TWI422961B - 光罩及其製造方法、圖案轉印方法、以及顯示裝置之製造方法 - Google Patents

Description

光罩及其製造方法、圖案轉印方法、以及顯示裝置之製造方法

本發明係有關於一種用於液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display：以下，稱為LCD)製造等之光罩，特別是有關於適合用於薄膜電晶體液晶顯示裝置製造所用之薄膜電晶體基板之製造之大型光罩(例如一邊為300mm以上)及其製造方法，以及使用該光罩之圖案轉印方法。

目前，在LCD之領域中，具有薄膜電晶體(Thin Film Transistor：以下，稱為TFT)之液晶顯示裝置(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display：以下，稱為TFT-LCD)相較於CRT(陰極射線管)，具有易呈薄型，耗費電力低之優點，故商品化急速進展。TFT-LCD具有於排列成矩陣狀之各像素排列TFT之構造之TFT基板與對應於各像素，排列紅、綠及藍之像素圖案之彩色濾光片在隔著液晶相之下重疊之概略構造。TFT-LCD製程數多，僅TFT基板，即使用5~6片之光罩來製造。此種狀況下，提出使用4片光罩，進行TFT基板之製造之方法。

此方法係藉由使用具有遮光部、透光部、半透光部(灰階部)之光罩(以下稱為灰階光罩)，減低使用之光罩片數者。在此，半透光部係指使用光罩，將圖案轉印至被轉印體時，將透射之曝光光之透射量減低預定量，控制被轉印體上之光阻膜之顯影後之殘留膜量之部份。將具有此種 半透光部及遮光部、透光部之光罩稱為灰階光罩。

於第3圖及第4圖顯示使用灰階光罩之TFT基板之製程之一例。第4圖係顯示接續第3圖製程之製程。

於玻璃基板1上形成閘極電極用金屬膜，以使用光罩之微影製程形成閘極電極2。之後，形成閘極絕緣膜3、第1半導體膜4(a-Si：非晶矽)、第2半導體膜5(N+a-Si)、源極/汲極用金屬膜6及正型光阻膜7(第3 (a)圖)。接著，使用具有遮光部11、透光部12、半透光部13之灰階光罩10，將正型光阻膜7曝光，而顯影。藉此，形成第1光阻圖案7a，以覆蓋TFT通道部形成區域及源極/汲極形成區域、資料線形成區域，且通道部形成區域較源極/汲極形成區域薄(第3 (b)圖)。接著，將第1光阻圖案7a作為光罩，將源極/汲極金屬膜6及第2、第1半導體膜5、4蝕刻(第3 (c)圖)。然後，以氧之灰化去除通道部形成區域之薄光阻膜，而形成第2光阻圖案7b(第4 (a)圖)。之後，以第2光阻圖案7b作為光罩，蝕刻源極/汲極用金屬膜6，形成源極/汲極6a、6b，接著，蝕刻第2半導體膜5(第4 (b)圖)，最後，剝離殘留之第2光阻圖案7b。

在此使用之光罩10已知有半透光部以細微圖案形成之構造者。例如如第5圖所示，灰階光罩具有對應於源極/汲極之遮光部11a、11b、透光部12、對應於TFT通道部之半透光部(灰階部)13。半透光部13為形成有由使用灰階光罩10之LCD用曝光機之解析度界限以下之細微圖案構 成之遮光圖案13a之區域。遮光部11a、11b及遮光圖案13a通常皆由由鉻或鉻化合物等相同材料構成之相同厚度之膜形成。使用灰階光罩之LCD用曝光機之解析度界限大多是為步進式曝光機時，約3μm，為鏡像投影式曝光機時，約4μm。因此，例如，在第5圖，可使半透光部13之透射部13b之間隔寬度為不到3μm，遮光圖案13a之線寬為曝光機之解析度界限以下之不到3μm。

上述細微圖案式半透光部灰階部份之設計，具體而言為保持遮光部及透光部中間之半色調效果，而有呈線與間隔(line and space)式、點(網點)式或其他圖案之選擇。例如，藉由線與間隔式，設計細微圖案時，藉由適當選擇其線寬、光透光部份與遮光部份之面積比例等，可控制全體之透射率。

