TWI597560B - 光罩之製造方法、光罩及平面顯示器之製造方法 - Google Patents

Description

光罩之製造方法、光罩及平面顯示器之製造方法

本發明係關於一種用以將圖案轉印至被轉印體之光罩之製造方法、光罩及使用有該光罩之平面顯示器之製造方法。

近年來，期望液晶面板等平面顯示器之配線圖案之微細化。繼而，期望此種微細化之理由在於：不僅會提高圖像品質例如提高平面顯示器之亮度，提高反應速度，而且自節能之觀點考慮，亦存在有利之方面。隨之，對於用以製造平面顯示器之光罩而言，對於微細圖案之線寬精度之要求亦提高。

作為先前技術，例如於下述專利文獻1中揭示有如下相位偏移遮罩，該相位偏移遮罩係使遮光膜圖案化，且以包覆遮光膜之方式，形成相對於i射線具有180°之相位差之膜厚之相位偏移層而成，藉此，能夠形成微細且精度高之圖案。專利文獻1所揭示之相位偏移遮罩之製造方法係使透明基板上之遮光層圖案化，以包覆該遮光層之方式而於透明基板上形成相位偏移層，且使該相位偏移層圖案化者。已揭示了藉由相位之反轉作用而形成光強度最小之區域，從而可使曝光圖案更鮮明。

又，下述專利文獻2中揭示有如下光罩及其製造方法，該光罩之 特徵在於：其係具備使透明基板上之下層膜及上層膜分別圖案化而形成之包含透光部、遮光部、半透光部之轉印用圖案的光罩，上述透光部係由上述透明基板露出而成，上述遮光部係於上述透明基板上，使上層膜積層地形成於上述下層膜上而成，上述半透光部係上述下層膜形成於上述透明基板上而成，且具有與上述遮光部之邊緣相鄰接地形成之1.0μm以下之固定線寬的部分。藉此，可提供具備微細且精度高之轉印用圖案之光罩。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2011-13283號公報

[專利文獻2]日本專利特開2013-134435號公報

然而，難以藉由單純地使光罩之轉印用圖案微細化而使平面顯示器之配線圖案微細化。

根據上述專利文獻1所揭示之相位偏移遮罩，遮光層形成於透明基板上，相位偏移層形成於該遮光層之周圍，能夠相對於300nm以上且500nm以下之複合波長區域中之任一種光而具有180°之相位差。可利用此種相位偏移層獲得相位偏移效果，另一方面，實際上不易獲得此種相位偏移遮罩。根據專利文獻1之相位偏移遮罩之製造方法，遮光層與相位偏移層之相對位置關係會受到兩次描繪之相互之對準偏差的影響。因此，會產生如下缺陷，即，形成於遮光層周圍之相位偏移層之寬度不固定，相位偏移效果產生不均。

另一方面，對於上述專利文獻2所揭示之光罩而言，於其製造方法中藉由一次描繪而形成之抗蝕圖案決定上層膜與下層膜之圖案化之位置。因此，存在如下優點：可穩定且正確地形成窄寬度(1.0μm以 下)之固定寬度部分(以下亦稱為「緣邊部」)。根據本發明者之研究，於實施兩次描繪步驟之情形時，有時會產生0.1μm~0.5μm左右之相互之對準偏差，難以完全阻止該相互之對準偏差。因此，根據專利文獻2所揭示之光罩，無法正確地形成尺寸小之圖案之先前之缺陷得以解決。

然而，根據專利文獻2之光罩之製造方法，重要的是下層膜與上層膜之蝕刻特性不同，即，相對於一方之膜之蝕刻劑，另一方之膜具有耐受性。於該情形時存在如下問題：雖可穩定地形成緣邊部，但於下層膜與上層膜具有共通之蝕刻特性之情形時，難以形成緣邊部。

此處，參照表示上述專利文獻2之光罩之製造方法之圖8，對上述問題進行說明。本申請案之圖8轉記了專利文獻2之圖3。

假定圖8(D)所示之下層膜20p與上層膜30a具有共通之蝕刻特性。於該情形下，通常當於圖8(E)之上層膜圖案化步驟中，欲對上層膜30a進行側蝕而形成緣邊部時，會導致下層膜20p與上層膜30a同時受到蝕刻而溶出。其結果，可設想無法形成如圖8(F)所示之由下層膜20p露出而成之寬度窄的緣邊部。即，認為當欲採用專利文獻2之方法時，需要於下層膜與上層膜中採用蝕刻特性彼此不同之材料。本發明者已著眼於該方面。

另一方面，於使用蝕刻特性共通之下層膜與上層膜，使該兩個膜分別圖案化而形成轉印用圖案之情形時，可考慮使蝕刻終止膜介於該兩個膜之間。該蝕刻終止膜使用具有與下層膜及上層膜不同之蝕刻特性之材料，且對於下層膜及上層膜之蝕刻劑具有耐受性。只要使此種蝕刻終止膜介於下層膜與上層膜之間，且利用分別適合於下層膜與上層膜之蝕刻劑，依序對該下層膜與上層膜進行蝕刻，則能夠對下層膜與上層膜分別形成所期望之圖案。

因此，考慮準備如下光罩基底，應用上述專利文獻2所揭示之方 法而進行無對準偏差之圖案化，該光罩基底係於透明基板上依序積層下層膜、蝕刻終止膜及上層膜，且於其表面形成光阻膜而成。本申請案之圖9係表示該步驟之參考圖。

