積到未形成基本半透射部分131的區(qū)域上(即透明基板110沒有被暴光的區(qū)域)，來形成至少一個光透射不同于基本半透射部分131的附加半透射部分。光透射不同于基本半透射131的半透射部分被稱為附加半透射部分。繼基本半透射部分131的第一附加半透射部分通過圖9的步驟S90 S120形成。 因為第一附加半透射部分通過與圖5中第一工藝相同的工藝形成，因此將省略額外的闡釋。隨著形成第一附加半透射部分之后重復(fù)執(zhí)行圖9的工藝，可不斷形成多個附加半透射部分。換言之，第二附加半透射部分可通過圖10的工藝形成。因為形成第二半透射部分的工藝與圖6的第一工藝相同，將省略其闡釋。下面將闡釋根據(jù)本發(fā)明另一實施方案的，有多個半透射部分的半色調(diào)掩模及其制造方法。參考圖11，根據(jù)本發(fā)明另一實施方案的有多個半透射部分的半色調(diào)掩模100包括透明基板110、遮光部分125、光透射部分121和多個半透射部分130，類似于本發(fā)明一實施方案。
透明基板110通常由石英Oiz)制成，但不限于此。透明基板110通?？捎赡軌蛲干涔獾耐该鞑牧现瞥?。遮光部分125和光透射部分121通過圖案化沉積在透明基板110上的遮光材料薄膜113和遮光材料薄膜115形成。換言之，用于透射光的光透射部分121是通過圖案化暴露的透明基板110部分。用于遮光的遮光部分125是半透射材料薄膜113和遮光材料薄膜115在圖案化之后保留的部分。換言之，遮光部分125通過依次沉積半透射材料薄膜113和遮光材料薄膜115形成，區(qū)別于本發(fā)明一實施方案的遮光部分(參考圖2)。半透射材料可包括作為主要元素的Cr、Si、Mo、Ta、Ti和Al，以及是由Cr、Si、Mo、 Ta、Ti和Al所組成的主要元素中的至少兩種或更多種元素混合的復(fù)合物，或還混有至少一種選自COx、Ox和Nx的附加物，其中χ是根據(jù)主要元素而改變的自然數(shù)。遮光材料薄膜115通過將Cr、CrxOy或其混合材料沉積在半透射材料薄膜113上形成。遮光材料薄膜115可由所有能遮光的材料中的任一種制成。同時，在光透射部分121的透明基板110上形成半透射部分130。通過沉積由多種成分組成的半透射材料，半透射部分130透射所輻射的預(yù)定波段的光的一部分。根據(jù)本發(fā)明一實施方案，可形成多個半透射部分130，并且所述多個半透射部分 130各具有彼此互不相同的光透射。在圖11中示出了三個半透射部分131、133和135，但是如果需要，可改變半透射部分的數(shù)目。至少兩個或更多個半透射部分130的光透射可根據(jù)所沉積的半透射材料的厚度或成分加以控制。換言之，光透射可根據(jù)組成半透射材料的成分的特性來控制，或當(dāng)使用相同成分時甚至可以通過厚度加以控制。半透射材料可包括作為主要元素的Cr、Si、Mo、Ta、Ti和Al，以及是由Cr、Si、Mo、 Ta、Ti和Al所組成的主要元素中的至少兩種或更多種元素混合的復(fù)合物，或還混有至少一種選自COx、Ox和Nx的附加物，其中χ是根據(jù)主要元素而改變的自然數(shù)。如果只是使有預(yù)定波段的輻射光的一部分穿過，該半透射部分130的成分可有多種不同的組成。例如，半透射部分130可由CrxOy、CrxCOy、CrxOyNz, SixOy、SixOyNz, SixCOy、 SixCOyNz^ MoxSiy、MoxOy、MoxOyNz> MoxCOy> MoxOyNz> MoxSiyOz、MoxSiyOzN^ MoxSiyCOzN、MoxSiyCOz> TaxOy> TaxOyNz> TaxCOy> TaxOyNz> AlxOy、AlxCOy、AlxOyNz> AlxCOy阪、Tix0y、Tix0y阪、TixCOy中的任一種或其組合組成。更優(yōu)選的是，半透射部分130 由含氧的鉻(CrxOy)組成，其中x、y和ζ是自然數(shù)，表示化學(xué)比例(chemical hydrator)的數(shù)目。沒有另外限制輻射光，因為光的波段可根據(jù)曝光系統(tǒng)而改變。然而，輻射光通常使用300nm 440nm的波段。理想的是，半透射部分130可透射部分輻射光，更優(yōu)選的是輻射光的10% 90%，但不限于此。接下來，將參考圖12到14闡釋一種根據(jù)本發(fā)明另一實施方案的，制造有多個半透射部分的半色調(diào)掩模的工藝。參考圖12到圖14，在由石英Ο ζ)制成的透明基板110上依次形成半透射材料薄膜113和遮光材料薄膜115 SlO0半透射材料可包括作為主要元素的Cr、Si、Mo、Ta、Ti和 Al，以及是由Cr、Si、Mo、Ta、Ti和Al所組成的主要元素中的至少兩種或更多種元素混合的復(fù)合物，或還混有至少一種選自C0x、0x和Nx的附加物，其中χ是根據(jù)主要元素而改變的自然數(shù)。接下來，在遮光材料薄膜115上形成第一正性光刻膠141 S20。輻射激光束到第一正性光刻膠141的上表面上，從而在第一正性光刻膠141上繪制希望的圖案。在全曝光工藝和半曝光工藝中在第一正性光刻膠141上形成圖案。換言之，通過接收所有輻射光對第一正性光刻膠141的整個厚度實施全曝光工藝。通過接收部分輻射光對第一正性光刻膠141的固定厚度處實施半曝光工藝。如果在進(jìn)行所述全曝光和半曝光工藝之后顯影第一正性光刻膠141的曝光部分， 則可形成全曝光區(qū)域145和半曝光區(qū)域143 S30。在形成全曝光區(qū)域145和半曝光區(qū)域143之后，依次蝕刻暴露在全曝光區(qū)域145 上的遮光材料薄膜115和存在于遮光材料薄膜115下部的半透射材料薄膜113。