TWI584058B - 大型相位移遮罩及大型相位移遮罩之製造方法 - Google Patents

Description

大型相位移遮罩及大型相位移遮罩之製造方法

本發明係關於一種光罩，尤其關於一種可用於液晶顯示裝置、電致發光顯示裝置(EL，electro luminescence)等主動矩陣型顯示裝置之製造之大型光罩及大型光罩之製造方法。

用於平板顯示器(簡稱為FPD(Flat Panel Display))製造之光罩之規格變化係以使用液晶顯示裝置(簡稱為LCD(Liquid Crystal Display))之薄型電視中常見之大畫面化與高精細化為代表。關於大畫面化，液晶薄型電視開始量產之1990年當時製造中使用的稱為第1代之玻璃基板之尺寸為300 mm×400 mm，而2002年左右開始用於製造之第5代之玻璃基板的尺寸為1100 mm×1300 mm，2006年左右開始用於製造之第8代之玻璃基板的尺寸達到2140 mm×2460 mm。

液晶顯示裝置之高精細化係當時於個人電腦用顯示器中不斷推進高像素化。視頻圖形陣列(VGA，Video Graphics Array)顯示器為640×480像素，擴展圖形陣列(XGA，Extended Graphics Array)顯示器為1024×768像素，高級擴展圖形陣列(SXGA，Super Extended Graphics Array)顯示器為1280×1024像素，超級擴展圖形陣列(UXGA，Ultra Extended Graphics Array)顯示器為1600×1200像素。隨著該等之高像素化，像素間距亦自0.33 mm向0.24 mm、0.20 mm 不斷進行微細化。進而，智慧型手機等係4.5型為1280×720像素，且像素間距更達到0.077 mm(329 ppi)。又，高精度電視(HDTV，High Definition TeleVision)為1920×1080像素，進而亦有插補像素而成為4倍像素數之3840×2160像素(稱為4 K液晶面板)之顯示器。

以下，對製造如上所述之液晶顯示裝置之曝光裝置、及用於曝光裝置之光罩進行說明。作為代表性液晶顯示裝置之彩色薄膜電晶體(TFT，Thin Film Transistor)液晶顯示裝置的單元係於分別製造之彩色濾光片與TFT陣列基板之間封入液晶而組裝。進而，於液晶顯示單元中，組裝將影像信號轉換為TFT之驅動信號進行供給之周邊驅動電路與背光源，從而完成液晶顯示模組。

TFT陣列基板係矩陣狀排列有多個TFT且控制液晶之各像素之顯示(ON)、非顯示(OFF)之基板。作為一例，利用如下步驟進行製造。即，經由包含1)於玻璃基板上，圖案形成MoW等閘極電極材料之閘極配線步驟；2)於形成閘極絕緣膜後，島狀地圖案形成A-Si膜之半導體部分形成步驟；3)圖案形成氧化銦錫(ITO，Indium Tin Oxide)膜之透明顯示電極形成步驟；4)於閘極絕緣膜上形成接觸孔之步驟；5)圖案形成Al等導體層，並形成TFT之源極、汲極及信號線之步驟；以及6)於表面上形成絕緣性保護膜之步驟等之製造步驟，製造TFT陣列基板。

用於上述TFT陣列基板製造步驟之各步驟之圖案之形成係使用倍率為1比1之等倍大型遮罩，藉由等倍之投影型曝光裝置(亦稱為投影曝光裝置)而曝光。目前，使用該大型遮罩之等倍投影曝光方式已成為生產率良好且高精度地圖案形成TFT陣列基板之標準性製造方法。再者，於彩色濾光片之圖案形成中，成本方面有利之近接式曝光方式為標準性製造方法。近接式曝光係使遮罩與曝光對象以數十μm~100 μm左右之間隙近接地配置，並自遮罩之後方照射平行光之曝光方式。

TFT陣列基板用之大型遮罩係當時以350 mm×350 mm之尺寸開始，但隨著用於TFT陣列基板製造之等倍之投影型曝光裝置之大型化而不斷大尺寸化。在用於TFT陣列基板製造之等倍之投影型曝光裝置中，為了將遮罩之圖案投影曝光至工件上而存在有使用鏡面系之鏡面投影曝光方式、與使用透鏡系之透鏡投影曝光方式之2種。所用之大型遮罩之尺寸因各個曝光裝置之規格不同而不同，對於第5代玻璃基板，鏡面投影曝光方式係使用520 mm×610 mm之尺寸之大型遮罩，透鏡投影曝光方式係使用800 mm×920 mm之尺寸之大型遮罩。進而，對於第8代之玻璃基板而言，鏡面投影曝光方式係使用850 mm×1400 mm之尺寸之大型遮罩，透鏡投影曝光方式係使用1220 mm×1400 mm之尺寸之大型遮罩。

普通之半導體用之遮罩(6英吋遮罩)之對角線之長度約為154 mm，相對於此，上述大型遮罩之對角線的長度係當時之遮罩為495 mm，第5代之鏡面投影曝光方式約為801 mm，第8代透鏡投影曝光方式用大型遮罩則更大型化至1856 mm。

如上所述，用於TFT陣列基板之圖案形成之大型遮罩係相對於半導體晶圓用之遮罩，以對角線之長度比為3.2倍至12倍的尺寸。進而，與製造成本(成膜時間、檢查時間等)直接相關之面積比為10倍至144倍。就此種大尺寸引起之成本方面之要求而言，大型遮罩之層構成係由以積層於石英玻璃上之鉻為主成分之遮光膜、及以積層於遮光膜上之氧化鉻或氮氧化鉻為主成分之抗反射膜之2層構成。遮光膜較理想為所用之曝光波長中之透射率為0.1%以下，抗反射膜較理想為所用之曝光波長中之反射率為30%以下。

如上所述，TFT陣列基板係一方面進行大型化，另一方面近年來要求圖案之微細化。即，需要接近曝光裝置之解析極限之微細圖案、或於曝光區域整體中將接近曝光裝置之解析極限之微細圖案均勻地成像。

若使用形成有曝光裝置之解析極限以下之微細之線與間隙(L/S)圖案的二元型光罩，對光阻劑曝光，則於成像面上，對應於光罩上之線(遮光)之部分與間隙(透射)之部分之曝光強度的振幅變小，對應於間隙(透射)部之部分曝光量未達光 阻劑之感光度之閾值，最終，即便將光阻劑顯影，亦無法形成圖案。

作為對於此種課題之習知技術所進行之解決方法之一，於專利文獻1(日本專利特開2009-42753號公報)中提出有使用灰階遮罩之方法。使用引用專利文獻1揭示之圖1之圖4、及為說明圖4而追加之示意性表示曝光光量分佈之圖5，進行說明。

如圖4(a)所示，習知技術中例示之光罩50係於透明基板51上形成有如下4個區域：不具有微細圖案之遮光膜52之遮光部54、不具有微細圖案之半透光膜53之半透光部55、半透光膜53之微細圖案部56(由透光部及半透光膜53之半透光部構成)、及透光部57(露出透明基板51)。

