TW202405552A - 光罩的製造方法及光罩 - Google Patents

光罩的製造方法及光罩 Download PDF

Info

Publication number
TW202405552A
TW202405552A TW112121355A TW112121355A TW202405552A TW 202405552 A TW202405552 A TW 202405552A TW 112121355 A TW112121355 A TW 112121355A TW 112121355 A TW112121355 A TW 112121355A TW 202405552 A TW202405552 A TW 202405552A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
film
pattern
photomask
etching
region
Prior art date
Application number
TW112121355A
Other languages
English (en)
Inventor
橋本昌典
森山久美子
山田慎吾
Original Assignee
日商Sk電子股份有限公司
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
Application filed by 日商Sk電子股份有限公司 filed Critical 日商Sk電子股份有限公司
Publication of TW202405552A publication Critical patent/TW202405552A/zh

Links

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
    • G03F1/68Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/80Etching
    • 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
    • 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
    • G03F1/29Rim PSM or outrigger PSM; 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
    • G03F1/26Phase 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

本發明的問題在於提供一種光罩的製造方法及光罩,該製造方法能夠實現光罩的高精細化以及可形成的圖案形狀的多樣化兩者。本發明的光罩的製造方法的主旨在於,在圖案化步驟中,形成第一次阻劑圖案,該第一次阻劑圖案的一部分具有不同曝光量的區域,形成由第一區域10、第二區域12及第三區域13構成之第一次圖案PA,該第一區域10是下層膜3、中間膜4以及上層膜5的積層部,該第二區域12是下層膜3以及中間膜4的積層部,該第三區域13是下層膜3的單層部。第一次圖案PA藉由追加工能夠變化為圖案形狀不同的第二次圖案PB~PD。

