CN113568270A - 光掩模的制造方法 - Google Patents

光掩模的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113568270A
CN113568270A CN202110451887.6A CN202110451887A CN113568270A CN 113568270 A CN113568270 A CN 113568270A CN 202110451887 A CN202110451887 A CN 202110451887A CN 113568270 A CN113568270 A CN 113568270A
Authority
CN
China
Prior art keywords
film
region
resist
photomask
etching
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.)
Pending
Application number
CN202110451887.6A
Other languages
English (en)
Inventor
尾岛省二郎
山田慎吾
森山久美子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SK Electronics Co Ltd
Original Assignee
SK Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2020079753A external-priority patent/JP7489821B2/ja
Priority claimed from JP2020173464A external-priority patent/JP2021176002A/ja
Application filed by SK Electronics Co Ltd filed Critical SK Electronics Co Ltd
Publication of CN113568270A publication Critical patent/CN113568270A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals 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
    • G03F1/26Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
    • G03F1/32Attenuating PSM [att-PSM], e.g. halftone PSM or PSM having semi-transparent phase shift portion; Preparation thereof
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals 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
    • G03F1/62Pellicles, e.g. pellicle assemblies, e.g. having membrane on support frame; Preparation thereof
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals 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
    • G03F1/66Containers specially adapted for masks, mask blanks or pellicles; Preparation thereof

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Abstract

本发明提供一种能够以抑制曝光时的重合误差的产生的方式形成具有不同光学特性的图案的光掩模的制造方法。在该光掩模的制造方法中,准备在透射性基片上具有半透射膜、中间膜、上层膜的光掩模坯件,对形成在上层膜上的光致抗蚀剂膜进行曝光,形成曝光量不同的第一区域、第二区域和第三区域。之后,选择性地去除第一区域,蚀刻上层膜。之后,选择性地去除第二区域,蚀刻半透射膜,且蚀刻上层膜和中间膜。之后,去除第三区域。

Description

光掩模的制造方法
技术领域
本发明涉及光掩模的制造方法。
背景技术
在制造平板显示器等电子器件的工序中,使用有光掩模。历来,作为光掩模,使用具有透射部和遮光部的二元掩模。但是,近年来,为了形成细微的图案,有时使用例如具有遮光膜和相移膜的相移掩模,或者可减少电子器件的制造工序数的多灰度光掩模。这样的光掩模在透明基片上具有多个光学特性不同的图案,为了形成这些图案,需要多次的图案绘制(曝光)工序。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-76146号公报
专利文献2:日本特开2013-134435号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在形成具有不同的光学特性的半透射区域和遮光区域的情况下,需要对各个图案的形成进行光致抗蚀剂的曝光(绘制)处理,制造工时数增大。进一步,在每次绘制各个图案时,要将光掩模基片放置在曝光(绘制)装置上来进行曝光处理,因此存在产生重合误差(对准偏差)的情况。因此,需要进行考虑了重叠余量的图案配置,从而有可能变得不能得到精细的图案。
在专利文献1中公开有避免重合误差的产生的方法。在专利文献1中,公开有在掩模对通过预备显影形成的第1抗蚀剂图案进行第一蚀刻,之后通过实施追加显影而在使第1抗蚀剂图案的边缘部后退之后进行第二蚀刻,在遮光部的两侧对称地形成相移膜的方法。但是,在第二蚀刻中,虽然能够防止在曝光装置的重合误差的产生,但是由于利用曝光时的不必要的光量从而变得不稳定,图案尺寸自然受到限定。此外,能够形成的图案也受到限定。
专利文献2公开有形成由不同的材料形成的图案的方法。在专利文献2中,公开有在由不同的材料形成的下层膜与上层膜的叠层上形成抗蚀剂图案,以上述抗蚀剂图案为掩模对上层膜和下层膜分别有选择地进行湿蚀刻后,以上述抗蚀剂图案为掩模对上层膜进行侧蚀的方法。专利文献2使用通过1次的绘制工序形成的抗蚀剂图案,虽然能够防止重合误差的产生,但是由于利用曝光时的不必要的光量而变得不稳定,图案尺寸自然受到限定。