另一方面，已知有使用半透射性(例如，曝光光之透射率40~60%)之半透光膜，實現上述半透光部之方法(例如，專利文獻1：特開2002-189280號公報)。藉由使用此半透光膜，可減少半透光部之曝光量，執行半色調(halftone)曝光。當使用半透光膜時，在設計上，僅檢討全體透射率需多少即足夠，有僅選擇半透光膜之膜種類(膜材質)及膜厚，即可生成灰階光罩之優點。因而，在灰階光罩之製造方面，僅進行半透光膜之膜厚控制便已足夠，比較易進行管理。又，當以灰階光罩之半透光部形成TFT通道部時，因為只要為半透光膜，便能容易以微影製程進口圖案化， 故有即使TFT通道部之形狀為複雜之圖案形狀，亦可進行之優點。

顯示裝置，特別是液晶顯示裝置用光罩係以在對應於該液晶顯示裝置之圖案尺寸之解析度之曝光機中使用為前提，達成與其相稱之尺寸精確度，進行缺陷檢查等。在此，使用前述之細微圖案，實現半透光部之方法中，利用曝光機之解析度界限，設計半透光部之細微圖案，依此部份之曝光光之透射量，將被轉印體上之光阻膜之殘留膜量僅減低所需量，結果，減低使用之光罩片數。

即，在一般使用之曝光機之曝光條件中，以解析度界限為3μm左右為前提，依需要，為使未解析之轉印影像成為更均一之灰階影像，亦可調節曝光條件，但即使如此，仍利用此種曝光機之解析度界限。習知在此領域中，即使作為使用光罩，轉印預定圖案而製造之顯示裝置，仍有以此種程度之解析度係足夠之背景。

然而，最近幾年，逐漸要求轉印更精細之圖案。例如，漸漸檢討藉由將通道部之尺寸縮小成小於習知以上，提高薄膜電晶體之動作速度等之可能性。

然而，為提高依曝光條件所產生之解析度，若變更曝光機之光源(即，令光源之波長區為短波長側者)，則產生需為設備上之大變更，同時，亦變更光阻之分光感度等之條件。實際上，為獲得用以實現大面積之曝光大光量， 通常在需使用365nm~436nm左右之波長區之光源之液晶顯示裝置製造用曝光機中，藉由使用較上述短之波長區之光源而提高解析度之方法無法適用，僅依賴曝光光源，則難以同時達成曝光機之解析度與大光量。又，僅以曝光機之光學系統之設計來提高解析度(例如應用高NA(數值孔隙)之光學系統)，則有構造上、成本上之問題。

本發明即是鑑於上述習知問題而發明者，本發明第1目的係提供解析在習知用於液晶顯示裝置製造之曝光機之曝光條件中無法解析之數μm以下，例如3μm以下之圖案，用以獲得更精細之轉印影像之光罩

又，本發明第2目的係提供此種光罩之較佳之製造方法。

再者，本發明第3目的係提供使用上述光罩之精細圖案轉印方法。

為解決上述課題，本發明具有以下結構。

(結構1)

一種光罩，係藉由將形成於透明基板上之半透光膜圖案化而形成預定圖案，且具有透光部及半透光部，該光罩藉由透射該光罩之曝光光，於被轉印體上形成線寬不到3μm之轉印圖案，該光罩之特徵為包含有前述透光部或前述半透光部之至少一者是具有不到3μm之線寬部份，且由前述透光部及前述半透光部構成之圖案。

(結構2)

如結構1之光罩，其中前述圖案具有前述透光部之線寬不到3μm之部份。

(結構3)

如結構1或結構2之光罩，其中當令前述透明基板之曝光光透射率為100%時，前述半透光膜之曝光光透射率為20%~60%之範圍。

(結構4)

如結構1至結構3中任一項之光罩，其中前述曝光光之波長區包含365nm~436nm之範圍內之波長區。

(結構5)

