TW201405238A - 用於平面顯示器之相位移位空白光罩及光罩 - Google Patents

Abstract

為了製造大面積平面顯示器(flat panel display,FPD)，使用包含至少兩個膜的一多層型層或連續層來形成一相位移位層，該等膜含有金屬及輕元素，例如氮(N)、氧(O)及碳(C)。該多層型層或連續層係藉由在一透明基板上堆疊具有不同組成及不同蝕刻速率的至少兩個膜來形成。因此，該相位移位層的厚度可減小，且邊緣部分之截面的斜坡可在該相位移位層之圖案化過程中陡峭地形成，使得相位移位層圖案之間的邊界可為清晰的。因此，可確保該相位移位層之均勻性，使得可製造出具有更精細圖案的大面積FPD產品。

Description

用於平面顯示器之相位移位空白光罩及光罩

本發明係關於一種用於平面顯示器(flat panel display，下文稱為FPD)之相位移位空白光罩及光罩，且更確切地說，本發明係關於一種用於FPD之空白光罩及光罩，其中相位移位層圖案之截面的斜坡可陡峭地形成。

在用於製造FPD裝置或半導體大型積體(large-scale integration，下文稱為LSI)裝置之微影製程中，通常使用自空白光罩製造成之光罩來轉印圖案。

空白光罩係藉由以下步驟來獲得：在由合成石英玻璃形成之透光基板的主表面上形成包含金屬材料之薄膜，隨後在該薄膜上形成抗蝕層。光罩具有藉由圖案化空白光罩中之薄膜而形成的形狀。此處，可根據光學特性將薄膜分為遮光層、抗反射層(anti-reflection layer,ARL)、相位移位層、半透射層，以及反射層，且可同時使用此等薄膜中之至少兩者。

用於製造LSI裝置之光罩的一邊之尺寸通常為6吋(或152mm)，而用於製造FPD裝置之光罩的一邊之尺寸為300mm或更長，其比用於製造LSI裝置之光罩的一邊之尺寸更大。

近年來，像高度整合之LSI裝置一樣，在FPD裝置中，隨著整合密度之增加導致設計規則之收縮，用於形成精細圖案之光罩的圖案亦需要精確地按比例縮小。為了在FPD裝置中形成更精細之圖案，需要高的圖案解析度。 為此，採用了減小用於形成圖案之光源的波長且增加透鏡之孔徑的方法。然而，當光源之波長減小且透鏡之孔徑增加時，圖案解析度可能增加，但由於低焦深(depth of focus,DOF)而導致了在獲得實際圖案解析度方面有所限制。使用相位移位層之相位移位光罩已被開發出來克服上述限制，與二元光罩相比，相位移位光罩更能增加圖案解析度。

第1圖係為相位移位光罩之光學特性的示意圖，而第2圖係為二元光罩之解析度與相位移位光罩之解析度之間的比較示意圖。參考第1圖，相位移位光罩係藉由在透明基板1上形成透射率為3%至10%之相位移位層2來進行配置的。透射穿過相位移位層2之曝光與不透射穿過相位移位層2之曝光形成了180°的相位差，使得解析度可能由於相位移位層2之間的邊界處的相消干涉而增加。並且，參考第2圖，相位移位光罩可用比二元光罩高的解析度來曝光精細之圖案。

如上所述，近來，用於製造FPD裝置之光罩的圖案亦需要按比例縮小。由於FPD裝置需要具有較大之螢幕及較高之解析度，因此像素尺寸應被減小。作為必然之結果，需要使圖案微型化。然而，由於FPD裝置係使用相等放大倍率之曝光設備來製造的，因此要將FPD裝置之圖案線寬減小至LSI裝置之圖案線寬般窄，幾乎不可能。用於製造FPD裝置之光罩為各邊係300mm或更長的大尺寸光罩，且具有各種尺寸。因此，不易於開發出與用於製造FPD裝置之光罩的尺寸相符之縮減曝光設備。