鉴于上述问题,本发明的目的在于,提供能够以抑制曝光时的重合误差的产生的方式形成具有不同的光学特性的图案的光掩模的制造方法。
用于解决问题的技术手段
A.第一方式
本发明的光掩模的制造方法的特征在于,包括:
准备光掩模坯件的工序,其中,所述光掩模坯件在透射性基片上具有半透射膜,在所述半透射膜上具有中间膜,在所述中间膜上具有上层膜;
在所述上层膜上形成抗蚀剂膜的工序;
对所述抗蚀剂膜进行曝光,形成曝光量不同的第一区域、第二区域和第三区域的曝光工序;
选择性地去除所述第一区域的第一抗蚀剂去除工序;
蚀刻所述上层膜的第一蚀刻工序;
选择性地去除所述第二区域的第二抗蚀剂去除工序;
蚀刻所述半透射膜、所述上层膜和所述中间膜的第二蚀刻工序;和
去除所述第三区域的工序。
此外,本发明的光掩模的制造方法的特征在于,
所述半透射膜和所述上层膜由相同材料形成。
此外,本发明的光掩模的制造方法的特征在于,
在所述曝光工序中,所述第一区域的曝光量比所述第二区域的曝光量多,所述第三区域的曝光量为0。
通过采用这样的光掩模的制造方法,能够以抑制曝光时的重合误差的产生的方式形成由半透射膜构成的图案以及由半透射膜、中间膜和上层膜构成的图案,能够有助于光掩模的制造工期的缩短。
此外,能够不考虑重叠余量地进行图案设计,能够进行精细的图案化,此外还能够降低设计者的工作负担。
此外,还能够有助于制造工序中的成本削减。
此外,本发明的光掩模的制造方法的特征在于,
所述半透射膜为半色调膜。
通过采用这样的光掩模的制造方法,能够制造作为多灰度掩模的半色调掩模。
本发明的光掩模的制造方法的特征在于,
所述半透射膜为相移膜。
通过采用这样的光掩模的制造方法,能够制造相移掩模。
B.第二方式
本发明的光掩模的制造方法的特征在于,包括:
准备光掩模坯件的工序,其中,所述光掩模坯件在透射性基片上具有下层膜,在所述下层膜上具有上层膜;
在所述上层膜上形成抗蚀剂膜的工序;
对所述抗蚀剂膜进行曝光,形成曝光量不同的第一区域、第二区域和第三区域的曝光工序;
选择性地去除所述第一区域的第一抗蚀剂去除工序;
蚀刻所述上层膜和所述下层膜的第一蚀刻工序;
选择性地去除所述第二区域的第二抗蚀剂去除工序;
蚀刻所述上层膜的第二蚀刻工序;和
去除所述第三区域的工序。
此外,本发明的光掩模的制造方法的特征在于,
所述下层膜和所述上层膜由不同的材料形成。
此外,本发明的光掩模的制造方法的特征在于,
在所述曝光工序,所述第一区域的曝光量比所述第二区域的曝光量多,所述第三区域的曝光量为0。
通过采用这样的光掩模的制造方法,能够以抑制曝光时的重合误差的产生的方式形成由下层膜构成的图案以及由下层膜和上层膜构成的图案。能够不考虑重叠余量进行图案设计,能够进行精细的图案化,此外还能够降低设计者的工作负担。
此外,还能够有助于制造工序的成本削减。
此外,本发明的光掩模的制造方法的特征在于,
所述下层膜为半色调膜。
通过采用这样的光掩模的制造方法,能够制造作为多灰度掩模的半色调掩模。
此外,本发明的光掩模的制造方法的特征在于,
所述下层膜为相移膜。
通过采用这样的光掩模的制造方法,能够制造相移掩模。
发明的效果
根据上述第一和第二方式,在任何的情况下,均能够提供能够以抑制曝光时的重合误差的产生的方式形成具有不同的光学特性的图案的光掩模的制造方法。
附图说明
图1是表示光掩模的主要制造工序的截面图。
图2是表示光掩模的主要制造工序的截面图。
图3是表示光致抗蚀剂膜的截面的SEM照片。
图4是表示光掩模的主要制造工序的截面图。
图5是表示实施方式2的光掩模的主要制造工序的截面图。
图6是表示实施方式2的光掩模的主要制造工序的截面图。
图7是表示实施方式1的光掩模的主要制造工序的截面图。
图8是表示实施方式1的光掩模的主要制造工序的截面图。
图9是表示光致抗蚀剂膜的截面的SEM照片。
图10是表示实施方式1的光掩模的主要制造工序的截面图。
图11是表示实施方式2的光掩模的主要制造工序的截面图。
图12是表示实施方式2的光掩模的主要制造工序的截面图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式。不过,以下的实施方式均不在本发明的主旨的认定中给予限定性的解释。此外,对相同或相同种类的部件标注相同的参照附图标记,省略说明。
(实施方式1)
图1、图2是表示实施方式1的光掩模100的主要制造工序的截面图。
以下,参照附图,说明光掩模100的制造方法。
(成膜工序:光掩模坯件准备工序)
如图1的(a)所示,准备合成石英玻璃等透射性基片1,在透射性基片1上,例如利用溅射法、蒸镀法等形成由Cr系金属化合物、Si类化合物、金属硅化物等公知的材料形成的半透射性的功能性膜2(半透射膜)。
此处,透射性基片1对于使用光掩模100的光刻工序中使用的曝光光所含的代表波长(例如i线、h线、g线)具有90~100%(90%≤透射率≤100%)的透射率。
此外,半透射性是指,对于曝光光所含的代表波长,透射率比透射性基片1的透射率低,且比后述的叠层结构膜的透射率高。
另外,曝光光例如既可以为i线、h线或g线,或者也可以为含有它们中至少2个光的混合光。此外,曝光光并不限定于这些光。
功能性膜2能够作为半色调膜或相移膜来使用。
例如,在将功能性膜2作为半色调膜使用的情况下,以对于代表波长,使得功能性膜2的透射率成为10~70%(10%≤透射率≤70%)的方式进行设定。此外,相移量小(大致0[°],例如0~20[°])地设定即可。
此外,例如,在将功能性膜2作为相移膜使用的情况下,以对于曝光光所含的代表波长,使得功能性膜2的透射率成为3~15%(3%≤透射率≤15%),相移量成为180°(160°≤相移量≤200°),进一步优选以成为170°≤相移量≤190°的方式进行设定。
功能性膜2的作为半色调膜和相移膜的光学性质例如能够通过调节组分和膜厚来实现。
接着,利用溅射法、蒸镀法等形成(例如膜厚1[nm]~20[nm])蚀刻阻挡膜3(中间膜3)。
接着,利用溅射法、蒸镀法等形成(例如膜厚50[nm]~100[nm])遮光膜4(上层膜4)。
蚀刻阻挡膜3如后述那样由蚀刻特性与遮光膜4(上层膜4)和功能性膜2不同(具有耐性)的材料形成。
另外,如果由功能性膜2、蚀刻阻挡膜3和遮光膜4构成的叠层膜具有遮光性,则不需要使遮光膜4(上层膜4)为单层具有遮光性的遮光膜,从这样的观点出发调节遮光膜4的材料(组分)和膜厚即可。对于本叠层膜的代表波长的透射率例如为1%以下。换言之,通过在功能性膜2、蚀刻阻挡膜3和遮光膜4的叠层区域调节遮光膜4的材质(组分)和膜厚而使得光学浓度OD值达到3.0以上即可。
以下,将在透射性基片1上形成功能性膜2、蚀刻阻挡膜3和遮光膜4而得的叠层结构体称为光掩模坯件。
