TWI454834B - 多調式光罩之製造方法及圖案轉印方法 - Google Patents

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Description

多調式光罩之製造方法及圖案轉印方法
本發明係關於一種用於例如液晶顯示裝置等平板顯示器(Flat Panel Display，以下稱FPD)等之製造中的多調式光罩之製造方法、及使用上述多調式光罩之圖案轉印方法。
例如FPD用之薄膜電晶體(Thin Film Transistor，以下稱TFT)基板係使用於透明基板上形成有包含遮光部及透光部之轉印圖案之光罩，經過例如5次~6次之光微影步驟而製造。近年來，為削減光微影步驟數，而開始使用於透明基板上形成有包含遮光部、半透光部、及透光部之轉印圖案之多調式光罩。
於上述多調式光罩中，例如，遮光部係於透明基板上將半透光膜與遮光膜依該順序形成而成，半透光部係將半透光膜形成於透明基板上而成，透光部可設為透明基板露出而成者。又，此處，所謂「依該順序」為只要不妨礙蝕刻者即可，亦可於膜間插入有其他膜。如此之多調式光罩因必需對半透光膜與遮光膜分別實施特定之圖案化，故藉由描繪及顯影每項至少進行2次而製造。具體而言，例如，首先，準備將半透光膜、遮光膜、及第1抗蝕膜於透明基板上依該順序積層而成之空白光罩。然後，對第1抗蝕膜實施第一次之描繪及顯影，從而形成覆蓋遮光部之形成區域及半透光部之形成區域之第1抗蝕圖案，將第1抗蝕圖案作為遮罩而蝕刻遮光膜及半透光膜。其次，除去第1抗蝕圖案而形成第2抗蝕膜，對第2抗蝕膜實施第二次之描繪及顯影從而形成覆蓋遮光部之形成區域之第2抗蝕圖案。進而將第2抗蝕圖案作為遮罩而蝕刻遮光膜，並除去第2抗蝕圖案。
然而，用於例如FPD用之TFT基板之製造等中之光罩與半導體製造用之光罩相比為大型，例如一邊為500 mm以上之方形，甚至1邊為超過1000 mm之方形者最近也不少，故描繪需要較長時間。另一方面，欲提高如此之FPD製品之生產效率且降低價格之要求亦強烈。
因此，發明者著眼於對於描繪及顯影每項至少進行2次之上述方法提高生產率之要求。又，上述方法中，因於第1次之描繪與第2次之描繪之間進行顯影、圖案化(蝕刻)步驟，故必需將自描繪機卸下且藉由上述步驟而處理之光罩中間體再次安裝於描繪機。於如此之情形時，為消除第1次與第2次所描繪之圖案間之偏移而進行描繪，雖讀取藉由描繪機而形成於遮罩上之對準標記，並以該對準標記位置為基準實施利用描繪機之適當之修正並進行描繪(稱為對準描繪)，但即便如此亦難以完全防止位置偏移。於如此之對準描繪時所產生之位置偏移例如根據本發明者之研究有時會產生0.1 μm~0.5 μm左右，於該情形時，轉印圖案之形成精度下降。例如，當欲利用如此之多調式光罩製作液晶顯示裝置用之TFT時，作為設計值本來具有相同之線寬之遮光圖案變為起因於上述位置偏移而不同之線寬，且於面內，相當於所產生之上述位置偏移量，而沿線寬產生分佈。
進而，根據本發明者之見解，形成根據位置不同而抗蝕殘膜值不同之抗蝕圖案，且藉由利用該抗蝕圖案之減膜可削減描繪及顯影之次數。具體而言，首先，準備將半透光膜、遮光膜、及第1抗蝕膜於透明基板上依該順序積層而成之空白光罩。然後，對第1抗蝕膜實施描繪及顯影，從而形成覆蓋遮光部之形成區域及半透光部之形成區域、且半透光部之形成區域中之抗蝕膜之厚度較遮光部之形成區域中之抗蝕膜之厚度薄之第1抗蝕圖案。將該第1抗蝕圖案作為遮罩而蝕刻遮光膜及半透光膜。其次，將第1抗蝕圖案減膜並除去半透光部之形成區域中之第1抗蝕圖案，藉此，使遮光膜露出，從而形成覆蓋遮光部之形成區域之第2抗蝕圖案。進而將第2抗蝕圖案作為遮罩而蝕刻遮光膜，其後除去第2抗蝕圖案。若使用如此之方法，則於製造包含透光部、半透光部、遮光部之(即3調式之)多調式光罩時，僅進行1次描繪步驟即可。
然而，將其應用於現實之生產步驟中，還存在幾處困難。其一係關於對大型空白光罩之描繪步驟中，根據位置不同而使曝光量發生變化之技術。光罩用之描繪曝光裝置一般而言無需描繪包含中間色之圖案，因此雖進行用以描繪之光束掃描，但使曝光量發生變化並不容易。
作為針對上述之解決方法，有以下者。日本專利特開2002-189280號公報(專利文獻1)中，記載有對於空白光罩，以相對於形成透光部之部分抗蝕劑完全被感光之曝光量，或以比相對於形成半透光部之部分抗蝕劑完全被感光之曝光量少之曝光量對抗蝕膜進行曝光之步驟。又，日本專利特開2005-024730號公報(專利文獻2)中，記載有對於形成半透光部之部分，包含使用電子束描繪機或雷射描繪機，並利用上述描繪機之解像極限以下之圖案之描繪資料而進行描繪之抗蝕膜曝光步驟。
然而，根據本發明者之研究，不僅進行描繪步驟，而且進行藉由描繪、顯影所形成之抗蝕圖案之減膜之步驟中亦存在困難，且發現存在技術性課題。例如，將抗蝕膜減膜之步驟中，必需對空白光罩之形成有抗蝕膜之整個面內進行均一之減膜。若根據面內位置不同而產生不均一之減膜，則抗蝕劑之殘膜量變得不均一，且藉由後續步驟之蝕刻而形成之遮光部、或半透光部之線寬相對於設計值發生變動。因大型光罩為大面積，故不易維持面內之均一性。作為阻礙減膜之面內均一性之因素之一，可列舉影響減膜之面內均一性之抗蝕劑之減膜量依存於轉印用圖案之形狀。具體而言，大多情況下在欲獲得之轉印用圖案中，根據作為最終製品之裝置，有遮光部與半透光部之疏密之分佈，或遮光部與半透光部之面積比率中有分佈。於該情形時，例如，存在第1抗蝕圖案之稀疏之區域(每單位面積之開口面積之比例較大之區域)中減膜速度相對增大，第1抗蝕圖案之密集之區域(每單位面積之開口面積之比例較小之區域)中減膜速度相對減少之情形。其結果，存在正確地進行利用減膜之形狀控制變得困難，且轉印圖案之形成精度下降之情形。特別是，因FPD用光罩中抗蝕圖案之疏密差相對較大，故有容易出現減膜速度之不均一性之傾向。
因此，本發明之目的在於藉由利用抗蝕圖案之減膜而削減描繪及顯影之次數，並且提高抗蝕圖案之減膜速度之面內均一性且提高轉印圖案之形成精度。
本發明之第1態樣係一種多調式光罩之製造方法，其係於透明基板上形成包含遮光部、半透光部、及透光部之轉印圖案者，且藉由下述步驟形成上述透光部、上述半透光部、及上述遮光部，即，準備將半透光膜、遮光膜、及抗蝕膜於上述透明基板上依該順序積層而成之空白光罩之步驟；對上述抗蝕膜實施描繪及顯影，從而形成覆蓋上述遮光部之形成區域及上述半透光部之形成區域、且上述半透光部之形成區域中之上述抗蝕膜之厚度較上述遮光部之形成區域中之上述抗蝕膜之厚度薄之第1抗蝕圖案之步驟；將上述第1抗蝕圖案作為遮罩進行蝕刻之第1蝕刻步驟；使用將上述第1抗蝕圖案減膜而形成之第2抗蝕圖案進行蝕刻之第2蝕刻步驟；且上述第1抗蝕圖案之減膜係於上述透光部之形成區域中上述半透光膜或上述抗蝕膜露出之狀態下進行。
本發明之第2態樣係一種多調式光罩之製造方法，其係於透明基板上形成包含遮光部、半透光部、及透光部之轉印圖案者，且包含：準備將半透光膜、遮光膜、及抗蝕膜於上述透明基板上依該順序積層而成之空白光罩之步驟；對上述抗蝕膜實施描繪及顯影，形成覆蓋上述遮光部之形成區域及上述半透光部之形成區域、且上述半透光部之形成區域中之上述抗蝕膜之厚度較上述遮光部之形成區域中之上述抗蝕膜之厚度薄之第1抗蝕圖案之步驟；將上述第1抗蝕圖案作為遮罩而蝕刻上述遮光膜，從而使上述半透光膜之一部分露出之第1蝕刻步驟；將上述第1抗蝕圖案減膜，且使上述半透光部之形成區域中之上述遮光膜露出，從而形成覆蓋上述遮光部之形成區域之第2抗蝕圖案之步驟；將上述第2抗蝕圖案及露出之上述遮光膜作為光罩而蝕刻上述半透光膜從而使上述透明基板之一部分露出之第2蝕刻步驟；將上述第2抗蝕圖案作為遮罩而蝕刻露出之上述遮光膜從而使上述半透光膜之一部分露出之第3蝕刻步驟；及除去上述第2抗蝕圖案之步驟。
本發明之第3態樣係一種多調式光罩之製造方法，其係於透明基板上形成包含遮光部、半透光部、及透光部之轉印圖案者，且藉由下述步驟形成上述透光部、上述半透光部、及上述遮光部，即，準備將半透光膜、遮光膜、及抗蝕膜於上述透明基板上依該順序積層而成之空白光罩之步驟；對上述抗蝕膜實施描繪及顯影，形成覆蓋上述遮光部之形成區域及上述半透光部之形成區域、且上述半透光部之形成區域中之上述抗蝕膜之厚度較上述遮光部之形成區域中之上述抗蝕膜之厚度薄之第1抗蝕圖案之步驟；將上述第1抗蝕圖案作為遮罩而進行蝕刻之第1蝕刻步驟；及使用將上述第1抗蝕圖案減膜而形成之第2抗蝕圖案進行蝕刻之第2蝕刻步驟；且於形成上述第1抗蝕圖案之步驟中，於上述透光部之形成區域形成上述轉印圖案中不包含之暫定抗蝕圖案；於上述第1蝕刻步驟中，將上述暫定抗蝕圖案作為遮罩，形成暫定遮光膜圖案；於上述第2蝕刻步驟中，除去上述暫定抗蝕圖案與上述暫定遮光膜圖案。
本發明之第4態樣係一種多調式光罩之製造方法，其係於透明基板上形成包含遮光部、半透光部、及透光部之轉印圖案者，且包含：準備將半透光膜、遮光膜、及抗蝕膜於上述透明基板上依該順序積層而成之空白光罩之步驟；對上述抗蝕膜實施描繪及顯影，形成覆蓋上述遮光部之形成區域及上述半透光部之形成區域、且上述半透光部之形成區域中之上述抗蝕膜之厚度較上述遮光部之形成區域中之上述抗蝕膜之厚度薄之第1抗蝕圖案之步驟；將上述第1抗蝕圖案與上述暫定抗蝕圖案作為遮罩而蝕刻上述遮光膜，從而使上述半透光膜之一部分露出之第1蝕刻步驟；將上述第1抗蝕圖案減膜，使上述半透光部之形成區域中之上述遮光膜露出，並形成覆蓋上述遮光部之形成區域之第2抗蝕圖案之步驟；將上述第2抗蝕圖案及露出之上述遮光膜作為遮罩而蝕刻上述半透光膜從而除去上述暫定抗蝕圖案，並且使上述透光部之形成區域之上述透明基板露出之第2蝕刻步驟；將上述第2抗蝕圖案作為遮罩而蝕刻露出之上述遮光膜從而使上述半透光膜之一部分露出之第3蝕刻步驟；及除去上述第2抗蝕圖案之步驟。
本發明之第5態樣係如第4態樣中記載之多調式光罩之製造方法，其中上述暫定抗蝕圖案之除去係藉由伴隨上述半透光膜之蝕刻之剝離而進行。
本發明之第6態樣係如第5態樣中記載之多調式光罩之製造方法，其中上述暫定抗蝕圖案之尺寸係線寬為1 μm以下。
本發明之第7態樣係如第4至第6態樣中任一項所記載之多調式光罩之製造方法，其中上述暫定抗蝕圖案之膜厚係與上述遮光部之形成區域中之上述抗蝕膜之厚度相等。
本發明之第8態樣係如第4至第6態樣中任一項所記載之多調式光罩之製造方法，其中上述暫定抗蝕圖案之膜厚係與上述半透光部之形成區域中之上述抗蝕膜之厚度相等。
本發明之第9態樣係如第1至第8態樣中任一項所記載之多調式光罩之製造方法，其中上述半透光膜包含含有矽之材料。
本發明之第10態樣係一種圖案轉印方法，其包含下述步驟：經由根據如第1至第9態樣中任一項所記載之製造方法製造之多調式光罩，對形成於被轉印體上之被轉印抗蝕膜照射上述曝光光，藉此於上述被轉印抗蝕膜上轉印上述轉印圖案。
根據本發明，可藉由利用抗蝕圖案之減膜而削減描繪及顯影之次數，並且提高抗蝕圖案之減膜速度之面內均一性且提高轉印圖案之形成精度。
如上所述，多調式光罩之製法方法中，例如，為實現3調式(透光部、遮光部、半透光部)，必需對透明基板上形成的2層膜實施圖案化，且必需於先前之製造方法中進行至少2次之描繪及顯影步驟。進而，於4調式以上之多調式光罩中必需進行至少2次、或更多次數之描繪、顯影步驟。因而，期待生產效率、製造成本之改良。進而，由於複數次之描繪之圖案之相互之位置偏移而引起轉印圖案之形成精度之下降。因此，本發明者為解決上述課題而致力於描繪及顯影步驟之次數之削減。
首先，如圖7(a)所例示般，準備將半透光膜101'、遮光膜102'依該順序形成於透明基板100'上、且於最上層形成有抗蝕膜103'之空白光罩10b'。然後，如圖7(b)之103p'中以實線所例示般，對空白光罩10b'所具有之抗蝕膜103'實施曝光、顯影，從而形成具有例如2段階之厚度之第1抗蝕圖案103p'。
第1抗蝕圖案103p'形成為覆蓋遮光部110'之形成區域及半透光部115'之形成區域，且半透光部115'之形成區域中之抗蝕膜103'之厚度較遮光部110'之形成區域中之抗蝕膜103'之厚度薄。又，所謂遮光部110'或半透光部115'之形成區域，係指在欲獲得之多調式光罩中，欲形成遮光部110'或半透光部115'之區域。
然後，將第1抗蝕圖案103p'作為遮罩而蝕刻遮光膜102'及半透光膜101'。其次，如圖7(b)之104p'中以虛線與部分實線所例示般，將第1抗蝕圖案103p'減膜，從而形成覆蓋遮光部110'之形成區域之第2抗蝕圖案104p'。然後，於圖7(c)中，例示將第2抗蝕圖案104p'作為遮罩而蝕刻半透光膜101'後，將第2抗蝕圖案104p'除去完時之態樣。根據該方法，可分別將描繪及顯影步驟之次數削減至1次，且可解決上述之課題。此處，所謂減膜，係指例如自抗蝕圖案103p'之露出之上部(表面)沿垂直方向使所需量之抗蝕圖案103p'消失，從而使膜厚減少。
