專利名稱：相移掩膜的制造方法、平板顯示器的制造方法和相移掩膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種相移掩膜的制造方法、平板顯示器的制造方法和相移掩膜，通過 其可以形成細(xì)小而高精度的曝光圖案。
背景技術(shù)：
近年來，對于平板顯示器而言，人們通過提高圖案形成精度而使其線寬更為細(xì)小， 進(jìn)而可以大幅度提高其圖像質(zhì)量。當(dāng)光掩膜的線寬精度和被轉(zhuǎn)印到基板上時(shí)的線寬精度變 得更細(xì)時(shí)，曝光時(shí)的光掩膜和基板之間的縫隙就會變得更小。由于用在純平顯示器中的玻 璃基板的大小在300mm以上，所以玻璃基板的彎曲，或是表面粗糙度會變大，使圖像質(zhì)量易 于受到景深的影響。制作平板顯示器時(shí)的曝光，由于其玻璃基板的尺寸較大，所以人們一般采用等倍 率接近式曝光法，在該方法中使用由不同波長的g線(436nm)、h線(405nm)和i線(365nm) 組成的復(fù)合光(例如參照專利文獻(xiàn)1)。但是對于半導(dǎo)體而言，人們只利用ArF激光器(波長為193nm)發(fā)出的單一波長的 光來進(jìn)行圖案形成處理，為能使其線寬變得更加細(xì)小，人們一般使用半色調(diào)相移掩膜的方 法(例如參照專利文獻(xiàn)2)。采用上述方法時(shí)，當(dāng)波長為193nm時(shí)相移掩膜的相位位移則為 180°，從而可以通過設(shè)定光強(qiáng)度為零的部位來提高圖案形成精度。另外，由于存在光強(qiáng)度 為零的部位，所以能設(shè)定較大的景深，從而有利于降低曝光條件或提高圖案形成效率。專利文獻(xiàn)1日本發(fā)明專利公開公報(bào)特開2007-271720號(第W031]段)專利文獻(xiàn)2日本發(fā)明專利公開公報(bào)特開2006-78953號(第W002]、
段)伴隨著近年來平板顯示器中的配線圖案變得越來越細(xì)小的趨勢，人們對用來制造 平板顯示器的光掩膜也提出越來越高的要求，要求其具有更細(xì)小的線寬精度。但是，隨著光 掩膜變得越來越細(xì)小，只研究其曝光條件、顯影條件等的工作也都變得極其困難，人們正期 待著可使光掩膜變得更為細(xì)小的新技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述技術(shù)課題，本發(fā)明的目的在于提供一種相移掩膜的制造方法、平板顯示 器的制造方法和相移掩膜，通過其可以形成細(xì)小而高精度的曝光圖案。為實(shí)現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中所述的相移掩膜的制造方法包括對 透明基板上的遮光層進(jìn)行圖案形成加工的工序。在上述透明基板上以覆蓋上述遮光層的方 式形成相移層。具體來講，在混合有40%以上90%以下的氮化氣體和10%以上35%以下 的氧化氣體的環(huán)境中，使由鉻系材料制成的靶產(chǎn)生濺射而形成上述相移層。上述相移層的 厚度要求是可以使任何一種波長在300nm以上500nm以下范圍內(nèi)的光產(chǎn)生180°的相位差。 通過圖案形成加工而獲得的該相移層具有規(guī)定的形狀。另外，為實(shí)現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中所述的平板顯示器的制造方 法包括在基板上形成光致抗蝕膜層的工序。相移掩膜以接近上述光致抗蝕膜層的方式設(shè)
3置。上述相移掩膜具有由氮化氧化鉻材料組成的相移層，該相移層可使任何一種波長在 300nm以上500nm以下范圍內(nèi)的光產(chǎn)生180°的相位差。采用將上述波長為300nm以上 500nm以下的復(fù)合光照射上述相移掩膜的方法使上述光致抗蝕膜層曝光。還有，為實(shí)現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中所述的相移掩膜包括透明基 板、遮光層和相移層。上述遮光層形成在上述透明基板上。上述相移層形成在上述遮光層 的周圍，由氮化氧化鉻材料組成，可使任何一種波長在300nm以上500nm以下范圍內(nèi)的光產(chǎn) 生180°的相位差。


圖1是用來說明本發(fā)明的第一實(shí)施方式中所述的相移掩膜的制造方法的工序圖。圖2是表示上述相移掩膜的相移層的成膜條件和光學(xué)特性之間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)圖3是用來說明本發(fā)明的第二實(shí)施方式中所述的相移掩膜的制造方法的工序圖。附圖標(biāo)記說明1、2，相移掩膜；10，透明基板；11、11P1、11P2，遮光層；12P1、12P2、14P1、14P2，掩 膜圖案；13P1、13P2，相移層
具體實(shí)施例方式在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中所述的相移掩膜的制造方法包括對透明基板上的遮 光層進(jìn)行圖案形成加工的工序。在上述透明基板上以覆蓋上述遮光層的方式形成相移層。 具體來講，在混合有40%以上90%以下的氮化氣體和10%以上35%以下的氧化氣體的環(huán) 境中，使由鉻系材料制成的靶產(chǎn)生濺射而形成上述相移層。上述相移層的厚度要求是可以 使任何一種波長在300nm以上500nm以下范圍內(nèi)的光產(chǎn)生180°的相位差。形成后的上述 相移層利用圖案形成加工而得到規(guī)定的圖案。由于采用上述方法制造出來的相移掩膜具有可使任何一種波長在300nm以上 500nm以下范圍內(nèi)的光產(chǎn)生180°相位差的相移層，因此，當(dāng)采用上述相移掩膜時(shí)，將上述 波長范圍內(nèi)的光作為進(jìn)行曝光處理的光時(shí)，由于在相移層處光的相位發(fā)生反轉(zhuǎn)所以會形成 光強(qiáng)度最小的區(qū)域，使曝光圖案更加清楚。利用上述光的相移效果，可以大幅度提高曝光圖 案的精度，進(jìn)而可以形成細(xì)小而高精度的曝光圖案。當(dāng)采用復(fù)合上述波長范圍內(nèi)不同波長 的光(例如g線(436nm)、h線(405nm)和i線(365nm))的曝光技術(shù)時(shí)，上述效果會更加明 顯。上述相移層可由氮化氧化鉻材料組成，此時(shí)，可順利地形成濺射膜，并使其具有能 夠滿足要求的折射率。當(dāng)?shù)瘹怏w不足40%時(shí)，因無法控制靶的氧化，從而難以順利地進(jìn)行 濺射加工。另外，如果氮化氣體超過90%，則會因膜中的氧濃度過低而難以獲得可滿足要求 的折射率。另外，當(dāng)氧化氣體不足10%時(shí)，會因膜中的氧濃度過低而無法獲得可滿足要求的 折射率。另外，如果氧化氣體超過35%，則因無法控制靶的氧化，從而難以順利地進(jìn)行濺射 加工。當(dāng)在能滿足上述條件的混合氣體環(huán)境中進(jìn)行成膜加工時(shí)，可以獲得例如對于i線而 言其透射率為1 20%的相移層?？蓪⑸鲜鱿嘁茖拥暮穸戎瞥煽墒筰線能產(chǎn)生大致180°相位差的厚度。
本發(fā)明并不局限于此，也可將上述相移層的厚度制成可使h線或g線能產(chǎn)生大致 180°相位差的厚度。這里所謂的“大致180° ”，意為剛好是180°或180°左右，例如其在180° 士 10° 內(nèi)。也可將上述相移層的厚度制成能使i線產(chǎn)生的相位差和使g線產(chǎn)生的相位差的差 值在40°以下的厚度。這樣，由于本發(fā)明可以獲得能使各個(gè)具有不同波長的光產(chǎn)生一定相移的效果，所 以采用本發(fā)明能確保形成細(xì)小而高精度的曝光圖案。上述混合氣體中也可以進(jìn)一步包含惰性氣體。這樣，本發(fā)明可以順利地形成等離子。另外，也容易對氮化氣體和氧化氣體的濃度 進(jìn)行調(diào)整。在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中所述的平板顯示器的制造方法包括在基板上形成光 致抗蝕膜層的工序。在鄰近該光致抗蝕膜層的位置設(shè)置相移掩膜。上述相移掩膜具有由氮 化氧化鉻材料組成的相移層，該相移層可以使任何一種波長在300nm以上500nm以下范圍 內(nèi)的光產(chǎn)生180°的相位差。用波長在300nm以上500nm以下的由不同波長形成的復(fù)合光 照射上述相移掩膜時(shí)可使所述光致抗蝕膜層曝光。由于上述相移掩膜具有可使任何一種波長在300nm以上500nm以下范圍內(nèi)的光產(chǎn) 生180°相位差的相移層，所以當(dāng)采用該制造方法時(shí)，可在用該波長范圍內(nèi)的光利用其相移 效果而提高圖案精度，進(jìn)而可形成細(xì)小而高精度的曝光圖案，因此，用本發(fā)明可以制造出高 畫質(zhì)平板顯示器。作為上述具有不同波長的復(fù)合光而言，例如可使用g線(436nm)、h線(405nm)和 i 線(365nm)。在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中所述的相移掩膜包括透明基板、遮光層和相移層。上 述遮光層形成在上述透明基板上。上述相移層形成在上述遮光層的周圍，其由氮化氧化鉻 材料組成，可以使任何一種波長在300nm以上500nm以下范圍內(nèi)的光產(chǎn)生180°的相位差。當(dāng)采用上述相移掩膜時(shí)，用該波長范圍內(nèi)的光進(jìn)行曝光可利用相移效果來提高圖 案精度，進(jìn)而可以形成細(xì)小而高精度的曝光圖案。當(dāng)采用復(fù)合上述波長范圍內(nèi)不同波長的 光(例如g線(436nm)、h線(405nm)和i線(365nm))的曝光技術(shù)時(shí)，上述效果會更加明 顯。可將上述相移層的厚度制成能使i線產(chǎn)生的相位差和使g線產(chǎn)生的相位差的差值 在30°以下的厚度。由于本發(fā)明可以獲得能使各個(gè)具有不同波長的光產(chǎn)生一定的相移效果，所以采用 本發(fā)明能確保形成細(xì)小而高精度的曝光圖案。下面參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。第一實(shí)施方式圖1是用來說明本發(fā)明的第一實(shí)施方式中所述的相移掩膜的制造方法的工序圖。 本實(shí)施方式中的相移掩膜是用來對例如平板顯示器用玻璃基板進(jìn)行圖案形成加工的掩膜。 如同后面將要提到的，對使用該掩膜的玻璃基板進(jìn)行圖案形成加工時(shí)，進(jìn)行曝光處理時(shí)所 用的光為復(fù)合了具有不同波長的i線、h線和g線的復(fù)合光。
首先在透明基板10上形成遮光層11 (圖1中(A))。作為透明基板10而言，使用透明且光學(xué)各向同性良好的材料，例如可以使用石英 玻璃基板。透明基板10的大小沒有特別的限制，可根據(jù)用該掩膜進(jìn)行曝光處理時(shí)的基板 (例如是平板顯示器用基板、半導(dǎo)體基板)大小適當(dāng)選定。在本實(shí)施方式中使用一個(gè)邊長在 300mm以上的長方形基板，更詳細(xì)地講，使用長X寬X厚=550mmX 450mmX 8mm的石英基 板。另外，也可以通過研磨透明基板10的表面而減小其表面粗糙度。例如可使透明基 板10的表面粗糙度達(dá)到50 μ m以下。這樣，掩膜的景深會變深，這會對形成細(xì)小而高精度 的曝光圖案產(chǎn)生極大的幫助。遮光層11是由金屬鉻或鉻化合物(以下也稱為鉻系材料)組成的，但本發(fā)明并不 局限于此，也可以使用金屬硅化物材料(例如MoSi、TaSi, TiSi或WSi)或其氧化物、氮化 物或氮氧化物。遮光層11的厚度沒有特別的限制，只要可獲得規(guī)定值以上的光學(xué)濃度即可 (例如為800 ~ 2000A (1 A等于ιο,πι))。成膜方法可使用電子束蒸鍍法、激光蒸鍍法、 原子層堆積法(ALD法)或離子濺射法等，尤其當(dāng)基板10較大時(shí)，采用DC濺射法時(shí)可以獲 得膜厚均勻的良好膜層。接下來，在遮光層11上形成光致抗蝕膜層12(圖1中(B))。光致抗蝕膜層12可 以是正的，也可以是負(fù)的。作為光致抗蝕膜層12而言，一般使用液態(tài)抗蝕膜，但也可以使用 抗蝕干膜。接下來對光致抗蝕膜層12進(jìn)行曝光及顯影處理，由此可在遮光層11上形成抗蝕 圖案12Ρ1(圖1中(C))。抗蝕圖案12Ρ1起到遮光層11的蝕刻掩膜的作用，其形狀可根據(jù) 遮光層11的要蝕刻圖案而適當(dāng)?shù)卮_定。