然后，形成光透射部分121，即暴露于外的透明基板110部分S40。在步驟S40中形成光透射部分121之后，對第一正性光刻膠141進(jìn)行灰化處理 (ashing process) 0然后，保留在半曝光區(qū)域143上的第一正性光刻膠141被去除，以將遮光材料薄膜115暴露于外，并在總體上降低第一正性光刻膠141的高度。如上所述，當(dāng)通過對第一正性光刻膠141進(jìn)行灰化處理從而將位于半曝光區(qū)域 143上的遮光材料薄膜115暴露于外時，所暴露的遮光材料薄膜115被局部蝕刻從而暴露出位于遮光材料薄膜115下部的半透射材料薄膜113 S60。所暴露的半透射材料薄膜113是第一半透射部分131。第一半透射部分131在下面被稱為基本半透射部分131。在形成基本半透射部分131之后，保留在遮光材料薄膜115 上的第一正性光刻膠141被去除。于是，形成了遮光部分125，該遮光部分通過沉積半透射材料薄膜113和遮光材料薄膜115來形成?；景胪干洳糠?31的光透射可根據(jù)能使有預(yù)定波段的輻射光的僅僅一部分穿過的化學(xué)成分及其厚度加以控制。半透射材料可包括作為主要元素的Cr、Si、Mo、Ta、Ti和Al，以及是由Cr、Si、Mo、 Ta、Ti和Al所組成的主要元素中的至少兩種或更多種元素混合的復(fù)合物，或還混有至少一種選自COx、Ox和Nx的附加物，其中χ是根據(jù)主要元素而改變的自然數(shù)。如果只是使有預(yù)定波段的輻射光的一部分穿過，該半透射部分130的成分可有多種不同的組成。例如，半透射部分130可由CrxOy、CrxCOy、CrxOyNz, SixOy、SixOyNz, SixCOy、 SixCOyNz^ MoxSiy、MoxOy、MoxOyNz> MoxCOy> MoxOyNz> MoxSiyOz、MoxSiyOzN^ MoxSiyCOzN、MoxSiyCOz> TaxOy> TaxOyNz> TaxCOy> TaxOyNz> AlxOy、AlxCOy、AlxOyNz> A1 xCOyNz,TixOy,TixOyNz,TixCOy中的任一種或其組合組成。更優(yōu)選的是，半透射部分130 由含氧的鉻(CrxOy)組成，其中x、y和ζ是自然數(shù)，表示化學(xué)比例(chemical hydrator)的數(shù)目。沒有另外限制輻射光，因為光的波段可根據(jù)曝光系統(tǒng)而改變。然而，輻射光通常使用300nm 440nm的波段。理想的是，半透射部分130可透射部分輻射光，更優(yōu)選的是輻射光的10% 90%，但不限于此。如上所述，在形成基本半透射部分131之后，可形成多個基本半透射部分131和光透射不同的分隔的半透射部分。換言之，在步驟S80中，由預(yù)定化學(xué)成分組成的半透射材料被沉積在光透射部分121上，從而形成基本半透射部分131和至少一個光透射不同的附加半透射部分。在下文中，光透射不同于基本半透射部分131的半透射部分被稱為“附加半透射”。為形成第二半透射，即附加半透射部分133，將第二光刻膠165涂在光透射部分、 半透射部分131和遮光部分S80上。接下來，輻射激光束到第二光刻膠165的上表面上，從而在第二光刻膠165上繪制希望的圖案。第二光刻膠165的輻射部分被顯影和去除S90。如步驟S90，形成間隔部分 161，該間隔部分處將形成附加的半透射部分133。換言之，曝光和顯影第二光刻膠165，從而使僅暴露出將要于其上形成附加的半透射部分133的部分對應(yīng)的光透射部分121。如上所述，在曝光和顯影第二光刻膠165之后，半透射材料形成在被暴露出的光透射部分121的上表面上，即間隔部分161和第二光刻膠165的每一個的上表面上S100。換言之，通過沉積工藝形成間隔部分170和半透射材料薄膜180，該處半透射材料薄膜160僅透射所輻射在第二光刻膠165上的預(yù)定波段的光的一部分。半透射材料薄膜 160通過濺涂工藝形成。半透射材料薄膜160由能使有預(yù)定波段的輻射光的僅僅一部分穿過的化學(xué)成分組成S100。接下來，通過浮離法去除第二光刻膠165和沉積在第二光刻膠165上表面上的半透射材料薄膜160 SllO0半透射材料薄膜160僅保留在暴露出的光透射部分的和間隔部分161的上表面上，該間隔部分處將形成附加的半透射部分133。所保留的半透射材料薄膜 160是對應(yīng)于第三半透射部分133的附加半透射部分133。附加半透射部分133的光透射可根據(jù)能使有預(yù)定波段的輻射光的僅僅一部分穿過的成分比例及其厚度加以控制。如上所述，第二半透射部分133通過步驟S80 SllO形成。換言之，形成了光透射不同于基本半透射部分131的光透射部分，即第二附加半透射部分133。基本半透射部分 131和第二附加半透射部分133每一個的光透射都可根據(jù)所沉積的半透射材料的成分或厚度加以控制。如果重復(fù)步驟S80 S110，可另外形成附加半透射部分。然而，因為另外形成的附加半透射部分形成于透明基板110暴露出的光透射部分121上，光刻膠的曝光區(qū)域和顯影區(qū)域變得不同。換言之，為了另外形成附加半透射部分，重復(fù)進(jìn)行形成附加半透射部分。因而，如果需要可形成無限多的半透射部分。下面，將簡要闡釋一種形成對應(yīng)于第三半透射部分135的附加半透射部分的工藝。當(dāng)已形成兩個半透射部分131和133時，第三光刻膠175隨涂覆形成在半透射部分131和133、遮光部分125和光透射部分上S120。