CN109983402B - 半色调掩模、光掩模坯和半色调掩模的制造方法 - Google Patents

半色调掩模、光掩模坯和半色调掩模的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能够曝光细微光致抗蚀剂图案的多灰阶半色调掩模。其解决方法在于，在透明基板上形成有由半透膜的图案构成的半透过部和由相位偏移膜的图案构成的相位偏移部，相位偏移膜使曝光光的相位反转，相位偏移膜的透过率低于半透膜的透过率。并且，在半透过部与相位偏移部邻接的边界部，形成有半透膜、相位偏移膜和蚀刻阻挡膜的叠层膜，蚀刻阻挡膜由不被半透膜和相位偏移膜的蚀刻液蚀刻的材质构成。其结果，实现具有半色调的效果和相位偏移效果双方的光掩模。

Description

半色调掩模、光掩模坯和半色调掩模的制造方法
技术领域
本发明涉及作为在平板显示器等中使用的多灰阶光掩模的半色调掩模、光掩模坯和半色调掩模的制造方法。
在平板显示器等技术领域中，使用被称作半色调掩模的多灰阶的光掩模，其具有利用半透膜的透过率限制曝光量的功能。
半色调掩模利用具有透明基板与遮光膜之间的透过率的半透膜，通过透明基板、半透膜、遮光膜能够实现3灰阶或其以上的多灰阶光掩模。
通过使用如专利文献1中公开的半色调掩模，能够通过1次曝光形成膜厚不同的光致抗蚀剂图案，能够削减平板显示器制造工序中的光刻的工序数，降低制造成本。
例如，在使用薄膜晶体管(TFT)的液晶显示装置中，TFT的沟道区域和源极/漏极形成区域中，通过1次曝光工序形成膜厚分别不同的光致抗蚀剂图案，从而能够削减光刻工序，由此，可以作为削减制造成本的技术使用。
另一方面，为了平板显示器的高画质化，布线图案的细微化需求越来越强烈。在想利用投影曝光机对接近分辨率极限的图案进行曝光的情况下，为了确保曝光余量，如专利文献2中公开，提出了设置有相位偏移部件的相位偏移掩模，该相位偏移部件在遮光区域的边缘部使相位反转。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011－227391
专利文献2：日本特开2011－13283
发明内容
发明要解决的技术问题
半色调掩模虽然有助于削减光刻工序，但是在半透膜与遮光膜的边界处，曝光光强度分布的变化比较缓和，因此，在使用半色调掩模进行曝光后的光致抗蚀剂膜中，在相当于边界的部分，剖面形状示出平缓的倾斜，存在处理余量降低、难以形成细微的图案的问题。
通过使用相位偏移掩模来提高分辨率，能够实现图案的进一步细微化。然而，相位偏移掩模是以二元掩膜为对象的技术，因而不能像半色调掩模那样削减光刻工序。因此，在用于平板显示器的制造时，不能帮助削减光刻工序。
如上所述，现有的光掩模不能同时兼顾平板显示器的制造成本的减少和分辨率的问题。
鉴于上述技术问题，本发明的目的在于，提供能够兼顾光刻工序的削减和图案的进一步细微化的光掩模和用于制造其的光掩模坯、以及光掩模的制造方法。
用于解决技术问题的技术方案
本发明的实施方式所涉及的光掩模的特征在于，
在透明基板上具有半透过部、相位偏移部、边界部和透光部，
上述透光部包括上述透明基板露出的部分，
上述半透过部由设置在上述透明基板上的半透膜形成，
上述相位偏移部由设置在上述透明基板上的相位偏移膜形成，
上述边界部由上述半透过部与上述相位偏移部邻接的区域形成，
