TW201725444A - 光罩之製造方法、光罩、及顯示裝置之製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種兼具更微細、更高CD精度、更高透過率精度之光罩之製造方法。 本發明係於透明基板上具備包含透光部、第1透過控制部及第2透過控制部之轉印用圖案之光罩之製造方法。該製造方法包含:準備於透明基板上形成具有特定之曝光光透過率之第1薄膜之光罩胚料之步驟;第1圖案化步驟,其藉由蝕刻第1薄膜,形成第1薄膜圖案;及第2圖案化步驟,其於形成有第1薄膜圖案之透明基板上形成第2薄膜,且藉由蝕刻第2薄膜而形成第2薄膜圖案。於上述第2圖案化步驟中僅蝕刻上述第2薄膜。
Description
本發明係關於一種對以液晶面板或有機EL面板為代表之顯示裝置之製造有用之多階光罩及其製造方法、以及使用該多階光罩之顯示裝置之製造方法。
近年來,於以液晶面板或有機EL面板為代表之顯示裝置,逐漸要求更進一步之微細化,且於用以製造該等之光罩之圖案中,微細化傾向亦變得顯著。尤其,期望顯示裝置之微細化之理由不僅自像素密度之增加、顯示器之亮度之提高、反應速度之提高等圖像品質之高度化之觀點而言,自節能之觀點而言,亦關係到存在有利之方面。又,隨著如此之微細化之動向,對於光罩之品質要求亦逐漸提高。 先前,已知一種具備形成於透明基板上之遮光膜及半透光膜分別進行圖案化而完成之轉印用圖案之多階光罩(灰階光罩)。該多階光罩於顯示裝置等之製造中有效地使用。 例如於下述專利文獻1,記載有半色調膜型之灰階光罩及其製造方法。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開2005-257712號公報
[發明所欲解決之問題] 所謂該多階光罩係於轉印用圖案具有稱為遮光部、透光部及半透光部之光透過率不同之3個以上之部分,藉此,於被轉印體上形成具有複數張殘膜厚之抗蝕圖案者。該抗蝕圖案係作為用以加工形成於被轉印體上之薄膜之蝕刻遮罩而使用。於該情形,繼而於第1蝕刻之後,藉由減膜抗蝕圖案進行第2蝕刻,抗蝕圖案於第1蝕刻與第2蝕刻作為不同形狀之蝕刻遮罩而發揮功能。因此,多階光罩亦可稱為具有相當於複數個光罩之功能之光罩。因此,主要作為可減少顯示裝置之製造所必須之光罩之個數者,有助於生產效率提高。 上述多階光罩除遮光部、透光部之外,具有使用使曝光光一部分透過之半透光膜之半透光部。藉由適當地控制該半透光部之光透過率或相對於透過光之相位特性等,可變化形成於被轉印體上之抗蝕圖案之部分厚度,或其剖面形狀等。 又,上述專利文獻1之多階光罩具有被實施圖案化之複數張膜(遮光膜或半透光膜等)積層而成之轉印用圖案。於如此之多階光罩中,藉由設定對應於使用於曝光時之光之期望之透過率或相位特性,選擇適合於此之膜材料或膜厚,且調節成膜條件,存在可設計具有期望之光特性之多階光罩之優點。 此處,說明先前技術即專利文獻1記載之方法。 於專利文獻1記載之方法中,藉由於圖3記載之步驟,製造圖3(i)所示之灰階光罩200。具體而言,首先,準備於透明基板101上形成遮光膜102,且於其上塗佈正型抗蝕劑而形成抗蝕膜103之光罩胚料100(參照圖3(a))。 然後對此使用雷射描繪機等進行描繪(第1描繪)、顯影。藉此,於形成半透光部之區域(圖3之A區域)中去除抗蝕膜。其結果,於形成遮光部之區域(圖3之B區域)及形成透光部之區域(圖3之C區域),形成殘存有抗蝕膜之抗蝕圖案103a(參照圖3(b))。 接著,將形成之抗蝕圖案103a作為遮罩,蝕刻遮光膜102(第1蝕刻),而於對應於遮光部(B區域)及透光部(C區域)之區域形成遮光膜圖案102a(參照圖3(c))。其後,去除抗蝕圖案103a(參照圖3(d))。 藉由以上說明之第1次之光微影步驟,劃定對應於半透光部之區域(A區域)。 接著,於帶有藉由以上獲得之遮光膜圖案之基板之整面成膜半透光膜104(參照圖3(e))。藉此,A區域之半透光部形成。 進而,於半透光膜104之整面塗佈正型抗蝕劑而形成抗蝕膜105(參照圖3(f)),且進行描繪(第2描繪)。於顯影後,於透光部(C區域)中去除抗蝕膜105,於遮光部(B區域)及半透光部(A區域)形成殘存有抗蝕膜之抗蝕圖案105a(參照圖3(g))。 將此作為遮罩,蝕刻(第2蝕刻)去除成為透光部之C區域之半透光膜104與遮光膜圖案102a(參照圖3(h))。此處,藉由半透光膜與遮光膜之蝕刻特性作為相同或近似者,而可進行連續性蝕刻。且,於上述第2蝕刻之後,去除抗蝕圖案105a而完成灰階光罩200(參照圖3(i))。 藉由以上說明之方法,藉由2次光微影步驟(描繪、顯影、蝕刻),製造遮光膜及半透光膜分別進行圖案化,而具有遮光部、透光部及半透光部之灰階光罩。 然而,於搭載液晶或有機EL之顯示裝置中,於圖像之亮度、清晰性、反應速度、消耗電力之降低、進而成本下降等許多方面,要求越來越多之技術之改進。於如此之狀況下,對於用以製造該等顯示裝置之光罩,除了精緻地形成較先前更微細之圖案外,亦要求可以低成本將圖案轉印至被轉印體(面板基板等)之功能。又,所需之轉印用圖案之設置亦多樣化、複雜化。 於此種狀況下,藉由本發明者等之研究,發現以下之新問題。 根據上述專利文獻1之步驟,於第2蝕刻中,係以1個步驟連續去除半透光膜與遮光膜之2張膜(參照圖3(h))。此處,例如遮光膜係以鉻為主要成分之膜,半透光膜係包含鉻化合物者。又,將前者之遮光膜之蝕刻必要時間設為X(例如50秒),將後者之半透光膜之蝕刻必要時間設為Y(例如10秒)。於該情形,於第2蝕刻中,需要X+Y之蝕刻時間(例如60秒),相比於蝕刻遮光膜或半透光膜之單一膜之情形時間更長。 另,此處作為蝕刻方法,使用濕蝕刻。濕蝕刻可極為有利地使用於顯示裝置製造用光罩。其係因對於較大面積(一邊例如為300 mm以上),且存在各種尺寸之基板之顯示裝置製造用光罩,濕蝕刻相比於必須有真空裝置之乾蝕刻,對設備性或效率性非常有利。 又,濕蝕刻等向蝕刻之性質較強,不僅於被蝕刻膜之深度方向,亦於與被蝕刻膜面平行之方向進行蝕刻(側面蝕刻)。一般而言,於需要較長蝕刻時間之情形,因蝕刻量之面內不均具有擴大之傾向,故隨著濕蝕刻之時間變長,側面蝕刻量增加,且該量之面內之不均亦增加。因此,於上述第2蝕刻中,於以1個步驟連續蝕刻去除半透光膜與遮光膜之2張膜之情形,形成之轉印用圖案之線寬或尺寸(CD:Critical Dimension(臨界尺寸),以下以圖案之線寬或尺寸之意思使用。)精度容易劣化。即,於需要上述X+Y(秒)之第2蝕刻,於該點存在問題。又,隨著蝕刻時間之變長,蝕刻劑之使用量亦增加,包含重金屬之廢液處理之負擔亦增加。 又,本發明者等人著眼於在轉印用圖案之設計複雜化或具有微細尺寸(CD)之圖案之情形,進而,產生如以下之問題之可能性。 於顯示上述專利文獻1之方法之圖3(i)中,雖形成有包含半透光部與遮光部鄰接之部分之圖案,但除此種圖案外,於最近之顯示裝置製造用之光罩之轉印用圖案,包含有更複雜者。例如,存在除上述鄰接部分外亦具有透光部與半透光部鄰接之部分之轉印用圖案之需求。 因此,例如考慮於上述圖3所示之轉印用圖案進而具有透光部與半透光部鄰接之部分之情形(參照圖4(i))。另,圖4(f)~(i)之步驟(第2光微影步驟)係分別對應於圖3(f)~(i)。 此處,於顯示第2蝕刻之圖4(h)之步驟中,與上述圖3(h)之步驟相同,存在連續地蝕刻去除半透光膜104與遮光膜圖案102a之部分(N)。