多灰度光掩模、多灰度光掩模的制造方法、图案转印方法技术

本发明专利技术提供多灰度光掩模、其制造方法及图案转印方法。在为产生相位移动效果而使遮光部具有规定的透光性的多灰度光掩模中，抑制因遮光部内的离开与透光部、半透光部的边界的区域使被加工体上的抗蚀剂膜感光。在具备包含透光部、遮光部、半透光部的转印用图案，在被加工体上形成具有多个不同的残膜值的抗蚀剂图案的多灰度光掩模中，光学膜具有使多灰度光掩模的曝光用光所包含的代表波长的相位移动大致180度的作用，并对代表波长的光具有3%～50%的透过率，在透光部与半透光部中，透明基板表面的一部分露出，遮光部具有形成了在多灰度光掩模的曝光条件下无法分辨的线宽度的微细透过图案的光学膜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于将电子设备用的电路图案等转印到被转印体的转印用光掩模，特别涉及用于高效地制造液晶显示装置、有机EL (电致发光(electroluminescence))等显示设备的多灰度光掩模、其制造方法、以及使用了上述多灰度光掩模的图案转印方法以及薄膜晶体管的制造方法。
技术介绍
专利文献I中公开了按照使透过遮光膜的光的相位与透过半透明膜的光的相位在150度-210度的范围内不同的方式构成的灰度掩模。专利文献1:日本特开2008-65138号公报专利文献I所记载的灰度光掩模使透过遮光膜的曝光用光的相位与透过半透明膜的曝光用光的相位在上述范围内不同，从而能够产生使遮光部与半透光部的边界区域中曝光用光(衍射光)相抵消的效果(相位的反转效果。以下，也称为相位移动效果)，在遮光部与半透光部的边界部分，能够使透过光强度急剧地变化。因此，若使用该灰度光掩模来对抗蚀剂膜进行曝光，则能够在与遮光部和半透光部的边界部分对应的区域中使光分辨力提高，能够使形成在被加工体上的抗蚀剂图案的端部成为陡峭的形状。由于使形成在被加工体上的抗蚀剂图案的端部形成为陡峭的形状，在将抗蚀剂图案用作蚀刻掩模来在被加工体上形成电路图案等时，会容易进行该图案的线宽度、形状的控制。特别是，通过对形成在被加工体上的抗蚀剂图案进行灰化(ashing)等来减膜，对被加工体进行2个阶段的蚀刻时，会得到特别有利的效果。即，若将抗蚀剂图案的端部形成为与被加工体的表面近似垂直的(倾斜度大)形状，则使用该抗蚀剂图案进行了第I次蚀刻之后，通过对该抗蚀剂图案进行减膜而形成新的抗蚀剂图案时，能够抑制因减膜量的差异引起的抗蚀剂图案的线宽度变动。结果，在使用新的抗蚀剂图案进行第2次蚀刻时，能够使被加工体的加工精度提高。与此相对，在抗蚀剂图案的端部为与被加工体的表面近似水平的(倾斜度小)形状的情况下，因减膜量的微小差异，抗蚀剂图案的线宽度会发生较大变化，从而会使被加工体的加工精度降低。换言之，用于得到所希望的线宽度的抗蚀剂图案的减膜量的余量(margin)会变得极窄，成为难以调整的不优选的条件。若考虑上述的情况，则在多灰度光掩模中利用相位移动效果具有一定的优点。然而，具有相位移动效果的多灰度光掩模存在以下的课题。即，为使多灰度光掩模得到上述的相位移动效果，需要对遮光部中使用的光学膜赋予某种程度的透过率。这是因为若遮光部完全遮挡了曝光用光，则在遮光部和与其邻接的透光部、半透光部的边界部分，会得不到因相位反转引起的透过光的相抵消效果。因此，对于遮光部而言，需要具有在不使抗蚀剂感光的范围内的规定的透过率(例如根据专利文献I的记载，是O. 1% 10%的透过率)。通过对遮光部赋予规定的透过率，能够在遮光部和与其邻接的透光部、半透光部的边界部分，得到因相位反转引起的曝光用光的相抵消效果，能够使曝光用光的强度在上述边界附近急剧地变化。然而，专利技术者通过深入的研究发现，在遮光部具有透过率的情况下，在遮光部内的上述边界附近以外的区域(即，离开了与邻接的透光部、半透光部的边界的区域)中，往往遮光性会变得不充分，即，在遮光部内的离开了上述边界的区域中，由于透过了邻接的透光部、半透光部的光达不到，因此得不到因相位反转引起的透过光的相抵消效果，并且，有时透过了遮光部的透过光反而会使被加工体的抗蚀剂膜感光。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供在为产生相位移动效果而使遮光部具有规定的光透过性的多灰度光掩模中，能够抑制因遮光部内的离开了与透光部、半透光的边界的区域使被加工体上的抗蚀剂膜感光的多灰度光掩模、其制造方法以及使用了上述多灰度光掩模的图案转印方法及薄膜晶体管的制造方法。根据本专利技术的第I样态，提供一种多灰度光掩模，其具备转印用图案，该转印用图案包含通过对在透明基板上成膜的光学膜进行图案化(patterning)而形成的透光部、遮光部以及半透光部，该多灰度光掩模在被加工体上形成具有多个不同的残膜值的抗蚀剂图案，其中，上述光学膜具有使上述多灰度光掩模的曝光用光所包含的代表波长的光的相位移动大致180度的作用，并且对上述代表波长的光具有3% 50%的透过率， 在上述透光部与上述半透光部中，上述透明基板表面的一部分露出，上述遮光部是在上述光学膜上形成在上述多灰度光掩模的曝光条件下无法分辨的线宽度的微细透过图案而成的。根据本专利技术的第2样态,提供以下多灰度光掩模,在第I样态所记载的多灰度光掩模中，上述微细透过图案对上述遮光部中的曝光用光的透过强度分布进行平坦化。根据本专利技术的第3样态，提供以下多灰度光掩模，在第I或第2样态所记载的多灰度光掩模中，上述转印用图案是薄膜晶体管制造用图案，上述半透光部形成沟道(channel)ο根据本专利技术的第4样态,提供一种多灰度光掩模的制造方法,在该多灰度光掩模的制造方法中，该多灰度光掩模具备转印用图案，该转印用图案包含通过对在透明基板上成膜的光学膜进行图案化而形成的透光部、遮光部以及半透光部，该多灰度光掩模在被加工体上形成具有多个不同的残膜值的抗蚀剂图案，该多灰度光掩模的制造方法具备准备在上述透明基板上形成了上述光学膜的光掩模坯料的工序；以及通过对上述光掩模还料实施光刻(Photolithography )工序,对上述光学膜进行图案化来形成上述转印用图案的图案化工序，其中，上述光学膜具有使上述多灰度光掩模的曝光用光所包含的代表波长的光的相位移动大致180度的作用，并且对上述代表波长的光具有3% 50%的透过率，在上述图案化工序中，通过使上述透明基板表面的一部分露出，来形成上述透光部与上述半透光部，通过在上述光学膜上形成在上述多灰度光掩模的曝光条件下无法分辨的线宽度的微细透过图案，来形成上述遮光部。根据本专利技术的第5样态，提供一种图案转印方法，隔着本专利技术的第I样态至第3样态中任一项所述的多灰度光掩模，或者隔着利用第4样态所述的多灰度光掩模的制造方法制造的多灰度光掩模，利用LCD用曝光机向上述被加工体上的抗蚀剂膜照射包含i线、h线、g线中的任一波长的光的曝光用光，在上述被加工体上形成具有多个不同的残膜值的上述抗蚀剂图案。根据本专利技术的第6的样态，提供一种薄膜晶体管的制造方法，隔着本专利技术的第I样态至第3样态中任一项所述的多灰度光掩模，或者隔着利用第4样态所述的多灰度光掩模的制造方法制造的多灰度光掩模，利用IXD用曝光机向上述被加工体上的抗蚀剂膜照射包含i线、h线、g线中的任一波长的光的曝光用光，在上述被加工体上形成具有多个不同的残膜值的上述抗蚀剂图案。根据本专利技术，能够提供在为产生相位移动效果而使遮光部具有规定的光透过性的多灰度光掩模中，能够抑制因遮光部内的离开了与透光部、半透光的边界的区域使被加工体上的抗蚀剂膜感光的多灰度光掩模、其制造方法以及使用了上述多灰度光掩模的图案转印方法及薄膜晶体管的制造方法。附图说明图1是表示本专利技术的一实施方式的多灰度光掩模的制造工序的流程图(flowchart)。图2是本专利技术的一实施方式的多灰度光掩模的俯视图。图3是以往的多灰度光掩模的俯视图。图4是表示本专利技术的实施例以及参考例的图。图5是表示本专利技术的进一步的参考例的图。图6是表示使用了本专利技术的一实施方式的多灰度光掩模的薄膜晶体管基板的制造工序的图。图7是表示使用了本专利技术的一实施方式的多灰度光掩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多灰度光掩模，其具备转印用图案，该转印用图案包含通过对在透明基板上成膜的光学膜进行图案化而形成的透光部、遮光部以及半透光部，该多灰度光掩模在被加工体上形成具有多个不同的残膜值的抗蚀剂图案，该多灰度光掩模的特征在于，上述光学膜具有使上述多灰度光掩模的曝光用光所包含的代表波长的光的相位移动大致180度的作用，并且对上述代表波长的光具有3%～50%的透过率，在上述透光部与上述半透光部中，上述透明基板表面的一部分露出，上述遮光部是在上述光学膜上形成在上述多灰度光掩模的曝光条件下无法分辨的线宽度的微细透过图案而成的。

【技术特征摘要】
2011.09.30 JP 2011-2177841.一种多灰度光掩模，其具备转印用图案，该转印用图案包含通过对在透明基板上成膜的光学膜进行图案化而形成的透光部、遮光部以及半透光部，该多灰度光掩模在被加工体上形成具有多个不同的残膜值的抗蚀剂图案，该多灰度光掩模的特征在干， 上述光学膜具有使上述多灰度光掩模的曝光用光所包含的代表波长的光的相位移动大致180度的作用，并且对上述代表波长的光具有3% 50%的透过率， 在上述透光部与上述半透光部中，上述透明基板表面的一部分露出， 上述遮光部是在上述光学膜上形成在上述多灰度光掩模的曝光条件下无法分辨的线宽度的微细透过图案而成的。2.根据权利要求1所述的多灰度光掩模，其特征在于， 上述微细透过图案对上述遮光部中的曝光用光的透过强度分布进行平坦化。3.根据权利要求1所述的多灰度光掩模，其特征在于， 上述转印用图案是薄膜晶体管制造用图案，上述半透光部形成沟道。4.一种多灰度光掩模的制造方法，该多灰度光掩模具备转印用图案，该转印用图案包含通过对在透明基板上成膜的光学膜进行图案化而形成的透光部、遮光部以及半透光部，该多灰度光掩模在被加工体上形成具有多...

【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：