光掩模和显示装置的制造方法_2

文档序号:9707536阅读:来源:国知局
用的曝光装置上作为标准所显示的分辨 极限多数情况下为2~3 μπι左右。与此相对,在所要形成的转印用图案中,已经出现了尺 寸与其接近或者比其更小的图案。此外,与半导体装置制造用掩模相比,显示装置制造用掩 模的面积大,因此,在实际生产中,对具有小于3 μπι的CD的转印用图案进行面内均匀转印 有很大的困难。
[0067] 因此,需要通过对单纯的分辨率(取决于曝光波长、曝光光学系统的数值孔径)以 外的要素进行设计来取得有效的转印性能。
[0068] 此外,由于被转印体(平板显示基板)的面积大,因此在通过曝光进行图案转印的 步骤中,可以说处于容易产生因被转印体的表面平坦度所致的散焦的环境下。在该环境下, 充分确保曝光时焦点的自由度(DOF)是极有意义的。
[0069] 需要说明的是,众所周知,显示装置制造用的光掩模的尺寸大,在光掩模制造步骤 中的湿式处理(显影、湿式蚀刻)中,并不容易在面内的所有位置确保CD(线宽)的均匀 性。为了将最终的CD精度纳入规定的容许范围内,关键是要确保曝光步骤中的足够的焦深 (D0F),并且相应地期望其他性能不会劣化。
[0070] 本发明为一种光掩模,其具备通过对成膜在透明基板上的半透光膜和低透光膜分 另IJ进行图案化而形成的转印用图案。本发明的光掩模所具有的转印用图案的平面示意图例 示于图1。
[0071] 如图1所示,形成在透明基板上的转印用图案包括径为Wl(ym)的主图案、以及配 置在主图案的附近且宽度为(1(μπι)的辅助图案。另外,在形成有上述主图案和上述辅助图 案以外的区域,形成有低透光部。
[0072] 在此,将透射辅助图案的i线~g线的波长范围内的代表波长的光的透射率设为 T1,将透射低透光部的该代表波长的光的透射率设为T3。另外,将主图案的中心与上述辅助 图案的宽度方向的中心的距离设为P ( μ m)。此时,本发明的光掩模满足下述关系。
[0073] 0· 8 彡 W1 彡 4. 0... (1)
[0074] 0 J: <:\! I 1/1 D O X d 5? 1.5-(2)
[0075] 1· 0〈P 彡 5· 0... (3)
[0076] Τ3〈Τ1 …(4)
[0077] 上述式中,ΤΙ优选满足ΤΙ彡30。
[0078] 需要说明的是,在此所说的光透射率Τ1和Τ3是以透明基板的透射率为基准时的 光透射率,其由相应部分的层构成决定。
[0079] 这样的转印用图案的截面示意图例如可以如图3(a)所示。将其作为本发明的光 掩模的第1方式,参照图3(a)进行说明。
[0080] 本方式中,主图案由透明基板所露出的透光部构成。需要说明的是,也可以在主图 案上形成透射率高的膜。但是,从得到最大透射率的方面出发,优选为不在主图案上形成透 射率高的膜而使透明基板露出的构成。
[0081] 另外,本方式的辅助图案由在透明基板上形成有半透光膜的半透光部构成。该半 透光膜具有使处于i线~g线的波长范围的代表波长的光大致偏移180度的相移量,对代 表波长具有Tl(%)的透射率。另外,包围主图案和辅助图案的部分成为在透明基板上至少 形成有低透光膜的低透光部。即,在图1所示的转印用图案中,形成有主图案和辅助图案的 区域以外的区域成为低透光部。如图3(a)所示,本方式中,低透光部是在透明基板上层叠 有半透光膜和低透光膜。需要说明的是,低透光部中,可以在透明基板上将半透光膜和代表 波长的光的透射率为Τ2(% )的低透光膜按照上述顺序或相反的顺序进行层叠。
[0082] 本发明的光掩模的低透光部对曝光光的代表波长具有规定的低透射率。即,对于 处于i线~g线的波长范围的代表波长的光,低透光部具有比由半透光部构成的辅助图案 的透射率Tl(% )低的透射率T3(% )。因此,在通过半透光部与低透光部的层叠而形成了 低透光部的本方式(图3(a))中,通过对低透光膜的透射率Τ2(% )进行选择来调节低透光 部的透射率Τ3(% ),使得通过该层叠达到Τ3〈Τ1即可。
[0083] 在此,在使主图案的径(W1)为4 μL?以下时,能够与该主图案对应地在被转印体上 形成径为W2(ym)(其中W1>W2)的微细的主图案(孔图案)。
[0084] 具体而言,优选使Wl( μ m)满足下式(1)的关系:
[0085] 0· 8 彡 W1 彡 4. 0..· (1)。
[0086] 此时,形成在被转印体上的主图案(孔图案)的径W2(ym)为3·0( μπι)以下,具 体而言,可以为0.6彡W2彡3.0。
[0087] 另外,本发明的光掩模可以出于形成对显示装置制造有用的微细尺寸的图案的目 的而使用。例如,在主图案的径W1为3.0(μπι)以下时,能够更显著地得到本发明的效果。 可以优选使主图案的径Wl( μ m)为
[0088] 1. 0 ^ ffl ^ 3. 0〇
[0089] 需要说明的是,也可以使径W1与径W2的关系为W1 = W2,但优选为W1>W2。艮口, 在将β (μπι)作为偏差值时,在β = Wl-W2>0(ym)时,可以使0. 2彡β彡1.0、更优选使 0.2$ β <0.8。这样设定时,如后所述,能够得到减小被转印体上的抗蚀剂图案的损失等 有利效果。
[0090] 上述中,主图案的径W1表示圆的直径或与此近似的数值。例如,在主图案的形状 为正多边形时,主图案的径W1为内接圆的直径。如果主图案的形状如图1所示为正方形, 则主图案的径W1为一边的长度。对于转印得到的主图案的径W2,也同样为圆的直径或与此 近似的数值。
[0091] 当然,在想要形成更微细化的图案时,也可以使W1为2.5(μπι)以下或2.0(μπι) 以下,也可以进一步使W1为1.5( μπι)以下来应用本发明。
[0092] 需要说明的是,与本发明的光掩模中的主图案的径W1、被转印体上的主图案的径 W2以及偏差的设定相关的上述优选范围也可以同样应用于下述第2方式至第6方式所涉及 的本发明的光掩模。
[0093] 对于具有这样的转印用图案的本发明的光掩模的曝光所使用的曝光光的代表波 长,主图案与辅助图案的相位差f大致为180度。即,透射主图案的上述代表波长的光与透 射辅助图案的上述代表波长的相位差Φ:1大致为180度。大致为180度是指120度~240度。 优选相位差φ?为150度~210度、进一步优选为170度~190度。
[0094] 需要说明的是,本发明的光掩模在使用包含i线、h线或g线的曝光光时效果显著, 因此,可以使用包含i线、h线和g线中的至少一种的曝光光。特别优选应用包含i线、h线 和g线的宽波长光作为曝光光。这种情况下,作为代表波长,可以为i线、h线、g线中的任 意一种。例如,可以以h线作为代表波长来构成本发明的光掩模。
[0095] 为了形成这样的相位差,使主图案为透明基板主表面露出而形成的透光部、使辅 助图案为在透明基板上形成半透光膜而形成的半透光部、使该半透光膜对上述代表波长的 相移量大致为180度即可。
[0096] 需要说明的是,主图案与辅助图案的相位差的优选范围以及应用于本发明的光掩 模的曝光光的波长对于下述第2方式至第6方式所涉及的本发明的光掩模也同样。
[0097] 在第1方式的光掩模、即图3 (a)所不的光掩模中,半透光部所具有的光透射率T1 可以如下设定。即,在形成于半透光部的半透光膜对上述代表波长的透射率为Tl(%)时, 使30<Τ1<80。更优选40<Τ1<75。需要说明的是,透射率Tl(%)是以透明基板的 透射率为基准时的上述代表波长的透射率。
[0098] 本发明的光掩模中,配置在形成有主图案和辅助图案以外的区域且形成在主图案 和辅助图案的周围的低透光部可以设定为如下构成。
[0099] 低透光部可以实质上不透射曝光光(处于i线~g线的波长范围的代表波长的 光)。这种情况下,在为单一低透光膜时,可以应用实质上不透射上述代表波长的低透光膜 (即遮光膜),该低透光膜为T2 < 0. 01即光学浓度0D多2的低透光膜;或者,也可以使用 作为低透光膜与半透光膜的层叠膜的实质性的遮光膜(光学浓度0D多2)。
[0100] 或者,低透光部也可以在规定范围内透射曝光光。但是,在规定范围内透射曝光 光的情况下,低透光部的透射率T3 (%)(在此,在半透光膜与低透光膜层叠的情况下,为该 层叠膜的透射率)满足T3〈T1。优选满足0. 01〈T3〈30、更优选满足0. 01〈T3 < 20。透射率 Τ3(% )也是以透明基板的透射率为基准时的上述代表波长的透射率。
[0101] 另外,在像这样低透光部以规定的透射率透射曝光光的情况下,低透光部的透射 光与透光部的透射光的相位差φ3优选为90度以下、更优选为60度以下。若以弧度来表示, "90度以下"是指上述相位差为"(2η-1/2) π~(2η+1/2) π (在此η为整数)"。与上述同 样,以对于曝光光所含有的代表波长的相位差的形式来计算。
[0102] 因此,这种情况下,作为本方式的光掩模中使用的单一的低透光膜的性质,优选具 有小于30(% )的透射率(T2(% )) ( 即,0〈Τ2〈30)且相移量(φ2)大致为180度。大致180 度是指120度~240度。优选相位差为150度~210度、更优选为170度~190度。由 此,关于通过层叠得到的低透光部的相移特性,能够使Φ3为上述的范围。
[0103] 在此的透射率也与上述同样地为以透明基板的透射率为基准时的上述代表波长 的透射率。
[0104] 上述转印用图案中,在将辅助图案的宽度设为d( μ m)时,在:〇,5 ^ Tl/1 0 ? 4笔1.5...(2戚立时,能够得到本发明的优异效果。即,小1':1/;10 0\(1在上述范围内时, 透射辅助图案的光量与透射主图案的光量以良好的平衡相互作用,从而提高主图案的转印 性。
[0105] 此时,将主图案的中心与辅助图案的宽度方向的中心的距离设为间距P ( μ m),间 距P优选使1. 〇〈P < 5. 0的关系成立。
[0106] 更优选可以使间距P为1. 5〈P彡4. 5。
[0107] 本发明中,辅助图案对于在设计上孤立的主图案具有产生类似于密集图案 (DensePattern)那样的光学作用的效果,在满足上述关系式时,透射主图案和辅助图案的 曝光光彼此发挥良好的相互作用,能够显示出如后述实施例所示的优异的转印性。
[0108] 在本发明的光掩模所应用的曝光条件(所使用的曝光装置)下,辅助图案的宽度 d( ym)为分辨极限以下的尺寸,作为具体例,d彡0. 7,更优选d彡0. 8,进一步优选辅助图 案的宽度d( μπι)为1 ( μπι)以上。
[0109] 另外,优选d<Wl、更优选d〈Wl。
[0110] 另外,更优选上述(2)的关系式为下述式(2)_1、进一步优选为下述式(2)_2。 0.7:?ν/' Γ 1 / 1 0 0 XdiS 1.2-(2)-1 [0111] - 0.75<W 丨.1 / 1 () () Xdi$1.0…(2)-2
当前第2页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1