近來，在使用相等放大倍率之曝光設備時為了提高用於製造FPD裝置之光罩的解析度，使用矽化鉬(MoSi)化合物或鉻(Cr)化合物來形成單層型之相位移位層，該化合物用於用以製造LSI裝置之光罩中，且隨後使用適於大面積層之濕式蝕刻製程來圖案化該相位移位層。然而，由於不易於對含有MoSi(其含有適於乾式蝕刻製程之材料)的相位移位層進行濕式蝕刻，因此在圖案化過 程中會出現問題。並且，在濕式蝕刻過程中，在含有Cr之相位移位層的被蝕刻表面中形成了緩坡。即，由於含有Cr之習知相位移位層形成為單層型，因此在使用蝕刻劑進行圖案化的過程中會發生各向同性蝕刻。因此，在圖案邊緣部分之被蝕刻表面中形成了緩坡。

在圖案邊緣部分中形成的斜坡在圖案邊緣部分與剩餘部分之間引起了相變差，且影響相位移位層之均勻性。此外，圖案邊緣部分中的相位移位層斜坡導致相位移位層之間的邊界變得不清晰，從而妨礙了精細圖案之形成。

本發明針對一種用於平面顯示器(FPD)之相位移位空白光罩及光罩，其中相位移位層之厚度可被減小，且邊緣部分之截面的斜坡可陡峭地形成，從而使相位移位層圖案之間的邊界變得清晰。

本發明亦針對一種用於FPD之相位移位空白光罩及光罩，其可確保相位移位層之均勻性且能夠製造出具有更精細圖案的大面積FPD產品。

本發明之一個態樣提供了一種用於平面顯示器(FPD)之相位移位光罩，其包括設置在透明基板上之相位移位層圖案。該相位移位層圖案具有至少兩個膜相堆疊的結構。

在相位移位層圖案之邊緣部分中上邊緣與下邊緣之間的尾部尺寸(tail size)可為0nm至100nm。

構成相位移位層圖案之每個膜可包括以下至少一種金屬材料：鉻(Cr)、鋁(Al)、鈷(Co)、鎢(W)、鉬(Mo)、釩(V)、鈀(Pd)、鈦(Ti)、鉑(Pt)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鎳(Ni)、鎘(Cd)、鋯(Zr)、鎂(Mg)、鋰(Li)、硒(Se)、銅(Cu)、釔(Y)、硫(S)、銦(In)、錫(Sn)、硼(B)、鈹(Be)、 鈉(Na)、鉭(Ta)、鉿(Hf)、鈮(Nb)及矽(Si)，或者除了上述材料以外亦更包括以下至少一種材料：氮(N)、氧(O)及碳(C)。

構成相位移位層圖案之個別膜可由能夠使用相同蝕刻劑來蝕刻之材料形成且具有不同的組成，且相位移位層圖案可藉由將具有不同組成之每個薄膜堆疊至少一次來形成。

構成相位移位層圖案之每個膜可由以下一種膜形成：Cr膜、CrO膜、CrN膜、CrC膜、CrON膜、CrCN膜、CrCO膜及CrCON膜。

相對於相同蝕刻劑而言，構成相位移位層圖案之個別膜的蝕刻速率自透明基板向上逐漸減小。

構成相位移位層圖案之個別膜可經形成，使得相對於相同蝕刻劑而言，設置在中央之膜的蝕刻速率低於在設置在中央之膜的上方及下方的膜。

相位移位層圖案的厚度可為600Å至1700Å，且構成相位移位層圖案之每個膜的厚度可為50Å至1000Å。

相位移位層圖案可具有相對於波長為200nm至600nm之曝光而言為160°至200°的相位差、1%至30%的透射率，以及相對於波長為200nm至600nm之曝光而言為0%至10%的透射率偏差。此處，透射率偏差可藉由將最大透射率(百分比)減去最小透射率(百分比)來獲得。