然后，輻射激光束從而曝光第三光刻膠 175的希望部分，并且顯影曝光部分S130。因此，形成了將要于其上形成第三半透射部分 135的間隔部分171。在形成間隔部分171之后，半透射材料薄膜170沉積在第三光刻膠175和間隔部分171的上表面上。接下來，沉積半透射材料薄膜170，以透射所輻射在間隔部分171和第三光刻膠 175上的預(yù)定波段的光的一部分S140。半透射材料薄膜170通過濺涂工藝形成。半透射材料薄膜170由能使有預(yù)定波段的輻射光的僅僅一部分穿過的化學(xué)成分組成。接下來，通過浮離法去除第三光刻膠175和沉積在第三光刻膠175上表面上的半透射材料薄膜170。半透射材料薄膜170僅保留在暴露出的光透射部分的和間隔部分171 的上表面上，該間隔部分處將形成附加的半透射部分135。所保留的半透射材料薄膜170是對應(yīng)于第二半透射部分135的附加半透射部分135。附加半透射部分135的光透射可根據(jù)能使有預(yù)定波段的輻射光的僅僅一部分穿過的成分比例及其厚度加以控制。如上所述，第三半透射部分133通過步驟S120 S150形成。換言之，形成光透射不同于基本半透射部分131和第二附加半透射部分133的第三光透射135?；景胪干洳糠?31和第二附加基本半透射部分133每一個的光透射都可根據(jù)所沉積的半透射材料的成分或厚度加以控制。如果重復(fù)上述工藝，可形成多個半透射部分。使用所形成的半透射部分可圖案化多個層。通過上述工藝所形成的有多個半透射部分的半色調(diào)掩?？捎糜谥圃旄鞣N類型的平板顯示元件。接下來，將闡釋一種根據(jù)本發(fā)明再一實施方案的有多個半透射部分的半色調(diào)掩模及其制造方法的優(yōu)選實施方案。參考圖15到圖17，有多個半透射部分的半色調(diào)掩模包括透明基板110、遮光部分 130、光透射部分120和多個半透射部分140。透明基板110通常由石英Oiz)制成，但不限于此。透明基板110可通常由能夠透射光的透明材料制成。遮光部分130和光透射部分120通過圖案化那沉積在透明基板110 上的遮光材料薄膜來形成。換言之，用于透射光的光透射部分120是通過圖案化暴露出的透明基板110部分。 用于遮光的遮光部分130是半透射材料薄膜120和遮光材料薄膜130在圖案化之后保留的部分。遮光材料薄膜由Cr或CrxOy中任一種或其混合材料制成。遮光材料薄膜可由所有能遮光的材料中任一種制成。換言之，形成有兩種或更多種光透射不同的半透射部分140，該半透射部分使輻射在透明基板110上的具有預(yù)定波段的光穿過。半透射部分140包括由輻射激光束所形成的切口型半透射部分，以及由沉積所述半透射材料形成的沉積型半透射部分。因此，半透射部分140可僅由切口型半透射部分、沉積型半透射部分及其組合形成。在圖15中，附圖標(biāo)記“141”表示“切口型半透射部分”，附圖標(biāo)記“143”表示“沉積型半透射部分”。在圖16中，附圖標(biāo)記“141”、“147”和“149”表示“切口型半透射部分”， 附圖標(biāo)記“141”和“145”表示“沉積型半透射部分”。在圖17中，附圖標(biāo)記“141”和“143” 表示“切口型半透射部分”，附圖標(biāo)記“ 145”表示“沉積型半透射部分?！备鶕?jù)本發(fā)明的再一方面，形成多個半透射部分140，所述多個半透射部分140的光透射互不相同。所述至少兩個或更多個半透射部分140的沉積型光透射部分的光透射可根據(jù)半透射材料薄膜的化學(xué)成分或厚度加以控制。半透射材料可包括作為主要元素的Cr、Si、Mo、Ta、Ti和Al，以及是由Cr、Si、Mo、Ta、Ti和Al所組成的主要元素中的至少兩種或更多種元素混合的復(fù)合物，或還混有至少一種選自COx、Ox和Nx的附加物，其中χ是根據(jù)主要元素而改變的自然數(shù)。如果只是使有預(yù)定波段的輻射光的一部分穿過，該半透射部分130的成分可有多種不同的組成。例如，半透射部分130可由CrxOy、CrxCOy、CrxOyNz, SixOy、SixOyNz, SixCOy、 SixCOyNz^ MoxSiy、MoxOy、MoxOyNz> MoxCOy> MoxOyNz> MoxSiyOz、MoxSiyOzN^ MoxSiyCOzN、MoxSiyCOz> TaxOy> TaxOyNz> TaxCOy> TaxOyNz> AlxOy、AlxCOy、AlxOyNz> AlxCOy阪、Tix0y、Tix0y阪、TixCOy中的任一種或其組合組成。更優(yōu)選的是，半透射部分130 由含氧的鉻(CrxOy)組成，其中x、y和ζ是自然數(shù)，表示化學(xué)比例(chemical hydrator)的數(shù)目。半透射部分的切口型半透射部分可形成在遮光部分130或者沉積型半透射部分的預(yù)定部分上。換言之，切口型半透射部分通過將激光束輻射到遮光部分130或沉積型半透射部分上而形成。所形成的切口型半透射部分的光透射可根據(jù)切口的寬度和高度加以控制。切口型半透射部分和沉積型半透射部分使所輻射的光的一部分穿過，以及由光透射所輻射的光是互不相同的。沒有另外限制輻射光，因為光的波段可根據(jù)曝光系統(tǒng)而改變。然而，輻射光通常使用300nm 440nm的波段。理想的是，半透射部分131可透射輻射光的一部分，優(yōu)選為輻射光的10% 90%，但不限于此。接下來，將參考圖18到圖20闡釋根據(jù)本發(fā)明的再一實施方案的，制造有多個半透射部分的半色調(diào)掩模的第一工藝。