TW202225825A - Photomask, method of manufacturing same, and method of manufacturing display device - Google Patents
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Abstract
Description
本發明係有關於一種光罩、光罩之製造方法、顯示裝置之製造方法。The present invention relates to a photomask, a method for manufacturing the photomask, and a method for manufacturing a display device.
藉由使用光罩的曝光而將光阻形成為所需形狀的技術為已知。例如,日本專利文獻1揭示了一種多灰階光罩的製造方法,該製造方法係在光罩基板的表面上的至少一層上具有階梯狀圖案。Techniques for forming a photoresist into a desired shape by exposure using a photomask are known. For example,
〔專利文獻〕
專利文獻1:日本專利特開2018-45016號公報
非專利文獻1
[Patent Documents]
Patent Document 1: Japanese Patent Laid-Open No. 2018-45016
Non-patent
當使用有光罩的曝光且在要轉印的基板上形成具有凹凸形狀等的光阻時,期望任意區域中的光阻從光阻的中央向外側緩慢地傾斜。When exposure with a mask is used and a photoresist having a concavo-convex shape or the like is formed on a substrate to be transferred, it is desirable that the photoresist in an arbitrary region is gradually inclined from the center of the photoresist to the outside.
本發明的一型態其目的係提供一種能夠形成相對於要轉印的基板的感光性光阻緩慢地傾斜的形狀之光罩及其製造方法等。1 aspect of this invention aims at providing the photomask which can form the shape which inclined slowly with respect to the photosensitive resist of the board|substrate to be transferred, its manufacturing method, and the like.
為了解決上述之問題,根據本發明之一型態的光罩,在透明基板上具有複數個圖案形成區域,圖案形成區域具有既定形狀,既定形狀包含至少2個彼此具有不同透光率的區域,其中包含有圖案形成區域的中央部的既定面積的區域定義為第一區域;於圖案形成區域的外緣部之既定面積的區域定義為第二區域,第二區域內的透光率高於或低於第一區域的透光率。In order to solve the above problems, according to one aspect of the mask of the present invention, there are a plurality of pattern forming regions on the transparent substrate, the pattern forming regions have a predetermined shape, and the predetermined shape includes at least two regions with different light transmittances from each other, The area including the predetermined area of the central part of the pattern formation area is defined as the first area; the area of the predetermined area at the outer edge of the pattern formation area is defined as the second area, and the light transmittance in the second area is higher than or lower than the transmittance of the first region.
為了解決上述之問題,根據本發明之一型態的光罩的製造方法,具備有:半透明區域,在透明基板上形成有半透明膜;重疊區域,至少半透明膜和遮光膜層疊在透明基板上,使得半透明膜比遮光膜更靠近透明基板;及透明區域,使透明基板露出,其中包含有以下步驟:製備光罩基板(Mask Blanks)的步驟,至少半透明膜和遮光膜層疊形成在透明基板的表面上,使得半透明膜比遮光膜更靠近透明基板;形成第一光阻圖案的步驟,在光罩基板的表面形成有第一光阻膜,並利用描畫裝置在第一光阻膜上描畫第一光阻膜;以第一光阻圖案作為光罩去除部分遮光膜的步驟;去除已露出的半透明膜的步驟;形成第二光阻圖案的步驟,在包含遮光膜的光罩的整個表面上形成有第二光阻膜,並且利用描畫裝置描畫第二光阻膜;以及以第二光阻圖案作為光罩去除部分遮光膜的步驟,當將包含由遮光膜和半透明膜所形成的圖案形成區域的中央部的既定面積的區域定義為第一區域,並且在圖案形成區域的外圍部上的既定面積的區域定義為第二區域時,圖案形成區域形成為使得第二區域中的透光率高於第一區域中的透光率。In order to solve the above-mentioned problems, according to one aspect of the present invention, a method for manufacturing a photomask includes: a translucent region in which a translucent film is formed on a transparent substrate; and an overlapping region in which at least the translucent film and the light shielding film are laminated on the transparent substrate. on the substrate, so that the translucent film is closer to the transparent substrate than the light-shielding film; and the transparent region exposes the transparent substrate, which includes the following steps: a step of preparing a mask substrate (Mask Blanks), at least the semi-transparent film and the light-shielding film are laminated to form On the surface of the transparent substrate, the translucent film is made closer to the transparent substrate than the light-shielding film; in the step of forming a first photoresist pattern, a first photoresist film is formed on the surface of the photomask substrate, and a drawing device is used to display the first photoresist pattern on the surface of the photomask substrate. The first photoresist film is drawn on the resist film; the step of removing part of the light-shielding film by using the first photoresist pattern as a mask; the step of removing the exposed translucent film; the step of forming the second photoresist pattern, in the A second photoresist film is formed on the entire surface of the photomask, and a drawing device is used to draw the second photoresist film; and the step of removing part of the light-shielding film by using the second photoresist pattern as a photomask, when the step of removing part of the light-shielding film by the light-shielding film and half When the area of the predetermined area in the central part of the pattern formation area formed by the transparent film is defined as the first area, and the area of the predetermined area on the peripheral part of the pattern formation area is defined as the second area, the pattern formation area is formed such that the first area is formed. The light transmittance in the second region is higher than that in the first region.
為了解決上述之問題,根據本發明之一型態的光罩的製造方法,具備有:半透明區域,在透明基板上形成有半透明膜;重疊區域,在透明基板上依次層疊遮光膜和半透明膜;及透明區域,使透明基板露出,其中包含有以下步驟:在透明基板表面製備形成有遮光膜的光罩基板的步驟;在光罩基板表面形成有第一光阻膜的步驟;使用描畫裝置在第一光阻膜上描畫以形成第一光阻圖案的步驟;以第一光阻圖案作為光罩去除部分遮光膜的步驟;在包含遮光膜的光罩的整個表面上形成有半透明膜的步驟;在半透明膜表面形成有第二光阻的步驟;使用描畫裝置在第二光阻膜上描畫以形成第二光阻圖案的步驟;以及以第二光阻圖案作為光罩去除部分透明膜的步驟,當將包含由遮光膜和半透明膜所形成的圖案形成區域的中央部的既定面積的區域定義為第一區域,並且在圖案形成區域的外圍部上的既定面積的區域定義為第二區域時,圖案形成區域形成為使得第二區域中的透光率高於第一區域中的透光率。In order to solve the above-mentioned problems, according to one aspect of the present invention, a method for manufacturing a photomask includes: a translucent region, in which a translucent film is formed on a transparent substrate; a transparent film; and a transparent area to expose the transparent substrate, which includes the following steps: a step of preparing a photomask substrate with a light-shielding film formed on the surface of the transparent substrate; a step of forming a first photoresist film on the surface of the photomask substrate; using The drawing device draws on the first photoresist film to form a first photoresist pattern; the first photoresist pattern is used as a photomask to remove part of the light shielding film; the entire surface of the photomask including the light shielding film is formed with half The step of transparent film; the step of forming a second photoresist on the surface of the semi-transparent film; the step of using a drawing device to draw on the second photoresist film to form a second photoresist pattern; and using the second photoresist pattern as a mask In the step of removing part of the transparent film, an area including a predetermined area of the central portion of the pattern forming area formed by the light-shielding film and the translucent film is defined as the first area, and the area of the predetermined area on the peripheral portion of the pattern forming area is defined as the first area. When the area is defined as the second area, the pattern forming area is formed such that the light transmittance in the second area is higher than that in the first area.
為了解決上述之問題,根據本發明之一型態的光罩的製造方法,具備有:半透明區域,在透明基板上形成有半透明膜;重疊區域,層疊遮光膜和半透明膜以使半透明膜比遮光膜更靠近透明基板;及透明區域,使透明基板露出,其中包含有以下步驟:製備光罩基板的步驟,至少半透明膜和遮光膜層疊形成在透明基板的表面上,使得半透明膜比該光膜更靠近透明基板;形成第一光阻圖案的步驟,在光罩基板的表面形成有第一光阻膜,並利用描畫裝置在該第一光阻膜上描畫第一光阻膜;以第一光阻圖案作為光罩去除部分遮光膜的步驟;去除已露出的半透明膜的步驟;形成第二光阻圖案的步驟,在包含遮光膜的光罩的整個表面上形成有第二光阻膜,並且利用描畫裝置描畫第二光阻膜;以及以第二光阻圖案作為光罩去除部分半透明膜的步驟,當將包含由遮光膜和半透明膜所形成的圖案形成區域的中央部的既定面積的區域定義為第一區域,並且在圖案形成區域的外圍部上的既定面積的區域定義為第二區域時,圖案形成區域形成為使得第二區域中的透光率低於第一區域中的透光率。In order to solve the above-mentioned problems, according to one aspect of the present invention, a method for manufacturing a photomask includes: a semitransparent region in which a semitransparent film is formed on a transparent substrate; The transparent film is closer to the transparent substrate than the light-shielding film; and the transparent region exposes the transparent substrate, which includes the following steps: a step of preparing a photomask substrate, at least the translucent film and the light-shielding film are laminated and formed on the surface of the transparent substrate, so that the half The transparent film is closer to the transparent substrate than the light film; in the step of forming a first photoresist pattern, a first photoresist film is formed on the surface of the photomask substrate, and a drawing device is used to draw the first light on the first photoresist film Resist film; step of removing part of the light-shielding film by using the first photoresist pattern as a mask; step of removing the exposed translucent film; step of forming a second photoresist pattern, formed on the entire surface of the mask including the light-shielding film There is a second photoresist film, and the second photoresist film is drawn by a drawing device; and the step of removing part of the translucent film by using the second photoresist pattern as a photomask will include the pattern formed by the light shielding film and the translucent film An area of a predetermined area in a central portion of the formation area is defined as a first area, and when an area of a predetermined area on a peripheral portion of the pattern formation area is defined as a second area, the pattern formation area is formed such that light in the second area is transmitted ratio is lower than the light transmittance in the first region.
為了解決上述之問題,根據本發明之一型態的光罩的製造方法,具備有:半透明區域,在透明基板上形成有半透明膜;重疊區域,在透明基板上依次層疊遮光膜和半透明膜;及透明區域,使透明基板露出,其中包含有以下步驟:在透明基板表面製備形成有遮光膜的光罩基板的步驟;在光罩基板表面形成有第一光阻膜的步驟;使用描畫裝置在第一光阻膜上描畫以形成第一光阻圖案的步驟;以第一光阻圖案作為光罩去除部分遮光膜的步驟;在包含遮光膜的光罩的整個表面上形成有半透明膜的步驟;在半透明膜表面形成有第二光阻的步驟;使用描畫裝置在該第二光阻膜上描畫以形成第二光阻圖案的步驟;以及以第二光阻圖案作為光罩去除該部分透明膜的步驟,當將包含由遮光膜和半透明膜所形成的圖案形成區域的中央部的既定面積的區域定義為第一區域,並且在圖案形成區域的外圍部上的既定面積的區域定義為第二區域時,圖案形成區域形成為使得第二區域中的透光率低於第一區域中的透光率。 〔發明效果〕 In order to solve the above-mentioned problems, according to one aspect of the present invention, a method for manufacturing a photomask includes: a translucent region, in which a translucent film is formed on a transparent substrate; a transparent film; and a transparent area to expose the transparent substrate, which includes the following steps: a step of preparing a photomask substrate with a light-shielding film formed on the surface of the transparent substrate; a step of forming a first photoresist film on the surface of the photomask substrate; using The drawing device draws on the first photoresist film to form a first photoresist pattern; the first photoresist pattern is used as a photomask to remove part of the light shielding film; the entire surface of the photomask including the light shielding film is formed with half The step of transparent film; the step of forming a second photoresist on the surface of the semi-transparent film; the step of using a drawing device to draw on the second photoresist film to form a second photoresist pattern; and the second photoresist pattern as light In the step of removing the part of the transparent film by the cover, an area including a predetermined area of the central part of the pattern forming area formed by the light shielding film and the translucent film is defined as the first area, and a predetermined area on the peripheral part of the pattern forming area is defined as the first area. When the area of the area is defined as the second area, the pattern forming area is formed such that the light transmittance in the second area is lower than the light transmittance in the first area. [Inventive effect]
根據本發明之一型態,可以在要轉印的基板的感光性光阻的任意區域中形成相對於感光性光阻緩慢地傾斜的形狀。According to one aspect of the present invention, a shape that is gradually inclined with respect to the photosensitive photoresist can be formed in any region of the photosensitive photoresist of the substrate to be transferred.