如結構1至結構4中任一項之光罩，其中前述半透光部相對於前述透光部之前述曝光光之相位差為60度以下。

(結構6)

如結構1至結構4中任一項之光罩，其中前述光罩係液晶顯示裝置製造用光罩。

(結構7)

一種光罩之製造方法，光罩係藉由將形成於透明基板上之半透光膜圖案化而形成預定圖案，且具有透光部及半透光部，藉由透射該光罩之曝光光，於被轉印體上形成線寬不到3μm之轉印圖案，該光罩之製造方法之特徵為於前述透光部或前述半透光部之至少一方形成包含不到3μm之線寬部份，且由前述透光部及前述半透光部構成之圖案。

(結構8)

如結構7之光罩之製造方法，其中預先求出在預定之曝光條件下，光罩上具有不到3μm之線寬部份之透光部或半透光部之線寬，與形成在與其相對應的被轉印體上之光阻圖案線寬的相關關係，依該相關關係，決定形成於前述光罩之透光部或半透光部之線寬，依該決定之線寬尺寸，在光罩上形成由前述透光部及前述半透光部構成之圖案。

(結構9)

一種圖案轉印方法，係使用結構1至結構5任一項之光罩，或依結構7或結構8之製造方法作成之光罩，以365nm~436nm之波長範圍之曝光光，對被轉印體曝光而轉印線寬不到3μm之圖案。

根據本發明之光罩，在液晶製造裝置製造之過程，使用該光罩，將預定圖案轉印至被轉印體，形成對應該圖案之光阻圖案時，可形成3μm不到之線寬之細微圖案。因此，只要根據使用本發明光罩之圖案轉印方法，於被轉印體上形成此種精細圖案時，便不需變更習知用於液晶顯示裝置製造之一般曝光機之光學系統及光源波長區，而可在本發明中直接使用，而提高實際上之解析度。因而，根據本發明，可簡易地進行具有較習知更精細之圖案之液晶顯示裝置之製造。

以下，說明用以實施本發明之最佳形態。

本發明如前述結構1所記載，係有關於一種藉由將形 成於透明基板上之半透光膜圖案化，形成預定圖案，且具有透光部及半透光部的光罩，該光罩藉由透射該光罩之曝光光，於被轉印體上形成線寬不到3μm之轉印圖案，該光罩含有前述透光部或前述半透光部之至少一者是具有不到3μm之線寬部份，且由前述透光部及前述半透光部構成之圖案。

即，本發明係以將實際上不到3μm之細微圖案轉印至被轉印體上為目的，提供用於其之光罩之構造者。

在本發明之光罩中，前述透光部或前述半透光部之至少一者具有不到3μm之線寬部份，即使透光部或半透光部具有2μm以下之線寬部份，仍可於被轉印體上轉印細微圖案，本發明之效果顯著。

舉例言之，於光罩上形成線部(半透光膜形成部份)之線寬Aμm(例如2μm)、間隔部(透明基板露出)之線寬Aμm(例如2μm)之線與間隔圖案，轉印至被轉印體上之正型光阻時，能於被轉印體上形成具有不到Aμm之線寬(例如1.8μm)之線圖案作為光阻圖案。此時，間隔之線寬成為超過Aμm之值。

當線部之線寬為Bμm(B≦A)、間隔部之線寬為Aμm時，亦可於被轉印體上形成與上述相同之圖案。

再者，於光罩上形成線部之線寬Cμm(C>A)、間隔部之線寬Aμm之線與間隔圖案，轉印至被轉印體上之正型光阻時，可於被轉印體上形成具不到Aμm之線寬之間 隔圖案。此時，線部之線寬成為超過Cμm者。

此外，在上述中，當線部或間隔部之任一者作成線寬不到3μm時，可獲得本發明顯著之效果。

此外，被轉印體當然不僅可使用正型光阻，亦可使用負型光阻。此時，在上述光罩中，藉由使用將透光部(透明基板露出之部份)置換成遮光部(使用實質上透射率為零之膜)之光罩，可於被轉印體上形成與上述相同之所需之轉印圖案。