接下來對遮光層11進(jìn)行蝕刻加工以形成規(guī)定的圖案。由此在透明基板10上形成 具有規(guī)定形狀圖案的遮光層IlPl(圖1中(D))。在遮光層11的蝕刻加工工序中，可使用濕式蝕刻法或干式蝕刻法，尤其當(dāng)基板10 較大時(shí)，采用濕式蝕刻法進(jìn)行蝕刻加工時(shí)，可以使遮光層11的平面內(nèi)均勻性較高。遮光層11的蝕刻液可根據(jù)需要進(jìn)行選擇，當(dāng)遮光層11由鉻系材料組成時(shí)，例如可 使用硝酸鈰銨和高氯酸的水溶液。由于該蝕刻液對鉻系材料有比玻璃基板更強(qiáng)的選擇性， 所以在對遮光層11進(jìn)行圖案形成加工時(shí)可以很好地保護(hù)基板10。另外，當(dāng)遮光層11由金 屬硅化物材料組成時(shí)，例如可用氟化氫銨作為蝕刻液。對遮光層11進(jìn)行圖案形成加工之后去掉抗蝕圖案12Ρ1 (圖1中(E))。去掉抗蝕 圖案12Ρ1時(shí)例如可使用氫氧化鈉水溶液。接下來形成相移層13。其以覆蓋在上述透明基板10上的遮光層IlPl的方式形成 (圖 1 中(F))。作為相移層13的成膜方法而言，可使用電子束(EB)蒸鍍法、激光蒸鍍法、原子層 堆積法(ALD法)或離子濺射法等，尤其當(dāng)基板10較大時(shí)，采用DC濺射法時(shí)可以獲得膜厚 均勻的良好膜層。另外，本發(fā)明并不局限于使用DC濺射法，也可使用AC濺射法或RF濺射法。相移層13由鉻系材料組成。尤其是在本實(shí)施方式中，相移層13由氮化氧化鉻組 成。尤其當(dāng)基板較大時(shí)，采用鉻系材料時(shí)可以獲得良好的圖案形成效果。另外，本發(fā)明并不局限于使用鉻系材料，例如也可使用MoSi、TaSi、WSi、CrSi、NiSi、CoSi、ZrSi、NbSi、TiSi 或其化合物等金屬硅化物材料。還有，也可使用Al、Ti、Ni或其化合物等。當(dāng)采用濺射法形成由氮化氧化鉻組成的相移層13時(shí)，作為處理氣體而言，可使用 氮化氣體和氧化氣體的混合氣體或惰性氣體、氮化氣體和氧化氣體的混合氣體。成膜時(shí)的 壓力例如控制在0. IPa 0. 5Pa之間。氧化氣體包括CO、CO2、NO、N2O, NO2和O2等。氮化氣體包括NO、N2O, NO2和N2等。 惰性氣體可使用Ar、He和Xe等，比較普遍的是使用Ar。另外，在上述混合氣體中還可包含 CH4等碳化氣體。混合氣體中的氮化氣體和氧化氣體的流量(濃度)是決定相移層13的光學(xué)特性 (透射率、折射率等)的重要參數(shù)。在本實(shí)施方式中，可對混合氣體中的組分的濃度按如下 比例調(diào)整氮化氣體的濃度在40%以上90%以下，氧化氣體的濃度在10%以上90%以下。 通過調(diào)整混合氣體中的組分比例，可以優(yōu)化相移層13的折射率、透射率、反射率和厚度等。當(dāng)?shù)瘹怏w不足40%時(shí)，會無法控制靶產(chǎn)生氧化，從而難以順利進(jìn)行濺射加工。另 外，如果氮化氣體超過90%，會因膜中的氧濃度過低而難以獲得可滿足要求的折射率。另 一方面，當(dāng)氧化氣體不足10%時(shí)，會因膜中的氧濃度過低而無法獲得可滿足要求的折射率。 另外，如果氧化氣體超過35%，則無法控制靶產(chǎn)生氧化，從而難以順利進(jìn)行濺射加工。制成相移層13的厚度要求是可以使任何一種波長在300nm以上500nm以下范圍 內(nèi)的光產(chǎn)生180°的相位差。產(chǎn)生180°相位差的光，由于其相位發(fā)生反轉(zhuǎn)，與沒有經(jīng)過相 移層13的光之間產(chǎn)生的干涉作用，使該光的強(qiáng)度被抵消。由于這種上述相移效果在光強(qiáng)度 的分布上產(chǎn)生最小(例如為零)的部位，所以曝光圖案會變得更清楚，進(jìn)而可形成細(xì)小而高 精度的圖案。在本實(shí)施方式中，上述波長范圍內(nèi)的光是i線(365nm)、h線(405nm)和g線 (436nm)的復(fù)合光(多色光)，制成的相移層13的厚度要求是可使具有選定波長的光產(chǎn)生 180°的相位差。上述被選定波長的光可以是i線、h線和g線中的任意一個(gè)，也可以是波 長不在其范圍內(nèi)的光。使相位反轉(zhuǎn)的光的波長越短越能形成更細(xì)小的圖案。在本實(shí)施方式中，由于將相移層13的厚度制成可使i線產(chǎn)生的相位差和使g線產(chǎn) 生的相位差的差值在40°以下的厚度。由此可獲得能使各個(gè)不同波長的光產(chǎn)生一定相移的 效果。例如，可將相移層13的膜厚制成可使上述復(fù)合光中處于中間波長范圍內(nèi)的h線產(chǎn)生 大致180° (180° 士 10° )的相位差。由于相移層13也可使i線和g線中的任意一個(gè)光 產(chǎn)生接近180°的相位差，因此本發(fā)明可獲得使各個(gè)光都產(chǎn)生同樣的相移的效果。優(yōu)選相移層13的膜厚在整個(gè)透明基板10的平面內(nèi)都是均勻的。在本實(shí)施方式中， 制成相移層13的膜厚要求是對于g線、h線和i線等分別具有單一波長的光而言，要使其 產(chǎn)生在基板平面內(nèi)的相位差的差值在20°以下。如果該相位差的差值超過20°時(shí)，會因復(fù) 合光中光強(qiáng)度的疊加作用而使光強(qiáng)度的強(qiáng)弱變化變小，進(jìn)而導(dǎo)致圖案形成精度下降。當(dāng)使 上述相位差的差值在15°以下，或者進(jìn)一步使其在10°以下時(shí)，則有助于進(jìn)一步提高圖案 形成精度。例如對于i線而言，可使相移層13的透射率在以上20%以下范圍內(nèi)。當(dāng)透射 率不足時(shí)，由于難以獲得理想的相移效果，所以難以對細(xì)小的圖案進(jìn)行高精度的曝光處 理。另外，當(dāng)透射率超過20%時(shí)，成膜速度會下降，生產(chǎn)效率就會變差。在上述范圍內(nèi)可使透射率進(jìn)一步達(dá)到2%以上15以下范圍內(nèi)。還有，在上述范圍內(nèi)可使透射率進(jìn)一步達(dá)到3% 以上10以下范圍內(nèi)。例如可使相移層13的反射率在40%以下。因此，在對使用該相移掩膜的被處理基 板(平板基板或半導(dǎo)體基板)進(jìn)行圖案形成加工時(shí)，不應(yīng)有的圖案(鬼影)較難形成，從而 可確保形成的圖案具有良好的圖案精度?？筛鶕?jù)成膜時(shí)的混合氣體組分比例任意調(diào)整相移層13的透射率和反射率。對于 i線而言，當(dāng)采用上述混合氣體組分比例時(shí)可獲得以上20%以下的透射率和40%以下 的反射率。在能獲得上述光學(xué)特性的范圍內(nèi)，可適當(dāng)設(shè)定相移層13的厚度。換言之，通過優(yōu) 化相移層13的厚度，可以獲得上述光學(xué)特性。例如，在上述混合氣體組分比例下，例如可獲 得上述光學(xué)特性的相移層13的膜厚為IOOnm以上130nm以下。在上述范圍內(nèi)可以使相移 層13的膜厚進(jìn)一步達(dá)到IlOnm以上125nm以下范圍內(nèi)。下面舉一個(gè)例子，可將濺射成膜時(shí)的混合氣體的流量比例設(shè)定為Ar N2 CO2 =2.5 6 1.5，當(dāng)制成的膜厚為114nm時(shí)，可以使i線的透射率為5.5%，i線的相位差 為173°，g線的相位差為146°。另外，可將混合氣體的流量比例設(shè)定為Ar N2 CO2 = 2:7: 1，當(dāng)形成的膜厚為120nm時(shí)，可以使i線的透射率為4.8%，i線的相位差為185°， g線的相位差為153°。圖2是表示制成相移層13時(shí)的成膜條件、各不同波長組分時(shí)的相位差和i線的透 射率的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在該例子中，氮化氣體為N2，氧化氣體為C02，惰性氣體為Ar。成 膜時(shí)的壓力為0. 2Pa。如圖2所示，當(dāng)混合氣體組分比例(樣品編號1 5)為包含40%以上90%以 下的氮化氣體和10%以上35%以下的氧化氣體時(shí)，可以使波長在300nm以上500nm以下 范圍內(nèi)的光產(chǎn)生180°相位差。另外，由于可將上述相移層的厚度制成可使i線產(chǎn)生大致 180° 士 10°相位差的厚度，所以本實(shí)施方式能將i線的相位差和g線的相位差差值控制在 40° (30° )以下。還有，本實(shí)施方式能將i線的透射率控制在以上10%以下。相對于上述情況而言，如果是氮化氣體超過90%而氧化氣體不足10%的混合比 例(樣品編號6)時(shí)，由于膜的氧化程度較小，即使加大膜厚也未能獲得所需的相位差和透 射率。另外，在氧化氣體超過35%的混合比例(樣品編號7)和只有氧化氣體的環(huán)境(樣品 編號8)中，由于膜的氧化程度過大，不僅未能獲得所需的相位差，而且沒能控制住透射率 的上升。還有，在該條件下，由于靶表面會不斷氧化，所以其成膜率變低，從而沒能獲得理想 的膜厚。接下來在相移層13上形成光致抗蝕膜層14(圖1中(G))。光致抗蝕膜層14可以 是正的，也可以是負(fù)的。用液態(tài)抗蝕膜形成光致抗蝕膜層14。接下來對光致抗蝕膜層14進(jìn)行曝光及顯影處理，由此可在相移層13上形成抗蝕 圖案14P1 (圖1中(H))?？刮g圖案14P1會起到相移層13的蝕刻掩膜的作用，其形狀可根 據(jù)相移層13的蝕刻圖案而適當(dāng)?shù)卮_定。接下來根據(jù)規(guī)定的圖案形狀對相移層13進(jìn)行蝕刻加工。由此在透明基板10上形 成具有規(guī)定形狀圖案的相移層13P1(圖1中(I))。在相移層13的蝕刻加工工序中，可使用濕式蝕刻法或干式蝕刻法，尤其當(dāng)基板10
8較大時(shí)，采用濕式蝕刻法進(jìn)行蝕刻加工時(shí)，可以使相移層13的平面內(nèi)均勻性較高?？蛇m當(dāng)選擇相移層13的蝕刻液，在本實(shí)施方式中，可使用硝酸鈰銨和高氯酸的水 溶液。由于該蝕刻液對鉻系材料有比玻璃基板更強(qiáng)的選擇性，所以在對相移層13進(jìn)行圖案 形成加工時(shí)可以很好地保護(hù)基板10。對相移層13P進(jìn)行圖案形成加工之后去掉抗蝕圖案14P1(圖1中(J))。去掉抗蝕 圖案14P1時(shí)，例如可使用氫氧化鈉水溶液。采用上述制造方法，就可以制造出本實(shí)施方式中的相移掩膜1。當(dāng)采用本實(shí)施方式 中的相移掩膜1時(shí)，可以在遮光層IlPl周圍形成具有上述結(jié)構(gòu)的相移層13P1。因此，使用 波長在300nm以上500nm以下范圍內(nèi)的光在被曝光基板上形成曝光圖案時(shí)，利用相移效果 可以有助于提高圖案精度。尤其是采用本實(shí)施方式時(shí)，通過采用復(fù)合上述波長范圍內(nèi)具有 不同波長的光(g線、h線和i線)的曝光技術(shù)，上述效果會更加明顯。下面說明使用本實(shí)施方式中相移掩膜1的平板顯示器的制造方法。首先在形成有絕緣層和配線層的玻璃基板表面上形成光致抗蝕膜層。在形成光致 抗蝕膜層時(shí)例如可使用旋轉(zhuǎn)涂布機(jī)。在對光致抗蝕膜層進(jìn)行加熱(烘烤)處理之后，再進(jìn) 行使用相移掩膜1的曝光處理。接下來用波長在300nm以上500nm以下的復(fù)合光經(jīng)相移掩 膜1照射玻璃基板的表面。在本實(shí)施方式中，因具有上述波長的復(fù)合光是g線、h線和i線 的復(fù)合光。因此，可以將對應(yīng)于相移掩膜1的掩膜圖案的曝光圖案轉(zhuǎn)印到光致抗蝕膜層上。當(dāng)采用本實(shí)施方式時(shí)，由于相移掩膜1具有可以使任何一種波長在300nm以上 500nm以下范圍內(nèi)的光產(chǎn)生180°相位差的相移層13P1，因此當(dāng)采用上述制造方法時(shí)，可在 使用上述波長范圍內(nèi)的光的前提下利用其相移效果而提高圖案精度，而且由于還可加深景 深，因此可以形成細(xì)小而高精度的圖案，從而可制造出高畫質(zhì)平板顯示器。根據(jù)本發(fā)明人所做的實(shí)驗(yàn)來看，當(dāng)用不具有上述相移層的掩膜進(jìn)行曝光處理時(shí)， 與理想線寬(2μπι)相比，其圖案寬度會產(chǎn)生30%以上的錯(cuò)位，但是用本實(shí)施方式中的相移 掩膜1進(jìn)行曝光時(shí)，可將該錯(cuò)位控制在7%左右。