光掩模及其制造方法、图案转印方法、显示装置的制造方法_4

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用以铬化合物、或者金属硅化物为原料的膜。例如,作为用作半透光膜34的铬化合物膜,列举有氮化铬膜、碳化铬膜、铬碳化氧化物膜、氧化铬膜,铬氧化氮化物膜等。
[0133]并且,作为用作半透光膜34的金属硅化物膜,列举有硅化钥膜、硅化钽膜、硅化钛膜、硅化钨膜、或它们的氧化物膜,氮化物膜,氮氧化物膜等。并且,半透光膜34使用的硅化钥系的膜可以是例如MoxSiy膜、MoS1膜、MoSiN膜、MoS1N膜等。
[0134]根据光掩模的制造方法,在需要半透光膜34和透光膜32的蚀刻选择性的情况下,优选的是,使铬系的膜和硅化物系的膜组合来使用。
[0135]在图14(e)所示的工序中,可形成图10B、图1OC和图1lB所示的光掩模的转印用图案。即,用于将Wp (Wp < 1ym)的器件图案22(24)形成在被转印体上的、具有由线宽Wm(l ^ (ffm-ffp)/2 ^ 4(ym))的透光部构成的第I空白图案23b的光掩模、或者由线宽Wmd含(Wm — Wp)/2含4(ym))的半透光部构成的第I空白图案23c (24b)的光掩模可通过上述工序制造。
[0136]另一方面,如图12B和图13B所示的光掩模的转印用图案那样,在转印用图案具有线宽Wn (Wn > Wm)的空白图案的情况下,进一步实施以下工序。
[0137]如图14(f)所示,在具有遮光膜图案32a和露出的半透光膜34的光掩模坯的整面形成抗蚀剂膜35。然后,针对形成有抗蚀剂膜35的光掩模坯30a,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透光部。
[0138]接下来,如图14(g)所示,向抗蚀剂膜35供给显像液来实施显像,形成覆盖透光部的形成预定区域以外的抗蚀剂图案35a。
[0139]接下来,如图14(h)所示,以抗蚀剂图案35a作为掩模,对半透光膜34进行蚀刻,形成半透光膜图案34a。
[0140]最后,如图14⑴所示,通过剥离抗蚀剂图案35a,可制造除了线宽Wm的空白图案以外还具有由透光部构成的线宽fc(Wn > Wm)的空白图案的光掩模。
[0141]图14所示的第I光掩模的制造方法是使用在半透光膜34和遮光膜32之间相互有蚀刻选择性的材料的例子。不过,即使在半透光膜34和遮光膜32之间没有蚀刻选择性的情况下,即,对半透光膜34和遮光膜32中的任一方的膜的蚀刻剂来说,另一方的膜的耐性低的情况下,也可以应用第I光掩模的制造方法。在该情况下,有必要考虑以下方面:根据2次描绘工序的对准偏差,图案尺寸有时受到影响。
[0142]另外,优选的是,半透光膜34的透射率满足20%?60 %。并且,例如如图13B所示的光掩模那样,在转印用图案具有遮光部、半透光部和透光部的情况下,透光部和半透光部有时会邻接。在该情况下,根据选择的半透光膜34,存在这样的可能性:在与透光部的边界处,产生由透射光的相位差引起的干涉,形成不期望的暗部。因此,优选的是,以在邻接的遮光部和半透光部的相互之间、透射光的相位差是90度以下、更优选地是60度以下的方式,选择半透光膜34的素材、膜厚。
[0143]接下来,对与上述第I光掩模的制造方法不同的光掩模的制造方法进行说明。图15是对本实施方式涉及的第2光掩模的制造方法进行说明的图。
[0144]首先,如图15(a)所示,准备将半透光膜42、遮光膜43、抗蚀剂膜44按该顺序形成在透明基板41上而成的光掩模坯40。这样,第2光掩模的制造方法与上述第I光掩模的制造方法的不同点在于,在透明基板41上形成有半透光膜42。
[0145]接下来,如图15(b)所示,针对光掩模坯40,使用描绘装置进行利用激光或电子线的描绘,对抗蚀剂膜44进行感光。该描绘数据用于形成遮光部。
[0146]接下来,如图15(c)所示,向抗蚀剂膜44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44a。
[0147]接下来,如图15(d)所示,以抗蚀剂图案44a作为掩模,对遮光膜43进行蚀刻,形成遮光膜图案43a。
[0148]接下来,如图15(e)所示,剥离抗蚀剂图案44a。
[0149]而且,在转印用图案具有线宽Wn (Wn > Wm)的空白图案的情况下,实施以下工序。
[0150]如图15(f)所示,在具有半透光膜42和遮光膜图案43a的光掩模坯的整个面形成抗蚀剂膜45。然后,针对形成有抗蚀剂膜45的光掩模坯40a,使用描绘装置进行利用激光或电子线的描绘,对抗蚀剂膜45进行感光。该描绘数据用于形成透光部。
[0151]接下来,如图15(g)所示,向抗蚀剂膜45供给显像液来实施显像,形成覆盖透光部的形成预定区域以外的抗蚀剂图案45a。
[0152]接下来,如图15(h)所示,以抗蚀剂图案45a作为掩模,对半透光膜42进行蚀刻,形成半透光膜图案42a。
[0153]最后,如图15⑴所示,通过剥离抗蚀剂图案45a,可制造除了线宽Wm的第I空白图案以外还具有由透光部构成的线宽fc (Wn > Wm)的第2空白图案的光掩模。
[0154]在图15所示的第2光掩模的制造方法中,使用在半透光膜42和遮光膜43之间相互有蚀刻选择性的材料。并且,关于半透光膜42的膜厚,有必要针对要得到的透射率预先决定来成膜。
[0155]接下来,对使用本实施方式涉及的光掩模的图案转印方法进行说明。
[0156]本实施方式涉及的图案转印方法使用具有转印用图案的光掩模,针对形成在被转印体上的负型感光性材料膜,使用接近曝光装置进行曝光,在被转印体上形成线宽Wp的第I器件图案。例如,可使用这样的图案转印方法来制造显示装置中的黑矩阵。
[0157]此时,一种图案转印方法使用具有转印用图案的、一边具有300mm以上的主表面的光掩模坯,在被转印体上形成线宽Wp的器件图案,该转印用图案具有:在透明基板上至少形成有遮光膜而成的遮光区域、和由遮光区域包围而配置的空白图案、即与器件图案对应的线宽Wm的第I空白图案,在该图案转印方法中,可以以器件图案的线宽Wp与第I空白图案的线宽Wm之间的关系满足下述式(I)和式(2)的方式,利用应用合适的曝光条件进行转印的转印方法来转印图案。
[0158]Wp < 10 μ m— (I)
[0159]I 刍(Wm — Wp)/2 刍 4(μπι)…(2)
[0160]优选的是,本实施方式涉及的光掩模用于使接近间隙处于10?200 μ m的范围内的接近曝光。更优选的是,接近间隙处于30?150 μ m的范围内,进一步优选的是处于60?150 μ m的范围内。另外,优选的是,即使在存在接近间隙因被转印体的面内位置而不同的即面内偏差的情况下,在面内的任一位置中接近间隙都在上述范围内。
[0161]这里,在面内的接近间隙的分布、即接近间隙的最大值与最小值的差在30μπι至100 μ m的范围内的情况下,本发明的效果变得显著。即,本实施方式涉及的光掩模在面内的接近间隙的分布存在偏差的系统中是有用的。
[0162]在设计本实施方式涉及的光掩模的转印用图案时,优选的是,当在被转印体上转印了器件图案时,即使在接近间隙的存在下,也抑制由此引起的曝光光的光强度偏差,面内的⑶分布为目标⑶±10%,或者⑶偏差为Ιμπ?以下。
[0163]例如,参照图20Α、图20Β、图20C,在接近间隙从70μπι变动到130 μ m、接近间隙的分布是60 μ m的情况下(参照图20A),⑶偏差被抑制为0.9 μ m以下(参照图20B)。在图21B中,⑶偏差为0.8μπι以下,在图22Β中,⑶偏差为0.7μπι以下(其中,由光强度分布引起的CD)。
[0164](实施例)
[0165]为了确认本发明的实施方式涉及的光掩模的转印性,使用图16所示的模型进行了光学仿真。
[0166]图16Α不出具有透光部的光掩模(二值掩模)50。光掩模50具有:遮光部50a、和由线宽Wm的透光部构成的空白图案50b。并且,图16B示出具有半透光部的光掩模(半色调掩模)51。光掩模51具有:遮光部51a、和由线宽Wm的半透光部构成的空白图案51b。
[0167](比较例)
[0168]在图16A所示的光掩模50中,在设应形成在被转印体上的器件图案的线宽Wp为5 μ m、设光掩模50中的空白图案50b的线宽Wm为5 μ m的情况下,即在设偏置β为O的情况下,使接近间隙变动,求出CD变动和光强度的峰值。这里,以接近间隙100 μ m的情况作为基准化,对在该值时得到目标CD的情况作了调查。
[0169]图17A是示出形成在被转印体上的光强度分布的曲线图。在图17A中,横轴表示掩模上的位置,纵轴表示光强度。接近间隙在70 μ m至130 μ m之间按照每5 μ m进行变动。在图17A中,曲线图170a表示接近间隙70 μ m的曲线图,曲线图170b表示接近间隙130 μ m的曲线图,曲线图170c表示接近间隙100 μ m的曲线图。
[0170]图17B是表示接近间隙与形成的图案的⑶之间的关系的曲线图。在图17B中,横轴表示接近间隙,纵轴表示CD[ym]。并且,图17C是表示接近间隙与峰值的光强度之间的关系的曲线图。在图17C中,横轴表示接近间隙,纵轴表示光强度。
[0171]如图17B所示,当接近间隙从70 μ m变动到130 μ m时,即在变动60 μ m期间,产生2.3 μ m左右的⑶变动。并且,如图17C所示,当接近间隙从70 μ m变动到130 μ m时,即在60 μ m的变动中,产生0.35单位(相对值)的峰值的光强度变动。
[0172](实施例1)
[0173]在图16A所示的光掩模50中,与比较例的情况一样在设应形成在被转印体上的器件图案的线宽Wp为5 μ m的状态下,设光掩模50中的空白图案50b的线宽Wm为6 μ m、7 μ m而进行了相同仿真。S卩,偏置β的值分别是0.5μ m、l.0μ m, Wm/Wp分别是1.2、1.4。
[0174]图18Α、图18Β示出仿真结果。图18Α是示出接近间隙与⑶之间的关系的曲线图。在图18Α中,横轴表示接近间隙,纵轴表示CD [ μ m]。并且,图18B是表示接近间隙与峰值的光强度之间的关系的曲线图。在图18B中,横轴表示接近间隙,纵轴表示光强度。
[0175]在图18A、图18B中,曲线图180a表示空白图案50b的线宽W
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