因此,起因於蝕刻深度較深導致蝕刻時間變長,進而根據蝕刻深度,側面蝕刻量亦變大。其結果,形成之圖案尺寸(CD)容易產生偏差,又,面內之CD誤差之分佈亦容易變大(參照圖4(h'))。 進而,於圖4(h)之步驟中,產生連續蝕刻去除上述之半透光膜104與遮光膜圖案102a之部分(N)與僅蝕刻去除半透光膜104之部分(K)。此時,第2蝕刻之必要時間之設定變得困難。因為,於後者之(K)之部分需要T(秒)之蝕刻時間時,於前者之N之部分中,需要相當於T+α(秒)之蝕刻時間。 因此,於圖4(h)之步驟中,實際上,於N之部分之蝕刻完成時,於K之部分中蝕刻過度進行,於抗蝕圖案105a之下之半透光膜104進行側面蝕刻(參照圖4(h'))。且,該結果,形成之半透光膜圖案104a之尺寸相對於抗蝕圖案105a之尺寸,於K之部分中,變小W(μm),於圖案尺寸(CD)產生偏差,且面內之CD誤差之分佈亦容易變大(參照圖4(i'))。 又,使用於如此之多階光罩之半透光膜,光透光率之管理極為重要,於圖3之先前技術之方法中,於半透光膜成膜之時,已經於透明基板上存在包含遮光膜之圖案。因此,不容易測定成膜之半透光膜之光透過率。尤其,顯示裝置製造用之光罩雖因面積較大(例如一邊300 mm以上之四角形),而於成膜亦適用大型之裝置(濺鍍裝置等),但面內均一地堆積成膜材料亦存在困難。例如,存在藉由與濺鍍靶之相對位置等,於面內產生膜厚之分佈。若該膜厚準確地測定,且準確掌握該傾向,則可考慮藉由後述之本發明之製造方法之第2蝕刻(遮光膜之圖案化),相互抵消影響。然而,於圖3記載之先前技術之方法中,存在準確測定面內之各位置之半透光膜之透過率較為困難之問題。 因此,已知於圖3之先前技術之方法中,於製造兼具更微細、更高CD精度、更高透過率精度之多階光罩之情形存在問題。 因此,本發明之目的在於提供一種可製造兼具更微細、更高CD精度、更高透過率精度之多階光罩之光罩之製造方法、光罩及使用該光罩之顯示裝置之製造方法。 [解決問題之技術手段] 本發明者為解決上述問題而積極探討之結果,發現藉由具有以下之構成之發明可解決上述問題,直至完成本發明。 即,本發明具有以下之構成。 (構成1) 一種光罩之製造方法,其特徵在於其係於透明基板上具備包含透光部、第1透過控制部及第2透過控制部之轉印用圖案之光罩之製造方法,且包含:準備於上述透明基板上形成具有特定之曝光光透過率之第1薄膜之光罩胚料之步驟;第1圖案化步驟,其藉由蝕刻上述第1薄膜,形成第1薄膜圖案;及第2圖案化步驟,其於形成有上述第1薄膜圖案之上述透明基板上,形成第2薄膜,且藉由蝕刻上述第2薄膜,形成第2薄膜圖案,且於上述第2圖案化步驟中,僅蝕刻上述第2薄膜。 (構成2) 如構成1之光罩之製造方法,其中上述透光部係上述透明基板表面露出而形成,上述第1透過控制部於上述透明基板上具有僅形成上述第1薄膜之部分,上述第2透過控制部,於上述透明基板上,具有僅形成上述第2薄膜之部分。 (構成3) 如構成1或2之光罩之製造方法,其中上述第1薄膜包含對上述第2薄膜之蝕刻劑具有耐性之材料。 (構成4) 如構成1或2之光罩之製造方法,其中上述第1薄膜包含藉由上述第2薄膜之蝕刻劑而被蝕刻之材料。 (構成5) 如構成4之光罩之製造方法,其包含:於上述第1圖案化步驟之後,且於形成上述第2薄膜之前,於形成有上述第1薄膜圖案之上述透明基板上,形成蝕刻終止膜之步驟。 (構成6) 如構成5之光罩之製造方法,其包含:於上述第2圖案化步驟之後,去除上述透光部或上述透光部與上述第1透過控制部之上述蝕刻終止膜之步驟。 (構成7) 如構成1至6中任一項之光罩之製造方法,其中上述第1薄膜係使曝光光一部分透過之半透光膜。 (構成8) 如構成1至6中任一項之光罩之製造方法,其中透過上述第1透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足≦90。 (構成9) 如構成1至6中任一項之光罩之製造方法,其中透過上述第1透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足≦90,且上述第1透過控制部之光透過率Tf(%)滿足5≦Tf≦60。 (構成10) 如構成1至6中任一項之光罩之製造方法,其中透過上述第1透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足150≦≦210。 (構成11) 如構成1至6中任一項之光罩之製造方法,其中透過上述第1透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足150≦≦210,且光透過率Tf(%)滿足5≦Tf≦60。 (構成12) 如構成1至11中任一項之光罩之製造方法,其中上述第2薄膜係使曝光光一部分透過之半透光膜。 (構成13) 如構成1至11中任一項之光罩之製造方法,其中透過上述第2透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足0<≦90。 (構成14) 如構成1至11中任一項之光罩之製造方法,其中透過上述第2透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足0<≦90,且光透過率Tf(%)滿足5≦Tf≦80。 (構成15) 如構成1至11中任一項之光罩之製造方法,其中透過上述第2透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足150<≦210,且光透過率Tf(%)滿足5≦Tf≦60。 (構成16) 如構成1至11中任一項之光罩之製造方法,其中上述第2薄膜係遮光膜。 (構成17) 如構成16之光罩之製造方法,其中於上述第2薄膜之表面部分,設置有減低光之反射之反射減低層。 (構成18) 如構成1至17中任一項之光罩之製造方法,其中上述光罩胚料,於上述第1薄膜上具有追加構成膜與抗蝕膜。 (構成19) 如構成18之光罩之製造方法,其中上述追加構成膜與上述抗蝕膜之密著性,高於上述第1薄膜與上述抗蝕膜之密著性。 (構成20) 如構成18或19之光罩之製造方法,其中於上述第1圖案化步驟之前,具有蝕刻上述追加構成膜而形成追加構成膜圖案之預先圖案化步驟,且於上述第1圖案化步驟中,將上述追加構成膜圖案作為遮罩,蝕刻上述第1薄膜。 (構成21) 如構成20之光罩之製造方法,其中於上述第1圖案化步驟之後,且於上述第2圖案化步驟之前,去除上述追加構成膜圖案。 (構成22) 一種光罩之製造方法,其特徵在於其係於透明基板上具備包含透光部、第1透過控制部及第2透過控制部,且包含上述第1透過控制部與上述第2透過控制部鄰接之鄰接部之轉印用圖案之光罩之製造方法,且包含:準備於上述透明基板上形成具有特定之曝光光透過率之第1薄膜之光罩胚料之步驟;第1圖案化步驟,其於上述第1透過控制部之區域形成第1抗蝕圖案,且藉由蝕刻上述第1薄膜,形成第1薄膜圖案;成膜步驟,其於形成有上述第1薄膜圖案之上述透明基板上,形成第2薄膜;及第2圖案化步驟,其於上述第2透過控制部之區域形成第2抗蝕圖案,藉由蝕刻上述第2薄膜,形成第2薄膜圖案;且於上述第2圖案化步驟中,於上述鄰接部中,形成有上述第2抗蝕圖案與上述第1薄膜圖案進行積層之積層部分,並使用上述第2抗蝕圖案,僅蝕刻上述第2薄膜。 (構成23) 如構成22之光罩之製造方法,其中上述透光部係上述透明基板表面露出而形成,上述第1透過控制部於上述透明基板上包含僅形成上述第1薄膜之部分,上述第2透過控制部於上述透明基板上,包含僅形成上述第2薄膜之部分。 (構成24) 如構成22或23之光罩之製造方法,其中上述積層部分之寬度M1為0.5~2 μm之範圍。 (構成25) 一種光罩,其特徵在於其係於透明基板上具備包含透光部、第1透過控制部、及第2透過控制部之轉印用圖案之光罩,且上述轉印用圖案包含具有特定之曝光光透過率之第1薄膜與第2薄膜,上述透光部係上述透明基板表面露出而形成,上述第1透過控制部係於上述透明基板上不形成上述第2薄膜,而形成上述第1薄膜而成,上述第2透過控制部,於上述透明基板上,至少形成上述第2薄膜而成,並上述第1透過控制部與上述第2透過控制部之邊界,不形成上述第1薄膜之被蝕刻剖面,而形成上述第2薄膜之被蝕刻剖面。 (構成26) 如構成25之光罩,其中上述透光部係上述透明基板表面露出而形成,上述第1透過控制部於上述透明基板上具有僅形成上述第1薄膜之部分,上述第2透過控制部,於上述透明基板上,具有僅形成上述第2薄膜之部分。 (構成27) 如構成25或26之光罩,其中上述第1薄膜包含對上述第2薄膜之蝕刻劑具有耐性之材料。 (構成28) 如構成25或26之光罩,其中上述第1薄膜包含藉由上述第2薄膜之蝕刻劑而被蝕刻之材料,且,上述第2透過控制部具有由蝕刻終止膜與上述第2薄膜以該順序進行積層之部分。 (構成29) 如構成25至28中任一項之光罩,其中於上述第2透過控制部之鄰接於上述第1透過控制部之邊緣部分,具有上述第1薄膜與上述第2薄膜之積層部分。 (構成30) 如構成29之光罩,其中上述積層部分之寬度M2為0.5~2 μm之範圍。 (構成31) 如構成25至30中任一項之光罩,其中上述第1薄膜為半透光膜,上述第2薄膜為遮光膜。 (構成32) 一種光罩,其特徵在於其係於透明基板上具備包含透光部、第1透過控制部及第2透過控制部之轉印用圖案之光罩,且上述轉印用圖案包含由具有特定之曝光光透過率之第1薄膜構成之第1薄膜圖案與由第2薄膜構成之第2薄膜圖案,上述透光部係上述透明基板表面露出而形成,上述第1透過控制部,於上述透明基板上具有僅形成上述第1薄膜圖案之部分,上述第2透過控制部,於上述透明基板上具有僅形成上述第2薄膜圖案之部分,並具有夾持於上述第1透過控制部與上述第2透過控制部之上述第1薄膜圖案與上述第2薄膜圖案積層之積層部分。 (構成33) 如構成32之光罩,其中上述積層部分之寬度M2為0.5~2 μm之範圍。 (構成34) 如構成32或33之光罩,其中上述第1薄膜圖案及上述第2薄膜圖案之邊緣各自具有上述第1薄膜及上述第2薄膜之被濕蝕刻剖面。 (構成35) 如構成32至34中任一項之光罩,其中上述第1薄膜係使曝光光一部分透過之半透光膜。 (構成36) 如構成32至34中任一項之光罩,其中透過上述第1透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足≦90。 (構成37) 如構成32至34中任一項之光罩,其中透過上述第1透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足≦90,且光透過率Tf(%)滿足5≦Tf≦60。 (構成38) 如構成32至34中任一項之光罩,其中透過上述第1透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足150≦≦210。 (構成39) 如構成32至34中任一項之光罩,其中透過上述第1透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足150≦≦210,且光透過率Tf(%)滿足5≦Tf≦60。 (構成40) 如構成32至39中任一項之光罩,其中上述第2薄膜係遮光膜。 (構成41) 如構成32至39中任一項之光罩,其中上述第2薄膜係使曝光光一部分透過之半透光膜。 (構成42) 如構成32至39中任一項之光罩,其中透過上述第2透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足0<≦90。 (構成43) 如構成32至39中任一項之光罩,其中透過上述第2透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足0<≦90,且光透過率Tf(%)滿足5≦Tf≦80。 (構成44) 如構成32至39中任一項之光罩,其中透過上述第2透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足150<≦210,且光透過率Tf(%)滿足5≦Tf≦60。 (構成45) 如構成25至44中任一項之光罩,其中上述轉印用圖案係顯示裝置製造用之圖案。 (構成46) 一種顯示裝置之製造方法,其特徵在於包含:準備構成25至44中任一項之光罩之步驟;及使用曝光裝置將上述轉印用圖案轉印於被轉印體之步驟。 [發明之效果] 根據本發明,於第1薄膜、第2薄膜之各自之蝕刻步驟中,因僅蝕刻各自之膜,故相比於連續蝕刻經積層之複數張膜之情形,因蝕刻時間之設定較短,故可減低因側面蝕刻之圖案尺寸(CD)變動。尤其,若於全部之蝕刻步驟,蝕刻各自單一之膜,則因蝕刻所需時間可使用預先藉由膜質與膜厚算出者,故可最小化由側面蝕刻導致之尺寸偏差。進而,若採用本發明之光罩之構成,則因第1透過控制部及第2透過控制部之光學特性(例如透過率)之設計或管理更簡單、更準確,故對於實現高精細、節能之高規格之顯示裝置之製造具有重大意義。 即,根據本發明,可提供一種可製造兼具更微細、更高CD精度、更高光學物性(透光率等)精度之光罩之光罩之製造方法、及光罩。 進而,根據本發明,藉由使用該光罩而製造顯示裝置,可進行實現高精細且節能之高規格之顯示裝置之製造。
以下,一面參照圖式,一面對用以實施本發明之形態進行詳細敍述。 [第1實施形態] 如上述構成1般,本發明之光罩之製造方法係於透明基板上具備包含透光部、第1透過控制部及第2透過控制部之轉印用圖案之光罩之製造方法,且其特徵在於包含:準備於上述透明基板上形成具有特定之曝光光透過率之第1薄膜之光罩胚料之步驟;第1圖案化步驟,其藉由蝕刻上述第1薄膜,形成第1薄膜圖案;及第2圖案化步驟,其於形成有上述第1薄膜圖案之上述透明基板上,形成第2薄膜,且藉由蝕刻上述第2薄膜,形成第2薄膜圖案,且於上述第2圖案化步驟中,僅蝕刻上述第2薄膜。 於以下說明之第1實施形態中,上述第1透過控制部作為使曝光光一部分透過之半透光部,將第2透過控制部作為遮光部。且,上述第1薄膜採用半透光膜,第2薄膜採用遮光膜。 圖1係顯示本發明之光罩之製造方法之第1實施形態之步驟之圖。 以下,針對各步驟依序進行說明。 首先,準備於透明基板1上形成具有特定之曝光光透過率之半透光膜2之光罩胚料(帶半透光膜之基板)10(參照圖1(a))。 此處,作為上述透明基板1係使用平坦且平滑地研磨包含石英玻璃等之透明材料者。作為使用於顯示裝置製造用之光罩之透明基板,較佳為主表面一邊為300 mm以上之四角形,且厚度為5~13 mm。 於該透明基板1之一方之主表面,藉由濺鍍法等已知之成膜方法,成膜半透光膜2。為了使該半透光膜2對於使用於曝光光罩時之曝光光具有期望之透過率,可預先決定其材料與膜厚。 