上述中第1抗蝕圖案103p'之減膜可藉由例如使用電漿灰化法將由電漿而產生之活性物質例如活性氧供給至第1抗蝕圖案103p'，且分解並灰化(ashing)構成抗蝕膜103'之有機物而進行。然而，根據本發明者之研究，可知該方法中第1抗蝕圖案103p'之減膜速度之面內均一性不充分。其結果，正確地進行利用減膜之抗蝕圖案之形狀控制變得困難，例如，如圖7(c)之125所示，可知存在部分之轉印圖案之尺寸形成得較預定區域小之情形。
因此本發明者就降低減膜速度之面內均一性之理由進行積極研究。
以下，參照圖說明其理由。
圖6係例示第1抗蝕圖案103p'之減膜機制之剖面圖。圖6中，(b1)表示減膜前之第1抗蝕圖案103p'之構成，(b2)表示利用活性氧將第1抗蝕圖案103p'減膜之情形，(b3)表示將藉由減膜所獲得之第2抗蝕圖案104p'作為遮罩而蝕刻遮光膜從而形成轉印圖案之情形。
如圖6(b1)所示，第1抗蝕圖案103p'包含稀疏之區域(例如，每單位面積之開口面積之比例較大之區域)與密集之區域(例如，每單位面積之開口面積之比例較小之區域)。具體而言，例如透光部120'(參照圖7(c))之形成區域相當於稀疏之區域，遮光部110'(參照圖7(c))或半透光部115'(參照圖7(c))之形成區域相當於密集之區域。
此處，於稀疏之區域中，因作為減膜對象之抗蝕材料(第1抗蝕圖案103p')相對較少，故活性氧之消耗並無那麼多。因此，稀疏之區域中，易成為供給至第1抗蝕圖案103p'之每單位面積之活性氧之供給量較藉由將第1抗蝕圖案103p'減膜所消耗之每單位面積之活性氧之消耗量多之狀態。即，於稀疏之區域中第1抗蝕圖案103p'之減膜速度容易相對地增大。
對此，於密集之區域中，因作為減膜對象之抗蝕材料(第1抗蝕圖案103p')相對充足地存在，故活性氧之消耗量變多。因此，密集之區域中，易成為供給至第1抗蝕圖案103p'之每單位面積之活性氧之供給量較藉由將第1抗蝕圖案103p'減膜所消耗之每單位面積之活性氧之消耗量不充分之狀態。即，於密集之區域第1抗蝕圖案103p'之減膜速度容易相對地減少。
如此，可知存在受到作為減膜對象之第1抗蝕圖案103p'之形狀之影響，從而減膜速度之面內均一性下降之情形。於該情形時，藉由減膜速度之面內均一性下降，正確地進行利用減膜之形狀控制變得困難，如圖6(b3)所例示般轉印圖案之形成精度下降。特別是，FPD用光罩中因抗蝕圖案之疏密差相對較大，故有易顯著地出現減膜速度之不均一性之傾向。又，減膜速度之面內均一性之下降不僅出現於抗蝕圖案之疏密差較大之情形時，亦顯著地出現於抗蝕圖案之開口面積自身之差較大之情形。
因此本發明者就提高減膜速度之面內均一性之方法進一步進行積極研究。其結果發現於減膜處理步驟中，將活性氧之消耗量於面內均一化之方法。即，最終獲得以下見解：於活性氧相對地易變得過量之區域(抗蝕膜之露出較少之區域)，使與活性氧反應之材料露出，藉此，使供給至第1抗蝕圖案103p'之活性氧之一部分消耗，從而可提高減膜速度之面內均一性。
根據本發明者之研究，藉由採用如此之方法，形成於多調式光罩之半透光部與遮光部之圖案線寬(即，半透光膜圖案與遮光膜圖案之線寬)可接近於遮罩之設計資料所提供之設計值。又，即便設計值與實際之線寬產生特定之差異，亦可使該產生之差異於面內均一。
本發明係基於本發明者所提出之上述見解者。
<本發明之第1實施形態>
以下，參照圖1及圖2對本發明之第1實施形態進行說明。圖1係本第1實施形態之多調式光罩10之製造步驟之流程圖。圖2係表示使用多調式光罩10之圖案轉印方法之剖面圖。
(1)多調式光罩之製造方法 (空白光罩準備步驟)
首先，如圖1(a)所例示般，準備將半透光膜101、遮光膜102依該順序形成於透明基板100上、且於最上層形成有抗蝕膜103之空白光罩10b。
透明基板100主要由作為包含含有例如石英(SiO2 )玻璃、或SiO2 、Al2 O3 、B2 O3 、RO(R為鹼土金屬)、R2 O(R2 為鹼金屬)等低脹玻璃等之平板而構成。透明基板100之主面(正面及背面)經研磨等平坦且平滑地構成。透明基板100可設為例如一邊為2000 mm~2400 mm左右之方形。透明基板100之厚度可設為例如3 mm~20 mm左右。
半透光膜101包含含有鉬(Mo)或鉭(Ta)等金屬材料與矽(Si)之材料，且包含例如MoSi、MoSix、MoSiN、MoSiON、MoSiCON、TaSix等。半透光膜101構成為可使用氟(F)系之蝕刻液(或蝕刻氣體)而進行蝕刻。又，半透光膜101具有對包含含有硝酸鈰銨((NH4 )2 Ce(NO3 )6 )及過氯酸(HClO4 )之純水之鉻用蝕刻液之蝕刻耐性，且作為如後述般使用鉻用蝕刻液蝕刻遮光膜102時之蝕刻終止層而發揮作用。
遮光膜102實質上含有鉻(Cr)。又，若於遮光膜102之表面積層有Cr化合物(CrO、CrC、CrN等)(未圖示)，則遮光膜102之表面可具有反射抑制功能。遮光膜102構成為可使用上述之鉻用蝕刻液而進行蝕刻。
抗蝕膜103可由正型光阻劑材料或負型光阻劑材料而構成。於以下之說明中，將抗蝕膜103作為由正型光阻劑材料而形成者。抗蝕膜103可使用例如狹縫塗佈機或旋轉塗佈機等而形成。
(第1抗蝕圖案形成步驟)
其次，對空白光罩10b利用雷射描繪機等進行描繪曝光，使抗蝕膜103感光，將顯影液供給至抗蝕膜103並進行顯影，從而形成覆蓋遮光部110之形成區域及半透光部115之形成區域之第1抗蝕圖案103p。將形成有第1抗蝕圖案103p之狀態例示於圖1(b)。如圖1(b)所示，第1抗蝕圖案103p形成為半透光部115之形成區域中之抗蝕膜103之厚度較遮光部110之形成區域中之抗蝕膜103之厚度薄。又，所謂遮光部110或半透光部115之形成區域係指欲獲得之多調式光罩10中，欲形成遮光部110或半透光部115之區域。
如此，為形成厚度不同之第1抗蝕圖案103p，可使用例如以下之方法。根據以下之方法，可藉由1次描繪與1次顯影處理而形成具有2個以上之殘膜量之第1抗蝕圖案103p。具體而言，於準備上述之空白光罩10b進行描繪時，於形成透光部120之區域，應用使抗蝕膜103完全感光之曝光量，又，於形成半透光部115之區域，應用較使抗蝕膜103完全感光少之曝光量。就該描繪方法之詳細情況，以下舉出2個例子進行詳細敍述。
