光掩模及其制造方法、圖案轉(zhuǎn)印方法和顯示裝置制造方法
【專利摘要】光掩模及其制造方法、圖案轉(zhuǎn)印方法和顯示裝置制造方法，提高細(xì)微圖案的轉(zhuǎn)印性。顯示裝置制造用光掩模通過如下方式形成，在透明基板上，利用濕式蝕刻分別對相位偏移膜、蝕刻掩模膜和遮光膜進(jìn)行圖案化，形成包含遮光部、相位偏移部和透光部的轉(zhuǎn)印用圖案，其中，遮光部是依次層疊相位偏移膜、蝕刻掩模膜和遮光膜而成的，相位偏移部是相位偏移膜，或者依次層疊相位偏移膜和蝕刻掩模膜而成的，透光部是使透明基板表面露出而成的，相位偏移膜由含有鉻的材料構(gòu)成，蝕刻掩模膜由對相位偏移膜的蝕刻液具有耐蝕刻性的材料構(gòu)成，相位偏移部與透光部具有彼此鄰接的部分，而且，相位偏移部與透光部相對于光掩模的曝光光的代表波長具有大致180度的相位差。
【專利說明】光掩模及其制造方法、圖案轉(zhuǎn)印方法和顯示裝置制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及能夠在顯示裝置的制造中形成細(xì)微的圖案的顯示裝置制造用光掩模、 該光掩模的制造方法、使用了該光掩模的圖案轉(zhuǎn)印方法和顯示裝置的制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在專利文獻(xiàn)1中，記載了與能夠形成細(xì)微且高精度的曝光圖案的相位偏移掩模的 制造方法相關(guān)的發(fā)明。在該文獻(xiàn)中，特別記載了如下內(nèi)容：由于平面面板用的玻璃基板具有 超過300mm的尺寸，基板的扭曲或表面粗趟度較大，容易受到焦點深度的影響。
[0003] 因此，專利文獻(xiàn)1記載了如下相位偏移掩模的制造方法：通過使透明基板上的遮 光層圖案化，姍射鉛系材料的祀，由此，W覆蓋所述遮光層的方式，在所述透明基板上形成 能夠?qū)?00nm W上且500nm W下的波長區(qū)域中的任意光帶來180°的相位差的相位偏移層， 來對所述相位偏移層進(jìn)行圖案化。
[0004] 在專利文獻(xiàn)2中，記載了如下特征的光掩模：其是在遮簾（3 シF )區(qū)域中具 有遮光區(qū)域和透光區(qū)域且在主區(qū)域具有反相區(qū)域和透光區(qū)域的FPD (Flat Panel Display: 平板顯示器）制造用光掩模，其中，所述遮簾區(qū)域是在透明基板上層疊遮光膜圖案和反相 膜而構(gòu)成的，所述遮簾區(qū)域的透光區(qū)域包含依次蝕刻所述反相膜和遮光膜圖案而露出的所 述透明基板區(qū)域，所述主區(qū)域的透光區(qū)域包含對層疊在透明基板上的反相膜進(jìn)行蝕刻而露 出的所述透明基板區(qū)域，相對于相同的蝕刻物質(zhì)，所述遮光膜圖案的蝕刻速度快于所述反 相膜的蝕刻速度。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1 ;日本特開2011-13283號公報
[0008] 專利文獻(xiàn)2 ;日本特開2012-230379號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 當(dāng)前，在液晶顯示裝置中，采用了 VA(Vertical Alignment ;垂直排列）方式或 IPS(In Plane Switching;板內(nèi)切換）方式等。通過采用該些方式，變得明亮、省電、高精 細(xì)、高速顯示且廣視野角，提高了顯示性能。
[0010] 例如，在應(yīng)用了該些方式的液晶顯示裝置中，在像素電極中應(yīng)用了形成為線及間 隔圖案狀的透明導(dǎo)電膜，為了提高液晶顯示裝置的顯示性能，要求該樣的圖案進(jìn)一步細(xì)微 化。例如，期望使線及間隔圖案的間距寬度P(線寬度L和間隔寬度S的合計）減小到 6 y m?5 y m，更期望減小到5 y m?4 y m。在該情況下，往往使線寬度L、間隔寬度S中的 至少任意一個小于3 y m。例如，往往為L<3]im或L《2]i m，或者S<3]im或S《2]im。