作為上述曝光光,例如可使用液晶用曝光裝置等具有之包含i射線、h射線及g射線之光源。因此,透過率之基準可採用相對於該等之波長域之光者,一般而言,可作為相對於包含於該等之代表波長(此處採用i射線)之數值而記述。 且,上述半透光膜2之光透過率Tf較佳為相對於i射線為5~60%(將透明基板作為100%)。進而較佳為10~40%。 此處,所謂Tf,如上述般,係使用之半透光膜2之光透過率。一般而言,若於半透光膜2形成有微細圖案,則受配置於周圍之遮光部或透光部之光之繞射、干涉之影響,半透光部之實效之光透過率與成膜時不同。此處之光透過率Tf係不受周圍之圖案之光之繞射、干涉之影響之該膜固有之透過率者,例如若半透光膜2為積層構造,則作為該積層固有之透過率。 又,上述半透光膜2,可作為相對於曝光光之代表波長,而具有期望之相移作用者。作為多階光罩,於考慮於被轉印體上形成具有複數個殘膜厚度之抗蝕圖案時,半透光膜2具有之相移量(度)較佳為滿足0<≦90度,進而,較佳為滿足5≦≦60度。藉此,於半透光膜2之形成部分與透光部之間產生之相位差成為上述(度)之範圍。其係因於對應於多階光罩之半透光部與透光部之位置,防止抗蝕圖案之不要之突起(正型抗蝕層之情形)之生成之緣故。 當然,為了藉由相移作用,控制形成於被轉印體上之抗蝕圖案之形狀,故亦可為150≦≦210度左右,或亦可為60≦≦120度。 上述半透光膜2之材料例如可作為含有Si、Cr、Ta、Zr等之膜,亦可自該等氧化物、氮化物、碳化物等選擇適當者。作為Si含有膜,可使用Si之化合物(SiON等)、或過渡金屬矽化物(MoSi等)或其化合物。作為MoSi之化合物,例示MoSi之氧化物、氮化物、氮氧化物、碳氮氧化物等。 又,於上述半透光膜2之材料採用Cr含有膜之情形,可使用Cr之化合物(氧化物、氮化物、碳化物、氮氧化物、氮碳化物、碳氮氧化物)。 另,於本實施形態中,上述半透光膜2較佳為於與後述之遮光膜5之間,相互具有蝕刻選擇性(蝕刻特性不同)。即,半透光膜2較佳為對遮光膜5之蝕刻劑(於本實施形態中,因使用濕蝕刻,故更具體而言為蝕刻液)具有耐性。此處所謂耐性係半透光膜2相對於遮光膜5之蝕刻液,與遮光膜5之間之蝕刻速率比為1/50以下,較佳為1/100以下。自該觀點出發,若對遮光膜5使用含有Cr之膜,則可對上述半透光膜2使用Si系(例如,包含MoSi者)。或,可與其相反。 上述半透光膜2之成膜,可使用濺鍍法等已知之方法、裝置。半透光膜2之膜厚,為了對於曝光光罩時使用時之曝光光具有期望之透過率,可採用預先決定之膜厚。 另,較佳為於半透光膜2之成膜後,於面內設定適當數量之測定點,並預先測定光透過率(絕對值及其面內分佈)。對於測定,例如可使用分光光度計。於成膜後之半透光膜2,因起因於成膜裝置或成膜條件,藉由基板主表面之位置,具有產生某種膜厚分佈傾向之情形,故可保管藉由測定獲得之資料,使用於製品保證之目的或反映於後續之步驟之描繪資料等之用途。如此,因半透光膜之透過率管理更簡便、準確,故最終可提昇作為光罩之透過率精度。 接著,於準備之上述光罩胚料10之表面,塗佈形成抗蝕膜3,而作為帶有抗蝕膜之胚料。描繪4(第1描繪)特定之圖案(參照圖1(b))。另,根據必要,可相對於上述半透光膜2之表面,實施提昇與抗蝕膜3之密著性之表面處理。 又,為了彌補半透光膜2與抗蝕膜之密著性,亦可於該等之間,進一步追加性地配置構成膜。 該構成膜與抗蝕膜之密著性為了高於半透光膜與抗蝕膜之密著性,而可選擇構成膜之素材。即,藉由配置該構成膜,可將與其直接接觸之抗蝕膜及半透光膜之兩者之密著性作為良好者。追加構成膜之材料,採用與抗蝕膜之密著性高於半透光膜與抗蝕膜之密著性者。例如,可採用Cr化合物。 抗蝕膜3之塗佈形成可使用狹縫式塗佈機或旋轉塗佈機等已知者。雖可適當使用正型、負型中任一抗蝕膜,但此處,以使用正型之例進行說明。 實施第1圖案化步驟。首先,對於塗佈形成之抗蝕膜3,使用描繪裝置,藉由基於特定之圖案之描繪資料進行描繪。作為描繪裝置,存在使用電子線或雷射之裝置,但對於顯示裝置製造用光罩,雷射描繪可有效地使用。 接著,顯影經描繪之上述抗蝕膜3,形成抗蝕圖案3a(第1抗蝕圖案)(參照圖1(c))。 接著,將形成之上述抗蝕圖案3a作為蝕刻遮罩,藉由濕蝕刻(第1蝕刻)半透光膜2,形成半透光膜圖案2a(參照圖1(d))。此處,因蝕刻對象僅為半透光膜2,故可參照預先掌握之蝕刻速率,準確地設定蝕刻終點。 然後,剝離去除殘存之上述抗蝕圖案3a(參照圖1(e))。 此處,根據需要進行半透光膜圖案2a之圖案尺寸(CD)之測定。因圖案邊緣僅為半透光膜,故可相對容易地進行測定。 另,可於半透光膜2與抗蝕膜3之間形成追加之構成膜之情形,將抗蝕圖案3作為蝕刻遮罩,濕蝕刻該構成膜(初步蝕刻),且將形成之追加之構成膜圖案作為蝕刻遮罩,藉由濕蝕刻半透光膜2(第1蝕刻),形成半透光膜圖案2a。 於該情形,較佳為於以下之第2圖案化步驟之前,去除上述追加之構成膜圖案。 接著,於主表面形成有上述半透光膜圖案2a之透明基板1上之整面,成膜遮光膜5(參照圖1(f))。此處,亦與上述半透光膜2之成膜之情形相同,可使用現有之成膜裝置。 作為上述遮光膜5之材料,可自與作為上述半透光膜2之材料例舉者相同者中選擇。或亦可為上述之Cr、Si等金屬之單體。進而,亦可於遮光膜之表面部分設置減低(抑制)光之反射之反射減低層。 另,亦如上述說明般,於本實施形態中,上述遮光膜5相對於使用於上述半透光膜2之材料,選擇蝕刻特定不同者。例如,遮光膜5相對於半透光膜2之蝕刻液,與半透光膜2之間之蝕刻速率比為1/50以下,較佳為1/100以下。因此,例如可對半透光膜2使用Si含有之材料,對遮光膜5使用Cr含有之材料,或與其相反等。 又,上述遮光膜5之膜厚係考慮可充分發揮遮光性及於後述之蝕刻不需要過多之時間而設定。具體而言,光學濃度OD為3以上,較佳為4以上,例如可採用4≦OD≦6。 接著,於上述遮光膜5塗佈形成抗蝕膜6(此處亦採用正型),且描繪7(第2描繪)特定之圖案(參照圖1(g))。描繪方法與上述第1描繪之情形相同。 然而,於上述半透光膜2之成膜後測定獲得之面內之透過率分佈資料存在不能容許之程度之偏差,且欲藉由遮光膜5之圖案而將其修正之情形,可加工第2描繪用之描繪資料。其係例如於遮光部鄰接之微細之半透光部中,透過半透光部之曝光光之透過強度具有下降之傾向。利用該原理,例如,針對較設計值透過率更低之半透光部,藉由將其尺寸較設計值更大,可向增加曝光光之透光強度之方向修正。 接著,顯影經描繪之上述抗蝕膜6,形成抗蝕圖案6a(第2抗蝕圖案)(參照圖1(h))。 接著,將形成之上述抗蝕圖案6a作為蝕刻遮罩,藉由濕蝕刻(第2蝕刻)上述遮光膜5,形成遮光膜圖案5a(參照圖1(i))。此處之蝕刻對象因僅為遮光膜5,故例如藉由參照預先掌握之蝕刻速率,可容易地設定蝕刻終點。又,如上述般,於本實施形態中,因上述半透光膜2由相對於遮光膜5之蝕刻劑具有耐性之材料構成,故於上述第2蝕刻中,於半透光部形成區域上僅蝕刻去除遮光膜5,對下層之半透光膜圖案2a實質上無蝕刻之影響。 然後,剝離去除殘存之上述抗蝕圖案6a,完成包含透光部、遮光部及半透光部之轉印用圖案之光罩20(多階光罩)(參照圖1(j))。 另,於此例示之光罩20(多階光罩)具有以下之構成。即,透光部係上述透明基板表面露出而形成,半透光部(第1透過控制部)於透明基板上具有僅形成半透光膜(上述第1薄膜)之部分,遮光部(第2透過控制部)於透明基板上具有僅形成遮光膜(上述第2薄膜)之部分。 