(a)利用半劑量描繪之方法
將編排有遮光部110、透光部120及半透光部115之全部之圖案資料之遮罩圖案之合成資料以如圖8(a)所示般，包含遮光部資料110d、透光部資料120d、及半透光部資料115d之情形作為例子。於該情形時，將遮罩圖案之合成資料分離為圖8(b)所示之遮光部資料110d及透光部資料120d、與圖8(c)所示之半透光部資料115d。此處，上述資料之分離時，遮光部資料110d可包含於圖8(c)之半透光部資料側。於使用正型抗蝕劑之情形時，因遮光部資料110d為無法進行描繪之部分，故無論根據哪一種之資料分離方法，於以後之描繪步驟中表示相同之結果，故不會產生問題。而且，以抗蝕膜103可完全除去之曝光量(100%)對透光部120之形成區域進行描繪後，以抗蝕膜103完全被感光之曝光量之大約一半之曝光量對半透光部115之形成區域進行描繪，藉此，可進行圖8(a)所示之圖案之描繪。再者，就透光部120之形成區域與半透光部115之形成區域之描繪之順序而且，雖順序不同，但哪一個在先均可。於抗蝕膜103上(正抗蝕劑上之描繪例)描繪上述圖8(a)所示之描繪圖案時之曝光量之分佈如圖9所示。即，區域C(透光部120之形成區域)之曝光量為100%，區域A(半透光部115之形成區域)之曝光量為50%，區域B(遮光部110之形成區域)之曝光量為0%(未曝光)。半透光部之曝光量並不限定於上述之值，例如可設為30%以上70%以下。只要為該範圍，則抗蝕殘膜量作為蝕刻時之遮罩不會產生不良，且可在明確保持抗蝕膜之較厚之部分與較薄之部分之邊界之狀態下進行精度之較高之減膜。
繼而，如作為圖9之I-I剖面圖的圖10(a)所示，以圖9所示之曝光分佈進行描繪之情形時，以區域B未曝光，區域A曝光、顯影後之膜厚為區域B之殘膜值之大約一半之方式調節描繪時之曝光量。於區域C進行抗蝕圖案化時，提供抗蝕劑完全被除去之足夠之曝光量。例如，作為此時之描繪方法，利用雷射描繪機以曝光量100%之光量進行區域C之描繪後，以曝光量50%左右之光量進行區域A之描繪。就區域A、C之描繪順序而言哪一個在先均可。
其次，如圖10(b)所示般，以具有膜厚差之方式對抗蝕膜103進行顯影。此時，抗蝕膜103之膜厚為區域A係區域B之大約一半左右，區域C為完全被除去之狀態。又，此處，雖將半透光部115之形成區域(區域A)之曝光量設為50%，但根據所需之殘膜值，可於例如20%~80%左右之範圍內進行變更。藉由如此般變更曝光量，可以顯影後成為所需之殘膜值之方式形成區域A。本第1實施形態中，可於如此般一個步驟中連續地進行描繪。
(b)利用未解像圖案描繪之方法
其次，對其他抗蝕圖案形成方法進行說明。於該方法中，亦使用上述空白光罩10b，並使用雷射描繪機等進行描繪。描繪圖案如作為一例圖12所示般，包含遮光部圖案110a、110b、透光部圖案120p、及半透光部圖案115p。此處，半透光部圖案115p為形成有包含使用之描繪機之解像極限以下之微細圖案(線與間隙)之遮光圖案115a、及透過圖案115b之區域。例如，若使用之雷射描繪機之解像極限為2.0 μm，則圖12中半透光部圖案115p中之透過圖案115b之間隙寬度可設為未滿2.0 μm，且可將遮光圖案115a之線寬設為描繪機之解像極限以下之未滿2.0 μm。又，於線與間隙圖案之情形時，可根據將線寬設為多少，調節藉由該圖案進行曝光時之曝光量，並可最終控制形成半透光部115之部分上之抗蝕膜103之殘膜值。例如，線寬可設為未滿描繪機之解像最小線寬之1/2，例如1/8~1/3。
使用包含如此之遮光部圖案110a、110b、透光部圖案120p、及半透光部圖案115p之圖案之描繪資料(於圖12之圖案之情形時，例如較佳為利用合成透光部圖案120p之資料與半透光部圖案115p之資料之1種資料)進行一次描繪。將此時之曝光量作為形成有透光部120之區域之抗蝕膜103充分地被感光之曝光量。於是，於形成有透光部120之區域(圖11所示之C區域)中，抗蝕膜103充分地被感光；於形成有遮光部110之區域(圖11所示之B區域)中，抗蝕膜103為未曝光(未曝光)狀態。進而，於形成有半透光部115之區域(圖11所示之A區域)中，因上述遮光圖案115a無法利用描繪機解像，故無法描繪其線寬，作為整體之曝光量變得不足。即，於半透光部115之形成區域中可獲得與減少該形成區域整體之曝光量並對抗蝕膜103進行曝光相同之效果。描繪後，若將其以特定之顯影液進行顯影，則空白光罩10b上形成有遮光部110(B區域)與半透光部115(A區域)中抗蝕膜103之殘膜值不同之第1抗蝕圖案103p(參照圖11(b))。半透光部115之形成區域中，因實際之曝光量較抗蝕膜103完全被感光之曝光量少，故若對抗蝕膜103進行顯影，則無法完全溶解，且以較未曝光之遮光部110之抗蝕膜103薄之膜厚而殘存。又，透光部120中，抗蝕膜103成為完全被除去之狀態。
又，包含2個以上之殘膜量之抗蝕圖案之形成方法並不限定於上述。可藉由一面進行描繪機之光束掃描，一面根據掃描區域變更其強度之方法等上述以外之方法根據抗蝕膜103之位置進行不同之曝光量之描繪。
(第1蝕刻步驟)
其次，如圖1(c)所示般，將形成之第1抗蝕圖案103p作為遮罩，蝕刻遮光膜102從而形成遮光膜圖案102p。遮光膜102之蝕刻可將上述之鉻用蝕刻液利用噴霧方式等方法供給至遮光膜102而進行濕式蝕刻。此時，基底之半透光膜101作為蝕刻終止層而發揮作用。如此，將形成有遮光膜圖案102p之狀態例示於圖1(c)。
(第2抗蝕圖案形成步驟)
其次，將第1抗蝕圖案103p減膜，而使半透光部115之形成區域中之遮光膜102露出。此時，抗蝕膜103之較厚之遮光部110之形成區域中殘留有抗蝕膜103。藉此，形成覆蓋遮光部110之形成區域之第2抗蝕圖案104p。將其狀態例示於圖1(d)。
第1抗蝕圖案103p之減膜可使第1抗蝕圖案103p灰化而進行。例如，使氧(O2 )氣等反應性氣體之電漿產生，利用產生之活性氧將作為有機物之抗蝕劑分解為COx及H2 O等並除去，藉此，可進行減膜。若如此般將活性氧供給至第1抗蝕圖案103p，則可分解構成抗蝕膜103之有機物並進行減膜。作為反應性氣體，可使用例如O3 氣體或O2 氣體。O3 氣體可藉由利用例如公知之真空紫外線(Vacuum Ultra-Violet：以下稱VUV)照射裝置、或準分子UV燈、低壓水銀燈等光照射，或電漿照射使空氣中之氧(O2 )臭氧(O3 )化而產生。