相位移位層圖案可具有相對於i線、h線及g線中之每一者而言為0°至50°的相位差偏差。此處，相位差偏差可藉由將最大相位角(°)減去最大相位角(°)來獲得。

相位移位層圖案可包括連續層或多層型層，且構成相位移位層圖案之個別膜形成單層或連續層。

該光罩可更包括設置在相位移位層圖案上方或下方的功能層圖案。

該功能層圖案可包括以下至少一種圖案：包含遮光層及抗反射層(ARL)之遮光層圖案、半透射層圖案、蝕刻停止層圖案，以及硬罩層圖案。

當功能層圖案為遮光層圖案時，遮光層圖案可設置在透明基板之邊緣的盲區中，或者設置在主區及盲區中。

遮光層圖案可包括以下至少一種金屬材料：鉻(Cr)、鋁(Al)、鈷(Co)、鎢(W)、鉬(Mo)、釩(V)、鈀(Pd)、鈦(Ti)、鉑(Pt)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鎳(Ni)、鎘(Cd)、鋯(Zr)、鎂(Mg)、鋰(Li)、硒(Se)、銅(Cu)、釔(Y)、硫(S)、銦(In)、錫(Sn)、硼(B)、鈹(Be)、鈉(Na)、鉭(Ta)、鉿(Hf)、鈮(Nb)及矽(Si)，或者除了上述材料以外亦更包括以下至少一種材料：氮(N)、氧(O)及碳(C)。

遮光層圖案可具有與相位移位層圖案相同之蝕刻性質，或者具有相對於相位移位層圖案而言的蝕刻選擇性。

遮光層圖案的厚度可為100Å至1500Å。

本發明之另一態樣提供一種用於FPD之相位移位空白光罩，其用於製造根據本發明的用於FPD之相位移位光罩，該相位移位空白光罩包含相位移位層，該相位移位層包括堆疊在透明基板上之至少兩個膜。

在本發明中，相位移位層係使用多層型層或連續層來形成的，該多層型層或連續層具有組成不同且蝕刻速率不同的至少兩個膜。

因此，相位移位層之厚度可減小。此外，相位移位層圖案邊緣部分之截面的斜坡可在相位移位層之圖案化過程中陡峭地形成，使得相位移位層圖案之間的邊界可為清晰的。因此，可確保光罩之相位移位層圖案的均勻性，且可確保製造出具有更精細圖案的大面積FPD產品。

1‧‧‧透明基板

2‧‧‧相位移位層

100‧‧‧相位移位空白光罩

102‧‧‧透明基板

104‧‧‧相位移位層

104a-104n‧‧‧薄膜

104p‧‧‧相位移位層圖案

106‧‧‧功能層

106p‧‧‧遮光層圖案

108‧‧‧抗蝕層

200‧‧‧相位移位空白光罩

300‧‧‧相位移位光罩

d‧‧‧尾部尺寸

第1圖係為相位移位光罩之光學特性的示意圖。

第2圖係為二元光罩之解析度與相位移位光罩之解析度之間的比較示意圖。

第3圖係為根據本發明之示例性實施例的相位移位空白光罩的截面圖。

第4圖係為根據本發明之示例性實施例的相位移位空白光罩之相位移位層的截面圖。

第5圖係為根據本發明之示例性實施例的相位移位光罩的截面圖。

第6A圖及第6B圖係為根據本發明之示例性實施例的相位移位空白光罩的截面圖。

第7A圖至第7D圖係為根據本發明之示例性實施例的相位移位光罩的截面圖。

第8A圖至第8C圖係為根據本發明之示例性實施例的相位移位遮罩之相位移位層圖案邊緣部分的影像。

第9圖為根據本發明之對比實例的相位移位光罩之相位移位層圖案邊緣部分的影像。

在下文中，將詳細描述本發明之示例性實施例。雖然將要參考本發明之示例性實施例對本發明進行具體展示及描述，但熟習此項技術者應理解，在不脫離所附申請專利範圍所限定的本發明之精神及範疇的情況下，可對形式及細節作出各種改變。示例性實施例應被理解為僅為示例性及描述性的，而不用於限制的目的。因此，本發明之範疇並非由本發明之具體實施方式來限 定，而是由所附申請專利範圍來限定，且在該範疇內之所有差異應被解釋為包含在本發明中。

第3圖為根據本發明之示例性實施例的相位移位空白光罩的截面圖。

參考第3圖，根據本發明之示例性實施例的相位移位空白光罩100為用於平面顯示器(FPD)之相位移位空白光罩100，該平面顯示器包括液晶顯示器(LCD)、電漿顯示板(PDP)，以及有機發光二極體(OLED)。相位移位空白光罩100包括透明基板102以及按順序地堆疊在透明基板102上的相位移位層104及抗蝕層108。