首先，在由石英Oiz)制成的透明基板110上依次形成遮光材料薄膜111和第一正性光刻膠113，輻射激光束到第一正性光刻膠113的上表面從而在第一正性光刻膠113上繪制希望的圖案S10。遮光材料薄膜120由Cr、CrxOy中的任一種或其混合材料(優(yōu)選為遮光材料)形成，其中X是能根據(jù)元素的組成而改變的自然數(shù)。第一正性光刻膠113的受激光束輻射的部分被顯影工藝去除S20。當(dāng)輻射激光束時，可在第一正性光刻膠113上形成至少一個切口形狀。遮光材料薄膜111通過顯影工藝而暴露于外的部分通過蝕刻工藝去除S30。第一正性光刻膠113被完全去除S40。遮光材料薄膜111的去除第一正性光刻膠113之處的部分，變成用于完全透射有預(yù)定波段的輻射光的光透射部分120。遮光材料薄膜111的沒有去除第一正性光刻膠113 之處的部分，變成用于完全遮蔽有預(yù)定波段的輻射光的遮光部分130。在遮光材料薄膜111 中，切口形的圖案化部分變成用于使部分輻射光穿過的切口型半透射部分141。在光刻工藝中，光透射部分120、遮光部分125和切口型半透射部分141形成于遮光材料薄膜111上。接下來，在形成切口型半透射部分141之后，通過將半透射材料沉積在半透射部分120上形成至少一個沉積型半透射部分。沉積型半透射部分使部分輻射光穿過，其光透射不同于切口型半透射部分141。為形成光透射不同于切口型半透射部分141的沉積型半透射部分，第二光刻膠 115被涂在光透射部分120、切口型半透射部分14和遮光部分130上S50。
接下來，輻射激光束到第二光刻膠115的上表面上，從而在第二光刻膠115上繪制希望的圖案。第二光刻膠115的受輻射區(qū)域通過顯影工藝去除S60。于是，形成了將要于其上形成沉積型半透射部分143的間隔部分150。換言之，曝光和顯影第二光刻膠115，使暴露出將要于其上形成沉積型半透射部分 143的區(qū)域?qū)?yīng)的光透射部分120。如上所述，在暴露和顯影第二光刻膠115之后，半透射材料形成于被暴露的光透射部分120的上表面上，即間隔部分150的上表面(在此將形成沉積型半透射部分143)以及第二光刻膠115的上表面上S70。換言之，半透射材料薄膜160透射所輻射在間隔部分150和第二光刻膠115上的預(yù)定波段的光的一部分。通過濺涂工藝形成半透射材料薄膜160。半透射材料薄膜160由能夠使預(yù)定波段的光的一部分穿過的化學(xué)成分組成S70。接下來，沉積在第三光刻膠165上的第二光刻膠115和半透射材料薄膜160通過浮離法去除。半透射材料薄膜160僅保留在暴露出的光透射部分的和間隔部分150的上表面上，在該間隔部分處將形成沉積型半透射部分143。所保留的半透射材料薄膜160是沉積型半透射部分143。沉積型半透射部分143的光透射可根據(jù)僅使有預(yù)定波段的輻射光的一部分穿過的成分比例及其厚度加以控制。沉積型半透射部分143通過步驟S50 S80形成。換言之，可形成光透射不同于基本半透射部分131的分隔的半透射部分。如果另外形成沉積型半透射部分，則重復(fù)步驟S50 S80。然而，因為附加沉積型半透射部分形成于透明基板Iio被暴露的光透射部分120上，光刻的曝光區(qū)域和顯影區(qū)域被改變。換言之，為另外形成沉積型半透射部分，重復(fù)步驟S50 S80。因此，如果需要則形成多個半透射部分。為了方便闡釋，將簡要闡釋形成附加沉積型半透射部分145的工藝。當(dāng)已經(jīng)形成切口型半透射部分141和沉積型半透射部分143時，第三光刻膠117 采用涂覆形成在兩個半透射部分141和143、遮光部分130和光透射部分120上。然后，輻射激光束從而曝光第三光刻膠117的希望部分，并且顯影曝光部分S100。因此，形成了將要于其上形成沉積型半透射部分145的間隔部分170。在形成間隔部分170之后，半透射材料薄膜160沉積在第三光刻膠117和間隔部分170的上表面上。接下來，沉積半透射材料薄膜160，以透射所輻射在間隔部分170和第三光刻膠 117上的預(yù)定波段的光的一部分S110。半透射材料薄膜160通過濺涂工藝形成。半透射材料薄膜160由能使有預(yù)定波段的輻射光的僅僅一部分穿過的化學(xué)成分組成。接下來，通過浮離法去除第三光刻膠117和沉積在第三光刻膠117上表面上的半透射材料薄膜160 S120。半透射材料薄膜160僅保留在暴露出的光透射部分的和間隔部分 170的上表面上，在該間隔部分處將形成沉積型半透射部分145。所保留的半透射材料薄膜 160是附加沉積型半透射部分145。附加沉積型半透射部分145的光透射可根據(jù)能使有預(yù)定波段的輻射光的僅僅一部分穿過的成分比例及其厚度加以控制。
如上所述，附加沉積型半透射部分145通過步驟S90 S120形成。換言之，形成有光透射不同于切口型半透射部分141和沉積型半透射部分143的附加沉積型半透射部分 145。接下來，將參考圖21到圖沈闡釋根據(jù)本發(fā)明再一實施方案的制造有多個半透射部分的半色調(diào)掩模的第二工藝。首先，依次形成用于遮蔽所輻射在由石英Oiz)制成的透明基板110上的光的遮光材料薄膜111和第一正性光刻膠113，并且輻射激光束到第一正性光刻膠113的上表面從而在第一正性光刻膠113上繪制希望圖案S10。第一正性光刻膠113的受激光束輻射的部分通過顯影工藝去除S20。通過去除第一正性光刻膠141而被暴露于外的遮光材料薄膜120部分通過蝕刻工藝去除S30。第一正性光刻膠113被完全去除S40。