〔第一實施例〕[First Embodiment]
以下,將詳細說明本發明之一實施例。第1圖為表示本實施例的光罩1A的構造的俯視圖。第2a圖為表示在光罩1A的圖案形成區域中所形成的圖案設計的示意圖,第2b圖為表示在垂直於透明基板2的平面上切割的光罩1A的剖面圖。此外,第2b圖為表示在後述的一個圖案形成區域A的周邊的放大剖面圖。Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a plan view showing the structure of a
如第1圖和第2a及2b圖所示,光罩1A具有依次層疊的透明基板2、半透明膜3、蝕刻停止膜4和遮光膜5的構造。此外,半透明膜3、蝕刻停止膜4和遮光膜5並未配置在透明基板2的所有區域中,如第2b圖所示,適當地配置在圖案形成區域A。As shown in FIG. 1 and FIGS. 2 a and 2 b , the
透明基板2為具有透光性的基板,例如可由石英玻璃製成。半透明膜3係使照射光的一部分透過的膜,例如可以使用氧化鉻、氮化鉻、氮化鉻酸等鉻系列材料。蝕刻停止膜4係用於在蝕刻遮光膜5時防止半透明膜3被蝕刻的膜。蝕刻停止膜4由不被用於蝕刻遮光膜5的溶劑蝕刻的材料製成。作為蝕刻停止膜4,例如可以使用鈦、鎳、矽化鉬等。遮光膜5係不透光的膜,2.7以上的光密度OD(Optical Density)值為合適的。作為遮光膜5,例如可以使用鉻膜。The
如第1圖所示,在光罩1A中,圖案形成區域A以網格狀圖案配置。圖案形成區域A設置在與上述顯示裝置的各像素對應的位置。未形成有圖案形成區域A的區域為透光的透光部7。As shown in FIG. 1 , in the
以下,將說明在光罩1A中的圖案形成區域A中形成的圖案設計。於以下說明中,有關說明光罩的圖案設計的情況,將說明從與透明基板2側相反的一側在平面中觀察光罩的情況。Hereinafter, the pattern design formed in the pattern forming area A in the
如第2a圖所示,光罩1A的圖案形成區域A為圓形狀。於光罩1A的圖案形成區域A中,遮光膜5和半透明膜3重疊的重疊區域10在包含有圖案形成區域A的中心的中央部形成為圓形狀。此外,在圖案形成區域A中,形成僅以圍繞重疊區域10的方式形成有半透明膜3的非重疊區域11。換言之,非重疊區域11形成在圖案形成區域A的外緣部。非重疊區域11相對於重疊區域10以同心圓狀形成。As shown in Fig. 2a, the pattern forming region A of the
在本發明中,係使用以圖案形成區域A的既定面積的區域之透光率作為表示圖案形成區域A的各部分的透光率的差異之指標。將包含圖案形成區域A的中央部的既定面積的區域定義為第一區域D1,將圖案形成區域A的外緣部的既定面積的區域定義為第二區域D2。第一區域D1和第二區域D2係用於說明圖案形成區域A的中央部與外緣部之間的透光率差異的概念性區域。第一區域D1的中央部與圖案形成區域A的中央部略重合。因此,第一區域D1係至少包含重疊區域10的區域。另一方面,第二區域D2的中央部係位於圖案形成區域A的外緣部。因此,第2區域D2係至少包含形成於圖案形成區域A的外緣部的非重疊區域11的區域。由於第一區域D1和第二區域D2係這樣設定,所以第二區域D2的透光率高於第一區域D1的透光率。此外,所謂圖案形成區域A的中央部,係指當圖案形成區域A為圓形時,為該圓的中心或該中心附近的部分。In this invention, the light transmittance of the area|region of the predetermined area of the pattern formation area A is used as an index which shows the difference of the light transmittance of each part of the pattern formation area A. An area of a predetermined area including the central portion of the pattern forming area A is defined as a first area D1, and an area having a predetermined area of an outer edge portion of the pattern forming area A is defined as a second area D2. The first area D1 and the second area D2 are conceptual areas for explaining the difference in light transmittance between the central portion and the outer edge portion of the pattern forming area A. As shown in FIG. The central portion of the first region D1 and the central portion of the pattern forming region A slightly overlap with each other. Therefore, the first region D1 is a region including at least the overlapping
當第一區域D1和第二區域D2為矩形時,此等區域的尺寸例如為1μm×1μm以上。在本發明的一型態中,光罩中的圖案區域A的重疊區域10的直徑為10~60μm,非重疊區域11的徑向寬度為3~20μm。第一區域D1和第二區域D2可以被定為不從圖案形成區域A突出。當第一區域D1或第二區域D2中存在有透光率不同的區域時,將各區域的平均透光率定義為第一區域D1或第二區域D2的透光率。When the first region D1 and the second region D2 are rectangular, the size of these regions is, for example, 1 μm×1 μm or more. In one aspect of the present invention, the diameter of the
在第2a圖所示的例子中,第一區域D1係在圖案形成區域A的中央部僅包含重疊區域10的矩形區域。第二區域D2係僅包含形成在外緣部上的非重疊區域11的區域。在第2a圖所示的例子中,第一區域D1和第二區域D2顯示為矩形,但第一區域D1和第二區域D2可以為圓形、多邊形等。上述的第一區域D1和第二區域D2的設定方法與後述之變形例1至7和第2實施例相同。In the example shown in FIG. 2a, the first region D1 is a rectangular region including only the
第3a圖為表示透過光罩1A對待轉印基板上的正型光阻膜20進行光照射時,向光阻膜20照射的光強度的示意圖,第3b圖為表示於待轉印基板上的光阻膜20透過光罩進行曝光、顯影之後的光阻膜20的形狀圖。第3a圖顯示黑色越深區域,照射到光阻膜20的光強度越低。關於這一點,後述之第9a圖、第11a圖、第13a圖、第15a圖、第17a圖、第19a圖和第21a圖也相同。Fig. 3a is a schematic diagram showing the intensity of light irradiated to the
如第3a圖所示,在圖案形成區域A的中央部藉由存在遮光膜5來降低照射到光阻膜20的中央部的光強度。此外,由於僅半透明膜3存在於圖案形成區域A的外緣部以圍繞重疊區域10,因此照射到光阻膜20的光的強度會從中央向外側而增加。這點對於後述的變形例1至7也相同。結果,如第3b圖所示,顯影後的光阻膜20為對應於光罩1A的圖案形成區域A的外緣部的區域,亦即,光阻膜20的外緣部為緩慢地傾斜的形狀。As shown in FIG. 3 a , the presence of the
如上所述,在本實施例中,利用經由光罩1A對光阻膜20進行曝光和顯影,使光阻膜20的外緣部可以緩慢地傾斜。換言之,光阻膜20可以從中央向外側緩慢地傾斜。As described above, in this embodiment, by exposing and developing the
另外,在本實施方式的光罩1A中,非重疊區域11相對於重疊區域10以同心圓狀地形成。結果,照射到光阻膜20的光的強度可以從光阻膜的中央向外側以同心圓狀逐步地增加。In addition, in the
接著,對光罩1A的製造方法進行說明。第4至7圖係用於說明光罩1A的製造方法的圖。如第4圖所示,在光罩1A的製造中,首先,在透明基板2的表面上製備依序層疊有半透明膜3、蝕刻停止膜4和遮光膜5所形成的光罩基板30(以下,稱為第一步驟P1)。Next, the manufacturing method of 1 A of photomasks is demonstrated. FIGS. 4 to 7 are diagrams for explaining the method of manufacturing the
接著,在光罩基板30的表面形成有第一光阻膜40(以下,稱為第二步驟P2)。之後,利用描畫裝置描畫出第一光阻膜40(以下,稱為第三步驟P3)。在第三步驟P3中,當在平面圖觀察光罩基板30時,進行描畫使得顯影後的第一光阻膜40形成圖案形成區域A的形狀(亦即,近似圓形狀)。Next, the
雖然未圖示,但在第三步驟P3上,於後述的第十步驟P10中,為了進行稱為對準的對位,可以同時形成作為對準基準的對準標記。更具體而言,在透明基板2的每個角落處形成有對準標記。Although not shown, in the third step P3, in the tenth step P10 to be described later, in order to perform an alignment called alignment, an alignment mark serving as an alignment reference may be formed at the same time. More specifically, alignment marks are formed at each corner of the
接著,利用對第一光阻膜40進行顯影,以去除第一光阻膜40當中描畫過的區域40A,以形成第一光阻圖案(以下,稱為第四步驟P4)。第三步驟P3和第四步驟P4係形成第一光阻圖案的步驟。Next, the
接下來,如第5圖所示,利用形成有圖案的第一光阻膜40(亦即,第一光阻圖案)作為光罩來蝕刻遮光膜5而形成遮光膜5的圖案(以下,稱為第五步驟P5)。在第五步驟P5中,使用不溶解蝕刻停止膜4的溶劑作為用於蝕刻遮光膜5的溶劑,僅蝕刻並去除遮光膜5。Next, as shown in FIG. 5 , the light-shielding
接著,以第一光阻圖案和遮光膜5作為光罩,去除蝕刻停止膜4(以下,稱為第六步驟P6)。之後,利用去除蝕刻停止膜4而去除露出的半透明膜3(以下,稱為第七步驟P7)。接著,去除剩餘的第一光阻膜40(以下,稱為第八步驟P8)。Next, using the first photoresist pattern and the
接著,如第6圖所示,在包含遮光膜5的光罩的整個表面上形成有第二光阻膜41(以下,稱為第九步驟P9)。之後,利用描畫裝置描畫出第二光阻膜41(以下,稱為第十步驟P10)。在第十步驟P10中,當在平面觀察光罩時,相對於第二光阻膜41的外緣部以略圓形狀進行描畫。此外,在第十步驟P10中,使用在第三步驟P3中形成的對準標記來定位用於描畫的區域。Next, as shown in FIG. 6, the
接著,利用對第二光阻膜41進行顯影來去除第二光阻膜41當中描畫過的區域41A,形成第二光阻圖案(以下,稱為第十一步驟P11)。第九步驟P9、第十步驟P10和第十一步驟P11係形成第二光阻圖案的步驟。Next, the
接著,以形成有圖案的第二光阻膜41(亦即,第二光阻圖案)作為光罩,形成遮光膜5的圖案(以下,稱為第十二步驟P12)。在第十二步驟P12中,與第五步驟P5相同,利用不溶解蝕刻停止膜4的溶劑作為用於蝕刻遮光膜5的溶劑,僅蝕刻並去除遮光膜5。Next, using the patterned second photoresist film 41 (that is, the second photoresist pattern) as a mask, the pattern of the
接著,如第7圖所示,以第二光阻圖案和遮光膜5作為光罩,去除蝕刻停止膜4,形成半透明膜3的圖形(以下,稱為第十三步驟P13)。最後,去除剩餘的第二光阻膜41(以下,稱為第十四步驟P14)。Next, as shown in FIG. 7 , using the second photoresist pattern and the