透明基板102為四邊形的透明基板，它一條邊的尺寸為300mm或更長。透明基板102可為合成的石英玻璃、鹼石灰玻璃基板、不含鹼的玻璃基板，或低熱膨脹玻璃基板。

參考第4圖，相位移位層104具有至少兩個薄膜104a，……，及104n相堆疊的結構。較佳地，堆疊了兩至六個薄膜。構成相位移位層104之至少兩個薄膜形成了一連續層或多層型層。此處，連續層係關於在濺射過程中，藉由改變活性氣體、功率及壓力等製程參數，在電漿源打開的情況下形成的層。連續層在深度方向上具有不同的組成。多層型層係關於藉由堆疊若干個單層而獲得的層，每個單層在深度方向上具有不變的組成。構成相位移位層104的薄膜104a，……，及104n中之每一者具有一單層或一連續層。

構成相位移位層104之薄膜104a，……，及104n可由例如包括以下至少一種金屬材料的化合物形成：鋁(Al)、鈷(Co)、鎢(W)、鉬(Mo)、釩(V)、鈀(Pd)、鈦(Ti)、鉑(Pt)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鎳(Ni)、鎘(Cd)、鋯(Zr)、鎂(Mg)、鋰(Li)、硒(Se)、銅(Cu)、釔(Y)、硫(S)、銦(In)、錫(Sn)、硼(B)、鈹(Be)、鈉(Na)、鉭(Ta)、鉿(Hf)、鈮(Nb)及矽(Si)。 並且，除了上述材料以外，構成相位移位層104之薄膜104a，……，及104n亦可更包括以下至少一種材料：氮(N)、氧(O)及碳(C)。構成相位移位層104之薄膜104a，……，及104n較佳地由鉻(Cr)化合物形成，該鉻(Cr)化合物為以下一種膜：Cr膜、CrO膜、CrN膜、CrC膜、CrON膜、CrCN膜、CrCO膜及CrCON膜。構成相位移位層104之薄膜104a，……，及104n可使用一種氣體作為活性氣體藉助於濺射製程來形成，該氣體含有氮(N)、氧(O)及碳(C)，例如氮氣(N₂)、二氧化碳(CO₂)、甲烷(CH₄)、一氧化氮(NO)、氧氣(O₂)，或一氧化二氮(N₂O)。

構成相位移位層104之個別薄膜104a，……，及104n可由具有不同組成且能夠使用相同蝕刻劑一起蝕刻的材料形成。由於個別薄膜104a，……，及104n具有不同的組成，因此，個別薄膜104a，……，及104n具有不同的蝕刻速率。相位移位層104係藉由將具有不同組成之個別薄膜104a，……，及104n堆疊至少一次而形成。

由於構成相位移位層104之薄膜104a，……，及104n根據其厚度、蝕刻性質、蝕刻材料以及組成而具有不同的蝕刻速率，因此要在考慮到上述參數之情況下對薄膜104a，……，及104n進行設置，使得相位移位層圖案邊緣部分之截面的斜坡可在圖案化過程中陡峭地形成。

構成相位移位層104之薄膜104a，……，及104n較佳地經配置使得自朝向透明基板102設置之下層薄膜104a至最上層薄膜104n，蝕刻速率逐漸變小。然而，考慮到黏合至較上層以及蝕刻性質，朝向透明基板102設置之下層薄膜104a的蝕刻速率並非薄膜104a，……，及104n中最小的。構成相位移位層104的薄膜104a，……，及104n中之每一者的蝕刻速率可藉由改變薄膜104a，……，及104n中含有的金屬材料之含量以及氮(N)、氧(O)及碳(C)之含量來進行控制。例如，當薄膜104a，……，及104n中含有的氮及氧之含量 增加時，薄膜104a，……，及104n的蝕刻速率可增加。當碳之含量增加時，薄膜104a，……，及104n的蝕刻速率可減小。此外，相位移位層104之薄膜104a，……，及104n可經配置使得設置在中央之薄膜的蝕刻速率低於在設置在中央之薄膜的上方及下方的薄膜之蝕刻速率。

相位移位層104的厚度為600Å至1700Å。考慮到黏合至對應層上方及下方所設置的膜以及蝕刻性質，構成相位移位層104的薄膜104a，……，及104n中之每一者的厚度可為50Å至1000Å。由於根據本發明之相位移位層104係藉由堆疊多個薄膜104a，……，及104n而形成的，因此可控制相位移位層104之折射率，使得相位移位層104可形成比使用單層形成的相位移位層更小的厚度。