又,上述光罩20具有遮光部與半透明部之鄰接部分。於遮光部中,於相接於半透光部之邊緣附近,以特定之一定寬度,設置有半透光膜(半透光膜圖案2a)與遮光膜(遮光膜圖案5a)之積層部分。其係考慮於上述2次之描繪(第1描繪及第2描繪)中之產生對準偏移之情形,由此遮光部與半透光部不鄰接而相離之可能性,而用以吸收該對準偏移之對準裕度。該對準裕度可藉由上述第1描繪或第2描繪之描繪資料之加工而形成。例如,可於遮光部與半透光部之邊界附近,第2抗蝕圖案之邊緣部分與已經形成之半透光膜圖案之邊緣部分,以一部分積層(重合)之方式,預先設定第2抗蝕圖案之尺寸。此時,作為描繪資料之加工,積層部分之寬度M(參照圖1(j))雖未特別限定,但例如可為0.5 μm以上,較佳為0.5~2 μm,尤佳為0.5~1 μm。 即,上述製造方法之光罩中,於作為上述對準裕度之積層部分以外,半透光部於透明基板上僅形成半透光膜,遮光部於透明基板上僅形成遮光膜。 又,本發明亦提供一種光罩。 藉由本實施形態獲得之上述光罩20係具有如下之特徵者。 即,一種光罩,其特徵在於其係於透明基板上具備包含透光部、遮光部、及半透光部之轉印用圖案之光罩,且上述透光部係上述透明基板表面露出而成,上述半透光部係於上述透明基板上不形成上述遮光膜,而形成上述半透光膜而成,上述遮光部,於上述透明基板上,至少形成上述遮光膜而成,且上述半透光部與上述遮光部之邊界,不形成上述半透光膜之被蝕刻剖面,而形成上述遮光膜之被蝕刻剖面。 即,亦自圖1(j)可知,半透光膜圖案2a及遮光膜圖案5a之邊緣雖分別具有半透光膜及遮光膜之被濕蝕刻剖面,但半透光膜圖案2a之邊緣之位置與遮光膜圖案5a之邊緣位置不一致。另,此處所謂被蝕刻剖面係於本實施形態中被濕蝕刻之剖面。 如此,半透光膜與遮光膜之被蝕刻剖面之位置不一致係關係於上述之對準裕度。 關於上述光罩之上述半透光膜或遮光膜之材料,如上述說明般,或,於本實施形態之光罩中,上述半透光膜包含對上述遮光膜之蝕刻劑具有耐性之材料。 又,於遮光部之鄰接於半透光部之邊緣部分,具有上述半透光膜與遮光膜之積層部分,該積層部分之寬度M(參照圖1(j))例如較佳為0.5~2 μm之範圍。 又,本實施形態之光罩,上述轉印用圖案係例如顯示裝置製造用之圖案,尤其對顯示裝置之製造有用。 如以上說明般,根據本實施形態,於半透光膜、遮光膜之各自之蝕刻步驟中,僅蝕刻各自之膜。因此,相比於連續蝕刻經積層之複數張膜之情形,因蝕刻時間之設定較短,故可減低因側面蝕刻之圖案尺寸(CD)變動。尤其,若於全部之蝕刻步驟,蝕刻各自單一之膜,則因蝕刻所需時間可使用預先藉由膜質與膜厚算出者,故可最小化由側面蝕刻導致之尺寸偏差。進而,若採用本實施形態之光罩之構成,則因半透光膜之透過率管理為更簡單、更準確,故對於實現高精細、節能之高規格之顯示裝置之製造具有重大意義。 即,根據本實施形態可提供一種可製造兼具更微細、更高CD精度、更高透過率精度之多階光罩之光罩之製造方法、及光罩。 另,於上述之實施形態中,雖將第1透過控制部作為使曝光光一部分透過之半透光部,將第2透過控制部作為遮光部,且作為第1薄膜例舉半透光膜,作為第2薄膜例舉遮光膜進行說明,但本發明之製造方法並未限定於此,於使用其他薄膜之情形,亦可獲得優秀之作用效果。例如,亦可為第1薄膜、第2薄膜為分別具有特定之曝光光透過率之半透光膜。於該情形,第1薄膜、第2薄膜可分別作為含有作為上述之半透光膜材料例示之Si、Cr、Ta、Zr等之膜,亦可自該等之氧化物、氮化物、碳化物等選擇適當者。 於第1薄膜、第2薄膜為各自具有特定之曝光光透過率之半透光膜之情形,於兩者之間,具有對於相互之蝕刻劑之耐性之情形,例如一方採用Cr系,另一方採用Si系或過渡金屬矽化物系。 又,於本發明之光罩中,作為該等之第1薄膜及第2薄膜之使用方法,例如更具體而言,於 a.透過於透明基板上具有僅形成上述第1薄膜之部分之上述第1透過控制部之曝光光,相對於透過透明基板表面露出之上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足≦90之情形, b.透過上述第1透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足≦90,且,光透過率Tf(%)滿足5≦Tf≦60之情形, c.透過上述第1透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足150≦≦210之情形, d.透過上述第1透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足150≦≦210,且,光透過率Tf(%)滿足5≦Tf≦60之情形, e.透過於透明基板上具有僅形成上述第2薄膜之部分之上述第2透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足0<≦90之情形, f.透過上述第2透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足0<≦90,且,光透過率Tf(%)滿足5≦Tf≦80之情形, g.透過上述第2透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足150<≦210,且,光透過率Tf(%)滿足5≦Tf≦60之情形, 等可作為有用之例而例舉。於任一之情形,可獲得CD精度可較高地控制之本發明之效果。又,因可分別獨立地設計於第1透過控制部、第2透過控制部負擔之光學特性,故可製作具有期望之設計值之高品質之光罩。 作為本發明之光罩之多階光罩,可適當選擇a~g等之構成,且作為適合於用途者。本發明之光罩例如於第1實施態樣說明之光罩中,包含將上述a.或b.使用於第1薄膜,將遮光膜使用於第2薄膜者。如此之多階光罩發揮相當於上述複數個光罩之功能。藉此,多階光罩具有可提高顯示裝置之製造效率,或使用於用以藉由轉印形成具有階差之立體構造物之光罩之優點。 又,本發明之光罩,例如,於第1實施態樣說明之光罩中,對第1薄膜亦可使用上述c.或d.,於該情形,發揮相移光罩之功能。於該情形之第2薄膜,亦可使用遮光膜,或亦可使用記載於上述e.或f.之半透光膜。相移光罩具有利用於反轉透過光之相位之半透光部與不反轉之透光部之邊界產生之光之干涉,而提昇對比度或DOF(Depth of Focus:焦點深度)之功能。 尤其,於對第1薄膜使用上述c.或d.,對第2薄膜使用上述e.或f.之情形,可實現兼具多階光罩之功能與相位光罩之功能之光罩。 另,於第1透過控制部、第2透過控制部均為半透光部之情形,於其邊界附近,形成有第1薄膜與第2薄膜積層之積層部分之情形,因其寬度充分小,故不會實質性地產生阻礙該光罩之光學作用之狀況。於該情形,較佳為積層部分之寬度可採用1 μm以下,進而採用0.75 μm以下。更佳為0.25~0.75 μm。 又,描繪資料上之積層部分之寬度M亦可採用相同之範圍。 另一方面,第1透過率控制部、第2透過率控制部(或遮光部)之尺寸,較佳為於最小部分,採用超過2 μm,較佳為超過3 μm者。 [第2實施形態] 圖2係顯示本發明之光罩之製造方法之第2實施形態之步驟之圖。 以下,依序說明各步驟。 首先,準備於透明基板1上形成具有特定之曝光光透過率之半透光膜2之光罩胚料10(參照圖2(a))。 