上述边界部的宽度在一定宽度以下，
上述边界部由依次形成有上述相位偏移膜、蚀刻阻挡膜、上述半透膜的叠层构造模形成，并且，除上述边界部以外的上述半透过部、上述相位偏移部和上述透光部的上述蚀刻阻挡膜被去除，
上述边界部的宽度为使用上述光掩模的投影曝光装置的分辨率极限以下。
另外，本发明的实施方式所涉及的光掩模的特征在于，
在透明基板具有半透过部、相位偏移部、边界部和透光部，
上述透光部包括上述透明基板露出的部分，
上述半透过部由设置在上述透明基板上的半透膜形成，
上述相位偏移部由设置在上述透明基板上的相位偏移膜形成，
上述边界部由上述半透过部与上述相位偏移部邻接的区域形成，
上述边界部的宽度在一定宽度以下，
上述边界部依次形成有上述半透膜、蚀刻阻挡膜、上述相位偏移膜，并且，除上述边界部以外的上述半透过部、上述相位偏移部和上述透光部的上述蚀刻阻挡膜被去除，
上述边界部的宽度为使用上述光掩模的投影曝光装置的分辨率极限以下。
本发明的实施方式所涉及的光掩模为请求保护的范围1或2所述的光掩膜，该光掩膜的特征在于，
上述相位偏移膜对于曝光光的透过率为1～10[％]，并且，使曝光光的相位反转。
本发明的实施方式所涉及的光掩模的特征在于，
上述半透膜对于曝光光的透过率为10～60[％]。
通过设为这样的构成，半透过部为相位偏移部与透光部之间的透光率，通过半透过部、相位偏移部和透光部，能够得到多灰阶的光掩模。进而通过使半透过部与相位偏移部邻接，能够陡峭地改变曝光光在半透过部与相位偏移部的边界部的分布，能够改善曝光后的光致抗蚀剂的形状，实现图案的细微化。其结果，能够得到兼顾半色调效果和相位偏移效果两者的光掩模。
本发明的实施方式所涉及的光掩模的特征在于，
上述相位偏移膜和上述半透膜能够通过相同的蚀刻液进行蚀刻，上述蚀刻阻挡膜对于上述蚀刻液具有蚀刻选择性。
具体而言，例如，上述蚀刻阻挡膜由Ti系膜构成，上述相位偏移膜由Cr氧化膜构成。
通过设为这样的构成，在光掩模的制造工序中，使用湿式蚀刻法，制造光掩模变得容易。
本发明的实施方式所涉及的光掩模的特征在于，
上述边界部的宽度设定为光掩模绘图装置的定位误差，为使用上述光掩模的投影曝光装置的分辨率极限以下。
通过设为这样的构成，能够使边界部分的蚀刻阻挡膜对于光致抗蚀剂的曝光不产生不良影响，能够使半透过部与相位偏移部邻接。
本发明的实施方式所涉及的光掩模坯的特征在于，
上述光掩模坯用于制造上述光掩模，在上述透明基板上依次叠层有上述相位偏移膜和上述蚀刻阻挡膜。
通过设为这种构成的光掩膜坯，能够在光掩模坯上形成符合客户的参数和用途的半透膜，形成多灰阶掩模。其结果，能够缩短具有半色调效果和相位偏移效果两者的具有所期望特性的光掩模的制造工期。
本发明的实施方式所涉及的光掩模的制造方法的特征在于，包括：
在透明基板上依次叠层相位偏移膜和蚀刻阻挡膜的工序；
形成第一光致抗蚀剂膜的工序；
对上述第一光致抗蚀剂膜形成图案的工序；
以上述第一光致抗蚀剂膜作为掩模，对上述蚀刻阻挡膜进行蚀刻的工序；
以上述蚀刻阻挡膜作为掩模对上述相位偏移膜进行蚀刻的工序；
去除上述第一光致抗蚀剂膜的工序；
形成半透膜的工序；
形成第二光致抗蚀剂膜的工序；
以与经蚀刻后的上述蚀刻阻挡膜具有上述投影曝光装置的分辨率极限以下的宽度的重叠的方式，对上述第二光致抗蚀剂膜形成图案的工序；
