接近式曝光用光掩模制造技术

本发明专利技术提供能够将微细的孔图案稳定地析像的光掩模。本光掩模具备露出透过性基板的透过部、以及以包围透过部的方式将曝光光的相位反转的第一相移部和第二相移部。第二相移部介于第一相移部与透过部之间，第二相移部对曝光光的透射率比第一相移部的透射率低。另外，第二相移部可由第一相移部的相移膜与半透过膜的层叠结构构成。的层叠结构构成。的层叠结构构成。

【技术实现步骤摘要】
接近式曝光用光掩模


[0001]本专利技术涉及一种接近式曝光用光掩模。

技术介绍

[0002]对于用于制造黑色矩阵用图案的光掩模而言，随着图案的微细化，图案的线宽及间距宽度要求为更窄，开发了与其对应的各种技术。例如，在用于大型平板显示器的彩色滤光片等用途的情况下，前提是利用g射线(波长436nm)、h射线(波长405nm)、i射线(波长365nm)等作为曝光波长，因此如何精度良好地形成析像极限以下的线宽变得至关重要。
[0003]在专利文献1中公开了一种光掩模，其通过使用了负型光致抗蚀剂(照射了曝光光的区域发生固化的抗蚀剂)的接近式曝光，形成微细的线宽和线距(line and space)的图案。在专利文献1中公开了如下的光掩模：为了应对线宽的微细化，在形成于遮光膜的透过部的图案的两端部形成有低相位差的不会析像的辅助图案。这样，通过使用低相位的半透过膜作为辅助图案，从而可提高线图案部的对比度，制造线宽及间距宽度窄的图案。
[0004]在专利文献2中公开了如下方法：为了通过使用负型光致抗蚀剂的投影曝光而可靠地转印微细的线宽和线距、微细的孔图案，与遮光部31的图案的边缘邻接地形成不会被曝光装置析像的“一定宽度的半透光部21(第一半透光部21A及第二半透光部21B)”。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2016
‑
004174号公报
[0008]专利文献2：日本特开2013
‑
235036号公报
[0009]专利文献3：日本特开2010
‑
128440号公报

技术实现思路

[0010]专利技术所要解决的技术问题
[0011]就使用负型光致抗蚀剂的用于形成黑色矩阵的接近式曝光用光掩模而言，在线宽细的“细线图案”和线宽比细线图案粗的“粗线图案”混存的情况下，粗线图案良好地析像，而细线图案存在析像不良的情况。该情况在细线图案的线宽为曝光波长的析像极限以下的情况下变得特别显著。
[0012]图7表示细线图案1和粗线图案2混存的负型图案的光掩模50。光掩模50在透明基板上形成有遮光膜的图案B。如果忽略衍射效果，则曝光光不能通过遮光膜的图案B，而仅通过透光部W。线宽越窄，则衍射效果越大。另外，衍射效果也根据贴近间隙(proximity gap)、平行光半角(Collimation HalfAngle)的调整来增减。
[0013]图6是表示细线图案1和粗线图案2的曝光强度的图表。如细线图案1所示，即使在细线图案的线宽为曝光波长的析像极限以下的情况下，预先使用开口宽度比目标线宽更宽的图案、并且调整贴近间隙，由此提高衍射效果，从而可以析像如设计值那样的细线图案。
[0014]但是，在相同曝光条件下着眼于粗线图案2时，可知：在粗线图案2的两端部(边缘
部)的曝光强度变强，另一方面，在图案中央部附近的曝光强度降低。认为这是在粗线图案的情况下，因衍射光不能到达至线宽的中央部而产生的现象。其结果产生如下问题：在负型光致抗蚀剂膜的情况下，在图案中央部的抗蚀剂的固化变得不充分，根据条件而不能形成图案。
[0015]本专利技术是鉴于上述情况而完成的专利技术，其技术课题在于提供一种光掩模，其在同时形成线宽不同的两种线图案(空间图案)时可消除因衍射光的强度差而产生的图案不均匀。
[0016]予以说明，采用“线图案(空间图案)”的原因是在从掩模侧观察形成黑色矩阵的图案时不是“线图案”而是“空间图案”。在本说明书中，鉴于是形成黑色矩阵的图案，以下记作“空间图案”。
[0017]用于解决技术问题的方案
[0018]本专利技术涉及的光掩模，其是用于形成黑色矩阵的接近式曝光用光掩模，其特征在于，所述光掩模包含仅形成有由遮光膜的图案构成的遮光部和由半透过膜的图案构成的半透过部中的任一者的图案形成区域，并且
[0019]在前述图案形成区域的前述遮光部与前述半透过部的边界部具备不会因曝光光而析像的大小的第一辅助图案及第二辅助图案，
[0020]前述遮光膜的图案是规定在曝光后线宽不同的至少两种空间图案的图案形状，
[0021]前述两种辅助图案均是一定线宽的图案形状，使得与不具备前述辅助图案的情况相比在曝光后相对提高前述边界部的曝光时的曝光强度的均匀性，并且
[0022]前述第一辅助图案形成在第一线宽的空间图案的端部，
[0023]前述第二辅助图案形成在比前述第一线宽粗的第二线宽的空间图案的端部，
[0024]前述第二辅助图案与前述第一辅助图案相比线宽更粗。
[0025]予以说明，“半透过膜”及“遮光膜”是指具有相对大的透射率的大小关系，相对于曝光光而言遮光膜的遮光率未必需要为100％。另外，半透过膜与遮光膜的位置关系可以是半透过膜形成于遮光膜的上层的“上半部(top half)型”，也可以是其相反的“下半部型”，就本专利技术效果这一点而言是没有差别的。但是，认为会产生因制造方法的不同所致的不同之处、例如在上半型的情况下在第2次曝光时要求准确定位(对准)等，即有长处也有短处。
[0026]在此，“第一线宽”是指细到对曝光波长显示光强度分布改善效果的程度的线宽，第二线宽是指不表现这样的效果、即比第一线宽粗的线宽。即，本专利技术的技术意义在于：在黑色矩阵层中形成所设想的用于接近式曝光机用光掩模的格子状图案(负型图案)时，将在对曝光波长显现显著的光强度分布改善效果的细线图案和不具有该效果的粗线图案混存的情况下产生的曝光强度之差平均化。
[0027]在上述构成中，前述第一辅助图案及第二辅助图案的透射率可以相等。这是由于第一辅助图案和第二辅助图案可以同时形成在遮光膜的上层或下层的同一层。
[0028]在上述构成中，前述第一辅助图案及第二辅助图案的透射率可以为30％～50％。这是由于：辅助图案的透射率需要比遮光膜小，而模拟的结果显示：如果透射率为该程度的范围，则能够将曝光强度均匀化。
[0029]在上述构成中，前述第一辅助图案及第二辅助图案的线宽可以为1.0μm～6.0μm。细线图案为对曝光波长显现显著的光强度分布改善效果的线宽，例如在如果是g射线则线
宽为5～15μm左右的情况下，第一辅助图案的线宽为1.0μm左右。由于是形成在透明基板露出的部分的空间图案、并且与遮光膜的边界部存在于两侧，因此在空间图案的两端部(两侧)形成第一辅助图案。对第二辅助图案的宽度并无特别限制，例如在为20μm～60μm左右的情况下，第二辅助图案的线宽在两端部分别为3μm～6μm左右。
[0030]在上述构成中，前述第一辅助图案及第二辅助图案的相位差可以为5
°
以下。在上述构成中，前述第一辅助图案及第二辅助图案可以由铬的氧化物构成。在上述构成中，前述第一辅助图案及第二辅助图案可以由曝光波长对透射率的依赖性较小的半透过膜、例如至少在g射线、h射线及i射线间小于1％的半透过膜构成。予以说明，作为提及具有这样的特征的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光掩模，其是用于形成黑色矩阵的接近式曝光用光掩模，其特征在于，所述光掩模包含仅形成有由遮光膜的图案构成的遮光部和由半透过膜的图案构成的半透过部中的任一者的图案形成区域，并且在所述图案形成区域的所述遮光部与所述半透过部的边界部具备不会因曝光光而析像的大小的第一辅助图案及第二辅助图案，所述遮光膜的图案是规定在曝光后线宽不同的至少两种空间图案的图案形状，所述两种辅助图案均是一定线宽的图案形状，使得与不具备所述辅助图案的情况相比在曝光后相对提高所述边界部的曝光时的曝光强度的均匀性，并且所述第一辅助图案形成在第一线宽的空间图案的端部，所述第二辅助图案形成在比所述第一线宽粗的第二线宽的空间图案的端部，所述第二辅助图案与所述第一辅助图案相比线宽更粗。2.根据权利要求1所述的光...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐藤隆史，
申请(专利权)人：株式会社SK电子，
类型：发明
国别省市：