該光罩胚料10與於上述第1實施形態中準備之光罩胚料為相同者。因此,上述半透光膜2之光透過率Tf之範圍亦可與第1實施形態相同。又,上述半透光膜2之材料亦自第1實施形態中例示者之中適當選擇即可。 然而,於本實施形態中,因如後述般於半透光膜與遮光膜之間設置蝕刻終止膜,故於上述半透光膜2與後述之遮光膜5之間,無須採用蝕刻特性不同者。因此,例如對半透光膜2之材料使用Cr系之材料,遮光膜5亦採用Cr系材料無任何阻礙。 又,較佳為於上述半透光膜2之成膜後,與第1實施形態相同,於面內設定適當數量之測定點,並預先測定光透過率。因以單膜之狀態形成於基板上,故可容易且準確地測定。 接著,於上述之光罩胚料10,塗佈形成抗蝕膜3,且描繪4(第1描繪)特定之圖案(參照圖2(b))。根據必要,可對半透光膜2之表面,實施提昇與抗蝕膜之密著性之表面處理。 抗蝕膜3之塗佈形成,可如上述般使用狹縫式塗佈機或旋轉塗佈機等已知者。雖可適當使用正型、負型中任一抗蝕膜,但於本實施形態中,亦以使用正型之例進行說明。 對於形成之抗蝕膜3,使用描繪裝置,且藉由基於期望之圖案之描繪資料進行描繪。描繪裝置與第1實施形態相同採用使用雷射者。 接著,顯影經描繪之上述抗蝕膜3,形成抗蝕圖案3a(第1抗蝕圖案)(參照圖2(c))。 接著,將形成之上述抗蝕圖案3a作為蝕刻遮罩,藉由濕蝕刻(第1蝕刻)上述半透光膜2,形成半透光膜圖案2a(參照圖2(d))。此處,亦因蝕刻對象僅為半透光膜2,故可參照預先掌握之蝕刻速率,準確地設定蝕刻終點。 剝離去除殘存之上述抗蝕圖案3a(參照圖2(e))。 此處,根據需要進行半透光膜圖案2a之圖案尺寸(CD)之測定。因圖案邊緣僅為半透光膜,故可相對容易地進行測定。 於本實施形態中,接著,於主表面形成有半透光膜圖案2a之透明基板1上之整面,形成蝕刻終止膜8(參照圖2(f))。 該蝕刻終止膜8包含對後述之遮光膜5之蝕刻劑具有耐性之材料。例如,蝕刻終止膜8較佳為相對於遮光膜5之蝕刻液,與遮光膜5之間之蝕刻速率比為1/50以下,較佳為1/100以下。 因此,例如於對遮光膜5使用含Cr之材料之情形,可對蝕刻終止膜8使用含Si之材料,或與其相反等。於考慮該等之前提下,蝕刻終止膜8之材料可自第1實施形態中作為半透光膜或遮光膜之材料例舉者之中選擇。 接著,於上述蝕刻終止膜8上,即,於形成有上述半透光膜圖案2a與蝕刻終止膜8之透明基板1上之主表面上,進而成膜遮光膜5(參照圖2(g))。 另,上述蝕刻終止膜8、上述遮光膜5可一同使用與上述相同之成膜裝置進行成膜。 又,上述遮光膜5之材料亦自第1實施形態中例示者之中適當選擇即可,但如上述般,於本實施形態中,上述遮光膜5之材料與上述半透光膜2之間無須相互之蝕刻選擇性。 接著,於上述遮光膜5上塗佈形成抗蝕膜6(此處亦採用正型),且描繪7(第2描繪)特定之圖案(參照圖2(h))。描繪方法與上述第1描繪之情形相同。 另,如上述般,於上述半透光膜2之成膜後測定獲得之面內之透過率分佈資料存在不能容許之程度之偏差,且欲藉由遮光膜5之圖案而將其修正之情形,可加工第2描繪用之描繪資料。 接著,顯影經描繪之上述抗蝕膜6,形成抗蝕圖案6a(第2抗蝕圖案)(參照圖2(i))。 接著,將形成之上述抗蝕圖案6a作為蝕刻遮罩,藉由濕蝕刻(第2蝕刻)上述遮光膜5,形成遮光膜圖案5a(參照圖2(j))。此處之蝕刻對象因僅為遮光膜5,故藉由參照預先掌握之蝕刻速率,可容易地設定蝕刻終點。又,如上述般,於本實施形態中,因上述蝕刻終止膜8包含對遮光膜5之蝕刻劑具有耐性之材料,故於上述第2蝕刻中僅蝕刻去除遮光膜5。 然後,剝離去除殘存之上述抗蝕圖案6a,完成具備包含透光部、遮光部及半透光部之轉印用圖案之光罩30(多階光罩)(參照圖2(k))。 另,此後根據需要,去除於光罩30之表面露出之上述蝕刻終止膜8。於去除蝕刻終止膜8之情形,預先於半透光膜2與蝕刻終止膜8之間採用具有蝕刻選擇性者。即,例如,可半透光膜2與遮光膜5均採用Cr含有膜,蝕刻終止膜8採用Si含有膜,或與其相反。另,於對光罩30之半透光部或透光部之光透過率不帶來特別影響之情形,亦可不去除上述蝕刻終止膜8。 另,於本實施形態中例示之光罩30(多階光罩)亦具有遮光部與半透明部之鄰接部分。於遮光部中,於相接於半透光部之邊緣附近,以特定之一定寬度,設置半透光膜(半透光膜圖案2a)與遮光膜(遮光膜圖案5a)之積層部分。其係考慮於上述2次之描繪(第1描繪及第2描繪)中產生對準偏移之情形,藉此遮光部與半透光部不鄰接而相離之可能性,而用以吸收該對準偏移之對準裕度。該對準裕度可藉由上述第1描繪或第2描繪之描繪資料之加工而形成。例如,積層部分之寬度M(參照圖2(k))雖未特別限定,但例如可為0.5~2 μm,較佳為0.5~1 μm。其亦與第1實施形態相同。 又,針對藉由本實施形態獲得之上述光罩30,亦與第1實施形態相同,具有如下之特徵。 即,一種光罩,其特徵在於其係於透明基板上具備包含透光部、遮光部及半透光部之轉印用圖案之光罩,且上述透光部係上述透明基板表面露出而成,上述半透光部係於上述透明基板上不形成上述遮光膜,而形成上述半透光膜而成,上述遮光部,於上述透明基板上,至少形成上述遮光膜而成,且上述半透光部與上述遮光部之邊界,不形成上述半透光膜之被蝕刻剖面,而形成上述遮光膜之被蝕刻剖面。 關於上述光罩之上述半透光膜或遮光膜之材料係如上述說明般,且於本實施形態之光罩中,上述半透光膜與上述遮光膜之間無須蝕刻選擇性。 又,亦如上述般,於遮光部之鄰接於半透光部之邊緣部分,具有上述半透光膜與遮光膜之積層部分,該積層部分之寬度M(參照圖2(k))之較佳之範圍例如為0.5~2 μm。 又,針對本實施形態之光罩,上述轉印用圖案亦例如為顯示裝置製造用之圖案,尤其對顯示裝置之製造有用。 如以上說明般,於本實施形態中,亦於半透光膜、遮光膜之各自之蝕刻步驟中,僅蝕刻各自之膜。因此,相比於連續蝕刻經積層之複數張膜之情形,因蝕刻時間之設定較短,故可減低因側面蝕刻之圖案尺寸(CD)變動。尤其,若於全部之蝕刻步驟,蝕刻各自單一之膜,則蝕刻所需時間可使用預先藉由膜質與膜厚算出者,故可最小化由側面蝕刻導致之尺寸偏差。進而,若採用本實施形態之光罩之構成,則半透光膜之透過率管理為更簡單、更準確,故對於實現高精細、節能之高規格之顯示裝置之製造具有重大意義。 即,根據本實施形態可提供一種可製造兼具更微細、更高CD精度、更高透過率精度之多階光罩之光罩之製造方法、及光罩。 另,於上述之本實施形態中,雖亦將第1透過控制部作為使曝光光一部分透過之半透光部,將第2透過控制部作為遮光部,且作為第1薄膜例舉半透光膜,作為第2薄膜例舉遮光膜進行說明,但本發明之製造方法並未限定於此,於使用其他薄膜之情形,亦可獲得優秀之作用效果。例如,亦可為第1薄膜、第2薄膜為分別具有特定之曝光光透過率之半透光膜。 又,亦於本實施形態之光罩中,作為該等第1薄膜及第2薄膜之使用方法,例如更具體而言,於 a.透過於透明基板上具有僅形成上述第1薄膜之部分之上述第1透過控制部之曝光光,相對於透過透明基板表面露出之上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足≦90之情形, b.透過上述第1透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足≦90,且,光透過率Tf(%)滿足5≦Tf≦60之情形, c.