光掩模及其制造方法、轉(zhuǎn)印方法及平板顯示器的制造方法
【專利摘要】光掩模及其制造方法、轉(zhuǎn)印方法及平板顯示器的制造方法。其中多色調(diào)光掩模包含透光部、遮光部、第1半透光部和第2半透光部，第1半透光部是在透明基板上形成第1半透光膜而成，第2半透光部是在透明基板上形成第2半透光膜而成，所述制造方法具有：在透明基板上層疊第1半透光膜、遮光膜和第1抗蝕劑膜；對第1抗蝕劑膜實施第1描繪來形成第1抗蝕劑圖案；蝕刻遮光膜和第1半透光膜；形成第2半透光膜和第2抗蝕劑膜；對第2抗蝕劑膜實施第2描繪來形成第2抗蝕劑圖案；蝕刻第2半透光膜，以在第1半透光部與第2半透光部的邊界處，第1半透光膜和第2半透光膜的周緣部具有預(yù)定范圍的重疊量的重疊的方式形成第1描繪或第2描繪的描繪數(shù)據(jù)。
【專利說明】光掩模及其制造方法、轉(zhuǎn)印方法及平板顯示器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有轉(zhuǎn)印用圖案的光掩模(photomask)，尤其涉及多色調(diào)光掩模的制造方法、使用了該制造方法得到的光掩模、使用了該光掩模的圖案轉(zhuǎn)印方法、以及使用了該圖案轉(zhuǎn)印方法的平板顯示器(flat panel display)的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，在工業(yè)上使用了如下的多色調(diào)光掩模:該多色調(diào)光掩模除了遮光部、透光部以外還具有使曝光光的一部分透過的半透光部。
[0003]在專利文獻I中記載了具有4色調(diào)的光掩模的制造方法。根據(jù)該制造方法，能夠通過兩次描繪工序來制造遮光部、透光部、第I半透光部和第2半透光部(第I半透光部與第2半透光部的光透射率不同)。
[0004]專利文獻2涉及使用了半色調(diào)(halftone)膜的灰色調(diào)掩模(gray tone mask)的制造方法，其課題是:在第1次的光刻(photolithography)工序和第2次的光刻工序中，會產(chǎn)生各次描繪的位置偏差。為了應(yīng)對該課題，記載了如下的制造方法:進行遮光部圖案形成工序，接著進行形成半透光部和透光部的半透光部圖案形成工序。
[0005]【專利文獻I】日本特開2007-249198
[0006]【專利文獻2】日 本特開2OO5-37933
[0007]根據(jù)專利文獻1，如圖1所示，僅用兩次描繪工序就能夠制造具有4色調(diào)的光掩模，如果應(yīng)用該方法，則與3色調(diào)的光掩模相比也不會較大程度地增大制造上的負荷。但是，不能完全防止在圖1的(B)和(G)所示的兩次描繪工序的位置彼此間產(chǎn)生對準偏差(misalignment)的情況。
[0008]另一方面，專利文獻2所記載的方法在3色調(diào)的多色調(diào)光掩模中是有效的，但是在具有多個半透光部的更多色調(diào)的光掩模中，不能直接應(yīng)用該方法。例如，使用圖2來說明根據(jù)專利文獻2所記載的方法制造4色調(diào)光掩模時的課題。
[0009]首先，準備在透明基板上依次層疊第I半透光膜和遮光膜、進而形成了第I抗蝕劑(resist)膜的多色調(diào)光掩模用坯體(blank)(參照圖2的(A))。這里，抗蝕劑可以是正(positive)性也可以是負(negative)性,但此處作為正性進行說明。接著,使用描繪機對該還體進行第I描繪并顯影，由此形成第I抗蝕劑圖案(resist pattern)(參照圖2的(B))。該抗蝕劑圖案覆蓋第I半透光部的形成區(qū)域和遮光部形成區(qū)域。
[0010]然后，將上述第I抗蝕劑圖案作為掩模對遮光膜進行蝕刻(etching)(參照圖2的(C))。并且，接著蝕刻第I半透光膜(參照圖2的(D))。遮光膜和第I半透光膜的蝕刻可以是濕蝕刻(wet etching)也可以是干蝕刻(dry etching)。
[0011]在第I半透光膜的蝕刻完成后，剝離第I抗蝕劑圖案(參照圖2的(E))。進而，在包含所形成的遮光膜圖案、和第I半透光膜圖案的整個面上形成第2半透光膜(參照圖2的(F))。然后，進一步涂覆第2抗蝕劑，從而形成第2抗蝕劑膜(參照圖2的(G))。
[0012]接著，通過對第2抗蝕劑膜進行第2描繪并顯影，得到第2抗蝕劑圖案。該抗蝕劑圖案覆蓋第2半透光部的形成區(qū)域，并且覆蓋遮光部形成區(qū)域(參照圖2的(H))。
[0013]然后，將該第2抗蝕劑圖案作為掩模對第2半透光膜進行蝕刻來形成透光部，并且對第2半透光膜與遮光膜的層疊部分進行蝕刻，使第I半透光膜露出(參照圖2的(I))。
[0014]接著，通過剝離第2抗蝕劑圖案，完成4色調(diào)光掩模(參照圖2的(J))。
[0015]但是，實際上第I描繪和第2描繪的相對位置精度不完善。S卩，在針對結(jié)束第I描繪后一度從描繪機取出的基板，實施了顯影、蝕刻、成膜等后，再次將基板設(shè)置(set)到描繪機中的情況下，即使參照預(yù)先形成的對準標記(alignment mark)進行定位,也難以使兩次的基板的對準完全一致。并且，在描繪機具有的坐標精度方面，也不容易在整個面內(nèi)使第I次和第2次描繪時的坐標完全一致。結(jié)果是，有時與基板上的任意位置對應(yīng)的第I次和第2次的描繪位置在±0.5 μ m左右的范圍內(nèi)產(chǎn)生偏差(以下，也將這些位置偏差因素統(tǒng)稱作對準偏差)。
[0016]使用圖3來說明由于上述對準偏差而形成的轉(zhuǎn)印用圖案。圖3的(a)示出了作為理想狀態(tài)示出的轉(zhuǎn)印用圖案，示出了與設(shè)計一致地形成了所要得到的轉(zhuǎn)印用圖案的情況。但是在現(xiàn)實中，相對于第I抗蝕劑圖案，第2抗蝕劑圖案會相對地發(fā)生位置偏差。圖3的(b)示出向左偏移(移動)的情況，圖3的(d)示出向右移動的情況。在這樣的狀態(tài)下按照以上敘述的工序進行蝕刻時，如圖3的(c)或(e)所示，在第I半透光部與第2半透光部相鄰的邊界部分，形成了與設(shè)計不同的形狀。
[0017]即，在向左側(cè)移動時的圖3的(C)中，在邊界處形成了第I半透光膜與第2半透光膜相離的間隙(以下也稱作狹縫(slit))。
[0018]此外，在向反向(右側(cè))移動時的圖3的(e)中，在邊界處形成了第I半透光膜與第2半透光膜重疊的部分(也稱作線(line))。
[0019]另外，該間隔(狹縫)、或重疊(線)均反映了上述對準偏差、且形成為轉(zhuǎn)印用圖案的一部分，但如上所述對準偏差在±0.5 μ m左右以內(nèi)，因此其寬度在0.5μπι以下。因此，這低于曝光機的分辨極限，所以不會在被轉(zhuǎn)印體上形成不需要的圖案，不會使最終的器件產(chǎn)生問題。
[0020]圖4和圖5示出通過上述間隔(狹縫)、或重疊(線)將該轉(zhuǎn)印用圖案轉(zhuǎn)印到被轉(zhuǎn)印體時的透射光的強度分布。