此處所謂活性氧，可認為係指例如除O3 自身以外，包含於電漿化之O3 氣體或O2 氣體中之羥基自由基(HO‧)、或包含反應性氣體中存在之為與抗蝕膜103發生反應而具有充分之活性之氧原子(O)之化學物種全體。
然，如上所述，於藉由供給活性氧而將第1抗蝕圖案103p減膜之情形時，根據第1抗蝕圖案103p之形狀，存在活性氧之供給量與消耗量之平衡於面內變得不均一從而減膜速度之面內均一性下降之情形。即，第1抗蝕圖案103p於稀疏之區域中，存在減膜速度相對地增大之情形。
對此，本第1實施形態中，於抗蝕膜103之露出較少之區域中，於具有消耗活性氧之效果之半透光膜101露出之狀態下將第1抗蝕圖案103p減膜。藉此使供給至第1抗蝕圖案103p之活性氧之一部分消耗，不論抗蝕圖案之疏密，活性氧之供給量與消耗量之平衡於面內變得均一，從而可提高減膜速度之面內均一性。圖4係表示本第1實施形態之第1抗蝕圖案103p之減膜機制之剖面圖。圖4中，(b1)表示減膜前之第1抗蝕圖案103p之構成；(b2)表示利用活性氧將第1抗蝕圖案103p減膜之情形；(b3)表示將藉由減膜所獲得之第2抗蝕圖案104p作為遮罩而形成轉印圖案之情形。如圖4所示，根據本第1實施形態，於稀疏之區域將半透光膜101露出並進行配置，藉此，可抑制於稀疏之區域及密集之區域之各者所消耗之每單位面積之活性氧之消耗量之差。
即，使供給至第1抗蝕圖案103p之活性氧之一部分藉由露出之半透光膜101而消耗。然後，藉由將第1抗蝕圖案103p減膜所消耗之每單位面積之活性氧之消耗量之面內之差能夠以藉由半透光膜101所消耗之每單位面積之活性氧之消耗量而填補。其結果，可提高減膜速度之面內均一性，且可正確地進行藉由減膜而形成之第2抗蝕圖案104p之形狀控制。又，半透光膜101所具有之活性氧之消耗效果係藉由使包含於半透光膜101之Si與活性氧發生反應，從而活性氧被Si所捕捉，或因活性氧與半透光膜101表面之間所產生之相互作用使活性氧失活而產生。
(第2蝕刻步驟)
其次，將第2抗蝕圖案104p及露出之遮光膜102作為遮罩，蝕刻半透光膜101而形成半透光膜圖案101p，從而使透明基板100部分露出。半透光膜101之蝕刻可藉由將氟(F)系之蝕刻液(或蝕刻氣體)供給至半透光膜101而進行。如此，將形成有半透光膜圖案101p之狀態例示於圖1(e)。
(第3蝕刻步驟)
繼而，將第2抗蝕圖案104p作為遮罩，進而蝕刻遮光膜102從而使半透光膜101露出。遮光膜102之蝕刻可藉由將上述之鉻用蝕刻液供給至遮光膜102而進行。此時，基底之半透光膜101作為蝕刻終止層而發揮作用。將第3蝕刻步驟所實施之狀態例示於圖1(f)。
(第2抗蝕圖案除去步驟)
然後，除去第2抗蝕圖案104p，從而完成本第1實施形態之多調式光罩10之製造。第2抗蝕圖案104p可藉由使剝離液等與第2抗蝕圖案104p接觸而除去。將除去第2抗蝕圖案之狀態例示於圖1(g)。
藉由以上，完成如例示於圖1(g)之多調式光罩10之製造步驟。圖1(g)所示之多調式光罩10係用於例如平板顯示器(FPD)用之薄膜電晶體(TFT)基板之製造等。然，圖1(g)係例示多調式光罩之積層結構者，實際之圖案未必與此相同。
多調式光罩10包含之遮光部110、半透光部115、及透光部120係構成為相對於具有例如i線~g線之範圍內之代表波長之曝光光，分別具有特定之範圍內之透過率。即，遮光部110構成為使曝光光遮蔽(光透過率大約為0%)，透光部120構成為使曝光光大約透過100%。且，半透光部115構成為例如曝光光之透過率為20%~80%(將足夠寬之透光部120之透過率設為100%時，以下同樣)，較佳為減少至30%~60%左右。又，所謂i線(365 nm)、h線(405 nm)、g線(436 nm)，係指水銀(Hg)之主要之發光光譜，此處所謂代表波長係指i線、h線、g線中任一之任意之波長。又，相對於i線~g線中任一之波長，更佳為上述透過率者。
(2)對被轉印體之圖案轉印方法
圖2中例示根據使用多調式光罩10之圖案轉印步驟而形成於被轉印體30上之抗蝕圖案302p(實線部)之部分剖面圖。抗蝕圖案302p係藉由對作為形成於被轉印體30上之被轉印抗蝕膜之正型抗蝕膜302(虛線部與部分實線部)經由多調式光罩10照射曝光光，並進行顯影而形成。被轉印體30包含基板300及於基板300上依序積層之金屬薄膜或絕緣層、半導體層等任意之被加工層301，正型抗蝕膜302係於被加工層301上預先以均一之厚度而形成者。又，構成被加工層301之各層亦可構成為對各層之上層之蝕刻液(或蝕刻氣體)具有耐性。
若經由多調式光罩10對正型抗蝕膜302照射曝光光，則遮光部110中不透過曝光光，又，曝光光之光量依半透光部115、透光部120之順序階段性地增加。而且，正型抗蝕膜302係於與遮光部110、半透光部115之各者相對應之區域膜厚依序變薄，於與透光部120對應之區域被除去。如此，被轉印體30上形成有膜厚階段性地不同之抗蝕圖案302p。
一旦形成抗蝕圖案302p，則對露出在未由抗蝕圖案302p所覆蓋之區域(與透光部120對應之區域)之被加工層301自表面側依序進行蝕刻並將其除去。然後，將抗蝕圖案302p灰化(減膜)並除去膜厚較薄之區域(與半透光部115對應之區域)，依序蝕刻並除去重新露出之被加工層301。如此，藉由使用膜厚階段性地不同之抗蝕圖案302p，實施先前之光罩2枚之步驟，可削減光罩枚數，且可簡化光微影法步驟。
(3)本第1實施形態之效果
根據本第1實施形態，發揮以下所示之1個或複數個作用。
根據本第1實施形態，藉由利用第1抗蝕圖案103p之減膜，可削減描繪及顯影步驟之次數。藉此，可提高多調式光罩10之生產率，且可降低製造成本。又，於形成3調式之轉印圖案時，可防止2種(遮光膜圖案化與半透光膜圖案化)圖案間之位置偏移，故可抑制轉印圖案之形成精度之下降。