遮光材料薄膜111的去除第一正性光刻膠 113之處的部分，變成用于完全透射有預(yù)定波段的輻射光的光透射部分120。遮光材料薄膜 120的沒有去除第一正性光刻膠113之處的部分，變成用于完全遮蔽有預(yù)定波段的輻射光的遮光部分130。在光刻工藝中，光透射部分120和遮光部分130形成于遮光材料薄膜111 上。接下來，形成用于透射有預(yù)定波段的輻射光的僅僅一部分的半透射部分120。這將在下文詳細(xì)闡釋。通過沉積工藝形成用于透射所輻射在光透射部分120和遮光部分130上的有預(yù)定波段光的僅僅一部分的半透射材料薄膜150 S50。半透射材料薄膜150通過濺涂工藝形成。 半透射材料薄膜150由能使有預(yù)定波段的輻射光的僅僅一部分穿過的化學(xué)成分組成。在步驟S50中形成半透射材料薄膜150之后，將第二正性光刻膠155涂在半透射材料薄膜150上S60。在步驟S60中，通過輻射激光束曝光并繪制第二正性光刻膠145，使半透射材料薄膜150的預(yù)定部分被暴露于外。第二正性光刻膠145的受激光束輻射的部分被顯影和去除S70。半透射材料薄膜150的暴露于外的部分是該半透射材料薄膜150沉積于其上的透明基板110上表面(除了其中有一部分處將形成半透射部分之外)接下來，對半透射材料薄膜150的曝光部分進(jìn)行濕式蝕刻，從而將透明基板110的預(yù)定部分暴露于外S80。去除沒有進(jìn)行濕式蝕刻的存在于半透射材料薄膜150上的第二正性光刻膠155 S90。半透射材料薄膜150保留在遮光部分130和透明基板110每一個的上表面的一部分上。保留在透明基板110上表面的所述部分上的半透射材料薄膜150是沉積型半透射部分145。換言之，能透射所輻射在光透射部分121的一部分上的預(yù)定波段的光的一部分的化學(xué)成分被涂到沉積型半透射部分145上。沉積型半透射部分145透射有預(yù)定波段的輻射光的僅僅一部分。沉積型半透射部分145的光透射可根據(jù)能透射有預(yù)定波段的輻射光的僅僅一部分的化學(xué)成分的成分比例及其厚度加以控制。如上所述，如果沉積型半透射部分145通過步驟SlO S80形成，則遮光部分130 包括半透射材料薄膜150。當(dāng)形成沉積型半透射部分145時，將參考圖25和圖沈闡釋遮光部分130不包括半透射材料薄膜150這種情況。因為步驟SlO S40與圖21的步驟相同，將省略其闡釋。將參考圖沈闡釋形成沉積型半透射部分145的工藝。再次參考圖25的步驟S40，為在完全去除第一光刻膠113之后形成沉積型半透射部分，第二光刻膠巧5被涂在光透射部分120和遮光部分130上S50。接下來，輻射激光束到第二光刻膠155的上表面上，從而在第二光刻膠155上繪制希望的圖案。第二光刻膠155的輻射區(qū)域通過顯影工藝去除S60。于是，形成了將要于其上形成沉積型半透射部分145的間隔部分。換言之，曝光和顯影第二光刻膠155，使暴露出將要于其上形成沉積型半透射部分 145的區(qū)域?qū)?yīng)的光透射部分120。如上所述，在曝光和顯影第二光刻膠155之后，在所暴露出的光透射部分120的上表面上(即將要形成沉積型半透射部分145的間隔部分161的上表面上)以及第二光刻膠 155的上表面上形成半透射材料S70。換言之，通過沉積工藝形成半透射材料薄膜150，其透射所輻射在間隔部分和第二光刻膠155上的預(yù)定波段的光的一部分。半透射材料薄膜150通過濺涂工藝形成。半透射材料薄膜150由能夠使預(yù)定波段的光的一部分穿過的化學(xué)成分組成S70。接下來，通過浮離法去除沉積在第三光刻膠165上表面的第二光刻膠155和半透射材料薄膜150。半透射材料薄膜150僅保留在暴露出的光透射部分的和間隔部分的上表面上，在該間隔部分處將形成沉積型半透射部分145。所保留的半透射材料薄膜150是沉積型半透射部分145。沉積型半透射部分145的光透射可根據(jù)能使有預(yù)定波段的輻射光的僅僅一部分穿過的成分比例及其厚度加以控制。如上所述，如果沉積型半透射部分145通過圖21、22、25和沈形成，則形成了至少一個光透射不同于沉積型半透射部分145的切口型半透射部分?？赏ㄟ^將激光束輻射到沉積型半透射部分145或遮光部分130上形成切口型半透射部分。參考圖23和對，將闡釋一種形成切口型半透射部分的工藝。將在下文闡釋的該工藝，繼圖22的步驟S80之后，但可繼圖沈的步驟S80之后進(jìn)行處理。在已形成的沉積型半透射部分145、遮光部分130和光透射部分120上形成第三光刻膠165。接下來，輻射激光束到第三光刻膠165的上表面上，從而在第三光刻膠165上繪制希望的圖案。通過顯影工藝去除第三光刻膠165的輻射區(qū)域。當(dāng)輻射激光束時，在第三光刻膠 165上形成至少一個切口形狀。因此，如果顯影第三光刻膠165的受激光束輻射的部分，則可形成至少一個切口間隔部分。遮光部分130和沉積型半透射部分145每一個的曝光區(qū)域都通過蝕刻工藝去除 Slioo然后，去除第三光刻膠165 S120。切口型半透射形成在遮光部分130和沉積型半透射部分145中的至少一個上。在圖IOc中，例示了切口型半透射部分143、147和149形成在遮光部分130和沉積型半透射部分145上。如上所述，切口型半透射部分143、147和149的光透射不同于遮光部分130。切口型半透射部分143、147和149的光透射也彼此互不相同。切口型半透射部分143、147和149的光透射可根據(jù)切口的寬度、切口的數(shù)量以及切口的間隔(沉積型半透射部分或遮光部分)而改變。