Description

光罩的製造方法及光罩
本發明有關一種光罩的製造方法及光罩。
作為光微影技術,已知有相位移遮罩、半色調遮罩。相位移遮罩是一種光罩,其在透明基板的一部分具備相位移膜,具有藉由改變通過該部分的光的相位或強度來提高解析度之功能、或改善焦點深度(DOF)之功能。半色調遮罩是一種光罩,其在透明基板的一部分具備半色調膜,具有藉由改變通過該部分的光的強度來實現三色調以上的多色調之功能。
以往的光罩的製造方法需要至少兩次描繪步驟,即構成遮光部的圖案的描繪步驟(曝光步驟)和構成半透部的圖案的描繪步驟。而且,若描繪步驟為多次,則容易產生各步驟中形成的圖案的位置偏移。
作為該對策,可利用對準標記。在第二次以後的描繪步驟中,通過讀取對準標記來進行對準(對位)。但是,即使利用對準標記也不可能完全消除圖案的位置偏移(對準偏移),最大會產生500nm的對準偏移。因此,導致難以進行光罩的高精細化的狀況。
因此,探討了能夠一次就完成描繪步驟之光罩的製造方法。例如,專利文獻1記載的光罩的製造方法具備如下步驟:ⅰ)準備在透明基板上積層有下層膜以及上層膜之光罩坯料的步驟;ⅱ)在光罩坯料上形成阻劑膜的步驟;ⅲ)在阻劑膜描繪規定的阻劑圖案,藉由顯影去除不需要的阻劑膜,形成規定的阻劑圖案的步驟;ⅳ)將阻劑圖案作為遮罩,藉由蝕刻去除上層膜的露出部分,並且將上層膜作為遮罩,藉由蝕刻去除下層膜的露出部分的步驟;ⅴ)藉由側蝕去除上層膜中從端面起算至內側方向的規定的深度部分的步驟;ⅵ)去除殘留的阻劑膜的步驟;該光罩的製造方法係形成由下層膜以及上層膜的積層部的區域和下層膜的單層部的區域構成的圖案,。 [先前技術文獻] (專利文獻)
專利文獻1:日本特開2013-134435號公報
[發明所欲解決的問題]
但是,專利文獻1所記載的光罩的製造方法的主旨在於側蝕。因此,存在以下幾個問題:ⅰ)難以控制側蝕量;ⅱ)例如在如線與間隙圖案那樣地上層膜夾著間隙部而存在於兩側之圖案的情況下,由於兩側的上層膜被側蝕相同的量,因此可形成的圖案形狀受到限定;ⅲ)關於上層膜,較佳是使用適合於各向同性蝕刻的傾向較大的溼式蝕刻的膜,而難以採用乾式蝕刻製程。
因此,本發明是鑑於上述情況而完成的,其目的在於提供一種光罩的製造方法及光罩,該製造方法能夠實現光罩的高精細化以及可形成的圖案形狀的多樣化兩者。 [解決問題的技術手段]
本發明的光罩的製造方法是一種光罩的製造方法,其具備: 光罩坯料準備步驟,準備光罩坯料,該光罩坯料在透明基板上積層有蝕刻特性相互不同的下層膜、中間膜以及上層膜; 阻劑膜形成步驟,在光罩坯料上形成阻劑膜; 第一次阻劑圖案形成步驟,形成第一次阻劑圖案,該第一次阻劑圖案的一部分具有不同曝光量的區域; 第一次蝕刻步驟,將第一次阻劑圖案作為遮罩,藉由蝕刻去除上層膜的露出部分,並且將上層膜作為遮罩,藉由蝕刻去除中間膜的露出部分; 第二次阻劑圖案形成步驟,去除阻劑圖案的一部分區域來形成第二次阻劑圖案; 第二次蝕刻步驟,將第二次阻劑圖案作為遮罩,藉由蝕刻去除上層膜的露出部分; 圖案化步驟,保留下層膜的露出部分中的必要的部分,並去除不需要的部分; 形成由第一區域、第二區域及第三區域構成之第一次圖案,該第一區域是下層膜、中間膜以及上層膜的積層部,該第二區域是下層膜以及中間膜的積層部,該第三區域是下層膜的單層部。
在此,作為本發明的光罩的製造方法的一態樣,可以採用如下構成:進一步具備追加工步驟,藉由進行追加工來形成圖案形狀從第一次圖案變化而成之第二次圖案,該追加工是藉由蝕刻去除第一次圖案的第一區域至第三區域中的至少一個的膜的至少一部分。
此外,在該情況下,可以採用如下構成:追加工係將中間膜作為遮罩,藉由蝕刻去除第一次圖案的第三區域的下層膜。
或者,可以採用如下構成:追加工係將上層膜作為遮罩,藉由蝕刻去除第一次圖案的第二區域的中間膜。
或者,可以採用如下構成:追加工係藉由蝕刻去除第一次圖案的第一區域的上層膜。
此外,作為本發明的光罩的製造方法的另一態樣,可以採用如下構成:在將第一次圖案作為單元圖案形成多個的狀態下,對一部分單元圖案進行追加工。
此外,在該情況下,可以採用如下構成:對不同的單元圖案進行不同種類的追加工。
另外,作為本發明的光罩的製造方法的另一態樣,可以採用如下構成:追加工係使用藉由光微影法製造的被轉印基板的圖案數據對第一次圖案進行圖案化,該圖案數據是根據基於第一次圖案而形成的圖案的測定結果而作成。
此外,作為本發明的光罩的製造方法的又另一態樣,可以採用如下構成:使用第一次圖案的第一區域作為遮光部發揮功能、第二區域作為相位移部發揮功能、第三區域作為半色調部發揮功能之膜,作為下層膜、中間膜以及上層膜
此外,在該情況下,可以採用如下構成:使用相位移膜和半色調膜中的任一者作為下層膜;使用相位移膜和半色調膜中的另一者作為中間膜;使用遮光膜作為上層膜。
此外,在該情況下,可以採用如下構成:第一次圖案的第二區域作為遮光部的邊緣部發揮功能。
此外,本發明的光罩是一種光罩,其具備: 由第一區域、第二區域及第三區域構成之圖案,該第一區域是蝕刻特性相互不同的下層膜、中間膜以及上層膜的積層部,該第二區域是下層膜以及中間膜的積層部,該第三區域是下層膜的單層部。 [發明的功效]
