光掩模的制造方法、光掩模以及顯示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具備轉(zhuǎn)印用圖案的光掩模以及該光掩模的制造方法特別是涉及對顯示裝置制造用有用的光掩模。另外，本發(fā)明涉及使用該光掩模的顯示裝置的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著顯示裝置等電子設(shè)備產(chǎn)品的高精細化等，對于使用于它們的制造的光掩模所具備的膜圖案，對更好的尺寸控制的要求提高了。
[0003]與此相關(guān)，專利文獻I中記載了一種更準確地進行遮光膜的尺寸控制的方法。即，在專利文獻I中記載了如下的方法:將抗蝕劑圖案作為掩模來進行遮光膜的蝕刻，除去未被抗蝕劑圖案覆蓋的遮光膜而停止蝕刻后，從基板的里面照射光，使未被遮光膜遮光的抗蝕劑感光，進行顯影，從而掌握遮光膜的邊緣位置，并決定追加蝕刻時間。
[0004]另外，在專利文獻2中記載了一種用于獲得重復圖案區(qū)域中的形狀等的均勻性較高、不均勻較少的灰色調(diào)掩模的光掩模的制造方法。即，在專利文獻2中記載了一種如下的光掩模的制造方法:該光掩模的制造方法的特征在于，包括按照在向描繪裝置的頭的掃描方向(Y方向)上的規(guī)定的掃描單位、以及在向與掃描方向垂直的方向(X方向)上的規(guī)定的傳送單位進行描繪的描繪工序的光掩模的制造方法中，上述光掩模的圖案包括重復圖案，上述描繪工序包括對包含同一重復圖案的圖案單位分別以同一傳送條件描繪各圖案單位的工序。
[0005]專利文獻1:日本特開2010 - 169750號公報
[0006]專利文獻2:日本特開2002 - 244272號公報
[0007]對于顯示裝置(液晶顯示裝置，有機EL(electroluminescence:電激發(fā)光)顯示裝置等)所要求的畫質(zhì)、明亮度、動作速度的快慢、甚至省電性能的等級而言，是以往所沒有地被提高。鑒于這種狀況，需要使用于這些顯示裝置的制造的光掩模的轉(zhuǎn)印用圖案的、微細化、高密度化。
[0008]在制造顯示裝置時，進行利用光刻工序來制造具備所希望的轉(zhuǎn)印用圖案的光掩模。即，在成膜于透明基板上的光學膜上形成抗蝕劑膜，并在該抗蝕劑膜用能量線(激光等)進行描繪，并將通過顯影而得到的抗蝕劑圖案作為掩模，對光學膜實施蝕刻。根據(jù)需要，還在上述光學膜上形成其它光學膜，重復上述光刻工序，由此形成最終的轉(zhuǎn)印用圖案。此處的光學膜包括例如對光掩模的曝光光進行遮光的遮光膜、一部分透光的半透光膜，或者相位位移的膜、蝕刻阻止膜等功能膜等。
[0009]顯示裝置制造用光掩模與半導體裝置制造用光掩模(一般，一邊為5?6英寸)相比，尺寸較大(例如一邊為300mm以上)，而且存在多種尺寸，所以在光學膜的蝕刻中，與必需真空腔室的干式蝕刻相比，有應(yīng)用濕式蝕刻的一方裝置、工序的負擔較小，還容易控制這種優(yōu)點。
[0010]其反面，在濕式蝕刻中源于該性質(zhì)也有困難。一般，相對于干式蝕刻具有各向異性蝕刻的性質(zhì)，而濕式蝕刻各向同性地進行蝕刻的、各向同性蝕刻的性質(zhì)較強，因此，也從蝕刻對象的光學膜的側(cè)面進行蝕刻(側(cè)面蝕刻)。圖11是表示作為光學膜的遮光膜的側(cè)面通過濕式蝕刻被蝕刻的狀態(tài)的SEM(Scanning Electron Microscope:掃描電子顯微鏡)照片。因此，蝕刻而成的光學膜圖案的尺寸與成為蝕刻掩模的抗蝕劑圖案的尺寸不一定一致。在實施了規(guī)定時間的蝕刻的時刻，光學膜圖案的邊緣前進至抗蝕劑圖案的邊緣位置的內(nèi)側(cè)，而成為被抗蝕劑圖案覆蓋的狀態(tài)，所以無法直接對光學膜圖案的尺寸進行計測。因此，較難決定蝕刻的終點(參照圖11)。