也可以预先准备多个上述结构的光掩模坯件,进行保管。在由顾客等下了订单时,通过利用预先准备的上述结构的光掩模坯件,能够有助于工期的缩短。
(光致抗蚀剂形成工序)
接着,如图1的(b)所示那样,利用涂敷法、喷涂法等在遮光膜4上形成(光致)抗蚀剂膜5。
(曝光工序)
接着,如图1的(c)所示那样,将光掩模坯件装载于曝光(绘制)装置例如激光绘制等(载置在曝光装置内的曝光用载物台上),对抗蚀剂膜5进行曝光。
此时,在抗蚀剂膜5形成曝光量不同的3个区域,即高剂量区域5c(第一区域)、低剂量区域5b(第二区域)、未曝光区域5a(第三区域)。
此处,未曝光区域5a是不曝光的区域即曝光量为0的区域,低剂量区域5b是相比高剂量区域以相对低的曝光量曝光的区域,高剂量区域5c是相比低剂量区域以相对高的曝光量曝光的区域。
利用曝光装置的绘制方法并不限定于激光绘制。例如也可以使用电子束进行曝光。
更具体而言,上述高剂量区域的高剂量是指,在利用后述的第一显影工序来去除抗蚀剂时,使抗蚀剂溶解所需的曝光量以上的曝光量。与此不同,低剂量区域的低剂量是指,抗蚀剂不会由后述的第一显影工序去除而留置,由第二显影工序去除的程度的曝光量。例如,在以第一显影工序中所需的高剂量为基准的情况下,相对于该高剂量,5%~90%的曝光量的范围的曝光量。
低剂量的设定能够在上述范围内适当地设定,不过当然,需要考虑第二显影工序的处理工序时间。
另外,为了简化说明,有时将抗蚀剂膜5的高剂量区域5c称为“高剂量区域5c”,将抗蚀剂膜5的低剂量区域5b称为“低剂量区域5b”,将抗蚀剂膜5的抗蚀剂膜5的未曝光区域5a称为“未曝光区域5a”。
低剂量区域5b和高剂量区域5c能够不将透射性基片1从曝光装置卸下(取出)地形成。例如,能够对与低剂量区域5b相当的区域和与高剂量区域5c相当的区域,通过以分别成为第一曝光量和第二曝光量的方式扫描激光而进行曝光,形成这些区域。
此外,也可以对与低剂量区域5b和高剂量区域5c相当的区域,以成为第一曝光量的方式扫描激光而进行曝光,之后,以使得高剂量区域5c成为第二曝光量的方式,仅对与高剂量区域5c相当的区域追加扫描激光而进行曝光。通过多次激光照射使得曝光量平均化,提高高剂量区域5c曝光量的均匀性。此外,在低剂量区域5b与高剂量区域5c相接的情况下,还能够提高边界区域的曝光量的均匀性。
由于不将光掩模坯件从曝光装置卸下地进行低剂量区域5b和高剂量区域5c的曝光处理,所以能够抑制在这些区域(图案)间发生重合误差(偏差)。
(第一显影(抗蚀剂去除)工序)
接着,如图1的(d)所示那样,在第一显影工序中,利用显影液仅将高剂量区域5c的抗蚀剂膜5选择性地去除,对抗蚀剂膜5进行图案化。
如后所述,由于抗蚀剂膜5的显影液所产生的溶解特性依赖于曝光量(剂量),因此能够根据曝光量依次选择性地去除已曝光的抗蚀剂膜5。在第一显影工序中,通过在高剂量区域5c的溶解速度相比于未曝光区域5a和低剂量区域5b的溶解速度非常高(例如,数倍乃至1个数量级以上)的显影条件下进行显影(利用显影液的溶解),仅选择性地去除高剂量区域5c。
另外,如图1的(d)所示,低剂量区域5b的抗蚀剂膜厚度比未曝光区域5a的抗蚀剂膜厚度薄。
(第一蚀刻工序)
接着,如图2的(a)所示那样,以图案化后的抗蚀剂膜5即未曝光区域5a和低剂量区域5b的抗蚀剂膜5为蚀刻掩模,利用湿蚀刻法或干蚀刻法对遮光膜4进行蚀刻。通过使遮光膜4与蚀刻阻挡膜3采用彼此不同的材料,能够使用不会对蚀刻阻挡膜3进行蚀刻的蚀刻剂(药液或气体),选择性地对蚀刻阻挡膜3上的遮光膜4进行蚀刻。其结果是,蚀刻阻挡膜3及其下层的功能性膜2不被蚀刻,而留置在透射性基片1上。
本工序中,由于表面被蚀刻阻挡膜3覆盖的功能性膜2不会被蚀刻,所以能够使用相同的材料形成功能性膜2和遮光膜4。
在这种情况下,在功能性膜2与遮光膜4的成膜工序中,能够使用同一成膜装置,或同一成膜材料(溅射靶、蒸镀材料),此外在功能性膜2与遮光膜4的蚀刻工序中能够使用同一蚀刻装置,或同一蚀刻剂,因此生产管理变得容易,有助于制造成本的降低。
接着,如图2的(b)所示那样,以未曝光区域5a和低剂量区域5b的抗蚀剂膜5为蚀刻掩模,利用湿蚀刻法或干蚀刻法对蚀刻阻挡膜3进行蚀刻。通过使功能性膜2与蚀刻阻挡膜3采用彼此不同的材料,能够使用不会蚀刻功能性膜2的蚀刻剂(药液或气体),选择性地蚀刻功能性膜2上的蚀刻阻挡膜3。其结果是,功能性膜2不被蚀刻,而留置在透射性基片1上。
(第二显影(抗蚀剂去除)工序)
接着,如图2的(c)所示那样,在第二显影工序中,利用显影液仅将低剂量区域5b的抗蚀剂膜5选择性地去除,对抗蚀剂膜5进行图案化。在该工序中,仅未曝光区域5a留置在遮光膜4上。
能够如第一显影工序和第二显影工序所示那样将曝光量不同的抗蚀剂膜5依曝光量依次去除,是因为溶解速度非线性地依赖于显影条件(时间等)。能够通过利用溶解速度变化(增大)的变化点依曝光量变化的特性而将曝光量不同的区域依次选择性地去除。
在第二显影工序中,能够在低剂量区域5b的溶解速度相比于未曝光区域5a的溶解速度非常高的显影条件下进行显影(溶解),仅将低剂量区域5b选择性地去除。
另外,通过使用该方法,还能够得到3种以上不同的抗蚀剂膜5的图案。
(第二蚀刻工序)
接着,如图2的(d)所示那样,利用湿蚀刻法或干蚀刻法将功能性膜2蚀刻去除,并且以未曝光区域5a的抗蚀剂膜5为蚀刻掩模,利用湿蚀刻法或干蚀刻法将遮光膜4蚀刻去除。在功能性膜2被蚀刻了的区域,透射性基片1露出。
通过使功能性膜2和遮光膜4由相同材料形成,能够使用相同的蚀刻剂,对功能性膜2和遮光膜4同时进行蚀刻。
之后,利用湿蚀刻法或干蚀刻法将蚀刻阻挡膜3蚀刻去除。
之后,通过灰化法或浸渍于抗蚀剂剥离液,来去除未曝光区域5a的抗蚀剂膜5(第三抗蚀剂去除工序)。
通过以上工序,能够得到包括由功能性膜2构成的半透射区域6,由包含作为下层膜的功能性膜2、作为中间膜的蚀刻阻挡膜3、作为上层膜的遮光膜4的叠层构成的遮光区域7,和露出了透射性基片1的透射区域8的光掩模100。
光掩模100通过作为功能性膜2采用上述半色调膜的条件而作为多灰度的半色调掩模发挥作用,通过作为功能性膜2采用上述相移膜的条件而作为相移掩模发挥作用。
另外,也可以在图2的(b)所示的工序中,在选择性地蚀刻功能性膜2上的蚀刻阻挡膜3之后,进一步蚀刻功能性膜2。
但是,在这种情况下,如果在图2的(d)所示的第二蚀刻工序中,例如采用湿蚀刻那样的各向同性蚀刻来蚀刻遮光膜4,则功能性膜2也会被蚀刻,从而功能性膜2的侧蚀量增大。
在图2的(b)所示的工序中,通过仅蚀刻遮光膜4和蚀刻阻挡膜3,而将功能性膜2留置,能够降低图2的(d)所示的工序中的功能性膜2的侧蚀量。其结果是,能够提高功能性膜2的图案化控制性。