透過上述第1透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足150≦≦210之情形, d.透過上述第1透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足150≦≦210,且,光透過率Tf(%)滿足5≦Tf≦60之情形, e.透過於透明基板上具有僅形成上述第2薄膜之部分之上述第2透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足0<≦90之情形, f.透過上述第2透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足0<≦90,且,光透過率Tf(%)滿足5≦Tf≦80之情形, g.透過上述第2透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足150<≦210,且,光透過率Tf(%)滿足5≦Tf≦60之情形, 等可作為有用之例而例舉。於任一之情形,可獲得CD精度可較高地控制之本發明之效果。又,因可分別獨立地設計於第1透過控制部、第2透過控制部負擔之光學特性,故可製作具有期望之設計值之高品質之光罩。 又,針對第2實施形態之本發明之光罩,亦與第1實施形態相同,適當選擇a~g等之構成,可作為適合於用途者。 以上對本發明之第1實施形態及第2實施形態進行了說明。 另,於以上之實施形態中,於不阻礙本發明之作用效果之範圍內,其他之構成膜亦可存在於半透光膜2、遮光膜5及蝕刻終止膜8之任一者之上、下、或中間。 又,本發明亦提供一種關於顯示裝置之製造方法,其特徵在於包含例如準備上述實施形態之光罩,且使用曝光裝置,並將轉印用圖案轉印至被轉印體之步驟。根據本發明,藉由使用該光罩而製造顯示裝置,可進行實現高精細且節能之高規格之顯示裝置之製造。 即,本發明之光罩之用途並無限定。例如,可作為用以製造顯示裝置(例如,液晶顯示器或有機EL顯示器)之面板基板者,亦可作為具備使用於各種層之轉印用圖案者。 例如,例示具備TFT(Thin Film Transistor:薄膜電晶體)製造用之轉印用圖案者。於使用非晶質Si或氧化物半導體之底閘極型TFT中,作為使用於以1次之曝光形成半導體層與源極(Source)/汲極(Drain)層之步驟之光罩而被有利地使用。 又,本發明之光罩於藉由感光性絕緣層製造液晶用之間隔片之情形亦被有利地使用。可使用於以1次之曝光將階差構造形成於感光性絕緣膜之步驟,且可有效率地進行以1次之曝光形成形成單元間隙之間隔片與用以防止按壓施加時之破壞之高度略低之間隔片等。 作為用以使用於本發明之光罩之曝光裝置,例如可使用光學系統之數值孔徑(NA)為0.08~0.15,相干因素(σ)為0.5~0.9之等倍之投影曝光方法。或,亦可使用近接式曝光方法。理所當然亦可使用於縮小曝光或放大曝光之曝光裝置。
1‧‧‧透明基板
2‧‧‧半透光膜
2a‧‧‧半透光膜圖案
3‧‧‧抗蝕膜
3a‧‧‧抗蝕圖案
4‧‧‧描繪
5‧‧‧遮光膜
5a‧‧‧遮光膜圖案
6‧‧‧抗蝕膜
6a‧‧‧抗蝕圖案
7‧‧‧描繪
8‧‧‧蝕刻終止膜
10‧‧‧光罩胚料(帶半透光膜之基板)
20‧‧‧光罩
30‧‧‧光罩
100‧‧‧光罩胚料
101‧‧‧透明基板
102‧‧‧遮光膜
102a‧‧‧遮光膜圖案
103‧‧‧抗蝕膜
103a‧‧‧抗蝕圖案
104‧‧‧半透光膜
104a‧‧‧半透光膜圖案
105‧‧‧抗蝕膜
105a‧‧‧抗蝕圖案
200‧‧‧灰階光罩
M‧‧‧寬度
2‧‧‧半透光膜
2a‧‧‧半透光膜圖案
3‧‧‧抗蝕膜
3a‧‧‧抗蝕圖案
4‧‧‧描繪
5‧‧‧遮光膜
5a‧‧‧遮光膜圖案
6‧‧‧抗蝕膜
6a‧‧‧抗蝕圖案
7‧‧‧描繪
8‧‧‧蝕刻終止膜
10‧‧‧光罩胚料(帶半透光膜之基板)
20‧‧‧光罩
30‧‧‧光罩
100‧‧‧光罩胚料
101‧‧‧透明基板
102‧‧‧遮光膜
102a‧‧‧遮光膜圖案
103‧‧‧抗蝕膜
103a‧‧‧抗蝕圖案
104‧‧‧半透光膜
104a‧‧‧半透光膜圖案
105‧‧‧抗蝕膜
105a‧‧‧抗蝕圖案
200‧‧‧灰階光罩
M‧‧‧寬度
圖1(a)~(j)係顯示本發明之光罩之製造方法之第1實施形態之步驟之圖。 圖2(a)~(k)係顯示本發明之光罩之製造方法之第2實施形態之步驟之圖。 圖3(a)~(i)係顯示於先前文獻揭示之先前之光罩之製造方法之圖。 圖4(f)~(i)、(h')、(i')係顯示用以說明先前技術之問題之先前之光罩之製造步驟之參考圖。
1‧‧‧透明基板
2‧‧‧半透光膜
2a‧‧‧半透光膜圖案
3‧‧‧抗蝕膜
3a‧‧‧抗蝕圖案
4‧‧‧描繪
5‧‧‧遮光膜
5a‧‧‧遮光膜圖案
6‧‧‧抗蝕膜
6a‧‧‧抗蝕圖案
7‧‧‧描繪
10‧‧‧光罩胚料(帶半透光膜之基板)
20‧‧‧光罩
M‧‧‧寬度
Claims (46)
- 一種光罩之製造方法,其特徵在於其係於透明基板上具備包含透光部、第1透過控制部及第2透過控制部之轉印用圖案之光罩之製造方法,且包含: 準備於上述透明基板上形成具有特定之曝光光透過率之第1薄膜之光罩胚料之步驟; 第1圖案化步驟,其藉由蝕刻上述第1薄膜,形成第1薄膜圖案;及 第2圖案化步驟,其於形成有上述第1薄膜圖案之上述透明基板上形成第2薄膜,且藉由蝕刻上述第2薄膜,形成第2薄膜圖案;且 於上述第2圖案化步驟中,僅蝕刻上述第2薄膜。
- 如請求項1之光罩之製造方法,其中 上述透光部係上述透明基板表面露出而形成, 上述第1透過控制部於上述透明基板上具有僅形成上述第1薄膜之部分, 上述第2透過控制部於上述透明基板上具有僅形成上述第2薄膜之部分。
- 如請求項1或2之光罩之製造方法,其中 上述第1薄膜包含對上述第2薄膜之蝕刻劑具有耐性之材料。
- 如請求項1或2之光罩之製造方法,其中 上述第1薄膜包含藉由上述第2薄膜之蝕刻劑而被蝕刻之材料。
- 如請求項4之光罩之製造方法,其包含: 於上述第1圖案化步驟之後,且於形成上述第2薄膜之前,於形成有上述第1薄膜圖案之上述透明基板上,形成蝕刻終止膜之步驟。
- 如請求項5之光罩之製造方法,其包含: 於上述第2圖案化步驟之後,去除上述透光部或上述透光部與上述第1透過控制部之上述蝕刻終止膜之步驟。
- 如請求項1或2之光罩之製造方法,其中 上述第1薄膜係使曝光光一部分透過之半透光膜。
- 如請求項1或2之光罩之製造方法,其中 透過上述第1透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足≦90。
- 如請求項1或2之光罩之製造方法,其中 透過上述第1透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足≦90,且上述第1透過控制部之光透過率Tf(%)滿足5≦Tf≦60。
- 如請求項1或2之光罩之製造方法,其中 透過上述第1透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足150≦≦210。
- 如請求項1或2之光罩之製造方法,其中 透過上述第1透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足150≦≦210,且光透過率Tf(%)滿足5≦Tf≦60。
- 如請求項1或2之光罩之製造方法,其中 上述第2薄膜係使曝光光一部分透過之半透光膜。