又，根據本第1實施形態，於抗蝕劑減膜步驟之時，遍及面內而配置與活性氧反應之物質或介質。即，於抗蝕膜103之露出相對較少之透光部120中，為使半透膜101露出，故若使該半透光膜101中含有Si等可與活性氧反應者，則面內所消耗之活性氧之多少產生較大之不均一。換言之，露出之半透光膜101將代替第1抗蝕圖案103p，而使產生之活性氧之一部分消耗。又，半透光膜101較佳為包含含有Mo等金屬材料與Si之材料。藉此，能夠以藉由半透光膜101所消耗之每單位面積之活性氧之消耗量填補藉由將第1抗蝕圖案103p減膜所消耗之每單位面積之活性氧之消耗量之面內之差，並且將第1抗蝕圖案103p減膜。又，為使供給至第1抗蝕圖案103p之活性氧之一部分消耗，可使活性氧接觸半透光膜101而進行。其係由於可藉由利用半透光膜101所包含之Si使捕捉活性氧或使其失活而進行。因此，可局部抑制稀疏之區域之減膜速度而使其接近密集之區域之減膜速度，從而可提高減膜速度之面內均一性。並且，可提高第2抗蝕圖案104p之形成精度，且可提高轉印圖案之形成精度。
又，根據本第1實施形態，藉由同時獲得上述之圖案間之位置偏移防止、與轉印圖案之形成精度提高兩個效果，而可更有效地進行圖案之線寬控制。具體而言，圖案線寬不背離設計值，並且不會產生設計值與實際之線寬之差異(不為0之情形)之面內偏差。換言之，相對於設計值，實際之線寬不會偏向正側或偏向負側，進而差異之傾向於面內為固定。即，可提高半透光部與遮光部之重合精度，且可提高線寬之面內均一性。因此，TFT基板之圖案等具有對稱性之圖案(例如，透光部、遮光部、半透光部、遮光部、透光部依該順序沿一個方向排列，相對於半透光部，位於兩側之遮光部之線寬為相同之情形等)中，消除先前之方法中由於2次之描繪所引起之位置偏移而無法維持該對稱性之問題。又，亦可抑制由圖案疏密差起因及開口率起因所引起之面內之線寬變動之偏差，故對於目標線寬之製造過程中之控制亦變得容易。
<本發明之第2實施形態>
繼而，使用圖3對本發明之第2實施形態進行說明。第1實施形態中，上述第1抗蝕圖案103p之減膜係於透光部120之形成區域殘存有半透光膜101，於該半透光膜101露出之狀態下而進行，然本第2實施形態中，第1抗蝕圖案103p之減膜係藉由於透光部120之形成區域配置暫定之抗蝕圖案，並使該抗蝕圖案露出而進行。即，本第2實施形態中，形成第1抗蝕圖案103p之時，同時於透光部120之形成區域形成暫定圖案(暫定抗蝕圖案)103d，藉由構成暫定圖案103d之抗蝕膜103，一面使活性氧之一部分消耗一面將第1抗蝕圖案103p減膜，就此方面而言，與上述之第1實施形態不同。以下，就與上述之第1實施形態不同之方面，參照圖3進行詳細闡述。
(1)多調式光罩之製造方法 (光罩用空白基底準備步驟)
於本第2實施形態之多調式光罩10之製造步驟中，亦使用如圖3(a)所例示般，與上述之第1實施形態相同之空白光罩10b。
(第1抗蝕圖案形成步驟)
以與上述之第1實施形態相同之方法，形成覆蓋遮光部110之形成區域及半透光部115之形成區域之第1抗蝕圖案。此時，於透光部120之形成區域形成暫定圖案103d。暫定圖案103d並非作為最終之結構體，即轉印圖案而殘存者(不包含於欲獲得之多調式光罩10之轉印圖案中)，但於多調式光罩10之製造步驟中，其係用於提高圖案形成精度而發揮作用者。例如於第2抗蝕圖案形成步驟中之第1抗蝕圖案103p之減膜時對提高減膜速度之面內均一性等，具有作為輔助之圖案之作用。
又，暫定圖案103d之線寬較佳為不太大，其係於下述之暫定圖案103d之除去步驟中，與位於下層側之半透光膜101之溶析同時而迅速地被剝離。即，暫定圖案103d作為例如抗蝕圖案之線寬較理想的是為1 μm以下，較佳為0.5 μm以下，更佳為0.1 μm以下；作為鄰接之圖案與圖案之間隙之部分，較理想的是為1 μm以上，較佳為2 μm~4 μm左右。即，若暫定圖案103d以線與間隙而形成，則線部線寬較佳為0.01 μm~1.0 μm，進而較佳為0.01 μm~0.5 μm，進而更佳為0.01 μm~0.1 μm。又，間隙部分可為1 μm~4 μm左右。但，暫定圖案103d並不限制於線與間隙，於透光部120之形成區域配置具有相同之大小之圖案(點狀圖案等)。
再者，本第2實施形態中，將藉由積層之膜之中至少一層之膜之除去，而除去包含該膜且於形成於該膜之上層之膜之態樣視為剝離。例如，於透明基板上，半透光膜、遮光膜、抗蝕膜依該順序形成時，藉由將半透光膜蝕刻除去，而將遮光膜與抗蝕膜連同半透光膜一併藉由剝離而除去。
又，構成暫定圖案103d之抗蝕膜103為以將第1抗蝕圖案103p減膜時之活性氧之供需調整為目的，而必需為於第1抗蝕圖案103p之減膜之時，成為存在於透光部120之形成區域且使表面露出之狀態，但膜厚並無特別限制。因此，如下所述，可為與遮光膜110之形成區域相同之(相對較厚之)膜厚，亦可為與半透光部115之形成區域相同之(相對較薄之)膜厚。此處，設為具有與例如遮光部110之形成區域中之抗蝕膜103同程度之厚度者。將形成有包含暫定圖案103p之第1抗蝕圖案103p之狀態例示於圖3(b)。
(第1蝕刻步驟)
其次，以與上述之第1實施形態相同之方法，將形成之第1抗蝕圖案103p作為遮罩而蝕刻遮光膜102，從而形成遮光膜圖案102p。此時，將暫定圖案103d作為遮罩，亦形成暫定遮光膜圖案。將形成有遮光膜圖案102p之狀態例示於圖3(c)。
(第2抗蝕圖案形成步驟)
其次，將第1抗蝕圖案103p減膜，使半透光部115之形成區域中之遮光膜102露出，從而形成覆蓋遮光部110之形成區域之第2抗蝕圖案104p。此時，於暫定圖案103d中亦將抗蝕膜103減膜。將其狀態例示於圖3(d)。
第1抗蝕圖案103p之減膜與上述之第1實施形態相同，以任一方法對第1抗蝕圖案103p供給活性氧而進行。本第2實施形態中，具有與活性氧發生反應並消耗之效果之半透光膜101露出，並且於在透光部120之形成區域配置暫定圖案103d之狀態下將第1抗蝕圖案103p減膜。藉此，可消耗掉供給至第1抗蝕圖案103p之活性氧之一部分，且可進一步提高減膜速度之面內均一性。
圖5係表示本第2實施形態之第1抗蝕圖案103p之減膜機制之剖面圖。圖5中，(b1)表示減膜前之第1抗蝕圖案103p之構成；(b2)表示利用活性氧將第1抗蝕圖案103p減膜之情形；(b3)表示將藉由減膜所獲得之第2抗蝕圖案104p作為遮罩而蝕刻遮光膜，從而形成轉印圖案之情形。如圖5所示，根據本第2實施形態，本來第1抗蝕圖案103p藉由於稀疏之區域配置暫定圖案103d，而可使稀疏之區域及密集之區域之各者中消耗之每單位面積之活性氧之消耗量均一化。即，所產生之活性氧之一部分藉由構成暫定圖案103d之抗蝕膜103而消耗。然後，藉由將第1抗蝕圖案103p減膜所消耗之每單位面積之活性氧之消耗量之面內之差能以藉由暫定圖案103d之抗蝕膜103所消耗之每單位面積之活性氧之消耗量而填補。其結果，可進一步提高減膜速度之面內均一性，且可更正確地進行藉由減膜而形成之第2抗蝕圖案104p之形狀控制。又，所謂抗蝕膜103之活性氧之消耗，意味著構成抗蝕膜103之材料與活性氧發生反應並被分解，並且該活性氧變得不與材料反應。