因此，根據本發明之相位移位層104的厚度可減小。並且，相位移位層104之圖案邊緣部分的截面之斜坡可陡峭地形成，使得相位移位層104的圖案之間的邊界在圖案化相位移位層104以形成光罩的過程中可為清晰的。因此，可形成更精細的圖案。在此種情況下，參考第5圖，它示出了根據本發明之光罩的相位移位層圖案104p，相位移位層圖案104p之邊緣部分中的上邊緣與下邊緣之間的水平距離(或尾部尺寸d)為100nm或更小，且較佳地，為60nm或更小。

相位移位層104具有相對於波長為200nm至600nm之曝光而言為160°至200°的相位差。此處，相位差係關於透射穿過相位移位層104的曝光與透射穿過透明基板102的曝光之間的相位差。相位移位層104具有相對於i線、h線及g線而言較佳為50°或更小，且更佳為20°或更小的相位差偏差。相位移位層104具有相對於i線、h線及g線而言為10%或更小的透射率偏差。並且，相位移位層104具有相對於波長為200nm至600nm之曝光而言為1%至30%的相位差，且較佳為1%至15%的相位差。

根據本發明之相位移位空白光罩200可更包括設置在相位移位層104上方或下方的功能層106。在此種情況下，功能層106包括至少一個層，包含遮光層、半透射層、蝕刻停止層以及硬罩層，該等層需要用於轉印圖案。例如，當功能層106包括遮光層時，遮光層106可包含具有遮光功能及抗反射功能的單層或者包含具有相同配置及組成或不同配置的遮光層及抗反射層。當功能層106更包含蝕刻停止層時，蝕刻停止層可在考慮到透明基板與相位移位層之間的蝕刻選擇性、相位移位層與遮光層之間的蝕刻選擇性，以及遮光層與透明基板之間的蝕刻選擇性的情況下形成。

第6A圖及第6B圖為根據本發明之示例性實施例的相位移位空白光罩的截面圖。

參考第6A圖及第6B圖，根據本發明之示例性實施例的相位移位空白光罩200可為頂部型或底部型。

下文中，功能層106將被稱為遮光層106。遮光層106可由以下至少一種金屬材料形成：鉻(Cr)、鋁(Al)、鈷(Co)、鎢(W)、鉬(Mo)、釩(V)、鈀(Pd)、鈦(Ti)、鉑(Pt)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鎳(Ni)、鎘(Cd)、鋯(Zr)、鎂(Mg)、鋰(Li)、硒(Se)、銅(Cu)、釔(Y)、硫(S)、銦(In)、錫(Sn)、硼(B)、鈹(Be)、鈉(Na)、鉭(Ta)、鉿(Hf)、鈮(Nb)及矽(Si)。或者，除了上述材料以外，遮光層106亦可更包括以下至少一種材料：氮(N)、氧(O)及碳(C)。

遮光層106可由使用與相位移位層104相同的蝕刻劑來蝕刻的材料形成，或者遮光層106經形成以具有相對於相位移位層104而言的蝕刻選擇性。可使用乾式蝕刻製程及濕式蝕刻製程來對遮光層106及相位移位層104進行圖案化並移除，且可將各種習知上已知的材料用作蝕刻材料。

遮光層106的厚度較佳為100Å至1500Å。更佳地，遮光層106 的厚度為800Å或更小。更具體而言，遮光層106的厚度為500Å或更小，此滿足了遮光層106與相位移位層104重疊的部分處的光密度(OD)要求，且此情況在圖案化過程中並不成問題。

透明基板102及相位移位層104與第3圖中的上述相位移位空白光罩具有相同的配置。

遮光層106及相位移位層104可使用化學氣相沈積(CVD)製程或物理氣相沈積(PVD)製程來形成。確切地說，在本發明中，較佳地藉由將電壓施加給腔室中之含金屬靶材，使用濺射製程來形成遮光層106及相位移位層104，其中該腔室中注入了惰性氣體及活性氣體。

