然后，通过上述的蚀刻，形成C2区域的透光部，并且Cl区域的半透光膜也被蚀刻除去，从而形成透光部。这时，与Cl区域(透光部)邻接的B区域(遮光部)的边缘部分20从第二抗蚀剂图案32a露出，所以该部分的半透光膜16在厚度方向上至少一部分被蚀亥IJ，膜厚减少(图1的(h))。
[0095]但是，蚀刻时间如上述那样设为除去半透光膜16所需的时间，所以半透光膜16之下的遮光膜图案14a几乎不受蚀刻的影响，不会造成实质性的损伤。
[0096]另外，即使遮光膜14稍微受到损伤，因为也能够维持其光学性能，所以不会有不良状况。该光学性能是指相对于曝光光线的光学密度(OD)，为2以上，优选3以上。更优选使遮光膜14的蚀刻速率比半透光膜16的蚀刻速率小。
[0097]作为以上说明的半透光膜16的蚀刻，从显示装置用的多级灰度光掩模的制造中的制造成本的观点考虑，优选采用湿式蚀刻。在半透光膜16含有Cr的情况下，作为该蚀刻液，能够使用硝酸铈(IV)铵水溶液与高氯酸的混合溶液。
[0098]<抗蚀剂图案除去工序(图1的(i))>
[0099]在半透光膜的蚀刻工序之后，除去第二抗蚀剂图案32，完成本发明的多级灰度光掩模10 (图1的(i))。该多级灰度光掩模10在透明基板12上，具有通过遮光膜14和半透光膜16分别被图案化而形成的遮光部、透光部以及半透光部。
[0100][多级灰度光掩模]
[0101]在本发明的多级灰度光掩模10中，B区域具有遮光膜和半透光膜层叠的层叠部分和在其透光部侧的边缘至少半透光膜表面膜厚度减少了的边缘部分22。A区域由在透明基板12上形成半透光膜图案16a而成。而且，在Cl和C2区域透明基板12露出。以上的B区域、A区域和C1、C2区域分别形成多级灰度光掩模10中的遮光部、半透光部和透光部，本发明的多级灰度光掩模具有具备了它们的转印用图案。
[0102]根据本发明人他们认为，由本发明的制造方法制造的多级灰度光掩模的遮光部的尺寸精度极高。这是因为，如上述那样，在第二蚀刻中不需要长时间的蚀刻，并且通过第一描绘，遮光部的尺寸被实质性地划定。在该第一描绘时，优选能够使用在表面具有防反射层的遮光膜来进行，所以即使与将半透光膜置于上层的状态下的激光描绘相比，也能够得到高精度。
[0103]此外，在不损害本发明的效果的范围，除了遮光膜、半透光膜之外，也可以还设置光学膜、功能膜(蚀刻阻挡膜等)。
[0104][显示装置的制造方法]
[0105]本发明的多级灰度光掩模10具备包括上述的透光部、半透光部和遮光部的转印用图案。若通过该多级灰度光掩模10，对形成有光抗蚀剂膜的被转印体上进行曝光，则该转印用图案被转印至被转印体，对图案转印后的光抗蚀剂膜进行显影，由此能够形成具有规定立体形状的抗蚀剂图案。S卩，透过转印用图案所具有的透光部和半透光部的曝光量相互不同，由此在被转印体上，能够形成抗蚀剂残余量相互不同的部分、即具有阶差的抗蚀剂图案。
[0106]这样的多级灰度光掩模主要对显示装置的制造有利并被利用。多级灰度光掩模具有两枚光掩模的功能，所以在显示装置的生产效率、成本方面，具有较大优点。
[0107]这样的本发明的多级灰度光掩模1能够使用作为IXD (液晶显示器:Li qu i dcrystal Display)用或者FPD(平板显示器:Flat Panel Display)用而知晓的曝光装置来进行曝光。例如，能够使用利用包括i光线、h光线、g光线的曝光光线并且具有开口数(NA)为0.08?0.10、相干系数(σ )为0.7?0.9左右的等倍率光学系统的投影曝光装置。当然上述多级灰度光掩模10也可以作为邻近曝光用的光掩模。
[0108]由本发明的显示装置的制造方法制造的显示装置包含有液晶显示装置、有机EL显示装置等。另外，本发明的多级灰度光掩模也能够使用于这些显示装置的各个部位(薄膜晶体管的S/D (Source/Drain (源极/漏极))层、彩色滤光器的光隔离用层等)的形成。
【主权项】