图3是表示光致抗蚀剂的截面形状的SEM照片。图3的(a)表示第一显影工序后的抗蚀剂膜5的截面形状,图3的(b)表示第二显影工序后的抗蚀剂膜5的截面形状。
如图3的(a)所示,在未曝光区域5a与低剂量区域5b相接的边界部分,抗蚀剂膜5的截面有时具有平缓的锥形形状。
但是,如图3的(b)所示,在第二显影工序后,未曝光区域5a的抗蚀剂膜5的截面呈现陡峭的形状。即,表示图1的(c)所示的曝光工序中确定的低剂量区域5b的抗蚀剂膜5在第二显影工序中被选择性地去除了。
假如在第二显影工序中,将抗蚀剂膜5一律溶解的情况下,不能得到未曝光区域5a的抗蚀剂膜5的截面呈现出图3的(b)所示那样的陡峭的形状。
在膜厚较厚的未曝光区域5a的抗蚀剂膜5的侧壁为锥形形状的情况下,图案宽度发生变动,难以形成精细的图案。
特别是未曝光区域5a的抗蚀剂膜5的膜厚与低剂量区域5b相比较厚,因此未曝光区域5a的截面的锥角对于在光掩模100上形成的图案精度的影响变大。但是,通过控制曝光量来光学性地确定低剂量区域5b与未曝光区域5a的边界,使得第二显影工序后的未曝光区域5a的抗蚀剂膜5的侧面形状如图3的(b)所示那样变得陡峭。其结果是,利用使用本光掩模100的光刻,能够实现精细的图案化。
另外,在图1、图2中,例示了半透射区域6与遮光区域7彼此相接的例子,不过由于光致抗蚀剂膜5的形状能够在曝光工序中光学性地确定,因此能够将光致抗蚀剂膜5图案化为希望的形状。
例如,还能够如图4的(c)所示那样,将半透射区域6与遮光区域7彼此隔开间隔地形成。能够如图4的(a)所示那样,利用曝光(绘制)装置,对抗蚀剂膜5,将未曝光区域5a与低剂量区域5b彼此隔开间隔地曝光,之后如图4的(b)所示那样,通过第一显影工序,得到彼此隔开间隔的未曝光区域5a的抗蚀剂膜5和低剂量区域5b的抗蚀剂膜5。
之后,还能够通过图2所示的工序,将半透射区域6与遮光区域7彼此隔开间隔地形成。因此,光掩模100的图案设计的自由度与专利文献1中公开的方法相比大幅提高。
另外,还能够进行半透射区域6与遮光区域7彼此隔开间隔的图案和半透射区域6与遮光区域7彼此邻接的图案混合形成的图案配置。
(实施方式2)
光掩模100还能够通过参照图5和图6说明的以下的制造工序制造。
如图5的(a)所示那样,在透射性基片1上,利用溅射法、蒸镀法等形成由金属化合物,例如Cr化合物构成的半透射性的功能性膜2(半透射膜)。
如上所述,功能性膜2能够作为半色调膜或相移膜使用。
接着,在功能性膜2上,利用溅射法、蒸镀法等形成遮光膜41。
遮光膜41由与构成功能性膜2的金属化合物的金属不同的种类的金属(或其化合物)形成。例如,能够令功能性膜2为Cr化合物,令遮光膜41为Ni膜。
形成的遮光膜41的膜厚设定成能够使光学浓度(OD值)成为3以上。例如,在采用Ni作为遮光膜41的情况下,能够令膜厚例如为100[nm]。
接着,在遮光膜41上利用溅射法、蒸镀法等形成由金属化合物形成的防反射膜9。防反射膜9的膜厚能够为例如膜厚2~5[nm]。防反射膜9由金属化合物,例如金属氧化物、金属氮化物、金属氮氧化物形成。形成防反射膜9的金属化合物的金属与形成功能性膜2的金属化合物的金属为同一种类的金属。即,形成功能性膜2的金属成分与形成防反射膜9的金属成分,由同一金属元素构成。例如,在功能性膜2由含Cr的化合物构成的情况下,防反射膜9也由含Cr的化合物形成。
另外,作为Cr化合物,例如能够采用Cr氧化物、Cr氮化物、Cr氮氧化物。
接着,在防反射膜9上利用涂敷法、喷涂法等形成(光致)抗蚀剂膜5。
因此,在透射性基片1上,依次形成功能性膜2、遮光膜41、防反射膜9和抗蚀剂膜5。
接着,如图5的(b)所示那样,通过与图1的(c)、的(d)所示的工序同样的工序,对抗蚀剂膜5进行图案化,形成曝光量不同的2个区域,即低剂量区域5b(第二区域)、未曝光区域5a(第三区域)。
防反射膜9能够降低抗蚀剂膜5的曝光时的曝光光的不必要的反射(光晕等),提高抗蚀剂膜5的图案化精度。
接着,如图5的(c)所示那样,以抗蚀剂膜5的低剂量区域5b(第二区域)和未曝光区域5a(第三区域)为掩模,利用湿蚀刻法或干蚀刻法,相对于遮光膜41选择性地蚀刻防反射膜9。
如上所述,遮光膜41由与形成防反射膜9的金属化合物的金属不同的种类的金属形成,因此能够通过采用遮光膜41的蚀刻率低,防反射膜9的蚀刻相对于遮光膜41的蚀刻的选择比高的蚀刻剂(药液或气体),不蚀刻遮光膜41,而仅选择性地蚀刻防反射膜9。
另外,在本工序中,功能性膜2由于其表面被遮光膜41覆盖而不被蚀刻。
另外,蚀刻装置和蚀刻剂能够适当地使用能够进行选择性蚀刻的公知的蚀刻装置和蚀刻剂。以下相同。
接着,如图5的(d)所示那样,以抗蚀剂膜5的低剂量区域5b(第二区域)和未曝光区域5a(第三区域)为掩模,利用湿蚀刻法或干蚀刻法,相对于防反射膜9和功能性膜2选择性地蚀刻遮光膜41。防反射膜9和功能性膜2由与形成遮光膜41的金属不同的金属的化合物形成,因此能够通过采用防反射膜9和功能性膜2的蚀刻率低,遮光膜41的蚀刻相对于防反射膜9和功能性膜2的蚀刻的选择比高的蚀刻剂(药液或气体),将防反射膜9和功能性膜2的蚀刻率抑制得低,并且仅选择性地蚀刻遮光膜41。
一般在湿蚀刻的情况下,在选择性地蚀刻上层的遮光膜41时,存在对下层的功能性膜2的损害(膜损失和干蚀刻引起的离子冲击等)变小的趋势。因此,在避免对功能性膜2的损害方面,能够优选使用湿蚀刻法。
接着,如图5的(e)所示那样,以抗蚀剂膜5的低剂量区域5b(第二区域)和未曝光区域5a(第三区域)为掩模,利用湿蚀刻法或干蚀刻法,相对于遮光膜41选择性地蚀刻功能性膜2。与上述的防反射膜9的选择性蚀刻一样,遮光膜41由与形成功能性膜2的金属化合物的金属不同的金属形成,能够采用功能性膜2的蚀刻相对于遮光膜41的蚀刻的选择比高的蚀刻剂(药液或气体),因此能够通过使用不蚀刻遮光膜41的蚀刻剂而仅选择性地蚀刻功能性膜2。
不过,防反射膜9和功能性膜2为以同一种类的金属为构成要素的金属化合物,在进行各向同性蚀刻,特别是湿蚀刻的情况下,根据蚀刻功能性膜2的蚀刻剂,存在防反射膜9被侧蚀的情况。
但是,防反射膜9的膜厚比功能性膜2的膜厚薄。例如,防反射膜9的膜厚能够(不过并不限定于此,)设定为功能性膜2的膜厚的5分之1~比功能性膜2的膜厚薄1个数量级的膜厚。因此,与功能性膜2相比,防反射膜9所露出的侧壁面的高度低而露出面积小,防反射膜9的侧蚀量少。
因此,即使图5的(c)的防反射膜9的蚀刻工序中使用的蚀刻剂与本工序中的功能性膜2的蚀刻剂相同,防反射膜9的侧蚀量(侧蚀引起的后退量)也少。
因此,还能够在同一蚀刻装置(湿蚀刻装置)使用同一蚀刻剂(药液)。