此外，相位移位光罩可使用根據本發明之上述空白光罩來形成。

第7A圖至第7D圖為根據本發明之示例性實施例的相位移位光罩的截面圖。

參考第7A圖，根據本發明之示例性實施例的相位移位光罩300具有一種特定結構，其中僅相位移位層圖案104p形成於主區及盲區上，該主區對應於設有透明基板102之主圖案的區域，而該盲區對應於設有包含對準標記之輔助圖案的區域。相位移位光罩300的製造方法可為：在透明基板102上按順序地形成相位移位層及抗蝕層；圖案化該抗蝕層，以形成抗蝕圖案；以及將抗蝕圖案用作蝕刻遮罩來對相位移位層進行蝕刻，以形成相位移位層圖案104p。

參考第7B圖及第7C圖，根據本發明之示例性實施例的相位移位光罩300具有一種特定結構，其中遮光層圖案106P形成於透明基板102的盲區中，且相位移位層圖案104p設置在遮光層圖案106P與主區之間的邊界部分上。在此種情況下，在遮光層圖案106P的形成過程中，盲區的遮光層圖案106P可經形成以具有輔助圖案，例如對準標記，且相位移位層圖案104p設置在遮光層圖案106P之間的邊界部分上，使得相位移位光罩300的解析度可提高。

參考第7B圖，現將描述用於製造相位移位光罩300的方法。在透明基板102上形成遮光層及抗蝕層之後，對抗蝕層進行圖案化以形成抗蝕層圖案，且將抗蝕層圖案用作蝕刻遮罩來對遮光層進行蝕刻，以形成遮光層圖案106P。此後，在包含遮光層圖案106P之透明基板102上形成相位移位層，在相位移位層上形成抗蝕層圖案，且對相位移位層進行蝕刻以形成相位移位層圖案104p。

此外，參考第7C圖，現將描述用於製造相位移位光罩300的方法。在透明基板102上按順序地形成遮光層、相位移位層及抗蝕層之後，對抗蝕層進行圖案化以形成抗蝕圖案，且將抗蝕圖案用作蝕刻遮罩來對遮光層及相位移位層進行蝕刻，以在盲區中形成遮光層圖案106P。此後，形成抗蝕層圖案以使相位移位層曝光，且對相位移位層的曝光部分進行蝕刻以形成相位移位層圖案104p。

參考第7D圖，根據本發明之示例性實施例的相位移位光罩300具有輪緣型結構，其中遮光層圖案106P形成於透明基板102的主區及盲區中，且設有相位移位層圖案104p以圍繞遮光層圖案106P與設置在主區中的部分遮光層圖案106P之間的邊界部分。

實施例：

相位移位層的形成：為了評估根據本發明之示例性實施例的相位移位空白光罩，在透明基板上形成多層型相位移位層。

具體而言，將鉻(Cr)靶材用作濺射靶材藉助於濺射製程來形成相位移位層。在此種情況下，濺射製程係使用以下至少一種氣體來進行：氬氣(Ar)、氮氣(N₂)、二氧化碳(CO₂)、甲烷(CH₄)，以及一氧化氮(NO)，且將相位移位層形成為CrCON層，厚度約為1,350Å。

表1係為根據本發明之示例性實施例及其對比實例的相位移位層的配置。

具體而言，在本發明之實施例1至3中，氬氣(Ar)被用作惰性氣體，且選擇性地使用氮氣(N₂)、甲烷(CH₄)及一氧化氮(NO)中的至少兩種氣體來形成具有三至六個膜的相位移位層。在此種情況下，構成相位移位層之薄膜經形成及設置以具有相同的組成或不同的組成。本發明之實施例1至3及對比實例1均滿足透射率及相位角方面所要求的條件。

在實施例1及3中，構成相位移位層之薄膜經形成以相對於相同的蝕刻劑而言，越朝向下面的透明基板，具有的蝕刻速率越大。在實施例2中，設置在中央之薄膜的蝕刻速率低於在設置在中央之薄膜的上方及下方的薄膜的蝕刻速率。

