[发明专利]四级光掩模及其使用方法以及光掩模坯料

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造液晶显示器(此后称为LCD)等的薄膜晶体管(此后称为TFT)的四级光掩模的制造方法，另外还涉及在这种制造方法中所使用的光掩模坯料。

背景技术

例如日本未审查的专利申请公开物(JP-A)No.H09-146259(此后称为专利文献1)披露了一种多级的光掩模，其中透光率在多级，即三级或更多级改变。在形成光学元件的折射面或反射面时要用到多级光掩模。

专利文献1中所披露的多级光掩模通过如下方式来制造。首先，在形成在透明衬底上的金属化合物等的膜上形成抗蚀膜，并且对所述抗蚀膜进行曝光/写入和显影，由此形成第一抗蚀图案。然后，使用第一抗蚀图案作为掩模对金属化合物等的膜进行蚀刻。之后，在金属化合物等的膜上再次形成抗蚀膜，并且对所述抗蚀膜进行曝光/写入和显影，由此形成第二抗蚀图案。然后，使用第二抗蚀图案作为掩模对金属化合物等的膜再次进行蚀刻。通过重复形成抗蚀图案和蚀刻预定次数的金属化合物等的膜，从而得到多级光掩模。

发明内容

然而，由于在专利文献1所披露的多级光掩模制造方法中，蚀刻金属化合物等的膜的次数与用于形成所述蚀刻的抗蚀图案的曝光/写入次数彼此相等，所以增加了曝光/写入的次数。例如，为了制造适于在四个级别上改变透光率的四级光掩模，有必要进行三次曝光/写入。

因此，本发明的目的在于，提出一种四级光掩模制造方法，其可通过光刻以较少次数写入而制造四级光掩模，并且另外还提出在这种制造方法中所使用的光掩模坯料。

(第一方面)

制造四级光掩模的方法包括遮光部分、光透射部分和具有不同透光率的第一与第二光半透射部分。所述方法包括准备光掩模坯料的步骤，其中以指定的顺序在透明的衬底上形成由对彼此的蚀刻具有抗蚀性的材料制成的第一光半透射膜和遮光膜，并且在光掩模坯料的遮光膜上形成第一抗蚀图案。第一抗蚀图案具有与光透射部分和第二光半透射部分相对应的敞开区域。所述方法另外还包括如下步骤：使用第一抗蚀图案作为掩模来蚀刻遮光膜，然后蚀刻第一光半透射膜，之后将第一抗蚀图案剥除。所述方法还进一步包括如下步骤：在透明的衬底和遮光膜上形成第二光半透射膜，并且在第二光半透射膜上形成第二抗蚀图案。第二抗蚀图案具有与光透射部分和第一光半透射部分相对应的敞开区域。此外所述方法还包括如下步骤：使用第二抗蚀图案作为掩模来蚀刻第二光半透射膜和遮光膜，然后将第二抗蚀图案去除，由此形成光透射部分、遮光部分、第一光半透射部分和第二光半透射部分。

(第二方面)

制造四级光掩模的方法包括遮光部分、光透射部分和具有不同透光率的第一与第二光半透射部分。所述方法包括准备光掩模坯料的步骤，其中以指定的顺序在透明的衬底上形成由对彼此的蚀刻具有抗蚀性的材料制成的第一光半透射膜和遮光膜，并且在光掩模坯料的遮光膜上形成第一抗蚀图案。第一抗蚀图案具有与光透射部分和第二光半透射部分相对应的敞开区域。所述方法另外还包括如下步骤：使用第一抗蚀图案作为掩模来蚀刻遮光膜，然后将第一抗蚀图案剥除，之后使用遮光膜作为掩模来蚀刻第一光半透射膜。所述方法还进一步包括如下步骤：在透明的衬底和遮光膜上形成第二光半透射膜，并且在第二光半透射膜上形成第二抗蚀图案。第二抗蚀图案具有与光透射部分和第一光半透射部分相对应的敞开区域。此外所述方法还包括如下步骤：使用第二抗蚀图案作为掩模来蚀刻第二光半透射膜和遮光膜，然后将第二抗蚀图案去除，由此形成光透射部分、遮光部分、第一光半透射部分和第二光半透射部分。

(第三方面)

在根据第一或第二方面的方法中，优选第二光半透射膜由能够通过与遮光膜的蚀刻相同的蚀刻而被蚀刻的材料制成。

(第四方面)

在根据第一或第二方面的方法中，优选第一光半透射膜由含有硅化钼作为主要成分的材料制成，并且遮光膜和第二光半透射膜中的每一个都由含有铬作为主要成分的材料制成。

(第五方面)

在根据第一或第二方面的方法中使用光掩模坯料。所述光掩模坯料具有在透明衬底上的形成图案的膜，所述膜包括堆叠在一起的第一光半透射膜和遮光膜，以及在所述形成图案的膜上形成的第二光半透射膜。

(第六方面)