[0021]圖4是示出邊界相離而形成了間隙(狹縫)時的、被轉(zhuǎn)印體上的光強度分布的曲線圖。另外，該曲線圖是本申請的發(fā)明人通過依據(jù)以下條件的仿真(simulation)得到的。
[0022]SP,曝光光學(xué)條件為，NA是0.085、σ (Sigma:Coherence,相干性)是0.9,并且使用包含g線、h線、i線的寬(broad)波長光源，將其強度比設(shè)為了 g:h:i=l:0.8:0.95。所使用的4色調(diào)光掩模在設(shè)透明基板的透射率為100%時，設(shè)遮光部的透射率為0%、第I半透光膜的透射率為60%、第2半透光部的透射率為10%。此外，半透光膜具有的相移量為30°。
[0023]在圖4中，分別示出了沒有間隙(狹縫)的情況(Ομπι)即理想的制造工序的情況、形成了 0.5μπι的間隙(狹縫)的情況、以及形成了 1.Ομπι的間隙(狹縫)的情況下的透射光的光強度分布。
[0024]從圖4可知，當形成了 0.5μπι或1.Ομπι的間隙(狹縫)時，光強度分布中的邊界部分的傾斜與理想形態(tài)(O μπι)的情況相比基本沒有變化，且稍微地得到優(yōu)化(在設(shè)與基板面垂直的情況為傾斜角最大時，稍微變大)。即，可知:對于形成有間隙(狹縫)的情況自身而言，在轉(zhuǎn)印上不存在較大問題，并且在抗蝕劑圖案的分布(profile)上，作為蝕刻掩模(etching mask)反而更有利(抗蝕劑圖案截面的傾斜角較大)。
[0025]圖5是示出在邊界形成了重疊(線)時的、被轉(zhuǎn)印體上的光強度分布的曲線圖。此外，圖5所示的仿真條件與圖4所示的仿真情況相同。
[0026]在圖5中，分別示出了沒有重疊(線)的情況(Ομπι)即理想的制造工序的情況、形成了 0.5μπι的重疊(線)的情況、以及形成了 1.Ομπι的重疊(線)的情況下的透射光的光強度分布。
[0027]從圖5可知，對于形成有0.5μπι或Ι.Ομ--的重疊(線)時的光強度分布的傾斜，也是與理想形態(tài)(O μπι)的情況相比基本沒有變化，且稍微地得到優(yōu)化(在設(shè)與基板面垂直的情況為傾斜角最大時，稍微變大)。即，可知:對于形成有重疊(線)的情況自身而言，在轉(zhuǎn)印上不存在較大問題，并且在抗蝕劑圖案的分布中，作為蝕刻掩模反而更有利(抗蝕劑圖案截面的傾斜角較大)。 [0028]但是，盡管與圖4和5所示的光強度分布的傾斜無關(guān)，但根據(jù)發(fā)明人的研究發(fā)現(xiàn)，實際上由于上述對準偏差產(chǎn)生了不良情況。
[0029]即，在光掩模面內(nèi)，在第1、第2半透光部的邊界附近形成有上述間隙(狹縫)的部分(參照圖3的(C))與形成有第1、第2半透光膜的重疊(線)的部分(參照圖3的(e)，在該部分還重疊形成有遮光膜)根據(jù)位置而不同，結(jié)果兩者混合存在于同一面上(圖3的(c)和(e))。這是由于將光掩模多次配置到描繪機時產(chǎn)生的位置偏差、與多次描繪時產(chǎn)生的描繪機的坐標偏差根據(jù)位置不同而不均勻地產(chǎn)生的偏差的綜合作用而引起的。
[0030]另外,一般而言,在光掩模產(chǎn)品中,在構(gòu)圖(patterning)后要進行用于確認其構(gòu)圖結(jié)果的幾種檢查，并根據(jù)檢查的結(jié)果進行修正。作為該檢查之一，有缺陷檢查。這是因為在光掩模制造工序中，當殘留有各個膜上產(chǎn)生的針孔(pinhole)等欠缺缺陷(白缺陷)或斑點(spot)等剩余缺陷(黑缺陷)時，不能形成正確的轉(zhuǎn)印圖像。
[0031]作為缺陷檢查，如果是在多個部位形成有相同圖案的轉(zhuǎn)印用圖案，則使用圖案缺陷檢查裝置觀察其兩個部分并比較透射率來檢測圖案缺陷的方法(器件對比(Die-to-Die)檢查法)最為有效且精度也高。即，對不同部位的相同圖案的透射率進行比較，當存在其差異超過閾值的部分時，暗示缺陷的存在。
[0032]另外，如上所述，當由于多個光刻工序的對準偏差而產(chǎn)生的間隙(狹縫)和重疊(線)混合存在時，對于不同部位的相同形狀的圖案，暗示存在有缺陷的情況經(jīng)常發(fā)生。即，這是因為，即使與最佳透射率(設(shè)計值)的偏差分別處于允許范圍內(nèi)，在對產(chǎn)生間隙(狹縫)的部分和產(chǎn)生重疊(線)的部分進行比較時，有時其差異也會超過閾值而判定為缺陷。
[0033]如上所述，這些缺陷在最終產(chǎn)品中對其動作不會產(chǎn)生影響，但卻產(chǎn)生了會檢測到多個疑似缺陷的問題。當檢測到多個疑似缺陷時，除了難以檢測到真正的缺陷以外，還存在生產(chǎn)效率大幅度降低的風(fēng)險。并且，在超過通常的缺陷發(fā)生概率而將多個疑似缺陷檢測為缺陷的情況下，有時判定為不能檢查，從而工序停止。
[0034]具有用于制造更先進的器件(device)的轉(zhuǎn)印用圖案的光掩模，其結(jié)構(gòu)也不得不復(fù)雜化。在這樣的復(fù)雜結(jié)構(gòu)的光掩模中，期望如下這樣的優(yōu)異的制造方法:即使應(yīng)用多次光刻工序，彼此間的對準偏差也不會損害精檢查工序和最終產(chǎn)品的功能。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0035]鑒于以上那樣的情況，本發(fā)明的目的在于要提出能夠形成高精度的轉(zhuǎn)印用圖案的多色調(diào)光掩模的制造方法、使用了該制造方法的光掩模、使用了該光掩模的圖案轉(zhuǎn)印方法、以及使用了該圖案轉(zhuǎn)印方法的平板顯示器的制造方法。
[0036]尤其是，本發(fā)明的目的在于提出如下的光掩模的制造方法:該制造方法在對多個半透光膜實施構(gòu)圖來制造4色調(diào)或更多色調(diào)的多色調(diào)光掩模時，盡管會產(chǎn)生由于對準偏差引起的各圖案的位置偏差，但能夠在不降低生產(chǎn)效率的情況下得到最終產(chǎn)品的精度。
[0037]用于解決上述課題的本發(fā)明的多色調(diào)光掩模的制造方法的一個實施方式是如下的多色調(diào)光掩模的制造方法，所述多色調(diào)光掩模在透明基板上具有包含透光部、遮光部、第I半透光部和第2半透光部的轉(zhuǎn)印用圖案，所述第I半透光部是在所述透明基板上形成第I半透光膜而成，所述第2半透光部是在所述透明基板上形成具有與所述第I半透光膜不同的曝光光透射率的第2半透光膜而成，所述第I半透光部和所述第2半透光部具有相鄰的部分，所述多色調(diào)光掩模的制造方法的特征在于，具有以下工序:準備光掩模坯體的工序，所述光掩模坯體是在所述透明基板上層疊第I半透光膜和遮光膜、進而形成了第I抗蝕劑膜而得到的；對所述第I抗蝕劑膜實施第I描繪來形成第I抗蝕劑圖案的工序；第I蝕刻工序，將所述第I抗蝕劑圖案作為掩模來蝕刻所述遮光膜和所述第I半透光膜；在所述第I蝕刻工序后的所述透明基板的整個面上形成第2半透光膜和第2抗蝕劑膜的工序；對所述第2抗蝕劑膜實施第2描繪來形成第2抗蝕劑圖案的工序；以及第2蝕刻工序，將所述第2抗蝕劑圖案作為掩模來蝕刻所述第2半透光膜，以在所述第2蝕刻后的所述第I半透光部與所述第2半透光部的邊界處，所述第I半透光膜和所述第2半透光膜的周緣部具有預(yù)定范圍的重疊量的重疊的方式，形成所述第I描繪或所述第2描繪的描繪數(shù)據(jù)。
