光掩模及其制造方法、图案转印方法、显示装置的制造方法_3

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Po另夕卜,更优选的是,第I空白图案12c的线宽Wm满足L O μ m兰(Wm —Wp)/2 兰 3.0 μ m,即,满足 1.0 μ m 兰 β 兰 3.0 μ m。
[0100]在光掩模12中,优选的是,半透光膜不仅形成在与第I空白图案12c对应的部分,而且形成在遮光区域部分。即,在遮光区域中,优选的是,采用使遮光膜和半透光膜层叠的结构。这是因为,在使图案化的遮光膜和图案化的半透光膜分别形成在透明基板12a上的情况下,需要各自的膜的蚀刻工序,并且,充分得到该对准精度是不容易的。
[0101]不过,例如在不存在像素图案等的细微图案的区域(例如,光掩模的周边区域,参照图8)中,可以采用透明基板表面露出的透光部,在该情况下,可以去除成膜后的半透光膜。或者,在这样的区域中不进行半透光膜的成膜,可以采用透明基板12a露出的状态。这是因为,这样的区域越是像素图案内,图案化的对准(alignment)精度就越不会高。
[0102]在光掩模12中,优选的是,半透光膜的曝光光透射率T是20%?60%。另外,更优选的是,半透光膜的曝光光透射率T是30%?55%,进一步优选的是30?50 %。这是因为,当半透光膜的曝光光透射率T过度变大时,半透光膜的膜厚变小,在该情况下,半透光膜的微小的膜厚变动具有使透射率值相对大幅变动的倾向。另一方面,这是因为,当半透光膜的透射率过小时,具有透射细微的第I空白图案12c的光量不足的危险。
[0103]半透光膜的曝光光透射率T表示当设透明基板12a的曝光光透射率为100%时的、在透明基板12a上形成了半透光膜的半透光部的透射率。不过,假定了半透光部越不受到邻接的图案的影响就越具有充分的宽度的情况。
[0104]曝光光透射率T是针对包含用作曝光光的i线?g线的波长区域中的代表波长的透射率,优选地,是针对i线、h线和g线的全部波长的透射率。
[0105]光掩模配备的转印用图案可以还具有线宽Wn (Wn > Wm)的第2空白图案。图7是示出具有第2空白图案的光掩模和使用该光掩模来转印了第2器件图案的被转印体的一例的示意图。
[0106]图7所示的光掩模14具有:在石英等的透明基板14a上设置有遮光膜的、或者层叠有遮光膜和半透光膜的遮光区域14b、线宽Wm的第I空白图案14c、和线宽Wn的第2空白图案14d。遮光区域14b、第I空白图案14c和第2空白图案14d构成转印用图案(例如,像素图案)。并且,第I空白图案14c由在透明基板14a上形成有半透光膜而成的半透光部构成。第2空白图案14d由透明基板14a表面露出而成的透光部构成。
[0107]光掩模14中的第2空白图案14d用于在被转印体Ila上形成线宽Wq的第2器件图案11c。优选的是,第2空白图案14d的线宽Wn是8μπι兰Wn,进而是ΙΟμπι兰Wn。即,第2空白图案14d的线宽比第I空白图案14c的线宽大,与使用后述的半透光部的细微化的优点(merit)相比,还可以使通过由透光部构成来得到透射光量优先。
[0108]优选的是,光掩模10 (12、14)中的转印用图案具有线宽Wm的由线形状构成的多个第I空白图案10c(12c、14c),在宽度方形上邻接的第I空白图案10c(12c、14c)之间具有介入有宽度(3XWm)以上的遮光区域的部分。
[0109]在空白图案即狭缝的边缘中产生的衍射光和由其产生的光的干涉的结果,在被转印体Ila形成后述的光强度分布。优选的是,该光强度分布如后所述(参照图17A、B、C至图22A、B、C)采用在中央具有单一峰值的光强度曲线。更优选的是,光强度分布如高斯分布那样,是在中央具有单一峰值、该峰值的两侧单调增加或单调减少的吊钟形的峰值。这是通过转印用图案的设计(空白图案线宽、透射率)、和曝光条件(照度、准直角度(collimat1nangle))的合适选择来得到的。
[0110]这意味着,由在第I空白图案10C(12C、14C)的两边缘分别产生的光的衍射作用引起的衍射光根据第I空白图案1c (12c、14c)的宽度产生复杂的干涉,结果是,合成的光强度分布形成单一的峰值。优选的是,形成在被转印体Ila上的光强度分布相对于宽度方向的中心在土Wp/2的区域内形成单一的峰值。并且,可以在上述区域的外侧有侧峰值(sidepeak)。
[0111]在邻接的第I空白图案10C(12C、14C)的间隔小的情况下,当在邻接的第I空白图案1c (12c、14c)中相互产生透射光的干涉时,形成在被转印体Ila上的光强度分布的形状变化,而且复杂化。其结果,光强度分布不一定描绘单一的峰值,难以在被转印体Ila上形成解像度良好的感光性材料膜图案。
[0112]光掩模10(12、14)中的转印用图案可以用于黑矩阵或黑条纹制造。
[0113]图8是示出使用本实施方式涉及的光掩模10 (12)制造的黑矩阵的一例的图。图8示出I个面板(panel)的黑矩阵图案全景。图8所示的黑矩阵20由像素图案区域20a和周边区域20b构成。周边区域20b的图案宽度比像素图案区域的图案宽度大,然而其他图案的尺寸比率、像素图案的面积、配置位置根据要得到的器件而合适变更。