根據本發明,除了不要求圖案的位置精度的描繪步驟以外,只需一次描繪步驟。由此,在光罩的製造過程中,不需要對準。因此,根據本發明,無對準偏差,能夠實現光罩的高精細化。
此外,根據本發明,藉由適當設定第一次阻劑圖案的形狀或者適當設定第一次阻劑圖案的一部分區域的形狀,能夠任意設定第一次圖案的第一區域至第三區域的形狀。因此,根據本發明,能夠實現可形成的圖案形狀的多樣化。
並且,根據本發明,第一次圖案藉由追加工能夠變化為圖案形狀不同的第二次圖案。因此,根據本發明,能夠實現可形成的圖案形狀的進一步多樣化。
<第一次光罩的構成> 首先,對本實施形態的第一次光罩的構成進行說明。第一次光罩是指進行追加工而成為第二次光罩之前的光罩。以下,將第一次光罩簡稱為光罩。
如圖1所示,光罩1A是一種3色調的多色調光罩,其具備遮光部(塗黑部分)10、半透部(陰影部分以及網點部分)11、和透射部(空白部分)的。遮光部10由作為下層膜的半透膜3、作為中間膜的半透膜4以及作為上層膜的遮光膜5構成。半透部11由半透膜3以及半透膜4構成。透射部由透明基板2構成。即,在透明基板2上積層有半透膜3、半透膜4以及遮光膜5的部分成為遮光部10,在透明基板2上積層有半透膜3的部分和積層有半透膜3以及半透膜4的部分成為半透部11,透明基板2的未積層有半透膜3、半透膜4以及遮光膜5的露出部分成為透射部。
遮光部10以及半透部11構成第一次圖案PA。第一次圖案PA由第一區域10、第二區域12及第三區域13構成。第一區域10是半透膜3、半透膜4以及遮光膜5的積層部,作為遮光部10發揮功能。第二區域12是半透膜3以及半透膜4的積層部,作為相位移部發揮功能。第三區域13是半透膜3的單層部,作為半色調部發揮功能。
在本實施形態中,一對遮光部10、10夾著間隙部而在兩側配置成線狀,間隙部中配置有半透部11,第一次圖案PA是線與間隙圖案的形態。作為一例,在藉由使用光罩1A的光微影法製造的被轉印基板中,第一次圖案PA被用作為用於形成源極/汲極的圖案。在此情況下,遮光部10作為電極部發揮功能,半透部11作為通道部發揮功能,並且第二區域12作為遮光部10的邊緣部發揮功能。
另外,在圖1等中,半透膜3以及半透膜4被記載為具有相同的厚度,遮光膜5被記載為比這些膜更厚。但是,這是為了方便,半透膜3、半透膜4以及遮光膜5各自的厚度能夠適當單獨設定。
透明基板2是合成石英玻璃等的基板。透明基板2對於在光微影法的曝光步驟中使用的曝光光中包含的代表波長(例如i線、h線或g線)具有95%以上的透射率。另外,曝光光例如可以是i線、h線或g線,或者也可以是包含該等之中的至少兩種光之混合光。或者,曝光光也可以是波長帶向相對於這些光的短波長側及/或長波長側偏移或擴展之光。作為一例,曝光光的波長帶能夠應用從365nm~436nm的寬帶範圍擴展到300nm~450nm的波長帶。但是,曝光光並不限定於此。
半透膜3是具有調整曝光光的光學特性的功能之功能性膜的一種,是具有調整曝光光的透射率的功能之功能性膜,即半色調膜。半色調膜被設定為:對於曝光光中包含的代表波長具有比透明基板2的透射率更低且比遮光膜5的透射率更高的透射率,對於代表波長為10%至70%的透射率。此外,半色調膜被設定為相對於代表波長的相位移量小於20°,更佳是小於5°。另外,半透膜3也可以是藉由調整氮含量來改善光罩1A的面內的透射率分佈後的半透型金屬膜。此外,亦能夠藉由使半透膜3含有其他元素,來改變半透部11中的光密度(OD值)。
半透膜3使用:Cr或Cr系化合物(Cr的氧化物、氮化物、碳化物、氮氧化物、碳氧氮化物等,以下相同)、Ni或Ni系化合物(Ni的氧化物、氮化物、碳化物、氮氧化物、碳氧氮化物等,以下相同)、Ti或Ti系化合物(Ti的氧化物、氮化物、碳化物、氮氧化物、碳氧氮化物等,以下相同)、Si系化合物(Si的氧化物、氮化物、碳化物、氮氧化物、碳氧氮化物等,以下相同)、金屬矽化物化合物(矽化鉬、矽化鎢、矽化鉭或該等的氮化物、氮氧化物等,以下相同)等公知的材質中的Cr系的材質。在本實施形態中,半透膜3使用Cr系化合物。
半透膜4是具有調整曝光光的光學特性的功能之功能性膜的一種,是具有改變曝光光的相位的功能之功能性膜,即相位移膜。相位移膜被設定為相對於代表波長的相位移量為大致180°。大致180°是指在180±20°的範圍內的值,更佳是指在180°±10°的範圍內的值。此外,相位移膜被設定為:對於曝光光中包含的代表波長具有比透明基板2的透射率更低且比遮光膜5的透射率更高的透射率,對於代表波長為5%至30%的透射率。
半透膜4使用Cr或Cr系化合物、Ni或Ni系化合物、Ti或Ti系化合物、Si系化合物、金屬矽化物化合物等公知的材質中的金屬矽化物系的材質。在本實施形態中,半透膜4使用矽化鉬化合物。
遮光膜5是具有調整曝光光的光學特性的功能之功能性膜的一種,是具有對曝光光進行遮光的功能之功能性膜。遮光膜5對於曝光光中包含的代表波長具有1%以下的透射率。或者,只要遮光部10中的光密度(OD值)滿足2.7以上即可。作為一例,遮光膜5是具有第一成膜層和第二成膜層的積層結構。第一成膜層由金屬膜構成,其目的在於遮光性。第二成膜層由金屬氧化物膜構成,其目的在於抑制反射。在此情況下,即使第一成膜層的透射率高於1%,只要第一成膜層以及第二成膜層的積層透射率為1%以下即可。