藉由以上的步驟,使重疊區域10在包含圖案形成區域A的中心之中央部形成為圓形狀,同時可以製造出具有圖案形成區域的光罩1A,而該圖案形成區域係以圍繞重疊區域10的方式形成非重疊區域11。Through the above steps, the overlapping
此外,當使用不溶解半透明膜3的溶劑用作蝕刻遮光膜5的溶劑時,可以使用不具有蝕刻停止膜4的光罩基板。例如,利用遮光膜5和半透明膜3具有彼此不同的耐蝕刻性的物質構成光罩基板,即使當不具有蝕刻停止膜4時,也可以僅選擇性地蝕刻遮光膜5。Further, when a solvent that does not dissolve the
接著,對使用本實施例的光罩1A的顯示裝置的製造方法進行說明。本發明的光罩1A的使用並沒有限制。尤其,在由複數層層疊所構成的顯示裝置基板中,本發明的光罩可有利地應用於多階的光罩,該多階的光罩可以用一個光罩1A形成從任意圖案的中心向外側緩慢地傾斜的光阻形狀。Next, the manufacturing method of the display device using the
例如,本實施例中使用光罩1A之顯示裝置的製造方法,包含:製備光罩1A的步驟和使用光罩1A形成所需光阻形狀的光阻形成步驟。其中,光阻形成步驟係使用曝光裝置將光罩1A的轉印圖案轉印到待轉印基板上的步驟。本實施例中透過光罩1A的顯示裝置的製造方法,還包含其他各種必要的步驟。For example, the manufacturing method of the display device using the
如上所述,本發明的光罩1A在圖案形成區域A的外緣部中,由於可以形成沿著從圖案中心向外側的方向緩慢地傾斜的光阻形狀,例如,可以在顯示裝置的任意位置上形成所期望的圖案的優點。As described above, the
本發明的光罩1A可以使用習知的用於液晶及有機發光二極體(有機EL)的曝光裝置來進行曝光。例如,作為曝光裝置,使用在300~500奈米(nm)具有峰值的單一波長的曝光或寬帶光源的曝光光線,且可以使用具有0.08至0.12的數值孔徑(NA)和與習知的等倍數光學系統率的相干因子(σ)的投射曝光裝置。此外,即使該數值孔徑為0.12以上也可以適用。當然,光罩1A也可用作接近式曝光(proximity exposure)的光罩。The
〔變形例1〕[Variation 1]
將說明第一實施例的光罩1A的圖案形成區域A的變形例。第8a圖為表示本變形例的圖案形成區域A的俯視圖;第8b圖為表示透過本變形例的光罩1A對光阻膜20照射光時之照射到光阻膜20的光強度的圖;第8c圖為表示透過本變形例的光罩1A對光阻膜20進行曝光和顯影後的光阻膜20的形狀圖。A modification of the pattern forming area A of the
如第8a圖所示,在本變形例中,當在平面圖觀察圖案形成區域A時,形成有格子圖案區域12,格子圖案區域12係矩形重疊區域10和矩形非重疊區域11交替配置,其中矩形重疊區域10係半透明膜3和遮光膜5重疊;矩形非重疊區域11係遮光膜不重疊在半透明膜3上。此外,在本變形例中,在格子圖案區域12的外圍形成有遮光膜5未與半透明膜3重疊的區域。亦即,本變形例的圖案形成區域A,具有以下區域:(1)混合區域,包含重疊區域10和非重疊區域11,重疊區域10係層疊使半透明膜圖案與遮光膜圖案重疊;非重疊區域11係遮光膜5沒有重疊在半透明膜3上;及(2)非混合區域,形成在該混合區域的外緣上且遮光膜5沒有重疊在半透明膜3上。本變形例中的第一區域D1存在於格子圖案區域12內部且被設定為至少包含位於圖案形成區域A的中央部的矩形重疊區域10。亦即,第一區域D1可以係僅包含位於圖案形成區域A的中央部的重疊區域10的區域,或者包含重疊區域10和重疊區域10周圍的非重疊區域11的區域。本變形例中的第二區域D2設定在格子圖案區域12的外側區域,亦即形成於圖案形成區域A的外緣部的非重疊區域11內。As shown in Fig. 8a, in the present modification, when the pattern forming region A is viewed in plan view,
藉由該構造,如第8b圖所示,利用在圖案形成區域A的中央部存在有遮光膜5,而隨著遮光膜5的面積比增加,照射到光阻膜20的中央部的光的強度將降低。 此外,由於僅半透明膜3存在於圖案形成區域A的外緣部以圍繞重疊區域10,因此照射到光阻膜20的光的強度將從中央向外側而增加。結果,如第8c圖所示,顯影後的光阻膜20,其外緣部將形成緩慢地傾斜的形狀。亦即,藉由使用本變形例的光罩1A,能夠使光阻膜20從中央向外側緩慢地傾斜。With this structure, as shown in FIG. 8b, since the
〔變形例2〕[Variation 2]
將說明第一實施例的光罩1A的圖案形成區域A的另一個變形例。第9a圖為表示本變形例的圖案形成區域A的俯視圖;第9b圖為表示透過本變形例的光罩1A對光阻膜20照射光時之照射到光阻膜20的光強度的圖;圖9c為表示透過本變形例的光罩1A對光阻膜20進行曝光和顯影後的光阻膜20的形狀圖。Another modification of the pattern forming region A of the
如第9a圖所示,在本變形例中,當在平面圖觀察圖案形成區域A時,在圖案形成區域A的中央區域14中形成有半透明膜3和遮光膜5重疊的重疊區域10。此外,在本變形例中,區域15形成在中央區域14的外側,該區域15包含半透明膜3與遮光膜5重疊的重疊區域10和遮光膜5未重疊於半透明膜3的複數個非重疊區域11。在區域15中,非重疊區域11形成為面積隨朝向外緣部而增加。此外,在區域15的外圍上,形成有遮光膜5沒有重疊在半透明膜3上的區域。本變形例中的第一區域D1設定在中央區域14內部。本變形例中的第二區域D2設定在形成於圖案形成區域A的外緣部的非重疊區域11中。As shown in FIG. 9a , in this modification, when the pattern forming area A is viewed in plan view, an overlapping
藉由該構造,如第9b圖所示,照射到光阻膜20的外緣部的光的強度變得高於照射到光阻膜20的中央部的光的強度。結果,如第9c圖所示,顯影後的光阻膜20可以形成為外緣部緩慢地傾斜的形狀。換言之,光阻膜20可以從中央向外側緩慢地傾斜。With this structure, as shown in FIG. 9 b , the intensity of the light irradiated to the outer edge portion of the
〔變形例3〕[Variation 3]
將說明第一實施例的光罩1A的圖案形成區域A的另一個變形例。第10a圖為表示本變形例的圖案形成區域A的俯視圖;第10b圖為表示透過本變形例的光罩1A對光阻膜20照射光時之照射到光阻膜20的光強度的圖;第10c圖為表示透過本變形例的光罩1A對光阻膜20進行曝光和顯影後的光阻膜20的形狀圖。Another modification of the pattern forming region A of the
如第10a圖所示,在本變形例中,當在平面圖觀察圖案形成區域A時,圖案形成區域A的中央部係矩形重疊區域10和矩形非重疊區域11交替配置,其中該矩形重疊區域10係半透明膜3和遮光膜5重疊;矩形非重疊區域11係不重疊於遮光膜5。此外,在矩形重疊區域10和矩形非重疊區域11交替配置的區域的外側,形成僅存在半透明膜3的區域。此外,在僅存半透明膜3的區域的外緣部,形成有複數個不存在遮光膜5和半透明膜3的矩形半透光性區域16。本變形例中的第一區域D1係位於重疊區域10和非重疊區域11交替配置的區域,並且被設定為包含重疊區域10的至少一部份的區域。本變形例中的第二區域D2係位於形成於圖案形成區域A的外緣部的區域,且被設定為包含半透光性區域16的至少一部分的區域。As shown in Fig. 10a, in this modification, when the pattern formation area A is viewed in plan view, the center portion of the pattern formation area A is alternately arranged with a rectangular overlapping
藉由該構造,如第10b圖所示,照射到光阻膜20的光的強度在光阻膜20的中央處為最小,且隨著從中央往外緣部逐漸增大。結果,如第10c圖所示,可使顯影後的光阻膜20的形狀形成從中央往外緣部緩慢地傾斜的形狀。With this structure, as shown in FIG. 10b, the intensity of light irradiated to the
〔變形例4〕[Variation 4]
將說明第一實施例的光罩1A的圖案形成區域A的另一個變形例。第11a圖為表示本變形例的圖案形成區域A的俯視圖;第11b圖為表示透過本變形例的光罩1A對光阻膜20照射光時之照射到光阻膜20的光強度的圖;第11c圖為表示透過本變形例的光罩1A對光阻膜20進行曝光和顯影後的光阻膜20的形狀圖。Another modification of the pattern forming region A of the
如第11a圖所示,在本變形例中,當在平面圖觀察圖案形成區域A時,在圖案形成區域A的中央區域17中,形成有半透明膜3和遮光膜5重疊之重疊區域10。另外,在本變形例中,形成有徑向區域18,徑向區域18係重疊區域10從中央區域17往圖案形成區域A的外緣部以徑向方式延伸。徑向區域18係隨朝向圖案形成區域A的外緣部使寬度變窄。本變形例中的第一區域D1被設定在中央區域17內部。本變形例中的第二區域D2係位於圖案形成區域A的外緣部的區域,且被設定為包含非重疊區域11的至少一部分之區域。亦即,本變形例的圖案形成區域A,具有:(1)非混合區域,由半透明膜圖案和遮光膜圖案層疊的重疊區域構成;和(2)混和區域,包含有形成在該非混合區域的外緣並重疊使得半透明膜的圖案與遮光膜的圖案彼此重疊的區域及遮光膜5不重疊在半透明膜3上的非重疊區域。As shown in Fig. 11a, in this modification, when the pattern forming area A is viewed in plan view, in the
藉由該構造,如第11b圖所示,照射到光阻膜20的光的強度在光阻膜20的中央處為最小,且隨著從中央往外緣部逐漸增大。結果,如第11c圖所示,可使顯影後的光阻膜20的形狀形成從中央往外緣部緩慢地傾斜的形狀。With this structure, as shown in FIG. 11b, the intensity of the light irradiated to the
〔變形例5〕[Variation 5]
將說明第一實施例的光罩1A的圖案形成區域A的另一個變形例。第12a圖為表示本變形例的圖案形成區域A的俯視圖;第12b圖為表示透過本變形例的光罩1A對光阻膜20照射光時之照射到光阻膜20的光強度的圖;第12c圖為表示透過本變形例的光罩1A對光阻膜20進行曝光和顯影後的光阻膜20的形狀圖。Another modification of the pattern forming region A of the
如第12a圖所示,在本變形例中,當在平面圖觀察圖案形成區域A時,在圖案形成區域A的中央區域17中,形成有半透明膜3和遮光膜5重疊之重疊區域10。另外,在本變形例中,形成有螺旋狀區域71,該螺旋狀區域71係重疊區域10從中央區域70朝向圖案形成區域A的外緣部以螺旋狀延伸。在複數個螺旋狀區域71之間形成有非重疊區域11。在本說明書中,所謂「朝向外緣部以螺旋狀延伸」係指「朝向外緣部以曲線狀方式延伸」。螺旋狀區域71可以隨朝向圖案形成區域A的外緣部使寬度變窄。本變形例中的第一區域D1係被設定在中央區域70內部。本變形例中的第二區域D2係位於圖案形成區域A的外緣部的區域,且被設定為包含非重疊區域11的至少一部分之區域。As shown in FIG. 12a , in this modification, when the pattern forming area A is viewed in plan view, in the
藉由該構造,如第12b圖所示,照射到光阻膜20的光的強度在光阻膜20的中央處為最小,且隨著從中央往外緣部逐漸增大。結果,如第12c圖所示,可使顯影後的光阻膜20的形狀形成從中央往外緣部緩慢地傾斜的形狀。With this structure, as shown in FIG. 12b, the intensity of light irradiated to the
〔變形例6〕[Variation 6]
將說明第一實施例的光罩1A的圖案形成區域A的另一個變形例。第13a圖為表示本變形例的圖案形成區域A的俯視圖;第13b圖為表示透過本變形例的光罩1A對光阻膜20照射光時之照射到光阻膜20的光強度的圖;第13c圖為表示透過本變形例的光罩1A對光阻膜20進行曝光和顯影後的光阻膜20的形狀圖。Another modification of the pattern forming region A of the
如第13a圖所示,在本變形例中,當在平面圖觀察圖案形成區域A時,在圖案形成區域A的中央區域80中,形成有半透明膜3和遮光膜5重疊之重疊區域10。在中央區域80的外側形成有區域81,該區域81包含半透明膜3和遮光膜5重疊的重疊區域10和不存在有遮光膜5和半透明3膜5的複數個半透光性區域16。區域81形成為半透光性區域16的面積隨朝向圖案形成區域A的外側而增加。此外,第一半透明部82在區域81的外圍形成為環狀。此外,第二半透明部83在第一半透明部82的外圍形成為環狀。第一半透明部82被設計成具有比第二半透明部83低的透光率。本變形例中的第一區域D1被設定在中央區域80內部。本變形例中的第二區域D2被設定在形成於圖案形成區域A的外緣部的非重疊區域11內。As shown in FIG. 13a, in this modification, when the pattern formation area A is viewed in plan view, in the
藉由該構造,如第13b圖所示,照射到光阻膜20的光的強度在光阻膜20的中央處為最小,且隨著從中央往外緣部逐漸增大。結果,如第13c圖所示,可使顯影後的光阻膜20的形狀形成從中央往外緣部緩慢地傾斜的形狀。With this structure, as shown in FIG. 13b, the intensity of the light irradiated to the
〔變形例7〕[Variation 7]
將說明第一實施例的光罩1A的圖案形成區域A的另一個變形例。第14a圖為表示形成在本變形例的光罩1A的圖案形成區域A的圖案設計俯視圖;第14b圖為表示在垂直於透明基板2的平面中切割的本變形例的光罩1A的剖面圖。第15a圖為表示透過本變形例的光罩1A對光阻膜20照射光時之照射到光阻膜20的光強度的圖;第15b圖為表示透過本變形例的光罩1A對光阻膜20進行曝光和顯影後的光阻膜20的形狀圖。Another modification of the pattern forming region A of the
如第14a圖所示,在本變形例中,當在平面圖觀察圖案形成區域A時,在圖案形成區域A的中央區域90中,形成有半透明膜3和遮光膜5重疊之重疊區域10。在中央區域90的外側,依序從內側以環狀形成有第一半透明部91、第二半透明部92、第三半透明部93和第四半透明部94。第一半透明部91、第二半透明部92、第三半透明部93和第四半透明部94由半透明膜3組成。如第14b圖所示,在第一半透明部91、第二半透明部92、第三半透明部93和第四半透明部94中,第一半透明部91的薄膜最大,膜厚按照第二半透明部92、第三半透明部93和第四半透明部94的順序縮小。結果,第一半透明部91的透光率最小,透光率係以第二半透明部92、第三半透明部93和第四半透明部94的順序增加。As shown in Fig. 14a, in this modification, when the pattern forming area A is viewed in plan view, in the
藉由該構造,如第15a圖所示,照射到光阻膜20的光的強度在光阻膜20的中央處為最小,且隨著從中央往外緣部逐漸增大。結果,如第15b圖所示,可使顯影後的光阻膜20的形狀形成從中央往外緣部緩慢地傾斜的形狀。With this structure, as shown in FIG. 15a, the intensity of light irradiated to the
如以上所述,本變形例的光罩1A在圖案形成區域A的中央部,具有半透明膜3的圖案與遮光膜5的圖案重疊的重疊區域10。此外,在本變形例的光罩1A中,朝向圖案形成區域A的外圍部以圍繞重疊區域10的方式形成有複數個透光率不同的半透明部(亦即,第一半透明部91、第二半透明部92、第三半透明部93和第四半透明部94),該複數個半透明部的透光率隨朝向圖案形成區域A的外緣部而增加。As described above, the
此外,在上述的光罩1A中,形成於圖案形成區域A的中央區域90的重疊區域10為圓形,第一半透明部91、第二半透明部92、第三半透明部93和第四半透明部94雖具有環狀構造,但該構造並不限於此。亦即,本變形例的光罩1A在圖案形成區域A的中央部形成為重疊區域10,且只要形成複數個半透明部以使透光率朝向圖案形成區域A的外圍部逐漸增大以圍繞重疊區域10就足夠了。例如,重疊區域10和複數個半透明部可以為橢圓形、矩形等。In addition, in the above-mentioned
此外,在上述的光罩1A中,第一半透明部91、第二半透明部92、第三半透明部93和第四半透明部94係由具有相同的透光率的半透明膜3所構成,但本變形例的光罩1A並不限於該構造。第一半透明部91、第二半透明部92、第三半透明部93和第四半透明部94可由具有不同透光率的半透明膜所構成,從而使透光率可以朝著圖案形成區域A的外圍部增加。Further, in the above-described
接著,對本變形例的光罩1A的製造方法進行說明。第16至18圖為用於說明光罩1A的製造方法圖。如第16圖所示,在光罩1A的製造中,首先,在透明基板2的表面製備形成有遮光膜5的光罩基板50(以下,稱為第一步驟R1)。接著,對在光罩基板50上的遮光膜5進行圖案化。(以下,稱為第二步驟R2)。在第二步驟R2中,進行圖案化使得遮光膜5形成為重疊區域10的形狀(亦即,圓形)。Next, the manufacturing method of the
接著,在包含有遮光膜5的透明基板2的整個表面上成膜有半透明膜3(以下,稱為第三步驟R3)。之後,對在第三步驟R3中成膜的半透明膜3進行圖案化(以下,稱為第四步驟R4)。在第四步驟R4中,進行圖案化使平面圖觀察透明基板2時,半透明膜3的外緣形狀形成為第一半透明部91的外緣形狀。 具體而言,在第四步驟R4中,在半透明膜3的表面形成有光阻膜,並利用描畫裝置描畫出光阻膜。之後,對光阻膜進行顯影和曝光並形成光阻圖案,以該光阻圖案作為光罩蝕刻半透明膜3,並去除部分半透明膜來形成半透明膜3的圖案。然後,去除剩餘的光阻膜。Next, the
接著,如第17圖所示,在透明基板2的整個表面上進一步成膜有半透明膜3(以下,稱為第五步驟R5)。此外,在第17圖中,為了易於理解,在第五步驟中成膜的半透明膜3的陰影線與在第三步驟R3中成膜的半透明膜3不同。關於這一點,不同的陰影同樣適用於以下步驟。之後,對在第五步驟R5中成膜的半透明膜3進行圖案化(以下,稱為第六步驟R6)。在第六步驟R6中,進行圖案化使平面圖觀察透明基板2時,半透明膜3的外緣形狀成為第二半透明部92的外緣形狀。 第六步驟R6的具體方法相同第四步驟R4。Next, as shown in FIG. 17 , the
接著,在透明基板2的整個表面上進一步成膜有半透明膜3(以下,稱為第七步驟R7)。此外,對在第七步驟中成膜的半透明膜3進行圖案化。在第八步驟R8中,進行圖案化使平面圖觀察透明基板2時,半透明膜3的外緣形狀成為第三半透明部93的外緣形狀。第八步驟R8的具體方法相同第四步驟R4。Next, the
接著,如第18圖所示,在透明基板2的整個表面上進一步成膜有半透明膜3(以下,稱為第九步驟R9)。之後,對在第九步驟R9中成膜的半透明膜3進行圖案化(以下,稱為第十步驟R10)。在第十步驟R10中,進行圖案化使平面圖觀察透明基板2時,半透明膜3的外緣形狀形成為第四半透明部94的外緣形狀。藉由以上的步驟,如第14b圖所示的光罩1A,亦即第一半透明部91的膜厚為最大,且可以按照第二半透明部92、第三半透明部93和第四半透明部94的順序製造具有較小膜厚的光罩1A。Next, as shown in FIG. 18, a
接下來,將說明在第三步驟R3、第五步驟R5、第七步驟R7和第九步驟R9中成膜的半透明膜3的膜厚度。在設定膜厚時,首先,設定在第九步驟R9中成膜的半透明膜3的膜厚,以使第四半透明部94的透光率成為所期望的透光率。於此,層疊複數個半透明膜的區域的透光率由下式子(1)表示。
T=T
0×exp(-4πkz/λ) ・・・(1)
Next, the film thickness of the
上述式子(1)中,T為透光率,T
0為由基板玻璃(亦即透明基板2)和半透明膜的光學特性唯一確定的值,λ為曝光光線波長,k為半透明膜的消光係數, z為半透明膜的厚度。如以上式子(1)所示,當T
0、λ、k為常數時,複數個半透明膜層疊的區域的透光率由半透明膜的膜厚決定。在第九步驟R9中,將要成膜的半透明膜的膜厚設定為使得根據上述式子(1)所計算的透光率成為第四半透明部94的透光率。此外,由於第四半透明部94係由一層半透明膜3所構成,故上述式子(1)中的λ成為在第九步驟R9中成膜的半透光膜3的膜厚。在第九步驟R9中所形成的第四半透明部94的透光率係用作本變形例中光罩1A的透光率的參考。
In the above formula (1), T is the light transmittance, T 0 is a value uniquely determined by the optical properties of the substrate glass (that is, the transparent substrate 2 ) and the translucent film, λ is the wavelength of the exposure light, and k is the translucent film. The extinction coefficient of , z is the thickness of the translucent film. As shown in the above formula (1), when T 0 , λ, and k are constants, the light transmittance of a region where a plurality of semitransparent films are stacked is determined by the film thickness of the semitransparent films. In the ninth step R9 , the film thickness of the translucent film to be formed is set so that the light transmittance calculated according to the above formula (1) becomes the light transmittance of the fourth
接著,使在第七步驟R7中成膜的半透明膜3的膜厚設定為由在第七步驟R7和第九步驟R9中所成膜的半透明膜3的膜厚總厚度而決定的第三半透明部93的透光率成為所期望的透光率。亦即,為了使第三半透明部93成為期望的透光率,將考慮到在第九步驟R9中成膜的半透明膜3的膜厚,且預先設定在第七步驟R7中成膜的半透明膜3的膜厚。更具體而言,使用上述式子(1),確定在第九步驟R9中成膜的半透明膜3的膜厚和使第三半透明部93成為期望的透光率的半透明膜3的膜厚,根據此等膜厚,計算出在第七步驟R7中成膜的半透明膜3的膜厚,並在第七步驟R7中成膜半透明膜3。Next, the film thickness of the
接著,使在第五步驟R5中成膜的半透明膜3的膜厚設定為由在第五步驟R5、第七步驟R7和第九步驟R9中所成膜的半透明膜3的膜厚總厚度而決定的第二半透明部92的透光率成為所期望的透光率。更具體而言,使用上述式子(1),確定在第七步驟R7及第九步驟R9中成膜的半透明膜3的膜厚和使第二半透明部92成為期望的透光率的半透明膜3的膜厚,根據此等膜厚,計算出在第五步驟R5中成膜的半透明膜3的膜厚,並在第五步驟R5中成膜半透明膜3。Next, the film thickness of the
最後,使在第三步驟R3中成膜的半透明膜3的膜厚設定為由在第三步驟R3、第五步驟R5、第七步驟R7和第九步驟R9中所成膜的半透明膜3的膜厚總厚度而決定的第一半透明部91的透光率成為所期望的透光率。更具體而言,使用上述式子(1),確定在第五步驟R5、第七步驟R7和第九步驟R9中成膜的半透明膜3的膜厚和使第一半透明部91成為期望的透光率的半透明膜3的膜厚,根據此等膜厚,計算出在第三步驟R3中成膜的半透明膜3的膜厚,並在第三步驟R3中成膜半透明膜3。Finally, the film thickness of the
〔第二實施例〕[Second Embodiment]
以下,將說明本發明的其他實施例。此外,為了便於說明,對與上述實施例中說明過的構件具有相同功能的構件將附加相同的符號,並不再重複說明。Hereinafter, other embodiments of the present invention will be described. In addition, for convenience of description, the same reference numerals are attached to the members having the same functions as the members described in the above-mentioned embodiments, and the description thereof will not be repeated.
