[发明专利]光掩模和光掩模坯以及光掩模的制造方法

说明书

提供能够兼顾图案的细微化和多灰阶的半色调掩模。在透明基板上具有相移膜和半透膜的层叠区域、以及由曝光光的光透过率比上述层叠区域高的半透膜构成的半透过区域，上述层叠区域具有与上述半透过区域和/或露出透明基板的透明区域接触的边界部，上述相移膜使曝光光的相位偏移，而且，上述层叠区域相对于曝光光的光透过率为1～8％。在上述边界部，曝光光的强度分布急剧变化，能够改善被曝光的光致抗蚀剂图案的剖面形状。

技术领域

本发明涉及在平板显示器等中使用的具有多灰阶的半色调掩模功能的光掩模和光掩模坯以及光掩模的制造方法。

背景技术

在平板显示器等的技术领域中，使用被称作半色调掩模的多灰阶光掩模，其具有利用半透膜的光透过率限制曝光量的功能。

半色调掩模通过透明基板、遮光膜、以及具有它们之间的光透过率的半透膜，能够实现3灰阶或其以上的多灰阶光掩模。

在专利文献1中公开了如下方法：对在透明基板上形成有遮光膜的光掩模坯进行加工，在形成遮光膜的图案后，形成半透膜，通过使遮光膜和半透膜形成图案，而形成半色调掩模。

这样的半色调掩模有时用于如下情况，例如在平板显示器的制造工序中，在TFT(薄膜晶体管)的沟道区域和源极/漏极电极形成区域中，通过单次曝光工序形成膜厚分别不同的光致抗蚀剂图案，从而削减光刻工序。

另一方面，为了实现平板显示器的高画质化，布线图案的细微化需求越来越高。专利文献2中公开了设置有移相部件的相移掩模，在想利用投影曝光机对接近分辨率极限的图案进行曝光的情况下，为了确保曝光余量，该移相部件在遮光区域的边缘部使相位反转。

现有技术文献

专利文献

【专利文献1】日本专利公开公报特开2005-257712号

【专利文献2】日本专利公开公报特开2011-13283号

发明内容

发明要解决的技术问题

在半色调掩模中，在半透膜和遮光膜的边界部分处的曝光光强度的变化比较缓和，在使用半色调掩模进行曝光后的光致抗蚀剂中，在这样的边界部分处的剖面形状显示出平缓的倾斜，处理余量降低，其结果是，难以形成细微的图案。

通过使用相移掩模来提高分辨率，能够实现图案进一步的细微化，但是，不可能像半色调掩模一样削减光刻工序。因此，在用于平板显示器的制造的情况下，无助于制造成本的降低。

与半色调掩模方式不同的、细微图案类型的灰色调掩模虽然能够在遮光部和半透过部之间得到比较陡峻的曝光光强度分布，但是存在焦点深度变浅的问题。

这样，在以往的光掩模中，不可能同时兼顾平板显示器等的制造成本的削减和分辨率的问题。

鉴于上述课题，本发明的目的在于，提供能够兼顾光刻工序的削减和图案的进一步细微化的光掩模和其制造方法。

用于解决问题的手段

本发明的光掩模的特征在于，该光掩模具有：在透明基板上由半透膜构成的半透过区域；从所述透明基板侧依次层叠使曝光光的相位反转的相移膜和所述半透膜的层叠区域；以及露出所述透明基板的透明区域，所述层叠区域具有与所述半透过区域相接的边界部或与所述透明区域相接的边界部，或者，具有与所述半透过区域相接的边界部和与所述透明区域相接的边界部，所述半透过区域对于曝光光的光透过率大于所述层叠区域对于曝光光的光透过率，小于所述透明基板对于曝光光的光透过率，所述半透膜的相移角是0.1度以上20度以下。

通过采用这样的光掩模的结构，层叠区域和透明区域之间的曝光光的相位差大致为180度，使用光掩模通过曝光得到的光致抗蚀剂的剖面形状在相当于层叠区域和透明区域之间的边界部的部位处变化急剧，能够得到良好的矩形性。