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TWI641902B - 半色調光罩、光罩坯料、及半色調光罩的製造方法 - Google Patents

半色調光罩、光罩坯料、及半色調光罩的製造方法 Download PDF

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TWI641902B
TWI641902B TW106145937A TW106145937A TWI641902B TW I641902 B TWI641902 B TW I641902B TW 106145937 A TW106145937 A TW 106145937A TW 106145937 A TW106145937 A TW 106145937A TW I641902 B TWI641902 B TW I641902B
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semi
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山田慎吾
Kumiko Moriyama
森山久美子
Masahiro Mimasaka
美作昌宏
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Sk-Electronics Co., Ltd.
日商Ｓｋ電子股份有限公司
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Abstract

本發明所欲解決的問題在於提供一種可對微細光阻圖案加以曝光的多階調的半色調光罩。本發明的解決手段，是在透明基板上形成由半透過膜的圖案所構成的半透過部與由相位偏移膜的圖案所構成的相位偏移部，其中，相位偏移膜使曝光光的相位逆轉，且相位偏移膜的透過率比半透過膜的透過率低。又，在半透過部與相位偏移部鄰接的境界部中，形成有半透過膜、相位偏移膜及蝕刻阻止膜的積層膜，且蝕刻阻止膜是由不會被半透過膜與相位偏移膜的蝕刻液蝕刻的材質所構成。其結果，實現了一種兼具半色調效果與相位偏移效果的這兩者的光罩。

Description

半色調光罩、光罩坯料、及半色調光罩的製造方法
本發明關於一種半色調光罩、光罩坯料、及半色調光罩的製造方法，該半色調光罩是被使用於平面顯示器等之中的多階調光罩。
在平面顯示器等的技術領域中，已有使用一種被稱為半色調光罩的多階調光罩，其具備以半透過膜的透過率來對曝光量加以限制的功能。 半色調光罩，利用一種具有在透明基板與遮光膜的中間的透過率的半透過膜，能夠藉由透明基板、半透過膜及遮光膜來實現3色調或是以上的多階調光罩。
藉由使用如專利文獻1所揭示的半色調光罩，能夠以1次的曝光來形成膜厚不同的光阻圖案，可削減平面顯示器的製造步驟中的微影步驟數，以減低製造成本。 例如，在使用薄膜電晶體(TFT)之液晶顯示裝置中，是被用作為下述的技術：藉由在TFT的通道區域和源極/汲極電極形成區域中，以1次的曝光步驟來形成膜厚分別不同的光阻圖案，而削減微影步驟並藉此削減製造成本。
另一方面，為了平面顯示器的高畫質化，對於配線圖案的微細化的要求也越來越強。在要藉由投影曝光機來對接近解析度極限的圖案加以曝光的情況下，為了確保曝光餘裕，如專利文獻2所示，提案了一種相位偏移光罩，其設置使遮光區域的邊緣部分相位逆轉之相位偏移器。
[先前技術文獻] (專利文獻) 專利文獻1：日本特開2011－227391號公報。 專利文獻2：日本特開2011－13283號公報。
(發明所欲解決的問題) 半色調光罩，雖然對於削減微影步驟有所助益，但半透過膜與遮光膜的境界中的曝光光的強度分布變化較為徐緩，因此使用半色調光罩來加以曝光過的光阻膜，在相當於境界的部分處的剖面形狀會顯示出徐緩的傾斜，而有製程餘裕降低且難以形成微細圖案的問題。
藉由使用相位偏移光罩來提高解析度，能夠達成圖案的進一步微細化。然而，相位偏移光罩是以二元光罩作為對象的技術，因此無法如半色調光罩那樣達成微影步驟的削減。因此，在使用於平面顯示器的製造的情況下，無法對於削減微影步驟有所助益。
如此，在先前的光罩中，無法兼顧平面顯示器的製造成本的減低與解析度的問題。
鑑於上述問題，本發明的目的在於要提供一種能夠兼顧微影步驟的削減與圖案的進一步微細化的光罩，並提供一種用於製造該光罩的光罩坯料及光罩的製造方法。
(解於解決問題的手段) 本發明的實施型態的光罩，在透明基板上具有半透過部、相位偏移部、境界部及透光部；其中，前述透光部，是由前述透明基板露出的部分所構成；前述半透過部，是由被設在前述透明基板上的半透過膜所形成；前述相位偏移部，是由被設在前述透明基板上的相位偏移膜所形成；前述境界部，被形成在前述半透過部與前述相位偏移部鄰接的區域；前述境界部的寬度在一定寬度以下；前述境界部，是藉由依序形成有前述相位偏移膜、蝕刻阻止膜、前述半透過膜的積層構造膜來加以形成，並且除了前述境界部以外的前述半透過部、前述相位偏移部及前述透光部的前述蝕刻阻止膜被除去；並且，前述境界部的寬度，在使用前述光罩之投影曝光裝置的解析度極限以下。
又，本發明的實施型態的光罩，在透明基板上具有半透過部、相位偏移部、境界部及透光部；其中，前述透光部，是由前述透明基板露出的部分所構成；前述半透過部，是由被設在前述透明基板上的半透過膜所形成；前述相位偏移部，是由被設在前述透明基板上的相位偏移膜所形成；前述境界部，被形成在前述半透過部與前述相位偏移部鄰接的區域；前述境界部的寬度在一定寬度以下；前述境界部，是由前述半透過膜、蝕刻阻止膜、前述相位偏移膜所依序形成，並且除了前述境界部以外的前述半透過部、前述相位偏移部及前述透光部的前述蝕刻阻止膜被除去；並且，前述境界部的寬度，在使用前述光罩之投影曝光裝置的解析度極限以下。
本發明的實施型態的光罩，是如請求項1或2所述的光罩，其中，前述相位偏移膜，對於曝光光的透過率為1～10%，且使曝光光的相位逆轉。
本發明的實施型態的光罩，其中，前述半透過膜對於曝光光的透過率為10～60%。
藉由作成如此結構，半透過部具有相位偏移部和透光部的中間的光透過率，藉由半透過部、相位偏移部及透光部，能夠獲得多階調的光罩。進而，藉由使半透過部與相位偏移部鄰接，能夠使在半透過部與相位偏移部的境界部處的曝光光的輪廓陡峭地變化，而能夠改善被曝光出的光阻的形狀並實現圖案的微細化。其結果，能夠獲得兼具半色調效果與相位偏移效果這兩者的光罩。
本發明的實施型態的光罩，其中，前述相位偏移膜與前述半透過膜可藉由相同蝕刻液來進行蝕刻；並且，前述蝕刻阻止膜，對於前述蝕刻液具有蝕刻選擇性。 具體而言，例如前述蝕刻阻止膜是由Ti(鈦)系膜所構成，且前述相位偏移膜是由Cr(鉻)氧化膜所構成。
藉由作成如此結構，在光罩的製造步驟中，可使用溼蝕刻來使得光罩的製造變得容易。
本發明的實施型態的光罩，其中，前述境界部的寬度被設定成光罩描繪裝置的位置對齊誤差，且為使用前述光罩的投影曝光裝置的解析度極限以下。
藉由作成如此結構，可在不使境界部分的蝕刻阻止膜對光阻的曝光造成不良影響的情況下，使半透過部與相位偏移部鄰接。
本發明的實施型態的光罩坯料，用於製造前述光罩，其中，在前述透明基板上依序積層有前述相位偏移膜和前述蝕刻阻止膜。
藉由作成如此結構的光罩坯料，能夠配合客戶的規格或用途來在光罩坯料上成膜出半透過膜，而形成多階調光罩。其結果，能夠縮短具備半色調效果與相位偏移效果的這兩者且具有所希望的特性的光罩的製造工期。
本發明的實施型態的光罩的製造方法，包含下述步驟：在透明基板上依序積層相位偏移膜和蝕刻阻止膜；形成第1光阻膜；對前述第1光阻膜加以圖案化；將前述第1光阻膜作為遮罩，對前述蝕刻阻止膜進行蝕刻；將前述蝕刻阻止膜作為遮罩，對前述相位偏移膜進行蝕刻；除去前述第1光阻膜；形成半透過膜；形成第2光阻膜；對前述第2光阻膜加以圖案化，以使得前述第2光阻膜與已被蝕刻過的前述蝕刻阻止膜，具有前述投影曝光裝置的解析度極限以下的寬度的重疊部分；將前述第2光阻膜作為遮罩，對前述半透過膜進行蝕刻；除去前述第2光阻膜；以及，將前述半透過膜作為遮罩，對前述相位偏移膜上的前述蝕刻阻止膜進行蝕刻，以除去前述境界部以外的前述蝕刻阻止膜。
又，本發明的實施型態的光罩的製造方法，包含下述步驟：在透明基板上依序積層半透過膜和蝕刻阻止膜；形成第3光阻膜；對前述第3光阻膜加以圖案化；將前述第3光阻膜作為遮罩，對前述蝕刻阻止膜進行蝕刻；將前述蝕刻阻止膜作為遮罩，對前述半透過膜進行蝕刻；除去前述第3光阻膜；形成相位偏移膜；形成第4光阻膜；對前述第4光阻膜加以圖案化，以使得前述第4光阻膜與已被蝕刻過的前述蝕刻阻止膜，具有前述投影曝光裝置的解析度極限以下的寬度的重疊部分；將前述第4光阻膜作為遮罩，對前述相位偏移膜進行蝕刻；除去前述第4光阻膜；以及，將前述相位偏移膜作為遮罩，對前述半透過膜上的前述蝕刻阻止膜進行蝕刻，以除去前述境界部以外的前述蝕刻阻止膜。
藉由這樣的光罩的製造方法，可對半透過膜與相位偏移膜加以圖案化。進而，可使半透過膜的圖案與相位偏移膜的圖案鄰接配置。其結果，能夠製造兼具半色調效果與相位偏移效果的這兩者的光罩。
(發明的功效) 根據本發明，能夠實現一種多階調的半色調光罩，其可達成圖案的進一步微細化與微影步驟的削減。其結果，例如能夠對於高畫質的平面顯示器的製造成本的減低有所助益。
以下，參照隨附圖式來說明本發明的實施型態。但是，以下的實施型態均不對本發明的要旨的認定加以限定解釋。又，對於相同或同種的構件附加上相同的參考符號，並省略其說明。
(實施型態1) 以下，詳細地說明本發明的半色調光罩的實施型態1的製造步驟。
如第1圖(A)所示，在合成石英玻璃等的透明基板11上，藉由濺鍍法等成膜出相位偏移膜12，並在其上藉由濺鍍法等成膜出蝕刻阻止膜13，而準備出光罩坯料10。
相位偏移膜12，其相位偏移角為大約180，使曝光光的相位逆轉，且相位偏移膜12對於曝光光的光透過率為1%～10%。 若相位偏移膜12的光透過率太低，則相位偏移的效果會變小，因此典型的光透過率是5～7%。具體而言，例如使用膜厚80～200nm的Cr(鉻)氧化膜、Cr氮氧化膜等，並配合需要的特性來調整膜厚或組成。又，並不一定要是單層膜，例如亦可以是其組成會相對於膜厚方向而有所變化的膜、或是將不同組成的膜積層起來的膜。 此外，作為曝光光，能夠使用g射線、h射線、i射線或這些其中2種以上的混合光。 此處所謂的大約180180±10
蝕刻阻止膜13，其材質與相位偏移膜12不同，是使用蝕刻特性不同的膜。具體而言，作為蝕刻阻止膜13，例如使用膜厚4～30nm的Ti(鈦)系膜(Ti、Ti氧化膜、Ti氮氧化膜、或是這些的積層膜)、Ni(鎳)系膜(Ni、Ni氧化膜、Ni氮氧化膜、或是這些的積層膜)、MoSi(矽化鉬)膜等。
接著，藉由塗佈法在蝕刻阻止膜13上形成第1光阻膜14。
接著，如第1圖(B)所示，例如藉由光罩描繪裝置對第1光阻膜14加以曝光，然後加以顯影來藉此形成第1光阻圖案14a、14b、14c。
接著，如第1圖(C)所示，將第1光阻圖案14a、14b、14c作為遮罩來對蝕刻阻止膜13進行蝕刻，形成蝕刻阻止膜13的圖案13a、13b、13c。 蝕刻能夠藉由溼蝕刻法或乾蝕刻法來進行。當要相對於相位偏移膜12選擇性地對蝕刻阻止膜13進行蝕刻的情況下，適合使用具有高選擇比的溼蝕刻。蝕刻液，相對於相位偏移膜12具有選擇性(具有蝕刻耐性)，並且配合蝕刻阻止膜13的材質來選擇能夠對蝕刻阻止膜13進行蝕刻的藥液即可。例如在使用Ti系膜的情況下，適合使用氫氧化鉀(KOH)與過氧化氫水溶液的混合液，但並不限於此。
接著，如第2圖(A)所示，藉由灰化處理等來除去第1光阻圖案14a、14b、14c，然後將蝕刻阻止膜的圖案13a、13b、13c作為遮罩來對相位偏移膜12進行蝕刻，形成相位偏移膜的圖案12a、12b、12c。 作為相位偏移膜12的蝕刻法，是使用溼蝕刻法或乾蝕刻法。但是，由於要相對於蝕刻阻止膜來選擇性蝕刻相位偏移膜12，所以適合使用能夠獲得高蝕刻選擇比的溼蝕刻法。 例如，若如上述般地將蝕刻阻止膜13作成Ti系膜，且將相位偏移膜12作成Cr氧化膜、Cr氮氧化膜，則作為相位偏移膜12的蝕刻液，適合使用鈰系的蝕刻液例如硝酸鈰銨水溶液，但並不限於此。
又，對相位偏移膜12進行蝕刻而形成相位偏移膜的圖案12a、12b、12c後，亦可藉由灰化法來除去第1光阻圖案14a。 在此情況下，亦能夠連續進行蝕刻阻止膜13的蝕刻步驟與相位偏移膜12的蝕刻步驟。
接著，如第2圖(B)所示，作為半色調膜，例如藉由濺鍍法來形成膜厚1～40nm的Cr、Cr氧化膜、Cr氮氧化膜等的半透過膜15，然後藉由塗佈法在半透過膜15上形成第2光阻膜16。 此處，上述半透過膜15的光透過率是設定成10%～60%，且典型上為20%～55%。半透過膜15並不使曝光光的相位逆轉，其相位偏移角例如為0.4～15度。半透過膜的上述光學特性，能夠藉由膜厚或組成來加以調整。
此處，半色調膜也就是半透過膜的光透過率，是根據使用目的或用戶的規格等來決定。因此，藉由預先準備已積層有相位偏移膜與蝕刻阻止膜之光罩坯料，並配合用戶等的規格來形成半色調膜，藉此能夠縮短自光罩的規格確定到光罩完成為止的製造工期。
接著，如第2圖(C)所示，藉由對第2光阻膜16進行曝光和顯影，形成第2光阻圖案16a。
接著，如第2圖(D)所示，將第2光阻圖案16a作為遮罩來對半透過膜15進行蝕刻，形成半透過膜的圖案15a，然後藉由灰化處理等來除去第2光阻圖案16a。 作為半透過膜15的蝕刻法，能夠使用溼蝕刻法或乾蝕刻法，但較適合使用能夠獲得高蝕刻選擇比的溼蝕刻法。 在與相位偏移膜12同樣地使用Cr系的膜來作為半透過膜15的情況下，作為蝕刻液，例如能夠使用硝酸鈰銨水溶液。
接著，如第3圖所示，將半透過膜的圖案15a作為遮罩來對相位偏移膜的圖案12a、12b、12c上的蝕刻阻止膜的圖案13a、13b、13c進行蝕刻。在半透過膜的圖案15a的下部，殘留有一部分的蝕刻阻止膜的圖案13d、13e。 作為蝕刻法，能夠使用溼蝕刻法或乾蝕刻法，但較適合使用能夠獲得高蝕刻選擇比的溼蝕刻法。作為蝕刻液，適合使用如上述的KOH與過氧化氫水溶液的混合液。
此外，在第2圖(C)的步驟後，亦能將第2光阻圖案16a作為遮罩來對半透過膜15進行蝕刻，來形成半透過膜的圖案15a，並在對相位偏移膜的圖案12a上的蝕刻阻止膜的圖案13a進行蝕刻後，藉由灰化處理等來除去第2光阻圖案16a。
如第3圖所示，在光罩上形成有相位偏移膜的圖案12a、12b、12c及半透過膜的圖案15a，且在該等圖案以外的區域中有透明的基板11露出。
第3圖中，因為由相位偏移膜的圖案12b、12c所形成的相位偏移部與由半透過膜的圖案15a所形成的半透過部的相位差大約180α度，則在該等的境界部分處，相位偏移部與由半透過部的圖案15a所形成的半透過部的相位差為180－α，在半透過膜的透過率較高的情況，例如若透過率為54%，則α=1.118012的膜厚等的微調整也能夠輕易地使相位差保持在180±10因此，在該等的境界部分中，曝光光分布會陡峭地變化，結果使得使用本光罩來在例如平面基板上所形成的光阻的輪廓，於該境界部分也會陡峭地變化。
又，因為基板露出的透明部與由相位偏移膜所形成的相位偏移部的相位偏移角亦為大約180度，因此在該等的境界中，藉由曝光所形成的光阻的輪廓也會變得陡峭。 其結果，能夠實現可兼具半色調的效果與相位偏移的效果的光罩。
此外，如上述，在相位偏移部與半透過部鄰接的境界部處，有蝕刻阻止膜的圖案13d、13e殘留。在境界部分中殘留的蝕刻阻止膜的圖案13d、13e的寬度，相當於用於對第2光阻圖案16a加以曝光的光罩描繪裝置(雷射描繪裝置)的位置對齊誤差(校準偏差)的量。其結果，半透過部與相位偏移部可在不會藉由重疊偏差而產生縫隙的情況下鄰接。
又，蝕刻阻止膜的圖案13d、13e的寬度，在藉由光罩圖案來對光阻加以曝光的情況下，是設定成不會對曝光結果造成影響的範圍內之尺寸。亦即，蝕刻阻止膜的圖案13d、13e的寬度，是設定成使用光罩來對光阻加以曝光的投影(projection)曝光裝置的解析度極限以下。 上述投影曝光裝置的解析度極限的數值，經驗上能夠使用下述的式子來表示： λ＝（2NA） 此處，λ是投影曝光裝置的波長(代表波長)，NA是投影曝光裝置的開口數。利用將蝕刻阻止膜的圖案13d、13e的寬度作成該解析度極限以下，便不會對光阻的曝光結果造成影響。
具體而言，藉由將境界部分的13d、13e的寬度(設定值)設定成光罩描繪裝置的位置對齊誤差dμm，來使被製作出的光罩上的13d、13e的實際寬度(實測值)落在0到2d的範圍中。雷射描繪裝置的d的典型數值例如是0.5μm，且光罩上的境界部的實際寬度是0～1μm。 又，現在被廣泛使用的平面顯示器用途的投影曝光裝置中，NA是0.09的程度，且代表波長λ是365nm。若將這些數值代入上述式子，則解析度極限的數值是2.0μm。相較於該解析度極限的數值，上述雷射描繪裝置的位置對齊誤差足夠地小。因此，藉由將上述蝕刻阻止膜的圖案13d、13e的寬度設定成光罩描繪裝置的位置對齊誤差，在實際使用上可成為光阻的投影曝光裝置的解析度極限以下，而兼顧上述2個條件。
關於本實施型態的光罩，例如能夠將相位偏移膜的圖案12b、12c使用於TFT的源極、汲極電極，且將半透過膜的圖案15a用於TFT的通道區域的圖案形成。由於源極、汲極區域與通道區域的境界部分的光阻膜的輪廓變得陡峭，且源極、汲極區域的邊緣部分也變得陡峭，所以能夠實現TFT的微細化。
第4圖是將藉由本實施型態來加以曝光過的光阻的形狀，與藉由先前的光罩來加以曝光過的光阻的形狀加以比較而表示，其中本實施型態組合了半色調膜與相位偏移膜，而先前的光罩組合了半色調膜與不使曝光光透過的遮光膜。
第4圖(a)是本實施型態的光罩的剖面，且第4圖(a)是將第3圖的一部分擴大後的圖。第4圖(b)是專利文獻1所揭示的先前的光罩的剖面的一部分，其在透明基板42上形成半色調膜的圖案43，並在半色調膜的圖案43上形成障壁膜(蝕刻阻止膜)的圖案44和遮光膜的圖案45。
第4圖(c)示意性表示藉由第4圖(a)所示的光罩來曝光過的光阻30的剖面形狀。與半色調膜也就是半透過膜相當的位置的光阻膜厚，比起與相位偏移膜相當的位置的光阻膜厚更薄，並藉由1個光罩便能夠以1次曝光來形成具有不同光阻膜厚的區域。 第4圖(c)中，以黑點來表示的點P，表示與半色調膜也就是半透過膜和相位偏移膜的境界相當的位置。
同樣地，能夠使用先前的光罩，以1次曝光來形成具有不同膜厚的光阻40，第4圖(d)示意性表示藉由第4圖(b)所示的光罩來曝光過的光阻40的剖面形狀。第4圖(d)中以黑點來表示的點Q，表示與半色調膜和遮光膜的境界相當的位置。
第4圖(e)是將各光阻30、40的點P和點Q處的傾斜角加以比較來表示的圖表。從第4圖(e)能夠明確理解到，相較於先前的光罩的點Q的傾斜角，本實施型態的光罩的點P的傾斜角較大，光阻30的境界部分的剖面形狀變得陡峭。 亦即，相較於藉由先前的光罩來對光阻加以曝光的情況，藉由本實施型態的光罩來加以曝光，能夠藉此改善光阻膜的形狀，而在光阻膜厚改變的境界區域中獲得陡峭的剖面形狀。
(實施型態2) 上述實施型態1中，是在透明基板上形成相位偏移膜之後再形成半透過膜，但亦可在透明基板上形成半透過膜，然後再形成相位偏移膜而藉此製造出光罩。 以下，參照圖式來說明光罩的製造方法，作為透明基板、相位偏移膜、半透過膜、蝕刻阻止膜，能夠使用與實施型態1相同的膜。
如第5圖(A)所示，在合成石英玻璃等的透明基板21上，藉由濺鍍法等形成半透過膜22來作為半色調膜，並在其上藉由濺鍍法等成膜出蝕刻阻止膜23，藉此準備出光罩坯料20。
接著，藉由塗佈法在蝕刻阻止膜23上形成第3光阻膜24。
接著，如第5圖(B)所示，對第3光阻膜24加以曝光和顯影，藉此形成第3光阻圖案24a。
接著，如第5圖(C)所示，將第3光阻圖案24a作為遮罩來對蝕刻阻止膜23進行蝕刻，來形成蝕刻阻止膜的圖案23a。
接著，如第6圖(A)所示，藉由灰化處理等除去第3光阻圖案24a，然後將蝕刻阻止膜的圖案23a作為遮罩對半透過膜22進行蝕刻，來形成半透過膜的圖案22a。
又，在第5圖(C)的步驟後，對半透過膜22進行蝕刻，來形成半透過膜的圖案22a後，亦可藉由灰化法等來除去第3光阻圖案24a。在此情況下，能夠連續進行蝕刻阻止膜23的蝕刻步驟與半透過膜22的蝕刻步驟，在蝕刻阻止膜23的蝕刻步驟中，就不必一定要確保對於半透過膜22有著高蝕刻選擇比。 但是，與第2圖(A)的步驟同樣地，藉由將蝕刻阻止膜的圖案23a作為遮罩來對半透過膜22進行蝕刻，可有效抑制兩膜的側蝕的情形。
接著，如第6圖(B)所示，藉由濺鍍法等形成相位偏移膜25，然後藉由塗佈法在相位偏移膜25上形成第4光阻膜26。
接著，如第6圖(C)所示，藉由對第4光阻膜26進行曝光和顯影，來形成第4光阻圖案26a、26b、26c。
接著，如第6圖(D)所示，將第4光阻圖案26a、26b、26c作為遮罩對相位偏移膜25進行蝕刻，來形成相位偏移膜的圖案25a、25b、25c，然後藉由灰化處理等除去第4光阻圖案26a、26b、26c。
接著，如第7圖所示，將相位偏移膜的圖案25a、25b作為遮罩，對半透過膜的圖案22a上的蝕刻阻止膜的圖案23a進行蝕刻。
此外，在第6圖(C)的步驟後，亦能夠將第4光阻圖案26a作為遮罩來對相位偏移膜25進行蝕刻，來形成相位偏移膜的圖案25a、25b、25c，並在對半透過膜的圖案22a上的蝕刻阻止膜的圖案23a進行蝕刻後，藉由灰化處理等除去第4光阻圖案26a。
第7圖中，若將半透過膜的相位偏移角設為α25a、25b所形成的相位偏移部與由半透過膜的圖案22a所形成的半透過部的相位差為180－α，在半透過膜的透過率較高的情況下，例如若透過率為54%，則α=1.1度，是非常小的，相位差可視為大約18012的膜厚等的微調整也能夠輕易地使相位差保持在180±10因此，在該境界部分中，曝光光分布會陡峭地變化，結果使得使用本光罩來在例如平面基板上所形成的光阻的輪廓，在對應的境界部分也會陡峭地變化。 又，由於相位偏移部與基板露出的透光部的相位差亦為大約180度，因此在該境界部分處的曝光光分布會陡峭地變化，使用本光罩所形成的光阻的輪廓，在對應的境界部分也能夠作成陡峭的形狀。
(產業上的可利用性) 本發明能夠提供一種光罩，其能夠實現微影步驟的削減與圖案的微細化，在產業上的可利用性極大。
<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 10 11 12 12a、12b、12c 13 13a、13b、13c、13d、13e 14 14a、14b、14c 15 15a 16 16a 20 21 22 22a 23 23a 24 24a 25 25a、25b、25c 26 26a、26b、26c 30 40 42 43 44 45 </td><td> 光罩坯料 透明基板 相位偏移膜 相位偏移膜的圖案 蝕刻阻止膜 蝕刻阻止膜的圖案 第1光阻膜 第1光阻圖案 半透過膜 半透過膜的圖案 第2光阻膜 第2光阻圖案 光罩坯料 透明基板 半透過膜 半透過膜的圖案 蝕刻阻止膜 蝕刻阻止膜的圖案 第3光阻膜 第3光阻圖案 相位偏移膜 相位偏移膜的圖案 第4光阻膜 第4光阻圖案 光阻 光阻 透明基板 半色調膜的圖案 障壁膜的圖案 遮光膜的圖案 </td></tr></TBODY></TABLE>
第1圖是表示本發明的第1實施型態的光罩的主要步驟的剖面圖。 第2圖是表示本發明的第1實施型態的光罩的主要步驟的剖面圖。 第3圖是表示本發明的第1實施型態的光罩的主要步驟的剖面圖。 第4圖是藉由本發明的第1實施型態的光罩與先前的光罩所曝光過的光阻膜的境界部中的傾斜角度的比較圖。 第5圖是表示本發明的第2實施型態的光罩的主要步驟的剖面圖。 第6圖是表示本發明的第2實施型態的光罩的主要步驟的剖面圖。 第7圖是表示本發明的第2實施型態的光罩的主要步驟的剖面圖。
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Claims (9)

  1. 一種光罩，其在透明基板上具有半透過部、相位偏移部、境界部及透光部；其中，前述透光部，是由前述透明基板露出的部分所構成；前述半透過部，是由被設在前述透明基板上的半透過膜所形成；前述相位偏移部，是由被設在前述透明基板上的相位偏移膜所形成；前述境界部，被形成在前述半透過部與前述相位偏移部鄰接的區域；前述境界部的寬度在一定寬度以下；前述境界部，是藉由依序形成有前述相位偏移膜、蝕刻阻止膜、前述半透過膜的積層構造膜來加以形成，並且除了前述境界部以外的前述半透過部、前述相位偏移部及前述透光部的前述蝕刻阻止膜被除去；並且，前述境界部的寬度，在使用前述光罩之投影曝光裝置的解析度極限以下。
  2. 一種光罩，其在透明基板上具有半透過部、相位偏移部、境界部及透光部；其中，前述透光部，是由前述透明基板露出的部分所構成；前述半透過部，是由被設在前述透明基板上的半透過膜所形成；前述相位偏移部，是由被設在前述透明基板上的相位偏移膜所形成；前述境界部，被形成在前述半透過部與前述相位偏移部鄰接的區域；前述境界部的寬度在一定寬度以下；前述境界部，是由前述半透過膜、蝕刻阻止膜、前述相位偏移膜所依序形成，並且除了前述境界部以外的前述半透過部、前述相位偏移部及前述透光部的前述蝕刻阻止膜被除去；並且，前述境界部的寬度，在使用前述光罩之投影曝光裝置的解析度極限以下。
  3. 如請求項1或2所述之光罩，其中，前述相位偏移膜，對於曝光光的透過率為1~10%，且使曝光光的相位逆轉。
  4. 如請求項1或2所述之光罩，其中，前述半透過膜對於曝光光的透過率為10~60%。
  5. 如請求項1或2所述之光罩，其中，前述相位偏移膜與前述半透過膜，可藉由相同蝕刻液來進行蝕刻；並且，前述蝕刻阻止膜，對於前述蝕刻液具有蝕刻選擇性。
  6. 如請求項5所述之光罩，其中，前述蝕刻阻止膜是由鈦系膜所構成，且前述相位偏移膜是由鉻氧化膜所構成。
  7. 一種光罩坯料，其用於製造請求項1所述之光罩，其中，在前述透明基板上依序積層有前述相位偏移膜和前述蝕刻阻止膜。
  8. 一種光罩的製造方法，其用於製造請求項1所述之光罩，並包含下述步驟：在透明基板上依序積層相位偏移膜和蝕刻阻止膜；形成第1光阻膜；對前述第1光阻膜加以圖案化；將前述第1光阻膜作為遮罩，對前述蝕刻阻止膜進行蝕刻；將前述蝕刻阻止膜作為遮罩，對前述相位偏移膜進行蝕刻；除去前述第1光阻膜；形成半透過膜；形成第2光阻膜；對前述第2光阻膜加以圖案化，以使得前述第2光阻膜與已被蝕刻過的前述蝕刻阻止膜，具有前述投影曝光裝置的解析度極限以下的寬度的重疊部分；將前述第2光阻膜作為遮罩，對前述半透過膜進行蝕刻；除去前述第2光阻膜；以及，將前述半透過膜作為遮罩，對前述相位偏移膜上的前述蝕刻阻止膜進行蝕刻，以除去前述境界部以外的前述蝕刻阻止膜。
  9. 一種光罩的製造方法，其用於製造請求項2所述之光罩，並包含下述步驟：在透明基板上依序積層半透過膜和蝕刻阻止膜；形成第3光阻膜；對前述第3光阻膜加以圖案化；將前述第3光阻膜作為遮罩，對前述蝕刻阻止膜進行蝕刻；將前述蝕刻阻止膜作為遮罩，對前述半透過膜進行蝕刻；除去前述第3光阻膜；形成相位偏移膜；形成第4光阻膜；對前述第4光阻膜加以圖案化，以使得前述第4光阻膜與已被蝕刻過的前述蝕刻阻止膜，具有前述投影曝光裝置的解析度極限以下的寬度的重疊部分；將前述第4光阻膜作為遮罩，對前述相位偏移膜進行蝕刻；除去前述第4光阻膜；以及，將前述相位偏移膜作為遮罩，對前述半透過膜上的前述蝕刻阻止膜進行蝕刻，以除去前述境界部以外的前述蝕刻阻止膜。
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