以上述第二光致抗蚀剂膜作为掩模对上述半透膜进行蚀刻的工序；
去除上述第二光致抗蚀剂膜的工序；和
以上述半透膜作为掩模对上述相位偏移膜上的上述蚀刻阻挡膜进行蚀刻，将除上述边界部以外的上述蚀刻阻挡膜去除的工序。
另外，本发明的实施方式所涉及的光掩模的制造方法的特征在于，包括：
在透明基板上依次叠层半透膜和蚀刻阻挡膜的工序；
形成第三光致抗蚀剂膜的工序；
对上述第三光致抗蚀剂膜形成图案的工序；
以上述第三光致抗蚀剂膜作为掩模，对上述蚀刻阻挡膜进行蚀刻的工序；
以上述蚀刻阻挡膜作为掩模，对上述半透膜进行蚀刻的工序；
去除上述第三光致抗蚀剂膜的工序；
形成相位偏移膜的工序；
形成第四光致抗蚀剂膜的工序；
以与经蚀刻后的上述蚀刻阻挡膜具有上述投影曝光装置的分辨率极限以下的宽度的重叠的方式，对上述第四光致抗蚀剂膜形成图案的工序；
以上述第四光致抗蚀剂膜作为掩模，对上述相位偏移膜进行蚀刻的工序；
去除上述第四光致抗蚀剂膜的工序；和
以上述相位偏移膜作为掩模，对上述半透膜上的上述蚀刻阻挡膜进行蚀刻，将除上述边界部以外的上述蚀刻阻挡膜去除的工序。
通过这样的光掩模的制造方法，使半透膜和相位偏移膜的图案化成为可能。而且也能够使半透膜的图案和相位偏移膜的图案邻接地配置。其结果，能够制造具有半色调的效果和相位偏移效果双方的光掩模。
发明效果
根据本发明，可实现能够将图案进一步细微化并能够削减光刻工序的多灰阶的半色调掩模。其结果，例如能够有助于降低高画质平板显示器的制造成本。
附图说明
图1是示出依据本发明第一实施方式的光掩模的主要工序的剖面图。
图2是示出依据本发明第一实施方式的光掩模的主要工序的剖面图。
图3是示出依据本发明第一实施方式的光掩模的主要工序的剖面图。
图4是示出利用依据本发明第一实施方式的光掩模和现有的光掩模进行曝光后的光致抗蚀剂膜的边界部的倾斜角度的比较图。
图5是示出依据本发明第二实施方式的光掩模的主要工序的剖面图。
图6是示出依据本发明第二实施方式的光掩模的主要工序的剖面图。
图7是示出依据本发明第二实施方式的光掩模的主要工序的剖面图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。但是，以下实施方式在认定本发明的要点时均不用于给出限定性的解释。另外，对于同一部件或同种部件，标注相同的参照符号，有时省略说明。
(实施方式1)
下面，对于本发明的半色调掩模的实施方式1的制造工序进行详细说明。
如图1(A)所示，在合成石英玻璃等的透明基板11上，通过溅射法等形成相位偏移膜12，在其上通过溅射法等形成蚀刻阻挡膜13，由此，准备光掩模坯10。
相位偏移膜12的相位偏移角为大致180[度]，反转曝光光的相位，对于曝光光的相位偏移膜12的透光率为1％～10％。
相位偏移膜12的透光率过低时，相位偏移效果变小，因此，典型的透光率为5～7[％]。具体而言，例如，使用膜厚为80～200[nm]的Cr(铬)氧化膜、Cr氮氧化膜等，依据所需要的特性调整膜厚、组成。另外，不必是单层膜，例如，可以为相对于膜厚方向组成发生变化的膜、或将组成不同的膜叠层而成的膜。
需要说明的是，作为曝光光，能够使用g射线、h射线、i射线或它们中的2种以上的混合光。
这里所说的大致180[度]，具体而言，是指180±10[度]的范围，只要在该范围，则能够得到充分的相位反转效果。