遮光膜5使用Cr或Cr系化合物、Ni或Ni系化合物、Ti或Ti系化合物、Si系化合物、金屬矽化物化合物等公知的材質中的Ni系材質。在本實施形態中,遮光膜5使用Ni系化合物。
半色調膜3、相位移膜4以及遮光膜5各自的材質不同,由此蝕刻特性不同。即,半色調膜3相對於相位移膜4以及遮光膜5具有蝕刻選擇性,相位移膜4相對於半色調膜3以及遮光膜5具有蝕刻選擇性,遮光膜5相對於半色調膜3以及相位移膜4具有蝕刻選擇性。
<第一次光罩的製造方法> 接著,對光罩1A的製造方法進行說明。
該製造方法具備: i)光罩坯料準備步驟(步驟1) ⅱ)阻劑膜形成步驟(步驟2) ⅲ)描繪步驟(步驟3) ⅳ)第一次顯影步驟(步驟4) ⅴ)第一次上層膜蝕刻步驟(步驟5) ⅵ)中間膜蝕刻步驟(步驟6) ⅶ)第二次顯影步驟(步驟7) ⅷ)第二次上層膜蝕刻步驟(步驟8) ⅸ)阻劑膜去除步驟(步驟9) x)阻劑膜形成步驟(步驟10) xi)描繪步驟(步驟11) xⅱ)顯影步驟(步驟12) xⅲ)下層膜蝕刻步驟(步驟13) xⅳ)阻劑膜去除步驟(步驟14)。
另外,將從阻劑膜形成步驟(步驟2)至阻劑膜去除步驟(步驟9)、從阻劑膜形成步驟(步驟10)至阻劑膜去除步驟(步驟14)分別稱為圖案化步驟。在前者的圖案化步驟中,對光罩坯料的上層膜(遮光膜)5以及中間膜(相位移膜)4進行圖案化,在後者的圖案化步驟中,對光罩坯料的下層膜(半色調膜)3進行圖案化。
如圖2(a)所示,在光罩坯料準備步驟(步驟1)中,準備光罩坯料。光罩坯料是在透明基板2上形成下層膜3,在下層膜3上形成中間膜4,在中間膜4上形成上層膜5,藉此,在透明基板2上積層蝕刻特性相互不同的下層膜3、中間膜4以及上層膜5而得。下層膜3、中間膜4以及上層膜5分別通過濺射法、蒸鍍法等進行成膜。
如圖2(b)所示,在第一次阻劑膜形成步驟(步驟2)中,在上層膜5上均匀地塗佈阻劑,而形成阻劑膜6。阻劑是藉由塗佈法、噴霧法等來塗佈。阻劑可以是正型也可以是負型,在本例中為負型。
如圖2(c)所示,在第一次描繪步驟(步驟3)中,使用描繪裝置的電子束或雷射向阻劑膜6照射曝光光,描繪規定的阻劑圖案。此时,在阻劑膜6形成不同曝光量的3個區域。第一區域6a是以相對高的曝光量進行曝光後的區域(高劑量區域)。第二區域6b是以相對低的曝光量進行曝光後的區域(低劑量區域)。第三區域6c是未曝光區域。另外,在正型阻劑的情況下,曝光量的關係與負型相反。詳細內容如本申請人的在先申請的日本特願2020-79753(日本特開2021-173944)中所記載。另外,在第一次描繪步驟(步驟3)中,除了描繪阻劑圖案之外,還描繪用於使第二次描繪步驟(步驟11)中的描繪位置對準的標記(對準標記)。雖然未圖示,但對準標記例如形成於包圍阻劑圖案的外圍區域的適當的3個位置或4個位置。
如圖2(d)所示,在第一次顯影步驟(步驟4)中,藉由顯影去除不需要的阻劑膜6(第三區域6c),形成第一次阻劑圖案。顯影是藉由浸漬法、旋塗法、槳式攪拌法、噴霧法等進行。另外,將描繪步驟(步驟3)和第一次顯影步驟(步驟4)合稱為第一次阻劑圖案形成步驟。
如圖3(a)所示,在第一次上層膜蝕刻步驟(步驟5)中,將第一次阻劑圖案作為蝕刻處理用遮罩,藉由蝕刻去除上層膜5的露出部分。蝕刻可以是乾式蝕刻、溼式蝕刻中的任一種,但是如果是大型尺寸的光罩,則較佳是溼式蝕刻。蝕刻劑是使用蝕刻液或蝕刻氣體。無論是哪種蝕刻劑,都使用對上層膜5具有蝕刻選擇性之蝕刻劑(不蝕刻中間膜4之蝕刻劑)。
如圖3(b)所示,在中間膜蝕刻步驟(步驟6)中,將上層膜5作為蝕刻處理用遮罩,藉由蝕刻去除中間膜4的露出部分。蝕刻可以是乾式蝕刻、溼式蝕刻中的任一種,但是如果是大型尺寸的光罩,則較佳是溼式蝕刻。蝕刻劑是使用蝕刻液或蝕刻氣體。無論是哪種蝕刻劑,都使用對中間膜4具有蝕刻選擇性之蝕刻劑(不蝕刻上層膜5以及下層膜3之蝕刻劑)。另外,第一次上層膜蝕刻步驟(步驟5)以及中間膜蝕刻步驟(步驟6)相當於請求項1的第一次蝕刻步驟。
如圖3(c)所示,在第二次顯影步驟(步驟7)中,藉由顯影去除不需要的阻劑膜6(第二區域6b),形成第二次阻劑圖案。方法本身與第一次顯影步驟(步驟4)相同。另外,將描繪步驟(步驟3)、第一次顯影步驟(步驟4)以及第二次顯影步驟(步驟7)合稱為第二次阻劑圖案形成步驟。
如圖3(d)所示,在第二次上層膜蝕刻步驟(步驟8)中,將第二次阻劑圖案作為蝕刻處理用遮罩,藉由蝕刻去除上層膜5的露出部分。方法本身與第一次上層膜蝕刻步驟(步驟5)相同。另外,第二次上層膜蝕刻步驟(步驟8)相當於請求項1的第二次蝕刻步驟。
如圖4(a)所示,在第一次阻劑膜去除步驟(步驟9)中,去除殘存的阻劑膜6。阻劑膜6的去除是藉由灰化法、浸漬法等進行。
如圖4(b)所示,在第二次阻劑膜形成步驟(步驟10)中,在下層膜3、中間膜4以及上層膜5上塗佈阻劑,形成阻劑膜6。方法本身與第一次阻劑膜形成步驟(步驟2)相同。
