光掩模的制造方法、轉(zhuǎn)印方法及平板顯示器的制造方法
【專利說明】光掩模的制造方法、轉(zhuǎn)印方法及平板顯示器的制造方法
[0001]本申請是申請日為2013年06月17日，申請?zhí)枮?01310238262.7，發(fā)明名稱為“光掩模及其制造方法、轉(zhuǎn)印方法及平板顯示器的制造方法”的發(fā)明專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及具備轉(zhuǎn)印用圖案的光掩模的制造方法、通過該制造方法制造的光掩模、使用了該光掩模的圖案轉(zhuǎn)印方法以及使用了該圖案轉(zhuǎn)印方法的平板顯示器的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0003]在液晶顯示裝置或大規(guī)模集成電路等中使用的光掩模中，在形成微細圖案時，存在需要盡量排除由制造工藝引起的對準變動而準確地進行制造的課題。
[0004]在下述的專利文獻I中，記載有如下的相移掩模，該相移掩模是對遮光膜進行構(gòu)圖，并以覆蓋遮光膜的方式形成了相對于i線具有180°的相位差的膜厚的相移層而得到的，由此能夠形成微細并且高精度的圖案。另外，在下述的專利文獻2中，記載了準確地劃定遮光部、透光部以及相移部的各區(qū)域的光學元件的制造方法。
[0005]專利文獻1:日本特開2011-13283
[0006]專利文獻2:日本特開2011-128504
[0007]專利文獻I中記載的相移掩模的制造方法是對透明基板上的遮光層進行構(gòu)圖，以覆蓋該遮光層的方式，在透明基板上形成相移層，對該相移層進行構(gòu)圖。此處，圖1示出了基于專利文獻I的方法的制造工序。
[0008]在圖1中，首先，在透明基板10上形成遮光層11 (參照圖1 (a)的㈧)，接著，在遮光層11上形成光致抗蝕劑層12 (參照圖1 (a)的(B))。接著，通過對光致抗蝕劑層12進行曝光和顯影，在遮光層11之上形成抗蝕劑圖案12P1(參照圖1(a)的(C))。將該抗蝕劑圖案12P1作為遮光層11的蝕刻掩模，將遮光層11蝕刻為規(guī)定的圖案形狀。由此，在透明基板10上形成構(gòu)圖為規(guī)定形狀的遮光層IlPl (參照圖1 (a)的(D))。在去除了抗蝕劑圖案后(參照圖1(a)的(E))，形成相移層13。相移層13以覆蓋遮光層IlPl的方式形成在透明基板10上(參照圖1(a)的(F))。
[0009]接著，在相移層13上形成光致抗蝕劑層14(參照圖1(a)的(G))。接著，通過對光致抗蝕劑層14進行曝光和顯影，從而在相移層13之上形成抗蝕劑圖案14P1 (參照圖1 (a)的(H))?？刮g劑圖案14P1作為相移層13的蝕刻掩模發(fā)揮功能。然后，將相移層13蝕刻為規(guī)定的圖案形狀。由此，在透明基板10上形成構(gòu)圖為規(guī)定形狀的相移層13P1(參照圖1(a)的⑴)。
[0010]在相移層13P1的構(gòu)圖后，去除抗蝕劑圖案14P1(參照圖1(a)的(J))。由此，在遮光層圖案IlPl的周圍形成相移層13P1，制造出相移掩模I。
[0011]然而，根據(jù)本發(fā)明人的研究發(fā)現(xiàn)，在利用該方法制造高精度的光掩模時存在問題。即，在光致抗蝕劑層12的曝光(即第I描繪工序)和光致抗蝕劑層14的曝光(即第2描繪工序)中，幾乎不可能使彼此之間的對準偏差成為零。因此，無法防止制造出在遮光層圖案與相移層圖案之間彼此產(chǎn)生了對準偏差的光掩模。
[0012]在產(chǎn)生了上述對準偏差的情況下，如圖1(b)所示，由箭頭所示的A和B的尺寸不同。即，在線寬方向上，相移層的功能不對稱。根據(jù)情況的不同，會在該圖案中產(chǎn)生在線寬方向的一側(cè)較強地顯現(xiàn)相移效果，在另一側(cè)未顯現(xiàn)相移效果的轉(zhuǎn)印像(透過了光掩模的光的光強度分布)。其結(jié)果，如果使用具有這種轉(zhuǎn)印用圖案的光掩模來制造平板顯示器，會失去線寬的控制，無法得到精度高的電路圖案。即使是相移掩模以外的光掩模，也同樣會失去線寬的控制，無法得到期望的轉(zhuǎn)印用圖案。
[0013]在經(jīng)過多次的光刻工序而制造的光掩模中，關(guān)于多次構(gòu)圖的對準，通過參照對準標記等來進行對準，能夠盡量地努力排除偏差。但是，需要執(zhí)行進行多次構(gòu)圖所需的多次描繪，而使各次描繪的對準偏差成為零是非常困難的。因此，無法完全阻止發(fā)生-0.5 μπι?+0.5 μπι這種程度的對準偏差。在轉(zhuǎn)印用圖案的某個部分中具有線寬小的圖案(例如8 μπι以下)的部分的情況下，這種對準偏差所引起的線寬偏差尤其成為問題，在線寬為5 μπι以下的微細線寬的情況下更加嚴重。另外，在專利文獻I的方法中，在兩次的光刻工序(抗蝕劑涂布、顯影、蝕刻)之間存在成膜工序，因此還會產(chǎn)生不得不在生產(chǎn)設(shè)備之間移動平板顯示器用的大型掩模這樣的問題。
[0014]另一方面，根據(jù)專利文獻2中記載的方法，能夠準確地控制相移器部與遮光部的相對位置而形成圖案。但是，根據(jù)該方法，為了去除為了劃定相移器部的形成預定區(qū)域而形成的劃定圖案，需要進行第三次光刻工序。因此，在專利文獻2的方法中需要三次描繪。一般而言，描繪工序的增加會對生產(chǎn)效率帶來很大的影響，因而對于用于制造如平板顯示器那樣大面積的設(shè)備的光掩模而言，附加一次描繪工序所致的生產(chǎn)性的下降是無法忽視的。
[0015]關(guān)于具有用于制造更先進的設(shè)備的轉(zhuǎn)印用圖案的光掩模，與相移器的導入、多色調(diào)化等功能的復雜化相應地，其結(jié)構(gòu)也不得不復雜化。對于這種復雜結(jié)構(gòu)的光掩模而言，強烈地希望出現(xiàn)即使應用多次光刻工序也不會產(chǎn)生由于彼此的對準偏差而使最終的轉(zhuǎn)印用圖案的精度劣化的問題的優(yōu)異的制造方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]鑒于以上的情況，本發(fā)明的目的在于解決上述問題而提供一種具備轉(zhuǎn)印用圖案的光掩模的制造方法，其在需要多次描繪的光掩模中，能夠準確地進行轉(zhuǎn)印用圖案所具備的各區(qū)域的對準，而且能夠抑制光刻工序的實施次數(shù)。而且，本發(fā)明的另一目的在于，提供通過該制造方法制造的光掩模、使用了該光掩模的圖案轉(zhuǎn)印方法以及使用了該圖案轉(zhuǎn)印方法的平板顯示器的制造方法。