首先，準備如圖9(a)所示之於透明基板1上依序積層下層膜2、蝕刻終止膜3及上層膜4而成之光罩基底。

該光罩基底於透明基板1上形成有半透光膜作為下層膜2，於該半透光膜上形成有蝕刻終止膜3，進而形成有遮光膜作為上層膜4。於最上層塗佈形成有正型之光阻膜5。此處，半透光膜係使得用於光罩曝光之曝光之光的一部分透過之膜，遮光膜實質上遮光。又，例如若將半透光膜與遮光膜均設為包含Cr之材料，則能夠藉由Cr用之蝕刻劑(由於此處採用濕式蝕刻，故而該蝕刻劑為蝕刻液)進行蝕刻。另一方面，蝕刻終止膜包含對於Cr用蝕刻劑具有耐受性之材料，此處包容如下材料，該材料包含矽化鉬。

其次，使用雷射描繪裝置而對上述光罩基底進行描繪、顯影，藉此形成抗蝕圖案5a(參照圖9(b))。

其次，將該形成之抗蝕圖案5a作為遮罩，對上層膜4進行蝕刻而形成上層膜圖案4a(參照圖9(c))。此處，使用含有硝酸鈰銨之蝕刻液作為Cr用蝕刻液。

其次，將蝕刻液改換為氫氟酸系之蝕刻液，對蝕刻終止膜3進行蝕刻從而形成蝕刻終止膜圖案3a(參照圖9(d))。

再次，使用Cr用之蝕刻液，對下層膜2進行蝕刻(參照圖9(e))。透明基板1之一部分露出而形成透光部。

其次，與專利文獻2之(E)步驟(參照本申請案之圖8(E))同樣地，為了形成緣邊部，進而利用Cr用蝕刻液進行追加蝕刻。此時，上述抗蝕圖案5a成為遮罩，對上層膜4a進行側蝕(參照圖9(f))。其中，同樣亦對與上層膜4a相同之Cr系之下層膜2a進行側蝕。

進而，進而繼續進行追加蝕刻，進行側蝕(參照圖9(g))。

其後，剝離除去抗蝕圖案5a(參照圖9(h))。

最後，蝕刻除去蝕刻終止膜3a之後，如圖9(i)所示，與圖8(F)所示之下層膜20p不同，未形成僅由下層膜2c露出而成之緣邊部。

因此，可設想於下層膜與上層膜之蝕刻特性共通之情形時，無法應用專利文獻2之製法，利用一次描繪而使兩個膜分別圖案化為不同之尺寸。再者，根據使一個膜圖案化後，使另一個膜成膜且圖案化之方法(專利文獻1之方法)，雖能夠與膜素材無關地使各個膜圖案化，但由於會因兩次描繪而產生對準偏差，故而無法形成具有微細寬度之圖案。

因此，本發明之目的在於提供即使於下層膜與上層膜之蝕刻特性共通之情形時，亦能夠穩定且正確地形成寬度窄的緣邊部之方法，藉此，提供具備微細且高精度之轉印用圖案之光罩、該光罩之製造方法及平面顯示器之製造方法。

本發明者為了解決上述問題，著眼於下層膜與上層膜之側蝕特性而進行了仔細研究，結果發現可藉由具有以下構成之發明而解決上述問題，從而完成了本發明。

即，本發明具有以下構成。

(構成1)

一種光罩之製造方法，其特徵在於：其係具備轉印用圖案之光罩之製造方法，上述轉印用圖案係藉由使形成於透明基板上之下層膜、蝕刻終止膜及上層膜分別圖案化而形成，上述光罩之製造方法包括：準備光罩基底之步驟，上述光罩基底係由上述下層膜、上述蝕刻終止膜及上述上層膜依序積層於上述透明基板上而成；上層膜預蝕刻步驟，其將形成於上述上層膜上之抗蝕圖案作為遮罩而對上述上層膜 進行蝕刻；至少將經蝕刻之上述上層膜作為遮罩而對上述蝕刻終止膜進行蝕刻之步驟；下層膜蝕刻步驟，其至少將經蝕刻之上述蝕刻終止膜作為遮罩而對上述下層膜進行蝕刻；以及上層膜側蝕步驟，其至少將上述抗蝕圖案作為遮罩而對上述上層膜進行側蝕，藉此，形成藉由使上述上層膜之邊緣較上述下層膜之邊緣後退特定寬度而成之緣邊部，上述下層膜包含可藉由上述上層膜之蝕刻劑蝕刻之材料，上述蝕刻終止膜包含對於上述上層膜之蝕刻劑具有耐受性之材料。

(構成2)

如構成1之光罩之製造方法，其特徵在於：於上述上層膜側蝕步驟之後，將上述上層膜作為遮罩而對上述蝕刻終止膜進行蝕刻，使上述下層膜之表面於上述緣邊部露出。

(構成3)

如構成1或2之光罩之製造方法，其特徵在於：於上述上層膜側蝕步驟中，將所形成之上述緣邊部之緣邊寬度設為上述特定寬度，當將該緣邊寬度設為W(μm)時，0<W≦1.0。

(構成4)

如構成1至3中任一項之光罩之製造方法，其特徵在於：當將上述下層膜之膜厚設為A(Å)時，A≦300。

(構成5)

如構成1至4中任一項之光罩之製造方法，其特徵在於：於上述上層膜側蝕步驟中，每單位時間之上述上層膜之平均側蝕量為上述下層膜之平均側蝕量之1.5倍以上。

(構成6)

如構成1至5中任一項之光罩之製造方法，其特徵在於：當將上述下層膜之膜厚設為A(Å)，將上述上層膜之膜厚設為B(Å)時，B≧2A。

(構成7)