第19a圖為表示在本實施例之光罩1B的圖案形成區域中所形成的圖案設計的俯視圖,第19b圖為表示光罩1B的構造圖,且在垂直於透明基板2的平面上切割的光罩1B的剖面圖。第一實施例中的光罩1A係底部型光罩,而本實施例中的光罩1B為頂部型光罩。Fig. 19a is a plan view showing the pattern design formed in the pattern forming region of the
如第19b圖所示,光罩1B之構造具備有依序層疊透明基板2、遮光膜5和半透明膜3的區域,以及半透明膜3層疊在透明基板2上的區域。此外,遮光膜5和半透明膜3並沒有配置在透明基板2的所有區域中,而係適當地配置在圖案形成區域A中。又,本實施例中的光罩1B不限於具有第19a圖所示的圖案形成區域A的光罩,也可以具有上述變形例1至7所述的圖案形成區域A。As shown in FIG. 19b , the structure of the
與光罩1A相同地,在光罩1B中的圖案形成區域A中,圓形狀的遮光膜5位於透明基板2的表面,以與遮光膜5的中心相同的位置為中心且直徑大於遮光膜5的直徑的圓形狀半透明膜3係形成在遮光膜5的上表面和透明基板2的上表面上。Like the
結果,如第19a圖所示,於光罩1B的圖案形成區域A中,遮光膜5和半透明膜3重疊的重疊區域10在包含圖案形成區域A的中心的中央部形成為圓形狀。此外,在圖案形成區域A中,形成僅以圍繞重疊區域10的方式形成有半透明膜3的非重疊區域11。換言之,非重疊區域11形成在圖案形成區域A的外緣部。As a result, as shown in FIG. 19a , in the pattern forming area A of the
根據該構造,與第一實施例的光罩1A相同地,在圖案形成區域A的中央部透光率低,而在圖案形成區域A的外緣部,透光率隨朝向圖案形成區域A的外側而增加。換言之,當包含圖案形成區域A的中央部的既定面積的區域被定義為第一區域D1,並且在圖案形成區域A的外緣部的既定面積的區域被定義為第二區域D2時,則第二區域D2內的透光率高於第一區域D1內的透光率。According to this configuration, similarly to the
其次,對光罩1B的製造方法進行說明。第20至22圖為用於說明光罩1B的製造方法圖。如第20圖所示,在光罩1B的製造中,首先,在透明基板2的表面製備形成有遮光膜5的光罩基板50(以下,稱為第一步驟Q1)。接著,在光罩基板50的表面形成第一光阻膜60(以下,稱為第二步驟Q2)。之後,利用描畫裝置描畫出第一光阻膜60以形成第一光阻圖案(以下,稱為第三步驟Q3)。在第三步驟Q3中,當在平面圖觀察光罩基板50時,進行描畫使得顯影後的第一光阻膜60形成有重疊區域10的形狀(亦即,圓形)。Next, the manufacturing method of the
接著,利用對第一光阻膜60進行顯影,以去除第一光阻膜60當中描畫過的區域60A,以形成第一光阻圖案(以下,稱為第四步驟Q4)。第三步驟Q3和第四步驟Q4係形成第一光阻圖案的步驟。Next, the
接下來,如第21圖所示,利用形成有圖案的第一光阻膜60(亦即,第一光阻圖案)作為光罩並蝕刻遮光膜5來去除一部分的遮光膜5並形成遮光膜5的圖案(以下,稱為第五步驟Q5)。接著,去除剩餘的第一光阻膜60(以下,稱為第六步驟Q6)。Next, as shown in FIG. 21, using the patterned first photoresist film 60 (ie, the first photoresist pattern) as a mask and etching the
接著,在包含遮光膜5的光罩的整個表面上形成有半透明膜3(以下,稱為第七步驟Q7)。之後,在半透明膜3的表面上形成有第二光阻膜61(以下,稱為第八步驟Q8)。之後,如第22圖所示,利用描畫裝置描畫出第二光阻膜61(以下,稱為第九步驟Q9)。在第九步驟Q9中,當在平面圖觀察光罩時,進行描畫以相對於第二光阻膜61的外緣部形成為環狀。Next, the
接著,利用對第二光阻膜61進行顯影且以去除第二光阻膜61當中描畫過的區域61A,以形成第二光阻圖案(以下,稱為第十步驟Q10)。第九步驟Q9和第十步驟Q10係形成第二光阻圖案的步驟。Next, the
接著,以形成有圖案的第二光阻膜61(亦即,第二光阻圖案)作為光罩並去除一部分的半透明膜3(以下,稱為第十一步驟Q11)。最後,去除剩餘的第二光阻膜61(以下,稱為第十二步驟Q12)。Next, the patterned second photoresist film 61 (ie, the second photoresist pattern) is used as a mask to remove a part of the translucent film 3 (hereinafter, referred to as the eleventh step Q11). Finally, the remaining
藉由以上的步驟,重疊區域10在包含圖案形成區域A的中心的中央部形成為圓形,同時可以製造具有圖案形成區域的光罩1B,該圖案形成區域係以圍繞重疊區域10的方式形成非重疊區域11。Through the above steps, the overlapping
〔變形例8〕[Variation 8]
說明作為任何上述實施例或變形例的光罩,雖使用遮光膜5和半透明膜3之間的透光率差異以及由遮光膜5和半透明膜3之間的面積比引起的透光率差異等,但本發明的光罩並不限於此,也可以使用相位移膜(phase shift film)代替半透明膜3或與半透明膜3合併使用。相位移膜的應用可以利用調整相位移膜相對於透明基板2的相位差和相位移膜的透光率,並設定適用相位效應的區域來實現。Described as a photomask of any of the above-described embodiments or modifications, although the difference in light transmittance between the
例如,在第2a圖所示的光罩1A中,相位移膜的膜厚被調整為使得相對於透明基板2的相位差為100度以下。相位移膜配置在具有低透光率的重疊區域10和具有高透光率的非重疊區域11之間。在重疊區域10和非重疊區域11之間的邊界附近透射的曝光裝置的曝光光線可以被調整為由相位效應而偏移到非重疊區域11側。For example, in the
此外,在第14a圖所示的光罩1A中,可以在重疊區域10的外圍所形成的具有不同透光率的複數個半透明部(亦即,第一半透明部91、第二半透明部92、第三半透明部93和第四半透明部94)中的至少一個以上相鄰接的半透明部之間,及/或相鄰接的半透明部的邊界附近形成相位移膜。In addition, in the
此外,在藉由第8a、9a、10a、11a、12a圖等所示的重疊區域10和非重疊區域11形成有圖案的光罩1A中,相位移膜可以形成在重疊區域10和非重疊區域11之間的邊界附近。In addition, in the
如上所述,利用形成相位移膜,可以更精細地調整透光率。 結果,透過本案的光罩所形成的待轉印基板側上的光阻形狀可以形成更緩慢地傾斜形狀。As described above, by forming the phase shift film, the light transmittance can be adjusted more finely. As a result, the photoresist shape on the to-be-transferred substrate side formed through the photomask of the present invention can be formed into a more slowly inclined shape.
此外,即使在應用相位移膜時,也可以利用對相位移膜和遮光膜5和/或半透光膜3使用相同的金屬類來應用上述製造方法,所以可以採用相位移膜而沒有任何特別的問題。In addition, even when the phase shift film is applied, the above-described manufacturing method can be applied by using the same metal species for the phase shift film and the
此外,例如,在第一實施例的光罩1A中,重疊區域10構成遮光膜5和半透明膜3為重疊,但可應用相位移膜取代遮光膜5。亦即,形成相位移膜的區域的透光率低於非重疊區域11,換言之,只要能夠設定在穿透曝光光線的強度較低的區域即可,如果利用層疊半透明膜3和相位移膜,可滿足光密度OD值為2.7以上,則可以適應。In addition, for example, in the
〔第三實施例〕[Third Embodiment]
在上述各實施例中,已對圖案形成區域A為圓形狀的光罩進行說明,但本發明的光罩並不限於此,且可以根據上述顯示裝置的每個像素的形狀將圖案形成區域A形成為期望的形狀。這將參考第23圖進行說明。In the above-mentioned embodiments, the mask in which the pattern forming area A is a circular shape has been described, but the mask of the present invention is not limited to this, and the pattern forming area A may be formed according to the shape of each pixel of the above-mentioned display device. formed into the desired shape. This will be explained with reference to FIG. 23 .
第23圖為表示本實施例的光罩1C的圖案形成區域A的俯視圖。如第23圖所示,光罩1C的圖案形成區域A為正五邊形。在光罩1C的圖案形成區域A中,遮光膜5和半透明膜3重疊的重疊區域10在包含圖案形成區域A的中心的中央部形成為正五邊形。此外,在圖案形成區域A中,形成僅以圍繞重疊區域10的方式形成有半透明膜3的非重疊區域11。本變形例中的第一區域D1設定在重疊區域 10 中。本變形例中的第二區域D2設定在形成於圖案形成區域A的外緣部的非重疊區域11中。FIG. 23 is a plan view showing the pattern forming area A of the
根據該構造,當透過光罩1C進行曝光時,照射到光阻膜20的外緣部的光的強度將變得高於照射到光阻膜20的中央部的光的強度。結果,如的3b圖所示,可使顯影後的光阻膜20形成為外緣部緩慢地傾斜的形狀。換言之,光阻膜20可以從中央向外側緩慢地傾斜。According to this configuration, when exposure is performed through the
此外,在本實施例中,已對圖案形成區域A為正五邊形的構造進行了說明,但本發明的光罩並不限於此。在本發明之一型態的光罩中,圖案形成區域A可以為正五邊形以外的五邊形,或者五邊形以外的多邊形(例如,三角形、矩形、六邊形等)。此外,在本發明之一型態的光罩中,圖案形成區域A具有一對為相對的直線和連接該對相對的直線的兩端部的兩條曲線,可以具有由一對相對的直線和上述兩條曲線形成的形狀。此外,在本發明之一型態的光罩中,圖案形成區域A為多邊形狀,且,多邊形的至少一個角可以藉由諸如圓弧形的曲線構成的形狀。In addition, in the present embodiment, the structure in which the pattern forming region A is a regular pentagon has been described, but the mask of the present invention is not limited to this. In one aspect of the photomask of the present invention, the pattern forming area A may be a pentagon other than a regular pentagon, or a polygon other than a pentagon (eg, triangle, rectangle, hexagon, etc.). In addition, in the mask of one aspect of the present invention, the pattern forming area A has a pair of opposite straight lines and two curved lines connecting both ends of the pair of opposite straight lines, and may have a pair of opposite straight lines and a pair of curved lines. The shape formed by the above two curves. In addition, in one aspect of the photomask of the present invention, the pattern forming area A has a polygonal shape, and at least one corner of the polygonal shape may be formed by a curved line such as a circular arc.
〔變形例9〕[Variation 9]
在本發明之一型態的光罩中,圖案形成區域A可以為橢圓形。此將參考第24圖進行說明。In one aspect of the photomask of the present invention, the pattern forming area A may be elliptical. This will be explained with reference to FIG. 24 .
第24圖為表示本實施例的光罩1D的圖案形成區域A的俯視圖。如第24圖所示,光罩1D的圖案形成區域A為橢圓形狀。在光罩1D的圖案形成區域A中,遮光膜5和半透明膜3重疊的重疊區域10在包含圖案形成區域A的中心的中央部形成為橢圓形狀。此外,在圖案形成區域A中,形成僅以圍繞重疊區域10的方式形成有半透明膜3的非重疊區域11。本變形例中的第一區域D1設定在重疊區域10中。本變形例中的第二區域D2設定在形成於圖案形成區域A的外緣部的非重疊區域11中。FIG. 24 is a plan view showing the pattern forming area A of the
根據該構造,在光罩1D中,照射到光阻膜20的外緣部的光的強度高於照射到光阻膜20的中央部的光的強度。結果,與如第3b圖所示的剖面相同,可使顯影後的光阻膜20形成為外緣部緩慢地傾斜的形狀。換言之,光阻膜20可以從中央向外側緩慢地傾斜。According to this configuration, in the
〔第四實施例〕[Fourth Embodiment]
在上面的說明中,已經說明過此種構造,該構造係透過本發明的光罩對正型光阻膜進行曝光,從而在待轉印基板上形成有凸狀的光阻形狀,但本發明的光罩也可用於負型光阻膜。於此種情況下,所形成的光阻形狀相對於待轉印基板為凹形。該凹形具有外緣部緩慢地傾斜的形狀。以下,將詳細說明該構造。In the above description, the structure in which the positive photoresist film is exposed through the mask of the present invention to form a convex photoresist shape on the substrate to be transferred has been described, but the present invention The photomask can also be used for negative photoresist films. In this case, the formed photoresist shape is concave with respect to the substrate to be transferred. The concave shape has a shape in which the outer edge portion is gradually inclined. Hereinafter, this configuration will be described in detail.
