CN101349864A - 光掩模及其制造方法和图案转印方法 - Google Patents
光掩模及其制造方法和图案转印方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101349864A CN101349864A CNA2008101336974A CN200810133697A CN101349864A CN 101349864 A CN101349864 A CN 101349864A CN A2008101336974 A CNA2008101336974 A CN A2008101336974A CN 200810133697 A CN200810133697 A CN 200810133697A CN 101349864 A CN101349864 A CN 101349864A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- photomask
- pattern
- semi
- live width
- transmittance section
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
- G03F1/32—Attenuating PSM [att-PSM], e.g. halftone PSM or PSM having semi-transparent phase shift portion; Preparation thereof
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
本发明提供一种光掩模,该光掩模具有透光部和半透光部,通过图案形成在透明基板上形成的半透光膜来形成规定的图案,通过透过该光掩模的曝光光,在被转印体上形成线宽不足3μm的转印图案,该光掩模包括由透光部和半透光部构成的图案,且上述透光部和半透光部的至少一方具有不足3μm的线宽部分。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示装置(Liquid Crystal Display:下面称为LCD)制造所使用的光掩模,特别是涉及薄膜晶体管液晶显示装置的制造中使用的薄膜晶体管基板的制造所适宜使用的大型光掩模(例如一边为300mm以上)及其制造方法和使用该光掩模的图案转印方法。
背景技术
当前,在LCD的领域中,具有薄膜晶体管(Thin Film Transistor:下面称为TFT)的液晶显示装置(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display:下面称为TFT-LCD)比起CRT(阴极射线管),由于其较易作成薄型且消耗功率较低的优点,商品化迅速地推进。TFT-LCD具有TFT基板,其为将TFT排列在以矩阵状排列的各像素中的构造,具有与各像素对应,排列有红、绿和篮的像素图案的滤色器在液晶相的介入下与之重叠的概略构造。TFT-LCD制作工序数量较多,只是TFT基板就要用5~6片的光掩模来制造。在这种情况下,提出了用4片光掩模来进行TFT基板的制造的方法。
该方法通过使用具有遮光部、透光部和半透光部(灰阶部)的光掩模(下面称为灰阶掩模),降低使用的掩模的片数。这里,半透光部是指在使用掩模在被转印体上转印图案时,将透过的曝光光的透过量降低规定量,控制被转印体上的光刻胶膜在显影后的残膜量的部分。和遮光部、透光部一起,具有这样的半透光部的光掩模称为灰阶掩模。
图3和图4表示利用灰阶掩模的TFT基板的制造工序的一个例子。图4表示图3的制造工序的后续的制造工序。
在玻璃基板1上,形成有栅电极用金属膜,通过使用光掩模的光刻过程,形成栅电极2。之后,形成栅绝缘膜3、第1半导体膜4(a-Si:非晶体硅)、第2半导体膜5(N+a-Si)、源极/漏极用金属膜6和正片型的光刻胶膜7(图3(a))。接着,利用具有遮光部11、透光部12和半透光部13的灰阶掩模10,曝光正片型的光刻胶膜7,显影。由此,覆盖TFT沟道部形成区域以及源极/漏极形成区域、和数据线形成区域,并且,按照沟道部形成区域比源极/漏极形成区域薄的方式形成第1抗蚀膜图案7a(图3(b))。接着,将第1抗蚀膜图案7a作为掩模,蚀刻源极/漏极金属膜6以及第2、第1半导体膜5、4(图3(c))。接着,通过基于氧的灰化(ashing),将沟道部形成区域的较薄的抗蚀膜除去,形成第2抗蚀膜图案7b(图4(a))。之后,将第2抗蚀膜图案7b作为掩模,蚀刻源极/漏极用金属膜6,形成源极/漏极6a、6b,接着,蚀刻第2半导体膜5(图4(b)),剥离最后残存的第2抗蚀膜图案7b(图4(c))。
已知,作为这里所使用的灰阶掩模10,半透光部是以微细的图案形成的构造。例如,如图5所示,灰阶掩模具有对应源极/漏极的遮光部11a、11b、透光部12和对应TFT沟道部的半透光部(灰阶部)13。半透光部13是形成由使用灰阶掩模10的LCD用曝光机的解析极限以下的微细图案构成的遮光图案13a的区域。通常遮光部11a、11b和遮光图案13a均由以铬或铬的化合物等的相同材料构成的相同厚度的膜形成。使用灰阶掩模的LCD用曝光机的解析极限在多数情况下,在步进方式的曝光机约为3μm,在镜面投影方式的曝光机约为4μm。因此,可以使在图5半透光部13的透过部13b的间距为不足3μm,遮光图案13a的线宽为曝光机的解析极限以下即不足3μm。
上述的微细图案型的半透光部灰阶部分的设计具体地有如下选择:使用于具有遮光部和透光部的中间的半色调(half-tone)效果的微细图案为线与间隙(line and space)型或点(网点)型,或其他的图案。进而,例如通过线与间隙来设计微细图案的情况下,通过适宜地选择其线宽、光透光部分和遮光部分的面积比率,能够控制整体的透过率。
