[发明专利]曝光方法和网目调型移相掩模

说明书

本申请是申请号为200610073208.1、申请日为2006年4月5日、发明名称为“曝光方法和网目调型移相掩模”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及网目调型移相掩模和使用该掩模进行的曝光方法。

背景技术

在半导体元件、显示器等的制造中，在由半导体、玻璃、树脂等构成的基板上设置的材料(层)上所涂敷的光刻胶的表面上使用了对在光掩模上形成的电子电路的图案(以下简单称为「图案」)进行曝光、转印的光刻。此外，即使在液晶显示装置的制造工序中，也使用了光刻的技术，具有以下示出的那样的特征。

例如，在液晶显示装置的制造工序中的光刻中，为了对大面积的曝光对象面高速地进行曝光，将曝光倍率定为等倍率。

此外，对于曝光中被使用的光的波长来说，如果使用比现在较多地使用的i线(波长365nm)短的波长，则具有可得到深的焦深的优点，为了得到这样的短波长，例如可考虑使用准分子激光器。但是，由于准分子激光器的价格高、此外存在振荡不稳定、保养困难这样的问题，故使用了价格比较低、此外工作稳定、保养容易的超高压水银灯的i线。

再者，伴随被曝光的图案的微细化的要求，要求在维持了曝光倍率和曝光波长的原有状态下实现曝光尺寸的微细化。但是，只要使用目前的铬掩模，由于曝光尺寸的微细化导致焦深的变浅，故试验了采用可得到比较深的焦深的网目调型移相掩模作为被使用的光掩模。

上述网目调型移相掩模具备容许从光源发射的光通过的基准区域和容许上述光的一部分通过的振幅相位调制区域。按照上述网目调型移相掩模，由于通过了上述基准区域的光与通过了上述振幅相位调制区域的光的相位反转(180°的相位差)，故在两通过光的边界部上引起因相位反转导致的光强度下降，可抑制在曝光对象面中的光强度分布的下部的扩展(「光刻技术的话题」1997年10月20日株式会社工业调查会发行第229～232页)。因此，可得到比铬掩模深的焦深。

但是，关于光掩模的焦深的深浅，一般来说，可通过看像面附近的光强度分布(空中像)来判断。即，在关于光轴方向上述光强度分布的变化小时，可判断焦深深。利用像面附近的光强度分布也可评价上述网目调型移相掩模中的焦深，知道了关于光轴方向光强度分布的变化比铬掩模小、即焦深深。再有，已知在掩模的图案比波长充分地大时，像面附近的光强度分布对于像面对称(镜对称)。

但是，根据发明者研究的结果可知，即使在上述网目调型移相掩模中，在其上形成的图案的尺寸与光源光的波长相比与其为同等程度或比其小时，该光强度分布的对于光轴的变化变大。此外，已知了伴随光强度分布对于像面呈非对称这样的现象。其结果，存在焦深变浅这样的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供下述的网目调型移相掩模和使用了该网目调型移相掩模的曝光方法：即使是网目调型移相掩模且在其上形成的图案的尺寸与光源光的波长为同等程度的大小，也使空中像对于像面呈对称，其结果，减小了光强度分布的关于光轴方向的变化，使焦深变深。

本发明是一种使用具有容许从光源发射的光通过的基准区域和容许上述光的一部分通过的振幅相位调制区域的网目调型移相掩模对曝光对象面进行曝光的方法，其特征在于：

上述网目调型移相掩模的振幅相位调制区域中的下述式的φ的值比上述基准区域中的下述式的φ的值大182°～203°，

φ＝φ1-φ2

φ1=360deg×Σini×ti/λ]]>

其中，i：各区域中存在的相位调制层的编号，n_i：各区域中存在的第i相位调制层的折射率，t_i：各区域中存在的第i相位调制层的厚度，λ：光的波长，