[0011] 另一方面，就在液晶顯示裝置或化(electroluminescence ;電致發(fā)光）顯示裝置 中使用的薄膜晶體管（Thin Film Transistor, "TFT")而言，其采用了如下結(jié)構(gòu)；在構(gòu)成 TFT的多個圖案中，在純化（passivation)層（絕緣層）中形成的連接孔貫穿絕緣層，與位 于其下層側(cè)的連接部導(dǎo)通。此時，如果上層側(cè)與下層側(cè)的圖案沒有準(zhǔn)確地定位且可靠地形 成連接孔的形狀，則不能保證顯示裝置的正確動作。而且，此處，隨著顯示性能的提高，也需 要使設(shè)備圖案高度集成化，從而要求圖案的細(xì)微化。目P，孔圖案的直徑也需要小于3um。例 女口，需要直徑為2. 5 y m W下、甚至直徑為2. 0 y m W下的孔圖案，在不遠(yuǎn)的將來，認(rèn)為期望形 成比此更小的、具有1. Sum W下的直徑的圖案。
[0012] 根據(jù)該樣的背景，能夠應(yīng)對線及間隔圖案或連接孔的細(xì)微化的顯示裝置制造用光 掩模的需求在提高。
[0013] 在半導(dǎo)體（LSI等）制造用光掩模的領(lǐng)域中，存在如下發(fā)展過程：為了得到分辨率， 開發(fā)出了具有高NA (Numerical Aperture ;數(shù)值孔徑）（例如0. 2 W上）的光學(xué)系統(tǒng)和利用 相位偏移作用的相位偏移掩模。相位偏移掩模在單一波長且波長較短的光源（KrF或ArF 的準(zhǔn)分子激光器等）中使用。由此，能夠應(yīng)對各種元件等的高度集成化和與其相應(yīng)的光掩 模的圖案的細(xì)微化。
[0014] 另一方面，在顯示裝置制造用的光刻（lithography)領(lǐng)域中，通常不應(yīng)用上述那 樣的方法來提高分辨率或增大焦點深度。作為其原因，可舉出：在顯示裝置中要求的圖案 的集成度或細(xì)微度還不到半導(dǎo)體制造領(lǐng)域的程度。實際上，在顯示裝置制造用的曝光裝置 (通常，作為LCD (Liquid化ystal Display;液晶顯示器）曝光裝置或液晶曝光裝置等而被 知曉）中搭載的光學(xué)系統(tǒng)或光源中，與半導(dǎo)體制造用不同，與分辨率或焦點深度相比，重視 生產(chǎn)效率（例如，擴(kuò)大光源的波長范圍，得到較大的照射光量，縮短生產(chǎn)節(jié)奏等）。
[0015] 在使光掩模的轉(zhuǎn)印用圖案細(xì)微化時，難W實施將其準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)印到被轉(zhuǎn)印體（希望 進(jìn)行蝕刻加工的薄膜等，也稱作被加工體）的工序。該是因為，在顯示裝置的制造中的轉(zhuǎn)印 工序中，實際使用的上述曝光裝置的解析極限為3 y m左右，但是如上所述，在顯示裝置所 需的轉(zhuǎn)印用圖案中，CD (化itical Dimension,線寬）已經(jīng)接近該數(shù)值，或者需要設(shè)為低于該 數(shù)值的尺寸。
[0016] 此外，由于顯示裝置制造用掩模的面積大于半導(dǎo)體制造用掩模，在實際生產(chǎn)中，很 難在面內(nèi)均勻地轉(zhuǎn)印具有小于3ym的CD的轉(zhuǎn)印用圖案。
[0017] 該樣，如果使用現(xiàn)有的顯示裝置制造用掩模，則難W轉(zhuǎn)印小于3 y m的CD該樣的細(xì) 微的圖案，因此，考慮將此前出于制造半導(dǎo)體裝置的目的而開發(fā)出的、用于提高分辨率的各 種方法應(yīng)用于顯示裝置制造領(lǐng)域。
[0018] 但是，在顯示裝置制造中直接應(yīng)用上述方法的話，存在幾個問題。例如，要轉(zhuǎn)換到 具有高NA(開口數(shù)）的高分辨率曝光裝置，需要較大的投資，使得與顯示裝置的價格之間的 匹配性出現(xiàn)矛盾?；蛘撸P(guān)于曝光波長的變更（在單一波長下，使用ArF準(zhǔn)分子激光的短波 長），存在難W應(yīng)用于具有較大面積的顯示裝置、制造節(jié)奏容易延長的問題，此外，在需要相 當(dāng)?shù)耐顿Y該點上也存在問題。
