[发明专利]曝光用掩模、以及薄膜晶体管的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在光刻工序中所使用的曝光用掩模，以及使用该曝光用掩模的薄膜晶体管的制造方法。

背景技术

作为这种曝光用掩模(即光掩模)现有一种对于曝光光线的透射率进行三个等级以上的分等级地变化的灰度掩模(或多灰度掩模)。根据灰度掩模可以在多个区域的各自中形成具有互相不同厚度的带灰度抗蚀剂膜，可以减少例如在制造薄膜晶体管的制造工艺中的光刻工序的次数。

作为这样的灰度掩模，例如，在专利文献1中公开了以通过部分地改变构成掩模的铬膜的膜厚，使对于曝光光线的透射率部分地不同的方式形成的曝光用掩模(灰阶掩模(gray tone mask))。另外，例如，在专利文献2和3中公开了以通过使掩模具有条状的图案(或狭缝状的图案、光栅图案)或点状图案，来使对曝光光线的透射率部分地不同的方式形成的曝光用掩模。

专利文献1：日本专利特开平8-250446号公报

专利文献2：日本专利特开2002-151523号公报

专利文献3：日本专利特开2007-72452号公报

这里，在专利文献1公开的技术中，为了得到部分地不同的期望的透射率，需要使构成掩模的铬膜形成为具有部分的不同期望厚度，但是，使该铬膜以具有期望的膜厚的方式形成是很困难的，因此存在可能无法得到期望的透射率这样的技术问题。或，为了按照具有期望的膜厚的方式高精度地形成铬膜，存在有可能增加制造曝光用掩模的制造成本这样的技术问题。另外，根据专利文献2和专利文献3公开的技术，曝光光线经由曝光用掩模照射到抗蚀剂膜时，在抗蚀剂膜的表面会形成与曝光用掩模所具有的条状的图案或点状的图案对应的图案，即由于条状的图案或点状的图案被转印到抗蚀剂膜，因此存在可能在抗蚀剂膜的表面形成凹凸的这样技术问题。尤其是，这样的条状的图案或点状的图案向抗蚀剂膜的转印，越是在曝光光线的波长短的情况下越容易发生。

发明内容

本发明是鉴于例如上述问题而做出的，其目的在于提供一种可以高精度地形成带灰度抗蚀剂膜的曝光用掩模、以及使用该曝光用掩模的薄膜晶体管的制造方法。

本发明的曝光用掩模为了解决上述问题，具备：透明基板；第一图案部分，其在该透明基板上由具有规定形状的一个以上的遮光膜形成；半透明膜，其形成在包含形成有所述第一图案部分的第一图案区域的区域，且透过曝光光线的透射率比所述遮光膜高。

本发明的曝光用掩模，例如在制造薄膜晶体管的制造工艺中的光刻工序中被使用。本发明的曝光用掩模形成为，对于由曝光装置照射的曝光光线透射率分等级地变化的灰度掩模。

根据本发明的曝光用掩模，在例如石英玻璃等透明基板上，具备由例如铬膜等形成的遮光膜和由例如氧化铬膜等形成的半透明膜。

遮光膜，在透明基板上的第一图案区域形成例如条状的遮光膜、点状的遮光膜重复的第一图案部分，并且例如在透明基板上的与第一图案区域互相不同的第二图案区域(典型的，在与第一图案区域邻接的区域)例如在整个面形成第二图案部分。

半透明膜为透过曝光光线的透射率比遮光膜高的半透明膜。半透明膜，在透明基板上的包括形成有第一图案的部分的第一图案区域(例如，第一和第二图案区域)的区域，例如以覆盖遮光膜的方式(即，比透明基板上的层叠构造中的遮光膜更靠上层侧)形成。另外，半透明膜也可以在比透明基板上的层叠构造中的遮光膜更靠下层侧形成(即，作为透明基板和遮光膜之间的层)。

因而，可以使透明基板上的第一图案区域中的对曝光光线的透射率、与透明基板上的形成有遮光膜的区域中的与第一图案区域不同的区域(例如第二图案区域)中的对曝光光线的透射率互相不同。即，本发明的曝光用掩模可以作为灰度掩模发挥作用。

这里，在本发明中尤其在包括第一图案区域的区域形成半透明膜。因而，使曝光光线经由曝光用掩模照射到抗蚀剂膜(或光致抗蚀剂膜，即由涂敷在基板上的感光性材料形成的膜)时，可以抑制因将与遮光膜对应的图案转印到抗蚀剂膜，而在抗蚀剂膜的表面形成凹凸(换而言之，在抗蚀剂膜的表面上的波浪形状)的情况。即可以平坦地形成与抗蚀剂膜的第一图案区域所对应的区域中的表面。

换而言之，在本发明中，尤其是，在透明基板上的第一图案区域中没有形成遮光膜的区域(例如，遮光膜，在第一图案区域中以规定间隔排列多个线状的遮光部、在具有条状的图案的情况下的相邻接的条状的遮光部之间的区域)也形成半透明膜，由此可以缓和第一图案区域中形成有遮光膜的区域和未形成遮光膜的区域之间对曝光光线的透射率之差。因而，可以防止或抑制与遮光膜的形状对应的图案转印到抗蚀剂膜。