(第2蝕刻步驟)
其次，以與上述之第1實施形態相同之方法，將第2抗蝕圖案104p及露出之遮光膜102作為遮罩，對半透光膜101進行濕式蝕刻從而形成半透光膜圖案101p。此時，暫定圖案103d為線寬較小之圖案，故位於其下層側之半透光膜101被濕式蝕刻時，藉由剝離而自半透光膜開始將上層之膜自基板上除去。此時，包含暫定圖案103d之下層之暫定遮光膜圖案亦被除去。藉此，透明基板100露出之透光部120形成。將該狀態例示於圖3(e)。如上所述，因可使第2蝕刻步驟中暫定圖案103d消失，故不再另外需要用於除去暫定圖案103d之步驟。又，可形成具有特定之透過率之透光部110。
(第3蝕刻步驟)
繼而，與上述之第1實施形態相同，將第2抗蝕圖案104p作為遮罩，進而蝕刻遮光膜102從而使半透光膜101重新露出。將第3蝕刻步驟所實施之狀態例示於圖3(f)。
(第2抗蝕圖案除去步驟)
然後，與上述之第1實施形態相同，除去第2抗蝕圖案104p從而完成本實施形態之多調式光罩10之製造。將除去第2抗蝕圖案之狀態例示於圖3(g)。
以上，圖3(g)中所例示之多調式光罩10亦具有與上述之第1實施形態相同之形狀、光學特性等。
(2)本第2實施形態之效果
即便於本第2實施形態，亦具有與第1實施形態相同之效果。即，不論圖案形狀(疏密差、周邊開口率)均可獲得面內均一性之極高之減膜行為。
又，根據本第2實施形態，供給至第1抗蝕圖案103p之活性氧之一部分藉由構成暫定圖案103d之抗蝕膜103而消耗。藉此，藉由將第1抗蝕圖案103p減膜所消耗之每單位面積之活性氧之消耗量之面內之差能以藉由構成暫定圖案103d之抗蝕膜103所消耗之每單位面積之活性氧之消耗量而填補，並且可將第1抗蝕圖案103p減膜。因此，可進一步提高減膜速度之面內均一性，且可提高第2抗蝕圖案104p之形成精度。
又，根據本第2實施形態，於第2蝕刻步驟中，暫定圖案103d藉由位於其下層側之半透光膜101之濕式蝕刻而剝離。藉此，不再另外需要用於除去暫定圖案103d之步驟。
又，根據本第2實施形態，如上所述，因使暫定圖案103d消失，故對特定之透光部110之透過率不殘留任何影響，且可形成欲獲得之轉印圖案。
<本發明之其他實施形態>
以上，對本發明之實施形態進行了具體地說明，但本發明並不限定於上述之第1、第2實施形態，於不脫離其主旨之範圍內可作種種變更。
上述之第1、第2實施形態中，半透光膜101係例如包含MoSi等鉬(Mo)者，亦可包含含有例如矽化鎢(WSi)或矽化鎳(NiSi)等其他金屬材料與矽(Si)之材料。此外，亦可包含矽合金、矽之氮化物、氧化物、碳化物等、或該等與上述之材料複合而成者。
上述之第2實施形態中，將暫定圖案103d作為包含複數之細線者，但暫定圖案103d之形狀並不限於此。例如，亦可使點狀之暫定圖案103d分散存在於透光部120之形成區域。於該情形時，理想的是點之尺寸不會給第2蝕刻步驟中之暫定圖案103d之除去帶來障礙。
上述之第2實施形態中，將暫定圖案103d所具有之抗蝕膜103設為具有與遮光部110之形成區域中之抗蝕膜103同程度之厚度者，而暫定圖案103d所具有之抗蝕膜103之厚度可設得較上述厚度薄，亦可設為與例如半透光部115之形成區域中之抗蝕膜103同程度之厚度。於該情形時，暫定圖案103d之抗蝕膜103於將第1抗蝕圖案103p減膜期間被除去，於其後之第2蝕刻步驟中使暫定圖案103d消失時，可降低產生例如對空白光罩10b上之抗蝕材料之再附著等之虞。
本發明利用活性氧等活性物質進行抗蝕圖案之減膜時，因根據抗蝕圖案之疏密差所消耗之活性物質之量不同，故可防止產生減膜速度之面內不均一。因此，不僅電漿灰化，對於具有上述問題之抗蝕劑灰化方法亦可適用。亦可適用於例如使用臭氧或活性氧之對抗蝕圖案供給臭氧水之灰化方法、對抗蝕圖案供給臭氧氣體之灰化方法、對抗蝕圖案照射紫外線或真空紫外線之灰化方法、或組合該等之灰化方法。
例如，使用臭氧水之灰化方法中，可於2 ppm~150 ppm之範圍內調整臭氧水之濃度，從而使減膜量之調整成為可能。因此，為精密地控制減膜量，較理想的是設為2 ppm~50 ppm之範圍者，進而較佳為2 ppm~30 ppm。藉由將臭氧設為如此之濃度，易控制減膜量，從而使較控制線寬更精密之抗蝕圖案之減膜成為可能。若將此時之臭氧水供給量換算為光罩之每單位面積，則變成20.0 ml/cm2 ‧min~0.10 ml/cm2 ‧min左右。更佳為可為20.0 ml/cm2 ‧min~0.50 ml/cm2 ‧min。只要為該範圍之供給量，即便於臭氧濃度較低之情形時，亦可將活性氧之供給量設為過量之狀態，故較佳。又，該供給量例如可以供給之臭氧水量除以進行處理之空白光罩基板之面積而獲得。又，臭氧濃度可藉由利用臭氧吸光度等之公知之測定裝置而測定，且可測定即將供給至抗蝕圖案之前之濃度。
10．．．多調式光罩
10b、10b'．．．空白光罩
30．．．轉印體
100、100'．．．透明基板
101、101'．．．半透光膜
101p．．．半透光膜圖案
102、102'．．．遮光膜
102p．．．遮光膜圖案
103、103'．．．抗蝕膜
103d．．．暫定圖案
103p、103p'．．．第1抗蝕圖案
104p、104p'．．．第2抗蝕圖案
110、110'．．．遮光部
110a、110b．．．遮光部圖案
110d．．．遮光部資料
115、115'．．．半透光部
115a．．．遮光圖案
115b．．．透過圖案
115d．．．半透光部資料
115p．．．半透光部圖案
120、120'．．．透光部
120d．．．透光部資料
120p．．．透光部圖案
300．．．基板
301．．．被加工層
302．．．正型抗蝕膜
302p．．．抗蝕圖案
圖1(a)-(g)係本發明之第1實施形態之多調式光罩之製造步驟之流程圖。
圖2係表示使用本發明之第1實施形態之多調式光罩之圖案轉印方法之剖面圖。
圖3(a)-(g)係本發明之第2實施形態之多調式光罩之製造步驟之流程圖。