在對比實例1中，相位移位層係使用CrCON單層來形成的。

根據實施例1、2及3的相位移位層的評估：在相位移位層上形成抗蝕層，且執行曝光製程及顯影製程，以形成抗蝕層圖案。

此外，在將抗蝕層圖案用作蝕刻遮罩且使用典型的鉻蝕刻劑來對下面的被曝光相位移位層進行蝕刻之後，將抗蝕層圖案移除，且對相位移位層進行評估。

第8A圖至第8C圖為根據本發明之示例性實施例的相位移位光罩的相位移位層圖案邊緣部分的影像。

第8A圖為根據本發明之實施例1的影像，它係在對相位移位層圖案化之後捕獲的，該相位移位層經形成以相對於相同的蝕刻劑而言，越朝向下面的透明基板，具有的蝕刻速率越大。參考第8A圖，可看到，相位移位層圖案邊緣部分的截面的斜坡係藉由增加構成相位移位層之上層薄膜的蝕刻速率而陡峭地形成。在此種情況下，在相位移位層圖案中之上邊緣與下邊緣之間的尾部尺寸約為60nm。因此，可確認，相位移位層圖案邊緣部分的斜坡得以改良。

第8B圖為根據本發明之實施例2的影像，它係在對相位移位層圖案化之後捕獲的，該相位移位層經形成使得設置在中央之薄膜的蝕刻速率低於在設置在中央的薄膜的上方及下方的薄膜的蝕刻速率。參考第8B圖，可看到，相位移位層圖案邊緣的截面的斜坡係藉由增加最上層薄膜的蝕刻速率而得以改良。在此種情況下，可確認，在相位移位層圖案中之上邊緣與下邊緣之間的尾部尺寸約為100nm。

第8C圖為根據本發明之實施例3的影像，它係在對相位移位層圖案化之後捕獲的，該相位移位層經形成使得上層薄膜具有大的蝕刻速率。參考第8C圖，可看到，相位移位層圖案邊緣部分的截面的斜坡得以改良。在此種情況下，可確認，在相位移位層圖案中之上邊緣與下邊緣之間的尾部尺寸為90 nm。

根據對比實例的相位移位層的評估：第9圖示出了根據對比實例1之相位移位光罩的相位移位層圖案。在對比實例1中，相位移位層係使用CrCON單層來形成的。參考第9圖，可看到，由於相位移位層被各向同性地蝕刻，因此相位移位層圖案邊緣部分的截面的斜坡平緩地形成且相位移位層圖案之間的邊界並不清晰。在此種情況下，可確認，在相位移位層圖案中之上邊緣與下邊緣之間的尾部尺寸約為150nm。

如上所述，在本發明中，用於製造大面積FPD裝置的相位移位層係使用具有組成不同且蝕刻速率不同之至少兩個膜的多層型層或連續層來形成。

因此，相位移位層的厚度可減小。此外，邊緣部分的截面的斜坡可在相位移位層之圖案化過程中陡峭地形成，使得相位移位層圖案之間的邊界可為清晰的。因此，可確保相位移位層的均勻性，且可製造出具有更精細圖案的大面積FPD產品。

儘管已經結合本發明的示例性實施例描述了本發明，但本發明的範疇不限於上文的本發明的具體實施方式。熟習此項技術者將理解，在不脫離本發明的精神及範疇的情況下，能夠進行各種變化及修改。因此，本發明的範圍不是由本發明的具體實施方式來限定，而是由所附申請專利範圍來限定，且在該範疇內的所有差異應被解釋為包含在本發明中。

104‧‧‧相位移位層

104a-104n‧‧‧薄膜

Claims (18)