此外，根據本發明，如上述，藉由適當地選擇光罩之透光部或半透光部之線寬，可在被轉印體上形成具有1.5μm以下之線寬之圖案。

在本發明之光罩中，不到3μm之線寬部份可在透光部，亦可在半透光部，亦可在透光部及半透光部兩者。在本發明中，於透光部或半透光部具有不到3μm之線寬部份之圖案可為，例如，在後述實施例使用之由線部(半透光部)及間隔部(透光部)構成之線與間隔圖案，在本發明中，當然不限於此，可為對應於液晶顯示裝置之圖案之任何圖案形狀。

本發明之光罩特別以具有夾於半透光部，形成有線寬不到3μm之透光部之圖案為佳。具有此種圖案之光罩能適合利用作為例如液晶顯示裝置之TFT基板之通道部形成用光罩。

本發明之光罩之上述半透光膜可適用令透明基板(透 光部)之曝光光透射率為100%時，半透光膜對於曝光光之透射率為例如20%~60%之範圍者。更佳為40~60%之範圍內者。半透光膜之素材為可獲得上述曝光光透射率者，可任意使用眾所周知者。例如，可使用Cr化合物(鉻氧化物、鉻氮化物、鉻氧氮化物、鉻氟化物等)、矽化鉬化合物、Si、W、Al等。特別是以矽化鉬化合物為佳。這是由於可縮小用以獲得上述透射率之膜厚，可縮小圖案之高寬比，比較容易維持圖案精確度之故。又，將上述半透光膜與Cr或Cr化合物所構成之遮光膜一同使用時，由於Cr或Cr化合物有蝕刻選擇性，故可提高加工精確度。

作為上述半透光膜之膜厚，為獲得上述透射率，例如，為鉻氧化物(CrO)時，為100~600Å (angstrom)，為MoSi化合物時，可為30 Å~120 Å。此外，上述半透光膜較佳為透射前述半透光部之曝光光之相對於透射前述透光部之相位差成為60度以下者。更佳為5~40度。

藉由使用本發明之光罩，如後述實施例所示，可形成實際上不到3μm尺寸之細微圖案作為轉印影像圖案。

在使用本發明之光罩之曝光步驟中，可使用眾所周知之大型光罩用曝光機(對準器，aligner)。光源波長可使用i線～g線之波長區。又，亦可根據本發明之細微圖案之線寬，選擇光源波長之波長區，或調整光學系統(數值孔隙NA等)。即，細微圖案之線寬小時，當i線側(短波長側)之強度高時，光學系統之數值孔隙NA大時，更易解 析。

本發明之光罩可於同一基板上具有由上述半透光膜所產生之細微圖案以外之圖案或區域。光罩亦可，例如，具有不具細微圖案之半透光膜部份。不具有此細微圖案之半透光膜部份藉由將曝光光之透射量較透明基板部份(透光部)減低預定量，可控制形成於被轉印體上之光阻圖案之顯像後之殘留膜厚值。此時使用之半透光膜之素材與具有上述細微圖案之半透光膜相同在製造上簡便、有利。再者，亦可於同一基板上具有例如具線寬不到3μm之細微圖案之遮光膜圖案。具有此種細微圖案之遮光膜圖案在一般之液晶顯示裝置用曝光裝置之曝光條件下，將曝光光之透射量較透明基板部份減低預定量，可控制形成於被轉印體上之光阻圖案之顯影後之殘留膜厚值。即，在上述半透光膜之細微圖案解析之光學條件中，可為不將由遮光膜所產生之細微圖案解析者。

再者，亦可於同一基板上具有不具細微圖案之遮光膜圖案。如此，使用具有包含由半透光膜所產生之細微圖案之複數種圖案之光罩，對具有光阻膜之被轉印體進行曝光時，可形成複數光阻殘留膜厚值之光阻段差，使用作為所謂之多色調(multitone)光罩。