另一方面,已知使用半透过性(例如曝光光的透过率为40~60%等)的半透光膜来实现上述半透光部的方法(例如,专利文献1:日本特开2002-189280号公报)。通过使用该半透光膜,可以使半透光部的曝光量减少来进行半色调曝光。在使用半透光膜的情况下,有在设计中,只研究需要什么程度的整体的透过率即可,只选择半透光膜的膜种(膜材质)和膜厚就能够进行灰阶掩模的生产的优点。因此,在灰阶掩模的制造中,只进行半透光膜的膜厚控制即足够,管理相对较容易。另外,使TFT沟道部在灰阶掩模的半透光部形成的情况下,由于若是半透光膜,可以通过光刻工序容易地形成图案,所以,具有即使TFT的沟道部的形状是复杂的图案形状也能够形成的优点。
制造显示装置,特别是制造液晶显示装置用的光掩模以在与该液晶显示装置的图案的尺寸相应的解析度的曝光机使用为前提,实现与其对应的尺寸精度,进行缺陷检查。这里,在使用所述微细图案实现半透光部的方法中,利用曝光机的解析极限,设计半透光部的微细的图案,根据该部分的曝光光的透过量,对被转印体上的抗蚀膜的残膜量降低希望量,结果,减少了使用的掩模的张数。
即在通常使用的曝光机的曝光条件下,以解析极限为3μm程度为前提,根据需要,为了使未解析的转印像更均匀地成为灰阶掩模像,也可以调节曝光条件,然而即使如此还是要利用这样的曝光机的解析极限。在现有的领域中存在如下技术背景,即,作为利用光掩模转印规定的图案来制造的显示装置,以该程度的解析度也就足够。
但是,近年来,变得追求转印更精细的图案。例如,由于沟道部的尺寸比过去要小,开始研究提高薄膜晶体管的动作速度等的可能性。
但是,为了提高基于曝光条件的解析度,若变更曝光机的光源(即使光源的波段到短波长侧),进行大幅的设备上的变更的同时,还需要变更光刻胶的分光灵敏度等条件。实际上,为了获得用于大面积曝光的大光量,通常在需要使用365~436nm程度波段的光源的液晶显示装置制造用的曝光机中,通过使用比上述更短波段的光源来提高解析度的方法不可能应用,只要依存于曝光光源,兼顾曝光机的解析度和大光量就较困难。另外,只通过曝光机的光学系统的设计来提高解析度(例如高NA(开口数)的光学系统适用)也在构造上、成本上存在障碍。
本发明鉴于上述现有的问题,第1目的在于提供一种光掩模,其在现有的液晶显示装置制造用的曝光机的条件下,解析过去不能解析的数μm以下例如3μm以下的图案,用于获得更精细的转印像。
另外,本发明的第2目的在于提供一种这样的光掩模的适宜的制造方法。
进而,本发明的第3目的在于提供一种利用上述光掩模的精细的图案转印方法。
发明内容
为了解决上述问题,本发明具有下面的构成。
(构成1)
一种光掩模,具有透光部和半透光部,通过图案形成在透明基板上形成的半透光膜而形成规定的图案,通过透过该光掩模的曝光光,在被转印体上形成线宽不足3μm的转印图案,包括由所述透光部和所述半透光部构成的图案,且所述透光部或所述半透光部的至少一方具有不足3μm的线宽的部分。
(构成2)
一种以构成1为基础的光掩模,所述图案具有所述透光部的线宽为不足3μm的部分。
(构成3)
一种以构成1为基础的光掩模,在设所述透明基板的曝光光的透过率为100%时,所述半透光膜的曝光光的透过率为20%~60%的范围。
(构成4)
一种以构成1到3中任意一项为基础的光掩模,所述曝光光的波段包括365nm~436nm的范围内的波段。
(构成5)
一种以构成1到4中任意一项为基础的光掩模,所述半透光部相对于所述透光部而言,所述曝光光的相位差为60度以下。
(构成6)
一种以构成1到4中任意一项为基础的光掩模,所述光掩模为液晶显示装置制造用的光掩模。
(构成7)
一种光掩模的制造方法,该光掩模具有透光部和半透光部,通过图案形成在透明基板上形成的半透光膜而形成规定的图案,该制造方法是通过透过该光掩模的曝光光,在被转印体上形成线宽不足3μm的转印图案的光掩模的制造方法,形成由所述透光部和半透光部构成的图案,且所述透光部或所述半透光部的至少一方包含不足3μm的线宽的部分。
(构成8)
一种以构成7为基础的光掩模的制造方法,预先求取在规定的曝光条件下在光掩模上具有不足3μm的线宽部分的透光部或半透光部的线宽和在与其对应的被转印体上形成的抗蚀膜图案的线宽的相关关系,根据该相关关系,确定在所述光掩模形成的透光部或半透光部的线宽,根据该确定的线宽尺寸,在光掩模上形成由所述透光部和所述半透光部构成的图案。
(构成9)
一种图案转印方法,其使用构成1到5的任意一项所记载的光掩模或基于构成7或8所记载的制造方法的光掩模,通过365nm~436nm的波长范围的曝光光,在被转印体上进行曝光,转印线宽不足3μm的图案。
根据本发明的光掩模,例如在液晶显示装置制造的过程中,在利用该光掩模在被转印体上转印规定的图案,形成根据该图案的抗蚀膜图案时,能够形成不足3μm的线宽的微细的图案。并且,根据使用本发明的光掩模的图案转印方法,在被转印体上形成这样的精细的图案时,不需要对现有液晶显示装置制造用所使用的通常的曝光机的光学系统或光源波段进行变更,便可以直接在本发明中使用,能够提高实际上的解析度。因此,根据本发明,能够简易地进行具有比现有精细的图案的液晶显示装置的制造。
附图说明
图1(a)、(b)是用于说明使用基于本发明的光掩模的图案转印方法的截面图。
图2(a)、(b)是通过基于本发明的实施例的图案转印方法而获得的被转印体上的抗蚀膜图案的照片,图2(c)、(d)是通过比较例的图案转印而获得的被转印体上的抗蚀膜图案的照片。
图3(a)~(c)是表示利用灰阶掩模的TFT基板的制造工序的概略截面图。
图4(a)~(c)是表示继图3(a)~(c)的制造工序之后的、利用灰阶掩模的TFT基板的制造工序的概略截面图。
图5是表示现有的微细图案型的灰阶掩模的一个例子的平面图。
具体实施方式
下面,对用于实施本发明的最佳的实施方式进行说明。
本发明如所述构成1所记载,涉及如下所述的光掩模:一种具有通过图案形成在透明基板上形成的半透光膜来形成规定的图案的透光部和半透光部的光掩模,在通过透过该光掩模的曝光光来在被转印体上形成线宽不足3μm的转印图案的光掩模中,包括由所述透光部和所述半透光部构成的图案,所述透光部或所述半透光部的至少一方具有不足3μm的线宽的部分。