蚀刻阻挡膜13使用与相位偏移膜12材质不同、蚀刻特性不同的膜。具体而言，作为蚀刻阻挡膜13，例如，使用膜厚为4～30[nm]的Ti(钛)系膜(Ti、Ti氧化膜、Ti氮氧化膜或它们的叠层膜)、Ni(镍)系膜(Ni、Ni氧化膜、Ni氮氧化膜或它们的叠层膜)、MoSi(钼硅化物)膜等。
接着，在蚀刻阻挡膜13上通过涂布法形成第一光致抗蚀剂膜14。
然后，如图1(B)所示，将第一光致抗蚀剂膜14例如利用光掩模绘图装置进行曝光，之后进行显影，由此，形成第一光致抗蚀剂图案14a、14b、14c。
然后，如图1(C)所示，以第一光致抗蚀剂图案14a、14b、14c作为掩模，对蚀刻阻挡膜13进行蚀刻，形成蚀刻阻挡膜的图案13a、13b、13c。
能够通过湿式蚀刻法或干式蚀刻法进行蚀刻。在对于相位偏移膜12选择性地将蚀刻阻挡膜13进行蚀刻的情况下，可以优选使用具有高选择比的湿式蚀刻法。关于蚀刻液，选择对于相位偏移膜12具有选择性(具有蚀刻耐性)、对应于蚀刻阻挡膜13的材质能够蚀刻蚀刻阻挡膜13的药液即可。例如，在使用Ti系膜的情况下，可以优选使用氢氧化钾(KOH)和双氧水的混合液，但不限于此。
然后，如图2(A)所示，将第一光致抗蚀剂图案14a、14b、14c通过灰化等去除，之后，以蚀刻阻挡膜的图案13a、13b、13c作为掩模，对相位偏移膜12进行蚀刻，形成相位偏移膜的图案12a、12b、12c。
作为相位偏移膜12的蚀刻法，可以使用湿式蚀刻法或干式蚀刻法。但是为了相对于蚀刻阻挡膜能够选择性地蚀刻相位偏移膜12，可以优选使用能够得到高蚀刻选择比的湿式蚀刻法。
例如，如上所述将蚀刻阻挡膜13设为Ti系膜、将相位偏移膜12设为Cr氧化膜、Cr氮氧化膜时，作为相位偏移膜12的蚀刻液，可以优选使用作为铈系蚀刻液的例如硝酸铈铵水溶液，但不限于此。
另外，也可以在将相位偏移膜12进行蚀刻而形成相位偏移膜的图案12a、12b、12c后，通过灰化法等去除第一光致抗蚀剂图案14a。
这种情况下，也可以连续地进行蚀刻阻挡膜13的蚀刻工序和相位偏移膜12的蚀刻工序。
接着，如图2(B)所示，作为半色调膜，例如，将膜厚为1～40[nm]的Cr、Cr氧化膜、Cr氮氧化膜等的半透膜15通过溅射法等形成，之后，在半透膜15上通过涂布法形成第二光致抗蚀剂膜16。
这里，上述半透膜15的透光率设定为10～60％，典型地设定为20％～55％。半透膜15不使曝光光的相位反转，相位偏移角例如为0.4～15度。半透膜的上述光学特性能够通过膜厚、组成进行调整。
在这里，作为半色调膜的半透膜的透光率，依据使用目的、客户的参数等来决定。因此，可以预先准备叠层了相位偏移膜和蚀刻阻挡膜的光掩模坯，依据客户等的参数形成半色调膜，由此，能够缩短从确定光掩模参数到完成光掩模为止的制造工期。
接着，如图2(C)所示，通过对第二光致抗蚀剂膜16进行曝光和显影，形成第二光致抗蚀剂图案16a。
接着，如图2(D)所示，以第二光致抗蚀剂图案16a作为掩模，对半透膜15进行蚀刻，形成半透膜的图案15a，之后，通过灰化等去除第二光致抗蚀剂图案16a。
作为半透膜15的蚀刻法，能够使用湿式蚀刻法或干式蚀刻法，可以优选使用能够得到高蚀刻选择比的湿式蚀刻法。
与相位偏移膜12同样，作为半透膜15使用Cr系的膜时，作为蚀刻液，例如能够使用硝酸铈铵水溶液。