如圖4(c)所示,在第二次描繪步驟(步驟11)中,在阻劑膜6描繪規定的阻劑圖案。方法本身與第一次描繪步驟(步驟3)相同,描繪裝置是與第一次描繪步驟(步驟3)中使用的描繪裝置相同的裝置。在第二次描繪步驟(步驟11)中,描繪裝置檢測在第一次描繪步驟(步驟3)中形成的對準標記,進行透明基板2的對位。其中,第二次描繪步驟(步驟11)的阻劑圖案,只要覆蓋並保護在第一次上層膜蝕刻步驟(步驟5)、中間膜蝕刻步驟(步驟6)以及第二次上層膜蝕刻步驟(步驟8)中去除的區域即可,不要求圖案的位置精度。因此,在第二次描繪步驟(步驟11)中,不需要嚴格的對準。
如圖4(d)所示,在第二次顯影步驟(步驟12)中,藉由顯影去除不需要的阻劑膜6(部分6c),形成阻劑圖案。方法本身與第一次顯影步驟(步驟4、步驟7)相同。
如圖5(a)所示,在下層膜蝕刻步驟(步驟13)中,將阻劑圖案以及中間膜4作為蝕刻處理用遮罩,藉由蝕刻去除下層膜3的露出部分。蝕刻可以是乾式蝕刻、溼式蝕刻中的任一種,但是如果是大型尺寸的光罩,則較佳是溼式蝕刻。蝕刻劑是使用蝕刻液或蝕刻氣體。無論是哪種蝕刻劑,都使用對下層膜3具有蝕刻選擇性之蝕刻劑(不蝕刻上層膜5以及中間膜4之蝕刻劑)。
如圖5(b)所示,在第二次阻劑膜去除步驟(步驟14)中,去除殘存的阻劑膜6。方法本身與第一次阻劑膜去除步驟(步驟9)相同。
經過以上的步驟1至步驟14,完成光罩1A。
如上所述,根據本實施形態,除了不要求圖案的位置精度的描繪步驟(描繪步驟(步驟11))之外,只需一次描繪步驟(描繪步驟(步驟3))。由此,在光罩1A的製造過程中,不需要對準。因此,根據本實施形態,無對準偏差,能夠實現光罩1A的高精細化。
此外,根據本實施形態,藉由適當設定第一次阻劑圖案的形狀或者適當設定第一次阻劑圖案的一部分區域的形狀,能夠任意設定第一次圖案PA的第一區域至第三區域10、12、13的形狀。因此,根據本實施形態,能夠實現可形成的圖案形狀的多樣化。
並且,根據本實施形態,第一次圖案PA藉由追加工能夠變化為圖案形狀不同的第二次圖案。因此,根據本實施形態,能夠實現可形成的圖案形狀的進一步多樣化。
<追加工例1-1(第二次光罩的製造方法1-1)> 如圖6(a)至圖6(b)所示,在追加工例1-1中,將中間膜4作為蝕刻處理用遮罩,藉由蝕刻去除下層膜3的露出部分,即第一次圖案PA的第三區域(半色調部)13的下層膜3。由此,來形成圖案形狀從第一次圖案PA變化而成的第二次圖案PB。方法本身與下層膜蝕刻步驟(步驟13)相同。
在不需要半色調部13的色調而希望作為一般的相位移遮罩(在本例中為邊緣型相位移遮罩)使用的情況下,進行追加工例1-1。追加工例1-1由於不需要追加的描繪步驟而僅進行蝕刻步驟,因此能夠在不產生對準偏差的情況下製造遮罩特性發生了變化之第二次光罩1B。
<追加工例1-2(第二次光罩的製造方法1-2)> 如圖6(c)所示,在追加工例1-2中,將上層膜5作為蝕刻處理用遮罩,藉由蝕刻去除中間膜4的露出部分,即第一次圖案PA的第二區域(邊緣部)12的中間膜4。由此,來形成圖案形狀從第一次圖案PA變化而成的第二次圖案PC。方法本身與中間膜蝕刻步驟(步驟6)相同。
在不需要邊緣部12而希望作為一般的半色調遮罩使用的情況下,進行追加工例1-2。追加工例1-2由於不需要追加的描繪步驟而僅進行蝕刻步驟,因此能夠在不產生對準偏差的情況下製造遮罩特性發生了變化之第二次光罩1C。
<追加工例1-3(第二次光罩的製造方法1-3)> 如圖6(d)所示,在追加工例1-3中,藉由蝕刻去除第一次圖案PA的第一區域(遮光部)10的上層膜5。由此,來形成圖案形狀從第一次圖案PA變化而成的第二次圖案PD。方法本身與上層膜蝕刻步驟(步驟5、步驟8)相同。
在由於邊緣部12的寬度較狹窄而無法產生邊緣的效果且希望作為一般的相位移遮罩使用的情況下,進行追加工例1-3。追加工例1-3由於不需要追加的描繪步驟而僅進行蝕刻步驟,因此能夠在不產生對準偏差的情況下製造遮罩特性發生了變化之第二次光罩1D。
<追加工例2-1(第二次光罩的製造方法2-1)> 如圖7(a)所示,在追加工例2-1中,在作為單元圖案形成多個第一次圖案PA的狀態下,如圖8(b)所示,對於一部分的單元圖案PA進行追加工例1-1至1-3中的任一個(在本例中為追加工1-1)。如圖7(b)至圖8(a)所示,追加工的方法是在使一部分單元圖案PA以外的單元圖案PA成為被阻劑膜6覆蓋並保護的狀態後,對於一部分單元圖案PA的膜進行蝕刻處理。
根據追加工例2-1,能夠製造存在有圖案形狀不同的2種圖案(在本例中為第一次圖案PA以及第二次圖案PB)之第二次光罩1E。由此,能夠進行2種圖案的比較驗證。
<追加工例2-2(第二次光罩的製造方法2-2)> 如圖8(c)所示,在追加工例2-2中,對於第二次光罩1E的其他單元圖案PA進行不同種類的追加工(在本例中為追加工1-2)。追加工的方法與追加工2-1的方法相同。
根據追加工例2-2,能夠製造存在有圖案形狀不同的3種圖案(在本例中為第一次圖案PA以及第二次圖案PB、PC)之第二次光罩1F。由此,能夠進行3種圖案的比較驗證。
<追加工例2-3(第二次光罩的製造方法2-3)> 如圖8(d)所示,在追加工例2-3中,對於第二次光罩1F的又一其他單元圖案PA進行進一步不同種類的追加工(在本例中為追加工1-3)。追加工的方法與追加工2-1的方法相同。