例如，如第1(a)圖所例示，本發明之光罩20可於透明基板21上形成由不具有細微圖案之遮光膜22構成之遮光部24、由不具有細微圖案之半透光膜23構成之半透光部 25、由半透光膜23構成之細微圖案部26(以由透光部及半透光膜23所形成之半透光部構成)、透光部(透明基板21露出)27之4個或4個以上之區域。

本發明亦提供上述光罩之製造方法。即，本發明之光罩之製造方法，該光罩係藉由將形成於透明基板上之半透光膜圖案化而形成預定圖案，且具有透光部及半透光部，藉由透射該光罩之曝光光，於被轉印體上形成線寬不到3μm之轉印圖案，該光罩之製造方法係藉由於前述透光部或前述半透光部之至少一方形成包含不到3μm之線寬部份，且由前述透光部及前述半透光部構成之圖案而得。

如前述，根據以上述製造方法而得之光罩，實際上可將不到3μm之尺寸之細微圖案轉印至被轉印體上，進而，亦可於被轉印體上形成具有2μm以下之線寬之圖案。

在此，若為於透明基板上具有半透光膜、遮光膜之本發明之光罩時，可以由以下之步驟獲得。

(1)準備於透明基板上依序積層有半透光膜及遮光膜之光罩胚料(photomask blank)，於該光罩胚料上形成對應於遮光部及半透光部之區域之光阻圖案，將該光阻圖案作為遮罩，蝕刻露出之遮光膜。將該光阻圖案或以該光阻圖案作為遮罩而形成之遮光膜圖案作為遮罩，將露出之半透光膜蝕刻，藉此，形成透光部。接著，至少於包含不作為遮光部之處之區域形成光阻圖案，將該光阻圖案作為遮罩，蝕刻露出之遮光膜，藉此，形成半透光部及遮光部。如此 進行，可獲得於透明基板上分別形成有由包含細微圖案之半透光膜構成之半透光部、由遮光膜與半透光膜之積層膜構成之遮光部、透光部之光罩。

此外，為於半透光部形成細微圖案，在上述步驟中，第1次之光阻圖案化製程中，於半透光部繪製不到3μm之細微圖案。

(2)準備於透明基板上形成有遮光膜之光罩胚料，於該光罩胚料上形成對應於遮光部之區域之光阻圖案，將該光阻圖案作為遮罩，蝕刻露出之遮光膜，藉此，形成遮光膜圖案。接著，去除光阻圖案後，全面形成半透光膜。然後，於對應於遮光部及半透光部之區域形成光阻圖案，以該光阻圖案作為遮罩，蝕刻露出之半透光膜，藉此，形成透光部及半透光部。如此進行，可獲得於透明基板上分別形成有由包含細微圖案之半透光膜構成之半透光部、由遮光膜與半透光膜之積層膜構成之遮光部、透光部之光罩。

此外，為於半透光部形成細微圖案，在上述步驟中，第2次之光阻圖案化製程中，於半透光部繪製不到3μm之細微圖案。

(3)又，於與上述(2)相同之光罩胚料上形成對應於遮光部及透光部之區域之光阻圖案，以該光阻圖案作為遮罩，將露出之遮光膜蝕刻，藉此，使對應於半透光部之區域之透明基板露出。接著，去除光阻圖案後，全面形成半透光膜，於對應於遮光部及半透光部之區域形成光阻圖 案，以該光阻圖案作為遮罩，蝕刻露出之半透光膜(以及半透光膜及遮光膜)。如此進行，可於透明基板分別上形成透光部、遮光部及包含細微圖案之半透光部。

此時，為於半透光部形成細微圖案，在上述步驟中，第2次之光阻圖案化製程中，於半透光部繪製不到3μm之細微圖案。

當然，本發明之光罩之製程不須限於上述(1)~(3)。

此外，參照顯示後述實施例之結果之第2 (a)圖、第2 (b)圖之照片可知，例如，在使用包含光罩上之半透光部之寬度為2μm或10μm，透光部之寬度為2μm之線與間隔之光罩圖案時之轉印影像(光阻圖案)中，有透光部與半透光部之轉印影像之線寬與光罩圖案不同之情形。如此，有因光罩圖案形狀，轉印影像之尺寸不同之情形。因而，較佳為設計光罩圖案時，預先考慮此要素。