接着，如图3所示，以半透膜的图案15a作为掩模，对相位偏移膜的图案12a、12b、12c上的蚀刻阻挡膜的图案13a、13b、13c进行蚀刻。半透膜的图案15a的下部残留一部分蚀刻阻挡膜的图案13d、13e。
作为蚀刻法，能够使用湿式蚀刻法或干式蚀刻法，可以优选使用能够得到高蚀刻选择比的湿式蚀刻法。作为蚀刻液，如上所述，可以优选使用KOH和双氧水的混合液。
另外，在图2(C)的工序后，也可以以第二光致抗蚀剂图案16a作为掩模，对半透膜15进行蚀刻，形成半透膜的图案15a，在对相位偏移膜的图案12a上的蚀刻阻挡膜的图案13a进行蚀刻后，将第二光致抗蚀剂图案16a通过灰化等去除。
如图3所示，在光掩模上形成有相位偏移膜的图案12a、12b、12c、半透膜的图案15a，在其以外的区域露出透明的基板11。
在图3中，由相位偏移膜的图案12b、12c形成的相位偏移部与由半透膜的图案15a形成的半透过部的相位差为大致180[度]，关于在它们的边界部分的相位偏移部与由半透过部的图案15a形成的半透过部的相位差，将半透膜的相位偏移角定义为α[度]时为180－α，但半透膜的透过率高时，例如透过率为54％时，α＝1.1[度]，极小，可以将相位差视为大致180[度]。或者，如果需要，也能够通过相位偏移膜12的膜厚等的微调整，容易地将相位差控制在180±10[度]的范围。由此，即使在它们的边界部分，曝光光分布也发生陡峭的变化，其结果，使用本光掩模在例如平板基板上形成的光致抗蚀剂的分布在该边界部分发生陡峭的变化。
另外，露出基板的透明部与由相位偏移膜形成的相位偏移部的相位偏移角也为大致180度，因此，在它们的边界，通过曝光形成的光致抗蚀剂的分布也变得陡峭。
其结果，能够实现兼顾半色调的效果和相位偏移的效果的光掩模。
另外，如上所述，在相位偏移部与半透过部相邻接的边界部残留蚀刻阻挡膜的图案13d、13e。在边界部分残留的蚀刻阻挡膜的图案13d、13e的宽度是相当于用于第二光致抗蚀剂图案16a的曝光的光掩模绘图装置(激光绘图装置)的定位误差(对位偏差)的量。其结果，由于半透过部与相位偏移部的重合偏差，能够使它们以不产生间隙的方式相邻接。
另外，关于蚀刻阻挡膜的图案13d、13e的宽度，通过光掩模图案对光致抗蚀剂进行曝光时，能够设定为不对曝光结果产生影响的范围的尺寸。换言之，将蚀刻阻挡膜的图案13d、13e的宽度设为使用光掩模对光致抗蚀剂进行曝光的投影(投影)曝光装置的分辨率极限以下。
关于上述投影曝光装置的分辨率极限的值，能够基于经验使用以下的式子：
λ/(2NA)。
这里，λ为投影曝光装置的波长(代表波长)，NA为投影曝光装置的数值孔径。通过将蚀刻阻挡膜的图案13d、13e的宽度设定在该分辨率极限以下，则不会对光致抗蚀剂的曝光结果产生影响。
具体而言，通过将边界部分的13d、13e的宽度(设定值)设定为光掩模绘图装置的对位误差d[μm]，制作的光掩模中的13d、13e的实际的宽度(实测值)被控制在0至2d的范围。激光绘图装置的d的典型的值例如为0.5[μm]，光掩模中的边界部的实际的宽度为0～1[μm]。
另外，目前被广泛使用的平板显示器用途的投影曝光装置中，NA为0.09左右，代表波长λ为365[nm]。将这些值代入上式时，分辨率极限的值为2.0[μm]。与该分辨率极限的值相比，上述激光绘图装置的对位误差充分小。因此，通过将上述蚀刻阻挡膜的图案13d、13e的宽度设为光掩模绘图装置的对位误差，在实际使用中，达到光致抗蚀剂的投影曝光装置的分辨率极限以下，能够使上述2个条件得到兼顾。
