[发明专利]多色调光掩模及其制造方法、以及图案转印方法

说明书

技术领域

本发明涉及在光刻工艺中使用的多色调光掩模及其制造方法、以及 图案转印方法。

背景技术

以往，在液晶装置等电子设备的制造中，利用光刻工艺，使用具有 规定图案的光掩模在规定曝光条件下，对形成在所要蚀刻的被加工层上 的抗蚀剂膜进行曝光来转印图案，并通过对该抗蚀剂膜进行显影来形成 抗蚀剂图案。然后，将该抗蚀剂图案作为色调掩模来蚀刻被加工层。

近年来，电子设备制造商认识到3色调以上的多色调掩模的实用性， 因此这种多色调光掩模的用途已经变得十分广泛。在该3色调以上的多 色调光掩模中，具有由透过曝光光的一部分的半透光膜构成的半透光部。 作为这种多色调光掩模，具有日本特开2007-271696号公报所公开的多色 调光掩模。

另一方面，这种多色调光掩模已经被用作液晶显示装置制造用的大 型光掩模。对于这种用途的光掩模而言十分重要的是：通过减小光掩模 面内的透过率偏差，使在使用该掩模时形成在被转印体上的抗蚀剂残膜 值恒定。这是因为，这种方式可以大大提高该被转印体的加工精度和稳 定性。但是，在日本专利2007-271696号公报所公开的技术中，虽然减小 了光掩模个体间的透过率偏差，但是没有解决减小光掩模面内的透过率 偏差的课题。

发明内容

本发明正是鉴于上述问题而完成的，其示例性的目的在于提供能减 小光掩模中面内的透过率偏差的多色调光掩模及其制造方法。

本发明一个方式的多色调光掩模在透明基板上分别形成有遮光膜以 及透过曝光光的一部分的半透光膜，并通过对各个膜实施规定的构图而 形成包含遮光部、透过曝光光的一部分的半透光部以及透光部的转印图 案，该多色调光掩模的特征在于，在所述半透光膜的至少一部分上，至 少对表面部分进行改质，并且所述转印图案中存在的半透光部的透过率 面内分布范围为2％以内。

上述多色调光掩模通过如下方式得到：分别对透过曝光光的一部分 的半透光膜和遮光膜实施基于湿蚀刻的构图，形成所述转印图案，对所 述转印图案中半透光膜的至少一部分进行表面改质处理，改变所述半透 光膜的曝光光透过率。并且能够提高耐药性。根据这种多色调光掩模， 能够减小光掩模中面内的透过率偏差。

在上述多色调光掩模中，优选所述半透光膜由含有金属硅化物的材 料构成。

在上述多色调光掩模中，优选所述半透光膜由实质上不含有氮的材 料构成。

本发明另一方式的多色调光掩模的制造方法准备在透明基板上形成 有遮光膜和透过曝光光的一部分的半透光膜的光掩模坯体，并通过对各 个膜实施规定的构图而形成包含遮光部、透过曝光光的一部分的半透光 部以及透光部的转印图案，该制造方法的特征在于包括以下工序：图案 形成工序，分别对所述半透光膜和所述遮光膜实施基于蚀刻的构图，形 成所述转印图案；以及表面改质工序，对所述转印图案中半透光膜的至 少一部分进行表面改质处理，改变所述半透光膜的曝光光透过率，减小 所述转印图案中存在的半透光部的透过率面内分布范围。关于所述蚀刻， 至少所述半透光膜的蚀刻在采用湿蚀刻时效果显著。

根据该方法，能够得到面内的半透光部的透过率偏差较小的多色调 光掩模。此外，在该方法中，能够对由于种种因素而导致透过率较低的 区域选择性地实施表面改质处理，所以能够只修正透过率不适当的部分， 能够有效抑制面内偏差。因此，优选表面改质处理包括对所述光掩模面 内所选择的部分进行不同于其他部分的处理。

在所述多色调光掩模的制造方法中，优选所述表面改质工序包括提 高所述半透光膜的耐药性的处理。此外，在所述多色调光掩模的制造方 法中，优选所述表面改质处理是对所述转印图案中的半透光部照射规定 能量的处理。

在所述多色调光掩模的制造方法中，优选所述表面改质处理是对所 述转印图案中的半透光部实施加热的处理。

在所述多色调光掩模的制造方法中，优选在所述图案形成工序后具 有测定所述多个半透光部的透过率的工序，在所述表面改质工序中，根 据所述测定结果对半透光膜的至少一部分进行表面改质处理，以减小所 述转印图案中的多个半透光部的透过率的面内分布范围，并优选使其成 为2％以下。另外，优选所述透过率的测定是后述的有效透过率的测定。