如構成1至6中任一項之光罩之製造方法，其特徵在於：上述轉印用圖案包括：透光部，其由上述透明基板表面露出而成；遮光部，其由上述下層膜、上述蝕刻終止膜及上述上層膜積層於上述透明基板上而成；以及半透光部，其由上述下層膜或上述下層膜與上述蝕刻終止膜之積層膜形成於上述透明基板上而成，上述緣邊部為位於上述透光部與上述遮光部之間之固定寬度之上述半透光部。

(構成8)

如構成1至7中任一項之光罩之製造方法，其特徵在於：上述下層膜係對於用於上述光罩曝光之曝光之光之透射率為5%~80%的半透光膜。

(構成9)

如構成1至8中任一項之光罩之製造方法，其特徵在於：上述轉印用圖案包含線與間隙圖案。

(構成10)

如構成1至8中任一項之光罩之製造方法，其特徵在於：上述轉印用圖案包含孔圖案或點圖案。

(構成11)

如構成1至10中任一項之光罩之製造方法，其特徵在於：上述下層膜對於用於上述光罩曝光之曝光之光中所含之代表性波長之光的相位偏移量為60度以下。

(構成12)

一種光罩，其特徵在於：其係於透明基板上包括轉印用圖案者，上述轉印用圖案包括：透光部，其由上述透明基板表面露出而成；遮光部，其由下層膜、蝕刻終止膜及上層膜積層於上述透明基板上而成；以及緣邊部，其為鄰接於上述遮光部而以特定寬度形成者， 且由上述下層膜或上述下層膜與上述蝕刻終止膜之積層膜形成於上述透明基板上而成，上述下層膜包含可藉由上述上層膜之蝕刻劑蝕刻之材料，上述蝕刻終止膜包含對於上述上層膜之蝕刻劑具有耐受性之材料。

(構成13)

如構成12之光罩，其特徵在於：當將上述緣邊部之寬度設為W(μm)時，0<W≦1.0。

(構成14)

如構成12或13之光罩，其特徵在於：當將上述下層膜之膜厚設為A(Å)時，A≦300。

(構成15)

如構成12至14中任一項之光罩，其特徵在於：當將上述下層膜之膜厚設為A(Å)，將上述上層膜之膜厚設為B(Å)時，B≧2A。

(構成16)

如構成12至15中任一項之光罩，其特徵在於：上述轉印用圖案包含線與間隙圖案。

(構成17)

如構成12至15中任一項之光罩，其特徵在於：上述轉印用圖案包含孔圖案或點圖案。

(構成18)

一種平面顯示器之製造方法，其包括如下步驟：準備藉由如構成1至11中任一項之光罩之製造方法而製造之光罩、或如構成12至17中任一項之光罩，藉由曝光裝置將上述轉印用圖案轉印至被轉印體上。

根據本發明，即使於下層膜與上層膜之蝕刻特性共通之情形 時，亦能夠穩定且正確地形成寬度窄的緣邊部。根據本發明，可緩和與用於光罩之下層膜與上層膜之材料相關之制約，且可穩定且正確地形成寬度窄的圖案。

又，藉此，可提供具備微細且精度高之轉印用圖案之光罩及其製造方法。又，使用本發明所獲得之光罩而製造平面顯示器，藉此，能夠實現平面顯示器之配線圖案之微細化。

1‧‧‧透明基板

2、2a、2c、20p‧‧‧下層膜

2b‧‧‧半透光膜

3‧‧‧蝕刻終止膜

3a‧‧‧蝕刻終止膜(蝕刻終止膜圖案)

4、30a‧‧‧上層膜

4a‧‧‧上層膜圖案

4b、4c‧‧‧遮光膜圖案

5‧‧‧抗蝕膜

5a‧‧‧抗蝕圖案

200‧‧‧光罩基底

300‧‧‧光罩

A‧‧‧遮光部

H‧‧‧孔部

R、Rl、Rr‧‧‧緣邊部

W‧‧‧緣邊寬度

圖1(a)~圖1(i)係依照步驟順序而表示本發明之一實施形態之光罩之製造方法的光罩基底等之剖面構成圖。

圖2係表示半透光膜之膜厚為430Å時之蝕刻時間與遮光膜(上層膜)及半透光膜(下層膜)之側蝕量之相互關係的圖。

圖3係表示半透光膜之膜厚為280Å時之蝕刻時間與遮光膜(上層膜)及半透光膜(下層膜)之側蝕量之相互關係的圖。

圖4係表示半透光膜之膜厚為210Å時之蝕刻時間與遮光膜(上層膜)及半透光膜(下層膜)之側蝕量之相互關係的圖。

圖5係表示半透光膜之膜厚為160Å時之蝕刻時間與遮光膜(上層膜)及半透光膜(下層膜)之側蝕量之相互關係的圖。

圖6係表示Cr系半透光膜之透射率與膜厚之相互關係之圖。

圖7(a)、圖7(b)、圖7(c)係分別表示光罩之轉印用圖案例之俯視圖。

圖8(A)~圖8(F)係表示先前文獻所揭示之光罩之製造步驟之圖。

圖9(a)~圖9(i)係表示應用有先前文獻所揭示之方法之光罩之製造步驟的參考圖。

以下，參照圖式對用以實施本發明之形態進行詳述。

圖1係依照步驟順序而表示本發明之一實施形態之光罩之製造方 法的光罩基底等之剖面構成圖。

首先，如圖1(a)所示，準備光罩基底200。該光罩基底200具備與上述圖9(a)相同之構成。即，於透明基板1上依序積層有下層膜2、蝕刻終止膜3及上層膜4，進而於最表面形成有抗蝕膜5。