同時，在形成切口型半透射部分143、147和149之后，通過在光透射部分120上沉積半透射材料可另外形成至少一個沉積型半透射部分。附加沉積型半透射部分使一部分光穿過，其光透射不同于切口型半透射部分143、147和149以及沉積型半透射部分145。參考圖24，為形成附加沉積型半透射部分，在光透射部分120、切口型半透射部分 143、147和149、沉積型半透射部分145以及遮光部分130上涂以第四光刻膠170。接下來，輻射激光束到第四光刻膠170的上表面上，從而在第四光刻膠170上繪制希望圖案。通過顯影工藝去除第四光刻膠170的受輻射區(qū)域S140。形成了將要于其上形成附加沉積型半透射部分141的間隔部分171。換言之，曝光和顯影第四光刻膠170，使暴露出將要于其上形成沉積型半透射部分 141的區(qū)域?qū)?yīng)的光透射部分120。如上所述，在曝光和顯影第四光刻膠170之后，在暴露出的光透射部分120的上表面上(即間隔部分171的上表面上，該處將形成沉積型半透射部分141)，以及第四光刻膠 170的上表面上形成半透射材料S150。換言之，形成了半透射材料薄膜170，其透射所輻射在間隔部分171和第四光刻膠 170上的預(yù)定波段的光的一部分。半透射材料薄膜175通過濺涂工藝形成。半透射材料薄膜175由能夠使預(yù)定波段的光的僅僅一部分穿過的化學(xué)成分組成。接下來，通過浮離法去除第四光刻膠170和沉積在第四光刻膠170上表面的半透射材料薄膜175。半透射材料薄膜175僅保留在暴露出的光透射部分的和間隔部分171的上表面上，該間隔部分處將形成沉積型半透射部分141。所保留的半透射材料薄膜175是沉積型半透射部分141。附加沉積型半透射部分141的光透射可根據(jù)能使有預(yù)定波段的輻射光的僅僅一部分穿過的成分比例及其厚度加以控制。附加沉積型半透射部分143通過步驟S130 S160形成。換言之，可形成光透射不同于切口型半透射部分143、147和149以及已經(jīng)形成的沉積型半透射部分145的分隔的半透射部分。如果另外形成沉積型半透射部分，則重復(fù)步驟S130 S160。然而，因為附加沉積型半透射部分形成于透明基板Iio被暴露的光透射部分120上，所以只改變光刻膠的曝光區(qū)域和顯影區(qū)域。換言之，為另外形成沉積型半透射部分，重復(fù)步驟S130 S160。因此，如果需要可形成多個半透射部分。接下來，將參考圖27到圖四闡釋根據(jù)本發(fā)明再一實施方案的制造有多個半透射部分的半色調(diào)掩模的工藝。參考圖27到圖四，在由石英Ο ζ)制成的透明基板110上依次形成半透射材料薄膜113和用于遮蔽所輻射在半透射部分上的光的遮光材料薄膜115 SlO0半透射材料113可包括半透射材料可包括作為主要元素的Cr、Si、Mo、Ta、Ti和 Al，以及是由Cr、Si、Mo、Ta、Ti和Al所組成的主要元素中的至少兩種或更多種元素混合的復(fù)合物，或還混有至少一種選自C0x、0x和Nx的附加物，其中χ是根據(jù)主要元素而改變的自然數(shù)。接下來，在第一正性光刻膠160的上表面上輻射激光束，從而在第一正性光刻膠 160上繪制希望的圖案。該圖案在全曝光工藝和半曝光工藝中形成于第一正性光刻膠160上。換言之，通過接收所有輻射光，對第一正性光刻膠160的整個厚度實施全曝光工藝。通過接收部分輻射光，對第一正性光刻膠160的固定的厚度實施半曝光工藝。如果在進(jìn)行全曝光和半曝光工藝之后顯影第一正性光刻膠160的曝光部分，則形成全曝光區(qū)域161和半曝光區(qū)域163。在形成全曝光區(qū)域161和半曝光區(qū)域163之后，依次蝕刻曝光在全曝光區(qū)域161 上的遮光材料薄膜115和存在于遮光材料薄膜115下部的半透射材料薄膜113。于是形成光透射部分120，即透明基板110的暴露于外的部分S30。在步驟S30中形成光透射部分120之后，對第一正性光刻膠160進(jìn)行灰化處理。 然后，去除保留在半曝光區(qū)域163上的第一正性光刻膠160，以將遮光材料薄膜115暴露于外，并且整體減少第一正性光刻膠160的高度。如上所述，當(dāng)通過對第一正性光刻膠160進(jìn)行灰化處理將位于半曝光區(qū)域163上的遮光材料薄膜115暴露于外時，所暴露的遮光材料薄膜115被局部蝕刻，從而暴露出位于遮光材料薄膜115下部的半透射材料薄膜113 S50。所暴露的半透射材料薄膜113是根據(jù)本發(fā)明再一實施方案的第三工藝的沉積型半透射部分145。在形成沉積型半透射部分145之后，去除保留在遮光材料薄膜115上的第一正性光刻膠160。于是，形成了通過沉積半透射材料薄膜113和遮光材料薄膜115而形成的遮光部分130。沉積型半透射部分145的光透射可根據(jù)能使有預(yù)定波段的輻射光的僅僅一部分穿過的化學(xué)成分及其厚度加以控制。沉積型半透射部分145可包括作為主要元素的Cr、Si、Mo、Ta、Ti和Al，以及是由 Cr、Si、Mo、Ta、Ti和Al所組成的主要元素中的至少兩種或更多種元素混合的復(fù)合物，或還混有至少一種選自COx、Ox和Nx的附加物，其中χ是根據(jù)主要元素而改變的自然數(shù)。如上所述，在形成沉積型半透射部分145之后，可形成至少一個光透射不同于沉積型半透射部分145的切口型半透射部分。接下來，將闡釋一種在沉積型半透射部分145上形成切口型半透射部分的工藝。首先，在已形成的沉積型半透射部分145、半透射材料薄膜113和遮光材料薄膜 115沉積于其上的遮光部分130、以及光透射部分120上形成第二正性光刻膠170。接下來，輻射激光束到第二光刻膠170的上表面上，從而在第二光刻膠170上繪制
希望圖案。通過顯影工藝去除第三光刻膠165的輻射區(qū)域。當(dāng)輻射激光束時，在第二光刻膠 170上可形成至少一個切口形狀。因此，如果顯影第二光刻膠170的受激光束輻射之處，可形成至少一個切口間隔部分S80。遮光部分130和沉積型半透射部分145的每個暴露區(qū)域通過蝕刻工藝被去除S90。 然后，去除第二光刻膠170 S90。在遮光部分130和沉積型半透射部分145的至少一個上形成切口型半透射部分141。例示了僅在沉積型半透射部分145上形成切口型半透射部分141 SlOO0如上所述，切口型半透射部分141的光透射不同于之前形成的沉積型半透射145。為形成光透射不同于已形成的切口型半透射141的切口型半透射部分，重復(fù)步驟 S60 SlOO0參考圖四，在步驟SllO S140中，可形成光透射不同于沉積型半透射部分140和切口型半透射部分141的附加切口型半透射部分143。如果另外形成附加半透射部分，則執(zhí)行步驟S80 Sl 10。然而，既然在其中每個都不形成切口型半透射部分141的沉積型半透射部分145 或遮光部分130上形成附加切口型半透射部分143，則可改變光刻膠的曝光區(qū)域和顯影區(qū)域。附加切口型半透射部分143可通過改變切口的寬度或切口的數(shù)量擁有不同于切口型半透射部分141的光透射。工業(yè)應(yīng)用如上所述，根據(jù)本發(fā)明的有多個半透射部分的半色調(diào)掩模及其制造方法產(chǎn)生了如下效果首先，使該掩模具有至少兩種或更多種其光透射互不相同的半透射部分，利用該一個掩?？梢詫Χ鄠€層進(jìn)行圖案化，使得可以使用多種平板顯示元件。其次，由于在光刻工藝中使用一個掩模，從而使得縮短了制作工藝并降低了成本。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)理解，在不偏離由如下權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可在形式和細(xì)節(jié)上做出各種替換、修改和改變。因此，應(yīng)意識到上述實施方案僅意在示例性目的而不應(yīng)解釋為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種具有多個半透射部分的半色調(diào)掩模，包括 透明基板；光透射部分，其形成于所述透明基板上以透射預(yù)定波段的輻射光； 遮光部分，其形成于所述透明基板上以遮蔽所述預(yù)定波段的輻射光；以及至少兩個或更多個半透射部分，其通過將半透射材料沉積在所述透明基板上形成，用于以各不相同的光透射使所述預(yù)定波段的輻射光穿過，其中所述半透射材料包括作為主要元素的Cr、Si、Mo、Ta、Ti和Al，以及是至少兩種或更多種主要元素混合而成的復(fù)合材料，或者是在復(fù)合材料中加入了 C0x、0x和Nx中的至少一種的其他材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半色調(diào)掩模，其中所述至少兩個或更多個半透射部分的光透射根據(jù)所述半透射材料的成分或所述半透射部分的厚度加以控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半色調(diào)掩模，其中所述遮光部分通過沉積遮光材料薄膜來形成，或通過依次沉積半透射材料薄膜和遮光材料薄膜而形成。
4.一種制造具有多個半透射部分的半色調(diào)掩模的方法，包括在透明基板上依次形成遮光層和第一光刻膠，并通過依次使用曝光工藝、顯影工藝和蝕刻工藝在所述遮光層上形成用于透射光的光透射部分和用于遮蔽光的遮光部分；在去除所述第一光刻膠之后，沉積用于透射所輻射在所述遮光部分和所述光透射部分上的預(yù)定波段的光的僅僅一部分的半透射材料；在所述半透射材料上形成第二光刻膠，并曝光和顯影所述第二光刻膠以暴露出所述半透射材料的一部分；在蝕刻所暴露的所述半透射材料之后，通過去除所述第二光刻膠形成基本半透射部分；以及在其上未形成所述基本半透射部分的光透射部分上沉積半透射材料，并形成至少一個光透射不同于所述基本半透射部分的附加半透射部分。
5.一種制造有多個半透射部分的半色調(diào)掩模的方法，包括依次在透明基板上形成遮光層和第一光刻膠，并通過依次使用曝光工藝、顯影工藝和蝕刻工藝在所述遮光層上形成用于透射光的透射部分和用于遮蔽光的遮光部分；在去除所述第一光刻膠，并在所述光透射部分和所述遮光部分上形成第二光刻膠之后，曝光和顯影所述第二光刻膠，以將于其上形成半透射部分的一部分光透射部分暴露于外；將所述半透射材料沉積到所述暴露于外的光透射部分的上部和所述第二光刻膠的上部；通過使用浮離法去除所述第二光刻膠和沉積在所述第二光刻膠上部的所述半透射材料，并保留只是位于所述的暴露于外的光透射部分的上部的半透射材料，以此來形成基本半透射部分；以及將所述半透射材料沉積在其上未形成所述基本半透射部分的所述光透射部分上，并形成至少一個光透射不同于所述基本半透射部分的附加半透射部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其中形成所述半透射部分包括將第三光刻膠形成在所述基本半透射部分、所述光透射部分和所述遮光部分上，并曝光和顯影所述第三光刻膠，以將于其上形成半透射部分的一部分光透射部分暴露于外；將所述半透射材料沉積到所述暴露于外的光透射部分的上部以及所述第三光刻膠的上部；以及通過使用浮離法去除所述第三光刻膠和沉積在所述第三光刻膠上部的所述半透射材料，并保留只是位于所述的暴露于外的光透射部分的上部的所述半透射材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其中重復(fù)進(jìn)行形成附加半透射部分，以另外形成附加半透射部分。