关于本实施方式的光掩模，例如，能够将相位偏移膜的图案12b、12c用于TFT的源极漏极电极，将半透膜的图案15a用于TFT的沟道区域的图案形成。源极漏极区域与沟道区域的边界部分的光致抗蚀剂膜的分布变得陡峭，而且源极漏极电极的边缘部分也变得陡峭，因此能够实现TFT的细微化。
图4比较示出利用本实施方式进行曝光的光致抗蚀剂的形状和利用现有光掩模进行曝光的光致抗蚀剂的形状，本实施方式组合了半色调膜与相位偏移膜，现有光掩模组合了半色调膜和不透过曝光光的遮光膜。
图4(a)是本实施方式的光掩模的剖面，图4(a)是将图3的一部分扩大的图。图4(b)是在专利文献1中公开的现有光掩模的剖面的一部分，在透明基板42上形成有半色调膜的图案43，在半色调膜的图案43上形成有阻隔膜(蚀刻阻挡膜)的图案44和遮光膜的图案45。
图4(c)示意表示利用图4(a)所示的光掩模进行曝光的光致抗蚀剂30的剖面形状。相当于作为半色调膜的半透膜的部位的光致抗蚀剂膜厚比相当于相位偏移膜的部位的光致抗蚀剂膜厚更薄，能够利用1个光掩模，通过1次曝光形成具有不同光致抗蚀剂膜厚的区域。
在图4(c)中，以黑点示出的点P，表示相当于作为半色调膜的半透膜与相位偏移膜的边界的部位。
同样，使用现有的光掩模，能够以1次曝光形成具有不同膜厚的光致抗蚀剂40，图4(d)示意表示利用图4(b)所示的光掩模进行曝光的光致抗蚀剂40的剖面形状。在图4(d)中以黑点示出的点Q，表示相当于半色调膜与遮光膜的边界的部位。
图4(e)是比较示出在各光致抗蚀剂30、40的点P和Q的倾斜角的图表。从图4(e)可以明确理解，与现有光掩模的点Q的倾斜角相比，利用本实施方式的光掩模的点P的倾斜角更大，光致抗蚀剂30的边界部分的剖面形状变得陡峭。
换言之，与利用现有光掩模对光致抗蚀剂进行曝光的情况相比，通过利用本实施方式的光掩模对光致抗蚀剂进行曝光，光致抗蚀剂膜的形状得到改善，在抗蚀剂膜厚发生变化的边界区域，能够得到陡峭的剖面形状。
(实施方式2)
在上述实施方式1中，在透明基板上形成相位偏移膜后形成了半透膜，但也可以通过在透明基板上形成半透膜之后形成相位偏移膜来制造光掩模。
下面，参照附图，对于光掩模的制造方法进行说明，作为透明基板、相位偏移膜、半透膜、蚀刻阻挡膜，能够使用与实施方式1同样的膜。
如图5(A)所示，在合成石英玻璃等的透明基板21上，作为半色调膜，通过溅射法等形成半透膜22，在其上通过溅射法等形成蚀刻阻挡膜23，由此，准备光掩模坯20。
接着，在蚀刻阻挡膜23上通过涂布法形成第三光致抗蚀剂膜24。
然后，如图5(B)所示，通过对第三光致抗蚀剂膜24进行曝光和显影，形成第三光致抗蚀剂图案24a。
然后，如图5(C)所示，以第三光致抗蚀剂图案24a作为掩模，对蚀刻阻挡膜23进行蚀刻，形成蚀刻阻挡膜的图案23a。
然后，如图6(A)所示，将第三光致抗蚀剂图案24a通过灰化等去除，之后，以蚀刻阻挡膜的图案23a作为掩模，对半透膜22进行蚀刻，形成半透膜的图案22a。
另外，在图5(C)的工序后，也可以对半透膜22进行蚀刻，形成半透膜的图案22a后，通过灰化法等去除第三光致抗蚀剂图案24a。这种情况下，能够连续地进行蚀刻阻挡膜23的蚀刻工序和半透膜22的蚀刻工序，在蚀刻阻挡膜23的蚀刻工序中不必确保对于半透膜22的高蚀刻选择比。
