光掩模的制造方法、转印方法及平板显示器的制造方法技术

本发明专利技术提供光掩模的制造方法、转印方法及平板显示器的制造方法，在需要多次描绘的光掩模中准确地进行各区域的对准，能够抑制光刻工序的实施次数。所述制造方法具有以下工序：准备光掩模坯体，该光掩模坯体是在透明基板上层叠曝光光透过率彼此不同且由彼此具有蚀刻选择性的材料构成的下层膜与上层膜，进而形成第1抗蚀剂膜而得到的；对第1抗蚀剂膜进行第1描绘，形成用于形成上层膜图案和划定下层膜图案的区域的暂定图案的第1抗蚀剂图案；对上层膜进行蚀刻的第1蚀刻工序；在整面上形成第2抗蚀剂膜；对第2抗蚀剂膜进行第2描绘，形成用于形成下层膜图案的第2抗蚀剂图案；对下层膜进行蚀刻的第2蚀刻工序；蚀刻去除暂定图案的第3蚀刻工序。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】本申请是申请日为2013年06月17日，申请号为201310238262.7，专利技术名称为“光掩模及其制造方法、转印方法及平板显示器的制造方法”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及具备转印用图案的光掩模的制造方法、通过该制造方法制造的光掩模、使用了该光掩模的图案转印方法以及使用了该图案转印方法的平板显示器的制造方法。
技术介绍
在液晶显示装置或大规模集成电路等中使用的光掩模中，在形成微细图案时，存在需要尽量排除由制造工艺引起的对准变动而准确地进行制造的课题。在下述的专利文献I中，记载有如下的相移掩模，该相移掩模是对遮光膜进行构图，并以覆盖遮光膜的方式形成了相对于i线具有180°的相位差的膜厚的相移层而得到的，由此能够形成微细并且高精度的图案。另外，在下述的专利文献2中，记载了准确地划定遮光部、透光部以及相移部的各区域的光学元件的制造方法。专利文献1:日本特开2011-13283专利文献2:日本特开2011-128504专利文献I中记载的相移掩模的制造方法是对透明基板上的遮光层进行构图，以覆盖该遮光层的方式，在透明基板上形成相移层，对该相移层进行构图。此处，图1示出了基于专利文献I的方法的制造工序。在图1中，首先，在透明基板10上形成遮光层11 (参照图1 (a)的㈧)，接着，在遮光层11上形成光致抗蚀剂层12 (参照图1 (a)的(B))。接着，通过对光致抗蚀剂层12进行曝光和显影，在遮光层11之上形成抗蚀剂图案12P1(参照图1(a)的(C))。将该抗蚀剂图案12P1作为遮光层11的蚀刻掩模，将遮光层11蚀刻为规定的图案形状。由此，在透明基板10上形成构图为规定形状的遮光层IlPl (参照图1 (a)的(D))。在去除了抗蚀剂图案后(参照图1(a)的(E))，形成相移层13。相移层13以覆盖遮光层IlPl的方式形成在透明基板10上(参照图1(a)的(F))。接着，在相移层13上形成光致抗蚀剂层14(参照图1(a)的(G))。接着，通过对光致抗蚀剂层14进行曝光和显影，从而在相移层13之上形成抗蚀剂图案14P1 (参照图1 (a)的(H))。抗蚀剂图案14P1作为相移层13的蚀刻掩模发挥功能。然后，将相移层13蚀刻为规定的图案形状。由此，在透明基板10上形成构图为规定形状的相移层13P1(参照图1(a)的⑴)。在相移层13P1的构图后，去除抗蚀剂图案14P1(参照图1(a)的(J))。由此，在遮光层图案IlPl的周围形成相移层13P1，制造出相移掩模I。然而，根据本专利技术人的研究发现，在利用该方法制造高精度的光掩模时存在问题。即，在光致抗蚀剂层12的曝光(即第I描绘工序)和光致抗蚀剂层14的曝光(即第2描绘工序)中，几乎不可能使彼此之间的对准偏差成为零。因此，无法防止制造出在遮光层图案与相移层图案之间彼此产生了对准偏差的光掩模。在产生了上述对准偏差的情况下，如图1(b)所示，由箭头所示的A和B的尺寸不同。即，在线宽方向上，相移层的功能不对称。根据情况的不同，会在该图案中产生在线宽方向的一侧较强地显现相移效果，在另一侧未显现相移效果的转印像(透过了光掩模的光的光强度分布)。其结果，如果使用具有这种转印用图案的光掩模来制造平板显示器，会失去线宽的控制，无法得到精度高的电路图案。即使是相移掩模以外的光掩模，也同样会失去线宽的控制，无法得到期望的转印用图案。在经过多次的光刻工序而制造的光掩模中，关于多次构图的对准，通过参照对准标记等来进行对准，能够尽量地努力排除偏差。但是，需要执行进行多次构图所需的多次描绘，而使各次描绘的对准偏差成为零是非常困难的。因此，无法完全阻止发生-0.5 μπι?+0.5 μπι这种程度的对准偏差。在转印用图案的某个部分中具有线宽小的图案(例如8 μπι以下)的部分的情况下，这种对准偏差所引起的线宽偏差尤其成为问题，在线宽为5 μπι以下的微细线宽的情况下更加严重。