[0038]此處，第I半透光部和第2半透光部中的哪一方的曝光光透射率較高都可以。此夕卜，關(guān)于透光部和遮光部的曝光光透射率，可以在工業(yè)上可用作透光部和遮光部的范圍內(nèi)采用具有一定幅度的值。
[0039]此外，關(guān)于以使第I半透光膜和第2半透光膜的周緣部具有預(yù)定范圍的重疊量的重疊的方式，形成第I描繪或第2描繪的描繪數(shù)據(jù)(data)的情況，包含僅在第I描繪時形成使第I半透光膜和第2半透光膜的周緣部具有重疊的描繪數(shù)據(jù)的情況，也包含僅在第2描繪時形成使第I半透光膜和第2半透光膜的周緣部具有重疊的描繪數(shù)據(jù)的情況，還包含在第I描繪和第2描繪雙方中形成使第I半透光膜和第2半透光膜的周緣部具有重疊的描繪數(shù)據(jù)的情況。
[0040]此外，在本實施方式中，還包含除了遮光膜、第I半透光膜和第2半透光膜以外還形成有其他膜的情況。此外，第1、第2抗蝕劑膜可以是正性抗蝕劑(positive resist)也可以是負性抗蝕劑(negative resist)。
[0041]如上所述，在第I次光刻工序與第2次光刻工序之間，由于即使參照對準標記圖案進行定位也會產(chǎn)生的圖案的配置偏差、與根據(jù)位置不同而不均勻地產(chǎn)生描繪機的坐標偏差所引起的偏差的綜合作用，產(chǎn)生對準偏差。通過形成以使第I半透光膜和第2半透光膜重疊與該對準偏差的最大值對應(yīng)的值的方式調(diào)整了尺寸(sizing)(數(shù)據(jù)的尺寸(size)加工)后的描繪數(shù)據(jù)，能夠使得第I半透光膜與第2半透光膜的周緣部始終具有預(yù)定范圍的重疊量的重疊。[0042]因此，在本實施方式中，能夠提供如下的光掩模的制造方法:該制造方法在對多個半透光膜實施構(gòu)圖來制造具有4色調(diào)的多色調(diào)光掩模時，可消除由于對準偏差引起的生產(chǎn)上的困難，能夠在不降低生產(chǎn)效率的情況下得到滿足規(guī)格的光掩模。
[0043]本發(fā)明的多色調(diào)光掩模的制造方法的另一實施方式的特征在于，所述重疊量的所述預(yù)定范圍是大于O且小于1.5 μ m的范圍。
[0044]更優(yōu)選的是大于O且小于1.Ομπι的范圍。
[0045]本發(fā)明的多色調(diào)光掩模的制造方法的另一實施方式是如下的多色調(diào)光掩模的制造方法，所述多色調(diào)光掩模在透明基板上具有包含透光部、遮光部、第I半透光部和第2半透光部的轉(zhuǎn)印用圖案，所述第I半透光部是在所述透明基板上形成第I半透光膜而成，所述第2半透光部是在所述透明基板上形成具有與所述第I半透光膜不同的曝光光透射率的第2半透光膜而成，所述第I半透光部和所述第2半透光部具有相鄰的部分，所述多色調(diào)光掩模的制造方法的特征在于，具有以下工序:準備光掩模坯體的工序，所述光掩模坯體是在所述透明基板上層疊第I半透光膜和遮光膜、進而形成了第I抗蝕劑膜而得到的；對所述第I抗蝕劑膜實施第I描繪來形成第I抗蝕劑圖案的工序；第I蝕刻工序，將所述第I抗蝕劑圖案作為掩模來蝕刻所述遮光膜和所述第I半透光膜；在所述第I蝕刻工序后的所述透明基板的整個面上形成第2半透光膜和第2抗蝕劑膜的工序；對所述第2抗蝕劑膜實施第2描繪來形成第2抗蝕劑圖案的工序；以及第2蝕刻工序，將所述第2抗蝕劑圖案作為掩模來蝕刻所述第2半透光膜，以在所述第2蝕刻后的所述第I半透光部與所述第2半透光部的邊界處，所述第I半透光膜和所述第2半透光膜的邊緣(端部)隔開預(yù)定范圍的間隔距離的方式，形成所述第I描繪或所述第2描繪的數(shù)據(jù)。
[0046]在本實施方式中，也是第I半透光部和第2半透光部中的哪一方的曝光光透射率較高都可以。此外，關(guān)于透光部和遮光部的曝光光透射率，可以在工業(yè)上可用作透光部和遮光部的范圍內(nèi)采用具有一定幅度的值。
[0047]此外，關(guān)于以使第I半透光膜和第2半透光膜的邊緣(端部)隔開預(yù)定范圍的間隔距離的方式，形成第I描繪或第2描繪的數(shù)據(jù)的情況，包含僅在第I描繪時形成使第I半透光膜和第2半透光膜隔開的描繪數(shù)據(jù)的情況，也包含僅在第2描繪時形成使第I半透光膜和第2半透光膜隔開的描繪數(shù)據(jù)的情況，還包含在第I描繪和第2描繪雙方中形成使第I半透光膜和第2半透光膜隔開的描繪數(shù)據(jù)的情況。
[0048]此外，在本實施方式中，也包含除了遮光膜、第I半透光膜和第2半透光膜以外還形成其他膜的情況。此外，第1、第2抗蝕劑膜可以是正性抗蝕劑也可以是負性抗蝕劑。
[0049]在本實施方式中，按照與對準偏差的最大值對應(yīng)的值來調(diào)整對第I半透光膜和第2半透光膜進行構(gòu)圖的描繪數(shù)據(jù)中的尺寸，由此能夠使第I半透光膜與第2半透光膜的端部(邊緣)始終隔開預(yù)定范圍的間隔距離。
[0050]由此，如圖4所示，能夠始終制造有利的(可形成截面的傾斜角較大的抗蝕劑圖案的)多色調(diào)光掩模。
[0051]在本實施方式中，也能夠提供如下的光掩模的制造方法:該制造方法在對多個半透光膜實施構(gòu)圖來制造4色調(diào)或更多色調(diào)的多色調(diào)光掩模時，可消除由于對準偏差引起的生產(chǎn)上的困難，能夠在不降低生產(chǎn)效率的情況下得到滿足規(guī)格的光掩模。
[0052]本發(fā)明的多色調(diào)光掩模的制造方法的另一實施方式的特征在于，所述間隔距離的所述預(yù)定范圍是大于O且小于1.5 μ m的范圍。
[0053]更優(yōu)選的是大于O且小于1.Ομπι的范圍。
[0054]本發(fā)明的多色調(diào)光掩模的一個實施方式是如下的多色調(diào)光掩模，所述多色調(diào)光掩模在透明基板上具有包含透光部、遮光部、第I半透光部和第2半透光部的轉(zhuǎn)印用圖案，所述第I半透光部是在所述透明基板上形成第I半透光膜而成，所述第2半透光部是在所述透明基板上形成具有與所述第I半透光膜不同的曝光光透射率的第2半透光膜而成，所述第I半透光部和所述第2半透光部具有相鄰的部分，所述多色調(diào)光掩模的特征在于，在所述第I半透光部與第2半透光部相鄰的邊界部分處，所述第I半透光膜和所述第2半透光膜的周緣部形成為具有0.1 μ m?1.5 μ m范圍的重疊量的重疊。
[0055]本發(fā)明的多色調(diào)光掩模的另一實施方式是如下的多色調(diào)光掩模，所述多色調(diào)光掩模在透明基板上具有包含透光部、遮光部、第I半透光部和第2半透光部的轉(zhuǎn)印用圖案，所述第I半透光部是在所述透明基板上形成第I半透光膜而成，所述第2半透光部是在所述透明基板上形成具有與所述第I半透光膜不同的曝光光透射率的第2半透光膜而成，所述第I半透光部和所述第2半透光部具有相鄰的部分，所述多色調(diào)光掩模的特征在于，在所述第I半透光部與第2半透光部相鄰的邊界部分處，所述第I半透光膜和所述第2半透光膜的邊緣(端部)形成為隔開0.1 μπι?1.5 μπι范圍的間隔距離。
[0056]本發(fā)明的圖案轉(zhuǎn)印方法的一個實施方式的特征在于，使用通過上述任意一個制造方法制造出的多色調(diào)光掩模、或上述任意一個多色調(diào)光掩模，通過曝光裝置將所述轉(zhuǎn)印用圖案轉(zhuǎn)印到被轉(zhuǎn)印體上。
[0057]本發(fā)明的平板顯示器的制造方法的一個實施方式的特征在于，使用了上述圖案轉(zhuǎn)印方法。
[0058]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供如下的光掩模的制造方法:該制造方法在對多個半透光膜實施構(gòu)圖來制造4色調(diào)或更多色調(diào)的多色調(diào)光掩模時，能夠消除由于對準偏差引起的生產(chǎn)上的困難，可得到滿足規(guī)格的多色調(diào)光掩模。關(guān)于使用該制造方法得到的光掩模、圖案轉(zhuǎn)印方法以及平板顯示器的制造方法，也能夠起到相同的作用效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0059]圖1是示出以往的光掩模的制造方法的示意圖。
[0060]圖2是示出以往的4色調(diào)光掩模的制造方法的示意圖。
[0061]圖3是示出由于圖2的制造方法中的對準偏差而形成的轉(zhuǎn)印用圖案的示意圖。
[0062]圖4是示出在邊界處按照設(shè)計形成時、以及邊界相離而形成了間隙(狹縫)時的、被轉(zhuǎn)印體上的光強度分布的曲線圖。
[0063]圖5是示出在邊界處按照設(shè)計形成時、以及在邊界處形成了重疊(線)時的、被轉(zhuǎn)印體上的光強度分布的曲線圖。
[0064]圖6是示出本發(fā)明的光掩模的制造方法的第I實施方式的示意圖，其示出了以始終形成有重疊(線)的方式進行描繪的情況。
[0065]圖7是示出本發(fā)明的光掩模的制造方法(描繪方法)的第2實施方式的示意圖，其示出了以始終形成有間隙(狹縫)的方式進行描繪的情況。
[0066]標號說明[0067]10:灰色調(diào)掩模(光掩模)
[0068]13:遮光部
[0069]14:透光部
[0070]15A:第I半透光部
[0071]15B:第2半透光部
[0072]16:透光性基板
[0073]17A:第I半透光膜
[0074]17B:第2半透光膜
[0075]18:遮光膜
[0076]20:光掩模還體
[0077]21:第I抗蝕劑圖案
[0078]24:光掩模坯體
[0079]25:第2抗蝕劑圖案
【具體實施方式】
[0080]<本發(fā)明的第I實施方式的說明>
[0081]在本發(fā)明的多色調(diào)光掩模的制造方法的第I實施方式中，實施與圖2相同的制造過程，但在以下方面不同:在與圖2的(B)對應(yīng)的第I描繪、或與圖2的(H)對應(yīng)的第2描繪中，以第I半透光膜與第2半透光膜的周緣部具有預(yù)定范圍的重疊量的重疊的方式形成第I描繪或第2描繪的描繪數(shù)據(jù)。
[0082]具體而言，首先，準備光掩模坯體，該光掩模坯體是在透明基板上層疊第I半透光膜和遮光膜、進而形成了第I抗蝕劑膜而得到的(與圖2的(A)對應(yīng))。接著，對第I抗蝕劑膜實施第I描繪并顯影，形成第I抗蝕劑圖案(與圖2的(B)對應(yīng))。此處，在本實施方式中，在第I描繪中，不對描繪數(shù)據(jù)進行加工，而在作為后面工序的第2描繪中，形成以如下方式調(diào)整了尺寸后的描繪數(shù)據(jù):所述方式是使得第I半透光膜與第2半透光膜的周緣部具有預(yù)定范圍的重疊量的重疊。另外，后面會使用圖6來詳細說明與第2描繪相關(guān)的本發(fā)明的實施方式。
[0083]但是，也可以替代第2描繪工序，而在第I描繪工序中形成以使第I半透光膜與第2半透光膜重疊的方式調(diào)整了尺寸后的描繪數(shù)據(jù)，還可以在第I描繪數(shù)據(jù)和第2描繪數(shù)據(jù)兩方中，都形成以使第I半透光膜與第2半透光膜重疊的方式調(diào)整了尺寸后的描繪數(shù)據(jù)。
[0084]接著，實施以第I抗蝕劑圖案為掩模對遮光膜和第I半透光膜進行蝕刻的第I蝕刻工序(與圖2的(C)、(D)對應(yīng))，并剝離抗蝕劑(與圖2的(E)對應(yīng))。然后，在第I蝕刻工序后的透明基板的整個面上形成第2半透光膜和第2抗蝕劑膜(與圖2的(F)、(G)對應(yīng))。
[0085]進而，對第2抗蝕劑膜實施第2描繪來形成第2抗蝕劑圖案(與圖2的(H)對應(yīng))。
[0086]此處，使用圖6來詳細說明以在第2描繪中，使得第I半透光膜與第2半透光膜的周緣部具有預(yù)定范圍的重疊量的重疊的方式形成第I描繪或第2描繪的描繪數(shù)據(jù)的工序。如上所述，在第I次光刻工序與第2次光刻工序之間，由于即使參照對準標記圖案進行定位也會產(chǎn)生的圖案的配置偏差、與根據(jù)位置不同而不均勻地產(chǎn)生描繪機的坐標偏差所引起的偏差的綜合作用，產(chǎn)生對準偏差。[0087]在圖6的(A)、(B)中，示出了由于對準偏差而導(dǎo)致描繪向左側(cè)移動的情況，在圖6的(C)、(D)中，示出了由于對準偏差而導(dǎo)致描繪向右側(cè)移動的情況。
[0088]首先，使用圖6的(A)、(B)來說明由于對準偏差而導(dǎo)致描繪向左側(cè)移動的情況。在與圖2的(H)的第2描繪/顯影階段對應(yīng)的圖6的(A)中，示出了如下情況:盡管描繪向左側(cè)移動，但在第I半透光膜和第2半透光膜的邊界部分處，第2描繪后的第2抗蝕劑圖案的右端(邊緣)部分仍重疊到第I半透光膜上。這可以通過在第2描繪中形成如下這樣的描繪數(shù)據(jù)來實現(xiàn):該描繪數(shù)據(jù)使得第2抗蝕劑圖案的右端部分向右側(cè)(第I半透光膜和第2半透光膜重疊的方向)擴展了與對準偏差的最大值對應(yīng)的預(yù)定值。換言之，將抗蝕劑的寬度形成為增大了與對準偏差的最大值對應(yīng)的預(yù)定尺寸。
[0089]然后，將第2抗蝕劑圖案作為掩模，對第2半透光膜進行蝕刻來形成透光部，并且對第2半透光膜和遮光膜進行蝕刻，使第I半透光膜露出(與圖2的(I)對應(yīng))，接著，剝離第2抗蝕劑圖案，由此完成圖6的(B)所示那樣的4色調(diào)光掩模(與圖2的(J)對應(yīng))。如圖6的(B)所示，盡管描繪向左移動，但能夠使得第I半透光膜與第2半透光膜的周緣部具有預(yù)