圖4(b1)-(b3)係表示本發明之第1實施形態之抗蝕圖案減膜步驟之機制之剖面圖。
圖5(b1)-(b3)係表示本發明之第2實施形態之抗蝕圖案減膜步驟之機制之剖面圖。
圖6(b1)-(b3)係表示參考例之抗蝕圖案減膜步驟之機制之剖面圖。
圖7(a)-(c)係表示參考例之多調式光罩之製造方法之說明圖。
圖8係表示本發明之第1實施形態之對空白光罩的一種描繪方法之圖，(a)係表示包含遮光部資料、透光部資料、及半透光部資料之合成資料之平面圖，(b)係表示自(a)所示之合成資料分離出之遮光部資料及透光部資料之平面圖，(c)係表示自(a)所示之合成資料分離出之半透光部資料之平面圖。
圖9係表示於本發明之第1實施形態之空白光罩之抗蝕膜上描繪圖8(a)之描繪圖案時之曝光量之分佈之平面圖。
圖10係圖9之I-I之剖面圖，(a)係於抗蝕膜上描繪出描繪圖案之空白光罩之剖面圖，(b)係顯影有抗蝕膜之空白光罩之剖面圖。
圖11(a)-(e)係表示本發明之第1實施形態之對空白光罩的其他描繪方法之流程圖。
圖12係表示用於本發明之第1實施形態之對空白光罩的其他描繪方法之描繪圖案之圖。
10b．．．空白光罩
100．．．透明基板
101p．．．半透光膜圖案
102p．．．遮光膜圖案
103p．．．第1抗蝕圖案
104p．．．第2抗蝕圖案

Claims (10)

  1. 一種多調式光罩之製造方法，其特徵在於：其係於透明基板上形成包含遮光部、半透光部、及透光部之轉印圖案者；且藉由下述步驟形成上述透光部、上述半透光部、及上述遮光部，即準備將半透光膜、遮光膜、及抗蝕膜於上述透明基板上依該順序積層而成之空白光罩之步驟，其中上述半透光膜包含對上述遮光膜之蝕刻液具有耐性的材料；對上述抗蝕膜實施描繪及顯影，形成覆蓋上述遮光部之形成區域及上述半透光部之形成區域、且上述半透光部之形成區域中之上述抗蝕膜之厚度較上述遮光部之形成區域中之上述抗蝕膜之厚度薄之第1抗蝕圖案之步驟；將上述第1抗蝕圖案作為遮罩而進行蝕刻之第1蝕刻步驟；及使用將上述第1抗蝕圖案減膜而形成之第2抗蝕圖案進行蝕刻之第2蝕刻步驟；且上述第1抗蝕圖案之減膜係於上述透光部之形成區域中上述半透光膜或上述抗蝕膜露出之狀態下進行。
  2. 一種多調式光罩之製造方法，其特徵在於：其係於透明基板上形成包含遮光部、半透光部、及透光部之轉印圖案者；且包含準備將半透光膜、遮光膜、及抗蝕膜於上述透明基板上依該順序積層而成之空白光罩之步驟，其中上述半透 光膜包含對上述遮光膜之蝕刻液具有耐性的材料；對上述抗蝕膜實施描繪及顯影，形成覆蓋上述遮光部之形成區域及上述半透光部之形成區域、且上述半透光部之形成區域中之上述抗蝕膜之厚度較上述遮光部之形成區域中之上述抗蝕膜之厚度薄之第1抗蝕圖案之步驟；將上述第1抗蝕圖案作為遮罩而蝕刻上述遮光膜，從而使上述半透光膜之一部分露出之第1蝕刻步驟；將上述第1抗蝕圖案減膜，使上述半透光部之形成區域中之上述遮光膜露出，並形成覆蓋上述遮光部之形成區域之第2抗蝕圖案之步驟；將上述第2抗蝕圖案及露出之上述遮光膜作為遮罩而蝕刻上述半透光膜，從而使上述透明基板之一部分露出之第2蝕刻步驟；將上述第2抗蝕圖案作為遮罩而蝕刻露出之上述遮光膜，從而使上述半透光膜之一部分露出之第3蝕刻步驟；及除去上述第2抗蝕圖案之步驟。
  3. 一種多調式光罩之製造方法，其特徵在於：其係於透明基板上形成包含遮光部、半透光部、及透光部之轉印圖案者；且藉由下述步驟形成上述透光部、上述半透光部、及上述遮光部，即準備將半透光膜、遮光膜、及抗蝕膜於上述透明基板上依該順序積層而成之空白光罩之步驟； 對上述抗蝕膜實施描繪及顯影，形成覆蓋上述遮光部之形成區域及上述半透光部之形成區域、且上述半透光部之形成區域中之上述抗蝕膜之厚度較上述遮光部之形成區域中之上述抗蝕膜之厚度薄之第1抗蝕圖案之步驟；將上述第1抗蝕圖案作為遮罩而進行蝕刻之第1蝕刻步驟；及使用將上述第1抗蝕圖案減膜而形成之第2抗蝕圖案進行蝕刻之第2蝕刻步驟；且於形成上述第1抗蝕圖案之步驟中，於上述透光部之形成區域形成上述轉印圖案中不包含之暫定抗蝕圖案；於上述第1蝕刻步驟中，將上述暫定抗蝕圖案作為遮罩，形成暫定遮光膜圖案；於上述第2蝕刻步驟中，除去上述暫定抗蝕圖案與上述暫定遮光膜圖案。
  4. 一種多調式光罩之製造方法，其特徵在於：其係於透明基板上形成包含遮光部、半透光部、及透光部之轉印圖案者；且包含：準備將半透光膜、遮光膜、及抗蝕膜於上述透明基板上依該順序積層而成之空白光罩之步驟；對上述抗蝕膜實施描繪及顯影，於上述透光部之形成區域形成暫定抗蝕圖案，進而形成覆蓋上述遮光部之形成區域及上述半透光部之形成區域、且上述半透光部之形成區域中之上述抗蝕膜之厚度較上述遮光部之形成區 域中之上述抗蝕膜之厚度薄之第1抗蝕圖案之步驟；將上述第1抗蝕圖案與上述暫定抗蝕圖案作為遮罩而蝕刻上述遮光膜，從而使上述半透光膜之一部分露出之第1蝕刻步驟；將上述第1抗蝕圖案減膜，使上述半透光部之形成區域中之上述遮光膜露出，並形成覆蓋上述遮光部之形成區域之第2抗蝕圖案之步驟；將上述第2抗蝕圖案及露出之上述遮光膜作作為遮罩而蝕刻上述半透光膜從而除去上述暫定抗蝕圖案，並且使上述透光部之形成區域之上述透明基板露出之第2蝕刻步驟；將上述第2抗蝕圖案作為遮罩而蝕刻露出之上述遮光膜，從而使上述半透光膜之一部分露出之第3蝕刻步驟；及除去上述第2抗蝕圖案之步驟。
  5. 如請求項4之多調式光罩之製造方法，其中上述暫定抗蝕圖案之除去係藉由伴隨上述半透光膜之蝕刻之剝離而進行。
  6. 如請求項5之多調式光罩之製造方法，其中上述暫定抗蝕圖案之尺寸係線寬為1μm以下。
  7. 如請求項4至6中任一項之多調式光罩之製造方法，其中上述暫定抗蝕圖案之膜厚係與上述遮光部之形成區域中之上述抗蝕膜之厚度相等。
  8. 如請求項4至6中任一項之多調式光罩之製造方法，其中 上述暫定抗蝕圖案之膜厚係與上述半透光部之形成區域中之上述抗蝕膜之厚度相等。
  9. 如請求項1至6中任一項之多調式光罩之製造方法，其中上述半透光膜之材料含有矽。
  10. 一種圖案轉印方法，其特徵在於包含下述步驟：經由根據如請求項1至9中任一項之製造方法製造之多調式光罩，對形成於被轉印體上之被轉印抗蝕膜照射包含i線、h線、g線中任一者之光，藉此於上述被轉印抗蝕膜上轉印上述轉印圖案。
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