根據追加工例2-3,能夠製造存在有圖案形狀不同的4種圖案(在本例中為第一次圖案PA以及第二次圖案PB~PD)之第二次光罩1G。由此,能夠進行4種圖案的比較驗證。
<追加工例3(第二次光罩的製造方法3)> 在追加工3中,使用藉由使用了第一次光罩1A的光微影法製造的被轉印基板的圖案數據對第一次圖案PA進行圖案化,該圖案數據是根據基於第一次圖案PA而形成的圖案的測定結果(例如圖9(a)所示的使用了正型阻劑的阻劑殘膜的測定結果,通常是由接收了從光罩製造商交付的第一次光罩1A的商品之面板製造商來進行測定。但是,也可以是由光罩製造商進行測定)而作成。圖9(b)至圖10(c)所示的例子是基於邊緣部12的寬度比設計值更寬之測定結果,而進行使邊緣部12的寬度變細的追加工的例子。追加工的方法(第二次光罩1H的製造方法)具備: ⅰ)第一次光罩準備步驟(步驟1) ⅱ)阻劑膜形成步驟(步驟2) ⅲ)描繪步驟(步驟3) iv)顯影步驟(步驟4) v)蝕刻步驟(步驟5) vi)阻劑膜去除步驟(步驟6)。 各步驟與上述的各種步驟相同,因此省略說明。
由此,能夠製造變化為殘膜的傾斜角度不同(例如從陡峭的狀態變平緩)的遮罩特性之第二次光罩1H (將基於第二次光罩1H的第二次圖案而形成的圖案的測定結果示於圖10(d))。
另外,作為基於圖案的測定結果之追加工的種類,除了上述以外,例如還有如下的種類。 a)使邊緣部12的寬度變寬之追加工(藉由在蝕刻步驟中利用蝕刻去除上層膜5的邊沿部,增加中間膜4的露出部分,從而使邊緣部12的寬度變寬之追加工。由此,能夠製造變化為殘膜的傾斜角度不同(例如,從平緩的狀態變得陡峭)的遮罩特性之第二次光罩。) b)使邊緣部12的一部分的寬度變寬並使邊緣部12的另一部分的寬度變細之追加工(個別地進行使邊緣部12的寬度變狹窄之追加工和使邊緣部12的寬度變寬之追加工。由此,能夠製作在面內具有各種邊緣寬度之圖案。)
另外,設置邊緣部12是為了提高面板側的製程裕度的對策。例如,為了使與源極電極/汲極電極對應的殘膜的圖案邊緣陡峭,而設置邊緣部12。邊緣部12的寬度包括追加工的前後,較佳是0.1μm以上,更佳是0.5μm以上且3.0μm以下的範圍。
此外,本發明並不限於上述實施形態,可在不脫離本發明的主旨的範圍內進行各種變更。
在上述實施形態中,下層膜是半色調膜,中間膜是相位移膜,上層膜是遮光膜。但是本發明並不限定於此。作為一例,可以採用如下的例子。 a)下層膜為相位移膜,中間膜為半色調膜,上層膜為遮光膜。 b)透射率為下層膜<中間膜<上層膜之膜。 c)透射率為上層膜>下層膜、中間膜(不論下層膜以及中間膜的透射率的大小)。
此外,在上述實施形態中,下層膜使用Cr系的材質,中間膜使用金屬矽化物系的材質,上層膜使用Ni系的材質。但是,本發明並不限定於此。例如,下層膜使用Ni系的材質,中間膜使用Cr系的材質,上層膜使用金屬矽化物系的材質等,總而言之,下層膜、中間膜以及上層膜以蝕刻特性相互不同為前提,能夠分別從Cr系的材質、金屬矽化物系的材質及Ni系的材質中的任一種、或另外的材質中選擇。
另外,只要不會物理干涉,當然能夠將以上記載的技術要素應用於其他實施形態或例子中、將以上記載的技術要素替換為其他實施形態或例子的技術要素、將以上記載的技術要素彼此组合等,此當然是本發明的意圖。
1A:第一次光罩 1B~1H:第二次光罩 10:第一區域(遮光部) 11:半透部 12:第二區域(相位移部、邊緣部) 13:第三區域(半色調部) 2:透明基板 3:半透膜(半色調膜、下層膜) 4:半透膜(相位移膜、中間膜) 5:遮光膜(上層膜) 6:阻劑膜 6a:第一區域 6b:第二區域 6c:第三區域 PA:第一次圖案 PB~PD:第二次圖案
圖1(a)是本實施形態的第一次光罩的主要部分的放大俯視圖。圖1(b)是圖1(a)的A-A線的剖面圖。 圖2(a)~(d)是本實施形態的第一次光罩的製造方法的說明圖。 圖3(a)~(d)是接著圖2的說明圖。 圖4(a)~(d)是接著圖3的說明圖。 圖5(a)、(b)是接著圖4的說明圖。 圖6(a)是本實施形態的第一次光罩的剖面圖。圖6(b)是實施形態1-1的第二次光罩的剖面圖。圖6(c)是實施形態1-2的第二次光罩的剖面圖。圖6(d)是實施形態1-3的第二次光罩的剖面圖。 圖7(a)~(d)是實施形態2-1的第二次光罩的製造方法的說明圖。 圖8(a)、(b)是接著圖7的說明圖。圖8(c)是實施形態2-2的第二次光罩的剖面圖。圖8(d)是實施形態2-3的第二次光罩的剖面圖。 圖9(a)~(d)是實施形態3的第二次光罩的製造方法的說明圖。 圖10(a)~(d)是接著圖9的說明圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
1A:第一次光罩
10:第一區域(遮光部)
11:半透部
12:第二區域(相位移部、邊緣部)
13:第三區域(半色調部)
2:透明基板
3:半透膜(半色調膜、下層膜)
4:半透膜(相位移膜、中間膜)
5:遮光膜(上層膜)
PA:第一次圖案

Claims (12)

  1. 一種光罩的製造方法,其特徵在於,具備: 光罩坯料準備步驟,準備光罩坯料,該光罩坯料在透明基板上積層有蝕刻特性相互不同的下層膜、中間膜以及上層膜; 阻劑膜形成步驟,在光罩坯料上形成阻劑膜; 第一次阻劑圖案形成步驟,形成第一次阻劑圖案,該第一次阻劑圖案的一部分具有不同曝光量的區域; 第一次蝕刻步驟,將第一次阻劑圖案作為遮罩,藉由蝕刻去除上層膜的露出部分,並且將上層膜作為遮罩,藉由蝕刻去除中間膜的露出部分; 第二次阻劑圖案形成步驟,去除阻劑圖案的一部分區域來形成第二次阻劑圖案; 第二次蝕刻步驟,將第二次阻劑圖案作為遮罩,藉由蝕刻去除上層膜的露出部分; 圖案化步驟,保留下層膜的露出部分中的必要的部分,並去除不需要的部分; 形成由第一區域、第二區域及第三區域構成之第一次圖案,該第一區域是下層膜、中間膜以及上層膜的積層部,該第二區域是下層膜以及中間膜的積層部,該第三區域是下層膜的單層部。
  2. 如請求項1所述之光罩的製造方法,其中,進一步具備追加工步驟,藉由進行追加工來形成圖案形狀從第一次圖案變化而成之第二次圖案,該追加工是藉由蝕刻去除第一次圖案的第一區域至第三區域中的至少一個的膜的至少一部分。
  3. 如請求項2所述之光罩的製造方法,其中,追加工係將中間膜作為遮罩,藉由蝕刻去除第一次圖案的第三區域的下層膜。
  4. 如請求項2所述之光罩的製造方法,其中,追加工係將上層膜作為遮罩,藉由蝕刻去除第一次圖案的第二區域的中間膜。
  5. 如請求項2所述之光罩的製造方法,其中,追加工係藉由蝕刻去除第一次圖案的第一區域的上層膜。
  6. 如請求項2所述之光罩的製造方法,其中,在將第一次圖案作為單元圖案形成多個的狀態下,對一部分單元圖案進行追加工。
  7. 如請求項6所述之光罩的製造方法,其中,對不同的單元圖案進行不同種類的追加工。
  8. 如請求項2所述之光罩的製造方法,其中,追加工係使用藉由光微影法製造的被轉印基板的圖案數據對第一次圖案進行圖案化,該圖案數據是根據基於第一次圖案而形成的圖案的測定結果而作成。
  9. 如請求項1所述之光罩的製造方法,其中,使用第一次圖案的第一區域作為遮光部發揮功能、第二區域作為相位移部發揮功能、第三區域作為半色調部發揮功能之膜,作為下層膜、中間膜以及上層膜。
  10. 如請求項9所述之光罩的製造方法,其中,使用相位移膜和半色調膜中的任一者作為下層膜;使用相位移膜和半色調膜中的另一者作為中間膜;使用遮光膜作為上層膜。
  11. 如請求項9所述之光罩的製造方法,其中,第一次圖案的第二區域作為遮光部的邊緣部發揮功能。
  12. 一種光罩,其具備:由第一區域、第二區域及第三區域構成之圖案,該第一區域是蝕刻特性相互不同的下層膜、中間膜以及上層膜的積層部,該第二區域是下層膜以及中間膜的積層部,該第三區域是下層膜的單層部。
TW112121355A 2022-07-01 2023-06-08 光罩的製造方法及光罩 TW202405552A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022-106991 2022-07-01
JP2022106991A JP2024006265A (ja) 2022-07-01 2022-07-01 フォトマスクの製造方法及びフォトマスク