第25圖為表示透過第一實施例所述的光罩1A對待轉印基板上的負型光阻膜84進行曝光和顯影後的光阻膜84的形狀圖。如第一實施例所述,在光罩1A中,圖案形成區域A的中央部的透光率降低,而從中央部向外側透光率增加。藉由使用具有上述構造的光罩1A對負型光阻膜84進行曝光和顯影,如第25圖所示,在照射光強度較低的中央部利用顯影來去除顯影後的光阻膜84。此外,由於照射光的強度從中央部向外緣部增加,所以光阻膜84在顯影液中的溶解度降低,而剩餘的光阻膜84的厚度增加。換言之,利用將光罩1A用於負型光阻膜84,使顯影後的光阻膜84的形狀相對於待轉印基板形成凹形,同時遮光區域和透光區域之間的區域可以形成為具有緩慢地傾斜的形狀。FIG. 25 is a view showing the shape of the
〔第五實施例〕[Fifth Embodiment]
在上述每個實施例中,已經說明過形成圖案形成區域A以使得照射到光阻膜20的光的強度從中央朝向外側而增加的光罩,但本發明的光罩並不限於此。本發明之一型態的光罩可以形成圖案形成區域A以使得照射到光阻膜20的光的強度從中央向外側而降低的構造。此將使用第26a~26b圖進行說明。In each of the above-described embodiments, the photomask in which the pattern forming region A is formed so that the intensity of light irradiated to the
第26a圖為在表示本實施例之光罩1E的圖案形成區域A所形成的圖案設計的示意圖,第26b圖為表示在垂直於透明基板2的平面上切割的上述光罩1E的剖面圖。FIG. 26a is a schematic diagram showing the pattern design formed in the pattern forming area A of the
如第26a圖所示,光罩1E的圖案形成區域A為圓形狀。在光罩1E的圖案形成區域A中,透光的透光部85在包含圖案形成區域A的中心的中央部形成為圓形狀。此外,如第26a和26b圖所示,在圖案形成區域A中,形成僅以圍繞透光部85的方式形成有半透明膜3的非重疊區域11。結果,當將包含圖案形成區域A的中央部的既定面積的區域定義為第一區域D1,並在圖案形成區域A的外緣部的既定面積的區域定義為第二區域D2時,第二區域D2中的透光率低於第一區域D1中的透光率。在圖案形成區域A的外側的區域形成有遮光膜5、蝕刻停止膜4和半透明膜3重疊的重疊區域10,且為遮光區域。As shown in Fig. 26a, the pattern forming region A of the
在具有上述構造的光罩1E中,由於透光部85存在於圖案形成區域A的中央部,所以照射到光阻膜20的中央部的光的強度會增加。此外,由於非重疊區域11形成為圍繞透光部85,因此照射到光阻膜20的光的強度會從中央向外側而降低。In the
第27圖為表示透過光罩1E對待轉印基板上的正型光阻膜20進行曝光和顯影後的光阻膜20的形狀圖。如第27圖所示,透過光罩1E對待轉印基板上的正型光阻膜20進行曝光和顯影,且在照射光的強度較高的中央部藉由顯影而去除顯影後的光阻膜20。此外,由於照射光的強度從中央部向外緣部分減小,因此剩餘的光阻膜20的厚度會增加。換言之,利用將光罩1E用在正型的光阻膜20,使顯影後的光阻膜20的形狀相對於待轉印基板成為凹形,同時遮光區域和透光區域之間的區域可以形成為具有緩慢地傾斜的形狀。FIG. 27 is a view showing the shape of the
第28圖為表示透過光罩1E對待轉印基板上的負型光阻膜84進行曝光和顯影後的光阻膜20的形狀圖。如第28圖所示,利用透過光罩1E對待轉印基板上的負型光阻膜84進行曝光和顯影,可使顯影後的光阻膜84形成為外緣部緩慢地傾斜的形狀。換言之,光阻膜84可以從中央向外側緩慢地傾斜。FIG. 28 is a view showing the shape of the
接著,對光罩1E的製造方法進行說明。第29圖至第31圖係用於說明光罩1E的製造方法的圖。如第29圖所示,在光罩1A的製造中,首先,在透明基板2的表面上製備依序層疊有半透明膜3、蝕刻停止膜4和遮光膜5所形成的光罩基板30(以下,稱為第一步驟S1)。Next, the manufacturing method of the
接著,在光罩基板30的表面形成有第一光阻膜40(以下,稱為第二步驟S2)。之後,利用描畫裝置描畫出第一光阻膜40(以下,稱為第三步驟S3)。在第三步驟P3中,當在平面圖觀察光罩基板30時,進行描畫以使藉由顯影去除對應於圖案形成區域A的區域中的第一光阻膜40。Next, the
接著,利用對第一光阻膜40進行顯影,以去除第一光阻膜40當中描畫過的區域40A,以形成第一光阻圖案(以下,稱為第四步驟S4)。第三步驟S3和第四步驟S4係形成第一光阻圖案的步驟。Next, the
接下來,如第30圖所示,利用形成有圖案的第一光阻膜40(亦即,第一光阻圖案)作為光罩來蝕刻遮光膜5而形成遮光膜5的圖案(以下,稱為第五步驟S5)。在第五步驟S5中,使用不溶解蝕刻停止膜4的溶劑作為用於蝕刻遮光膜5的溶劑,僅蝕刻並去除遮光膜5。Next, as shown in FIG. 30 , the light-shielding
接著,以第一光阻圖案和遮光膜5作為光罩,去除蝕刻停止膜4(以下,稱為第六步驟S6)。之後,去除剩餘的第一光阻膜40(以下,稱為第七步驟S7)。Next, using the first photoresist pattern and the
接著,在包含遮光膜5的光罩的整個表面上形成有第二光阻膜41(以下,稱為第八步驟S8)。Next, the
接著,如第31圖所示,利用描畫裝置描畫出第二光阻膜41(以下,稱為第九步驟S9)。在第九步驟S9中,當平面圖觀察光罩時,進行描畫,使得顯影後僅殘留與重疊區域10和非重疊區域11對應的區域中的第二光阻膜41。也很重要的是,此時,事先將考慮到因描畫裝置的對準偏差而導致的圖案移位的餘量反映設計圖案中,使圖案移位的影響降到最低。Next, as shown in FIG. 31, the
接著,利用對第二光阻膜41進行顯影,以去除第二光阻膜41當中描畫過的區域41A,以形成第二光阻圖案(以下,稱為第十步驟S10)。第八步驟S8、第九步驟S9和第十步驟S10係形成第二光阻圖案的步驟。Next, the
接下來,利用形成有圖案的第二光阻膜41(亦即,第二光阻圖案)作為光罩來蝕刻半透明膜3而形成半透明膜3的圖案(以下,稱為第十一步驟S11)。最後,去除剩餘的第二光阻膜41(以下,稱為第十二步驟S12)。Next, using the patterned second photoresist film 41 (ie, the second photoresist pattern) as a mask, the
藉由以上的步驟,使透光部85在包含圖案形成區域A的中心之中央部形成為圓形狀,同時可以製造出具有圖案形成區域A的光罩1E,而圖案形成區域A係以圍繞透光部85的方式形成非重疊區域11。Through the above steps, the light-transmitting
〔第六實施例〕[Sixth Embodiment]
在第五實施例中已說明過底部型光罩1E,該底部型光罩1E係在圖案形成區域A的中央部具有透光區域,且以圍繞該透光區域的方式形成非重疊區域,但本發明的光罩並不限於此。本發明之一型態的光罩也可為頂上型光罩,該頂上型光罩係在圖案形成區域A的中央部具有透光區域,且以圍繞該透光區域的方式形成非重疊區域。此將在下面詳細說明。The bottom-
第32a圖為表示在本實施例之光罩1F的圖案形成區域A中所形成的圖案設計的示意圖,第32b圖為表示在垂直於透明基板的平面上切割的光罩1F的剖面圖。Fig. 32a is a schematic diagram showing the pattern design formed in the pattern forming area A of the
如第32a圖所示,於光罩1F的圖案形成區域A中,透光的透光部85在包含圖案形成區域A的中心的中央部形成為圓形狀。此外,如第32a圖和32(b)所示,在圖案形成區域A中,形成僅以圍繞透光部85的方式形成有半透明膜3的非重疊區域11。此外,在圖案形成區域A之外側,以圍繞非重疊區域11的方式形成有遮光膜5和半透明膜3重疊的重疊區域10。As shown in FIG. 32a , in the pattern forming area A of the
根據該構造,與第五實施例的光罩1E相同地,在圖案形成區域A的中央部透光率變高,而在圖案形成區域A的外緣部,透光率隨朝向圖案形成區域A的外側變低。換言之,當包含圖案形成區域A的中央部的既定面積的區域被定義為第一區域D1,並且在圖案形成區域A的外緣部的既定面積的區域被定義為第二區域D2時,則第二區域D2內的透光率低於第一區域D1內的透光率。According to this configuration, similarly to the
其次,對光罩1F的製造方法進行說明。第33圖至第35圖為用於說明光罩1F的製造方法圖。如第33圖所示,在光罩1F的製造中,首先,在透明基板2的表面製備形成有遮光膜5的光罩基板50(以下,稱為第一步驟T1)。接著,在光罩基板50的表面形成第一光阻膜60(以下,稱為第二步驟T2)。之後,利用描畫裝置描畫出第一光阻膜60以形成第一光阻圖案(以下,稱為第三步驟T3)。在第三步驟T3中,當在平面圖觀察光罩基板50時,進行描畫以使藉由顯影去除對應於圖案形成區域A的區域中的第一光阻膜60。Next, the manufacturing method of the
接著,利用對第一光阻膜60進行顯影,以去除第一光阻膜60當中描畫過的區域60A,以形成第一光阻圖案(以下,稱為第四步驟T4)。第三步驟T3和第四步驟T4係形成第一光阻圖案的步驟。Next, the
接下來,如第34圖所示,利用形成有圖案的第一光阻膜60(亦即,第一光阻圖案)作為光罩來蝕刻遮光膜5而去除部分的遮光膜5形成遮光膜5的圖案(以下,稱為第五步驟T5)。接著,去除剩餘的第一光阻膜60(以下,稱為第六步驟T6)。Next, as shown in FIG. 34 , the light-shielding
接著,在包含遮光膜5的光罩的整個表面上形成有半透明膜3(以下,稱為第七步驟T7)。之後,在半透明膜3的表面上形成有第二光阻膜61(以下,稱為第八步驟T8)。之後,如第35圖所示,利用描畫裝置描畫出第二光阻膜61(以下,稱為第九步驟T9)。也很重要的是,此時,事先將考慮到因描畫裝置的對準偏差而導致的圖案移位的餘量反映設計圖案中,使圖案移位的影響降到最低。在第九步驟T9中,當平面圖觀察光罩時,進行描畫,使得僅殘留與重疊區域10和非重疊區域11對應的區域中的第二光阻膜61。Next, the
接著,利用對第二光阻膜61進行顯影,以去除第二光阻膜61當中描畫過的區域61A,以形成第二光阻圖案(以下,稱為第十步驟T10)。第九步驟T9和第十步驟T10係形成第二光阻圖案的步驟。Next, the
接下來,形成有圖案的第二光阻膜61(亦即,第二光阻圖案)作為光罩來去除部分的半透明膜3(以下,稱為第十一步驟T11)。最後,去除剩餘的第二光阻膜61(以下,稱為第十二步驟T12)。Next, the patterned second photoresist film 61 (ie, the second photoresist pattern) is used as a mask to remove part of the translucent film 3 (hereinafter, referred to as the eleventh step T11). Finally, the remaining
藉由以上的步驟,使透光部85在包含圖案形成區域A的中心之中央部形成為圓形狀,同時可以製造出具有圖案形成區域A的光罩1F,而圖案形成區域A係以圍繞重疊區域10的方式形成非重疊區域11。Through the above steps, the light-transmitting
〔變形例10〕[Variation 10]