在本工序中,不阻碍使用不蚀刻防反射膜9的蚀刻剂(药液或气体)来蚀刻功能性膜2。但是,如上所述,在防反射膜9的蚀刻处理工序和功能性膜2的蚀刻处理工序中,通过在同一蚀刻装置使用同一蚀刻剂,能够获得降低蚀刻装置和/或蚀刻剂的运行成本的效果。
接着,如图6的(a)所示那样,与图2的(c)所示的工序同样地,仅选择性地去除低剂量区域5b的抗蚀剂膜5,仅将未曝光区域5a留置在防反射膜9上。
接着,如图6的(b)所示那样,以抗蚀剂膜5的未曝光区域5a为掩模,与图5的(c)所示的工序同样地,相对于9遮光膜41选择性地蚀刻防反射膜。
在蚀刻防反射膜9时,有时会侧蚀功能性膜2。但是,由于防反射膜9的膜厚与功能性膜2相比非常薄,所以防反射膜9的蚀刻量少。因此,在蚀刻防反射膜9的本工序中,即使使用能够蚀刻防反射膜9和功能性膜2双方的蚀刻剂,功能性膜2的侧蚀量也少,能够减少功能性膜2的图案宽度的缩小。
另外,在本工序中,并不阻碍使用不蚀刻遮光膜41和功能性膜2双方的蚀刻剂(药液或气体)来蚀刻防反射膜9。但是,如上所述,蚀刻防反射膜9时的功能性膜2的侧蚀对图案尺寸的影响轻微,能够防止尺寸精度的劣化。因此,通过在防反射膜9的蚀刻处理工序(图5的(c)和图6的(b)所示的工序)和功能性膜2的蚀刻处理工序(图5的(e)所示的工序)中,使用同一蚀刻剂,能够有助于蚀刻处理的运行成本(例如包括蚀刻剂的管理成本)的降低。
另外,作为蚀刻法,并不阻碍使用干蚀刻法。但是,与干蚀刻装置相比,湿蚀刻装置不需要真空腔室,排气设备等,从而容易应对大面积的光掩模100的制造,此外,普遍低价。根据本实施方式,采用作为各向同性强的蚀刻法的湿蚀刻法也能够容易地确保功能性膜2的图案尺寸精度,因此通过使用湿蚀刻装置作为蚀刻装置,降低制造成本的效果大。
接着,如图6的(c)所示那样,与图5的(d)所示的工序同样地,以抗蚀剂膜5的未曝光区域5a为掩模,相对于防反射膜9和功能性膜2选择性地蚀刻遮光膜41。
接着,如图6的(d)所示那样,通过灰化法或浸渍于抗蚀剂剥离液,去除未曝光区域5a的抗蚀剂膜5,得到光掩模100。
在本实施方式中,将遮光膜41由具有与功能性膜2和防反射膜9不同的蚀刻特性的膜构成,且将防反射膜9的膜厚设定得比功能性膜2的膜厚薄,因此容易降低功能性膜2的侧蚀,确保功能性膜2的尺寸精度。
因此,能够对在光刻工序中使用本光掩模100制造的最终产品,容易地确保所要求的尺寸精度。
此外,使用同一蚀刻装置,进行防反射膜9和功能性膜2的蚀刻处理,也能够实现良好的加工精度。其结果是,能够得到有助于制造成本的降低之类的效果。特别是在使用湿蚀刻装置作为蚀刻装置的情况下,其效果更大。
另外,上述实施方式以使用正型抗蚀剂作为抗蚀剂膜5的情况为例进行了说明,使用负型抗蚀剂的情况下也一样。在负型抗蚀剂的情况下,曝光量的关系与正型抗蚀剂相反。正型抗蚀剂的未曝光区域对应负型抗蚀剂的高剂量区域,正型抗蚀剂的高剂量区域对应负型抗蚀剂的未曝光区域。
(实施方式3)
图7、图8是表示实施方式3的光掩模100的主要制造工序的截面图。以下,参照附图,说明光掩模100的制造方法。
(成膜工序:光掩模坯件准备工序)
如图7的(a)所示那样,准备合成石英玻璃等透射性基片11,在透射性基片11上,利用溅射法、蒸镀法等形成(例如膜厚5[nm]~20[nm])例如由Cr系金属化合物、Si类化合物、金属硅化物等公知的材料形成的半透射性的下层膜12。
此处,透射性基片11相对于使用光掩模100的光刻工序中使用的曝光光所含的代表波长(例如i线、h线、g线)具有90~100%(90%≤透射率≤100%)的透射率。
此外,半透射性是指,相对于曝光光所含的代表波长,透射率比透射性基片11的透射率低,且比后述的叠层结构膜的透射率高。
另外,曝光光例如既可以为i线、h线或g线,或者也可以为含有它们中至少2种光的混合光。此外,曝光光并不限定于这些光。
下层膜12能够作为半色调膜或相移膜使用。
例如,在将下层膜12作为半色调膜使用的情况下,以相对于代表波长,使得下层膜12的透射率成为10~70%(10%≤透射率≤70%)的方式进行设定。此外,相移量小(大致0°,例如0~20°)地设定即可。
此外,例如,在将下层膜12作为相移膜使用的情况下,以相对于曝光光所含的代表波长,使得下层膜12的透射率成为3~15%(3%≤透射率≤15%),相移量成为180°(160°≤相移量≤200°),进一步优选以成为170°≤相移量≤190°的方式进行设定。
下层膜12的作为半色调膜和相移膜的光学性质例如能够通过调节组分和膜厚来实现。
接着,在下层膜12上,例如利用溅射法、蒸镀法等形成(例如膜厚50[nm]~100[nm])由Cr系金属化合物、Si类化合物、金属硅化物等公知的材料形成的上层膜13。不过,上层膜13由蚀刻特性与下层膜12不同的材料形成。例如选择作为下层膜12采用Cr类化合物,作为上层膜13采用Cr以外的金属类化合物,例如Ti类化合物或Ni类化合物的组合。另外,Cr类化合物等金属类化合物也可以仅由金属构成。
相对于上层膜13的代表波长的透射率以使得上层膜13与下层膜12的叠层膜具有遮光性的方式调节上层膜13的材料(组分)和膜厚即可。相对于本叠层膜的代表波长的透射率例如为1%以下(0%≤透射率≤1%)。换言之,通过在功能性膜2、蚀刻阻挡膜3和遮光膜4的叠层区域调节遮光膜4的材质(组分)和膜厚而使得光学浓度OD值达到3.0以上即可。
以下,将在透射性基片11上形成有下层膜12和上层膜13的叠层结构体称为光掩模坯件。
也可以预先准备多个上述结构的光掩模坯件,进行保管。在由顾客等下了订单时,通过利用预先准备的上述结构的光掩模坯件,能够有助于工期的缩短。
(光致抗蚀剂形成工序)
接着,如图7的(b)所示那样,利用涂敷法、喷涂法等在上层膜13上形成(光致)抗蚀剂膜14。
(曝光工序)
接着,如图7的(c)所示那样,将光掩模坯件装载于曝光(绘制)装置(例如激光绘制装置)(载置在曝光装置内的曝光用载物台上),对抗蚀剂膜14进行曝光。
此时,在抗蚀剂膜14形成曝光量不同的3个区域,即高剂量区域14c(第一区域)、低剂量区域14b(第二区域)、未曝光区域14a(第三区域)。
此处,未曝光区域14a是不曝光的区域即曝光量为0的区域,低剂量区域14b是以相对低的曝光量曝光的区域,高剂量区域14c是以相对高的曝光量曝光的区域。
利用曝光装置的绘制方法并不限定于激光绘制。例如也可以使用电子束进行曝光。
更具体而言,上述高剂量区域的高剂量是指,在利用后述的第一显影工序来去除抗蚀剂时,使抗蚀剂溶解所需的曝光量以上的曝光量。与此不同,低剂量区域的低剂量是指,抗蚀剂不会由后述的第一显影工序去除而留置,由第二显影工序去除的程度的曝光量。例如,在以第一显影工序中所需的高剂量为基准的情况下,相对于该高剂量,5%~90%的曝光量的范围的曝光量。