1. 一種用於平面顯示器(FPD)之相位移位光罩，其包括設置在一透明基板上之一相位移位層圖案，其中該相位移位層圖案具有至少兩個膜相堆疊的一結構。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光罩，其中在該相位移位層圖案之一邊緣部分中一上邊緣與一下邊緣之間的一尾部尺寸之範圍為0nm至100nm。
3. 如申請專利範圍第1項所述之光罩，其中構成該相位移位層圖案之每個膜包括以下至少一種金屬材料：鉻(Cr)、鋁(Al)、鈷(Co)、鎢(W)、鉬(Mo)、釩(V)、鈀(Pd)、鈦(Ti)、鉑(Pt)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鎳(Ni)、鎘(Cd)、鋯(Zr)、鎂(Mg)、鋰(Li)、硒(Se)、銅(Cu)、釔(Y)、硫(S)、銦(In)、錫(Sn)、硼(B)、鈹(Be)、鈉(Na)、鉭(Ta)、鉿(Hf)、鈮(Nb)及矽(Si)，或者除了上述材料以外亦更包括以下至少一種材料：氮(N)、氧(O)及碳(C)。
4. 如申請專利範圍第1項所述之光罩，其中構成該相位移位層圖案之個別膜係由能夠使用相同蝕刻劑來蝕刻的材料形成並具有不同的組成，且該相位移位層圖案係藉由將具有不同組成的各該薄膜中之每一者堆疊至少一次來形成。
5. 如申請專利範圍第1項所述之光罩，其中構成該相位移位層圖案的各該膜中之每一者由以下一種膜形成：Cr膜、CrO膜、CrN膜、CrC膜、CrON膜、CrCN膜、CrCO膜及CrCON膜。
6. 如申請專利範圍第1項所述之光罩，其中相對於相同蝕刻劑而言，構成該相位移位層圖案之個別膜的蝕刻速率自該透明基板向上逐漸減小。
7. 如申請專利範圍第1項所述之光罩，其中構成該相位移位層圖案之個別膜經形成，使得相對於相同蝕刻劑而言，設置在中央之一膜的蝕刻速率低於設置在中央之該膜的上方及下方的膜。
8. 如申請專利範圍第1項所述之光罩，其中該相位移位層圖案的厚度為600Å至1700Å，且構成該相位移位層圖案的各該膜中之每一者的厚度為50Å至1000Å。
9. 如申請專利範圍第1項所述之光罩，其中該相位移位層圖案具有相對於波長為200nm至600nm之曝光而言為160°至200°的一相位差、1%至30%的一透射率，以及相對於波長為200nm至600nm之曝光而言為0%至10%的一透射率偏差，其中該透射率偏差係藉由將一最大透射率百分比減去一最小透射率百分比來獲得。
10. 如申請專利範圍第1項所述之光罩，其中該相位移位層圖案具有相對於一i線、一h線及一g線中之每一者而言為0°至50°的一相位差偏差，其中該相位差偏差係藉由將一最大相位角減去一最大相位角來獲得。
11. 如申請專利範圍第1項所述之光罩，其中該相位移位層圖案包括一連續層或一多層型層，且構成該相位移位層圖案之個別膜形成一單層或一連續層。
12. 如申請專利範圍第1項所述之光罩，更包括設置在該相位移位層圖案上方或下方的一功能層圖案。
13. 如申請專利範圍第12項所述之光罩，其中該功能層圖案包括以下至少一種圖案：包含一遮光層及一抗反射層(ARL)之一遮光層圖案、一半透射層圖案、一蝕刻停止層圖案，以及一硬罩層圖案。
14. 如申請專利範圍第12項所述之光罩，其中該功能層圖案為包含一遮光層及一抗反射層之一遮光層圖案，且該遮光層圖案設置在該透明基板之一邊緣的一盲區中或者設置在一主區及該盲區中。
15. 如申請專利範圍第14項所述之光罩，其中該遮光層圖案包括以下至少一種金屬材料：鉻(Cr)、鋁(Al)、鈷(Co)、鎢(W)、鉬(Mo)、釩(V)、鈀 (Pd)、鈦(Ti)、鉑(Pt)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鎳(Ni)、鎘(Cd)、鋯(Zr)、鎂(Mg)、鋰(Li)、硒(Se)、銅(Cu)、釔(Y)、硫(S)、銦(In)、錫(Sn)、硼(B)、鈹(Be)、鈉(Na)、鉭(Ta)、鉿(Hf)、鈮(Nb)及矽(Si)，或者除了上述材料以外亦更包括以下至少一種材料：氮(N)、氧(O)及碳(C)。
16. 如申請專利範圍第12項所述之光罩，其中該功能層圖案為包含一遮光層及一抗反射層之一遮光層圖案，且該遮光層圖案具有與該相位移位層圖案相同的蝕刻性質，或者具有相對於該相位移位層圖案而言的一蝕刻選擇性。
17. 如申請專利範圍第12項所述之光罩，其中該功能層圖案為包含一遮光層及一抗反射層之一遮光層圖案，且該遮光層圖案的厚度為100Å至1500Å。
18. 一種用於平面顯示器(FPD)之相位移位空白光罩，該相位移位空白光罩用於製造如申請專利範圍第1項至第17項中任一項的用於FPD之相位移位光罩，該相位移位空白光罩包括一相位移位層，該相位移位層包含堆疊在一透明基板上之至少兩個膜。