[0011]為了達到所希望的圖案尺寸，即使能夠掌握蝕刻率(每個單位時間的蝕刻量)，但僅取決于蝕刻率，來決定蝕刻的必要時間不一定有效。例如，在濕式蝕刻時成為蝕刻掩模的抗蝕劑圖案受到抗蝕劑的顯影溫度、顯影劑濃度的變動、不均勻影響，使這些始終為恒定很困難。
[0012]而且，抗蝕劑圖案的邊緣形狀是通過描繪而形成的，但明白抗蝕劑圖案的膜厚、光學膜的表面反射率對描繪條件帶來影響。然而，抗蝕劑圖案的膜厚、光學膜的表面反射率也始終為恒定值并不容易。
[0013]換句話說，在對光學膜進行濕式蝕刻時的、現(xiàn)實的蝕刻的進行中無法避開源于光學膜和蝕刻劑的單純的蝕刻率以外的重要因素，尤其是由抗蝕劑所引起的變動重要因素。
[0014]若考慮到上述的現(xiàn)狀，則為了進行尺寸精度較高的圖案化，不管上述變動重要因素的影響，都掌握至蝕刻終點為止的、準確的蝕刻時間(即，對必要的殘余蝕刻量所需的蝕刻時間)是有用的。
[0015]在專利文獻I的方法中，遮光膜的蝕刻開始后，除去未被抗蝕劑圖案覆蓋的遮光膜后停止蝕刻，通過來自里面的光照射而使抗蝕劑圖案與遮光膜的邊緣一致，并通過掌握該邊緣位置，來決定追加蝕刻時間。根據(jù)該方法，由于能夠掌握被抗蝕劑圖案覆蓋的遮光膜的邊緣的位置，所以有獲得需要的追加蝕刻量，即追加蝕刻時間這種效果。但是，對于與抗蝕劑圖案層疊的狀態(tài)下的遮光膜邊緣的位置掌握，存在難以得到充分的精度這種不良狀況。
[0016]然而，在以液晶顯示裝置為代表的顯示裝置中，以往以上具有微細的構(gòu)造的顯示裝置有增加的趨勢。這是薄膜晶體管(TFT)基板、濾色器(黑色矩陣、光間隔材、色版)等共同的趨勢，但與這些顯示裝置中的、圖像的精細度、動作的速度、明亮度、省電等的要求有關(guān)系O
[0017]與上述相符，顯示裝置制造用光掩模所具有的轉(zhuǎn)印用圖案的⑶(CriticalDimens1n:以下，以圖案線寬度的意思使用。以下，也稱為“⑶值”。)的精度要求也變得嚴格。至此，為了提高CD精度，努力抑制光掩模制造所需的各工序(描繪、抗蝕劑顯影、蝕刻等)中的CD值的偏差。
[0018]然而，在最近的顯示裝置中，期望例如包括2 μπι以下的線寬度部分的線和空間圖案等，用于在被轉(zhuǎn)印體(液晶面板基板等)轉(zhuǎn)印的轉(zhuǎn)印性的余量也變得極其小。
[0019]例如，期望將轉(zhuǎn)印用圖案的CD精度設(shè)為目標值±50nm以下，進而設(shè)為目標值±20nm以下。
[0020]為了滿足這種要求，抑制轉(zhuǎn)印用圖案形成中的面內(nèi)的CD值的偏差，并且，CD值的絕對值必須做成無偏差地按設(shè)計的尺寸。換言之，形成的轉(zhuǎn)印用圖案的CD值的中心值需要精度良好地與目標值一致。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0021]因此，本發(fā)明的目的在于得到一種能夠形成尺寸精度高的轉(zhuǎn)印用圖案的光掩模的制造方法。
[0022]上述課題通過在光掩模的制造方法的各向同性蝕刻中，被圖案化的光學膜尺寸的CD中心值達到目標值的同時停止蝕刻能夠解決。因此，準確地進行停止蝕刻的時機的檢測(終點檢測)是最重要的。
[0023]因此，為了解決上述課題，本發(fā)明具有以下的構(gòu)成。本發(fā)明是將下述的構(gòu)成I?12作為特征的光掩模的制造方法、將下述的構(gòu)成13、14作為特征的光掩模、以及將下述的構(gòu)成15、16作為特征的顯示裝置的制造方法。
[0024](構(gòu)成I)
[0025]本發(fā)明的構(gòu)成I是在透明基板上具備對光學膜進行圖案化所得的轉(zhuǎn)印用圖案的光掩模的制造方法，其特征在于，具有:在上述透明基板上準備具有上述光學膜和抗蝕劑膜的光掩?；宓墓ば?；使用描繪裝置，針對上述抗蝕劑膜，基于規(guī)定的圖案數(shù)據(jù)進行描繪的描繪工序；通過對上述抗蝕劑膜進行顯影來形成抗蝕劑圖案的抗蝕劑圖案形成工序；以及通過將上述抗蝕劑圖案作為掩模，對上述光學膜進行蝕刻來形成光學膜圖案的光學膜圖案化工序，
[0026]在上述描繪工序中，使用包括用于形成想要得到的上述轉(zhuǎn)印用圖案的轉(zhuǎn)印用圖案數(shù)據(jù)、以及用于形成尺寸測量用的監(jiān)測圖案的監(jiān)測圖案數(shù)據(jù)的上述圖案數(shù)據(jù)來進行描繪，
[0027]上述光學膜圖案化工序包括:對上述光學膜實施規(guī)定時間的蝕刻的第I蝕刻；上述監(jiān)測圖案的尺寸測量；以及基于通過上述尺寸測量所得到的上述監(jiān)測圖案的尺寸對上述光學膜實施追加的蝕刻的第2蝕刻，
[0028]上述監(jiān)測圖案包括將上述轉(zhuǎn)印用圖案的至少一部分作為⑶保證部時，與上述⑶保證部相同的尺寸的CD測量部。
[0029](構(gòu)成2)
[0030]根據(jù)構(gòu)成I所述的光掩模的制造方法，本發(fā)明的構(gòu)成2的特征在于，上述監(jiān)測圖案所包含的上述CD測量部是以與上述CD保證部相同的描繪條件被描繪出的，上述描繪條件包括從使用于描繪的能量束的X方向的光束排列以及Y方向的掃描位置選擇的至少一個，上述尺寸測量對上述CD測量部進行。
[0031](構(gòu)成3)
[0032]根據(jù)構(gòu)成I或者2所述的光掩模的制造方法，本發(fā)明的構(gòu)成3的特征在于，上述第I蝕刻以及上述第2蝕刻是濕式蝕刻。
[0033](構(gòu)成4)
[0034]根據(jù)構(gòu)成I?3中的任意一個所述的光掩模的制造方法，本發(fā)明的構(gòu)成4的特征在于，在上述尺寸測量時，將形成有上述監(jiān)測圖案的部分的上述抗蝕劑膜除去一部分。
[0035](構(gòu)成5)
[0036]根據(jù)構(gòu)成I?4中的任意一個所述的光掩模的制造方法，本發(fā)明的構(gòu)成5的特征在于，在上述透明基板上，且在上述轉(zhuǎn)印用圖案的區(qū)域外配置多個上述監(jiān)測圖案，該多個上述監(jiān)測圖案分別具有上述CD測量部。
[0037](構(gòu)成6)
[0038]根據(jù)構(gòu)成I?5中的任意一個所述的光掩模的制造方法，本發(fā)明的構(gòu)成6的特征在于，上述轉(zhuǎn)印用圖案包括重復單位圖案的重復部分，上述監(jiān)測圖案包括重復上述轉(zhuǎn)印用圖案所包含的上述單位圖案、和具有上述X方向或者上述Y方向的尺寸相等的部分的單位圖案的重復部分。
[0039](構(gòu)成7)
[0040]根據(jù)構(gòu)成I?6中的任意一個所述的光掩模的制造方法，本發(fā)明的構(gòu)成7的特征在于，上述轉(zhuǎn)印用圖案包括重復上述單位圖案的上述重復部分，上述監(jiān)測圖案包括重復與上述轉(zhuǎn)印用圖案所包含的單位圖案相同的上述單位圖案的重復部分。
[0041](構(gòu)成8)
[0042]根據(jù)構(gòu)成I?7中的任意一個所述的光掩模的制造方法，本發(fā)明的構(gòu)成8的特征在于，上述描繪工序在上述X方向上具有重復規(guī)定的上述描繪條件的X方向的描繪重復周期，上述光束排列按照上述X方向的描繪重復周期重復。
[0043](構(gòu)成9)
[0044]根據(jù)構(gòu)成I?7中的任意一個所述的光掩模的制造方法，本發(fā)明的構(gòu)成9的特征在于，上述描繪工序在上述Y方向上具有重復規(guī)定的上述描繪條件的Y方向的描繪重復周期，上述掃描位置按照上述Y方向的描繪重復周期