舉例言之，預先求出在預定之曝光條件下之光罩上具有不到3μm之線寬部份之透光部或半透光部之線寬與形成於對應於其之被轉印體上之光阻圖案線寬之相關關係，依所求出之相關關係，決定形成於光罩之透光部或半透光部之線寬。然後，較佳為依所決定之線寬尺寸，在光罩上形成由前述透光部及半透光部構成之光罩圖案。

又，本發明提供使用上述光罩之圖案轉印方法。即，能使用上述光罩，以365nm~436nm之波長範圍之曝光光，進行對被轉印體之曝光。藉此，在現況之液晶顯示裝置用 曝光條件之基礎下，亦可以足夠之解析度，轉印具有線寬不到3μm之圖案。此外，如上述，亦可適當調整波長區內之強度分佈或光學系統之NA等。

如前述第1 (a)圖例示，以曝光光40將於透明基板21上形成有遮光部24、不具有細微圖案之半透光部25、由半透光膜23構成之細微圖案部26及透光部27之光罩20曝光，而將圖案轉印至被轉印體30上之光阻膜(正型)33時，如第1 (b)圖所示，於被轉印體上30形成由顯影後之厚膜殘留膜區域33a、薄膜殘留膜區域33b、對應於上述光罩上之細微圖案部26之細微圖案區域33c及實質上無殘留膜之區域33d構成之轉印圖案(光阻圖案)。此外，在第1 (a)圖、第1 (b)圖中，符號32a、32b表示在被轉印體30，積層於基板31上之膜。

習知液晶顯示裝置製造用大型光罩適用以曝光解析，轉印之圖案通常超過3μm之線寬。這對依顯示裝置之像素數所大概決定之圖案之間距，上述尺寸精確度已足夠。進而，在使用光罩之曝光過程中，由於需大面積曝光，為了有效率之曝光，而需大光量，通常使用橫跨i線至g線之區域之波長，而與半導體製造用之步進機(適用雷射單一波長)等不同，解析度變得比單一波長低，此亦成為解析度受限之一個原因。然而，根據本發明，即使應用此現狀之曝光條件，仍可獲得習知以上之實質之解析度，而可轉印更精細之圖案。

然而，以曝光轉印本發明之半透光膜之細微圖案時，曝光光之透射量大於由一般二值化光罩(binary mask)之遮光膜所形成之遮光圖案部之曝光光透射量。因此，轉印由半透光膜所形成之細微圖案部時之被轉印體上之光阻殘留膜值小於轉印一般之遮光膜圖案時之光阻殘留膜值(此為正型光阻之情形，負型光阻則相反)。此時，在曝光後之光阻之顯影製程中，藉適當調整條件，可將光阻殘留膜值調節成適合，而可適當地進行之後之被轉印體之蝕刻製程。

此外，使用本發明之光罩，將圖案轉印至被轉印體後，相對於被轉印體之蝕刻製程，光阻膜厚不足時，將光阻膜塗布於被轉印體前，構成被轉印體之膜預先形成具蝕刻選擇性之材質(例如含有金屬或SiO2等之材料)之極薄膜。然後，亦可採用將在上述圖案轉印形成之光阻圖案作為遮罩，將上述極薄膜蝕刻，以此膜作為遮罩，蝕刻下層側之膜之方法。

[實施例]

以下，以實施例，進一步說明本發明。

透明基板使用合成石英基板，於該透明基板上，以濺鍍法將由MoSi化合物構成之半透光膜形成預定膜厚。該半透光膜設定膜厚，以使在後述圖案轉印使用之曝光機之曝光光(365nm~436nm之波長範圍)內之g線中，透射率為50%(令透明基板之曝光光之透射率為100%時)。此時，透射形成有半透光膜之部份之曝光光之相對於透射透明基 板之曝光光之相位差不到60度。然後，於該半透光膜上塗布正型光阻，準備光罩胚料。