即本发明目的在于在被转印体上转印实际不足3μm的微细图案,为此提供所使用的光掩模的构造。
在本发明的光掩模中,所述透光部和所述半透光部的至少一方具有不足3μm的线宽部分,即使在透光部和半透光部具有2μm以下的线宽部分时,也能够在被转印体上转印微细图案,本发明的效果显著。
例如,在光掩模上形成线部(半透光膜形成部分)的线宽为Aμm(例如2μm),间隙部(透明基板露出)的线宽为Aμm(例如2μm)的线与间隙图案,在被转印体上的正片型抗蚀膜进行转印的情况下,可以将具有不足Aμm的线宽(例如1.8μm)的线图案在被转印体上作为抗蚀膜图案形成。这种情况下,间距的线宽成为超过Aμm的值。
在线部的线宽为Bμm(B≤A),间隙部的线宽为Aμm的情况下也可以在被转印体上形成和上述相同的图案。
进而,在光掩模上形成线部的线宽为Cμm(C>A),间隙部的线宽为Aμm的线与间隙图案,在被转印体上的正片型抗蚀膜进行转印的情况下,可以在被转印体上形成具有Aμm未满的线宽的间隙图案。这种情况下,线部的线宽超过Cμm。
另外,在上述中,线部或间隙部的任意之一均可以在线宽为不足3μm时获得本发明的显著的效果。
另外,毫无疑问被转印体不仅是正片型,也能够使用负片型抗蚀膜。在这种情况下,通过在上述光掩模中,使用将上述透光部(透明基板露出的部分)置换成遮光部(使用实质上透过率为0的膜)的光掩模,和上述相同,可以在被转印体上形成希望的转印图案。
进而,根据本发明,通过如上述地适当地选择光掩模的透光部或半透光部的线宽,可以在被转印体上形成具有1.5μm以下的线宽的图案。
在本发明中,不足3μm的线宽的部分可以在透光部,也可以在半透光部,另外,也可以在透光部和半透光部双方。在本发明中,在透光部或半透光部具有不足3μm的线宽部分的图案例如,可以成为在后述的实施例中使用的由线部(半透光部)和间隙部(透光部)构成的线与间隙图案,在本发明中,当然不限定于此,例如可以为与液晶显示装置的图案相应的任意的图案形状。
基于本发明的光掩模特别优选包括形成有被半透光部夹着的,线宽为不足3μm的透光部的图案的情况。包括这样的图案的光掩模例如,可以作为液晶显示装置中的TFT基板的沟道部形成用的光掩模来适当地利用。
作为本发明的光掩模的上述半透光膜,在设透明基板(透光部)的曝光光透过率为100%时,对于半透光膜的曝光光的透过率例如应用20~60%的范围。更为优选为40~60%的范围内。作为半透光膜的原材,在获得上述曝光光透过率的材料中可以任意地使用公知的材料,例如可以使用Cr化合物(铬氧化物、铬氮化物、铬氮氧化物、铬氟化物等)、钼硅化合物、Si、W、Al等。特别优选钼硅化合物。这是由于用于获得上述的透过率的膜厚可以较小,可以使图案的纵横比变小,维持图案精度相对较容易。另外,在一起使用上述半透光膜和由Cr或Cr化合物构成的遮光膜的情况下,由于Cr或Cr化合物具有蚀刻选择性,所以可以提高加工精度。
作为上述半透光膜的膜厚,为了获得上述透过率,例如在铬氧化物的(CrO)的情况下膜厚可以是(angstrom);在MoSi化合物的情况下,膜厚可以是另外,上述半透光膜其透过所述半透光部的曝光光的相对于透过所述透光部的曝光光的相位差为60度以下。更为优选5~40度。
通过使用本发明的光掩模,如后述实施例所示,能够形成实际不足3μm的尺寸的微细的图案来作为转印像图案。
在使用本发明的光掩模的曝光工序中,可以使用公知的大型掩模曝光机(光刻机)。光源波长可以使用i线~g线的波段的波长。另外,也能够根据本发明的微细图案的线宽来选择光源波长的波段或调整光学系统(开口数NA等)。即在微细图案的线宽较小时,在i线侧(短波长侧)的强度较高的情况,光学系统的开口数NA较大的情况下,更易解析。
本发明的光掩模可以在同一基板上具有基于上述半透光膜的微细图案以外的图案或区域。光掩模例如也可以具有没有微细图案的半透光膜部分。没有该微细图案的半透光膜部分通过将曝光光的透过量比透明基板部分(透光部)降低规定量,从而可以控制形成于被转印体上的抗蚀膜图案的显影后的残膜厚值。这种情况所使用的半透光膜的原材使其和具有上述微细图案的半透光膜相同在制造上简便,较有利。另外,进一步在同一基板上例如也可以有形成具有线宽不足3μm的微细图案的遮光膜图案。具有这样微细图案的遮光膜图案在基于通常的液晶显示装置用曝光装置的曝光条件下,将曝光光的透过量比透明基板部分降低规定量,可以控制形成于被转印体上的抗蚀膜图案的显影后的残膜厚值。即在解析上述半透光膜的微细图案的光学条件下,可以不解析基于遮光膜的微细图案。
进而,在同一基板上也可以形成没有微细图案的遮光膜图案。这样,使用具有包括基于半透光膜的微细图案的多种的图案的光掩模进行向具有光掩模的被转印体的曝光后,可以形成由多个抗蚀剂残膜厚值引起的抗蚀膜高低差,即可以作为多频掩模使用。
例如,如图1(a)所示,基于本发明的光掩模20可以在透明基板21上形成:基于不具有微细图案的遮光膜22的遮光部24、基于不具有微细图案的半透光膜23的半透光膜25,基于半透光膜23的微细图案部26(由透光部和基于半透光膜23的半透光部构成)、透光部(透明基板21露出)27的4个或以上的区域。
本发明还提供上述光掩模的制造方法。即基于本发明的光掩模的制造方法,该光掩模是具有通过图案形成在透明基板上形成的半透光膜来形成规定的图案的透光部和半透光部的光掩模,该制造方法是通过透过该光掩模的曝光光,在被转印体上形成线宽为不足3μm的转印图案的光掩模的制造方法,通过形成包括在所述透光部或所述半透光部的至少一方具有不足3μm的线宽的部分的,由所述透光部和所述半透光部构成的图案而获得该掩模。
如所述,根据通过上述方法获得的光掩模,可以在被转印体上转印实际不足3μm的尺寸的微细图案,进而,能够实现在被转印体上具有2μm以下的线宽的图案的形成。
这里例如,在透明基板上具有半透光膜和遮光膜的本发明的光掩模的情况下,可以通过下面的工序获得。
(1)准备在透明基板上将半透光膜和遮光部以该顺序层叠的光罩版(photo mask blank),在该光罩版上形成对应遮光部和半透光部的区域的抗蚀膜图案,将该抗蚀膜图案作为掩模,蚀刻露出的遮光膜。将该抗蚀膜图案或以该抗蚀膜图案为掩模而形成的遮光膜图案作为掩模,通过对露出的半透光膜进行蚀刻来形成透光部。接着,至少在包含希望作为遮光部的部位的区域形成抗蚀掩模,将该抗蚀膜图案作为掩模,通过对露出的遮光膜进行蚀刻,形成半透光部和遮光部。这样,可以获得在透明基板上分别形成基于含有微细图案的半透光膜的半透光部、基于透光膜和半透光膜的层叠膜的遮光部和透光部的光掩模。
另外,为了在半透光部形成微细图案,在上述工序中,在第1次的抗蚀膜图案形成过程中,在半透光部描画不足3μm的微细图案。
(2)准备在透明基板上形成有遮光膜的光罩版,在该光罩版上形成对应遮光部区域的抗蚀膜图案,将该抗蚀膜图案作为掩模,通过对露出的遮光膜进行蚀刻形成遮光膜图案。接着,除去抗蚀膜图案后,整面地成膜半透光膜。并且,在对应遮光部和半透光部的区域形成抗蚀膜图案,将该抗蚀膜图案作为掩模,通过对露出的半透光膜进行蚀刻形成透光部和半透光部。这样,可以获得在透明基板上分别形成基于包含微细图案的半透光膜的半透光部、基于遮光膜和半透光膜的层叠层的遮光部和透光部的光掩模。
另外,为了在半透光部形成微细图案,上述工序中,在第2次的抗蚀膜图案形成过程中,在半透光部描画不足3μm的微细图案。
(3)另外,在和上述(2)相同的光罩版上,形成对应遮光部和透光部区域的抗蚀膜图案,将该抗蚀膜图案作为掩模,通过对露出的遮光膜进行蚀刻,使对应半透光部的区域的透明基板露出。接着,除去抗蚀膜图案后,整面地成膜半透光膜,在对应遮光部和半透光部的区域形成抗蚀膜图案,将该抗蚀膜图案作为掩模,对露出的半透光膜(和半透光膜以及遮光膜)进行蚀刻。这样,在透明基板上,可以分别形成透光部以及遮光部,和含有微细图案的半透光部。
这种情况下,由于在半透光部也形成微细图案,所以在上述工序中,在第2次的抗蚀膜图案形成过程中,在半透光部描画不足3μm的微细图案。
当然,本发明的光掩模的制造工序不需要限定于上述的(1)~(3)。
另外,如参照表示后述实施例的结果的图2(a)、(b)的照片所知,例如在使用包括光掩模上的半透光部的宽度为2μm或10μm,透光部的宽度为2μm的线与间隙的掩模图案的情况下的转印像(抗蚀膜图案)中,存在透光部和半透光部的转印像的线宽与掩模图案不相同的情况。这样,存在根据掩模图案的形状,转印像的尺寸不同的情况。因此,在设计掩模图案时,优选预先考虑该要素。
例如,优选预先求出在规定的曝光条件下在光掩模上具有不足3μm的线宽部分的透光部和半透光部的线宽和形成于与其对应的被转印体上的抗蚀膜图案的线宽之间的相关关系,根据该求出的相关关系,确定在光掩模形成的透光部或半透光部的线宽。并且,根据决定的线宽尺寸,在光掩模上形成由透光部和半透光部构成的掩模图案。
另外,本发明还提供使用上述光掩模的图案转印方法。即使用上述光掩模,通过365那面~436nm的波长范围的曝光光,可以进行对被转印体的曝光。由此,即使以现状的液晶显示装置用的曝光条件为基础,也能够以足够的解析度转印具有不足3μm的线宽的图案。另外,如上述,也可以适当地调整波段内的强度分布或光学系统的NA等。
如所述的图1(a)所例示,用曝光光40对在透明基板21上形成遮光部24、没有微细图案的半透光部25、基于半透光膜23的微细图案部26和透光部27的基于本发明的光掩模20进行曝光,在被转印体30上的光刻胶(正片型)33转印图案后,如图1(b)所示,在被转印体30上形成由显影后的膜厚的残膜区域33a、薄膜的残膜区域33b、与上述光掩模上的微细图案部26对应的微细图案区域33c、和实质没有残膜的区域33d构成的转印图案(抗蚀膜图案)。另外,在图1(a)、(b)中,符号32a、32b表示在被转印体30中,在基板31上层叠的膜。
过去,作为液晶显示装置制造用的大型光掩模,通过曝光进行解析,作为转印的图案通常应用超过3μm的线宽。这是因为对于根据显示装置的像素数大致确定的图案的间距,以上述尺寸精度便足够。进而,在使用光掩模的曝光过程中,由于需要大面积曝光,所以为了高效地曝光便需要大光量,通常使用从i线到g线的区域的波长,和半导体制造用的步进(应用激光器单一波长)等不同,和单一波长相比解析度降低,这也是解析度制约的一个要素。但是,根据本发明即使应用这样的现状的曝光条件,也可以获得现有以上的实质的解析度,能够转印更精细的图案。
但是,通过曝光来印基于本发明的半透光膜的微细图案时,曝光光的透过量比一般的基于二进制掩模的遮光膜的遮光图案部的曝光光透过量大。因此,存在如下情况,即在转印基于半透光膜的微细图案部的情况下的被转印体上的抗蚀剂残膜值比转印通常的遮光膜图案的情况下的抗蚀剂残膜值小(这是正片型光掩模的情况,负片型光掩模的情则况相反)。这种情况下,在曝光后的光掩模的显影过程中,通过适当地调整条件,可以适宜地调节抗蚀剂残膜值,能够恰当地进行之后的被转印体的蚀刻过程。
另外,在利用基于本发明的光掩模,在被转印体转印图案后,在对于被转印体的蚀刻工序而言膜厚不足的情况下,还能够采用如下方法:预先在被转印体上涂敷光刻胶膜之前,形成和构成被转印体的膜具有蚀刻选择性的材质(例如金属,或含有SiO2等的材料)的极薄的膜。并且,将在上述图案转印中形成的抗蚀膜图案作为掩模,蚀刻上述极薄的膜,将该膜作为掩模,进一步蚀刻下层侧的膜。
[实施例]
下面,通过实施例进一步具体地说明本发明。
使用合成石英基板作为透明基板,在该透明基板上,通过溅射法,以规定的膜厚成膜由MoSi化合物构成的半透光膜。该半透光膜按照在后述的图案转印所使用的曝光机的曝光光(365nm~436nm的波长范围)内的g线中透过率成为50%(设透明基板的曝光光的透过率为100%时)方式来设定膜厚。这时,透过形成了半透光膜的部分的曝光光相对于透过透明基板的曝光光的相位差为不足60度。并且,在该半透光膜上涂敷正片型的光刻胶,准备光罩版。
在该光罩版上,描画线部和间隙部均为宽度2μm的线与间隙图案,显影作为抗蚀膜图案,将该抗蚀膜图案作为掩模,蚀刻上述半透光膜,获得光掩模。在获得的光掩模中,也形成线部(半透光部)和间隙部(透光部)均为宽度为2μm的线与间隙图案。
这样使用获得的光掩模,在形成正片型的光掩模的被转印体上用上述曝光机进行曝光,显影后所得到的被转印体上的抗蚀膜图案的照片如图2(a)表示。另外,该抗蚀膜图案的线宽为1.84,间距宽度为2.30μm。
另外,在上述透明基板上,制作将线部的宽度10μm,间距部的宽度2μm的线与间隙图案在上述半透光膜上同样地形成的光掩模,利用该光掩模,用上述曝光机在被转印体上进行曝光,显影后所得到的被转印体上的抗蚀膜图案的照片如图2(b)表示。另外,该抗蚀膜图案的线宽为10.38μm,间距宽度为1.56μm。
由图2(a)、(b)的照片可知,根据本发明,能够解析具有不足3μm的线宽的部分的图案,在被转印体上形成线宽不足3μm的转印图案。
下面,对相对于本发明的实施例的比较例进行说明。
在和上述实施例相同的透明基板上,通过溅射法以规定的膜厚成膜由Cr构成的遮光膜,在该遮光膜上涂敷和上述实施例相同的正片型光刻胶,准备光罩版。
在该光罩版上,描画线部和间隙部均为宽度2μm的线与间隙图案,显影并将其作为抗蚀膜图案,将该抗蚀膜图案作为掩模,蚀刻上述遮光膜获得光掩模。在所获得的光掩模中也形成线部(遮光部)和间隙部(透光部)均为宽度2μm的线与间隙图案。
利用这样获得的光掩模,在形成正片型的光刻胶膜的被转印体上,用在实施例所使用的曝光机进行曝光,显影后所获得的被转印体上的抗蚀膜图案的照片如图2(c)表示。
另外,在上述透明基板上,制作将线部的宽度为10μm,间隙部的宽度为2μm的线与间隙图案同样地在上述遮光膜形成的光掩模,利用该光掩模在被转印体上用上述曝光机进行曝光,显影后所获得的被转印体上的抗蚀膜图案的照片如图2(d)表示。
由图2(c)、(d)的照片可知,根据利用在Cr遮光膜形成微细图案光掩模的本比较例,不能解析具有不足3μm的线宽的部分的图案,在被转印体上不能形成不足3μm的转印图案。
以上,根据本发明优选的实施方式进行了说明,但毫无疑问本发明并非仅限定于上述实施方式。
Claims (9)
1.一种光掩模,具有透光部和半透光部,通过图案形成在透明基板上形成的半透光膜而形成规定的图案,通过透过该光掩模的曝光光,在被转印体上形成线宽不足3μm的转印图案,
包含由所述透光部和所述半透光部构成的图案,且所述透光部或所述半透光部的至少一方具有不足3μm的线宽的部分。
2.根据权利要求1所述的光掩模,其特征在于,
所述图案具有所述透光部的线宽为不足3μm的部分。
3.根据权利要求1所述的光掩模,其特征在于,
在设所述透明基板的曝光光的透过率为100%时,所述半透光膜的曝光光的透过率为20%~60%的范围。
4.根据权利要求1~3任意一项所述的光掩模,其特征在于,
所述曝光光的波段包含365nm~436nm的范围内的波段。
5.根据权利要求1~3任意一项所述的光掩模,其特征在于,
所述半透光部相对于所述透光部而言,所述曝光光的相位差为60度以下。
6.根据权利要求1~3任意一项所述的光掩模,其特征在于,
所述光掩模为液晶显示装置制造用的光掩模。
7.一种光掩模的制造方法,该光掩模具有透光部和半透光部,通过图案形成在透明基板上形成的半透光膜而形成规定的图案,该制造方法是通过透过该光掩模的曝光光,在被转印体上形成线宽不足3μm的转印图案的光掩模的制造方法,
形成在所述透光部或所述半透光部的至少一方包含不足3μm的线宽的部分的、由所述透光部和所述半透光部构成的图案。
8.根据权利要求7所述的光掩模的制造方法,其特征在于,
预先求取在规定的曝光条件下的在光掩模上具有不足3μm的线宽部分的透光部或半透光部的线宽和在与其对应的在被转印体上形成的抗蚀膜图案的线宽之间的相关关系,根据该相关关系,确定在所述光掩模形成的透光部或半透光部的线宽,根据该确定的线宽尺寸,在光掩模上形成由所述透光部和所述半透光部构成的图案。
9.一种图案转印方法,使用权利要求1到3的任意一项所记载的光掩模或者基于权利要求7或8所记载的制造方法的光掩模,通过365nm~436nm的波长范围的曝光光,在被转印体上进行曝光,转印线宽不足3μm的图案。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007-188335 | 2007-07-19 | ||
JP2007188335 | 2007-07-19 | ||
JP2007188335 | 2007-07-19 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101349864A true CN101349864A (zh) | 2009-01-21 |
CN101349864B CN101349864B (zh) | 2013-04-03 |
Family
ID=40268696
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2008101336974A Active CN101349864B (zh) | 2007-07-19 | 2008-07-18 | 光掩模及其制造方法和图案转印方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP5244485B2 (zh) |
KR (2) | KR101127355B1 (zh) |
CN (1) | CN101349864B (zh) |
TW (1) | TWI422961B (zh) |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102033420A (zh) * | 2009-09-29 | 2011-04-27 | Hoya株式会社 | 光掩模及其制造方法、图案转印方法及液晶显示装置制作方法 |
CN102207675A (zh) * | 2010-03-31 | 2011-10-05 | Hoya株式会社 | 光掩模及其制造方法 |
CN101943854B (zh) * | 2009-07-03 | 2012-07-04 | 深圳清溢光电股份有限公司 | 半灰阶掩模板半曝光区的设计方法及其制造方法 |
CN102692816A (zh) * | 2011-03-24 | 2012-09-26 | Hoya株式会社 | 光掩模的制造方法、图案转印方法及显示装置的制造方法 |
CN102692813A (zh) * | 2011-03-23 | 2012-09-26 | Hoya株式会社 | 光掩模的制造方法、图案转印方法及显示装置的制造方法 |
CN103383523A (zh) * | 2012-05-02 | 2013-11-06 | Hoya株式会社 | 光掩模、图案转印方法以及平板显示器的制造方法 |
CN103383522A (zh) * | 2012-05-02 | 2013-11-06 | Hoya株式会社 | 光掩模、图案转印方法以及平板显示器的制造方法 |
CN104765245A (zh) * | 2015-04-10 | 2015-07-08 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 一种灰色调掩膜及其制作方法 |
CN108196421A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-06-22 | 深圳市路维光电股份有限公司 | 灰阶掩膜版制作方法 |
CN108267927A (zh) * | 2011-12-21 | 2018-07-10 | 大日本印刷株式会社 | 大型相移掩膜 |
TWI648593B (zh) * | 2016-09-13 | 2019-01-21 | 日商Hoya股份有限公司 | 光罩之製造方法、光罩、及顯示裝置之製造方法 |
TWI699612B (zh) * | 2016-07-06 | 2020-07-21 | 日商Sk電子股份有限公司 | 半色調遮罩和半色調遮罩坯料 |
CN112987484A (zh) * | 2015-06-30 | 2021-06-18 | Hoya株式会社 | 光掩模、光掩模的设计方法、光掩模坯料和显示装置的制造方法 |
CN113260178A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-08-13 | 广东科翔电子科技股份有限公司 | 一种刚挠结合板高精密线路的制备方法 |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101194151B1 (ko) | 2009-06-23 | 2012-12-24 | 호야 가부시키가이샤 | 다계조 포토마스크, 패턴 전사 방법 및 박막 트랜지스터의 제조 방법 |
WO2010150355A1 (ja) * | 2009-06-23 | 2010-12-29 | Hoya株式会社 | 多階調フォトマスク |
WO2012005524A2 (en) * | 2010-07-08 | 2012-01-12 | Lg Innotek Co., Ltd. | The printed circuit board and the method for manufacturing the same |
KR101149023B1 (ko) * | 2010-07-08 | 2012-05-24 | 엘지이노텍 주식회사 | 인쇄회로기판 제조 방법 및 이에 의해 제조된 인쇄회로기판 |
JP6093117B2 (ja) * | 2012-06-01 | 2017-03-08 | Hoya株式会社 | フォトマスク、フォトマスクの製造方法及びパターンの転写方法 |
US9679803B2 (en) | 2014-01-13 | 2017-06-13 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method for forming different patterns in a semiconductor structure using a single mask |
JP2017072842A (ja) * | 2016-11-09 | 2017-04-13 | Hoya株式会社 | フォトマスクの製造方法、フォトマスク、パターン転写方法、及びフラットパネルディスプレイの製造方法 |
KR102032188B1 (ko) | 2017-08-11 | 2019-10-15 | 이용구 | 휴대용 가림판 |
JP6500076B2 (ja) * | 2017-12-05 | 2019-04-10 | Hoya株式会社 | フォトマスクの製造方法及びフォトマスク基板 |
CN114355736B (zh) * | 2022-02-23 | 2023-06-16 | 鲁东大学 | 一种利用掩膜光刻技术一步制备微米级双层结构的方法 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3285167B2 (ja) * | 1993-08-06 | 2002-05-27 | 大日本印刷株式会社 | 階調マスク |
KR950034748A (ko) * | 1994-05-30 | 1995-12-28 | 김주용 | 포토레지스트 패턴 형성방법 |
KR970008372A (ko) * | 1995-07-31 | 1997-02-24 | 김광호 | 반도체장치의 미세 패턴 형성방법 |
JP2003173015A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-06-20 | Hoya Corp | グレートーンマスクの製造方法 |
KR20060004276A (ko) * | 2004-07-09 | 2006-01-12 | 현대모비스 주식회사 | 디스크 브레이크의 캘리퍼 어셈블리 |
TWI395053B (zh) * | 2005-02-28 | 2013-05-01 | Hoya Corp | 灰階罩幕及灰階罩幕毛胚 |
TW200636820A (en) * | 2005-04-04 | 2006-10-16 | Adv Lcd Tech Dev Ct Co Ltd | Thin film transistor, integrated circuit, liquid crystal display, method of producing thin film transistor, and method of exposure using attenuated type mask |
JP4850616B2 (ja) * | 2005-08-12 | 2012-01-11 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置の作製方法 |
KR101190045B1 (ko) * | 2005-12-21 | 2012-10-12 | 엘지디스플레이 주식회사 | 포토 마스크 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의제조 방법 |
JP4005622B1 (ja) * | 2006-09-04 | 2007-11-07 | ジオマテック株式会社 | フォトマスク用基板及びフォトマスク並びにその製造方法 |
-
2008
- 2008-07-11 TW TW097126216A patent/TWI422961B/zh active
- 2008-07-18 KR KR1020080069980A patent/KR101127355B1/ko active IP Right Grant
- 2008-07-18 CN CN2008101336974A patent/CN101349864B/zh active Active
- 2008-07-19 JP JP2008187980A patent/JP5244485B2/ja active Active
-
2012
- 2012-01-16 KR KR1020120004711A patent/KR101357324B1/ko active IP Right Grant
-
2013
- 2013-04-08 JP JP2013080541A patent/JP5555789B2/ja active Active
Cited By (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101943854B (zh) * | 2009-07-03 | 2012-07-04 | 深圳清溢光电股份有限公司 | 半灰阶掩模板半曝光区的设计方法及其制造方法 |
CN102033420A (zh) * | 2009-09-29 | 2011-04-27 | Hoya株式会社 | 光掩模及其制造方法、图案转印方法及液晶显示装置制作方法 |
CN102033420B (zh) * | 2009-09-29 | 2013-05-01 | Hoya株式会社 | 光掩模及其制造方法、图案转印方法及液晶显示装置制作方法 |
CN102207675A (zh) * | 2010-03-31 | 2011-10-05 | Hoya株式会社 | 光掩模及其制造方法 |
CN102692813A (zh) * | 2011-03-23 | 2012-09-26 | Hoya株式会社 | 光掩模的制造方法、图案转印方法及显示装置的制造方法 |
CN102692813B (zh) * | 2011-03-23 | 2015-04-01 | Hoya株式会社 | 光掩模的制造方法、图案转印方法及显示装置的制造方法 |
CN102692816A (zh) * | 2011-03-24 | 2012-09-26 | Hoya株式会社 | 光掩模的制造方法、图案转印方法及显示装置的制造方法 |
CN108267927B (zh) * | 2011-12-21 | 2021-08-24 | 大日本印刷株式会社 | 大型相移掩膜 |
CN108267927A (zh) * | 2011-12-21 | 2018-07-10 | 大日本印刷株式会社 | 大型相移掩膜 |
CN103383523B (zh) * | 2012-05-02 | 2016-09-21 | Hoya株式会社 | 光掩模、图案转印方法以及平板显示器的制造方法 |
CN103383522B (zh) * | 2012-05-02 | 2016-09-21 | Hoya株式会社 | 光掩模、图案转印方法以及平板显示器的制造方法 |
CN103383522A (zh) * | 2012-05-02 | 2013-11-06 | Hoya株式会社 | 光掩模、图案转印方法以及平板显示器的制造方法 |
CN103383523A (zh) * | 2012-05-02 | 2013-11-06 | Hoya株式会社 | 光掩模、图案转印方法以及平板显示器的制造方法 |
CN104765245A (zh) * | 2015-04-10 | 2015-07-08 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 一种灰色调掩膜及其制作方法 |
CN112987484A (zh) * | 2015-06-30 | 2021-06-18 | Hoya株式会社 | 光掩模、光掩模的设计方法、光掩模坯料和显示装置的制造方法 |
TWI699612B (zh) * | 2016-07-06 | 2020-07-21 | 日商Sk電子股份有限公司 | 半色調遮罩和半色調遮罩坯料 |
TWI648593B (zh) * | 2016-09-13 | 2019-01-21 | 日商Hoya股份有限公司 | 光罩之製造方法、光罩、及顯示裝置之製造方法 |
CN108196421A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-06-22 | 深圳市路维光电股份有限公司 | 灰阶掩膜版制作方法 |
CN108196421B (zh) * | 2017-12-14 | 2021-03-05 | 深圳市路维光电股份有限公司 | 灰阶掩膜版制作方法 |
CN113260178A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-08-13 | 广东科翔电子科技股份有限公司 | 一种刚挠结合板高精密线路的制备方法 |
CN113260178B (zh) * | 2021-06-16 | 2021-09-28 | 广东科翔电子科技股份有限公司 | 一种刚挠结合板高精密线路的制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20120009526A (ko) | 2012-01-31 |
JP5555789B2 (ja) | 2014-07-23 |
JP2013137576A (ja) | 2013-07-11 |
TWI422961B (zh) | 2014-01-11 |
TW200925774A (en) | 2009-06-16 |
JP5244485B2 (ja) | 2013-07-24 |
JP2009042753A (ja) | 2009-02-26 |
KR101127355B1 (ko) | 2012-03-29 |
KR20090009155A (ko) | 2009-01-22 |
CN101349864B (zh) | 2013-04-03 |
KR101357324B1 (ko) | 2014-02-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101349864B (zh) | 光掩模及其制造方法和图案转印方法 | |
CN102073211B (zh) | 半色调掩模、用于制造它的方法及使用它的平板显示器 | |
CN101231458B (zh) | 灰色调掩模及图案转印方法 | |
KR101140054B1 (ko) | 다계조 포토마스크, 다계조 포토마스크의 제조 방법, 및 패턴 전사 방법 | |
KR101145564B1 (ko) | 그레이톤 마스크의 결함 수정 방법, 그레이톤 마스크의제조 방법 및 그레이톤 마스크와 패턴 전사 방법 | |
CN100590522C (zh) | 灰调掩模的制造方法及灰调掩模 | |
CN101276140B (zh) | 灰阶掩模的缺陷修正方法和制造方法、灰阶掩模及图案转印方法 | |
US20020115021A1 (en) | Configurable patterning device and a method of making integrated circuits using such a device | |
CN110632823B (zh) | 光掩模及其制造方法、图案转印方法、显示装置的制造方法 | |
CN101344720B (zh) | 灰阶掩模及其缺陷修正方法、其制造方法、图案转印方法 | |
KR20130035957A (ko) | 다계조 포토마스크, 다계조 포토마스크의 제조 방법, 패턴 전사 방법 및 박막 트랜지스터의 제조 방법 | |
CN101408725A (zh) | 灰色调掩模的制造方法和灰色调掩模以及图案转印方法 | |
TW201704842A (zh) | 光罩、光罩組、光罩之製造方法、及顯示裝置之製造方法 | |
TWI286795B (en) | Manufacturing method for semiconductor integrated circuit device | |
JP2009204934A (ja) | 5階調フォトマスクの製造方法及び5階調フォトマスク、並びにパターン転写方法 | |
KR101176262B1 (ko) | 다계조 포토마스크 및 패턴 전사 방법 | |
JP2009237419A (ja) | 多階調フォトマスク及びその製造方法、並びにパターン転写方法 | |
JP2011081326A (ja) | 多階調フォトマスクの製造方法及び多階調フォトマスク用ブランク、並びに電子デバイスの製造方法 | |
JP4615032B2 (ja) | 多階調フォトマスクの製造方法及びパターン転写方法 | |
JP4615066B2 (ja) | 多階調フォトマスクの製造方法及びパターン転写方法 | |
US20100304278A1 (en) | Method for Fabricating a Phase Shift Mask Using a Binary Blank | |
KR20090104741A (ko) | 포토마스크의 결함 수정 방법 및 포토마스크와 그 제조 방법과, 패턴 전사 방법 | |
JP2010204692A (ja) | 薄膜トランジスタ基板の製造方法 | |
KR20080109561A (ko) | 복굴절 보정을 이용한 포토마스크의 제조방법 | |
JP2010266877A (ja) | 5階調フォトマスク及び5階調フォトマスクの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: Japan Tokyo 160-8347 Shinjuku Shinjuku six chome 10 No. 1 Patentee after: HOYA Corporation Address before: Tokyo, Japan, Japan Patentee before: HOYA Corporation |