[0019] 因此，如果能夠通過在具有顯示裝置制造用光掩模的轉(zhuǎn)印用圖案上想辦法，來提 高細(xì)微圖案的轉(zhuǎn)印性，則具有極重要的意義。
[0020] 本發(fā)明主旨如下。
[0021] < 1 >;一種顯示裝置制造用光掩模，其通過如下方式形成；在透明基板上，利用 濕式蝕刻分別對相位偏移膜、蝕刻掩模膜和遮光膜進(jìn)行圖案化，由此形成包含遮光部、相位 偏移部和透光部的轉(zhuǎn)印用圖案，其中，
[0022] 所述遮光部是在所述透明基板上依次層疊所述相位偏移膜、所述蝕刻掩模膜和所 述遮光膜而成的，
[0023] 所述相位偏移部是在所述透明基板上形成所述相位偏移膜，或者形成所述相位偏 移膜和所述蝕刻掩模膜而成的，
[0024] 所述透光部是使所述透明基板的表面露出而成的，
[00巧]所述相位偏移膜由含有鉛的材料構(gòu)成，
[0026] 所述蝕刻掩模膜由對所述相位偏移膜的蝕刻液具有耐蝕刻性的材料構(gòu)成，
[0027] 所述相位偏移部與所述透光部具有彼此鄰接的部分，而且，所述相位偏移部與所 述透光部對于所述光掩模的曝光光的代表波長具有大致180度的相位差。
[002引 <2 > ;<1>所述的顯示裝置制造用光掩模的特征在于，所述轉(zhuǎn)印用圖案包含線 及間隔圖案，所述線及間隔圖案的線圖案具有：一定寬度的遮光部；W及與所述一定寬度 的遮光部的兩側(cè)鄰接的一定寬度的相位偏移部。
[0029] <3 > ;<1>所述的顯示裝置制造用光掩模的特征在于，所述轉(zhuǎn)印用圖案包含孔 圖案，所述孔圖案具有規(guī)定直徑的透光部、圍著所述透光部的一定寬度的相位偏移部和圍 著所述相位偏移部的遮光部。
[0030] < 4 >:< 1 >?< 3 >中的任意一項所述的顯示裝置制造用光掩模的特征在于， 所述相位偏移部是在所述透明基板上形成所述相位偏移膜而成的，所述相位偏移膜對于所 述曝光光的代表波長進(jìn)行大致180度的相位偏移。
[0031] < 5 >:< 1 >?< 3 >中的任意一項所述的顯示裝置制造用光掩模的特征在于， 所述相位偏移部是在所述透明基板上依次層疊所述相位偏移膜和所述蝕刻掩模膜而成的，
[0032] 所述相位偏移膜與所述蝕刻掩模膜的層疊對于所述曝光光的代表波長進(jìn)行大致 180度的相位偏移。
[0033] < 6 >;在< 1 >?< 5 >中的任意一項所述的顯示裝置制造用光掩模中，在所述 轉(zhuǎn)印用圖案中包含的、所述透光部與所述相位偏移部彼此鄰接的部分，所述相位偏移膜的 被蝕刻面露出，
[0034] 在所述鄰接的部分的截面中，與所述相位偏移膜的上表面、下表面和被蝕刻面分 別對應(yīng)的上邊、下邊和側(cè)邊滿足下述條件（A)和炬）。
[003引 （A)將所述上邊與所述側(cè)邊的接點W及所述上表面之下所述相位偏移膜的膜厚的 3分之2的高度的位置處的所述側(cè)邊的位置連接而成的直線與所述上邊所成的角度在85 度?120度的范圍內(nèi)，并且，
[003引做第1假想線與第2假想線之間的寬度為所述膜厚的2分之1 W下，其中，所述 第1假想線通過所述上邊與所述側(cè)邊的接點且與所述透明基板的主表面垂直，所述第2假 想線通過所述下表面之上所述膜厚的10分之1的高度的位置處的所述側(cè)邊的位置且與所 述透明基板的所述主表面垂直。
[0037] < 7 >-種顯示裝置制造用光掩模的制造方法，所述顯示裝置制造用光掩模通過 如下方式形成：在透明基板上，利用濕式蝕刻分別對相位偏移膜、蝕刻掩模膜和遮光膜進(jìn)行 圖案化，由此形成包含遮光部、相位偏移部和透光部的轉(zhuǎn)印用圖案，其中，
[0038] 所述遮光部是在所述透明基板上依次層疊所述相位偏移膜、所述蝕刻掩模膜和所 述遮光膜而成的，
[0039] 所述相位偏移部是在所述透明基板上形成所述相位偏移膜，或者形成所述相位偏 移膜和所述蝕刻掩模膜而成的，