將說明第六實施例的光罩1F的圖案形成區域A的變形例。第36圖為表示本變形例的圖案形成區域A的俯視圖。如第36圖所示,在本變形例中,當在平面圖觀察圖案形成區域A時,形成有格子圖案區域12,該格子圖案區域12係矩形透光部85和矩形非重疊區域11交替配置,其中該矩形透光部係不存在半透明膜3和遮光膜5;矩形非重疊區域11係遮光膜不重疊在半透明膜3上。此外,在本變形例中,在格子圖案區域12的外圍形成有遮光膜5未與半透明膜3重疊的區域。亦即,本變形例的圖案形成區域A,具有以下區域:(1)混合區域,包含有透光部85和非重疊區域11,透光部85係不存在有半透明膜3和遮光膜5;非重疊區域11係遮光膜5沒有重疊在半透明膜3上;及(2)非混合區域,形成在該混合區域的外緣上且遮光膜5沒有重疊在半透明膜3上。本變形例中的第一區域D1存在於格子圖案區域12內部且被設定為至少包含位於圖案形成區域A的中央部的透光部85。亦即,第一區域D1可以係僅包含位於圖案形成區域A的中央部的透光部85的區域,或者包含該透光部85和該透光部85周圍的非重疊區域11的區域。本變形例中的第二區域D2設定在格子圖案區域12的外側區域,亦即形成於圖案形成區域A的外緣部的非重疊區域11內。A modification of the pattern forming region A of the
藉由該構造,利用在圖案形成區域A的中央部存在有透光部85,而隨著透光部85的面積比增加,照射到光阻膜20的中央部的光的強度將增加。此外,由於在圖案形成區域A的外緣部僅以圍繞格子圖案區域12的方式存在半透明膜3,所以照射到光阻膜20的光的強度將從中央向外側而降低。結果,顯影後的光阻膜20,其外緣部將形成緩慢地傾斜的形狀。亦即,藉由使用本變形例的光罩,能夠使光阻膜20從中央向外側緩慢地傾斜。With this structure, the
〔變形例11〕[Variation 11]
將說明第六實施例的光罩1F的圖案形成區域A的另一個變形例。第37圖為表示本變形例的圖案形成區域A的俯視圖。如第37圖所示,在本變形例中,當在平面圖觀察圖案形成區域A時,在圖案形成區域A的中央區域14中形成有不存在半透明膜3和遮光膜5重疊的透光部85。此外,在本變形例中,區域15形成在中央區域14的外側,該區域15包含不存在有半透明膜3與遮光膜5的透光部85和遮光膜5未重疊於半透明膜3的複數個非重疊區域11。在區域15中,非重疊區域11形成為使得面積朝向外緣部而增加。此外,在區域15的外圍上,形成有遮光膜5沒有重疊在半透明膜3上的區域。本變形例中的第一區域D1設定在中央區域14內部。本變形例中的第二區域D2設定在區域15的外側區域,亦即形成於圖案形成區域A的外緣部的非重疊區域11中。Another modification of the pattern forming region A of the
藉由該構造,由於在中央區域形成有透光部85,故照射到光阻膜20的中央部的光的強度將增加。此外,隨著非重疊區域11的面積比從中央區域14向外側增加,照射到光阻膜20的光的強度將降低。結果,顯影後的光阻膜20,其外緣部將形成緩慢地傾斜的形狀。換言之,能夠使光阻膜20從中央向外側緩慢地傾斜。With this configuration, since the light-transmitting
〔變形例12〕[Variation 12]
將說明第六實施例的光罩1F的圖案形成區域A的另一個變形例。第38圖為表示本變形例的圖案形成區域A的俯視圖。如第38圖所示,在本變形例中,當在平面圖觀察圖案形成區域A時,圖案形成區域A的中央部係矩形透光部85和矩形非重疊區域11交替配置,其中透光部85係不存在半透明膜3和遮光膜5;矩形非重疊區域11係遮光膜5不重疊半透明膜3。此外,在矩形透光部85和矩形非重疊區域11交替配置的區域的外側,形成僅存在半透明膜3的區域。此外,在僅存在半透明膜3的區域的外緣部,形成有複數個遮光膜5和半透明膜3不重疊的矩形重疊區域86。本變形例中的第一區域D1係位於透光部85和非重疊區域11交替配置的區域,並且被設定為包含透光部85的至少一部份的區域。本變形例中的第二區域D2係位於形成於圖案形成區域A的外緣部的區域,且被設定為包含重疊區域86的至少一部分的區域。Another modification of the pattern forming region A of the
藉由該構造,由於圖案形成區域A的中央部係矩形透光部85和矩形非重疊區域11交替配置,且在圖案形成區域A的外緣部,形成僅存在半透明膜3的區域,所以照射到光阻膜20的光的強度在光阻膜20的中央處為最大,且隨著從中央往外緣部逐漸降低。結果,可使顯影後的光阻膜20的形狀形成從中央往外緣部緩慢地傾斜的形狀。With this configuration, since the rectangular
〔變形例13〕[Variation 13]
將說明第六實施例的光罩1F的圖案形成區域A的另一個變形例。第39圖為表示本變形例的圖案形成區域A的俯視圖。如第39圖所示,在本變形例中,當在平面圖觀察圖案形成區域A時,在圖案形成區域A的中央區域17中,形成有不存在半透明膜3和遮光膜5之透光部85。另外,在本變形例中形成有徑向區域87,徑向區域87係透光部85從中央區域17往圖案形成區域A的外緣部以徑向方式延伸。徑向區域87係隨朝向圖案形成區域A的外緣部使寬度變窄。本變形例中的第一區域D1被設定在中央區域17內部。本變形例中的第二區域D2係位於圖案形成區域A的外緣部的區域,且被設定為包含非重疊區域11的至少一部分之區域。亦即,本變形例的圖案形成區域A,具有:(1)非混合區域(透光部85),不存在半透明膜3和遮光膜5;和(2)混和區域78,包含有形成在該非混合區域的外緣並不存在半透明膜3與遮光膜5的區域及遮光膜5不重疊在半透明膜3上的非重疊區域。Another modification of the pattern forming region A of the
藉由該構造,由於在圖案形成區域A的中央區域17中,形成有透光部85,且透光部85從中央區域17往圖案形成區域A的外緣部以徑向方式延伸,故照射到光阻膜20的光的強度在光阻膜20的中央處為最大,且隨著從中央往外緣部逐漸降低。結果,可使顯影後的光阻膜20的形狀形成從中央往外緣部緩慢地傾斜的形狀。With this configuration, since the light-transmitting
〔變形例14〕[Variation 14]
將說明第六實施例的光罩1F的圖案形成區域A的另一個變形例。第40圖為表示本變形例的圖案形成區域A的俯視圖。如第40圖所示,在本變形例中,當在平面圖觀察圖案形成區域A時,在圖案形成區域A的中央區域88中,形成有不存在半透明膜3和遮光膜5之透光部85。另外,在本變形例中,形成有漩渦狀區域89,漩渦狀區域89係透光部從中央區域88往圖案形成區域A的外緣部以漩渦狀方式延伸。在複數個漩渦狀區域89之間形成非重疊區域11。漩渦狀區域89可隨朝向圖案形成區域A的外緣部使寬度變窄。本變形例中的第一區域D1被設定在中央區域88內部。本變形例中的第二區域D2係位於圖案形成區域A的外緣部的區域,且被設定為包含非重疊區域11的至少一部分之區域。Another modification of the pattern forming region A of the
藉由該構造,由於在圖案形成區域A的中央區域88中,形成有透光部85,且透光部85從中央區域88往圖案形成區域A的外緣部以漩渦狀方式延伸,故照射到光阻膜20的光的強度在光阻膜20的中央處為最大,且隨著從中央往外緣部逐漸降低。結果,可使顯影後的光阻膜20的形狀形成從中央往外緣部緩慢地傾斜的形狀。With this structure, since the light-transmitting
〔變形例15〕[Variation 15]
將說明第六實施例的光罩1F的圖案形成區域A的另一個變形例。第41圖為表示本變形例的圖案形成區域A的俯視圖。如第41圖所示,在本變形例中,當在平面圖觀察圖案形成區域A時,在中央區域102的外側形成有區域103,區域103包含半透明膜3與遮光膜5重疊的重疊區域10及不存在有遮光膜5和半透明膜3的複數個透光部85。區域103形成為重疊區域10的面積隨朝向圖案形成區域A的外側而增加。此外,第一半透明部100在區域103的外圍形成為環狀。此外,第二半透明部101在第一半透明部100的外圍形成為環狀。第一半透明部100被設計成具有比第二半透明部101高的透光率。本變形例中的第一區域D1被設定在中央區域102內部。本變形例中的第二區域D2被設定在形成於圖案形成區域A的外緣部的非重疊區域11內。Another modification of the pattern forming region A of the
藉由該構造,由於在圖案形成區域A的中央區域102形成有透光部85,在中央區域102的外側形成具有重疊區域10和透明部85的區域103,在區域103的外圍形成有第一半透明部100,故照射到光阻膜20的光的強度在光阻膜20的中央處為最大,且隨著從中央往外緣部逐漸降低。結果,可使顯影後的光阻膜20的形狀形成從中央往外緣部緩慢地傾斜的形狀。With this configuration, since the light-transmitting
〔變形例16〕[Variation 16]
將說明第六實施例的光罩1F的圖案形成區域A的另一個變形例。第42圖為表示於本變形例的圖案形成區域A上所形成的設計俯視圖。如第42圖所示,在本變形例中,當在平面圖觀察圖案形成區域A時,在圖案形成區域A的中央區域110中,形成有不存在半透明膜3和遮光膜5重疊的透光部85。在中央區域110的外側,依序從內側以環狀形成有第一半透明部111、第二半透明部112、第三半透明部113和第四半透明部114。第一半透明部111、第二半透明部112、第三半透明部113和第四半透明部114由半透明膜3組成。在第一半透明部111、第二半透明部112、第三半透明部113和第四半透明部114中,第一半透明部111的薄膜最小,膜厚按照第二半透明部112、第三半透明部113和第四半透明部114的順序變大。結果,第一半透明部111的透光率最大,透光率係以第二半透明部112、第三半透明部113和第四半透明部14的順序降低。Another modification of the pattern forming region A of the
藉由該構造,由於隨著半透明膜的膜厚在圖案形成區域A中從中央往外側增加,故照射到光阻膜20的光的強度在光阻膜20的中央處為最大,隨著從中央往外緣部逐漸縮小。結果,可使顯影後的光阻膜20的形狀形成從中央往外緣部緩慢地傾斜的形狀。With this configuration, since the film thickness of the translucent film increases from the center to the outer side in the pattern forming area A, the intensity of light irradiated to the
如上所述,本變形例的光罩在圖案形成區域A的中央部具有不存在半透明膜3和遮光膜5的透光部85。此外,在本變形例的光罩中,以圍繞透光部85的方式朝向圖案形成區域A的外圍部形成複數個透光率不同的半透明部(亦即,第一半透明部111、第二半透明部112、第三半透明部113和第四半透明部114),該複數個半透明部的透光率係朝向圖案形成區域A的外緣部而降低。As described above, the mask of the present modification has the light-transmitting
此外,在上述光罩1F中,形成於圖案形成區域A的中央區域110的重疊區域10為圓形,第一半透明部111、第二半透明部112、第三半透明部113和第四半透明部114構成為環狀結構,但並不限於此。亦即,本變形例的光罩在圖案形成區域A的中央部具有透光部85,形成複數個半透明部以圍繞該透光部85的方式使透光率朝向圖案形成區域A的外圍部逐漸增加即可。例如,透光部85和複數個半透明部可以為橢圓形、矩形等。In addition, in the above-mentioned
本發明並不限於上述之實施例,並且可以在申請專利範圍內進行各種修改,本發明的技術範圍還包含將不同實施例中所揭示的技術手段適當組合而成的實施例。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made within the scope of the patent application. The technical scope of the present invention also includes embodiments formed by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments.