[0114]图9A、图9B是示出光掩模的像素部的一部分的图。图9A示出用于形成图8所示的黑矩阵20的像素图案区域20a的矩阵状的光掩模。这里,隔开间隔呈行列(矩阵)状排列有方形形状的遮光区域,在邻接的遮光区域之间形成有空白图案。不过,遮光区域无需一定是方形,也可以是有规则地排列与此不同的一定形状的遮光区域的形式。图9A所示的光掩模具有:遮光部21a、线宽Wm的线状的第I空白图案211^、和与第I空白图案21匕交叉的线宽Wn (Wn > Wm)的线状的第2空白图案21b2。
[0115]另一方面,图9B示出用于形成黑条纹的条纹状的光掩模。图9B所示的光掩模具有遮光部21a和线宽Wm的线状的第I空白图案21c。
[0116]图10A、图10B、图1OC至图13A、图13B是用于说明形成在被转印体上的器件图案和光掩模中的空白图案的形状之间的关系的图。另外,在这些图中,光掩模的周边区域省略图示,仅图示出像素图案区域。
[0117]图1OA示出由在Y方向上延伸的线状的器件图案22构成的黑矩阵。为了形成图1OA所示的器件图案,光掩模具有在Y方向上延伸的线状的线宽Wm的第I空白图案。图1OB所示的光掩模具有遮光部23a和由透光部构成的第I空白图案23b。图1OC所示的光掩模具有遮光部23a和由半透光部构成的第I空白图案23c。
[0118]图1lA示出由在相互正交的X方向、Y方向上延伸的线状的器件图案24构成的黑矩阵。为了形成图1lA所示的器件图案,图1lB所示的光掩模具有在X方向、Y方向上分别延伸的线宽Wm的线状的第I空白图案24b。图1lB所示的光掩模具有遮光部24a和由半透光部构成的格子形状的第I空白图案24b。
[0119]图12A示出由在Y方向上延伸的线宽Wp的线状的器件图案25a、和在X方向上延伸的线宽Wq(Wq>Wp)的线状的器件图案25b构成的黑矩阵。为了形成图12A所示的器件图案,图12B所示的光掩模具有在Y方向上延伸的线宽Wm的线状的第I空白图案26b、和在X方向上延伸的线宽Wn (Wn > Wm)的线状的第2空白图案26c。图12B所示的光掩模具有遮光部26a、以及由半透光部构成的第I空白图案26b和第2空白图案26c。
[0120]优选的是,第2空白图案26c的线宽Wn是8μπι兰Wn,进而是ΙΟμπι兰Wn。第2空白图案26c的线宽Wn没有上限限制,然而例如在图12B所示用于交叉线的情况下,可构成为满足8μπι兰Wn ^ 30ymo并且,优选的是,第2空白图案26c的线宽Wn与器件图案25b的线宽Wq之间的关系满足1.0兰ffn/ffq ^ 1.5,更优选的是满足1.0兰ffn/ffq ^ 1.2。
[0121]图13A示出由在Y方向上延伸的线宽Wp的线状的器件图案27a、和在X方向上延伸的线宽Wq(Wq>Wp)的线状的器件图案27b构成的黑矩阵。为了形成图13A所示的器件图案,图13B所示的光掩模具有在Y方向上延伸的线宽Wm的线状的第I空白图案28b、和在X方向上延伸的线宽Wn (Wn > Wm)的线状的第2空白图案28c。图13B所示的光掩模具有遮光部28a、由半透光部构成的第I空白图案28b、和由透光部构成的第2空白图案28c。
[0122]接下来,对本实施方式涉及的光掩模的制造方法进行说明。
[0123]图14是用于说明本实施方式涉及的第I光掩模的制造方法的图。
[0124]首先,如图14 (a)所示,准备以遮光膜32、抗蚀剂膜33作为光学膜按该顺序形成在透明基板31上而成的光掩模还30。
[0125]作为透明基板31,可使用例如合成石英、钠I丐玻璃(soda-lime glass),无碱玻璃等的对曝光光透明的基板。
[0126]作为遮光膜32,可使用铬或其化合物。例如,遮光膜32可采用氮化铬膜、碳化铬膜、铬碳化氧化物膜、氧化铬膜,铬氧化氮化物膜、或者它们的层叠膜。
[0127]或者,作为遮光膜32,可使用金属硅化物。例如,作为遮光膜32,可使用硅化钥、硅化钽、硅化钛、硅化钨、或它们的氧化物,氮化物,氮氧化物。并且,遮光膜32使用的硅化钥系的膜可以是例如MoxSiy膜、MoS1膜、MoSiN膜、MoS1N膜等。
[0128]接下来,如图14(b)所示,针对光掩模坯30,使用描绘装置进行利用激光或电子线的描绘,对抗蚀剂膜33进行感光。该描绘数据用于形成遮光部。
[0129]接下来,如图14(c)所示,向抗蚀剂膜33供给显像液来实施显像,形成覆盖遮光部的形成预定区域的抗蚀剂图案33a。
[0130]接下来,如图14(d)所示,以抗蚀剂图案33a作为掩模,对遮光膜32进行蚀刻,形成遮光膜图案32a。遮光膜32的蚀刻可应用使用了公知的蚀刻剂(etchant)的湿式蚀刻。例如,如果遮光膜32包含铬或其化合物,则可使用铬用蚀刻剂(例如,硝酸铈铵和高氯酸等)。如果遮光膜32含有硅化物,则可使用氟系蚀刻剂。
[0131]接下来,如图14(e)所示,在剥离了抗蚀剂图案33a之后,在形成有遮光膜图案32a的透明基板31的整面形成半透光膜34。半透光膜34通过预先决定期望的透射率、以及相位偏移量(在需要的情况下),以合适的膜厚成膜。
[0132]作为半透光膜34,可使
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