[0040] 所述透光部是使所述透明基板的表面露出而成的，
[0041] 該顯示裝置制造用光掩模的制造方法的特征在于，具有如下工序：
[0042] 準(zhǔn)備如下光掩模逐；在所述透明基板上，依次層疊了相位偏移膜、蝕刻掩模膜和遮 光膜，進(jìn)而形成了第1光致抗蝕劑膜；W及
[0043] 對所述相位偏移膜、所述蝕刻掩模膜和所述遮光膜分別進(jìn)行規(guī)定的圖案化，由此 形成轉(zhuǎn)印用圖案，
[0044] 在所述相位偏移膜的圖案化中，包含如下工序；將圖案化后的所述蝕刻掩模膜作 為掩模，對所述相位偏移膜進(jìn)行濕式蝕刻，
[0045] 所述相位偏移膜由含有鉛的材料構(gòu)成，
[0046] 所述蝕刻掩模膜由對所述相位偏移膜的蝕刻液具有耐蝕刻性的材料構(gòu)成，
[0047] 所述相位偏移部與所述透光部具有彼此鄰接的部分，而且，所述相位偏移部與所 述透光部對于所述光掩模的曝光光的代表波長具有大致180度的相位差。
[004引 < 8 >;-種圖案轉(zhuǎn)印方法，其包含如下工序；準(zhǔn)備< 1 >?< 3 >中的任意一項 所述的顯示裝置制造用光掩模；W及
[0049] 使用照射包含i線、h線、g線的曝光光的顯示裝置制造用曝光裝置，對所述光掩模 具有的轉(zhuǎn)印用圖案進(jìn)行曝光，將所述轉(zhuǎn)印用圖案轉(zhuǎn)印到被轉(zhuǎn)印體上。
[0050] < 9 >;-種顯示裝置的制造方法，其包含如下工序；準(zhǔn)備< 1 >?< 3 >中的任 意一項所述的顯示裝置制造用光掩模；W及
[0051] 使用照射包含i線、h線、g線的曝光光的顯示裝置制造用曝光裝置，對所述光掩模 具有的轉(zhuǎn)印用圖案進(jìn)行曝光，將所述轉(zhuǎn)印用圖案轉(zhuǎn)印到被轉(zhuǎn)印體上。
[0052] 根據(jù)本發(fā)明，提供一種在顯示裝置的制造中能夠如設(shè)計那樣形成細(xì)微圖案的顯示 裝置制造用光掩模、該光掩模的制造方法、使用了該光掩模的圖案轉(zhuǎn)印方法和顯示裝置的 制造方法。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0053] 圖1是對由相位偏移膜圖案的截面形狀的不同而引起的相位偏移效果的差異進(jìn) 行的仿真中的、線及間隔圖案的相位偏移掩模的俯視示意圖（圖1的（a))、其局部截面示意 圖（圖1的化)）、其它形狀的相位偏移掩模的截面示意圖（圖1的（C)) W及用于比較的二 進(jìn)制掩模的截面示意圖（圖1的（d))。
[0054] 圖2是示出使用在仿真中用到的3種光掩模進(jìn)行曝光時，在被轉(zhuǎn)印體上形成的光 強度分布曲線的圖。
[00巧]圖3是在本發(fā)明的光掩模的制造中準(zhǔn)備的光掩模逐的截面示意圖。
[0056] 圖4是第1方式的本發(fā)明的光掩模（圖4的（a))的截面圖（下側(cè)）和對應(yīng)的俯 視圖（上側(cè)）、W及第2方式的本發(fā)明的光掩模（圖4的化)）的截面圖（下側(cè)）和對應(yīng)的 俯視圖（上側(cè)）。
[0057] 圖5是轉(zhuǎn)印用圖案為孔圖案的方式下的、第1方式的本發(fā)明的光掩模（圖5的（a)) 的俯視圖和截面圖W及第2方式的本發(fā)明的光掩模（圖5的化)）的俯視圖和截面圖。
[005引圖6是用于說明圖案化的相位偏移膜的被蝕刻面（側(cè)面）形狀的圖。
[0059] 圖7是示出第1方式和第2方式中的本發(fā)明的光掩模的制造方法的例子的圖。
[0060] 圖8是示出第1方式和第2方式中的本發(fā)明的光掩模的制造方法的例子的圖。
[0061] 圖9是示出利用側(cè)蝕的第1方式的本發(fā)明的光掩模的制造方法的例子的圖。
[0062] 圖10是示出在W抗蝕劑圖案為掩模來進(jìn)行濕式蝕刻的情況下得到的相位偏移膜 圖案的截面的參考圖。
[006引標(biāo)號說明