若使用曝光光束40，將上述習知技術中例示之光罩50進行曝光，將圖案轉印至被轉印體60上之光阻膜(正型光阻劑)63，則如圖4(b)所示，於被轉印體60上形成包含顯影後之厚膜之殘膜區域63a、薄膜之殘膜區域63b、與上述光罩50上之微細圖案部56對應之微細圖案區域63c、及實質上無殘膜之區域63d的轉印圖案(光阻圖案)。再者，圖4中之符號62a、62b係表示於被轉印體60中積層在基板61上之膜。

將半透射膜之微細圖案56之效果示於圖5中進行說明。即，以普通之二元遮罩之方式，利用遮光膜形成微細圖案之 情形時(圖5(b))之曝光光量之分佈形狀74c係即便對應於透光部之曝光量之峰值部分亦未達正型光阻劑去除之曝光量75，從而無法形成圖案。相對於此，於使用光罩50，將半透射膜之微細圖案56進行曝光轉印之情形時(圖5(a))，曝光光束之透射量大於利用普通之二元遮罩之遮光膜所得之微細圖案部之曝光光量的透射量。利用半透射膜形成微細圖案時之曝光光量之分佈形狀73c係對應於透光部之曝光量之峰值部分達到正型光阻劑去除之曝光量75，獲得即便微細圖案亦充分之曝光量，從而於光阻劑上形成圖案63c。

另一方面，於利用此種習知技術之光罩50，藉由曝光而轉印半透射膜53之微細圖案56時，曝光光束之透射量大於利用普通二元遮罩之遮光膜所得之遮光圖案部之曝光光量的透射量，導致曝光光量分佈之對比度下降。因此，轉印半透光膜之微細圖案部56時之被轉印體上之微細圖案區域63c的光阻劑殘膜值小於轉印普通之遮光膜圖案時(例如厚膜殘膜區域63a)之光阻劑殘膜值。(雖以正型光阻劑為例進行了說明，但於負型光阻劑之情形時亦相同。)於此情形時，為了適當進行此後之被轉印體之蝕刻製程，而調整曝光量，並且於曝光後之光阻劑之顯影製程中，必需適當調整條件，從而較佳地調節光阻劑殘膜值。

[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本專利特開2009-42753號公報

如上所述，用於以液晶顯示裝置為代表之平面顯示器製造之光罩正在不斷大型化發展，另一方面，平面顯示器之顯示像素間距之微細化不斷發展，對光罩之轉印圖案微細化之要求亦日益增強。

因此，作為取代習知之二元遮罩之光罩，研究使用具有透明基板及圖案狀形成於透明基板上之相位移膜，且將露出透明基板之區域作為透射區域，且將形成有相位移膜之區域作為相位移區域之構成的相位移遮罩。上述相位移遮罩係可藉由將相位移區域配置於使因解析極限而產生之透射區域之光振幅分佈之擴散部分之光振幅抵消的位置，而抑制光強度之擴散，從而曝光更微細圖案。

然而，上述相位移膜係一般情況下，與二元遮罩之遮光膜相比，遮光能力低而成為半透明之膜，因此，於使用上述相位移遮罩進行曝光之情形時，對應於上述透射區域及相位移區域之交界的部分，光阻劑之圖案之擴散較少，可使其側面成為陡立之形狀，但於對應於相位移區域之中央部分之部分，因相位移膜本身之透射率影響而存在光阻劑上產生凹陷之問題。又，具有上述凹陷之光阻劑雖可發揮保護下層之功能，但於光阻劑之顯影步驟後進行之檢查中，存在具有上述 凹陷之光阻劑被檢測為缺陷之情形。因此，由於本來具有保護功能之光阻劑亦由檢測而判別為缺陷品導致無法使用，故而存在使TFT陣列基板等之生產率低下之問題。

本發明之目的在於提供一種適用於大型光罩之構成之下述之相位移遮罩及其製造方法，上述相位移遮罩係藉由曝光而將圖案轉印至被轉印體時，提昇成像面上之微細圖案之曝光光量分佈的對比度進行轉印者。再者，於本案中將一邊之長度為350 mm以上之遮罩作為大型光罩。

(第1手段)

本發明之第1手段係一種大型相位移遮罩，該大型相位移遮罩係具備透明基板、形成於上述透明基板上之遮光膜、及形成於上述透明基板上之半透明之相位移膜，其特徵在於，上述相位移遮罩具備：露出上述透明基板之透射區域、於上述透明基板上設置有上述遮光膜之遮光區域、及於上述透明基板上僅設置有上述相位移膜之相位移區域；並具備：上述透射區域與上述相位移區域鄰接之圖案，且於上述透射區域與上述遮光區域之間鄰接地配置有相位移區域，透射上述相位移區域之曝光光束係相對於透射上述透射區域之曝光光束相位反轉；上述遮光膜係以鉻或鉻化合物為主成分，上述相位移膜係以氧化鉻或氮氧化鉻為主成分，且於上述遮光區域之遮光膜 上積層有相位移膜。

可藉由使用上述第1手段之大型相位移遮罩，而於大面積之區域中，對於微細圖案提昇曝光圖案之對比度，並且使用現有之大型硬質遮罩坯料作為製造之起始材料，降低大型相位移遮罩之製造成本。

(第2手段)

本發明之第2手段係如第1手段之大型相位移遮罩，其中，於上述遮光區域之上述遮光膜與上述相位移膜之間，還包含抗反射膜。

根據第2手段，可防止大型相位移遮罩之遮光區域之表面反射，從而防止曝光時產生雜散光導致轉印精度下降。

(第3手段)

本發明之第3手段係如第1手段或第2手段中任一項之大型相位移遮罩，其中，上述相位移區域之寬度係0.25 μm以上且3.5 μm以下之範圍的寬度。

根據第3手段，可良好地獲得提昇曝光圖案之對比度之相位移之效果。

(第4手段)

本發明之第4手段係如第1手段至第3手段中任一項之大型相位移遮罩，其中，上述透射區域之最窄部分之寬度係1 μm以上且6 μm以下之範圍的寬度。

根據第4手段，可良好地獲得提昇曝光圖案之對比度之相 位移之效果。

(第5手段)

本發明之第5手段係如第1手段至第4手段中任一項之大型相位移遮罩，其中，曝光光束中之上述相位移膜之光透射率係4%以上且15%以下。

根據第5手段，可良好地獲得提昇曝光圖案之對比度之相位移之效果。

(第6手段)

本發明之第6手段係一種大型相位移遮罩之製造方法，其係製造如下相位移遮罩者，該相位移遮罩係具備：透明基板、形成於上述透明基板上之遮光膜、及形成於上述透明基板上之半透明之相位移膜；並具備：露出上述透明基板之透射區域、於上述透明基板上設置有上述遮光膜之遮光區域、及於上述透明基板上僅設置有上述相位移膜之相位移區域；並具備：上述透射區域與上述相位移區域鄰接之圖案，且於上述透射區域與上述遮光區域之間鄰接地配置有相位移區域，透射上述相位移區域之曝光光束係相對於透射上述透射區域之曝光光束相位反轉，其特徵在於包括如下步驟：於上述透明基板之一面上積層有以鉻或鉻化合物為材料之遮光膜之坯料上塗佈有感光性光阻劑，以準備附有感光性光阻劑之坯料的步驟；於附有感光性光阻劑之坯料上，利用描畫裝置將所需圖案 曝光、顯影後，進行濕式蝕刻，將感光性光阻劑去除，以圖案形成遮光膜的步驟；於上述透明基板及經圖案形成之上述遮光膜上，以形成包含鉻化合物之相位移膜的步驟；以及對形成之上述相位移膜塗佈感光性光阻劑，利用描畫裝置將所需圖案曝光、顯影後，進行濕式蝕刻，將感光性光阻劑去除，以圖案形成上述相位移膜的步驟。

根據本發明之第6手段，可使用鉻之大型硬質遮罩坯料作為製造之起始材料，進而，可利用濕式蝕刻進行相位移膜之圖案形成，因此，抑制大型相位移遮罩之製造成本的效果較大。

(第7手段)

本發明之第7手段係一種大型相位移遮罩之製造方法，其係製造如下相位移遮罩者，該相位移遮罩係具備：透明基板、形成於上述透明基板上之遮光膜、及形成於上述透明基板上之半透明之相位移膜；並具備：露出上述透明基板之透射區域、於上述透明基板上設置有上述遮光膜之遮光區域、及於上述透明基板上僅設置有上述相位移膜之相位移區域；並具備：上述透射區域與上述相位移區域鄰接之圖案，且於上述透射區域與上述遮光區域之間鄰接地配置有相位移區域，透射上述相位移區域之曝光光束係相對於透射上述透射區域之曝光光束相位反轉，於上述遮光區域之上述遮光 膜上積層有上述相位移膜，於上述遮光區域之上述遮光膜與上述相位移膜之間，還包含抗反射膜；其特徵在於包括如下步驟：於上述透明基板之一面上依序積層有以鉻為主成分之遮光膜、以鉻之氧化物或鉻之氮氧化物為主成分之抗反射膜之坯料上塗佈有感光性光阻劑，以準備附有感光性光阻劑之坯料的步驟；於附有感光性光阻劑之坯料上，利用描畫裝置將所需圖案曝光、顯影後，進行濕式蝕刻，將感光性光阻劑去除，以圖案形成上述遮光膜與上述抗反射膜的步驟；於上述透明基板及經圖案形成之上述遮光膜與上述抗反射膜上，形成包含鉻化合物之相位移膜的步驟；以及對形成之上述相位移膜塗佈感光性光阻劑，利用描畫裝置將所需圖案曝光、顯影後，進行濕式蝕刻，將感光性光阻劑去除，以圖案形成上述相位移膜的步驟。

根據本發明之第7手段，可使用具有抗反射膜之2層之鉻之大型硬質遮罩坯料作為製造之起始材料，進而，可利用濕式蝕刻進行相位移膜之圖案形成，因此，抑制具有抗反射膜之大型相位移遮罩製造成本之效果較大。

可藉由使用本發明之大型相位移遮罩，而於大面積區域中，對於微細圖案提昇曝光圖案之對比度。進而，可使用遮 光膜為將鉻作為主成分之膜之現有之大型硬質遮罩坯料，作為製造之起始材料，從而可以低成本製造大型相位移遮罩。

以下，參照圖式，對本發明之大型相位移遮罩之構成及其製造方法之實施形態進行說明。

圖1(a)係示意性表示本發明之大型相位移遮罩之一實施形態之構造的剖面圖。圖1(b)及圖1(c)係表示透射大型相位移遮罩之曝光光束於成像面上之振幅及強度之圖。圖2(a)~(f)係說明本發明之大型相位移遮罩之製造步驟之圖。

(大型相位移遮罩之構成)

如圖1(a)所示，本發明之大型相位移遮罩1之構成係如下相位移遮罩，其具備透明基板2、形成於上述透明基板2上之遮光膜3、及形成於上述透明基板2上之半透明之相位移膜5，且具備露出上述透明基板2之透射區域6、於上述透明基板2上設置有上述遮光膜3之遮光區域7、及於上述透明基板2上僅設置有上述相位移膜5之相位移區域8，並具備：上述透射區域6與上述相位移區域8鄰接之圖案，於上述透射區域6與上述遮光區域7之間鄰接地配置有相位移區域8，且透射上述相位移區域8之曝光光束係相對於透射上述透射區域6之曝光光束相位反轉。

上述遮光膜3係以鉻為主成分，上述相位移膜5係以氮氧化鉻或氧化鉻為主成分，於上述遮光區域7之遮光膜3上積 層有相位移膜5。此處，所謂大型相位移遮罩係指至少其一邊之長度為350 mm以上之遮罩。

對邊緣加強型相位移遮罩之成像面上之效果進行簡單說明。圖1(b)係表示大型相位移遮罩之成像面(具體為感光性光阻劑表面)上之光之振幅分佈，圖1(c)係表示大型相位移遮罩之成像面上之光之強度分佈。光之強度係將光之振幅平方所得，且相對於光振幅隨著其相位成為正負值，光之強度(與能量相同)僅顯示正值。又，如圖1(a)所示，曝光光束40係自透明基板2側沿著遮光膜3之方向照射。作為曝光光束40，可自超高壓水銀燈之g線(波長436 nm)、h線(波長405 nm)、i線(波長365 nm)、KrF準分子雷射(波長248 nm)、及KrF準分子雷射(193 nm)選擇使用。於實用方面，TFT陣列基板之圖案形成為大面積，對曝光需求大光量，故而，可使用包含單一i線、h線、i線之2波長、或g線、h線、i線之3波長之曝光光束。

將曝光光束40透射大型相位移遮罩1之透射區域6，於光阻劑上之成像面上成像時之光振幅分佈示於圖1(b)的虛線10，且將光強度分佈示於圖1(c)之虛線13。若無解析極限，則光振幅分佈於成像面上應成為矩形狀，但因曝光裝置(未圖示)之解析極限而成為具有吊鐘狀擴散之光振幅分佈。相對於此，透射圖1(a)之相位移區域之曝光光束係相位反轉，如圖1(b)之虛線11所示，成為負之光振幅分佈。如 此之負之光振幅分佈11中，將相位移區域8配置於將透射區域6之光振幅分佈10之擴散部分之光振幅抵消之位置且添加相位移光防止曝光光束之振幅分佈擴散之光之振幅分佈示於圖1(b)的實線12。又，將包含與添加相位移光之光之振幅分佈12對應之相位移光之光之強度分佈示於圖1(c)的實線14。若將僅透射區域之光強度分佈13與包含相位移光之光之強度分佈14進行比較，則對應於相位移區域8之位置，光強度降低，光強度之擴散受到抑制。以斜線部15表示該光強度降低之部分。另一方面，於光強度降低之外側，出現稱為旁峰之光強度重新變強之部分(圖1(c)16)。若提昇相位移區域之透射率，則旁峰變強，但光阻劑必需抑制為不感光之程度。

對本發明中使用之相位移膜5中所需之光學特性進行說明。相位移膜5要求使曝光光束40之相位反轉之膜厚，且於相位移膜之膜厚d、相位移膜之折射率n、曝光光束之波長λ與曝光光束通過相位移膜而產生之相位差之間，存在=2π(n-1)d/λ之關係，相位差反轉係=π，故相位差反轉之膜厚d成為λ/2(n-1)。具體而言，若曝光光束波長λ為i線之365 nm，且相位移膜之折射率n為2.55，則可計算出相位移膜之厚度為118 nm。相位移膜之厚度之變動之容許範圍係相對於經算出之相位移膜的厚度為正負10%左右之範圍內，且若為該容許範圍內，則作為相位移膜可獲得 充分之相位移之效果。

如超高壓水銀燈般，曝光光束包含複數個峰值波長(具有3個明線光譜)之情形時，算出對於各個峰值波長之相位移膜之膜厚，並利用以由各個峰值波長劃分之曝光光束之能量強度的比率加權所得之和(稱為加權平均)，決定相位移膜之膜厚。例如，於使用g線具有Pg、h線具有Ph、i線具有Pi之能量強度之光源作為曝光光源之情形時，若各個對應於g線之相位移膜之厚度為Dg，對應於h線之相位移膜之厚度為Dh，對應於i線之相位移膜之厚度為Di，則利用加權平均求出之相位移膜的厚度D求出為D=(Pg×Dg+Ph×Dh+Pi×Di)÷(Pg+Ph+Pi)。具體而言，若Pg=2、Dg=141 nm、Ph=1、Dh=130、Pi=3、Di=118 nm，則利用加權平均求出之相位移膜之厚度D求出為128 nm。藉由採用此種利用加權平均求出之相位移膜之厚度D，而即便包含複數個峰值波長之曝光光束亦良好地獲得相位移遮罩之效果。

作為利用加權平均求出相位移膜之厚度D之方法，亦可應用將相對於各峰值波長之曝光光束之能量強度乘以相應之波長之光阻劑的感光度所得之值用作加權平均之權重的方法，從而獲得更良好之結果。

相位移膜5之光透射率係設定為於不產生相位移之效果之旁峰之範圍內，經曝光之圖案之對比度變高之值。具體而 言，相位移膜5之曝光光束中之光透射率較佳為4%以上15%以下。若相位移膜之透射率為4%以下，則提昇相位移之對比度之效果較少，若相位移膜之透射率為15%以上，則相位移之效果過強，於遮光區域中子峰(旁峰)變高，產生造成缺陷之可能性。

如上所述，一面參照圖1(a)之剖面圖，一面對具有抑制由曝光裝置之解析度限界造成之曝光強度分佈之擴散之效果的本發明之大型相位移遮罩1之各區域之具體尺寸進行說明。再者，圖1係例示邊緣加強型相位移遮罩。

圖1(a)係表示用以於曝光面對正型光阻劑曝光線與間隙之間隙圖案、或孔圖案之相位移遮罩的剖面圖。本發明之大型相位移遮罩之主要用途係用於液晶顯示裝置、EL顯示裝置等平面顯示面板之TFT陣列基板之圖案形成。用於該圖案形成之大型投影型曝光裝置之解析極限為3 μm左右，而本發明之大型相位移遮罩係以針對上述解析極限(3 μm)之描畫圖案，改善曝光圖案之對比度為課題。因此，本申請案之大型相位移遮罩發揮顯著效果之透射區域之寬度a為1 μm以上6 μm以下。

於透射區域之寬度a大於6 μm之情形時，曝光裝置之解析極限造成之影響較少，故而本發明之大型相位移遮罩之效果不顯著。又，於透射區域之寬度小於1 μm之情形時，即便加上本發明之相位移之效果，亦無法解析曝光圖案。此 處，若透射區域之寬度a係透明基板平面上之作為對象之透射區域形狀之最大內接圓的直徑，且若對象透射區域之形狀為矩形，則短邊之長度為透射區域之寬度。

作為本發明中之相位移區域之寬度，若可抑制透射區域之光強度之擴散，且可將光阻劑曝光為所需之圖案形狀，則並無特別限定。

如此之相位移區域之寬度為3.5 μm以下，其中較佳為2.5 μm以下，尤佳為2.0 μm以下。其原因在於，於上述相位移區域之寬度超過上述值之情形時，存在偏離相位移之效果所涉及之範圍，加強曝光圖案之對比度之效果達到極限的可能性。又，其原因在於，於位於透射區域及遮光區域之間之相位移區域，未與透射區域之光振幅抵消而殘存之光振幅分佈對光強度分佈之峰值(旁峰)的影響變大，使光阻劑與透射相位移區域之透射光產生反應，於光阻劑之圖案形狀中產生凹陷等，從而存在難以使光阻劑之圖案形狀成為所需形狀的可能性。

又，於本發明中因具有相位移區域，而可抑制透射區域中之光強度之擴散，因此，就相位移區域之寬度之下限而言，若為可形成相位移膜之程度，則並無特別限定，可為0.25 μm以上，其中較佳為0.5 μm以上，尤佳為0.8 μm以上。其原因在於可以良好之對準精度設置相位移區域。又，其原因在於，於不滿足上述值之情形時，存在相位反轉之光量減少， 效果較少之可能性。

又，上述相位移區域之寬度b為0.5 μm以上2 μm以下之範圍內，相位移之效果最顯著。

此處，相位移區域之寬度b係與透明基板表面平行地測定透射區域與相位移區域之交界起至相位移區域與遮光區域之交界為止之距離所得的最短距離。

此處，上述大型投影型曝光裝置之解析極限於上述大型投影型曝光裝置中採用二元遮罩進行曝光之情形時，可與曝光區域內可穩定進行解析之二元遮罩之透射區域之寬度的最小值(以下，有時稱為解析極限之寬度)同等地處理。

本發明之相位移遮罩係於與大型投影型曝光裝置一併使用之情形時，可解析上述二元遮罩之解析極限之寬度以下的描畫圖案。

本發明之相位移遮罩之描畫圖案之寬度係相對於大型投影型曝光裝置中之二元遮罩之解析極限的寬度為100%以下，其中較佳為85%以下，且為30%以上，其中較佳為40%以上。其原因在於，於上述描畫圖案之寬度不滿足上述範圍之情形時，存在難以解析描畫圖案自身之可能性。又，其原因在於，於上述描畫圖案之寬度超過上述範圍之情形時，存在難以充分地發揮相位移之效果之可能性。於上述相位移遮罩中之描畫圖案之寬度與解析極限之寬度相同之情形時，與使用二元遮罩進行曝光之情形相比，可使光阻劑之形狀變得 良好。

對於上述描畫圖案之寬度而言，可藉由基於大型投影型曝光裝置中固有之解析極限之寬度及光阻劑之感光度，調整本發明之相位移遮罩的透射區域之寬度、相位移區域之寬度、及相位移膜之透射率等而決定。

此處，如圖3(b)所示，二元遮罩之透射區域之寬度d係與透明基板表面平行地測定自與一透射區域相鄰之遮光區域之一交界起至另一交界為止之距離所得的最短距離。

又，所謂相位移遮罩之描畫圖案之寬度係指藉由透射區域及相位移區域描畫在光阻劑上之圖案之寬度。

(實施形態)

(大型相位移遮罩之構成材料)

一面參照圖1(a)之剖面圖，一面對本發明之大型相位移遮罩1之各個構成要素之具體材料進行說明。圖1(a)所示之大型相位移遮罩1之構成係包含透明基板2、形成於上述透明基板2上之遮光膜3、及形成於上述透明基板2上之半透明之相位移膜4之構造的光罩。

本發明之大型相位移遮罩1中使用之透明基板2之尺寸係350 mm×350 mm至1220 mm×1400 mm，且厚度為8 mm~13 mm。材質可使用經光學研磨之低膨脹玻璃(鋁硼矽酸鹽玻璃、硼矽酸鹽玻璃)、或合成石英玻璃，但適合使用熱膨脹率小且紫外線透射率高之合成石英玻璃。

作為本發明中使用之遮光膜3，要求於曝光波長中透射率為0.1%以下，且圖案加工容易之材質。作為此種遮光膜之材料，可使用鉻、鉻化合物、矽化鉬化合物、或鉭化合物，較佳為，以濕式蝕刻中可形成良好之圖案且使用實績亦較多之鉻或鉻化合物為主成分之遮光膜。作為鉻化合物，可使用遮光性高且遮光膜之膜厚薄之氮化鉻。若將鉻遮光膜與氮化鉻遮光膜進行比較，則使用成膜容易且通用性較高之鉻遮光膜之遮罩坯料因易於獲得而較佳。具體而言，於將金屬鉻薄膜作為遮光膜之情形時，使曝光光束之透射率為0.1%以下，故而膜厚使用70 nm以上者。另一方面，若使膜厚變厚，則蝕刻時間增加，加工性降低，因此，通常使用150 nm以下之膜厚。

本發明中使用之相位移膜5，要求於曝光波長中透射率為4%~15%之範圍內，且圖案加工容易之材質。

作為相位移膜5之材料，可自半透明且具有適當折射率之材質中選擇，可使用氮氧化鉻(CrON)、氧化鉻(CrO)、氧化矽鉬(MoSiO)、氮氧化矽鉬(MoSiON)、氧化矽鉭(TaSiO)、或氮氧化鈦(TiON)。若於該等材質中，選擇構成遮光膜3之材質之氧化物或氮氧化物作為相位移膜5之材質，則產生可利用相同之蝕刻設備、步驟，圖案形成相位移膜與遮光膜之優點。

進而，選擇鉻或氮化鉻作為遮光膜3，選擇氧化鉻(CrO) 或氮氧化鉻(CrON)作為相位移膜5，藉此，不僅可利用相同之蝕刻設備，加工遮光膜3與相位移膜5，而且可藉由具有良好圖案加工性之硝酸鈰(Ⅳ)系濕式蝕刻劑，對遮光膜3與相位移膜5之兩者進行濕式蝕刻，成本方面之優點較大。

此處，於普通大型投影型曝光裝置中，僅照射平行光作為曝光光束較為困難，於曝光光束之一部分中包含具有既定之角度之光的情況較多。進而，導致圖案邊緣中繞射迂迴之光、或膜之交界處之反射光等作為雜散光出現。又，如此之雜散光係於大型投影型曝光裝置中之照射位置與實際上到達光阻劑之位置上不同，故而存在對應於原本無需曝光之相位移遮罩之遮光區域的光阻劑亦導致曝光之虞。

又，於本發明中，遮光區域係具有於透明基板上積層有遮光膜，且於遮光膜上積層有相位移膜之構成者。又，相位移膜係具有相位差π之厚度D者。因此，可認為例如於使用本發明之相位移遮罩，將用以製作TFT陣列基板等之光阻圖案化之情形時，上述雜散光呈現以下之行為。首先，自大型投影型曝光裝置中照射之雜散光透射相位移遮罩之透明基板，由TFT陣列基板之金屬電極等反射而成為反射光。其次，上述雜散光之反射光入射至遮光區域之相位移膜，由遮光膜反射而成為第2反射光，且再次自相位移膜中出射。因此，入射至上述遮光區域之相位移膜中之雜散光之反射光、與由遮光膜反射而自相位移層出射之雜散光之第2反射 光的相位差成為2π。因此，於相位移膜之表面，上述反射光與上述第2反射光相互加強，故而存在雜散光對光阻劑之影響變得更加顯著之虞。

上述問題係起因於本發明中之遮光區域之層構成的問題。

於本發明中，就曝光時之雜散光對策之觀點而言，期待遮光區域具有抗反射功能。本發明中使用之遮光區域7具有於透明基板2上積層有遮光膜3且於遮光膜3上積層有相位移膜5之構成，但相位移膜5具有相位差π之厚度D，故而，由遮光膜3之表面反射之曝光光束(雜散光之第2反射光)與相位移膜5之表面上之反射光(雜散光之反射光)成為相位差2π，相互加強。為了減輕該影響，亦可於遮光膜與相位移膜之間設置包含半透明膜之抗反射膜4。可藉由具備抗反射膜4，而以遮光膜上反射之光與抗反射膜上反射之光(遮光膜上反射之光(雜散光之第2反射光)及抗反射膜表面上之雜散光之反射光)相互減弱的方式設定光徑長度，藉此，可防止相位差達到2π而相互加強。

作為本發明中之抗反射膜，若為具有抗反射功能且可形成於遮光區域之遮光膜及相位移膜之間者，則並無特別限定，但可較佳地使用金屬膜、金屬化合物膜等。

作為上述抗反射膜之材質，可列舉氧化鉻(CrO)、氮氧化鉻(CrON)、氮化鉻(CrN)、氧化鈦(TiO)、氧化鉭(TaO)、及氧化鎳鋁(NiAlO)等，其中可較佳地使用氧化鉻(CrO)、氮氧 化鉻(CrON)。

上述抗反射膜之厚度係設計為以遮光膜上反射之光與抗反射膜上反射之光相互減弱之方式成為光徑長度。

作為此種抗反射膜之厚度較佳為藉由遮光膜上反射之光透射抗反射膜，而使遮光膜上反射之光與抗反射膜上反射之光之相位差成為π±10之範圍內的厚度，其中，較佳為成為π±5之範圍內之厚度，尤佳為成為π之厚度。

其原因在於，可較佳地減弱遮光膜上反射之光與抗反射膜上反射之光，從而可較佳地防止雜散光造成之不良情形。

上述抗反射膜之具體厚度係根據抗反射膜之材料等適當選擇，且並無特別限定，可為0.01 μm~0.1 μm之範圍內，其中較佳為0.02 μm~0.05 μm之範圍內。其原因在於，於不滿足上述範圍之情形時，存在難以以均勻之厚度形成抗反射膜之可能性，且於超過上述範圍之情形時，存在抗反射膜之成膜時間、成本增多之可能性。

又，作為抗反射膜，除了調整透射之光之相位者以外，例如亦可採用將金屬膜等之表面粗面化，賦予使光擴散之功能者。

作為相位移膜5之表面之抗反射方法，亦可於相位移膜5之表面設置半透明之低反射膜。尤其於相位移膜5為氮氧化鉻之情形時，存在表面上具有金屬光澤之情況，且於此情形時，包含氧化鉻之低反射層較為有效。

(製造方法)

圖2(a)~(f)係說明圖1(a)所示之本發明之大型相位移遮罩1之製造步驟之圖。

為製作本實施形態之大型相位移遮罩1，首先，準備於透明基板2上積層有遮光膜3、進而視需要積層有抗反射膜4之光罩坯料20(圖2(a))。透明基板2一般採用厚度為8 mm~12 mm之經光學研磨之合成石英。若光罩坯料20之遮光膜3為鉻膜或氮化鉻膜，則利用濺鍍法進行成膜。又，若抗反射膜為氧化鉻，則同樣地利用濺鍍法進行成膜。遮光膜為鉻且抗反射膜為氧化鉻之坯料最為普通，且可容易地獲得市售品。

其次，按照通常之方法，將上述光罩坯料20之遮光膜3與抗反射膜4圖案化(第1次圖案形成步驟)。即，於遮光膜3或抗反射膜4上，塗佈對應於雷射束描畫裝置之曝光波長之感光性光阻劑，且於塗佈後進行既定時間烘烤，形成均勻厚度之遮光膜用光阻膜。其次，藉由雷射束描畫裝置，於上述遮光膜用光阻膜上描畫遮光區域7之圖案，進行顯影形成遮光膜用光阻劑16(圖2(b))。通常，遮光區域7係自遮罩之有效區域整體去除透射區域6與相位移區域8之區域。又，視需要，利用遮光膜形成位置對準用之標記，用於與相位移區域圖案之位置對準。

其次，將自遮光膜用光阻劑16露出之遮光膜蝕刻去除， 將殘存之光阻劑剝離去除，獲得附有圖案形成為遮光區域7之形狀之遮光膜之基板21(圖2(c))。遮光膜3之蝕刻可應用濕式蝕刻法或乾式蝕刻法，但如上所述，隨著用於平面顯示器之光罩之大型化，乾式蝕刻於蝕刻裝置之大型化中消耗巨大成本，並且亦難以控制大面積之蝕刻之均勻性，因此，就成本方面而言，較佳為濕式蝕刻。若遮光膜3為鉻系膜，則可利用硝酸鈰(Ⅳ)銨中添加有過氯酸之濕式蝕刻劑，良好地形成圖案。再者，若抗反射膜4之材質為氧化鉻等鉻系，則可利用上述濕式蝕刻劑，與鉻系遮光膜同時地進行蝕刻，形成圖案。

於本實施形態中，於遮光膜3之圖案形成之步驟後，進行對附有經圖案形成之遮光膜之基板21之檢查，且視需要可進行修正缺陷之步驟。

其次，於附有經圖案形成之遮光膜之基板21之整面上形成相位移膜5(圖2(d))。此處，相位移膜5較佳為包含與上述遮光膜3同系之材料。若遮光膜3如上所述為鉻系材料者，則相位移膜5以於鉻中含有氧、氮、及碳等元素中之1種或2種以上，且折射率相對較高，達到既定範圍之光透射率之方式，選擇材料之成分比率。具體而言，於氧化鉻、氮氧化鉻、碳氮氧化鉻中選擇各元素之構成比率。

相位移膜5之成膜係與形成鉻遮光膜之方法相同，可使用濺鍍法等真空成膜方法。

其次，藉由第2次圖案形成步驟，而與作為下層遮光膜圖案之遮光區域7進行位置對準，使相位移膜5形成圖案。即，於相位移膜5上塗佈對應於雷射束描畫裝置之曝光波長之感光性光阻劑，並於塗佈後進行既定時間烘烤，形成均勻厚度之相位移膜用光阻膜。其次，藉由雷射束描畫裝置，而於相位移膜用光阻膜上，描畫使相位移區域8與遮光區域7一致之區域之圖案。繼而，將經曝光之相位移膜用光阻劑顯影，獲得形成圖案之相位移膜用光阻劑17(圖2(e))。

其次，將自相位移膜用光阻劑17露出之相位移膜5蝕刻去除，獲得圖案加工成相位移區域8與遮光膜圖案7一致之形狀之相位移膜。此處，相位移膜若由鉻中含有氧、氮、碳中之至少任一者之材料形成，則可利用與由鉻或鉻化合物形成之遮光膜3之蝕刻相同的濕式蝕刻進行圖案加工，如上所述，圖案加工步驟之成本性優點較大。

繼而，將殘存之相位移膜用之光阻膜剝離去除，完成大型相位移遮罩(圖2(f))。

以上，根據圖2，對本發明實施形態之相位移遮罩之製造方法進行了說明。該製造方法係尤其若使遮光膜3之材質為鉻，且使相位移膜5之材質為含有氧、氮、碳中之至少任一者之鉻化合物，則可使用市售之鉻硬質遮罩作為製造步驟之起始材料，並且蝕刻步驟均為濕式蝕刻，製造上之成本優點明顯。

(其他)

本發明之相位移遮罩可用於將用於上述TFT陣列基板等之圖案形成之光阻圖案化。

可與本發明之相位移遮罩一併使用之光阻劑，可根據TFT基板之電極材料、顯影液、投影型曝光機等適當選擇，並無特別限定。

例如，於使用Nikon公司製造之曝光機作為曝光機，使用AZ1500作為光阻劑，使用AZ300MIF作為顯影液時，可藉由能夠減少相位移遮罩之透射率為5%以下之部分中之曝光光束之影響、即曝光強度為5%以下之光而使光阻劑不易被描畫，因此，不易與曝光強度分佈中之旁峰反應，從而可良好地進行光阻劑之圖案化。

又，作為光阻劑之厚度，若為可使用本發明之相位移遮罩圖案化為所需形狀之程度，則並無特別限定，但可為1.0 μm~10.0 μm之範圍內，其中較佳為1.2 μm~5.0 μm之範圍內，尤佳為1.5 μm~4.0 μm之範圍內。可藉由使光阻劑之厚度為上述範圍內而使用本發明之相位移遮罩，形成具有所需形狀之光阻圖案。

再者，關於可與本發明之相位移遮罩一併使用之光阻劑，並不限定於上述者。

再者，本發明並不限定於上述實施形態。上述實施形態係為例示，具有與本發明之申請專利範圍中揭示之技術性思想 實質相同之構成且獲得相同作用效果者，均包含於本發明之技術性範圍內。

[實施例]

(關於曝光強度分佈之對比度)

圖3係將本發明之大型相位移遮罩(實施例1)之曝光強度分佈之對比度提昇之效果與習知之二元遮罩(比較例1)進行比較的說明圖。圖3(a)係表示本發明之大型相位移遮罩(實施例1)之線與間隙圖案的平面圖，圖3(b)係表示作為習知技術之二元遮罩(比較例1)之線與間隙圖案之平面圖，圖3(c)係將圖3(a)與圖3(b)所示之遮罩之成像面上之曝光強度分佈進行比較所得之圖。

又，表1係將本發明之大型相位移遮罩(實施例1)之曝光強度分佈之對比度提昇之效果與習知之二元遮罩(比較例1)進行比較所得之表。

作為圖3(a)之實施例1之本發明之大型相位移遮罩之圖案係4 μm間距之線與間隙圖案，且透射區域6之寬度a為3 μm。與透射區域6之兩側鄰接地設置之相位移區域8之寬度b為0.4 μm，透射率為5.2%，相位以π(180度)反轉。又，遮光區域7之寬度為0.2 μm，透射率為0%。再者，各區域之透射率係以透射區域6之透射率為100%而算出。

作為圖3(b)之比較例1之二元遮罩之圖案係4 μm間距之線與間隙圖案，且透射區域之寬度d為3 μm，遮光區域之 寬度e為1 μm。

圖3(c)係表示藉由模擬而將曝光裝置之曝光結果求出之結果之圖表，且曝光裝置之光源以g線、h線及i線之3波長混合光源進行計算。圖表之縱軸係將成像面上之透射區域之曝光光束強度的最大值作為1進行標準化表示，且圖表之橫軸表示成像面上之位置。將對應於圖3(a)之AA剖面之位置之大型相位移遮罩的曝光光束強度分佈示於曝光光束強度分佈曲線31。又，將對應於圖3(b)之BB剖面之位置之二元遮罩的曝光光束強度分佈示於曝光光束強度分佈曲線32。

圖3(c)所示之大型相位移遮罩曝光光束強度分佈曲線31之光強度分佈之最大值為0.747，最小值為0.324，最大值與最小值之差即對比度為0.423。相對於此，作為習知技術之二元遮罩之曝光光束強度分佈曲線32之光強度分佈之最大值為0.782，最小值為0.399，最大值與最小值之差即對比度為0.383。即，相對於習知二元遮罩之成像面上之曝光光束之對比度為0.383，本發明之大型相位移遮罩之曝光光束之對比度為0.423，對比度提昇0.04，以對比度之比率而言，可視作約10%之改善。將該結果集中記載於表1之大型相位移遮罩之效果中。

根據以上曝光模擬結果，可知本發明於大型遮罩中可適當配置相位移區域，改善成像面上之曝光強度分佈之對比度，穩定地形成更微細之圖案。

(關於曝光機之解析極限與相位移遮罩之描畫圖案之關係)

<相位移遮罩之製作>

準備依序積層有厚度為10 mm之合成石英(透明基板)、厚度為100 nm之鉻膜(遮光膜)、及厚度為25 nm之氧化鉻膜(抗反射膜)之市售之光罩坯料，且於抗反射膜上塗佈適當之感光性光阻劑，於塗佈後烘烤既定時間，形成均勻厚度之遮光膜用光阻膜。其次，藉由雷射束描畫裝置，而於上述遮光膜用光阻膜上描畫遮光區域之圖案，且進行顯影形成遮光膜用光阻劑。

其次，使用硝酸鈰(Ⅳ)銨中添加有過氯酸之濕式蝕刻劑，將自遮光膜用光阻劑露出之抗反射膜及遮光膜蝕刻去除，且將殘存之光阻劑剝離去除，獲得附有圖案形成為遮光區域之形狀之遮光膜及抗反射膜之基板。

其次，於附有形成圖案之遮光膜及抗反射膜基板之整面上，藉由濺鍍法而形成氮氧化鉻膜(相位移膜)。

其次，藉由第2次圖案形成步驟，而與作為下層之遮光膜圖案之遮光區域位置對準，且藉由與遮光膜用光阻劑相同之形成方法，而形成相位移膜用光阻膜。其次，藉由雷射束描畫裝置，而於相位移膜用光阻膜上描畫相位移區域與遮光區域一致之區域之圖案後，進行顯影獲得形成圖案之相位移膜用光阻劑。

其次，與上述遮光膜及抗反射膜同樣地，將自相位移膜用光阻劑露出之相位移膜蝕刻去除，獲得圖案加工為相位移區域與遮光膜圖案一致之形狀之相位移膜。繼而，將殘存之相位移膜用之光阻膜剝離去除。藉由以上之步驟，而獲得配置有透射區域(線寬1.9 μm)、相位移區域(線寬2.0 μm)、及遮光區域且遮光區域中在遮光膜上依序積層有抗反射膜及相位移膜之大型相位移遮罩。

<光阻圖案之製作>

使用上述相位移遮罩，並利用解析極限為3 μm之Nikon製造之曝光機，將形成於玻璃基材上之厚度為1.6 μm之光阻劑(AZ1500)進行圖案曝光，進行顯影處理後，可形成1.9 μm之光阻圖案。

(關於相位移遮罩中之相位移區域之寬度)

圖6係表示本發明之大型相位移遮罩之圖案的平面圖，圖 7係表示圖6所示之大型相位移遮罩之成像面上之曝光強度分佈之圖，圖8係圖7之C部分之放大圖，圖9係圖7之D部分之放大圖。

作為大型相位移遮罩，對於透射區域之寬度設為5 μm，相位移區域之寬度b設為0.25 μm(實施例3)、0.5 μm(實施例4)、0.75 μm(實施例5)、1.0 μm(實施例6)、1.5 μm(實施例7)、2.0 μm(實施例8)、2.5 μm(實施例9)、3.0 μm(實施例10)、3.5 μm(實施例11)、及4.0 μm(實施例12)時之Nikon公司製造之曝光機的曝光強度分佈(光強度)進行模擬。再者，上述大型相位移遮罩之圖案以外之模擬條件與實施例1相同。將結果示於圖7~9。

表示有圖8所示之曝光強度越小，則圖7所示之波形越尖銳之情形，但就大型相位移遮罩之圖案邊緣位置上之相位移效果而言，若相位移區域之寬度超過2.0 μm，則未呈現該相位移效果以上之效果(相位移效果達到極限)。

又，如圖9所示，隨著相位移區域之寬度變大，旁峰之值亦變大。

於本發明中，可根據光阻劑之感光度，以旁峰不對光阻劑造成影響之方式，設定相位移區域之寬度。

關於此種相位移之寬度，較佳為，根據形成TFT陣列基板時使用之光阻劑之實績，設為旁峰之曝光強度為5%以下之寬度、即0.25 μm~3.5 μm。

1‧‧‧大型相位移遮罩

2‧‧‧透明基板

3‧‧‧遮光膜

4‧‧‧抗反射膜

5‧‧‧相位移膜

6‧‧‧透射區域

7‧‧‧遮光區域

8‧‧‧相位移區域

10‧‧‧透射區域之光振幅分佈

11‧‧‧相位移區域之光振幅分佈

12‧‧‧包含相位移效果之光之振幅分佈

13‧‧‧透射區域之光強度分佈

14‧‧‧包含相位移效果之光之強度分佈

15‧‧‧相位移區域之效果

16‧‧‧形成為遮光膜之圖案之光阻劑

17‧‧‧形成為相位移區域與遮光膜之圖案之光阻劑

20‧‧‧光罩坯料

21‧‧‧圖案形成有遮光膜之光罩坯料

30‧‧‧二元遮罩

31‧‧‧大型相位移遮罩之光強度分佈

32‧‧‧二元遮罩之光強度分佈

40‧‧‧曝光光束

50‧‧‧光罩

51‧‧‧透明基板

52‧‧‧遮光膜

53‧‧‧半透光膜

54‧‧‧遮光部

55‧‧‧半透光部

56‧‧‧微細圖案部

57‧‧‧透光部

60‧‧‧轉印體

61‧‧‧基板

62a、62b‧‧‧積層於基板61上之膜

63‧‧‧光阻膜

63a‧‧‧厚膜之殘膜區域

63b‧‧‧薄膜之殘膜區域

63c‧‧‧微細圖案區域

63d‧‧‧實質上不具有殘膜之區域

73a、73b、73c、73d‧‧‧利用半色調遮罩進行曝光時之曝光光量之分佈形狀

74a、74b、74c、74d‧‧‧利用二元遮罩將微細圖案曝光時之曝光光量之分佈形狀

75‧‧‧正型光阻劑去除之曝光量

a、b、c、d、e‧‧‧寬度

D‧‧‧厚度

圖1(a)至(c)係說明本發明之大型相位移遮罩之構造與作用的剖面圖。

圖2(a)至(f)係表示本發明之大型相位移遮罩之製造步驟的剖面圖。

圖3(a)至(c)係將本發明之大型相位移遮罩之曝光強度分佈之對比度提昇之效果與習知之二元遮罩進行比較的說明圖。

圖4(a)及(b)係示意性表示作為習知技術之半色調遮罩之微細圖案之轉印的剖面圖。

圖5(a)係示意性說明利用圖4之半色調遮罩進行曝光時之曝光強度分佈之圖，圖5(b)係示意性說明為進行比較而利用二元遮罩將微細圖案曝光時之曝光強度分佈之圖。

圖6係表示本發明之實施例之大型相位移遮罩之例之概略平面圖。

圖7係說明本發明之實施例之大型相位移遮罩之曝光強度分佈之圖。

圖8係圖7之C部分之放大圖。

圖9係圖7之D部分之放大圖。

1‧‧‧大型相位移遮罩

2‧‧‧透明基板

3‧‧‧遮光膜

4‧‧‧抗反射膜

5‧‧‧相位移膜

6‧‧‧透射區域

7‧‧‧遮光區域

8‧‧‧相位移區域

10‧‧‧透射區域之光振幅分佈

11‧‧‧相位移區域之光振幅分佈

12‧‧‧包含相位移效果之光之振幅分佈

13‧‧‧透射區域之光強度分佈

14‧‧‧包含相位移效果之光之強度分佈

15‧‧‧相位移區域之效果

16‧‧‧形成為遮光膜之圖案之光阻劑

40‧‧‧曝光光束

Claims (5)

1. 一種大型相位移遮罩，其係具備透明基板、形成於上述透明基板上之遮光膜、及形成於上述透明基板上之半透明之相位移膜，其特徵在於，上述相位移遮罩具備：露出上述透明基板之透射區域、於上述透明基板上設置有上述遮光膜之遮光區域、及於上述透明基板上僅設置有上述相位移膜之相位移區域；並具備：上述透射區域與上述相位移區域鄰接之圖案，且於上述透射區域與上述遮光區域之間鄰接地配置有相位移區域，透射上述相位移區域之曝光光束係相對於透射上述透射區域之曝光光束相位反轉；上述遮光膜係以鉻或鉻化合物為主成分，上述相位移膜係以氧化鉻或氮氧化鉻為主成分，且於上述遮光區域之遮光膜上積層有相位移膜；於上述遮光區域之上述遮光膜與上述相位移膜之間，還包含抗反射膜。
2. 如申請專利範圍第1項之大型相位移遮罩，其中，上述相位移區域之寬度係0.25μm以上且3.5μm以下之範圍的寬度。
3. 如申請專利範圍第1項之大型相位移遮罩，其中，上述透射區域之最窄部分之寬度係1μm以上且6μm以下之範圍的寬度。
4. 如申請專利範圍第1項之大型相位移遮罩，其中，曝光光束中之上述相位移膜之光透射率係4%以上且15%以下。
5. 一種大型相位移遮罩之製造方法，其係製造如下相位移遮罩者，該相位移遮罩係具備：透明基板、形成於上述透明基板上之遮光膜、及形成於上述透明基板上之半透明之相位移膜；並具備：露出上述透明基板之透射區域、於上述透明基板上設置有上述遮光膜之遮光區域、及於上述透明基板上僅設置有上述相位移膜之相位移區域；並具備：上述透射區域與上述相位移區域鄰接之圖案，且於上述透射區域與上述遮光區域之間鄰接地配置有相位移區域，透射上述相位移區域之曝光光束係相對於透射上述透射區域之曝光光束相位反轉，於上述遮光區域之上述遮光膜上積層有上述相位移膜，於上述遮光區域之上述遮光膜與上述相位移膜之間，還包含抗反射膜；其特徵在於包括如下步驟：於上述透明基板之一面上依序積層有以鉻為主成分之遮光膜、及以鉻之氧化物或鉻之氮氧化物為主成分之抗反射膜之坯料上塗佈有感光性光阻劑，以準備附有感光性光阻劑之坯料的步驟；於附有感光性光阻劑之坯料上，利用描畫裝置將所需圖案曝光、顯影後，進行濕式蝕刻，將感光性光阻劑去除，以圖案形成上述遮光膜與上述抗反射膜的步驟；於上述透明基板及經圖案形成之上述遮光膜與上述抗反 射膜上，形成包含鉻化合物之相位移膜的步驟；以及對形成之上述相位移膜塗佈感光性光阻劑，利用描畫裝置將所需圖案曝光、顯影後，進行濕式蝕刻，將感光性光阻劑去除，以圖案形成上述相位移膜的步驟。