第二實(shí)施方式圖3是用來說明本發(fā)明的第二實(shí)施方式中所述的相移掩膜的制造方法的工序圖。 另外，對圖3中與圖1對應(yīng)的部分標(biāo)記相同的符號而省略其詳細(xì)說明。在本實(shí)施方式中的相移掩膜2 (圖3中(J))的周邊部形成有用來定位的定位標(biāo) 記，該定位標(biāo)記由遮光層11Ρ2形成。下面說明相移掩膜2的制造方法。首先在透明基板10上形成遮光層11(圖3中(A))。接下來，在遮光層11上形成 光致抗蝕膜層12(圖3中(B))。光致抗蝕膜層12可以是正的，也可以是負(fù)的。接下來對 光致抗蝕膜層12進(jìn)行曝光及顯影處理，由此可在遮光層11上形成抗蝕圖案12Ρ2(圖3中 (C))?？刮g圖案12Ρ2起到遮光層11的蝕刻掩膜的作用，其形狀可根據(jù)遮光層11的蝕刻 圖案而適當(dāng)?shù)卮_定。圖3中(C)表示在透明基板10的周邊的規(guī)定范圍為存留一些遮光層 而形成抗蝕圖案12Ρ2的例子。接下來根據(jù)規(guī)定的圖案形狀對遮光層11進(jìn)行蝕刻加工。由此在透明基板10上形 成具有規(guī)定形狀圖案的遮光層11Ρ2(圖3中(D))。對遮光層11Ρ2進(jìn)行圖案形成加工之后 去掉抗蝕圖案12Ρ2(圖3中(E))。去掉抗蝕圖案12Ρ2時(shí)，例如可使用氫氧化鈉水溶液。
接下來形成相移層13。相移層13以覆蓋透明基板10上的遮光層11P2的方式形 成(圖3中(F))。相移層13由氮化氧化鉻組成。其采用DC濺射法形成。此時(shí)，作為處理 氣體而言可以使用氮化氣體和氧化氣體的混合氣體或惰性氣體、氮化氣體和氧化氣體的混 合氣體。相移層13的成膜條件與上述第一實(shí)施方式中的成膜條件相同。接下來在相移層13上形成光致抗蝕膜層14 (圖3中(G))。接下來對光致抗蝕膜 層14進(jìn)行曝光及顯影處理，由此可在相移層13上形成抗蝕圖案14P2(圖3中(H))?？刮g 圖案14P2起到相移層13的蝕刻掩膜的作用，其形狀可根據(jù)相移層13的蝕刻圖案而適當(dāng)?shù)?確定。接下來根據(jù)規(guī)定的圖案形狀對相移層13進(jìn)行蝕刻加工。由此在透明基板10上形 成具有規(guī)定形狀圖案的相移層13P2(圖3中(I))。對相移層13P2進(jìn)行圖案形成加工之后 去掉抗蝕圖案14P2(圖1中(J))。去掉抗蝕圖案14P2時(shí)，例如可使用氫氧化鈉水溶液。采用上述制造方法，就可以制造出本實(shí)施方式中的相移掩膜2。當(dāng)采用本實(shí)施方式 中的相移掩膜2時(shí)，由于定位標(biāo)記由遮光層11P2形成，所以能夠很容易地從光學(xué)角度識別 該定位標(biāo)記，從而能夠?qū)ζ溥M(jìn)行高精度的定位。本實(shí)施方式可以和上述第一實(shí)施方式組合 實(shí)施。另外，相移層13可起到半色調(diào)層(半透射層)的作用。此時(shí)，可以使透射相移層 13的光和不能透射相移層13的光之間的曝光量產(chǎn)生差值。上面說明了本發(fā)明的實(shí)施方式，但是本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，可以根據(jù) 本發(fā)明的技術(shù)思路對其進(jìn)行各種各樣的變型。例如在上述實(shí)施方式中，在對遮光層進(jìn)行圖案形成加工之后進(jìn)行相移層的成膜處 理及圖案形成加工，但本發(fā)明并不局限于此，也可以在完成相移層的成膜處理及圖案形成 加工之后再進(jìn)行遮光層的成膜處理及圖案形成加工。即，可以改變遮光層和相移層的各層 順序。另外，在上述實(shí)施方式中，在整個(gè)透明基板10的表面完成遮光層11的成膜處理 之后，再對所需的部位進(jìn)行蝕刻加工而形成遮光層11P1U1P2，但也可以用如下方法來取代 它，即，在用來形成遮光層的區(qū)域形成敞口的抗蝕圖案后再形成遮光層11。此時(shí)，在形成遮 光層11之后再去掉上述抗蝕圖案，就能在所需區(qū)域內(nèi)形成遮光層11P1、11P2(即所謂的架 空(lift off)法)。
權(quán)利要求
一種相移掩膜的制造方法，其特征在于，包括以下工序?qū)ν该骰迳系恼诠鈱舆M(jìn)行圖案形成加工的工序，在所述透明基板上形成覆蓋所述遮光層的相移層的工序，其方法為，在混合有40％以上90％以下的氮化氣體和10％以上35％以下的氧化氣體的環(huán)境中，使由鉻系材料制成的靶產(chǎn)生濺射而形成所述相移層，所述相移層對任何一種波長在300nm以上500nm以下范圍內(nèi)的光產(chǎn)生180°的相位差，對所述相移層進(jìn)行圖案形成加工的工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相移掩膜的制造方法，其特征在于，在形成所述相移層的工序中，形成厚度為可使i線產(chǎn)生大致180°的相位差的所述相 移層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相移掩膜的制造方法，其特征在于，在形成所述相移層的工序中，形成厚度為可使h線產(chǎn)生大致180°的相位差的所述相 移層。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的相移掩膜的制造方法，其特征在于，在形成所述相移層的工序中，形成厚度為可使i線產(chǎn)生的相位差和使g線產(chǎn)生的相位 差的差值在40°以下的所述相移層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相移掩膜的制造方法，其特征在于， 所述混合氣體中包含有惰性氣體。
6.一種平板顯示器的制造方法，其特征在于，包括以下工序 在基板上形成光致抗蝕膜層的工序，在鄰近所述光致抗蝕膜層的位置設(shè)置相移掩膜的工序，所述相移掩膜具有由氮化氧化 鉻材料組成的相移層，使任何一種波長在300nm以上500nm以下范圍內(nèi)的光產(chǎn)生180°相位 差，用所述波長在300nm以上500nm以下的復(fù)合光照射所述相移掩膜以使所述光致抗蝕膜層曝光的工序。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的平板顯示器的制造方法，其特征在于，對所述光致抗蝕膜層進(jìn)行曝光的工序中使用由g線、h線和i線組成的復(fù)合光。
8.一種相移掩膜，其特征在于，包括 透明基板，形成在所述透明基板上的遮光層，形成在所述遮光層周圍的相移層，所述相移層由氮化氧化鉻材料組成，可以使任何一 種波長在300nm以上500nm以下范圍內(nèi)的光產(chǎn)生180°的相位差。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的相移掩膜，其特征在于，所述波長范圍內(nèi)的復(fù)合光為由g線、h線和i線組成的復(fù)合光。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的相移掩膜，其特征在于，所述相移層的厚度為可使i線產(chǎn)生的相位差和使g線產(chǎn)生的相位差的差值在40°以下 的厚度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種相移掩膜的制造方法、平板顯示器的制造方法和相移掩膜，通過其可以形成細(xì)小而高精度的曝光圖案。本發(fā)明的第一實(shí)施方式中所述的相移掩膜(1)具有相移層(13P1)，其可使任何一種波長在300nm以上500nm以下范圍內(nèi)的光產(chǎn)生180°的相位差。因此，將上述波長范圍內(nèi)的光用作進(jìn)行曝光處理的光，由于在相移層處光的相位發(fā)生反轉(zhuǎn)所以會形成光強(qiáng)度最小的區(qū)域，使曝光圖案更加清楚。在混合有40％以上90％以下的氮化氣體和10％以上35％以下的氧化氣體的環(huán)境中，使由鉻系材料制成的靶產(chǎn)生濺射而形成相移層(13P)。
文檔編號H01L21/3105GK101937170SQ201010215138
公開日2011年1月5日 申請日期2010年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月30日
發(fā)明者中村大介, 影山景弘 申請人:愛發(fā)科成膜株式會社