另外，在专利文献I的方法中，在两次的光刻工序(抗蚀剂涂布、显影、蚀刻)之间存在成膜工序，因此还会产生不得不在生产设备之间移动平板显示器用的大型掩模这样的问题。另一方面，根据专利文献2中记载的方法，能够准确地控制相移器部与遮光部的相对位置而形成图案。但是，根据该方法，为了去除为了划定相移器部的形成预定区域而形成的划定图案，需要进行第三次光刻工序。因此，在专利文献2的方法中需要三次描绘。一般而言，描绘工序的增加会对生产效率带来很大的影响，因而对于用于制造如平板显示器那样大面积的设备的光掩模而言，附加一次描绘工序所致的生产性的下降是无法忽视的。关于具有用于制造更先进的设备的转印用图案的光掩模，与相移器的导入、多色调化等功能的复杂化相应地，其结构也不得不复杂化。对于这种复杂结构的光掩模而言，强烈地希望出现即使应用多次光刻工序也不会产生由于彼此的对准偏差而使最终的转印用图案的精度劣化的问题的优异的制造方法。
技术实现思路
鉴于以上的情况，本专利技术的目的在于解决上述问题而提供一种具备转印用图案的光掩模的制造方法，其在需要多次描绘的光掩模中，能够准确地进行转印用图案所具备的各区域的对准，而且能够抑制光刻工序的实施次数。而且，本专利技术的另一目的在于，提供通过该制造方法制造的光掩模、使用了该光掩模的图案转印方法以及使用了该图案转印方法的平板显示器的制造方法。用于解决上述问题的本专利技术的光掩模的制造方法的一个实施方式是如下的光掩模的制造方法，该光掩模具备将下层膜图案与上层膜图案层叠地设置在透明基板上而得到的转印用图案，所述下层膜图案与上层膜图案是分别对曝光光透过率彼此不同的下层膜和上层膜进行构图而成的，所述光掩模的制造方法的特征在于，具备以下工序:准备光掩模坯体的工序，该光掩模坯体是在所述透明基板上层叠由彼此具有蚀刻选择性的材料构成的所述下层膜和所述上层膜，进而形成了第I抗蚀剂膜而得到的；通过对所述第I抗蚀剂膜进行第I描绘而形成第I抗蚀剂图案的工序，该第I抗蚀剂图案用于形成所述上层膜图案和划定所述下层膜图案的区域的暂定图案；将所述第I抗蚀剂图案作为掩模，对所述上层膜进行蚀刻的第I蚀刻工序；在包括所形成的所述上层膜图案和所述暂定图案的整个面上形成第2抗蚀剂膜的工序；通过对所述第2抗蚀剂膜进行第2描绘而形成第2抗蚀剂图案的工序，该第2抗蚀剂图案用于形成所述下层膜图案；将所述暂定图案和所述第2抗蚀剂图案作为掩模，对所述下层膜进行蚀刻的第2蚀刻工序；以及将所述第2抗蚀剂图案作为掩模，蚀刻去除所述暂定图案的第3蚀刻工序。此处，上层膜和下层膜的曝光光透过率可以取任意的值，其中也包括曝光光透过率实质上为O %的遮光层。在两个膜为半透光性的情况下，上层膜和下层膜当中的哪个膜的曝光光透过率更高均可。所谓彼此具有蚀刻选择性的材料是指如下情况:例如在材料A和B中，材料B对于蚀刻材料A的蚀刻剂具有耐性，相反地，材料A对于蚀刻材料B的蚀刻剂具有耐性。本专利技术中使用的蚀刻剂既包括干蚀刻中的蚀刻气，也包括湿蚀刻中的蚀刻液。另外，在本实施方式中，除了上层膜和下层膜以外，在不影响本专利技术的作用效果的范围内，还包括进一步形成有其他膜的情况。在本实施方式中，将与上层膜图案一起形成的暂定图案作为掩模而形成下层膜图案，因此能够利用该暂定图案来划定下层膜图案的周缘。因本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光掩模的制造方法，该光掩模具备将下层膜图案与上层膜图案层叠地设置在透明基板上而得到的转印用图案，所述下层膜图案与上层膜图案是分别对曝光光透过率彼此不同的下层膜和上层膜进行构图而成的，所述光掩模的制造方法的特征在于，具备以下工序：准备光掩模坯体的工序，该光掩模坯体是在所述透明基板上层叠由彼此具有蚀刻选择性的材料构成的所述下层膜和所述上层膜，进而形成了第1抗蚀剂膜而得到的；通过对所述第1抗蚀剂膜进行第1描绘而形成第1抗蚀剂图案的工序，该第1抗蚀剂图案用于形成所述上层膜图案和划定所述下层膜图案的区域的暂定图案；将所述第1抗蚀剂图案作为掩模，对所述上层膜进行蚀刻的第1蚀刻工序；在包括所形成的所述上层膜图案和所述暂定图案的整个面上形成第2抗蚀剂膜的工序；通过对所述第2抗蚀剂膜进行第2描绘而形成第2抗蚀剂图案的工序，该第2抗蚀剂图案用于形成所述下层膜图案；将所述暂定图案和所述第2抗蚀剂图案作为掩模，对所述下层膜进行蚀刻的第2蚀刻工序；以及将所述第2抗蚀剂图案作为掩模，蚀刻去除所述暂定图案的第3蚀刻工序。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山口昇，
申请(专利权)人：HOYA株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP