光掩模的制造方法

文档序号:2809681阅读:229来源:国知局
专利名称:光掩模的制造方法
技术领域
本发明涉及包含重复图形的描绘工序的光掩模制造方法和光掩模,具体涉及包含精密的重复图形的灰调掩模制造方法和灰调掩模。
背景技术
近年来,在大型LCD用掩模的领域中,正尝试利用灰调掩模减少掩模的个数(月刊FPD Intelligence 1999年5月)。
这里,灰调掩模,如图10(1)所示,在具有遮光部1、全透射部2和灰调部3。灰调部3,例如是形成微细遮光图形3a的区域,其中,微细遮光图形3a的图形尺寸在使用灰调掩模的大型LCD用曝光机的分辨率界限以内,灰调部的形成目的是通过减少透射过该区域的光的透射量(一部分透射),由该区域减少照射量,相对其他区域可选地改变光致抗蚀剂的厚度。遮光部1和微细遮光图形3a通常都是由铬和铬化合物等相同材料形成的相同厚度的膜形成。全透射部2和微细透射部3b都是透明衬底上没有形成遮光膜等的透明衬底部分。
使用灰调掩模的大型LCD用曝光机的分辨率界限,用步进方式的曝光机约为3μm,用镜面投影方式的曝光机约为4μm。因此,例如,假设图10(1)中灰调部中的微细透射部3b的间距宽小于3μm,曝光机的分辨率界限以内的微细遮光图形3a的线宽小于3μm。在用上述的大型LCD用曝光机曝光时,由于通过灰调部3的曝光光整体上曝光量不足,经过该灰调部3曝光的正型光致抗蚀剂的厚度仅变薄而残留在衬底上。即,抗蚀剂随着曝光量的不同,对应普通的遮光部1的部分与对应灰调部3的部分相对于显影液的溶解度有差别,因此显影后抗蚀剂的形状,如图10(2)所示,对应普通的遮光部1的部分1’例如约为1.3μm,对应灰调部3的部分3’例如约为0.3μm,对应全透射部2的部分成为无抗蚀剂的部分2’。用无抗蚀剂的部分2’对被加工衬底进行第一蚀刻,通过研磨加工等除去对应灰调部3的薄部分3’的抗蚀剂来在该部分进行第二蚀刻,从而在一个掩模上进行传统的2个掩模的工序,减少了掩模的个数。
上述的灰调掩模的制造中的用激光束描绘装置进行的描绘工序,对规则排列的像素等图形部分和不规则构成的图形部分不加区分进行一样的描绘。具体来说,例如,如图13所示,对于像素等中规则的重复图形区域10,描绘机与描绘图形的重复单位11没有关系地、以描绘机具有的固有描绘单位12分段进行连续描绘。即,把描绘机具有的固有描绘单位12内的图形整个作为一个图形进行描绘。这种情况下,如图14所示,沿着激光束的扫描方向(光束的振幅方向),与光束的位置对应,规则地在描绘的线宽和坐标位置的精度上产生若干差异。即,沿着激光束的扫描方向,规则地产生描绘机固有的描绘精度紊乱。因此,如图15所示,由于在沿着光束的振幅13(扫描长度、一次扫描描绘的范围)的不同光束位置a、b分别描绘沿扫描方向邻接的各图形的重复单位11,因此在各图形的重复单位11中的不同位置出现线宽等差异,成为重复图形的形状等均匀性差的描绘图形。因此,对于与描绘图形对应而实际形成的图形,由于图形的线宽和坐标位置精度的微妙差异,在重复图形区域周期性地出现斑纹(可视条纹),存在成为重复图形的形状等均匀性差的掩模的问题。特别是,由于构成灰调部的微细图形通常是重复图形,因此斑纹的产生等成为问题。
此外,例如,在TFT(薄膜晶体管)液晶显示装置(LCD)用掩模中,着眼于像素内的沟道部分时,如图16所示,由于光束的振幅13与像素14的Y方向长度不一致,对于各像素,描绘每个像素的光束位置不同,因此,没有用相同的条件描绘,沟道部分15的尺寸精度出现重复斑纹。例如,在光束的振幅13的中央部分位置13b描绘精度(尺寸精度)良好而在其前后位置13a、13b描绘精度差的情况下,像素14的沟道部分15的尺寸精度良好而像素14b的沟道部分15的尺寸精度变差。
在液晶显示器的制造中所用的光掩模中,为了解决与上述同样的问题,在特开平12-250197号公报中公开了下述技术通过使图形的间距与描绘连接部的间距之比是所述图形的间距与所述描绘连接部的间距的最小公倍数为1mm以下的整数比,防止周期性的图形斑纹。
如上所述的问题对于由灰调掩模的微细重复图形构成的灰调部也是同样,例如,对于由L&S构成的灰调部,如果用描绘机固有的描绘单位分割线进行描绘,则发生与上述同样的问题。
上述公报中所述的方法,虽然是防止扫描方向(Y方向)产生的周期性的图形斑纹的,但是,例如在激光描绘装置中,即使在与扫描方向垂直的方向(X方向),也可以装置固有的激光束(光束点)的光束直径(格栅)的间距进给光束。这时,调节光束的功率来控制描绘图形的线宽。
这时,关于与装置固有的激光束(光束点)的X方向进给宽度对应的格栅,如图17所示,由于设计像素的X方向长度(设计数据)16时没有考虑使其包含整数个格栅17,因此各像素中的格栅头17a偏离。由于在各像素的左端格栅头偏离,如图18所示,描绘各像素14内的沟道部分15的格栅17的位置也偏离。
此外,使用激光描绘机,虽然理论上来说即使格栅17的位置偏离,各像素的沟道部分15的线宽也不会不同,但是实际上已经知道存在各像素的沟道部分15的线宽不同的问题。因此,存在下述问题,即仅采用上述公报中所述的技术,例如要尺寸精度高地描绘灰调掩模的精确的微细图形是不够的。
此外,在上述现有技术中,通过控制掩模描绘机头的扫描宽度和操作台的进给间距来控制描绘连接部分的间距。但是,要使扫描宽度(光束振幅)与描绘连接部分的间距相符,需要改变装置构成,而且由于每个光掩模的描绘连接部分不同,因此在现实中存在不可能每次改变扫描宽度的问题。
此外,作为光掩模的图形,由重复图形构成的重复图形部分和由其它图形构成的普通图形部分构成时,以前是把整个掩模的数据区域作为一个描绘数据来处理,因此存在数据容量变得庞大的问题。特别是,由于构成灰调部的重复图形是精细图形,因此存在下述问题有时制作数据中的数据容量变得庞大,超出了描绘机和描绘机附带的数据交换机的能力。

发明内容
本发明的第一目的是提供一种重复图形区域中形状等均匀性好、斑纹少的灰调掩模等光掩模的制造方法(描绘方法)等。
此外,本发明的第二目的是提供一种可制造各像素的形状、尺寸等均匀性好、斑纹少的液晶显示装置等的灰调掩模等光掩模的制造方法(描绘方法)等。
另外,本发明的第三目的是提供一种可减少描绘数据容量的灰调掩模等光掩模的制造方法(描绘方法)等。
本发明具有以下的构成。
(构成1)一种光掩模制造方法,包含用沿描绘装置头的扫描方向(Y方向)的规定扫描单位、和沿与扫描方向垂直的方向(X方向)的规定进给单位进行描绘的描绘工序,其特征在于,所述光掩模的图形包含重复图形,所述描绘工序包含下述工序对包含相同重复图形的图形单位,用分别相同的进给条件描绘各图形单位。
(构成2)根据构成1所述的光掩模制造方法,其特征在于,对图形单位,通过把进给单位定界在描绘开始点,用分别相同的进给条件描绘各图形单位。
(构成3)根据构成2所述的光掩模制造方法,其特征在于,通过缩小或扩大图形数据使图形单位是进给单位的大致整数倍来设定对进给单位的描绘数据,在描绘时分别扩大或缩小到原来的大小来进行描绘,从而用分别相同的进给条件描绘各图形单位。
(构成4)根据构成1到3中任何一个所述的光掩模制造方法,其特征在于,所述描绘工序包含对所述图形单位用相同的扫描条件进行描画的工序。
(构成5)根据构成4所述的光掩模制造方法,其特征在于,通过在描绘中使用比描绘装置固有的头的扫描单位中的所述扫描单位小的规定范围,使扫描单位的宽度和图形单位的宽度一致,对所述图形单位用相同的扫描条件进行描画。
(构成6)一种光掩模制造方法,包含用沿描绘装置头的扫描方向(Y方向)的规定扫描单位和沿与扫描方向垂直的方向(X方向)的规定进给单位对包含重复图形的图形进行描绘的描绘工序,其特征在于,所述光掩模的图形包含重复图形,所述描绘工序包含下述工序对包含相同重复图形的图形单位,通过在描绘中使用比描绘装置固有的头的扫描单位中的所述扫描单位小的规定范围,使扫描单位的宽度和图形单位的宽度一致,对所述图形单位用相同的扫描条件进行描画。
(构成7)一种光掩模制造方法,包含用沿描绘装置头的扫描方向(Y方向)的规定扫描单位和沿与扫描方向垂直的方向(X方向)的规定进给单位进行描绘的描绘工序,其特征在于,所述光掩模的图形包含由重复图形构成的重复图形部分和由其它图形构成的普通图形部分,所述描绘工序用不同的描绘工序对重复图形部分和普通图形部分进行描绘,对包含相同重复图形的图形单位,以使各图形单位为分别相同的进给条件和/或相同的扫描条件的方式描绘重复图形部分。
(构成8)根据构成1到7中任何一个所述的光掩模制造方法,其特征在于,所述光掩模是用于制作液晶显示装置的光掩膜,所述图形单位包含整数个用于制作所述液晶显示装置的像素的像素图形。
(构成9)根据构成1到8中任何一个所述的光掩模制造方法,所述光掩模是具有形成有遮光膜的遮光部、透射部和灰调部的灰调掩模,其中,灰调部是排列遮光膜图形(具有使用掩模的曝光机的分辨率界限以下的图形尺寸)的区域并且透射曝光光的一部分,其特征在于,所述灰调部包含重复图形。
(构成10)一种光掩模,其特征在于,是用构成1到9中所述的制造方法制造的。
(构成11)一种图形转印方法,其特征在于,用构成10的光掩模进行图形转印。
根据构成1,在包含用描绘装置头扫描方向(Y方向)的规定扫描单位和与扫描方向垂直的方向(X方向)的规定进给单位对包含重复图形的图形进行描绘的描绘工序的光掩模制造方法中,所述描绘工序对包含相同重复图形的图形单位,通过包含用分别相同的进给条件描绘各图形单位的工序,对不同的图形单位中的相同位置用相同的激光束以相同的功率进行描绘,因此,可防止在X方向周期性产生的图形斑纹,并可防止图形单位中同一位置处的线宽的偏差。
另外,图形单位不限于最小重复单位,还包括多个最小重复单位组合起来的重复单位。此外,图形的重复单位不限于后述的像素,还包括像素中图形的重复单位、周围区域中图形的重复单位、灰调掩模的灰调部中图形的重复单位。
此外,所谓相同的进给条件是指使光束直径(格栅)的排列在各图形区域中相同的进给条件。
此外,根据构成2,对图形单位,通过把进给单位定界到描绘开始点,可确实地使用分别相同的进给条件描绘各图形单位。
作为把进给单位定界到描绘开始点的例子,例如,如图1所示,把格栅头17a与各规定描绘单位20的左端对齐以使总是从各规定描绘单位20中的左端开始描绘。由此,总是用相同的格栅条件描绘各规定描绘单位20中的各图形18。这种情况下,超出描绘单位的被描绘部分在下一个描绘时被再次描绘,但是由于在所有的描绘单位中用相同的条件进行两次描绘,因此没有描绘单位之间的尺寸偏差的问题。这种格栅的定界,可通过对准激光头和/或操作台的位置来进行。这种方法可在使用重复图形数据重复描绘各图形单位时使用。
此外,根据构成3,缩小或放大图形数据使图形单位是进给单位的大致整数倍来设定对进给单位的描绘数据,描绘时,分别扩大或缩小到原来的大小来描绘。即,为了用分别相同的进给条件描绘各图形单位,最好图形单位是光束直径的整数倍。但是,由于通常描绘机不能改变光束直径,因此图形单位与光束直径的整数倍一致的情况非常少。即,如图2(1)所示,通常图形单位的端部不在格栅上(超出)。因此,如图2(2)所示,如果把图形原来数据的X方向的宽度缩小使其可被光束直径整除,则可为了使图形单位的端部在格栅上,转换为与光束直径相符的数据。因此,如图2(3)所示,通过在描绘时对该描绘数据校正使其恢复到原来的比例来扩大描绘,可用分别相同的进给条件正确地描绘各图形单位。另外,上述的例子是先缩小数据之后进行扩大描绘,但也可以在数据扩大之后进行缩小描绘。这种情况下,可以把图形单位定界在图形单位的描绘开始点,即,使图形单位与进给单位一致,也可以确定可使对于高精度要求的图形部分也能描绘良好的图形的、图形单位和进给单位的错开位置。
此外,对于与电子束描绘机不同,不能改变光束直径的激光描绘装置,这种方法特别有效。
此外,根据构成4,对所述图形单位,通过用Y方向的扫描条件也相同的扫描条件进行描绘,可防止在X方向和Y方向两个方向周期性产生的斑纹,并可进一步减少图形单位中相同位置的线宽的偏差。
图3中,示出把图形的重复单位11作为一个规定描绘单位20进行描绘的一个例子。这种情况下,例如总是把图3所示的各规定描绘单位20的左下作为描绘开始点。在进行这样的描绘时,例如,如图4所示,即使沿激光束的扫描方向(Y方向)产生描绘机固有的描绘精度差异,该差异可出现在各规定描绘单位20的相同位置c,可描绘各规定描绘单位20形状均匀性好的图形。这里,由于各规定描绘单位20中的相同位置c有斑纹时一般不容易被看作斑纹,因此可制作无斑纹的掩模。
另外,作为用相同的扫描条件描绘的方法,必须使扫描单位与图形单位一致,该方法有例如改变头的扫描单位本身的方法,具体来说,激光描绘装置的情况下改变激光振幅的方法或者后述的使用比头的扫描单位小的规定范围的方法,具体来说,激光描绘装置的情况下不改变激光振幅而使用该规定范围的方法。这时,当然,也改变操作台的进给间距。
此外,根据构成5,通过在描绘中使用比描绘装置固有的头扫描单位中所述扫描单位小的规定范围,使扫描单位的宽度与图形单位的宽度一致。具体来说,例如,如图5(1)所示,对装置固有的光束振幅13,使描绘中使用的光束振幅13’,与从扫描开始点开始的规定长度,即与图形的重复单位对应的规定描绘单位20中的Y方向的长度一致来进行描绘,通过总是使用光束的相同位置描绘各规定描绘单位20,可用总是相同的条件描绘各规定描绘单位20。这种情况下,通过使用从扫描开始点的规定长度而把其以后的部分切掉,一般来说具有扫描长度越长描绘精度越差的倾向,因此可提高描绘精度。具体来说,如图5(2)所示,例如,对装置固有的光束振幅13,只要从其扫描开始点开始配置描绘数据30,仅对描绘数据30的区域进行描绘,在无描绘数据的部分31中用挡板(shutter)等切断(cut)光束防止光束落在衬底上即可。这种情况下,必须代替以装置固有的光束振幅13间距进给操作台的装置固有的间距进给数据,以描绘数据30的Y方向的长度沿Y方向间距进给的数据。使用比光束振幅小的规定范围进行描绘的方法有把重复使用的描绘数据的宽度作为比光束振幅小的范围的数据宽度的方法和改变描绘装置的参数使光束的扫描间距与图形单位一致的方法等。
另外,如图5(3)所示,对装置固有的光束的振幅13,由于使用该中央部分13”进行描绘,光束振幅13中的中央部分比周围部分描绘精度均匀,因此可成为均匀性更高的描绘。这种情况下,对装置固有的光束的振幅13,把描绘数据30位移并配置(改变描绘开始点)到其中央部分,在无描绘数据部分用挡板等切除光束,仅对描绘数据30的区域进行描绘即可。根据本发明,不是改变激光的振幅使图形单位和扫描单位一致,而是保持激光原来的振幅,通过仅使用扫描的一部分,即使不进行装置的改造也能使图形单位的宽度和扫描单位的宽度一致。这种情况下,可以使图形单位和进给单位一致,为了对高精度要求的图形部分也能描绘良好的图形,也可以确定图形单位和进给单位的错开位置。
此外,在构成6中,对Y方向所述图形单位的宽度,通过使扫描单位的宽度一致来描绘,在相同的条件下描绘时,由于在描绘中使用比描绘装置固有的头扫描单位中的所述扫描单位小的规定范围,使扫描单位的宽度与图形单位的宽度一致,由此即使不进行装置的改造也能制作斑纹少的掩模。
此外,在构成7中,对包含由重复图形构成的重复图形部分和由其它图形构成的普通图形部分的光掩模图形部分的描绘,用不同的描绘工序对重复图形部分和普通图形部分进行描绘,对包含相同的重复图形的图形单位,描绘重复图形部分的描绘,使得各图形单位为分别相同的进给条件和/或相同的扫描条件,由此,由于在重复图形部分中重复使用一个重复图形数据进行扫描,因此可减少描绘数据的容量,结果可减少描绘机和描绘机附带的数据交换机的数据容量的负荷。而且,可防止X方向和/或Y方向两个方向上周期性产生的斑纹,并可减少图形单位中相同位置的线宽的偏差。即,例如液晶显示板所使用的光掩模,其大部分是像素等重复图形部分,该部分中的质量要求很严格。另一方面其它部分中要求规格比较宽松。因此,通过对要求高质量的部分和不怎么要求高质量的部分分开进行描绘,可高效率地形成满足各自要求规格的图形。这种情况下,在重复图形部分为多种类型时,特别是对仅包含要求精确图形的重复图形的相同重复图形的图形单位,也可以使各图形单位为分别相同的进给条件和/或相同的扫描条件来描绘。
根据构成8,可制造重复图形区域中形状等均匀性好、斑纹少的灰调掩模和光掩模。此外,可制造各像素中形状、尺寸等均匀性好、斑纹少的灰调掩模和光掩模。而且,由于可减少描绘数据的容量,因此使灰调掩模和光掩模的制造变得容易。这里,图形单位包含的像素最好是一个像素,但是由于数据容量和重复描绘的限制等理由,也可以是一个像素以上的整数个(最好10个以内)。
根据构成9,光掩模和通常半导体用灰调掩模中,如果不影响半导体元件的动作,可视斑纹等不怎么成问题,但是在LCD用灰调掩模等情况下,由于特别避讳尺寸大的掩模上显示区域的斑纹,可视斑纹等就成为问题。因此,本发明的灰调掩模的描绘方法和制造方法在LCD(液晶显示装置)用大型灰调掩模(滤色器和薄膜晶体管(TFT)制作用等)和PDP(等离子体显示板)用大型灰调掩模等的实用化方面非常重要。
此外,在重复使用一个像素图形数据进行描绘时,可减少描绘数据的容量,在描绘诸如LCD用灰调掩模等数据容量大的掩模中特别有效。
此外,根据构成10,可获得具有形状、尺寸等均匀性好、斑纹少的图形的光掩模。
此外,根据构成11,可转印形状、尺寸等均匀性好、斑纹少的图形。


图1是用于说明本发明的X方向的具体描绘方法的一种形式的部分平面图。
图2是用于说明本发明的X方向的具体描绘方法的另一种形式的部分平面图。
图3是用于说明本发明的Y方向的具体描绘方法的一种形式的部分平面图。
图4是用于说明实施图3所示的描绘方法时的效果的部分平面图。
图5是用于说明本发明的Y方向的具体描绘方法的另一种形式的部分平面图。
图6是用于说明本发明的实施例2的Y方向的具体描绘方法的部分平面图。
图7是用于说明本发明的实施例2的Y方向的具体描绘方法的部分平面图。
图8是表示图形单位与进给条件不一致时和图形单位与进给条件一致时在各像素的相同位置的遮光膜图形线宽的偏差的图。
图9是表示图形单位与扫描条件不一致时和图形单位与扫描条件一致时在各像素的相同位置的遮光膜图形线宽的偏差的图。
图10是用于说明灰调掩模的图,(1)是部分平面图,(2)是部分剖面图。
图11是用于说明灰调部分的另一种形式的部分平面图。
图12是用于说明灰调部分的再一种形式的部分平面图。
图13是用于说明描绘机固有的描绘单位的部分平面图。
图14是用于说明一次扫描描绘的描绘机固有的描绘范围的模式图。
图15是用于说明用描绘机固有的描绘单位进行描绘时的弊病的部分平面图。
图16是用于说明用描绘机固有的光束的振幅进行描绘时的部分平面图。
图17是用于说明格栅的偏移的部分平面图。
图18是用于说明由格栅的偏移引起的弊病的部分平面图。
具体实施例方式
下面对本发明的实施例进行说明。
实施例1实施例1中,在TFT液晶显示装置用灰调掩模的描绘中,使用了波长为413nm的激光束描绘装置(MICRONIC公司制造LRS-800)。
首先,在透明衬底上制备依次形成遮光膜、正型光致抗蚀剂的光掩模板(blank)。
另一方面,把整个掩模划分为由重复像素构成的、Y方向602像素、X方向2400像素的10.4英时像素图形区域和其周围的普通图形区域。
首先,对于像素图形区域,把一个像素的描绘数据设定为重复描绘数据。在重复描绘该数据时,对于Y方向,如图5(1)所示,把数据设定为比光束的振幅小,描绘一个像素部分的数据后,在其后不描绘数据。此时,由于操作台的进给间距被设定为与数据相符,因此向Y方向扫描一个像素间距。此外,对于X方向,如图1所示,设定为使格栅头17a与各像素的左端位置对准。
如上所述,重复在向Y方向扫描之后沿X方向进给的操作的同时,在上述带有抗蚀剂的光掩模板的抗蚀剂膜上使一个像素与一个描绘单位一致进行重复数据的重复描绘。
下面,用装置固有的描绘单位对普通区域的描绘进行描绘。
然后,用碱性显像液选择性地除去光致抗蚀剂,用刻蚀等除去被选择性除去光致抗蚀剂部分的遮光膜,制作TFT液晶显示装置用灰调掩模。
比较例除了不把整个掩模划分成像素区域和普通区域、用装置固有的描绘单位进行描绘以外,与实施例1同样,制作TFT液晶显示装置用灰调掩模。
评价与用比较例所获得的掩模相比,用实施例所获得的掩模的各像素内相同位置中的尺寸偏差减少了。
此外,与用比较例所获得的掩模相比,用实施例所获得的掩模的X方向的位置精度(偏差量)为30基本上减少了一半。
而且,用实施例所获得的掩模的像素区域中不能确认有可视斑纹,而比较例所获得的掩模中像素区域中能确认有可视斑纹。
此外,由于用相同的条件描绘所有的像素,因此可重复使用重复图形的数据,少量数据容量即可(约为普通描绘的1/10)。本实施例中,特别是,对于重复图形的数据容量庞大的光掩模等,可比普通描绘大幅度地减少数据容量。
另外,上述实施例中,把一个数据(重复数据)作为一个像素,但也可以作为在一个数据中包含多个像素等的重复数据。
此外,重复图形部分不限于一个,在同一衬底上具有2个以上的重复图形部分的情况下,也可以对各重复图形部分分别进行与上述相同的描绘。
实施例2实施例2中,使用与实施例1相同的描绘装置,对整个掩模的像素图形区域和普通图形区域用一次描绘工序进行描绘。即,这种情况下,在像素图形区域中,也分别用不同的描绘数据对图形单位进行描绘。
首先,在透明衬底上制备依次形成遮光膜、正型光致抗蚀剂的光掩模板。
另一方面,如下制作描绘数据。
本激光描绘装置的光束直径是0.75μm,光束振幅是453μm。此外,像素图形区域中,一个像素在X方向是88μm,在Y方向是307.5μm。
首先,对于X方向,把原来数据的X宽度设为用0.75(光束直径)可整除的离88(原来的数据宽度)最近的值87.75。即,进行变换使原来的数据成为87.75÷88=0.997159倍(缩小)。这时的数据每像素短0.25μm。如此在描绘时把变换的数据恢复为原来的比例进行描绘。即,在描绘时进行校正而进行0.25÷87.75=2489ppm的扩大描绘。