[0017]用于解決上述問題的本發(fā)明的光掩模的制造方法的一個實施方式是如下的光掩模的制造方法，該光掩模具備將下層膜圖案與上層膜圖案層疊地設(shè)置在透明基板上而得到的轉(zhuǎn)印用圖案，所述下層膜圖案與上層膜圖案是分別對曝光光透過率彼此不同的下層膜和上層膜進行構(gòu)圖而成的，所述光掩模的制造方法的特征在于，具備以下工序:準備光掩模坯體的工序，該光掩模坯體是在所述透明基板上層疊由彼此具有蝕刻選擇性的材料構(gòu)成的所述下層膜和所述上層膜，進而形成了第I抗蝕劑膜而得到的；通過對所述第I抗蝕劑膜進行第I描繪而形成第I抗蝕劑圖案的工序，該第I抗蝕劑圖案用于形成所述上層膜圖案和劃定所述下層膜圖案的區(qū)域的暫定圖案；將所述第I抗蝕劑圖案作為掩模，對所述上層膜進行蝕刻的第I蝕刻工序；在包括所形成的所述上層膜圖案和所述暫定圖案的整個面上形成第2抗蝕劑膜的工序；通過對所述第2抗蝕劑膜進行第2描繪而形成第2抗蝕劑圖案的工序，該第2抗蝕劑圖案用于形成所述下層膜圖案；將所述暫定圖案和所述第2抗蝕劑圖案作為掩模，對所述下層膜進行蝕刻的第2蝕刻工序；以及將所述第2抗蝕劑圖案作為掩模，蝕刻去除所述暫定圖案的第3蝕刻工序。
[0018]此處，上層膜和下層膜的曝光光透過率可以取任意的值，其中也包括曝光光透過率實質(zhì)上為O %的遮光層。在兩個膜為半透光性的情況下，上層膜和下層膜當中的哪個膜的曝光光透過率更高均可。所謂彼此具有蝕刻選擇性的材料是指如下情況:例如在材料A和B中，材料B對于蝕刻材料A的蝕刻劑具有耐性，相反地，材料A對于蝕刻材料B的蝕刻劑具有耐性。本發(fā)明中使用的蝕刻劑既包括干蝕刻中的蝕刻氣，也包括濕蝕刻中的蝕刻液。
[0019]另外，在本實施方式中，除了上層膜和下層膜以外，在不影響本發(fā)明的作用效果的范圍內(nèi)，還包括進一步形成有其他膜的情況。
[0020]在本實施方式中，將與上層膜圖案一起形成的暫定圖案作為掩模而形成下層膜圖案，因此能夠利用該暫定圖案來劃定下層膜圖案的周緣。因此，在通過不同的光刻工序形成的上層膜圖案與下層膜圖案之間，不會因?qū)势疃a(chǎn)生精度的劣化。而且，由于暫定圖案與下層膜圖案具有蝕刻選擇性，因此能夠?qū)⒌?抗蝕劑圖案作為掩模，保護所形成的上層膜圖案，同時蝕刻去除暫定圖案，不需要用于去除暫定圖案的進一步的光刻工序。
[0021]因此，能夠提供如下的具備轉(zhuǎn)印用圖案的光掩模的制造方法:在需要多次描繪的光掩模中，能夠準確地進行轉(zhuǎn)印用圖案所具備的各區(qū)域的對準，抑制光刻工序的實施次數(shù)。
[0022]本發(fā)明的光掩模的制造方法的其他實施方式是如下的光掩模的制造方法，該光掩模具備包括遮光部、半透光部以及透光部的轉(zhuǎn)印用圖案，所述光掩模的制造方法的特征在于，具有以下工序:準備光掩模坯體的工序，該光掩模坯體是在透明基板上層疊由彼此具有蝕刻選擇性的材料構(gòu)成的半透光膜和遮光膜，進而形成了第I抗蝕劑膜而得到的；通過對所述第I抗蝕劑膜進行第I描繪而形成第I抗蝕劑圖案的工序，該第I抗蝕劑圖案用于形成所述遮光部和劃定所述半透光部的暫定圖案；將所述第I抗蝕劑圖案作為掩模，對所述遮光膜進行蝕刻的第I蝕刻工序；在包括所形成的所述遮光部和所述暫定圖案的整個面上形成第2抗蝕劑膜的工序；通過對所述第2抗蝕劑膜進行第2描繪而形成第2抗蝕劑圖案的工序，該第2