但是，与图2(A)的工序同样，通过以蚀刻阻挡膜的图案23a作为掩模对半透膜22进行蚀刻，对于抑制两个膜的侧向蚀刻有效。
接着，如图6(B)所示，通过溅射法等形成相位偏移膜25，之后，在相位偏移膜25上通过涂布法形成第四光致抗蚀剂膜26。
接着，如图6(C)所示，通过对第四光致抗蚀剂膜26进行曝光和显影，形成第四光致抗蚀剂图案26a、26b、26c。
接着，如图6(D)所示，以第四光致抗蚀剂图案26a、26b、26c作为掩模，对相位偏移膜25进行蚀刻，形成相位偏移膜的图案25a、25b、25c，之后通过灰化等去除第四光致抗蚀剂图案26a、26b、26c。
接着，如图7所示，以相位偏移膜的图案25a、25b作为掩模，对半透膜的图案22a上的蚀刻阻挡膜的图案23a进行蚀刻。
需要说明的是，在图6(C)的工序后，也可以以第四光致抗蚀剂图案26a作为掩模，对相位偏移膜25进行蚀刻，形成相位偏移膜的图案25a、25b、25c，对半透膜的图案22a上的蚀刻阻挡膜的图案23a进行蚀刻后，将第四光致抗蚀剂图案26a通过灰化等去除。
在图7中，关于由相位偏移膜的图案25a、25b形成的相位偏移部与半透膜的图案22a的半透过部的相位差，将半透膜的相位偏移角定为α[度]时为180－α，但在半透膜的透过率高的情况下，例如透过率为54％时，α＝1.1度，极小，可以将相位差视为大致180[度]。或者，如果需要，也能够通过相位偏移膜12的膜厚等的微调整，容易地将相位差控制在180±10[度]的范围。由此，在它们的边界部分，曝光光分布也发生陡峭的变化，其结果，使用本光掩模在例如平板基板上形成的光致抗蚀剂的分布在该边界部分发生陡峭的变化。
另外，相位偏移部与露出基板的透明部的相位偏移角也为大致180度，因此，其边界部分的曝光光分布发生陡峭的变化，能够使利用本光掩模形成的光致抗蚀剂的分布在对应的边界部分成为陡峭的形状。产业上的可利用性
本发明能够提供能够实现光蚀刻工序的削减和图案的细微化的光掩模，产业上的可利用极大。
符号说明
10：光掩模坯；11：透明基板；12：相位偏移膜；12a、12b、12c：相位偏移膜的图案；13：蚀刻阻挡膜；13a、13b、13c、13d、13e：蚀刻阻挡膜的图案；14：第一光致抗蚀剂膜；14a、14b、14c：第一光致抗蚀剂图案；15：半透膜；15a：半透膜的图案；16：第二光致抗蚀剂膜；16a：第二光致抗蚀剂图案；20：光掩模坯；21：透明基板；22：半透膜；22a：半透膜的图案；23：蚀刻阻挡膜；23a：蚀刻阻挡膜的图案；24：第三光致抗蚀剂膜；25：相位偏移膜；25a、25b、25c：相位偏移膜的图案；26：第四光致抗蚀剂膜；26a、26b、26c：第四光致抗蚀剂图案；30：光致抗蚀剂；40：光致抗蚀剂；42：透明基板；43：半色调膜的图案；44：阻隔膜的图案；45：遮光膜的图案。

Claims (8)

1.一种光掩模，其特征在于：
在透明基板上具有半透过部、相位偏移部、边界部和透光部，
所述透光部包括所述透明基板露出的部分，
所述半透过部由设置在所述透明基板上的半透膜形成，
所述相位偏移部由设置在所述透明基板上的相位偏移膜形成，
所述边界部由所述半透过部与所述相位偏移部邻接的区域形成，
所述边界部的宽度在一定宽度以下，