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202405552A true TW202405552A (zh) 2024-02-01

Family

ID=89289150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW112121355A TW202405552A (zh) 2022-07-01 2023-06-08 光罩的製造方法及光罩

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2024006265A (zh)
KR (1) KR20240003723A (zh)
CN (1) CN117331277A (zh)
TW (1) TW202405552A (zh)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5605917B2 (ja) 2011-12-27 2014-10-15 Hoya株式会社 フォトマスクの製造方法、パターン転写方法及びフラットパネルディスプレイの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20240003723A (ko) 2024-01-09
JP2024006265A (ja) 2024-01-17
CN117331277A (zh) 2024-01-02

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
JP7276778B2 (ja) フォトマスクの製造方法、フォトマスク、及び表示装置の製造方法
JP3411613B2 (ja) ハーフトーン型位相シフトマスク
JP6573591B2 (ja) フォトマスクの製造方法、フォトマスク、及び表示装置の製造方法
GB2270996A (en) Attenuated phase-shifted reticule using sub-resolution pattern
JPH08272071A (ja) 位相シフトマスクとその製造方法、ならびにマスクブランク
JP6586344B2 (ja) フォトマスクの製造方法、フォトマスク、および、表示装置の製造方法
JP6271803B1 (ja) フォトマスク及びフォトマスクブランクス並びにフォトマスクの製造方法
TW202405552A (zh) 光罩的製造方法及光罩
KR20160073922A (ko) 포토마스크의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법
JP7545791B1 (ja) フォトマスクの製造方法
JP3110855B2 (ja) 投影露光用基板の製造方法とこの基板を用いたパターン形成方法
TWI838928B (zh) 光罩坯料的製造方法以及光罩的製造方法
JP7393573B1 (ja) フォトマスクの製造方法
TWI820920B (zh) 光罩及光罩的製造方法
TW201823856A (zh) 光罩之製造方法、光罩、及顯示裝置之製造方法
JP7383490B2 (ja) フォトマスク
JP3173314B2 (ja) 位相シフトマスクの製造方法
TW202434990A (zh) 光罩的製造方法及光罩
CN118550149A (zh) 光掩模的制造方法以及光掩模
JPH09179289A (ja) 位相シフト露光マスクの製造方法
KR20240133597A (ko) 포토마스크의 제조 방법 및 포토마스크
KR20240151108A (ko) 포토마스크의 제조 방법
JP2024150297A (ja) フォトマスクの製造方法
CN115016224A (zh) 多色调光掩模的制造方法以及多色调光掩模