低剂量的设定能够在上述范围内适当地设定,不过当然,需要考虑第二显影工序的处理工序时间。
另外,为了简化说明,有时将抗蚀剂膜14的高剂量区域14c称为“高剂量区域14c”,将抗蚀剂膜14的低剂量区域14b称为“低剂量区域14b”,将抗蚀剂膜14的抗蚀剂膜14的未曝光区域14a称为“未曝光区域14a”。
低剂量区域14b和高剂量区域14c能够不将透射性基片11从曝光装置卸下(取出)地形成。例如,能够对与低剂量区域14b相当的区域和与高剂量区域14c相当的区域,通过以分别成为第一曝光量和第二曝光量的方式扫描激光而进行曝光,形成这些区域。
此外,也可以对与低剂量区域14b和高剂量区域14c相当的区域,以成为第一曝光量的方式扫描激光而进行曝光,之后,以使得高剂量区域14c成为第二曝光量的方式,仅对与高剂量区域14c相当的区域追加扫描激光而进行曝光。通过多个激光照射使得曝光量平均化,能够提高高剂量区域14c曝光量的均匀性。此外,在低剂量区域14b与高剂量区域14c相接的情况下,还能够提高边界区域的曝光量的均匀性。
如上所述,并不将光掩模坯件从曝光装置卸下地进行低剂量区域14b和高剂量区域14c的曝光处理,因此能够抑制在这些区域(图案)间发生重合误差(偏差)。
(第一显影(抗蚀剂去除)工序)
接着,如图7的(d)所示那样,在第一显影工序,利用显影液仅将高剂量区域14c的抗蚀剂膜14选择性地去除,对抗蚀剂膜14进行图案化。
如后所述,由于抗蚀剂膜14的显影液所产生的溶解特性依赖于曝光量(剂量),因此能够根据曝光量依次选择性地去除已曝光的抗蚀剂膜14。在第一显影工序,通过在高剂量区域14c的溶解速度相对于未曝光区域14a和低剂量区域14b的溶解速度非常高(例如,数倍乃至1个数量级以上)的显影条件下进行显影(利用显影液的溶解),仅选择性地去除高剂量区域14c。
另外,如图7的(d)所示,低剂量区域14b的抗蚀剂膜厚度比未曝光区域14a的抗蚀剂膜厚度薄。
(第一蚀刻工序)
接着,如图8的(a)所示那样,以图案化后的抗蚀剂膜14即未曝光区域14a和低剂量区域14b的抗蚀剂膜14为蚀刻掩模,利用湿蚀刻法或干蚀刻法对上层膜13进行蚀刻,之后利用湿蚀刻法或干蚀刻法对下层膜12进行蚀刻,使透射性基片11露出。
通过使上层膜13与下层膜12采用彼此不同的材料,能够使用不蚀刻下层膜12的蚀刻剂(药液或气体),选择性地蚀刻上层膜13。之后,能够使用不蚀刻上层膜13的蚀刻剂(药液或气体),选择性地蚀刻下层膜12。
(第二显影(抗蚀剂去除)工序)
接着,如图8的(b)所示那样,在第二显影工序,利用显影液仅将低剂量区域14b的抗蚀剂膜14选择性地去除,对抗蚀剂膜14进行图案化。在该工序中,仅未曝光区域14a留置在上层膜13上。
能够如第一显影工序和第二显影工序所示那样将曝光量不同的抗蚀剂膜14依曝光量依次去除,是因为溶解速度非线性地依赖于显影条件(时间等)。能够通过利用溶解速度变化(增大)的变化点依曝光量变化的特性而将曝光量不同的区域依次选择性地去除。
在第二显影工序中,能够在低剂量区域14b的溶解速度相对于未曝光区域14a的溶解速度非常高的显影条件下进行显影(溶解),仅将低剂量区域14b选择性地去除。
另外,通过使用该方法,还能够得到3种以上不同的抗蚀剂膜14的图案。
(第二蚀刻工序)
接着,如图8的(c)所示那样,以未曝光区域14a为蚀刻掩模,使用不蚀刻下层膜12的蚀刻剂(药液或气体),利用湿蚀刻法或干蚀刻法选择性地蚀刻上层膜13。
在图8的(c)中,在由下层膜12与上层膜13的叠层构成的图案的两侧形成仅由下层膜12构成的图案。
仅由下层膜12构成的图案由低剂量区域14b来确定,因此能够在图7的(c)所示的曝光工序中光学性地设定。
(第三抗蚀剂去除工序)
接着,如图8的(d)所示那样,通过灰化法或浸渍于抗蚀剂剥离液,来去除未曝光区域14a的抗蚀剂膜14。
通过以上工序,能够得到包括由包含下层膜12和上层膜13的叠层构成的遮光区域15、由下层膜12构成的半透射区域16、露出了透射性基片11的透射区域17的光掩模100。
光掩模100通过作为下层膜12采用作为上述半色调膜的条件,能够作为多灰度的半色调掩模发挥作用。此外,光掩模100通过作为下层膜12采用作为上述相移膜的条件,能够发挥相移掩模的作用。特别是在这种情况下,由于能够抑制曝光工序中的重合误差的产生,因此能够在遮光区域15的两侧对称地设置半透射区域16的轮辋部,能够得到可进行精细的图案化的相移掩模。
图9是表示光致抗蚀剂的截面形状的SEM照片。图9的(a)表示第一显影工序后的抗蚀剂膜14的截面形状,图9的(b)表示第二显影工序后的抗蚀剂膜14的截面形状。
如图9的(a)所示,在未曝光区域14a与低剂量区域14b相接的边界部分,抗蚀剂膜14的截面平缓的锥形形状。
但是,如图9的(b)所示,在第二显影工序后,未曝光区域14a的抗蚀剂膜14的截面呈现出陡峭的形状。即,表示:在图7的(c)所示的曝光工序中确定的低剂量区域14b的抗蚀剂膜14在第二显影工序被选择性地去除,未曝光区域14a在光学上被准确地确定。
此外,还能够如图10的(c)所示那样,将半透射区域16与遮光区域15彼此隔开间隔地形成。能够如图10的(a)所示那样,利用曝光(绘制)装置,对抗蚀剂膜14,将未曝光区域14a和低剂量区域14b彼此隔开间隔地曝光,之后如图10的(b)所示那样,在第一显影工序中,得到彼此隔开间隔的未曝光区域14a和低剂量区域14b。
之后,在图8所示的工序中,能够将半透射区域16与遮光区域15彼此隔开间隔地形成。
因此,遮光区域15和半透射区域16能够光学性地设定为希望的图案,光掩模100的图案设计的自由度与专利文献1、2中公开的方法相比,大幅提高。
另外,还能够实现半透射区域16与遮光区域15彼此隔开间隔的图案和半透射区域16与遮光区域15彼此相邻的图案混合地形成的图案配置。
关于半透射区域16与遮光区域15的图案配置,能够如上述那样进行各种配置,这在其他实施方式中也同样。
(实施方式4)
在实施方式3中,例示了通过1次的曝光处理,在抗蚀剂膜14形成未曝光区域14a、低剂量区域14b和高剂量区域14c这3种区域,能够制造透射区域、半透射区域、遮光区域的3种灰度的光掩模。
根据实施方式4,还能够提供更多灰度的光掩模100。
如图11的(a)所示,在1次的曝光工序中对抗蚀剂膜14进行曝光,按曝光量降序形成第一区域14d、第二区域14e、第三区域14f、第四区域14g(曝光量0)。
接着,如图11的(b)所示那样,将曝光量最多的第一区域14d选择性地去除后,以第二区域14e、第三区域14f、第四区域14g的抗蚀剂膜14为掩模对上层膜13和下层膜12进行蚀刻,使透射性基片11露出。
接着,如图11的(c)所示那样,将曝光量第二多的第二区域14e选择性地去除后,以第三区域14f、第四区域14g的抗蚀剂膜14为掩模将上层膜13蚀刻去除,进一步对下层膜12进行部分蚀刻,形成膜厚相对薄的第一下层膜12a(薄膜下层膜12a)和膜厚相对厚的第二下层膜12b(厚膜下层膜12b)。
接着,如图11的(d)所示那样,将曝光量第三多的第三区域14f选择性地去除后,以第四区域14g的抗蚀剂膜14为掩模将上层膜13蚀刻去除,使第二下层膜12b的表面露出。
接着,如图11的(e)所示那样,通过灰化法或浸渍于抗蚀剂剥离液,去除第四区域14g的抗蚀剂膜14。
形成作为下层膜12与上层膜13的叠层的遮光区域15、露出了透射性基片11的透射区域17、由膜厚相对薄的第一下层膜12a构成的第一半透射区域161和由膜厚相对厚的第二下层膜12b构成的第二半透射区域162。
因此,能够得到透射区域17和遮光区域15、以及透射率不同的第一半透射区域161和第二半透射区域162的4种灰度的光掩模100。
另外,也可以通过对上层膜13的一部分区域部分地蚀刻而使膜厚减少,形成半透射区域。
在图11的(c)所示的工序中,将曝光量第二多的第二区域14e选择性地去除后,以第三区域14f、第四区域14g的抗蚀剂膜14为掩模,与图8的(c)所示的工序同样地,仅将上层膜13选择性地蚀刻去除,使下层膜12的表面露出。(参照图12的(a)。)
接着,如图12的(b)所示那样,将曝光量第三多的第三区域14f选择性地去除后,以第四区域14g的抗蚀剂膜14为掩模将上层膜13部分地蚀刻,形成膜厚相对薄的第一上层膜13a(薄膜上层膜13a)和膜厚相对厚的第二上层膜13b(厚膜上层膜13b)。
通过使上层膜13的膜厚减少而得到的薄膜上层膜13a,相对于代表波长的透射率增大,成为半透射膜。
接着,如图12的(c)所示那样,通过灰化法或浸渍于抗蚀剂剥离液,将第四区域14g的抗蚀剂膜14去除。
形成露出了透射性基片11的透射区域17、由下层膜12构成的第一半透射区域161、由下层膜12与膜厚相对薄的第一上层膜13a的叠层构成的第二半透射区域162和作为下层膜12与膜厚相对厚的第二上层膜13b的叠层的遮光区域15。第二半透射区域162由于在下层膜12的上层包括第一上层膜13a(薄膜上层膜13a),与第一半透射区域161相比,透射率较低。此外,第一上层膜13a与上层膜13相比膜厚薄而透射率增大,因此第二半透射区域162成为与遮光区域15(下层膜12与厚膜上层膜13b的叠层)相比透射率高的半透射区域。
因此,能够得到包括透射率各不相同的透射区域17、第一半透射区域161、第二半透射区域162和遮光区域15的4种灰度的光掩模100。
这样,能够在下层膜12或上层膜13的一部区域,通过使膜厚减少而使透射率变化,得到更多灰度的光掩模100。进一步,还能够将图11所示的制造工序与图12所示的制造工序组合,在下层膜12和上层膜13的一部分区域,通过使膜厚减少而使透射率变化,得到多灰度光掩模100。
另外,上述各实施方式说明了使用正型抗蚀剂作为抗蚀剂膜14的情况下的例子,但使用负型抗蚀剂时也是同样的。在负型抗蚀剂的情况下,曝光量的关系与正型抗蚀剂相反。例如,正型抗蚀剂的未曝光区域对应负型抗蚀剂的高剂量区域,正型抗蚀剂的高剂量区域对应负型抗蚀剂的未曝光区域。
工业上的可利用性
根据本发明,能够通过1次的曝光处理工序,得到包括具有不同的光学特性的图案的光掩模。其结果是,能够在防止光掩模的制造工数的增大的同时实现精细的图案。
通过在显示装置等产品的生产工序中使用本光掩模,能够有助于产品的性能提高等,工业上的可利用性大。
附图标记的说明
100 光掩模
1 透射性基片
2 功能性膜(半透射膜)
3 蚀刻阻挡膜(中间膜)
4 遮光膜(上层膜)
5 (光致)抗蚀剂膜
5a 未曝光区域
5b 低剂量区域
5c 高剂量区域
6 半透射区域
7 遮光区域
8 透射区域
9 防反射膜
41 遮光膜
11 透射性基片
12 下层膜
12a 第一下层膜(薄膜下层膜)
12b 第二下层膜(厚膜下层膜)
13 上层膜
13a 第一上层膜(薄膜上层膜)
13b 第二上层膜(厚膜上层膜)
14 (光致)抗蚀剂膜
14a 未曝光区域(第三区域)
14b 低剂量区域(第二区域)
14c 高剂量区域(第一区域)
14d 第一区域
14e 第二区域
14f 第三区域
14g 第四区域
15 遮光区域
16 半透射区域
161 第一半透射区域
162 第二半透射区域
17 透射区域

Claims (10)

1.一种光掩模的制造方法,其特征在于,包括:
准备光掩模坯件的工序,其中,所述光掩模坯件在透射性基片上具有半透射膜,在所述半透射膜上具有中间膜,在所述中间膜上具有上层膜;
在所述上层膜上形成抗蚀剂膜的工序;
对所述抗蚀剂膜进行曝光,形成曝光量不同的第一区域、第二区域和第三区域的曝光工序;
选择性地去除所述第一区域的第一抗蚀剂去除工序;
蚀刻所述上层膜的第一蚀刻工序;
选择性地去除所述第二区域的第二抗蚀剂去除工序;
蚀刻所述半透射膜、所述上层膜和所述中间膜的第二蚀刻工序;和
去除所述第三区域的工序。
2.如权利要求1所述的光掩模的制造方法,其特征在于:
所述半透射膜和所述上层膜由相同材料形成。
3.如权利要求1或2所述的光掩模的制造方法,其特征在于:
在所述曝光工序中,所述第一区域的曝光量比所述第二区域的曝光量多,所述第三区域的曝光量为0。
4.如权利要求1~3中任一项所述的光掩模的制造方法,其特征在于:
所述半透射膜为半色调膜。
5.如权利要求1~3中任一项所述的光掩模的制造方法,其特征在于:
所述半透射膜为相移膜。
6.一种光掩模的制造方法,其特征在于,包括:
准备光掩模坯件的工序,其中,所述光掩模坯件在透射性基片上具有下层膜,在所述下层膜上具有上层膜;
在所述上层膜上形成抗蚀剂膜的工序;
对所述抗蚀剂膜进行曝光,形成曝光量不同的第一区域、第二区域和第三区域的曝光工序;
选择性地去除所述第一区域的第一抗蚀剂去除工序;
蚀刻所述上层膜和所述下层膜的第一蚀刻工序;
选择性地去除所述第二区域的第二抗蚀剂去除工序;
蚀刻所述上层膜的第二蚀刻工序;和
去除所述第三区域的工序。
7.如权利要求6所述的光掩模的制造方法,其特征在于:
所述下层膜和所述上层膜由不同的材料形成。
8.如权利要求6或7所述的光掩模的制造方法,其特征在于:
在所述曝光工序中,所述第一区域的曝光量比所述第二区域的曝光量多,所述第三区域的曝光量为0。
9.如权利要求6~8中任一项所述的光掩模的制造方法,其特征在于:
所述下层膜为半色调膜。
10.如权利要求6~8中任一项所述的光掩模的制造方法,其特征在于:
所述下层膜为相移膜。
CN202110451887.6A 2020-04-28 2021-04-26 光掩模的制造方法 Pending CN113568270A (zh)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-079752 2020-04-28
JP2020079752 2020-04-28
JP2020-079753 2020-04-28
JP2020079753A JP7489821B2 (ja) 2020-04-28 2020-04-28 フォトマスクの製造方法
JP2020173464A JP2021176002A (ja) 2020-04-28 2020-10-14 フォトマスクの製造方法
JP2020-173464 2020-10-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113568270A true CN113568270A (zh) 2021-10-29

Family

ID=78161345

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110451887.6A Pending CN113568270A (zh) 2020-04-28 2021-04-26 光掩模的制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113568270A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101231459A (zh) * 2007-01-24 2008-07-30 力晶半导体股份有限公司 光刻工艺监测标记用光掩模图案及其应用
CN102262353A (zh) * 2010-05-24 2011-11-30 Hoya株式会社 多色调光掩模的制造方法和图案转印方法
JP2015207284A (ja) * 2014-04-10 2015-11-19 富士フイルム株式会社 パターン形成方法、硬化物、タッチパネル又はディスプレイパネルの製造方法、及び、表示装置
CN106597807A (zh) * 2015-10-20 2017-04-26 Hoya株式会社 光掩模的制造方法、光掩模以及显示装置的制造方法
CN106814534A (zh) * 2015-09-26 2017-06-09 Hoya株式会社 光掩模的制造方法、光掩模以及显示装置的制造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101231459A (zh) * 2007-01-24 2008-07-30 力晶半导体股份有限公司 光刻工艺监测标记用光掩模图案及其应用
CN102262353A (zh) * 2010-05-24 2011-11-30 Hoya株式会社 多色调光掩模的制造方法和图案转印方法
JP2015207284A (ja) * 2014-04-10 2015-11-19 富士フイルム株式会社 パターン形成方法、硬化物、タッチパネル又はディスプレイパネルの製造方法、及び、表示装置
CN106814534A (zh) * 2015-09-26 2017-06-09 Hoya株式会社 光掩模的制造方法、光掩模以及显示装置的制造方法
CN106597807A (zh) * 2015-10-20 2017-04-26 Hoya株式会社 光掩模的制造方法、光掩模以及显示装置的制造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
周礼书 等: "形成连续微光学元件的灰度掩模图形生成方法", 光电工程, vol. 27, no. 2 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5839744B2 (ja) フラットパネルディスプレイ製造用フォトマスクの製造方法、およびフラットパネルディスプレイの製造方法
TWI474103B (zh) 空白光罩、光罩及其製造方法
US6599666B2 (en) Multi-layer, attenuated phase-shifting mask
US9268212B2 (en) Photomask blank and method for manufacturing photomask
JP4896671B2 (ja) ハーフトーンマスク及びこれを用いたパターン基板の製造方法
EP2418542B1 (en) Binary photomask blank and binary photomask making method
JP5662032B2 (ja) マスクブランクス及びハーフトーンマスク
US8822103B2 (en) Mask blank, transfer mask, method of manufacturing a transfer mask, and method of manufacturing a semiconductor device
CN106597807B (zh) 光掩模的制造方法、光掩模以及显示装置的制造方法
CN107817648B (zh) 光掩模的制造方法、光掩模以及显示装置的制造方法
JP7174826B2 (ja) フォトマスク及びその製造方法
CN109983402B (zh) 半色调掩模、光掩模坯和半色调掩模的制造方法
CN113568270A (zh) 光掩模的制造方法
TWI785552B (zh) 光罩的製造方法
JP7214815B2 (ja) フォトマスク及びその製造方法
JP2014126835A (ja) 位相シフトマスクの製造方法、位相シフトマスク
JP7489821B2 (ja) フォトマスクの製造方法
JP7461206B2 (ja) フォトマスクの製造方法
JP7383490B2 (ja) フォトマスク
TWI820920B (zh) 光罩及光罩的製造方法
JP2005181721A (ja) ハーフトーン位相シフトマスク
JP7450784B1 (ja) フォトマスクの製造方法
JP4345333B2 (ja) 位相シフトマスク及びそれを用いたパターン転写法
CN117331277A (zh) 光掩模的制造方法以及光掩模
JP2023071123A (ja) フォトマスクブランクスの製造方法及びフォトマスクの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination