光掩模、图案转印方法以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、图案转印方法以及平板显示器的制造方法，能够形成微细且高精度的孔图案。光掩模具有通过对形成在透明基板上的至少半透光膜进行图案化而形成的包含透光部和半透光部的转印用图案，其中，透光部通过透明基板以5μm以下的宽度露出而形成，半透光部包围透光部，且由形成在透明基板上的半透光膜形成，半透光膜的相对于曝光光的代表波长的透射率为2%～60%、且相移量在90°以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于高精度地转印转印用图案的光掩模、使用了该光掩模的图案转印方法、平板显示器的制造方法。
技术介绍
在液晶显示装置所代表的平板显示器的制造中，存在通过形成更微细的图案来实现画质的提高的需求。在专利文献1中记载了用于在液晶显示装置的制造中所使用的曝光条件下对以往无法析像的微细的图案进行析像而得到更精细的转印像的光掩模。专利文献1：日本特开2009－42753号公报近年来，期望平板显示器的布线图案的微细化。进而，这样的微细化不仅与平板显示器的亮度的提高、反应速度的提高这样的图像画质的提高有关，而且从节能的观点出发也是有利的。伴随于此，在平板显示器的制造中使用的光掩模的微细的线宽精度的要求也提高。但是，通过单纯地使光掩模的转印用图案微细化难以使平板显示器的布线图案微细化。本专利技术人发现：随着形成于光掩模的转印图案逐渐微细化，会产生以下的问题。例如，如果使具备透光部和遮光部的所谓的二元掩模（binary mask）的图案微细化，并且缩小遮光部、透光部的尺寸（线宽），则经由透光部照射至形成于被转印体上的抗蚀剂膜的透射光的光量降低。在图1中示出该状态。此处，以图1的（a）所示的由图案化了的遮光膜构成的线条图案（line and space pattern）为例，示出当间距宽度P逐渐变小（与此对应，逐渐减小线宽ML和空间宽度MS）时，在形成于被转印体上的抗蚀剂膜上产生的透射光的光强度曲线（图1的（b））。根据图1的（b）可知，当从间距宽度P为8μm（线宽ML=4.8μm，空间宽度MS=3.2μm）逐渐微细化至间距宽度P为4μm（线宽ML=2.8μm，空间宽度MS=1.2μm）时，光强度的波形曲线的峰值位置显著降低。另外，此处，将线宽ML和空间宽度MS分别相对于间距宽度P设定为P/2+0.8（μm）、P/2－0.8（μm）。图2的（a）～（d）示出此时被转印体上的抗蚀剂膜所形成的抗蚀剂图案的侧面形状。在该情况下，如图2的（d）所示，能够理解：在间距P达到5μm（线宽ML=3.3μm，空间宽度MS=1.7μm）的时刻，用于在抗蚀剂图案形成线和空间形状的光量不足，无法形成用于作为后续工序中的蚀刻掩膜的抗蚀剂图案。另外，图1以及图2是使用图1所记载的仿真条件而得到的。仿真条件为，数值孔径NA：0.08、相干因数σ：0.8、曝光光波长：g/h/i=1/1/1、基板：石英玻璃基板、正性抗蚀剂（P/R）膜厚：1.5μm、正性抗蚀剂：酚醛类正型抗蚀剂，此处，“g/h/i=1/1/1”表示曝光光所含的g线、h线、i线的各波长的强度比为1：1：1。并且，上述的照射光量（Eop）被标准化为100mJ。因此，作为提高转印时的析像度而进行更微细的图案化的方法，考虑以往作为用于制造LSI的技术开发的扩大曝光装置的数值孔径、使用单一波长且短波长的光进行的曝光。但是，在应用上述技术的情况下，需要巨大的投资和技术开发，无法获得与市场上提供的液晶显示装置的价格的一致性。然而，如图1的（b）所示，针对光强度的波形曲线的峰值位置显著下降的现象，作为用于弥补该光量不足的方法，考虑使曝光装置的照射光量增加。如果增加照射光量，则透射空间部的光量增大，因此，认为能够使抗蚀剂图案的形状良好，即、使抗蚀剂图案的形状分离成线条图案的形状。但是，为此将曝光装置的光源变更为大光量是不现实的，不得不大幅度增加曝光时的扫描曝光时间。实际上，在图2的（e）中示出通过使照射光量增加而使抗蚀剂图案良好地分离的情况。此处，需要设定成图2的（a）～（d）所使用的照射量的1.5倍的照射光量。然而，在上述专利文献1中记载了如下的光掩模：该光掩模具有透光部和半透光部，通过对形成在透明基板上的半透光膜实施图案化而形成规定的图案，利用透射了该光掩模的曝光光在被转印体上形成线宽小于3μm的转印图案，其中，上述透光部或者上述半透光部中的至少一方具有线宽小于3μm的部分，上述光掩模包含由上述透光部和上述半透光部形成的图案。根据上述专利文献1的光掩模，能够抑制在图1的（b）中显著产生的透光部的峰值位置的降低，从而能够形成线条图案形状的抗蚀剂图案。这意味着形成在透明基板上的半透光膜的图案对包含透光部在内的转印用图案整体的透射光量进行辅助，从而达到能够使抗蚀剂（此处为正性抗蚀剂）图案化的必要光量。这样，根据上述专利文献1的光掩模，能够形成在以往的LCD用曝光机中无法析像的小于3μm的图案，但进而产生针对不同的图案的应用性、以及提高图案化稳定性及精度的要求。例如，在具有用于形成接触孔的孔图案的光掩模中，存在更严格的要求。在平板显示器领域中，例如多存在如下情况：期望可靠地形成在薄膜晶体管（TFT）的钝化层形成的接触孔等、在各种电子器件所需要的孔图案等形成微细的孔。在这样的孔的形成中，为了防止最终产品的动作不良，需要可靠地形成孔。但是，随着内径微细化的趋势，在利用光掩模进行的转印时，会产生到达被转印体上的光量不足的情况，易于产生不完全的孔的形成。然而，在上述用途的孔的形成中，使用光掩模并利用曝光装置将光掩模所具有的转印用图案转印到形成在被转印体上的抗蚀剂膜，将通过对该抗蚀剂膜进行显影而得到的抗蚀剂图案作为掩膜进行蚀刻加工。在该蚀刻中，除了湿法蚀刻之外，根据对图案的微细化和蚀刻精度的要求，多使用干法蚀刻。但是，在应用干法蚀刻时，由于抗蚀剂图案本身也被蚀刻，所以存在欲增大抗蚀剂图案的截面的倾斜角的情况，以使得难以减膜、且线宽精度难以产生偏差（关于倾斜角，参照图9的（d））。此外，在孔图案中，线宽的稍微的偏离相对于孔面积成为平方的差异而对孔面积造成影响，因此针对线宽精度的控制的要求高。并且，在形成孔图案时，也存在想要将该孔图案的截面的倾斜角控制成期望值的要求。例如，当假定在层间绝缘膜中形成布线形状的槽并埋入金属时，如果考虑到埋入的容易度，则考虑在槽高精度地形成规定的倾斜角（例如20°～60°）的情况等。在这种情况下，按照上述方式控制用于形成孔的抗蚀剂图案的倾斜角是有用的，并且，也可以将形成为规定的形状的抗蚀剂图案原封不动地作为最终产品的一部分。
技术实现思路
鉴于以上的情况，本专利技术的目的在于提出一种能够形成微细且高精度的孔图案的光掩模、图案转印方法以及平板显示器的制造方法。根据本专利技术的方式1，提供一种光掩模，该光掩模具有通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光掩模，该光掩模具有通过对形成在透明基板上的至少半透光膜进行图案化而形成的包含透光部和半透光部的转印用图案，所述光掩模的特征在于，所述透光部通过透明基板以5μm以下的宽度露出而形成，所述半透光部包围所述透光部，且由形成在所述透明基板上的半透光膜形成，所述半透光膜的相对于曝光光的代表波长的透射率为2%～60%、且相移量在90°以下。

【技术特征摘要】
2012.05.02 JP 2012-1055321.一种光掩模，该光掩模具有通过对形成在透明基板上的至少半
透光膜进行图案化而形成的包含透光部和半透光部的转印用图案，
所述光掩模的特征在于，
所述透光部通过透明基板以5μm以下的宽度露出而形成，
所述半透光部包围所述透光部，且由形成在所述透明基板上的半透
光膜形成，
所述半透光膜的相对于曝光光的代表波长的透射率为2%～60%、
且相移量在90°以下。
2.一种光掩模，该光掩模具有通过对形成在透明基板上的半透光
膜和遮光膜进行图案化而形成的包含透光部、半透光部和遮光部的转印
用图案，
所述光掩模的特征在于，
所述透光部通过透明基板以5μm以下的宽度露出而形成，
所述半透光部包围所述透光部，且由形成在所述透明基板上的半透
光膜形成，
所述遮光部包围所述半透光部，且由形成在所述透明基板上的至少
遮光膜形成，
所述半透光膜的相对于曝光光的代表波长的透射率为2%～60%、
且相移量在...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉川裕，吉田光一郎，
申请(专利权)人：HOYA株式会社，
类型：发明
国别省市：