8.—種制造有多個半透射部分的半色調(diào)掩模的方法，包括通過在透明基板上依次形成半透射材料薄膜、遮光材料薄膜和第一光刻膠，在所述第一光刻膠上進(jìn)行全曝光工藝和半曝光工藝，并顯影所述第一光刻膠的曝光部分，而形成全曝光區(qū)域和半曝光區(qū)域；依次蝕刻均分別暴露在所述全曝光區(qū)域上的遮光材料薄膜和半透射材料薄膜，從而形成光透射部分；在所述第一光刻膠上進(jìn)行灰化處理，以將位于所述半曝光區(qū)域上的遮光材料薄膜暴露于外；通過局部蝕刻所述暴露于外的遮光材料薄膜以將所述半透射材料薄膜暴露于外，而形成基本半透射部分，并通過去除所述第一光刻膠形成遮光部分；以及通過在所述光透射部分上沉積所述半透射材料形成至少一個光透射不同于所述基本半透射部分的附加半透射部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中形成所述半透射部分包括將第二光刻膠形成于基本半透射部分、光透射部分和遮光部分上，并曝光和顯影所述第二光刻膠，從而將于其上形成半透射部分的一部分光透射部分暴露于外；將所述半透射材料沉積到所述暴露于外的光透射部分的上部和所述第二光刻膠的上部；以及通過使用浮離法去除所述第二光刻膠和沉積在所述第二光刻膠上部的所述半透射材料，并保留只是位于所述的暴露于外的光透射部分的上部的所述半透射材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中重復(fù)進(jìn)行形成附加半透射部分，以另外形成附加半透射部分。
11.一種有多個半透射部分的半色調(diào)掩模，包括 透明基板；光透射部分，其在所述透明基板上形成以透射預(yù)定波段的輻射光；遮光部分，其在所述透明基板上形成以遮蔽預(yù)定波段的輻射光；以及至少兩個或更多個半透射部分，其以互不相同的光透射使所述預(yù)定波段的輻射光穿過；其中所述半透射部分包括切口型半透射部分、沉積型半透射部分或其組合。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半色調(diào)掩模，其中所述沉積型半透射部分通過沉積所述半透射材料薄膜形成。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半色調(diào)掩模，其中所述切口型半透射部分形成在遮光部分或沉積型半透射部分的預(yù)定部分上。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半色調(diào)掩模，其中所述沉積型半透射部分的光透射根據(jù)所述半透射材料薄膜的成分或厚度而改變。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的半色調(diào)掩模，其中所述半透射材料包括作為主要元素的 Cr、Si、Mo、Ta、Ti和Al，以及是由Cr、Si、Mo、Ta、Ti和Al所組成的主要元素中的至少兩種或更多種元素混合的復(fù)合物，或還混有至少一種選自Cox、Ox和Nx的附加物。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半色調(diào)掩模，其中所述切口型半透射部分的光透射根據(jù)所述切口的寬度和高度而改變。
17.—種制造有多個半透射部分的半色調(diào)掩模的方法，包括在透明基板上依次形成遮光材料薄膜和第一光刻膠，然后使用曝光工藝和顯影工藝在所述第一光刻膠上形成至少一個切口間隔部分；使用顯影工藝蝕刻被暴露出的遮光材料薄膜并去除所述第一光刻膠從而形成遮光部分、光透射部分和切口型半透射部分；并且將所述半透射材料沉積在所述光透射部分上，以形成至少一個光透射不同于所述切口型半透射部分的沉積型半透射部分。
18.—種制造有多個半透射部分的半色調(diào)掩模的方法，包括依次在透明基板上形成遮光材料薄膜和第一光刻膠，并通過依次使用曝光工藝、顯影工藝和蝕刻工藝在遮光層上形成用于透射光的光透射部分和用于遮蔽光的遮光部分；將用于透射預(yù)定波段的光的一部分的半透射材料沉積在所述光透射部分上，以形成至少一個沉積型半透射部分；以及在所述沉積型半透射部分和所述遮光部分的至少一個上形成光透射不同于所述沉積型半透射的切口型半透射部分。
全文摘要
本發(fā)明公開一種有多種半透射部分的半色調(diào)掩模及其制造方法，使該掩模具有至少兩個或更多個其光透射互不相同的半透射部分，利用該一個掩模可以對多個層進(jìn)行圖案化。所述有多個半透射部分的半色調(diào)掩模包括透明基板，在透明基板上形成的以透射預(yù)定波段的輻射光的光透射部分，在透明基板上形成以遮蔽預(yù)定波段的輻射光的遮光部分，以及通過將半透射材料沉積在所述透明基板上形成的用于以不同的光透射使所述預(yù)定波段的輻射光穿過的至少兩個或更多個半透射部分。
文檔編號G03F1/32GK102360159SQ20111032231
公開日2012年2月22日 申請日期2007年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月11日
發(fā)明者姜甲錫, 樸宰佑, 樸相昱, 李勤植, 沈惟敬 申請人:Lg伊諾特有限公司