所述边界部由依次形成有所述相位偏移膜、蚀刻阻挡膜、所述半透膜的叠层构造膜形成，并且，除所述边界部以外的所述半透过部、所述相位偏移部和所述透光部的所述蚀刻阻挡膜被去除，
所述边界部的宽度为使用所述光掩模的投影曝光装置的分辨率极限以下。
2.一种光掩模，其特征在于：
在透明基板具有半透过部、相位偏移部、边界部和透光部，
所述透光部包括所述透明基板露出的部分，
所述半透过部由设置在所述透明基板上的半透膜形成，
所述相位偏移部由设置在所述透明基板上的相位偏移膜形成，
所述边界部由所述半透过部与所述相位偏移部邻接的区域形成，
所述边界部的宽度在一定宽度以下，
所述边界部依次形成有所述半透膜、蚀刻阻挡膜、所述相位偏移膜，并且，除所述边界部以外的所述半透过部、所述相位偏移部和所述透光部的所述蚀刻阻挡膜被去除，
所述边界部的宽度为使用所述光掩模的投影曝光装置的分辨率极限以下。
3.如权利要求1或2所述的光掩模，其特征在于：
所述相位偏移膜对于曝光光的透过率为1～10％，并且，使曝光光的相位反转。
4.如权利要求1或2所述的光掩模，其特征在于：
所述半透膜对于曝光光的透过率为10～60％。
5.如权利要求1或2所述的光掩模，其特征在于：
所述相位偏移膜与所述半透膜能够利用相同的蚀刻液进行蚀刻，
所述蚀刻阻挡膜对于所述蚀刻液具有蚀刻选择性。
6.如权利要求5所述的光掩模，其特征在于：
所述蚀刻阻挡膜由Ti系膜构成，所述相位偏移膜由Cr氧化膜构成。
7.一种光掩模的制造方法，其用于制造权利要求1所述的光掩模，所述制造方法的特征在于，包括：
在透明基板上依次叠层相位偏移膜和蚀刻阻挡膜的工序；
形成第一光致抗蚀剂膜的工序；
对所述第一光致抗蚀剂膜形成图案的工序；
以所述第一光致抗蚀剂膜作为掩模，对所述蚀刻阻挡膜进行蚀刻的工序；
以所述蚀刻阻挡膜作为掩模，对所述相位偏移膜进行蚀刻的工序；
去除所述第一光致抗蚀剂膜的工序；
形成半透膜的工序；
形成第二光致抗蚀剂膜的工序；
以与经蚀刻后的所述蚀刻阻挡膜具有所述投影曝光装置的分辨率极限以下的宽度的重叠的方式，对所述第二光致抗蚀剂膜形成图案的工序；
以所述第二光致抗蚀剂膜作为掩模，对所述半透膜进行蚀刻的工序；
去除所述第二光致抗蚀剂膜的工序；和
以所述半透膜作为掩模，对所述相位偏移膜上的所述蚀刻阻挡膜进行蚀刻，将除所述边界部以外的所述蚀刻阻挡膜去除的工序。
8.一种光掩模的制造方法，其用于制造权利要求2所述的光掩模，所述制造方法的特征在于，包括：
在透明基板上依次叠层半透膜和蚀刻阻挡膜的工序；
形成第三光致抗蚀剂膜的工序；
对所述第三光致抗蚀剂膜形成图案的工序；
以所述第三光致抗蚀剂膜作为掩模，对所述蚀刻阻挡膜进行蚀刻的工序；
以所述蚀刻阻挡膜作为掩模，对所述半透膜进行蚀刻的工序；
去除所述第三光致抗蚀剂膜的工序；
形成相位偏移膜的工序；
形成第四光致抗蚀剂膜的工序；
以与经蚀刻后的所述蚀刻阻挡膜具有所述投影曝光装置的分辨率极限以下的宽度的重叠的方式，对所述第四光致抗蚀剂膜形成图案的工序；
以所述第四光致抗蚀剂膜作为掩模，对所述相位偏移膜进行蚀刻的工序；
去除所述第四光致抗蚀剂膜的工序；和
以所述相位偏移膜作为掩模，对所述半透膜上的所述蚀刻阻挡膜进行蚀刻，将除所述边界部以外的所述蚀刻阻挡膜去除的工序。
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