接着,对于Y方向,如图6(1)所示,对于扫描宽度为453μm的光束的振幅,如图6(2)所示,在把原来数据变换为描绘数据之前,通过执行改变参数的专用程序来进行扫描宽度的改变,将数据宽度变成307.5μm(与Y方向的像素间距和宽度一致)。
此外,如图7(2)所示,在描绘时,以扫描宽度设定有若干叠加部分,但是一旦该叠加部分与像素的主要图形相触,则在所有的像素中的相同位置产生由叠加导致的偏离设计线宽,可能降低元件的性能。因此,如图7(1)所示,确定错开位置以使叠加部分不与主要图形相触。
如上所述,通过在沿Y方向扫描之后沿X方向进给以使像素间距和描绘间距在XY方向上相同,在上述带抗蚀剂的光掩模板的带抗蚀剂膜上进行描绘。
然后,用碱性显像液选择性地除去光致抗蚀剂,用刻蚀等除去被选择性除去光致抗蚀剂部分的遮光膜,制作TFT液晶显示装置用灰调掩模。
评价图8(1)和图8(2)分别表示如上所述的各图形单位的进给条件不一致的情况和一致的情况下各像素中相同位置的遮光膜图形线宽的偏差。从这些图中可以看出,图形单位和进给单位一致的情况下(图8(2)),可减少线宽的偏差。
此外,图9(1)和图9(2)分别表示如上所述的各图形单位的扫描条件不一致的情况和一致的情况下各像素中相同位置的遮光膜图形线宽的偏差。从这些图中可以看出,图形单位和扫描单位一致的情况下(图9(2)),可减少线宽的偏差。
用上述的方法,对X方向和Y方向,在所有的像素以相同的条件进行描绘,制作了TFT液晶显示装置用灰调掩模。其结果,明显减少了各像素相同位置的尺寸偏差。
而且,用实施例所获得的掩模的像素区域中不能确定有可视的斑纹,但如上所述,图形单位和扫描体条件不一致时所获得的掩模中像素区域中确定有可视的斑纹。
本实施例的方法与普通描绘相比数据容量稍有增加,但是由于不必如实施例1那样进行2次描绘,因此描绘时间与实施例1相比变短。因此,适用于高精度地描绘数据容量不太大的图形。
另外,在上述实施例中,对整个掩模进行了一次描绘,但也可以划分成多个图形区域进行描绘。
另外,本发明并不限于上述的实施例。
例如,不限于像素的描绘,对于灰调掩模的灰调部分中的重复图形的描绘,也适用本发明的描绘方法。这种情况下,构成灰调部分的微细图形的形状不限于图10(1)所示的线&空间形状,对于图11所示的虚线型、点形、格子形等重复图形的描绘,也适用本发明的描绘方法。由于灰调部分由微细重复图形构成,因此应用本发明特别有效。
此外,即使在如图12所示灰调部分3由半透光膜5构成的情况下,对于像素和周围图形等重复图形的描绘,也适用本发明的描绘方法。
而且,本发明的描绘方法等也适用于LCD滤色器用灰调掩模的描绘。
此外,上述实施例对用扫描描绘区域整个面、只对图形部分打开光束的所谓光栅扫描方式的描绘方法进行了说明,但是本发明也可应用于只对存在图形的部分进行光束扫描的所谓向量扫描方式。即,向量扫描方式,每对多个扫描区域(描绘单位)进行扫描,光束只扫描该扫描区域内的图形形成部分的方式,扫描完一个图形之后,关闭光束,把光束移动到相同扫描区域内的下一个图形,再次打开光束来扫描该图形。扫描完一个扫描区域内的所有图形之后,通过移动X、Y台把光束移动到下一个扫描区域。这种向量扫描方式的情况下,通过使扫描区域的X长度和Y长度与包含相同重复图形的图形单位的X长度和Y长度一致,可用分别相同的描绘条件描绘各图形单位。
如上所述,根据本发明,可获得重复图形区域中形状等均匀性好、斑纹少的灰调掩模。特别是,可获得LCD的各像素中形状、尺寸等均匀性好、斑纹少的灰调掩模。而且,可减少描绘数据的容量。