作為本實施形態之光罩200中所使用之透明基板1，可使用將玻璃等透明材料研磨得平坦、平滑所得之透明基板。作為用於製造平面顯示器等顯示裝置之光罩200，主平面之一邊為300mm以上者較佳。

於本實施形態中，下層膜2設為半透光膜，上層膜4設為遮光膜。

關於上述半透光膜之材料，於Cr系之情形時，除了可使用Cr單體之外，亦可使用Cr之化合物(Cr之氧化物、氮化物、碳化物、氮氧化物、碳氮化物、碳氮氧化物等)。能夠藉由Cr用之蝕刻劑(例如包含硝酸鈰銨之蝕刻液)對該Cr系之半透光膜進行蝕刻。

又，上述半透光膜亦可設為Si系之膜。於該情形時，亦可使用Si之化合物(SiON等)或過渡金屬矽化物(MoSi等)之化合物。作為MoSi之化合物，可例示MoSi之氮化物、氮氧化物、碳氮氧化物等。

根據光罩之用途而選擇半透光膜所具有之光學特性。例如，半透光膜對於用於光罩曝光之曝光之光之透射率可設為5%~80%。更佳為10%~60%，且相位偏移量為90度以下，更佳可設為5度~60度。

或者，半透光膜對於用於光罩曝光之曝光之光之透射率為2%~30%，更佳為3%~10%，且相位偏移量為90度~270度，更佳可設為150度~210度。

再者，作為用於光罩曝光之曝光之光，包含i射線、h射線、g射線中之任一者之曝光之光較佳，更佳為使用包含全部之i射線、h射線、g射線之波長區域之光源，藉此可獲得充分之照射量。於該情形時，對於波長區域中所含之代表性波長(例如h射線)之透射率及相位 偏移量較佳處於上述範圍內。

又，於本發明中，當將半透光膜之膜厚設為A(Å)時，較佳為A≦300。關於該內容將於下文敍述。

上述光罩基底200中，於上述半透光膜(下層膜2)上形成蝕刻終止膜3。該蝕刻終止膜3設為蝕刻特性與上述半透光膜不同之膜，即具有蝕刻選擇性之膜。因此，於半透光膜為Cr系之情形時，蝕刻終止膜3可設為Si系之膜，於半透光膜為Si系之情形時，蝕刻終止膜3可設為Cr系之膜。作為蝕刻終止膜3之材料之具體例，可列舉與作為上述半透光膜之材料而列舉之材料相同之材料。

又，於上述蝕刻終止膜3上形成遮光膜作為上層膜4。遮光膜之材料設為具有與上述半透光膜共通之蝕刻特性之材料。於本實施形態中，於半透光膜為Cr系之情形時，遮光膜亦設為Cr系之膜。作為遮光膜之材料，可列舉與作為上述半透光膜之材料而列舉之材料相同之材料。再者，較佳為於遮光膜之表面形成具有抗反射功能之表層(抗反射層)，例如，可較佳地列舉Cr化合物層(例如Cr之氧化物等)。

再者，於本實施形態中，半透光膜及遮光膜均為Cr系之膜，蝕刻終止膜為Si系之膜。

上述下層膜2、蝕刻終止膜3、上層膜4等之成膜方法可應用濺鍍法等眾所周知之方法。除了單層地構成各膜之情形之外，亦可積層地構成各膜。又，於不影響本發明之作用效果之範圍內，其他構成膜亦可存在於下層膜2、蝕刻終止膜3、上層膜4中之任一者的上方、下方或中間。

於使用雷射描繪裝置作為描繪裝置之情形時，形成於上述光罩基底200之最表面之抗蝕膜5作為光阻膜。光阻膜可為正型，亦可為負型，但於本實施形態中，作為正型而進行說明。

其次，使用描繪裝置而於上述光罩基底200描繪所期望之圖案， 其次進行顯影，藉此形成抗蝕圖案5a(參照圖1(b))。

繼而，將所形成之抗蝕圖案5a作為遮罩，對上層膜4之遮光膜進行蝕刻(預蝕刻)(參照圖1(c))。藉此，形成上層膜圖案4a。此處，遮光膜為Cr系之膜，因此，藉由Cr用之蝕刻液進行濕式蝕刻。

其次，至少將經蝕刻之遮光膜(上層膜圖案4a)作為遮罩，使用緩衝氫氟酸作為蝕刻液，對蝕刻終止膜3進行蝕刻(參照圖1(d))。藉此，形成蝕刻終止膜圖案3a。

繼而，至少將經蝕刻之蝕刻終止膜(蝕刻終止膜圖案3a)作為遮罩，再次藉由Cr用蝕刻液而對下層膜2之半透光膜進行蝕刻(參照圖1(e))。藉此，形成下層膜圖案2a，並且透明基板1之一部分露出，從而形成透光部。

其次，利用Cr用蝕刻液進行追加蝕刻(上層膜之側蝕)(參照圖1(f))。此時，上述抗蝕圖案5a成為遮罩，遮光膜受到側蝕，藉此，遮光膜之邊緣移動(後退)至較抗蝕圖案5a之邊緣更靠內側處，從而成為遮光膜圖案4b。藉此，遮光膜之邊緣移動(後退)至較蝕刻終止膜3a之邊緣及半透光膜2b之邊緣中之任一者更靠內側處。此時，半透光膜之邊緣亦與蝕刻液接觸，因此，半透光膜亦受到側蝕。然而，實際上若與上述遮光膜作比較，則藉由側蝕產生之半透光膜邊緣之後退量極小。

繼而，進一步繼續進行追加蝕刻(參照圖1(g))。於上述透光部形成(上述圖1(e)步驟)後經過160秒之時間點結束蝕刻。

其結果，藉由遮光膜之側蝕，遮光膜之邊緣進一步移動(後退)至內側，成為遮光膜圖案4c。沿遮光膜之邊緣形成有如下緣邊部，該緣邊部係半透光膜及蝕刻終止膜以較窄之固定寬度突出而成之形態之緣邊部。此處，若將遮光膜之邊緣與半透光膜之邊緣之間隔設為緣邊寬度，則於本實施形態中，緣邊寬度為1μm以下。

繼而，剝離除去抗蝕圖案5a(參照圖1(h))。

然而，於蝕刻除去蝕刻終止膜之情形時(參照下述)，亦可於其後除去抗蝕圖案。即，亦可於全部之蝕刻步驟完成之後，除去抗蝕圖案。

又，接續上述步驟，將表面之遮光膜(上層膜圖案4c)作為遮罩，使用緩衝氫氟酸作為蝕刻液，蝕刻除去已露出之部分之蝕刻終止膜3a，藉此，成為緣邊部(Rl、Rr)之半透光膜表面露出之狀態(參照圖1(i))。

以上述方式獲得之本實施形態之光罩300為具備轉印用圖案之光罩，該轉印用圖案具有：透光部，其由透明基板1露出而成；遮光部，其由半透光膜(下層膜2)、蝕刻終止膜3及遮光膜(上層膜4)積層於透明基板1上而成；以及寬度窄的緣邊部(Rl、Rr)，其於透明基板1上形成有半透光膜且未形成有遮光膜。再者，將對本實施形態之光罩所具備之轉印用圖案進行俯視所得之圖例示於圖7，於後文中對此進行說明。

再者，雖存在如下情形，即，於上述半透光膜蝕刻步驟(圖1(e))中開始對上層側之遮光膜進行側蝕，但該情形無任何缺陷。根據本發明之較佳形態，由於半透光膜之膜厚十分小，且半透光膜蝕刻步驟之時間短，故而於該階段中產生之遮光膜之側蝕量極小。無論如何，可利用上述追加蝕刻(圖1(f)、(g))之步驟，對最終之遮光膜之側蝕量進行調整，獲得所期望之緣邊寬度。

然而，蝕刻除去上述蝕刻終止膜3a之步驟(圖1(i))亦可省略。即，亦能夠使蝕刻終止膜殘留於緣邊部。於該情形時，蝕刻終止膜3只要為使光透過之素材，且適當地選擇其透射率等光學特性即可。

又，即使不設置上述蝕刻終止膜之蝕刻除去步驟，亦可利用其他步驟(例如於全部之蝕刻步驟結束之後，剝離抗蝕圖案或將已完成 之光罩洗淨之過程等)將蝕刻終止膜之露出部分除去。

如上所述，亦可使蝕刻終止膜殘留於緣邊部，但更佳為利用任一個步驟而除去該蝕刻終止膜。

先前，已說明認為於下層膜與上層膜之蝕刻特性共通之情形時，極難以應用專利文獻2之製法，利用一次描繪而使兩個膜分別圖案化為不同之尺寸。然而實際上，根據上述步驟顯而易見，使用具有如圖1(a)所示之積層構造之光罩基底200，利用一次描繪(圖1(b)步驟)與上層膜之側蝕(圖1(f)、(g)步驟)，藉此，可形成如下半透光部，該半透光部係由形成於透明基板1上之半透光膜(下層膜2)之表面、或半透光膜與蝕刻終止膜之積層膜之表面以特定寬度露出而成。本發明者進行仔細研究後才發現了上述內容。

該半透光部為如下部位，其以固定寬度沿遮光部之周緣形成，因此相當於緣邊部。再者，該半透光部位於遮光部與透光部之間，因此，亦可被認作形成於透光部之周緣之緣邊部。於緣邊部，將遮光膜之邊緣(即，遮光部之邊緣)與半透光膜之邊緣之間隔設為緣邊寬度。

已確認於圖1(f)~圖1(g)之步驟中，儘管半透光膜與遮光膜均為可藉由Cr系蝕刻液蝕刻之材料，但半透光膜之每單位時間之側蝕之進行尺寸(側蝕量)小於遮光膜。其結果，應能夠形成上述緣邊部。

與此相關地，將Cr用蝕刻液之蝕刻時間與遮光膜(上層膜)及半透光膜(下層膜)之側蝕量之相互關係表示於圖2~圖5。圖2~圖5分別係對如下情形時之半透光膜與遮光膜各自之側蝕量(邊緣之後退尺寸)進行測定所得之圖，上述情形係指準備於透明基板上依序積層半透光膜、蝕刻終止膜及遮光膜而成之光罩基底，實施圖1(a)~圖1(e)之步驟後，利用Cr用蝕刻液進行側蝕之情形。

於圖2~圖5中，半透光膜之膜厚不同。詳細而言，半透光膜之膜厚於圖2中為430Å(相當於對於h射線之透射率為10%)，於圖3中為 280Å(相當於對於h射線之透射率為20%)，於圖4中為210Å(相當於對於h射線之透射率為30%)，於圖5中為160Å(相當於對於h射線之透射率為40%)。再者，Cr系半透光膜之透射率與膜厚之相互關係如圖6所示。然而，亦可藉由變更半透光膜之組成而將Cr系半透光膜之透射率與膜厚之相互關係設為與圖6不同之相互關係。例如，於藉由濺鍍法進行成膜之情形時，能夠根據所導入之氣體種類(氮、氧、二氧化碳等)及其流量而進行調整。