於此光罩胚料描繪線部及間隔部寬度皆2μm之線與間隔圖案，顯影而作為光阻圖案，將該光阻圖案作為遮罩，蝕刻上述半透光膜，而獲得光罩。所獲得之光罩，形成線部(半透光部)及間隔部(透光部)皆寬度2μm之線與間隔圖案。

使用如此進行而得之光罩，於形成有正型光阻膜之被轉印體上使用上述曝光機曝光，於第2 (a)圖顯示顯影而得之被轉印體上之光阻圖案之照片。此外，此光阻圖案之線寬為1.84μm，間隔寬度為2.30μm。

又，在上述透明基板上製作以上述半透光膜同樣地形成有線部之寬度10μm、間隔部之寬度2μm之線與間隔圖案之光罩，使用此光罩，於被轉印體上使用上述曝光機曝光，於第2 (b)圖顯示顯影而得之被轉印體上之光阻圖案之照片。此外，此光阻圖案之線寬為10.38μm，間隔寬度為1.56μm。

觀看第2 (a)圖、第2 (b)圖之照片可知，根據本發明，將具有不到3μm線寬之部份之圖案解析，於被轉印體上形成線寬不到3μm之轉印圖案。

以下，說明相對於本發明實施例之比較例。

於與上述實施例相同之透明基板上，以濺鍍法，將由Cr構成之遮光膜形成預定膜厚，於該遮光膜上塗布與上述 實施例相同之正型光阻，準備光罩胚料。

於此光罩胚料描繪線部及間隔部寬度皆2μm之線與間隔圖案，顯影而作為光阻圖案，將該光阻圖案作為遮罩，蝕刻上述遮光膜，而獲得光罩。所獲得之光罩形成線部(遮光部)及間隔部(透光部)皆寬度2μm之線與間隔圖案。

使用如此進行而得之光罩，於形成有正型光阻膜之被轉印體上使用用於實施例之曝光機曝光，於第2 (c)圖顯示顯影而得之被轉印體上之光阻圖案之照片。

又，在上述透明基板上製作藉由上述遮光膜同樣地形成有線部之寬度10μm、間隔部之寬度2μm之線與間隔圖案之光罩，使用此光罩，於被轉印體上使用上述曝光機曝光，於第2 (d)圖顯示顯影後而得之被轉印體上之光阻圖案之照片。

觀看第2 (c)圖、第2 (d)圖之照片可知，根據以Cr遮光膜形成有細微圖案之光罩之本比較例，無法將具有不到3μm之線寬之部份之圖案解析，而無法於被轉印體上形成線寬不到3μm之轉印圖案。

以上，依較佳實施形態，說明了本發明，但本發明不限於上述實施形態是無須贅言的。

1‧‧‧玻璃基板

2‧‧‧閘極電極

3‧‧‧閘極絶緣膜

4‧‧‧第1半導體膜

5‧‧‧第2半導體膜

6‧‧‧源極/汲極用金屬膜

6a‧‧‧源極

6b‧‧‧汲極

7‧‧‧正型光阻膜

7a‧‧‧第1光阻圖案

7b‧‧‧第2光阻圖案

10‧‧‧灰階光罩

11‧‧‧遮光部

11a‧‧‧對應於源極之遮光部

11b‧‧‧對應於汲極之遮光部

12‧‧‧透光部

13‧‧‧半透光部

13a‧‧‧遮光圖案

20‧‧‧光罩

21‧‧‧透明基板

22‧‧‧遮光膜

23‧‧‧半透光膜

24‧‧‧遮光部

25‧‧‧半透光部

26‧‧‧細微圖案部

27‧‧‧透光部

30‧‧‧被轉印體

31‧‧‧基板

32a、32b‧‧‧膜

33‧‧‧光阻膜

33a‧‧‧厚膜殘留膜區域

33b‧‧‧薄膜殘留膜區域

33c‧‧‧細微圖案區域

33d‧‧‧無殘留膜區域

40‧‧‧曝光光

第1 (a)圖、第1 (b)圖係用以說明使用本發明光罩之圖案轉印方法之截面圖。

第2 (a)圖、第2 (b)圖係以本發明實施例之圖案轉 印而得之被轉印體上之光阻圖案之照片，第2 (c)圖、第2 (d)圖係以比較例之圖案轉印而得之被轉印體上之光阻圖案之照片。

第3 (a)圖～第3 (c)圖係顯示使用灰階光罩之TFT基板之製程之概略截面圖。

第4 (a)圖～第4 (c)圖係顯示接續第3 (a)圖～第3 (c)圖之製程之使用灰階光罩之TFT基板之製程之概略截面圖。

第5圖係顯示習知細微圖案類型之灰階光罩一例之平面圖。

20‧‧‧光罩

21‧‧‧透明基板

22‧‧‧遮光膜

23‧‧‧半透光膜

24‧‧‧遮光部

25‧‧‧半透光部

26‧‧‧細微圖案部

27‧‧‧透光部

30‧‧‧被轉印體

31‧‧‧基板

32a、32b‧‧‧膜

33‧‧‧光阻膜

33a‧‧‧厚膜殘留膜區域

33b‧‧‧薄膜殘留膜區域

33c‧‧‧細微圖案區域

33d‧‧‧殘留膜區域

40‧‧‧曝光光

Claims (10)

1. 一種光罩，係藉由將形成於透明基板上之半透光膜圖案化而形成預定圖案，且具有透光部及半透光部，使用包含365nm~436nm之波長區的曝光光進行曝光，藉由透射該光罩之曝光光，於被轉印體上形成線寬不到3μm之轉印圖案，該光罩之特徵為：前述半透光膜，係透射前述半透光部之曝光光之相對於透射前述透光部之曝光光的相位差成為60度以下者，包含有前述透光部或前述半透光部之至少一者是具有不到3μm之線寬部份，且由前述透光部及前述半透光部構成之圖案。
2. 如申請專利範圍第1項之光罩，其中前述圖案具有前述透光部之線寬不到3μm之部份。
3. 如申請專利範圍第1項之光罩，其中前述圖案係由前述透光部及前述半透光部構成之線與間隔圖案(line and space pattern)。
4. 如申請專利範圍第1項之光罩，其中當令前述透明基板之曝光光透射率為100%時，前述半透光膜之曝光光透射率為20%~60%之範圍。
5. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之光罩，其中前述光罩係顯示裝置製造用光罩。
6. 如申請專利範圍第5項之光罩，其中前述光罩係液晶顯示裝置製造用光罩。
7. 一種光罩之製造方法，係藉由將形成於透明基板上之半透光膜圖案化而形成預定圖案，且具有透光部及半透光部之光罩，使用包含365nm~436nm之波長區的曝光光進行曝光，藉由透射該光罩之曝光光，於被轉印體上形成線寬不到3μm之轉印圖案，該製造方法之特徵為：作為前述半透光膜，係使用透射前述半透光部之曝光光之相對於透射前述透光部之曝光光的相位差成為60度以下者，於前述透光部或前述半透光部之至少一方形成包含不到3μm之線寬部份，且由前述透光部及前述半透光部構成之圖案。
8. 如申請專利範圍第7項之光罩之製造方法，其係用於光罩上的圖案線寬、與形成在與其對應的被轉印體上之光阻圖案線寬不同之圖案轉印，預先求出在指定之曝光條件下，前述光罩上具有不到3μm之線寬部份之透光部或半透光部之線寬、與形成在與其對應的前述被轉印體上之前述光阻圖案線寬的相關關係，依該相關關係，決定形成於前述光罩之透光部或半透光部之線寬，依該決定之線寬尺寸，在光罩上形成由前述透光部及前述半透光部構成之圖案。
9. 一種圖案轉印方法，係使用申請專利範圍第1項或第2 項之光罩或依申請專利範圍第7項或第8項之製造方法作成之光罩，以包含365nm~436nm之波長區之曝光光，曝光被轉印體而轉印線寬不到3μm之圖案。
10. 一種顯示裝置之製造方法，其特徵為使用申請專利範圍第9項之圖案轉印方法。