定范圍的重疊量的重疊。
[0090]接著，使用圖6的(C)、(D)來說明由于對準偏差而導(dǎo)致描繪向右側(cè)移動的情況。在與圖2的(H)的第2描繪/顯影階段對應(yīng)的圖6的(C)中，示出了如下情況:描繪向右側(cè)移動，在第I半透光膜和第2半透光膜的邊界部分處，第2描繪后的第2抗蝕劑圖案的右端部分重疊到第I半透光膜上。與向圖6的(A)的左側(cè)移動的情況相比，第I半透光膜和第2半透光膜的重疊量進一步變大。
[0091]然后，將第2抗蝕劑圖案作為掩模，對第2半透光膜進行蝕刻來形成透光部，并且對第2半透光膜和遮光膜進行蝕刻，使第I半透光膜露出(與圖2的(I)對應(yīng))，接著，剝離第2抗蝕劑圖案，由此完成圖6的(D)所示那樣的4色調(diào)光掩模。(與圖2的(J)對應(yīng))。如圖6的(D)所示，第I半透光膜與第2半透光膜的周緣部具有預(yù)定范圍的重疊量的重疊。
[0092]在本實施方式中，在第2描繪中，形成如下這樣的描繪數(shù)據(jù):該描繪數(shù)據(jù)使得第2抗蝕劑圖案的邊界側(cè)的端部(邊緣)向右側(cè)(第I半透光膜和第2半透光膜重疊的方向)擴展了與對準偏差的最大值對應(yīng)的值，由此，不論由于對準偏差而導(dǎo)致描繪向左側(cè)移動、還是向右側(cè)移動，都能夠使得第I半透光膜與第2半透光膜的周緣部始終具有預(yù)定范圍的重疊量的重疊。
[0093]另一方面，在以往的描繪數(shù)據(jù)中，如虛線所示，在實際的描繪向左側(cè)移動的情況下，第I半透光膜與第2半透光膜相離，在向右側(cè)移動的情況下，第I半透光膜與第2半透光膜重疊。即，由于對準偏差，混合存在有第I半透光膜與第2半透光膜相離的圖案和重疊的圖案。
[0094]如上所述，在本實施方式中，能夠提供如下的光掩模的制造方法:該制造方法在對多個半透光膜實施構(gòu)圖來制造4色調(diào)或更多色調(diào)的多色調(diào)光掩模時，可消除由于對準偏差引起的生產(chǎn)上的困難，能夠在不降低生產(chǎn)效率的情況下得到最終產(chǎn)品的精度。此外，在本實施方式中，必需的描繪次數(shù)是兩次，因此能夠得到優(yōu)異的生產(chǎn)性。
[0095]此外，在設(shè)第I半透光膜與第2半透光膜的重疊寬度為A時，優(yōu)選O < AS 1.5 μ m。更優(yōu)選的是0.1 μ m < A < 1.0 μ m。
[0096]在本實施方式中，通過將重疊量的預(yù)定范圍設(shè)為上述范圍，能夠在不對設(shè)計圖案產(chǎn)生影響的情況下提供滿足規(guī)格的多色調(diào)光掩模。
[0097]為了實現(xiàn)這種多色調(diào)光掩模，如已經(jīng)說明的那樣，可以通過如下方式來實現(xiàn):在第I半透光膜和第2半透光膜的邊界處，至少將第I抗蝕劑圖案或第2抗蝕劑圖案中的任意一個的寬度形成為增大了與對準偏差的最大值對應(yīng)的預(yù)定尺寸，或者將第I抗蝕劑圖案和第2抗蝕劑圖案雙方的寬度形成為兩者合計增大預(yù)定尺寸。
[0098]此外，在設(shè)第I半透光膜的曝光光透射率為Tl、第2半透光膜的曝光光透射率為T2時，在Tl > T2的情況下，優(yōu)選以如下方式形成第2描繪的描繪數(shù)據(jù):將第2抗蝕劑圖案形成為在邊界處從第2半透光部區(qū)域側(cè)向第I半透光部區(qū)域側(cè)增大上述預(yù)定寬度。
[0099]反之，在Tl < T2的情況下，優(yōu)選以如下方式形成第I描繪的描繪數(shù)據(jù):將第I抗蝕劑圖案形成為，在邊界處從第I半透光部區(qū)域側(cè)向第2半透光部區(qū)域側(cè)增大上述預(yù)定寬度。
[0100]此外，對于半透光膜的重疊寬度、間隙的寬度或者其形成位置，可以通過光學(xué)仿真形成最佳的描繪數(shù)據(jù)。此外，可以對第I描繪和第2描繪的描繪數(shù)據(jù)雙方進行校正，按照其合計，形成上述預(yù)定的重疊寬度。
[0101]此外，在上述第I實施方式中，使用了曝光后的部分被去除的正性抗蝕劑，但是不限于此，可以使用曝光后的部分保留下來的負性抗蝕劑，可根據(jù)用途來決定。
[0102]<本發(fā)明的第2實施方式的說明>
[0103]接著說明本發(fā)明的多色調(diào)光掩模的制造方法中的第2實施方式。在本實施方式中，也實施與圖2相同的制造過程，但在以下方面不同:在與圖2的(B)對應(yīng)的第I描繪、或與圖2的(H)對應(yīng)的第2描繪中，以使第I半透光膜與第2半透光膜的端部(邊緣)隔開預(yù)定范圍的間隔距離的方式形成第I描繪或第2描繪的描繪數(shù)據(jù)。
[0104]具體而言，首先，準備光掩模坯體，該光掩模坯體是在透明基板上層疊第I半透光膜和遮光膜、進而形成了第I抗蝕劑膜而得到的(與圖2的(A)對應(yīng))，接著，對第I抗蝕劑膜實施第I描繪并顯影，形成第I抗蝕劑圖案(與圖2的(B)對應(yīng))。另外，在該第I描繪中，不對描繪數(shù)據(jù)進行加工，而在作為后面工序的第2描繪中，以使第I半透光膜與第2半透光膜的端部(邊緣)隔開預(yù)定范圍的間隔距離的方式形成描繪數(shù)據(jù)。另外，后面會使用圖7來詳細說明與第2描繪相關(guān)的本發(fā)明的實施方式。
[0105]但是，也可以替代第2描繪工序，而在第I描繪工序中以使第I半透光膜與第2半透光膜相離的方式形成描繪數(shù)據(jù)，還可以在第I描繪數(shù)據(jù)和第2描繪數(shù)據(jù)雙方中，以使第I半透光膜與第2半透光膜相離的方式形成描繪數(shù)據(jù)。
[0106]接著，實施以第I抗蝕劑圖案為掩模來蝕刻遮光膜和第I半透光膜的第I蝕刻工序(與圖2的(C)、(D)對應(yīng))，并剝離抗蝕劑(與圖2的(E)對應(yīng))。然后，在第I蝕刻工序后的透明基板的整個面上形成第2半透光膜和第2抗蝕劑膜(與圖2的(F)、(G)對應(yīng))。
[0107]進而，對第2抗蝕劑膜實施第2描繪來形成第2抗蝕劑圖案(與圖2的(H)對應(yīng))。
[0108]此處，使用圖7詳細說明以在第2描繪中，使得第I半透光膜與第2半透光膜的端部(邊緣)隔開預(yù)定范圍的間隔距離的方式形成第I描繪或第2描繪的描繪數(shù)據(jù)的工序。
[0109]在圖7的(A)、(B)中，示出了由于對準偏差而導(dǎo)致描繪向左側(cè)移動的情況，在圖7的(C)、(D)中，示出了由于對準偏差而導(dǎo)致描繪向右側(cè)移動的情況。