另一方面，遮光膜之膜厚均設為1200Å(光學濃度為3以上)。

此處，於圖2(半透光膜之膜厚為430Å)之情形時，遮光膜之側蝕速度為平均96nm/min，半透光膜之側蝕速度為平均67nm/min，兩個膜之側蝕速度之差小。又，經過160秒後之兩個膜之側蝕量之差(相當於半透光膜表面露出而形成之緣邊部之寬度(緣邊寬度))為77nm左右。

另一方面，於圖5(半透光膜之膜厚為160Å)之情形時，遮光膜之側蝕速度增加至平均116nm/min，另一方面，半透光膜之側蝕速度停留於平均58nm/min，經過160秒後之兩個膜之側蝕量之差為153nm左右。

即，根據圖2~圖5之結果可知，當半透光膜之膜厚為某程度以下時，半透光膜與遮光膜之側蝕量之差會變得明確，結果會形成如圖1(i)所示之緣邊寬度W之緣邊部(Rl、Rr)。

於本發明中，緣邊寬度W(μm)較佳為0<W≦1.0。更佳為0<W≦0.8，進而較佳為0.05≦W≦0.6。根據本發明，可穩定且正確地形成此種寬度窄的緣邊部，因此，本發明極其有用。

根據本發明者之研究，為了產生兩個膜之側蝕量之差而形成上述緣邊部，可考慮例如對膜材料進行選擇，但更有利的是應用適當範圍之膜厚。

根據上述圖2~圖5之結果可設想，當半透光膜之膜厚為300Å以下時，容易獲得兩個膜之側蝕速度之差。

又，於本發明中，遮光膜之膜厚較佳為相對於半透光膜之膜厚更大，例如較為理想的是當將半透光膜(下層膜)之膜厚設為A(Å)，將遮光膜(上層膜)之膜厚設為B(Å)時，B≧2A。具體而言，B≧800，更佳為B≧1000。

又，根據本發明者之研究，已發現當將上述側蝕步驟中之每單位時間之平均之側蝕量設為「平均側蝕速度」，將半透光膜之平均側蝕速度設為Vh，將遮光膜之平均側蝕速度設為Vo時，於Vo≧1.5Vh，更佳為Vo≧1.8Vh之情形下，容易形成緣邊部。此處之側蝕係指於與基板主面平行之方向上進行之蝕刻。

再者，對圖2與圖3~圖5各自進行比較後，可理解當半透光膜之膜厚小，側蝕受到抑制時，出現了遮光膜之側蝕量反而得到促進之傾向。

本發明所形成之緣邊部之尺寸亦會受到一般所謂之蝕刻速率之影響，該一般所謂之蝕刻速率係指取決於被蝕刻材料與蝕刻劑之組合之蝕刻進行速度。然而，根據本發明者之研究，新發現了即使取決於半透光膜與遮光膜之材料之蝕刻速率無大差異，亦可形成緣邊部。

作為用以實施本發明之蝕刻法，考慮到乾式蝕刻與濕式蝕刻，但為了獲得上述側蝕之效果，具有等向性蝕刻之性質之濕式蝕刻較佳。

上述緣邊部為如下區域，其於將形成於光罩之轉印用圖案轉印至被轉印體時，發揮光學功能。例如，於緣邊部為使曝光之光之代表性波長之相位大致反轉之相位偏移部之情形時(即，於緣邊部之光透射率為2%~30%，且相位偏移量90度~270度之情形時)，可使透過光罩之光之強度分佈更佳，從而提高轉印圖像之對比度。又，於上述緣 邊部不使曝光之光之代表性波長之相位反轉而使一部分之曝光之光透過之情形時(即，於緣邊部之光透射率為5%~80%，且相位偏移量為90度以下之情形時)，可使透過光罩之光量整體增加，從而確實地使被轉印體上之抗蝕膜感光。

圖7(a)~圖7(c)中表示本發明之具體之轉印用圖案例之俯視圖。

圖7(a)~圖7(c)之轉印用圖案均包含透光部、遮光部、及半透光部。透光部係透明基板表面露出而成之部位。遮光部係於透明基板上積層下層膜、蝕刻終止膜及上層膜而成之部位。半透光部係於透明基板上形成有下層膜(或下層膜與蝕刻終止膜之積層膜)且未形成有上層膜之部位。上述緣邊部係由位於上述透光部與遮光部之間之固定寬度之半透光部形成。

再者，於本實施形態中，下層膜、上層膜分別設為半透光膜、遮光膜，但當然無需限於該情形，可為構成光罩之任一種光學膜或功能膜。

又，轉印用圖案內亦可包含緣邊部以外之半透光部例如為具有較緣邊部更大之寬度(例如超過1μm之寬度)之半透光部作為半透光部。

以下，更詳細地對圖7所示之具體之轉印用圖案例進行說明。

圖7(a)係線與間隙圖案之例示。

此處，線部與間隙部以特定之間距配置，該線部包含兩側具有半透光部之緣邊部Rl、Rr之遮光部A，該間隙部包含透明基板露出而成之透光部。本發明之包含半透光部之緣邊部尤其於將微細之圖案轉印至被轉印體上時特別有用，因此，線與間隙圖案之間距P(μm)(P=線寬度L+間隙寬度S)較佳為3μm~7μm，當線寬度L為2μm~4μm，間隙寬度S亦為2μm~4μm時，本發明之效果顯著。

此處，緣邊寬度W(μm)較佳為具有0<W≦1.0之範圍之固定寬 度，如圖7(a)所示，緣邊部對稱地配置於線部之遮光部A之兩側。即，與遮光部A之相對向之兩側之兩條邊緣相鄰接的各緣邊部分別為實質上相同之寬度。當將遮光部A兩側之各緣邊部分別設為Rl、Rr，且將其緣邊寬度分別設為Wl與Wr時，Wr可處於Wl±0.1μm之範圍內。

又，較佳為，上述緣邊部之寬度尺寸較理想的是於光罩面內之不均小，於本發明中，當將緣邊寬度之中心值設為Wc(μm)時，可設為Wc-0.05≦W≦Wc+0.05。

如此，於本發明中，可穩定且正確地於線部之遮光部A之兩側形成對稱且寬度尺寸之不均小的寬度窄的緣邊部之圖案。

又，圖7(b)係孔圖案之例示。

此處，包含中央之透光部之孔部H(例如孔直徑為2μm~20μm左右)鄰接於包含半透光部之緣邊部R且被該緣邊部R包圍，進而被遮光部A包圍。此處，緣邊寬度W較佳為處於與上述線與間隙圖案相同之範圍。又，與透光部之相對向之兩條邊緣相鄰接的例如兩側之緣邊部Rl、Rr之寬度為與上述線與間隙圖案實質上相同之寬度。又，與上述線與間隙圖案同樣地，光罩面內之緣邊寬度之不均亦小。

再者，圖7(b)所例示之孔圖案為如下形狀，即，由半透光部之緣邊部R包圍正方形之透光部之孔部H，進而由遮光部A包圍該半透光部之緣邊部R，但孔圖案並非必需為正方形，亦可為正多邊形(正六邊形、正八邊形等)或其他形狀。該情形時之直徑可設為多邊形之內徑。

又，圖7(c)係點圖案之例示。

此處，中央之遮光部A受到半透光部之緣邊部R包圍而成之點圖案(例如直徑為2μm~20μm左右)進而被透光部包圍。此處，緣邊寬度W較佳為處於與上述線與間隙圖案相同之範圍。又，與中央之遮光 部之相對向之兩條邊緣相鄰接的例如兩側之緣邊部Rl、Rr之寬度為與上述線與間隙圖案實質上相同之寬度。又，與上述線與間隙圖案同樣地，光罩面內之緣邊寬度之不均亦小。

再者，圖7(c)所例示之點圖案為如下形狀，即，由半透光部之緣邊部R包圍正方形之遮光部A，進而由透光部包圍該半透光部之緣邊部R，但點圖案並非必需為正方形，亦可為正多邊形(正六邊形、正八邊形等)或其他形狀。

以上，將本發明之光罩所具有之轉印用圖案之具體例表示於圖7(a)~圖7(c)而進行了說明，但當然該等圖案為例示，並不限定於該等圖案。

又，於本發明之光罩所具有之轉印用圖案中，較佳為遮光部與透光部不具有直接鄰接之部分。又，當於轉印用圖案內具有包含半透光部之緣邊部以外之半透光部時，較佳為該半透光部不具有與透光部直接鄰接之部分。緣邊部以外之半透光部係依據與上述側蝕不同之形成方法而形成，當與透光部鄰接時，不易維持線寬精度。

又，本發明亦提供包含如下步驟之平面顯示器之製造方法，該步驟係指準備本發明之光罩，藉由曝光裝置將轉印用圖案轉印至被轉印體上。使用本發明所獲得之光罩而製造平面顯示器，藉此，能夠實現平面顯示器之配線圖案之微細化。

本發明之光罩能夠藉由平面顯示器用之曝光裝置而較佳地轉印其轉印用圖案。例如，可使用等倍曝光用投影曝光裝置，該等倍曝光用投影曝光裝置具備包含i射線、h射線、g射線作為曝光之光之光源(亦稱為寬波長光源)，光學系統之數值孔徑(NA)為0.08~0.15，同調因子(σ)為0.4~0.9。或者，亦能夠使用具備上述寬波長光源之近接式曝光裝置。

本發明之光罩之用途並無特別限制。例如，線與間隙圖案可較 佳地用於液晶顯示裝置之像素電極等，孔圖案、點圖案可用於液晶顯示裝置之彩色濾光片等。對於該等圖案而言，藉由具備寬度窄的半透光部之緣邊部，可使直徑或間距小之微細圖案之轉印性提高。進而，於本發明中，由於可防止由複數次之描繪引起之對準偏差，故而存在如下優點，例如可提高座標精度或可精緻地轉印微細線寬，於被轉印體上，與其他光罩之重合精度變得極其有利。

又，本發明之光罩除了包括具備上述緣邊部之線與間隙圖案等轉印用圖案之外，亦可包括其他轉印用圖案。於該情形時，為了形成其他轉印用圖案，不妨於形成本發明之轉印用圖案之前，或形成該轉印用圖案之中途，或形成該轉印用圖案之後，實施附加之其他步驟。

1‧‧‧透明基板

2、2a、2c‧‧‧下層膜

2b‧‧‧半透光膜

3‧‧‧蝕刻終止膜

3a‧‧‧蝕刻終止膜(蝕刻終止膜圖案)

4‧‧‧上層膜

4a‧‧‧上層膜圖案

4b、4c‧‧‧遮光膜圖案

5‧‧‧抗蝕膜

5a‧‧‧抗蝕圖案

200‧‧‧光罩基底

300‧‧‧光罩

Rl、Rr‧‧‧緣邊部

W‧‧‧緣邊寬度

Claims (20)

1. 一種光罩之製造方法，其特徵在於：其係具備轉印用圖案之光罩之製造方法，上述轉印用圖案係藉由使形成於透明基板上之下層膜、蝕刻終止膜及上層膜分別圖案化而形成，上述光罩之製造方法包括：準備光罩基底之步驟，上述光罩基底係由上述下層膜、上述蝕刻終止膜及上述上層膜依序積層於上述透明基板上而成；上層膜預蝕刻步驟，其將形成於上述上層膜上之抗蝕圖案作為遮罩而對上述上層膜進行蝕刻；至少將經蝕刻之上述上層膜作為遮罩而對上述蝕刻終止膜進行蝕刻之步驟；下層膜蝕刻步驟，其至少將經蝕刻之上述蝕刻終止膜作為遮罩而對上述下層膜進行蝕刻，藉此形成透光部；以及追加蝕刻步驟，其至少將上述抗蝕圖案作為遮罩而對上述上層膜及上述下層膜實施側蝕，此時，對上述上層膜實施比對上述下層膜更大幅度之側蝕，藉此，形成使上述上層膜之邊緣較上述下層膜之邊緣後退特定寬度而成之緣邊部；上述下層膜包含可藉由上述上層膜之蝕刻劑蝕刻之材料，上述上層膜相對於上述下層膜之膜厚，具有4.3倍以上之膜厚，上述蝕刻終止膜包含對於上述上層膜之蝕刻劑具有耐受性之材料。
2. 如請求項1之光罩之製造方法，其中於上述追加蝕刻步驟之後，將上述上層膜作為遮罩而對上述蝕刻終止膜進行蝕刻，使上述下層膜之表面於上述緣邊部露出。
3. 如請求項1之光罩之製造方法，其中於上述追加蝕刻步驟中，將所形成之上述緣邊部之寬度設為W(μm)時，0<W≦1.0。
4. 如請求項1之光罩之製造方法，其中當將上述下層膜之膜厚設為A(Å)時，A≦300。
5. 如請求項1之光罩之製造方法，其中於上述追加蝕刻步驟中，每單位時間之上述上層膜之平均側蝕量為上述下層膜之平均側蝕量之1.5倍以上。
6. 如請求項1之光罩之製造方法，其中上述上層膜及上述下層膜含有包含Cr之材料。
7. 如請求項1之光罩之製造方法，其中上述上層膜為遮光膜，上述下層膜為半透光膜，且上述半透光膜相對於用於光罩曝光之曝光之光之相位偏移量為90度以下。
8. 如請求項1之光罩之製造方法，其中上述追加蝕刻步驟採用濕式蝕刻。
9. 如請求項1之光罩之製造方法，其藉由僅一次描繪步驟使上述下層膜、上述蝕刻終止膜及上述上層膜分別圖案化，形成轉印用圖案。
10. 如請求項1至9中任一項之光罩之製造方法，其中上述轉印用圖案係平面顯示器製造用圖案，且包括：透光部，其由上述透明基板表面露出而成；遮光部，其由上述下層膜、上述蝕刻終止膜及上述上層膜積層於上述透明基板上而成；以及半透光部，其由上述下層膜或上述下層膜與上述蝕刻終止膜之積層膜形成於上述透明基板上而成，上述緣邊部為位於上述透光部與上述遮光部之間之固定寬度 之上述半透光部。
11. 如請求項1至9中任一項之光罩之製造方法，其中上述下層膜係對於用於上述光罩曝光之曝光之光之透射率為5%~80%的半透光膜。
12. 如請求項1至9中任一項之光罩之製造方法，其中上述轉印用圖案包含線與間隙圖案。
13. 如請求項1至9中任一項之光罩之製造方法，其中上述轉印用圖案包含孔圖案或點圖案。
14. 如請求項1至9中任一項之光罩之製造方法，其中上述下層膜對於用於上述光罩曝光之曝光之光中所含之代表性波長之光的相位偏移量為60度以下。
15. 一種光罩，其特徵在於：其係於透明基板上包括轉印用圖案者，上述轉印用圖案係平面顯示器製造用圖案，且包括：透光部，其由上述透明基板表面露出而成；遮光部，其由下層膜、蝕刻終止膜及上層膜積層於上述透明基板上而成；以及緣邊部，其為鄰接於上述遮光部而以特定寬度形成者，且由上述下層膜或上述下層膜與上述蝕刻終止膜之積層膜形成於上述透明基板上而成；上述下層膜包含可藉由上述上層膜之蝕刻劑蝕刻之材料，當將上述下層膜之膜厚設為A(Å)時，A≦300，且上述上層膜相對於上述下層膜之膜厚，具有4.3倍以上之膜厚，上述蝕刻終止膜包含對於上述上層膜之蝕刻劑具有耐受性之材料。
16. 如請求項15之光罩，其中當將上述緣邊部之寬度設為W(μm)時， 0<W≦1.0。
17. 如請求項15之光罩，其中上述轉印用圖案包含線與間隙圖案。
18. 如請求項15之光罩，其中上述轉印用圖案包含孔圖案或點圖案。
19. 如請求項15之光罩，其中上述上層膜相對於上述下層膜之膜厚，具有7.5倍以下之膜厚。
20. 一種平面顯示器之製造方法，其係平面顯示器之製造方法，其包括如下步驟：準備如請求項15至19中任一項之光罩；以及藉由曝光裝置將上述轉印用圖案轉印至被轉印體上。