[0064] 2a、2b、2c線圖案；3a、3b、3c間隔圖案；lOaUOb光掩模；11透明基板；12相位偏 移膜；12a相位偏移膜圖案；13蝕刻掩模膜；13a蝕刻掩模膜圖案；14遮光膜；14a遮光膜圖 案；15遮光部；16相位偏移部；17透光部；18第1光致抗蝕劑膜；18a第1抗蝕劑圖案；19 第2光致抗蝕劑膜；19a第2抗蝕劑圖案；101透明玻璃基板；102相位偏移膜圖案；103抗 蝕劑圖案

【具體實施方式】
[0065] 在光刻工序中，為了可靠地轉(zhuǎn)印細(xì)微的圖案，通過使用了光掩模的曝光工序而對 被轉(zhuǎn)印體上的抗蝕劑膜施加的光強度分布很重要。目P，如果提高光強度分布曲線的對比度、 提高在被轉(zhuǎn)印體上形成的抗蝕劑圖案的輪廓，則能夠使用該抗蝕劑圖案來更精細(xì)地進(jìn)行顯 示裝置基板等被轉(zhuǎn)印體的蝕刻加工。在顯示裝置用光掩模中，面積通常較大（一個邊為 300mm W上），能夠均勻地在整個面內(nèi)進(jìn)行圖案化、進(jìn)而能夠控制面內(nèi)的CD的均勻性很重 要，因此，曝光光形成的光強度分布曲線的形狀特別重要。
[0066] 在上述專利文獻(xiàn)1和2中，記載了如下內(nèi)容；為了進(jìn)行細(xì)微且高精度的圖案形成、 或者為了得到高分辨率，使用具有相位偏移層（或反相層）的光掩模。
[0067] 根據(jù)專利文獻(xiàn)1，在透明基板上，由鉛系材料等形成遮光膜，將遮光膜蝕刻成規(guī)定 的形狀，然后，W將其覆蓋的方式形成鉛系材料的相位偏移層，W在該相位偏移層上形成的 光致抗蝕劑的抗蝕劑圖案為掩模，進(jìn)行相位偏移層的圖案化。此外。在專利文獻(xiàn)2中，通過 對在含有鉛的遮光膜圖案上形成的含有鉛的反相膜進(jìn)行蝕刻，由此形成光掩模。
[0068] 此處，在W抗蝕劑圖案為掩模來對相位偏移層（或者反相膜）進(jìn)行蝕刻時，對該抗 蝕劑圖案期待相位偏移膜被忠實地進(jìn)行圖案化。但是，在應(yīng)用濕式蝕刻時，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)存 在如下問題。
[0069] 例如，圖10示出在為了對含有鉛的相位偏移膜（W下，也稱作鉛系相位偏移膜） 進(jìn)行期望的圖案化而W抗蝕劑圖案為掩模來進(jìn)行濕式蝕刻的情況下得到的相位偏移膜圖 案的截面。圖10是示出W正性光致抗蝕劑的抗蝕劑圖案103為掩模，對在透明玻璃基板 101上形成的由&0CN構(gòu)成的相位偏移膜進(jìn)行蝕刻而得到的相位偏移膜圖案102的截面的 參考圖。
[0070] 如圖10所明示的，可觀察到如下現(xiàn)象；與蝕刻液接觸的相位偏移膜（PS膜）圖案 102的截面不垂直于透明玻璃基板101表面，而成為大幅傾斜的形狀（W下，也稱作梯形形 狀）。其被認(rèn)為是由于：相位偏移膜圖案102與抗蝕劑圖案103的界面之間的貼合性不充 分，蝕刻液浸入此處，由此，與下表面?zhèn)龋úＡЩ鍌?cè)）相比，在膜的上表面?zhèn)雀蟮剡M(jìn)行蝕 亥IJ (在圖10中，朝右方向的蝕刻）。
[0071] 因此，在曝光光透過的透光部與希望對曝光部遮光的遮光部的邊界，具有相位偏 移效果的光掩模（相位偏移掩模）主要在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域中被較多地采用，其中，為了通過 利用透射光的反相來提高轉(zhuǎn)印像的對比度、提高焦點深度，使所述光掩模具有相位偏移效 果。在該些相位偏移掩模中，已知使用了對曝光光（例如，KrF或ArF的準(zhǔn)分子激光）的透 射率為5%?10%左右、且使該曝光光的相位偏移大致180度的相位偏移膜。
[0072] 不過，在該領(lǐng)域中使用的光掩模（相位偏移掩模）大致是應(yīng)用干式蝕刻而制造出， 因此，因采用上述濕式蝕刻而產(chǎn)生的問題不明顯。但是，如上所述，在顯示裝置制造用光掩 模中，其尺寸較大（使用一個邊為300mm W上（通常為1800mm W下）的方形基板），此外， 其尺寸存在多種類型，因此，與應(yīng)用干式蝕刻相比，應(yīng)用濕式蝕刻較為有利。