- 如請求項1或2之光罩之製造方法,其中 透過上述第2透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足0<≦90。
- 如請求項1或2之光罩之製造方法,其中 透過上述第2透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足0<≦90,且光透過率Tf(%)滿足5≦Tf≦80。
- 如請求項1或2之光罩之製造方法,其中 透過上述第2透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足150<≦210,且光透過率Tf(%)滿足5≦Tf≦60。
- 如請求項1或2之光罩之製造方法,其中 上述第2薄膜係遮光膜。
- 如請求項16之光罩之製造方法,其中 於上述第2薄膜之表面部分,設置有減低光之反射之反射減低層。
- 如請求項1或2之光罩之製造方法,其中 上述光罩胚料於上述第1薄膜上具有追加構成膜與抗蝕膜。
- 如請求項18之光罩之製造方法,其中 上述追加構成膜與上述抗蝕膜之密著性,高於上述第1薄膜與上述抗蝕膜之密著性。
- 如請求項19之光罩之製造方法,其中 於上述第1圖案化步驟之前,具有蝕刻上述追加構成膜而形成追加構成膜圖案之預先圖案化步驟,且 於上述第1圖案化步驟中,將上述追加構成膜圖案作為遮罩,蝕刻上述第1薄膜。
- 如請求項20之光罩之製造方法,其中 於上述第1圖案化步驟之後,且於上述第2圖案化步驟之前,去除上述追加構成膜圖案。
- 一種光罩之製造方法,其特徵在於其係於透明基板上具備包含透光部、第1透過控制部及第2透過控制部,且包含上述第1透過控制部與上述第2透過控制部鄰接之鄰接部之轉印用圖案之光罩之製造方法,且包含: 準備於上述透明基板上形成具有特定之曝光光透過率之第1薄膜之光罩胚料之步驟; 第1圖案化步驟,其於上述第1透過控制部之區域形成第1抗蝕圖案,且藉由蝕刻上述第1薄膜,形成第1薄膜圖案; 成膜步驟,其於形成有上述第1薄膜圖案之上述透明基板上,形成第2薄膜;及 第2圖案化步驟,其於上述第2透過控制部之區域形成第2抗蝕圖案,且藉由蝕刻上述第2薄膜,形成第2薄膜圖案;且 於上述第2圖案化步驟中,於上述鄰接部形成有上述第2抗蝕圖案與上述第1薄膜圖案積層之積層部分, 使用上述第2抗蝕圖案,僅蝕刻上述第2薄膜。
- 如請求項22之光罩之製造方法,其中 上述透光部係上述透明基板表面露出而形成, 上述第1透過控制部於上述透明基板上包含僅形成上述第1薄膜之部分, 上述第2透過控制部於上述透明基板上包含僅形成上述第2薄膜之部分。
- 如請求項22或23之光罩之製造方法,其中 上述積層部分之寬度M1為0.5~2 μm之範圍。
- 一種光罩,其特徵在於其係於透明基板上具備包含透光部、第1透過控制部及第2透過控制部之轉印用圖案之光罩,且 上述轉印用圖案包含具有特定之曝光光透過率之第1薄膜與第2薄膜, 上述透光部係上述透明基板表面露出而形成, 上述第1透過控制部於上述透明基板上,不形成上述第2薄膜而形成上述第1薄膜而成, 上述第2透過控制部於上述透明基板上,至少形成有上述第2薄膜而成, 上述第1透過控制部與上述第2透過控制部之邊界,不形成上述第1薄膜之被蝕刻剖面,而形成上述第2薄膜之被蝕刻剖面。
- 如請求項25之光罩,其中 上述透光部係上述透明基板表面露出而形成, 上述第1透過控制部於上述透明基板上具有僅形成上述第1薄膜之部分, 上述第2透過控制部於上述透明基板上具有僅形成上述第2薄膜之部分。
- 如請求項25或26之光罩,其中 上述第1薄膜包含對上述第2薄膜之蝕刻劑具有耐性之材料。
- 如請求項25或26之光罩,其中 上述第1薄膜包含藉由上述第2薄膜之蝕刻劑而被蝕刻之材料,且,上述第2透過控制部具有由蝕刻終止膜與上述第2薄膜以該順序進行積層之部分。
- 如請求項25或26之光罩,其中 於上述第2透過控制部之鄰接於上述第1透過控制部之邊緣部分,具有上述第1薄膜與上述第2薄膜之積層部分。
- 如請求項29之光罩,其中 上述積層部分之寬度M2為0.5~2 μm之範圍。
- 如請求項25或26中任一項之光罩,其中 上述第1薄膜為半透光膜,上述第2薄膜為遮光膜。
- 一種光罩,其特徵在於其係於透明基板上具備包含透光部、第1透過控制部及第2透過控制部之轉印用圖案之光罩,且 上述轉印用圖案包含由具有特定之曝光光透過率之第1薄膜構成之第1薄膜圖案與由第2薄膜構成之第2薄膜圖案, 上述透光部係上述透明基板表面露出而形成, 上述第1透過控制部於上述透明基板上具有僅形成上述第1薄膜圖案之部分, 上述第2透過控制部於上述透明基板上具有僅形成上述第2薄膜圖案之部分, 具有夾持於上述第1透過控制部與上述第2透過控制部之上述第1薄膜圖案與上述第2薄膜圖案積層之積層部分。
- 如請求項32之光罩,其中 上述積層部分之寬度M2為0.5~2 μm之範圍。
- 如請求項32或33之光罩,其中 上述第1薄膜圖案及上述第2薄膜圖案之邊緣,各自具有上述第1薄膜及上述第2薄膜之被濕蝕刻剖面。
- 如請求項32或33之光罩,其中 上述第1薄膜係使曝光光一部分透過之半透光膜。
- 如請求項32或33之光罩,其中 透過上述第1透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足≦90。
- 如請求項32或33之光罩,其中 透過上述第1透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足≦90,且光透過率Tf(%)滿足5≦Tf≦60。
- 如請求項32或33之光罩,其中 透過上述第1透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足150≦≦210。
- 如請求項32或33之光罩,其中 透過上述第1透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足150≦≦210,且光透過率Tf(%)滿足5≦Tf≦60。
- 如請求項32或33之光罩,其中 上述第2薄膜係遮光膜。
- 如請求項32或33之光罩,其中 上述第2薄膜係使曝光光一部分透過之半透光膜。
- 如請求項32或33之光罩,其中 透過上述第2透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足0<≦90。
- 如請求項32或33中任一項之光罩,其中 透過上述第2透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足0<≦90,且光透過率Tf(%)滿足5≦Tf≦80。
- 如請求項32或33中任一項之光罩,其中 透過上述第2透過控制部之曝光光,相對於透過上述透光部之曝光光之代表波長,相位差(度)滿足150<≦210,且光透過率Tf(%)滿足5≦Tf≦60。
- 如請求項25、26、32或33中任一項之光罩,其中 上述轉印用圖案係顯示裝置製造用之圖案。
- 一種顯示裝置之製造方法,其特徵在於包含: 準備如請求項25、26、32或33中任一項之光罩之步驟;及 使用曝光裝置,將上述轉印用圖案轉印於被轉印體之步驟。
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