1.一种多级灰度光掩模的制造方法，是具有转印用图案的多级灰度光掩模的制造方法，所述转印用图案具备通过形成在透明基板上的遮光膜和半透光膜分别被图案化而形成的遮光部、半透光部和透光部，其特征在于， 所述转印用图案具有所述遮光部与所述透光部邻接的部分和所述半透光部与所述透光部邻接的部分， 所述多级灰度光掩模的制造方法具有: 准备在所述透明基板上形成有所述遮光膜的光掩模坯的工序； 蚀刻除去成为所述遮光部的区域以外区域的遮光膜从而形成所述遮光部的工序； 在形成有所述遮光部的所述透明基板上形成所述半透光膜的工序； 在所述半透光膜上形成在包括成为所述透光部的区域的区域具有开口的抗蚀剂图案的抗蚀剂图案形成工序； 将所述抗蚀剂图案作为掩模来对所述半透光膜进行蚀刻的半透光膜蚀刻工序；以及 除去所述抗蚀剂图案的工序， 在所述抗蚀剂图案形成工序中，形成具有开口的抗蚀剂图案，所述开口的尺寸是对与所述遮光部邻接的成为所述透光部的区域的尺寸加上对准边缘后的尺寸， 在所述半透光膜蚀刻工序中，在所述抗蚀剂图案的开口内，成为所述透光部的区域的所述透明基板露出，并且在所述遮光部的与所述透光部邻接的边缘部分，所述遮光膜上的所述半透光膜在厚度方向至少一部分被蚀刻。2.根据权利要求1所述的多级灰度光掩模的制造方法，其特征在于， 在所述半透光膜蚀刻工序中，所述遮光部中所述半透光膜在厚度方向至少一部分被蚀刻的边缘部分的、相对于所述多级灰度光掩模的曝光光线的光学密度亦即OD为2以上。3.根据权利要求1或者2所述的多级灰度光掩模的制造方法，其特征在于， 所述半透光膜和所述遮光膜由能够用同一蚀刻液进行蚀刻的材料构成。4.根据权利要求1或者2所述的多级灰度光掩模的制造方法，其特征在于， 所述半透光膜和所述遮光膜由能够用同一蚀刻液进行蚀刻的材料构成，并且所述半透光膜和所述遮光膜相对于所述同一蚀刻液的蚀刻速率比为5:1?50:1。5.根据权利要求1或者2所述的多级灰度光掩模的制造方法，其特征在于， 所述对准边缘为0.25?0.75 μ m。6.根据权利要求1或者2所述的多级灰度光掩模的制造方法，其特征在于， 所述半透光膜与所述遮光膜的蚀刻所需时间之比为1:5?1:50。7.一种多级灰度光掩模，是具有转印用图案的多级灰度光掩模，所述转印用图案具备通过形成在透明基板上的遮光膜和半透光膜分别被图案化而形成的遮光部、半透光部和透光部， 所述多级灰度光掩模的特征在于， 所述转印用图案具有所述遮光部与所述透光部邻接的部分和所述半透光部与所述透光部邻接的部分， 在所述透光部，所述透明基板露出， 在所述半透光部，在所述透明基板上形成的所述半透光膜露出， 所述遮光部具有所述遮光膜与所述半透光膜层叠而成的层叠部分和所述遮光膜上的所述半透光膜在厚度方向至少一部分被蚀刻了的边缘部分， 所述边缘部分与所述透光部邻接，所述边缘部分的宽度为0.25?0.75 μ m，并且所述边缘部分的相对于曝光光线的光学密度亦即OD为2以上。8.根据权利要求7所述的多级灰度光掩模，其特征在于， 所述转印用图案具备被所述半透光部夹持的所述透光部和被所述遮光部夹持的所述透光部。9.根据权利要求7或者8所述的多级灰度光掩模，其特征在于， 所述半透光膜和所述遮光膜由能够用同一蚀刻液进行蚀刻的材料构成。10.根据权利要求7或者8所述的多级灰度光掩模，其特征在于， 所述半透光膜和所述遮光膜由能够用同一蚀刻液进行蚀刻的材料构成，所述半透光膜和所述遮光膜相对于所述同一蚀刻液的蚀刻速率比为5:1?50:1。11.一种显示装置的制造方法，其特征在于，具有: 准备权利要求7?10中任一项所述的多级灰度光掩模的工序；以及利用曝光装置对所述多级灰度光掩模进行曝光并将所述转印用图案转印至被转印体的工序。
【专利摘要】本发明提供不产生由湿式蚀刻和对准错位造成的图案劣化地、高精度地形成具有透光部与遮光部之间的边界和半透光部与遮光部之间的边界的转印用图案来制造显示装置制造用的多级灰度光掩模的方法。在具有具备通过形成在透明基板上的遮光膜和半透光膜分别被图案化而形成的遮光部、半透光部和透光部的转印用图案的多级灰度光掩模的制造方法中，上述转印用图案具有上述遮光部与上述透光部邻接的部分和上述半透光部与上述透光部邻接的部分，具有规定工序。
【IPC分类】G03F1/80, G03F1/32
【公开号】CN105022223
【申请号】CN201410389535
【发明人】金台勲, 金成辰, 李锡薫
【申请人】Hoya株式会社
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2014年8月8日