[0073] 另一方面，W往，在顯示裝置制造用光掩模中使用了具有轉(zhuǎn)印用圖案的多層次光 掩模，其中，所述轉(zhuǎn)印用圖案除了具有遮光部、透光部W外，還具有使曝光光部分地透過的 半透光部。該光掩模通過使透光部、遮光部、半透光部的光透射率彼此不同（遮光部的光透 射率實質(zhì)為零），來在被轉(zhuǎn)印體上形成的抗蝕劑圖案形狀中形成立體的階梯差，通過利用該 特點，減少了對被轉(zhuǎn)印體進(jìn)行加工時的工序數(shù)。
[0074] 該多層次光掩模中的半透光部有的是通過在透明基板上形成半透光膜（具有使 曝光光透過20%?80%左右的透射率的膜）而作成的。
[00巧]不過，在制造該樣的多層次光掩模時，在半透光部與透光部的邊界處，透過半透光 部與透過透光部的曝光光之間的相位差不會是180度左右。如果透過半透光部的曝光光與 透過透光部的曝光光之間的相位差設(shè)為接近180度的相位差，則會在半透光部與透光部的 邊界部分實質(zhì)產(chǎn)生遮光性的線圖案，從而產(chǎn)生希望得到的抗蝕劑圖案的立體形狀不能得到 該樣的問題。
[0076] 目P，W往，在顯示裝置制造用光掩模中，因半透光性的膜的截面相對于基板表面傾 斜而帶來的問題不明顯。
[0077] 本發(fā)明人通過使光掩模中的相位偏移膜的被蝕刻截面形成與基板表面不垂直而 為傾斜的截面形狀，來進(jìn)行在該光掩模的轉(zhuǎn)印性中會出現(xiàn)怎樣的影響的仿真。目P，在光掩模 的轉(zhuǎn)印用圖案的透光部與相位偏移部的邊界，使分別透過透光部與相位偏移部的曝光光的 相位反轉(zhuǎn)而彼此發(fā)生干涉，由此研究所得到的相位偏移效果會隨著相位偏移膜的被蝕刻截 面形狀怎樣進(jìn)行變化。
[007引 < 仿真結(jié)果>
[0079] 在說明本發(fā)明的實施方式之前，使用所述仿真的結(jié)果，對由相位偏移膜圖案的截 面形狀的不同導(dǎo)致的相位偏移效果的差異進(jìn)行說明。
[0080] 仿真是應(yīng)用了顯示裝置制造用曝光裝置具有的光學(xué)條件來進(jìn)行的。其是W如下曝 光條件進(jìn)行的：光學(xué)系統(tǒng)的開口數(shù)（NA)為0. 085,復(fù)制透鏡系數(shù)（0)為0.9,曝光光包含g 線、h線、i線的寬波長光（g線；h線；i線的強度比=0. 95 ;0. 8 ;1.0)。
[0081] 本仿真是針對W下H種情況進(jìn)行的：具有邊緣部分的截面形狀與基板表面垂直的 相位偏移膜圖案的相位偏移掩模（PSM(A));對邊緣部分的截面形狀為梯形形狀的、圖10的 相位偏移膜圖案進(jìn)行模型化而得到的相位偏移掩模（PSMTP(A)) 及二進(jìn)制掩模炬in)。 圖1的化）?圖1的（d)示出各掩模截面的示意圖。
[008引此外，圖1的（a)是在本仿真中使用的線及間隔圖案的俯視示意圖，其示出PSM(A) 中的線及間隔圖案的一部分。圖1的（b)是示出具有該線及間隔圖案的相位偏移掩模的一 部分截面的圖。
[0083] 如圖1的化）所示，相位偏移掩模PSM(A)在透明基板11上形成有相位偏移膜圖 案12a，在其上形成有蝕刻掩模膜圖案13a，進(jìn)而，在其上形成有遮光膜圖案14a。在其俯視 圖（即圖1的（a))中，遮光膜圖案14a的部分為遮光部15,相位偏移膜圖案12a的一部分 未被遮光膜圖案14a覆蓋而露出的部分為相位偏移部16,進(jìn)而，透明基板11的在其上沒有 進(jìn)行任何層疊而露出的部分構(gòu)成透光部17。
[0084] 相位偏移掩模PSM(A)由線寬度L為2.0ym、間隔寬度S為2.0ym(間距P為 4. Oil m)的線及間隔圖案構(gòu)成，線圖案2a在寬度為1. Oil m的遮光部15的兩偵U的邊緣分另。 具有寬度為0. Sum的相位偏移部16。線圖案化、2c也相同。間隔圖案3a、3b、3c是透明基 板11露出而形成的透光部17。