[0110]首先，使用圖7的(A)、(B)來說明由于對準偏差而導(dǎo)致描繪向左側(cè)移動的情況。在與圖2的(H)的第2描繪/顯影階段對應(yīng)的圖7的(A)中，示出了如下情況:描繪向左側(cè)移動，在第I半透光膜和第2半透光膜的邊界部分處，第2描繪后的第2抗蝕劑圖案的右端(邊緣)與第I半透光膜相離。這可以通過在第2描繪中形成如下這樣的描繪數(shù)據(jù)來實現(xiàn):該描繪數(shù)據(jù)使得第2抗蝕劑圖案的右端向左側(cè)(第I半透光膜和第2半透光膜相離的方向)后退與對準偏差的最大值對應(yīng)的預(yù)定值。換言之，將抗蝕劑的寬度形成為減小了與對準偏差的最大值對應(yīng)的預(yù)定尺寸。
[0111]然后，將第2抗蝕劑圖案作為掩模，對第2半透光膜進行蝕刻來形成透光部，并且對第2半透光膜和遮光膜進行蝕刻，使第I半透光膜露出(與圖2的(I)對應(yīng))，接著，剝離第2抗蝕劑圖案，由此完成圖7的(B)所示那樣的4色調(diào)光掩模(與圖2的(J)對應(yīng))。如圖所示，能夠使得第I半透光膜與第2半透光膜的端部(邊緣)隔開預(yù)定范圍的間隔距離。
[0112]接著，使用圖7的(C)、(D)來說明由于對準偏差而導(dǎo)致描繪向右側(cè)移動的情況。在與圖2的(H)的第2描繪/顯影階段對應(yīng)的圖7的(C)中，示出了如下情況:盡管描繪向右側(cè)移動，但在第I半透光膜和第2半透光膜的邊界部分處，第2描繪后的第2抗蝕劑圖案的右端(邊緣)仍與第I半透光膜相離。
[0113]在本實施方式中，在第2描繪中，形成如下這樣的描繪數(shù)據(jù)，該描繪數(shù)據(jù)使得第2抗蝕劑圖案的邊界側(cè)的端部(邊緣)向左側(cè)(第I半透光膜與第2半透光膜相離的方向)后退與對準偏差的最大值對應(yīng)的值，由此，不論由于對準偏差而導(dǎo)致描繪向左側(cè)移動、還是向右側(cè)移動，都能夠使得第I半透光膜與第2半透光膜的端部(邊緣)始終在第I半透光膜與第2半透光膜的邊界處隔開預(yù)定范圍的間隔距離。
[0114]另一方面，在以往的描繪數(shù)據(jù)中，如虛線所示，在描繪向左側(cè)移動的情況下，第I半透光膜與第2半透光膜相離，在向右側(cè)移動的情況下，第I半透光膜與第2半透光膜重疊。即，由于對準偏差，混合存在有第I半透光膜與第2半透光膜相離的圖案和重疊的圖案。
[0115]如上所述，在本實施方式中，也能夠提供如下的光掩模的制造方法:該制造方法在對多個半透光膜實施構(gòu)圖來制造4色調(diào)或更多色調(diào)的多色調(diào)光掩模時，可消除由于對準偏差引起的生產(chǎn)上的困難，能夠在不降低生產(chǎn)效率的情況下得到最終產(chǎn)品的精度。此外，在本實施方式中，必需的描繪次數(shù)也是兩次，因此也能夠得到優(yōu)異的生產(chǎn)性。
[0116]此外，在設(shè)第I半透光膜和第2半透光膜的間隔距離為B時，優(yōu)選O < B < 1.5 μ m。更優(yōu)選的是0.1 < B≤1.0 μ m。
[0117]在本實施方式中，通過將間隔距離的范圍設(shè)為上述范圍，能夠在不對設(shè)計圖案產(chǎn)生影響的情況下提供滿足規(guī)格的多色調(diào)光掩模。
[0118] 為了實現(xiàn)這種多色調(diào)光掩模，如已經(jīng)說明的那樣，可以通過如下方式來實現(xiàn):在第I半透光膜和第2半透光膜的邊界處，至少將第I抗蝕劑圖案或第2抗蝕劑圖案中的任意一個的寬度形成為減小與對準偏差的最大值對應(yīng)的預(yù)定間隔距離，或者將第I抗蝕劑圖案和第2抗蝕劑圖案雙方的寬度形成為兩者合計減小預(yù)定的間隔距離。
[0119]另外，為了在邊界形成間隔距離，可以采取以下任意一種方式:使第I抗蝕劑圖案的端部(邊緣)向第I半透光部形成區(qū)域側(cè)后退，或者使第2抗蝕劑圖案的端部(邊緣)向第2半透光部形成區(qū)域側(cè)后退，或者使第I和第2抗蝕劑圖案的端部(邊緣)分別后退。
[0120]例如，在設(shè)第I半透光膜的曝光光透射率為Tl、第2半透光膜的曝光光透射率為T2，且Tl > T2的情況下，為了在邊界形成間隔距離，可以使第I抗蝕劑圖案的端部(邊緣)在邊界部分處后退預(yù)定間隔距離的寬度(即與理想狀態(tài)相比減小第I抗蝕劑圖案的寬度)。這可以通過對第I描繪中使用的描繪數(shù)據(jù)實施校正來進行。
[0121]反之在Tl <T2的情況下，為了在邊界形成間隔距離，可以使第2抗蝕劑圖案的端部(邊緣)在邊界部分處后退預(yù)定間隔距離的寬度(即與理想狀態(tài)相比減小第2抗蝕劑圖案的寬度)。這可以通過對第2描繪中使用的描繪數(shù)據(jù)實施校正來進行。另外，當然也可以對第I描繪和第2描繪的描繪數(shù)據(jù)雙方進行校正，作為其合計，形成上述預(yù)定間隔距離。
[0122]在上述第2實施方式中，使用了曝光后的部分被去除的正性抗蝕劑，但是不限于此，可以使用曝光后的部分保留下來的負性抗蝕劑，可根據(jù)用途來決定。
[0123]在上述第I實施方式和第2實施方式的任意一個方式的情況下，均可以采用以下的優(yōu)選實施方式。優(yōu)選不需要第2半透光膜與遮光膜彼此的蝕刻選擇性，可利用公共的蝕亥Ij劑(etchant)對雙方進行蝕刻。另一方面，第I半透光膜和遮光膜需要具有蝕刻選擇性(第I半透光膜對于遮光膜和第2半透光膜的蝕刻劑具有耐性)。
[0124]對具體的半透光膜的材料進行例示時，可以使用Cr化合物(Cr的氧化物、氮化物、碳化物、氮氧化物、碳氧氮化物等)、Si化合物(Si02、S0G)、金屬硅化物(TaS1、MoS1、WSi或者它們的氮化物、氮氧化物等)。
[0125]遮光膜材料除了 Cr或者Cr化合物(Cr的氧化物、氮化物、碳化物、氮氧化物、碳氧氮化物等)之外，還可以使用Ta、W或者它們的化合物(包含上述金屬硅化物)等。
[0126]另外，當考慮到蝕刻選擇性時，第I半透光膜優(yōu)選為MoSi系、Si系，第2半透光膜和遮光膜優(yōu)選為Cr系。
[0127]遮光膜優(yōu)選在與第I和第2半透光膜層疊的狀態(tài)下實質(zhì)上不透過曝光光(光學(xué)密度OD為3以上)，但是根據(jù)光掩模的用途，也可以透過曝光光的一部分(例如透射率< 20%)。在任意一種情況下，Tl和T2各自的曝光光透射率都可以根據(jù)該多色調(diào)光掩模的用途來決定。此外，可以通過上述光學(xué)仿真進行調(diào)整。
[0128]優(yōu)選的是，在第I半透光膜或第2半透光膜中的一方具有的曝光光透射率為40?80%時，另一方具有的曝光光透射率為5?50%。此外，優(yōu)選兩者的曝光光透射率之差為30%以上。
[0129]此外，第I半透光膜、第2半透光膜相對于曝光光的相移量均為90°以下，優(yōu)選為60°以下。該情況下，采用的是相對于曝光光的代表波長(例如i線)的相移量，但優(yōu)選對于i線?g線，全部處于上述相移量范圍。
[0130]<本發(fā)明的進一步的作用效果的說明>
[0131]此外，當?shù)?、第2方式的制造方法包含使用了通過比較兩個部分的透射率來檢測圖案缺陷的器件對比(Die-to-Die)檢查法的缺陷檢查工序時，能夠顯著得到本發(fā)明的效
果O
[0132]如上所述，圖6和7示出了本發(fā)明的多色調(diào)光掩模的制造方法的主要部分。此處示出使用了如下的描繪數(shù)據(jù)的情況:所述描繪數(shù)據(jù)是在用于形成第2抗蝕劑圖案的第2描繪所使用的描繪數(shù)據(jù)的形成過程中，對基于設(shè)計值的描繪數(shù)據(jù)實施校正后的描繪數(shù)據(jù)。
[0133]在圖6的(A)、(C)中，示出了如下的抗蝕劑圖案:該抗蝕劑圖案是應(yīng)用上述第I實施方式，相對于設(shè)計值對第2抗蝕劑圖案形成用的第2描繪的描繪數(shù)據(jù)進行了校正(實線)的情況下形成的。[0134]并且，圖6的(B)、(D)示出了以該抗蝕劑圖案為掩模對第2半透光膜和遮光膜進行蝕刻而得到的多色調(diào)光掩模。不論第2抗蝕劑圖案相對于第I抗蝕劑圖案向右側(cè)移動還是向左側(cè)移動，在第I半透光部與第2半透光部相鄰的邊界部分處，都形成有第1、第2半透光膜的重疊(還層疊有遮光膜)。即，第1、第2半透光膜在該邊界處不會形成由于對準偏差引起的間隙。因此，不會產(chǎn)生上述器件對比(Die-to-Die)檢查中的問題。
[0135]在圖7的(A)、(C)中，示出了如下的抗蝕劑圖案:該抗蝕劑圖案是應(yīng)用上述第2實施方式，相對于設(shè)計值(虛線)對第2抗蝕劑圖案形成用的第2描繪的描繪數(shù)據(jù)進行了校正(實線)的情況下形成的。
[0136]并且，圖7的(B)、(D)示出了以該抗蝕劑圖案為掩模對第2半透光膜和遮光膜進行蝕刻而得到的多色調(diào)光掩模。不論第2抗蝕劑圖案相對于第I抗蝕劑圖案向右側(cè)移動還是向左側(cè)移動，在第I半透光部與第2半透光部相鄰的邊界部分處，都形成有第1、第2半透光膜相離的間隙。即，第1、第2半透光膜在該邊界處不會形成由于對準偏差引起的重疊。因此，在該情況下，也不會產(chǎn)生上述器件對比(Die-to-Die)檢查中的問題。
[0137]<本發(fā)明的光掩模的說明>
[0138]本發(fā)明包含通過上述第I實施方式得到的多色調(diào)光掩模。具體而言，是如下這樣的多色調(diào)光掩模，所述多色調(diào)光掩模在透明基板上具有包含透光部、遮光部、第I半透光部和第2半透光部的轉(zhuǎn)印用圖案，第I半透光部是在透明基板上形成第I半透光膜而成，第2半透光部是在透明基板上形成具有與第I半透光膜不同的曝光光透射率的第2半透光膜而成，第I半透光部和第2半透光部具有相鄰的部分，在所述多色調(diào)光掩模中，在第I半透光部與第2半透光部相鄰的邊界部分處，第I半透光膜和第2半透光膜的周緣部形成為具有
0.1 μ m?1.5 μ m范圍的重疊量的重疊。
[0139]該情況下，在第I半透光部與第2半透光部的邊界處，不會產(chǎn)生由于第I半透光膜與第2半透光膜的對準偏差而引起的0.1 μ m?1.5 μ m的間隔。
[0140]該多色調(diào)光掩模中，不混合存在產(chǎn)生間隙的部分和產(chǎn)生重疊的部分，而是第I半透光膜和第2半透光膜的周緣部形成為具有0.1 μ m?1.5 μ m范圍的重疊量的重疊，因此生產(chǎn)性優(yōu)異，并且如圖5所示，光透射分布也優(yōu)異。
[0141]本發(fā)明還包含通過上述第2實施方式得到的多色調(diào)光掩模。具體而言，是如下這樣的多色調(diào)光掩模，所述多色調(diào)光掩模在透明基板上具有包含透光部、遮光部、第I半透光部和第2半透光部的轉(zhuǎn)印用圖案，第I半透光部是在透明基板上形成第I半透光膜而成，第2半透光部是在透明基板上形成具有與第I半透光膜不同的曝光光透射率的第2半透光膜而成，第I半透光部和第2半透光部具有相鄰的部分，在所述多色調(diào)光掩模中，在第I半透光部與第2半透光部相鄰的邊界部分處，第I半透光膜和第2半透光膜的端部(邊緣)形成為隔開0.1 μ m?1.5 μ m范圍的間隔距離。
[0142]該情況下，在第I半透光部與第2半透光部的邊界處，不會產(chǎn)生由于第I半透光膜與第2半透光膜的對準偏差而引起的0.1 μ m?1.5μ m的重疊。
[0143]該多色調(diào)光掩模中，不混合存在產(chǎn)生間隙的部分和產(chǎn)生重疊的部分，而是第I半透光膜和第2半透光膜的端部(邊緣)形成為隔開0.1 μ m?1.5 μ m范圍的間隔距離，因此生產(chǎn)性優(yōu)異，并且如圖4所示，光透射分布也優(yōu)異。
[0144]<使用了本發(fā)明的光掩模的圖案轉(zhuǎn)印方法的說明>[0145]本發(fā)明還包含使用由上述制造方法制造出的光掩模，通過曝光裝置將轉(zhuǎn)印用圖案轉(zhuǎn)印至被轉(zhuǎn)印體的圖案轉(zhuǎn)印方法。而且，還包含使用了該圖案轉(zhuǎn)印方法的平板顯示器(FPD)制造方法。
[0146]用于轉(zhuǎn)印的曝光裝置可采用標準的LCD (液晶顯示器)用曝光裝置，該曝光裝置應(yīng)用鏡像投影(mirror projection)或透鏡掃描儀(lens scanner)通過等倍曝光來進行轉(zhuǎn)印。該情況下，例如可以設(shè)為數(shù)值孔徑NA為0.06?0.10、σ為0.5?1.0的范圍。這種曝光裝置一般將分辨極限設(shè)為3 μ m左右。
[0147]當然，本發(fā)明也可以在使用了更大范圍的曝光機的轉(zhuǎn)印時進行應(yīng)用。例如，可以設(shè)為NA為0.06?0.14、或0.06?0.15的范圍。對于NA超過0.08的高分辨率的曝光機也有需求，還可以應(yīng)用于這些曝光機。
[0148]這種曝光裝置包含i線、h線、g線作為光源，可以使用包含i線、h線、g線的全部的照射光(相對于單一光源，是較寬的光源，因此以下也稱作寬光)。該情況下(或光學(xué)仿真時)，為了確定透射率和相移量，可以使用i線、h線、g線中的任意一個作為代表波長。在仿真中，為了簡單化可以將i線、h線、g線的強度比設(shè)為1:1:1，或者還可以設(shè)為考慮到實際曝光裝置的強度比的比率。
[0149]此外，在被轉(zhuǎn)印體上使用的抗蝕劑可以是正性也可以是負性，可以根據(jù)用途來決定。
[0150]本發(fā)明的多色調(diào)光掩模的用途沒有特別限制。例如，對于平板顯示器(FPD)的TFT(薄膜晶體管)制造用途、濾色器(CF)的光間隔物(photo spacer)制造用途等是有利的。
[0151]作為本發(fā)明中使用的透明基板，可采用對表面進行了研磨的石英玻璃基板等。大小沒有特別限制，可以根據(jù)使用該掩模進行曝光的基板(例如平板顯示器用基板等)適當選定。例如可采用一邊300mm以上的矩形基板。
