[发明专利]用于平板显示器的相移掩模坯件和光掩模

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于平板显示器（下文称为FPD）的相移掩模坯件和光掩模，且更确切地说，本发明涉及一种用于FPD的掩模坯件和光掩模，其中相移层图案的截面的斜坡可以陡峭地形成。

背景技术

在用于制造FPD装置或半导体大型集成（下文称为LSI）装置的平板印刷工艺中，通常使用从掩模坯件制造成的光掩模来转印图案。

掩模坯件是通过以下步骤来获得：在由合成石英玻璃形成的透光衬底的主表面上形成包含金属材料的薄膜，随后在所述薄膜上形成抗蚀层。光掩模的形状是通过图案化掩模坯件中的薄膜而形成。此处，可以根据光学特性将薄膜分为遮光层、抗反射层（ARL）、相移层、半透射层，以及反射层，并且可以同时使用这些薄膜中的至少两者。

用于制造LSI装置的光掩模的一条边的尺寸通常为6英寸（或152mm），而用于制造FPD装置的光掩模的一条边的尺寸为300mm或更长，这比用于制造LSI装置的光掩模一条边的尺寸相对更大。

近年来，像高度集成的LSI装置一样，在FPD装置中，随着集成密度的增加导致设计规则的收缩，用于形成精细图案的光掩模的图案也需要精确地按比例缩小。为了在FPD装置中形成更精细的图案，需要高的图案分辨率。为此，采用了减小用于形成图案的光源的波长并且增加透镜的孔径的方法。然而，当光源的波长减小并且透镜的孔径增加时，图案分辨率可能会增加，但是由于低焦深（DOF）而导致了在获得实际图案分辨率方面有所限制。使用相移层的相移光掩模已经被开发出来克服上述限制，与二元光掩模相比，相移光掩模更能增加图案分辨率。

图1为示出了相移光掩模的光学特性的图，而图2为示出了二元光掩模的分辨率与相移光掩模的分辨率之间的比较的图。参考图1，相移光掩模是通过在透明衬底1上形成透射比为3%至10%的相移层2来进行配置的。透射穿过相移层2的曝光与不透射穿过相移层2的曝光形成了180°的相位差，使得分辨率可能由于相移层2之间的边界处的相消干涉而增加。并且，参考图2，相移光掩模可以用比二元光掩模高的分辨率来曝光精细的图案。

如上所述，近来，用于制造FPD装置的光掩模的图案也需要按比例缩小。由于FPD装置需要具有较大的屏幕和较高的分辨率，因此像素尺寸应被减小。作为必然的结果，需要使图案微型化。然而，由于FPD装置是使用相等放大倍率的曝光设备来制造的，因此要将FPD装置的图案线宽减小到LSI装置的图案线宽那么窄，几乎是不可能的。用于制造FPD装置的光掩模是每一条边为300mm或更长的大尺寸光掩模，并且具有各种尺寸。因此，不易于开发出与用于制造FPD装置的光掩模的尺寸相符的缩减曝光设备。

近来，在使用相等放大倍率的曝光设备时为了提高用于制造FPD装置的光掩模的分辨率，使用MoSi化合物或Cr化合物来形成单层型的相移层，该化合物用于用以制造LSI装置的光掩模中，并且随后使用适于大面积层的湿法蚀刻工艺来图案化所述相移层。然而，由于不易于对含有MoSi（它含有适于干法蚀刻工艺的材料）的相移层进行湿法蚀刻，因此在图案化过程中会出现问题。并且，在湿法蚀刻过程中，在含有Cr的相移层的被蚀刻表面中形成了缓坡。也就是说，由于含有Cr的常规相移层形成为单层型，因此在使用蚀刻剂进行图案化的过程中会发生各向同性蚀刻。结果是，在图案边缘部分的被蚀刻表面中形成了缓坡。

在图案边缘部分中形成的斜坡在图案边缘部分与剩余部分之间引起了相变差，并且影响相移层的均匀性。此外，图案边缘部分中的相移层斜坡导致相移层之间的边界变得不清晰，从而妨碍了精细图案的形成。

发明内容

【技术问题】

本发明针对的是一种用于平板显示器（FPD）的相移掩模坯件和光掩模，其中相移层的厚度可以被减小，并且边缘部分的截面的斜坡可以陡峭地形成，从而使相移层图案之间的边界变得清晰。

本发明还针对一种用于FPD的相移掩模坯件和光掩模，它可以确保相移层的均匀性并且能够制造具有更精细图案的大面积FPD产品。

【技术解决方案】

本发明的一个方面提供了一种用于平板显示器（FPD）的相移光掩模，其包括设置在透明衬底上的相移层图案。该相移层图案具有至少两个膜相堆叠的结构。

在相移层图案的边缘部分中上边缘与下边缘之间的尾部尺寸（tail size）可以从0nm到100nm变动。