[0085] 此處，遮光部15是在透明基板11上至少形成遮光膜圖案14a而成的部分，其曝光 光透射率實質(zhì)為零。相位偏移部16是在透明基板11上形成光透射率為6% (對i線）的 相位偏移膜圖案12a而成的部分（除了被遮光膜圖案14a覆蓋的部分）。相位偏移部16和 透光部17相對于曝光光的相位差為180度（對i線）。
[0086] 接下來，圖1的（C)所示的相位偏移掩模PSMTP (A)也由線寬度L為2. 0 y m、間隔 寬度S為2. 0 y m的線及間隔圖案構(gòu)成，線圖案在1. 0 y m的遮光部的兩側(cè)的邊緣分別具有 寬度為0. Sum的相位偏移部。間隔圖案由使透明基板露出的透光部構(gòu)成。其中，在相位偏 移部中，在透明基板上形成的相位偏移膜的膜厚從遮光部側(cè)朝透光部側(cè)（線圖案的寬度方 向）W 10個臺階的方式逐漸縮小。目P，在相位偏移部中距遮光部最近處，曝光光透射率為 6% (對i線），與透光部的相位差為180度（對i線），與此相對，在相位偏移部中距透光 部最近處，曝光光透射率為57. 5% (對i線），與透光部的相位差（對i線）為20. 19度。
[0087] 接下來，圖1的（d)所示的二進(jìn)制掩模（Bin)由線寬度L為2. 0 y m、間隔寬度S為 2. 0 y m的線及間隔圖案構(gòu)成，線部由在透明基板上形成有遮光膜的遮光部構(gòu)成，透光部由 透明基板表面露出的部分構(gòu)成。
[0088] 圖2示出在使用上述相位偏移掩模PSM(A)、相位偏移掩模PSMTP (A)、二進(jìn)制掩模 Bin進(jìn)行曝光時，在被轉(zhuǎn)印體上形成的光強度分布曲線。在圖2中，在設(shè)線圖案2a的中也為 零位置、設(shè)曝光光透射率為100%時，光強度為1. 0。在設(shè)光強度分布曲線的最大值（最大光 強度）為Imax、設(shè)最小值（最小光強度）為Imin時，可W計算（Imax-Imin)/(Imax+Imin) 來作為對比度。
[0089] 下述表1示出了針對上述PSM(A)、PSMTP(A)、Bin的各掩模的最大光強度Imax、最 小光強度Imin和對比度的數(shù)量值。
[0090] [表 1]
[0091]

【權(quán)利要求】
1. 一種顯示裝置制造用光掩模，其通過如下方式形成：在透明基板上，利用濕式蝕刻 分別對相位偏移膜、蝕刻掩模膜和遮光膜進(jìn)行圖案化，由此形成包含遮光部、相位偏移部和 透光部的轉(zhuǎn)印用圖案，其中， 所述遮光部是在所述透明基板上依次層疊所述相位偏移膜、所述蝕刻掩模膜和所述遮 光膜而成的， 所述相位偏移部是在所述透明基板上形成所述相位偏移膜，或者形成所述相位偏移膜 和所述蝕刻掩模膜而成的， 所述透光部是使所述透明基板的表面露出而成的， 所述相位偏移膜由含有鉻的材料構(gòu)成， 所述蝕刻掩模膜由對所述相位偏移膜的蝕刻液具有耐蝕刻性的材料構(gòu)成， 所述相位偏移部與所述透光部具有彼此鄰接的部分，而且，所述相位偏移部與所述透 光部對于所述光掩模的曝光光的代表波長具有大致180度的相位差。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置制造用光掩模，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)印用圖案包含線及間隔圖案，所述線及間隔圖案的線圖案具有：一定寬度的遮 光部；以及與所述一定寬度的遮光部的兩側(cè)鄰接的一定寬度的相位偏移部。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置制造用光掩模，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)印用圖案包含孔圖案，所述孔圖案具有規(guī)定直徑的透光部、圍著所述透光部的 一定寬度的相位偏移部和圍著所述相位偏移部的遮光部。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1?3中的任意一項所述的顯示裝置制造用光掩模，其特征在于， 所述相位偏移部是在所述透明基板上形成所述相位偏移膜而成的， 所述相位偏移膜對于所述曝光光的代表波長進(jìn)行大致180度的相位偏移。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1?3中的任意一項所述的顯示裝置制造用光掩模，其特征在于， 所述相位偏移部是在所述透明基板上依次層疊所述相位偏移膜和所述蝕刻掩模膜而 成的， 所述相位偏移膜與所述蝕刻掩模膜的層疊對于所述曝光光的代表波長進(jìn)行大致180 度的相位偏移。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1?3中的任意一項所述的顯示裝置制造用光掩模， 在所述轉(zhuǎn)印用圖案中包含的、所述透光部與所述相位偏移部彼此鄰接的部分，所述相 位偏移膜的被蝕刻面露出， 在所述鄰接的部分的截面中，與所述相位偏移膜的上表面、下表面和被蝕刻面分別對 應(yīng)的上邊、下邊和側(cè)邊滿足下述條件（A)和（B): (A) 將所述上邊與所述側(cè)邊的接點以及所述上表面之下所述相位偏移膜的膜厚的3分 之2的高度的位置處的所述側(cè)邊的位置連接而成的直線與所述上邊所成的角度在85度? 120度的范圍內(nèi)， (B) 第1假想線與第2假想線之間的寬度為所述膜厚的2分之1以下，其中，所述第1 假想線通過所述上邊與所述側(cè)邊的接點且與所述透明基板的主表面垂直，所述第2假想線 通過所述下表面之上所述膜厚的10分之1的高度的位置處的所述側(cè)邊的位置且與所述透 明基板的所述主表面垂直。
7. -種顯示裝置制造用光掩模的制造方法，所述顯示裝置制造用光掩模通過如下方式 形成：在透明基板上，利用濕式蝕刻分別對相位偏移膜、蝕刻掩模膜和遮光膜進(jìn)行圖案化， 由此形成包含遮光部、相位偏移部和透光部的轉(zhuǎn)印用圖案，其中， 所述遮光部是在所述透明基板上依次層疊所述相位偏移膜、所述蝕刻掩模膜和所述遮 光膜而成的， 所述相位偏移部是在所述透明基板上形成所述相位偏移膜，或者形成所述相位偏移膜 和所述蝕刻掩模膜而成的， 所述透光部是使所述透明基板的表面露出而成的， 該顯示裝置制造用光掩模的制造方法的特征在于，具有如下工序： 準(zhǔn)備如下光掩模坯：在所述透明基板上，依次層疊了相位偏移膜、蝕刻掩模膜和遮光 膜，進(jìn)而形成了第1光致抗蝕劑膜；以及 對所述相位偏移膜、所述蝕刻掩模膜和所述遮光膜分別進(jìn)行規(guī)定的圖案化，由此形成 轉(zhuǎn)印用圖案， 在所述相位偏移膜的圖案化中，包含如下工序：將圖案化后的所述蝕刻掩模膜作為掩 模，對所述相位偏移膜進(jìn)行濕式蝕刻， 所述相位偏移膜由含有鉻的材料構(gòu)成， 所述蝕刻掩模膜由對所述相位偏移膜的蝕刻液具有耐蝕刻性的材料構(gòu)成， 所述相位偏移部與所述透光部具有彼此鄰接的部分，而且，所述相位偏移部與所述透 光部對于所述光掩模的曝光光的代表波長具有大致180度的相位差。
8. -種圖案轉(zhuǎn)印方法，其具有如下工序： 準(zhǔn)備權(quán)利要求1?3中的任意一項所述的顯示裝置制造用光掩模；以及 使用照射包含i線、h線、g線的曝光光的顯示裝置制造用曝光裝置，對所述光掩模具有 的轉(zhuǎn)印用圖案進(jìn)行曝光，將所述轉(zhuǎn)印用圖案轉(zhuǎn)印到被轉(zhuǎn)印體上。
9. 一種顯示裝置的制造方法，其包含如下工序： 準(zhǔn)備權(quán)利要求1?3中的任意一項所述的顯示裝置制造用光掩模；以及 使用照射包含i線、h線、g線的曝光光的顯示裝置制造用曝光裝置，對所述光掩模具有 的轉(zhuǎn)印用圖案進(jìn)行曝光，將所述轉(zhuǎn)印用圖案轉(zhuǎn)印到被轉(zhuǎn)印體上。
【文檔編號】G03F7/00GK104423141SQ201410407479
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】山口昇, 吉川裕, 坪井誠治 申請人:Hoya株式會社