特别是,本发明的描绘方法和制造方法在LCD用灰调掩模的实用化方面必不可少。
权利要求
1.一种光掩模制造方法,包含用沿描绘装置头的扫描方向Y方向的规定扫描单位、和沿与扫描方向垂直的方向X方向的规定进给单位进行描绘的描绘工序,其特征在于,所述光掩模的图形包含重复图形,所述描绘工序包含下述工序对包含相同重复图形的图形单位,用分别相同的进给条件描绘各图形单位。
2.根据权利要求1所述的光掩模制造方法,其特征在于,对图形单位,通过把进给单位定界在描绘开始点,用分别相同的进给条件描绘各图形单位。
3.根据权利要求1所述的光掩模制造方法,其特征在于,所述描绘工序包含对所述图形单位,用相同的扫描条件进行扫描的工序。
4.一种光掩模制造方法,包含用沿描绘装置头的扫描方向Y方向的规定扫描单位和沿与扫描方向垂直的方向X方向的规定进给单位进行描绘的描绘工序,其特征在于,所述光掩模的图形包含由重复图形构成的重复图形部分和由其它图形构成的普通图形部分,所述描绘工序用不同的描绘工序对重复图形部分和普通图形部分进行描绘,对包含相同的重复图形的图形单位,以使各图形单位为分别相同的进给条件和/或相同的扫描单位的方式描绘重复图形部分。
5.一种光掩模制造方法,包含用由规定的X长度和Y长度构成的描绘装置的描绘单位进行描绘的描绘工序,其特征在于,所述光掩模的图形包含重复图形,所述描绘工序包含下述工序对包含相同重复图形的图形单位,通过使各图形单位的X长度和Y长度与描绘单位的X长度和Y长度分别一致,用分别相同的描绘条件描绘各图形单位。
6.根据权利要求5所述的光掩模制造方法,其特征在于,描绘方式为光束扫描整个描绘区域的光栅扫描方式,所述描绘单位中的Y长度是描绘装置头的扫描单位,所述描绘单位中的X长度是沿与所述方向垂直的方向的进给单位。
7.根据权利要求5所述的光掩模制造方法,其特征在于,描述方式为每扫描多个扫描区域,光束只扫描该扫描区域内的图形形成部分的向量扫描方式,所述描绘单位中的X长度和Y长度分别是扫描区域的X长度和Y长度。
8.根据权利要求1到7中任何一个所述的光掩模制造方法,其特征在于,所述光掩模是用于制作液晶显示装置的光掩膜,所述图形单位包含整数个用于制作液晶显示装置的像素的像素图形。
9.根据权利要求1到7中任何一个所述的光掩模制造方法,其特征在于,所述光掩模是具有形成有遮光膜的遮光部、透射部和灰调部的灰调掩模,其中灰调部是排列具有使用掩模的曝光机的分辨率界限以下的图形尺寸的遮光膜图形的区域并且透射曝光光的一部分,所述灰调部包含重复图形。
10.一种光掩模,其特征在于,是用权利要求1到7中所述的制造方法制造的。
11.一种图形转印方法,其特征在于,用权利要求10的光掩模进行图形转印。
全文摘要
本发明提供一种光掩模制造方法。根据该方法,可获得重复图形区域中形状等均匀性高、斑纹少的灰调掩模。而且可减少描绘数据的容量。该方法包含用沿描绘装置的头的扫描方向(Y方向)的规定扫描单位和沿与扫描方向垂直的方向(X方向)的规定进给单位进行描绘的描绘工序,其特征在于,所述光掩模的图形包含重复图形,所述描绘工序包含下述工序对包含相同重复图形的图形单位(例如像素单位20),用分别相同的进给条件描绘各图形单位(例如把格栅的头17a与各描绘单位20的左端对齐以便总是从各描绘单位20的左端开始描绘)。
文档编号G03F1/14GK1421741SQ02123090
公开日2003年6月4日 申请日期2002年6月13日 优先权日2001年11月22日
发明者东文明 申请人:保谷株式会社
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