1A~1F:光罩
2:透明基板
3:半透明膜
4:蝕刻停止膜
5:遮光膜
7,85:透光部
10,86,103:重疊區域
11:非重疊區域
12:格子圖案區域
14,17,70,80,88,90,102,110:中央區域
15,81,103:區域
16:半透光性區域
18,87:徑向區域
20,84:光阻膜
30,50:光罩基板
40,60:第一光阻膜
40A,41A,60A,61A:描畫過的區域
41,61:第二光阻膜
71:螺旋狀區域
78:混和區域
82,91,100,111:第一半透明部
83,92,101,112:第二半透明部
86:重疊區域
89:漩渦狀區域
93,113:第三半透明部
94,114:第四半透明部
A:圖案形成區域
D1:第一區域
D2:第二區域
P1~P14,R1~R10,Q1~Q12,S1~S12,T1~T12:步驟
1A~1F: Photomask
2: Transparent substrate
3: Translucent film
4: Etch stop film
5:
第1圖為表示根據本發明的第一實施例的光罩的構造的俯視圖; 第2a圖為表示在上述光罩的圖案形成區域中所形成的圖案設計的示意圖; 第2b圖為表示在垂直於透明基板的平面上切割的上述光罩的剖面圖; 第3a圖為表示透過上述光罩對待轉印基板上的光阻膜進行光照射時,向光阻膜照射的光強度的示意圖; 第3b圖為表示於待轉印基板上的感光性光阻膜透過上述光罩進行曝光、顯影之後的光阻膜的形狀圖; 第4圖為表示用於說明上述光罩的製造方法的圖; 第5圖為表示用於說明上述光罩的製造方法的圖; 第6圖為表示用於說明上述光罩的製造方法的圖; 第7圖為表示用於說明上述光罩的製造方法的圖; 第8a圖為表示作為上述圖案形成區域的變形例的圖案形成區域的俯視圖; 第8b圖為表示當光阻膜透過設置有作為上述變形例的圖案形成區域的光罩而用光照射時之照射到光阻膜的光強度的圖; 第8c圖為表示透過上述光罩對感光性光阻膜進行曝光和顯影後的光阻膜的形狀圖; 第9a圖為表示作為上述圖案形成區域的另一個變形例的圖案形成區域的俯視圖; 第9b圖為表示當光阻膜透過設置有作為上述另一個變形例的圖案形成區域的光罩而用光照射時之照射到光阻膜的光強度的圖; 第9c圖為表示透過上述光罩對感光性光阻膜進行曝光和顯影後的光阻膜的形狀圖; 第10a圖為表示作為上述圖案形成區域的另一個變形例的圖案形成區域的俯視圖; 第10b圖為表示當光阻膜透過設置有作為上述另一個變形例的圖案形成區域的光罩而用光照射時之照射到光阻膜的光強度的圖; 第10c圖為表示透過上述光罩對感光性光阻膜進行曝光和顯影後的光阻膜的形狀圖; 第11a圖為表示作為上述圖案形成區域的另一個變形例的圖案形成區域的俯視圖; 第11b圖為表示當光阻膜透過設置有作為上述另一個變形例的圖案形成區域的光罩而用光照射時之照射到光阻膜的光強度的圖; 第11c圖為表示透過上述光罩對感光性光阻膜進行曝光和顯影後的光阻膜的形狀圖; 第12a圖為表示作為上述圖案形成區域的另一個變形例的圖案形成區域的俯視圖; 第12b圖為表示當光阻膜透過設置有作為上述另一個變形例的圖案形成區域的光罩而用光照射時之照射到光阻膜的光強度的圖; 第12c圖為表示透過上述光罩對感光性光阻膜進行曝光和顯影後的光阻膜的形狀圖; 第13a圖為表示作為上述圖案形成區域的另一個變形例的圖案形成區域的俯視圖; 第13b圖為表示當光阻膜透過設置有作為上述另一個變形例的圖案形成區域的光罩而用光照射時之照射到光阻膜的光強度的圖; 第13c圖為表示透過上述光罩對感光性光阻膜進行曝光和顯影後的光阻膜的形狀圖; 第14a圖為表示在具備作為上述另一個變形例的圖案形成區域的光罩的圖案形成區域所形成的圖案設計圖; 第14b圖為表示在垂直於透明基板的平面中切割的上述光罩的剖面圖; 第15a圖為表示當光阻膜透過設置有作為上述另一個變形例的圖案形成區域的光罩而用光照射時之照射到光阻膜的光強度的圖; 第15b圖為表示透過上述光罩對感光性光阻膜進行曝光和顯影後的光阻膜的形狀圖; 第16圖為表示用於說明上述光罩的製造方法的圖; 第17圖為表示用於說明上述光罩的製造方法的圖; 第18圖為表示用於說明上述光罩的製造方法的圖; 第19a圖為表示在根據本發明之第2實施例之光罩的圖案形成區域中所形成的圖案設計的示意圖; 第19b圖為表示在垂直於透明基板的平面上切割的上述光罩的剖面圖; 第20圖為表示用於說明上述光罩的製造方法的圖; 第21圖為表示用於說明上述光罩的製造方法的圖; 第22圖為表示用於說明上述光罩的製造方法的圖; 第23圖為表示根據本發明的第3實施例的光罩的圖案形成區域的俯視圖; 第24圖為表示作為上述光罩的變形例的光罩的圖案形成區域的俯視圖; 第25圖為表示透過根據本發明的第一實施例的光罩對待轉印基板上的負型光阻膜進行曝光和顯影後的光阻膜的形狀圖; 第26a圖為表示在根據本發明之第5實施例之光罩的圖案形成區域中所形成的圖案設計的示意圖; 第26b圖為表示在垂直於透明基板的平面上切割的上述光罩的剖面圖; 第27圖為表示透過上述光罩對待轉印基板上的正型光阻膜進行曝光和顯影後的光阻膜的形狀圖; 第28圖為表示透過上述光罩對待轉印基板上的負型光阻膜進行曝光和顯影後的光阻膜的形狀圖; 第29圖為表示用於說明上述光罩的製造方法的圖; 第30圖為表示用於說明上述光罩的製造方法的圖; 第31圖為表示用於說明上述光罩的製造方法的圖; 第32a圖為表示在根據本發明之第6實施例之光罩的圖案形成區域中所形成的圖案設計的示意圖; 第32b圖為表示在垂直於透明基板的平面上切割的上述光罩的剖面圖; 第33圖為表示用於說明上述光罩的製造方法的圖; 第34圖為表示用於說明上述光罩的製造方法的圖; 第35圖為表示用於說明上述光罩的製造方法的圖; 第36圖為表示作為上述光罩的變形例的光罩的圖案形成區域的俯視圖; 第37圖為表示作為上述光罩的變形例的光罩的圖案形成區域的俯視圖;。 第38圖為表示作為上述光罩的變形例的光罩的圖案形成區域的俯視圖; 第39圖為表示作為上述光罩的變形例的光罩的圖案形成區域的俯視圖; 第40圖為表示作為上述光罩的變形例的光罩的圖案形成區域的俯視圖; 第41圖為表示作為上述光罩的變形例的光罩的圖案形成區域的俯視圖;及 第42圖為表示作為上述光罩的變形例的光罩的圖案形成區域的俯視圖。 FIG. 1 is a plan view showing the structure of a mask according to a first embodiment of the present invention; Fig. 2a is a schematic diagram showing the pattern design formed in the pattern forming area of the above-mentioned photomask; Figure 2b is a cross-sectional view showing the above-mentioned photomask cut on a plane perpendicular to the transparent substrate; Fig. 3a is a schematic diagram showing the light intensity irradiated to the photoresist film when the photoresist film on the substrate to be transferred is irradiated with light through the above-mentioned mask; Figure 3b is a shape diagram showing the photoresist film on the to-be-transferred substrate after exposure and development through the above-mentioned mask; FIG. 4 is a diagram illustrating a method of manufacturing the above-mentioned mask; FIG. 5 is a diagram for explaining the method of manufacturing the above-mentioned mask; FIG. 6 is a diagram for explaining a method of manufacturing the above-mentioned mask; FIG. 7 is a diagram for explaining a method of manufacturing the above-mentioned mask; Fig. 8a is a plan view showing a pattern forming area which is a modification of the above-mentioned pattern forming area; Fig. 8b is a graph showing the intensity of light irradiated to the photoresist film when the photoresist film is irradiated with light through the photomask provided with the pattern forming region as the above-mentioned modification; Figure 8c is a diagram showing the shape of the photoresist film after exposing and developing the photosensitive photoresist film through the above-mentioned mask; Fig. 9a is a plan view showing a pattern forming area as another modification of the above pattern forming area; Fig. 9b is a graph showing the intensity of light irradiated to the photoresist film when the photoresist film is irradiated with light through a photomask provided with a pattern forming region as another modification of the above; Figure 9c is a diagram showing the shape of the photoresist film after exposing and developing the photosensitive photoresist film through the above-mentioned mask; Fig. 10a is a plan view showing a pattern formation area as another modification of the above pattern formation area; Fig. 10b is a graph showing the intensity of light irradiated to the photoresist film when the photoresist film is irradiated with light through a photomask provided with a pattern forming region as another modification of the above; Figure 10c is a diagram showing the shape of the photoresist film after exposing and developing the photosensitive photoresist film through the above-mentioned mask; Fig. 11a is a plan view showing a pattern formation area as another modification of the above pattern formation area; Fig. 11b is a graph showing the intensity of light irradiated to the photoresist film when the photoresist film is irradiated with light through a photomask provided with a pattern forming region as another modification of the above; Fig. 11c is a diagram showing the shape of the photoresist film after the photosensitive photoresist film is exposed and developed through the above-mentioned mask; Fig. 12a is a plan view showing a pattern formation area as another modification of the above pattern formation area; Fig. 12b is a graph showing the intensity of light irradiated to the photoresist film when the photoresist film is irradiated with light through a photomask provided with a pattern forming region as another modification of the above; Fig. 12c is a diagram showing the shape of the photoresist film after exposing and developing the photosensitive photoresist film through the above-mentioned mask; Fig. 13a is a plan view showing a pattern formation area as another modification of the above pattern formation area; Fig. 13b is a graph showing the intensity of light irradiated to the photoresist film when the photoresist film is irradiated with light through a photomask provided with a pattern forming region as another modification of the above; Fig. 13c is a diagram showing the shape of the photoresist film after exposing and developing the photosensitive photoresist film through the above-mentioned mask; Fig. 14a is a drawing showing a pattern design formed in a pattern forming region of a photomask having a pattern forming region as another modification of the above; Fig. 14b is a cross-sectional view showing the above-mentioned reticle cut in a plane perpendicular to the transparent substrate; Fig. 15a is a graph showing the intensity of light irradiated to the photoresist film when the photoresist film is irradiated with light through a photomask provided with a pattern forming region as another modification of the above; Fig. 15b is a diagram showing the shape of the photoresist film after the photosensitive photoresist film is exposed and developed through the above-mentioned mask; FIG. 16 is a diagram illustrating a method of manufacturing the above-mentioned mask; FIG. 17 is a diagram illustrating a method of manufacturing the above-mentioned mask; FIG. 18 is a diagram illustrating a method of manufacturing the above-mentioned mask; FIG. 19a is a schematic diagram showing a pattern design formed in a pattern forming area of a photomask according to a second embodiment of the present invention; Figure 19b is a cross-sectional view showing the above-mentioned photomask cut on a plane perpendicular to the transparent substrate; FIG. 20 is a diagram for explaining a method of manufacturing the above-mentioned photomask; FIG. 21 is a diagram for explaining the method of manufacturing the above-mentioned mask; FIG. 22 is a diagram illustrating a method of manufacturing the above-mentioned mask; FIG. 23 is a plan view showing a pattern forming area of a photomask according to a third embodiment of the present invention; FIG. 24 is a plan view showing a pattern forming region of a photomask as a modification of the above-described photomask; FIG. 25 is a diagram showing the shape of the photoresist film after exposing and developing the negative photoresist film on the substrate to be transferred through the photomask according to the first embodiment of the present invention; FIG. 26a is a schematic diagram showing a pattern design formed in a pattern forming area of a photomask according to a fifth embodiment of the present invention; 26b is a cross-sectional view showing the above-mentioned photomask cut in a plane perpendicular to the transparent substrate; FIG. 27 is a diagram showing the shape of the photoresist film after exposing and developing the positive photoresist film on the substrate to be transferred through the above-mentioned photomask; Fig. 28 is a shape diagram showing the photoresist film after exposing and developing the negative photoresist film on the substrate to be transferred through the above-mentioned photomask; FIG. 29 is a diagram illustrating a method of manufacturing the above-mentioned mask; Fig. 30 is a diagram for explaining the method of manufacturing the above-mentioned mask; FIG. 31 is a diagram illustrating a method of manufacturing the above-mentioned mask; FIG. 32a is a schematic diagram showing a pattern design formed in a pattern forming area of a photomask according to a sixth embodiment of the present invention; Fig. 32b is a cross-sectional view showing the above-mentioned photomask cut in a plane perpendicular to the transparent substrate; Fig. 33 is a diagram for explaining the method of manufacturing the above-mentioned mask; FIG. 34 is a diagram illustrating a method of manufacturing the above-mentioned mask; Fig. 35 is a diagram for explaining the method of manufacturing the above-mentioned photomask; FIG. 36 is a plan view showing a pattern forming region of a photomask as a modification of the above-described photomask; FIG. 37 is a plan view showing a pattern forming region of a photomask as a modification of the above-described photomask; FIG. 38 is a plan view showing a pattern forming region of a photomask as a modification of the above-described photomask; FIG. 39 is a plan view showing a pattern forming region of a photomask as a modification of the above-described photomask; FIG. 40 is a plan view showing a pattern forming region of a photomask as a modification of the above-described photomask; Fig. 41 is a plan view showing a pattern forming region of a photomask as a modification of the above-described photomask; and FIG. 42 is a plan view showing a pattern forming region of a photomask as a modification of the above-described photomask.
D1:第一區域 D1: The first area
D2:第二區域 D2: The second area
A:圖案形成區域 A: Pattern forming area
7:透光部 7: Translucent part
10:重疊區域 10: Overlap area
11:非重疊區域 11: Non-overlapping regions
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