[0152]各蝕刻工序中使用的蝕刻劑可使用公知的蝕刻劑。Cr系的遮光膜或半透光膜可以使用作為鉻用蝕刻劑而公知的、包含硝酸鈰銨的蝕刻液。另外，也可以應(yīng)用使用了氯系氣體的干蝕刻。
[0153]對于MoSi系的膜，可使用在氫氟酸、氟硅酸、氟化氫銨等氟化物中添加有過氧化氫、硝酸、硫酸等氧化劑的蝕刻液?；蛘?，也可以使用氟系的蝕刻氣體。
[0154]優(yōu)選的是，在蝕刻工序中，全部應(yīng)用濕蝕刻在設(shè)備方面比較方便。
[0155]如上所述，通過使用本發(fā)明的光掩模，能夠?qū)崿F(xiàn)可形成精度高的電路圖案、且可得到較高的最終產(chǎn)品精度的圖案轉(zhuǎn)印方法，通過應(yīng)用該圖案轉(zhuǎn)印方法，能夠制造產(chǎn)品精度高的平板顯示器。
[0156]<本發(fā)明的其他實施方式的說明>
[0157]在上述實施方式的說明中，示出了形成第1、第2半透光膜以及遮光膜的情況，但也可以替代遮光膜而為半透光膜。因此，可以將遮光膜改稱為第3半透光膜，第I?第3半透光膜可以采取任意的曝光光透射率。
[0158]并且，本發(fā)明不限于上述實施方式，還包含其他各種實施方式。
【權(quán)利要求】
1.一種多色調(diào)光掩模的制造方法，所述多色調(diào)光掩模在透明基板上具有包含透光部、遮光部、第I半透光部和第2半透光部的轉(zhuǎn)印用圖案，所述第I半透光部是在所述透明基板上形成第I半透光膜而成，所述第2半透光部是在所述透明基板上形成具有與所述第I半透光膜不同的曝光光透射率的第2半透光膜而成，所述第I半透光部和所述第2半透光部具有相鄰的部分，所述多色調(diào)光掩模的制造方法的特征在于，具有以下工序: 準備光掩模坯體的工序，該光掩模坯體是在所述透明基板上層疊第I半透光膜和遮光膜、進而形成了第I抗蝕劑膜而得到的； 對所述第I抗蝕劑膜實施第I描繪來形成第I抗蝕劑圖案的工序； 第I蝕刻工序，將所述第I抗蝕劑圖案作為掩模來蝕刻所述遮光膜和所述第I半透光膜； 在所述第I蝕刻工序后的所述透明基板的整個面上形成第2半透光膜和第2抗蝕劑膜的工序； 對所述第2抗蝕劑膜實施第2描繪來形成第2抗蝕劑圖案的工序；以及 第2蝕刻工序，將所述第2抗蝕劑圖案作為掩模來蝕刻所述第2半透光膜， 以在所述第2蝕刻后的所述第I半透光部與所述第2半透光部的邊界處，所述第I半透光膜和所述第2半透光膜的周緣部具有預(yù)定范圍的重疊量的重疊的方式，形成所述第I描繪或所述第2描繪的描繪數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多色調(diào)光掩模的制造方法，其特征在于， 所述重疊量的所述預(yù)定范圍是大于O且小于1.5 μ m的范圍。
3.一種多色調(diào)光掩模的制造方法，所述多色調(diào)光掩模在透明基板上具有包含透光部、遮光部、第I半透光部和第2半透光部的轉(zhuǎn)印用圖案，所述第I半透光部是在所述透明基板上形成第I半透光膜而成，所述第2半透光部是在所述透明基板上形成具有與所述第I半透光膜不同的曝光光透射率的第2半透光膜而成，所述第I半透光部和所述第2半透光部具有相鄰的部分，所述多色調(diào)光掩模的制造方法的特征在于，具有以下工序: 準備光掩模坯體的工序，該光掩模坯體是在所述透明基板上層疊第I半透光膜和遮光膜、進而形成了第I抗蝕劑膜而得到的； 對所述第I抗蝕劑膜實施第I描繪來形成第I抗蝕劑圖案的工序； 第I蝕刻工序，將所述第I抗蝕劑圖案作為掩模來蝕刻所述遮光膜和所述第I半透光膜； 在所述第I蝕刻工序后的所述透明基板的整個面上形成第2半透光膜和第2抗蝕劑膜的工序； 對所述第2抗蝕劑膜實施第2描繪來形成第2抗蝕劑圖案的工序；以及 第2蝕刻工序，將所述第2抗蝕劑圖案作為掩模來蝕刻所述第2半透光膜， 以在所述第2蝕刻后的所述第I半透光部與所述第2半透光部的邊界處，所述第I半透光膜和所述第2半透光膜的邊緣隔開預(yù)定范圍的間隔距離的方式，形成所述第I描繪或所述第2描繪的數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多色調(diào)光掩模的制造方法，其特征在于， 所述間隔距離的所述預(yù)定范圍是大于O且小于1.5 μ m的范圍。
5.一種圖案轉(zhuǎn)印方法，其特征在于，準備通過權(quán)利要求1至4所述的制造方法制造出的多色調(diào)光掩模， 通過曝光裝置將所述多色調(diào)光掩模具有的所述轉(zhuǎn)印用圖案轉(zhuǎn)印到被轉(zhuǎn)印體。
6.一種平板顯示器的制造方法，其特征在于，具有以下工序: 準備通過權(quán)利要求1至4所述的制造方法制造出的多色調(diào)光掩模的工序；以及 通過曝光裝置將所述多色調(diào)光掩模具有的所述轉(zhuǎn)印用圖案轉(zhuǎn)印到被轉(zhuǎn)印體的工序。
7.—種多色調(diào)光掩模,其在透明基板上具有包含透光部、遮光部、第I半透光部和第2半透光部的轉(zhuǎn)印用圖案，在所述多色調(diào)光掩模中， 所述第I半透光部是在所述透明基板上形成第I半透光膜而成， 所述第2半透光部是在所述透明基板上形成具有與所述第I半透光膜不同的曝光光透射率的第2半透光膜而成， 所述第1半透光部和所述第2半透光部具有相鄰的部分， 所述多色調(diào)光掩模的特征在于， 在所述第I半透光部與第2半透光部相鄰的邊界部分處，所述第I半透光膜和所述第2半透光膜的周緣部形成為具有0.1 μ m~1.5 μ m范圍的重疊量的重疊。
8.—種多色調(diào)光掩模,其在透明基板上具有包含透光部、遮光部、第I半透光部和第2半透光部的轉(zhuǎn)印用圖案，在所述多色調(diào)光掩模中， 所述第I半透光部是在所述透明基板上形成第I半透光膜而成， 所述第2半透光部是在所述透明基板上形成具有與所述第I半透光膜不同的曝光光透射率的第2半透光膜而成， 所述第1半透光部和所述第2半透光部具有相鄰的部分， 所述多色調(diào)光掩模的特征在于， 在所述第I半透光部與第2半透光部相鄰的邊界部分處，所述第I半透光膜和所述第2半透光膜的邊緣形成為隔開0.1 μm~1.5 μm范圍的間隔距離。
9.一種圖案轉(zhuǎn)印方法，其特征在于，具有以下工序: 準備權(quán)利要求7或8所述的多色調(diào)光掩模的工序；以及 通過曝光裝置將所述多色調(diào)光掩模具有的所述轉(zhuǎn)印用圖案轉(zhuǎn)印到被轉(zhuǎn)印體的工序。
10.一種平板顯示器的制造方法，其特征在于，具有以下工序: 準備權(quán)利要求7或8所述的多色調(diào)光掩模的工序；以及 通過曝光裝置將所述多色調(diào)光掩模具有的所述轉(zhuǎn)印用圖案轉(zhuǎn)印到被轉(zhuǎn)印體的工序。
【文檔編號】G03F1/80GK103676468SQ201310439264
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月26日
【發(fā)明者】山口昇, 小林周平 申請人:Hoya株式會社