光掩模、光掩模的制造方法、光掩模坯料以及显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及有效地用于以液晶、有机EL为代表的显示装置的制造的光掩模坯料、 光掩模、光掩模的制造方法、以及使用该光掩模的显示装置的制造方法。
【背景技术】
[0002] 在专利文献1中，作为用于半导体装置的制造的光掩模，记载有如下的相位偏移 掩膜，与主透光部（孔图案）的各边平行地配置有4个辅助透光部，主透光部与辅助透光部 的光的相位反转。
[0003] 在专利文献2中记载有具有透明基板和在上述透明基板上形成的半透明的相位 偏移膜的大型相位偏移掩膜。
[0004] 专利文献1 :日本特开平3 - 15845号公报
[0005] 专利文献2 :日本特开2013 - 148892号公报
[0006] 当前，在包括液晶显示装置、EL显示装置等的显示装置中，希望更亮并且省电力， 并且希望提高高清晰度、高速显示、宽视角之类的显示性能。
[0007] 例如，说到上述显示装置所使用的薄膜晶体管（Thin Film Transistor，"TFT"）的 话，在构成TFT的多个图案中，若形成于层间绝缘膜的接触孔不具备可靠地使上层以及下 层的图案连接的作用，则不能保证准确的动作。另一方面，为了极力使显示装置的开口率变 大而成为亮、省电的显示装置，需要接触孔的直径十分小。伴随于此，希望用于形成这样的 接触孔的光掩模所具备的孔图案的直径也微小化（例如不足3 μ m)。例如，需要直径2. 5 μ m 以下，进一步需要直径2. 0 μπι以下的孔图案，在近期内，也考虑希望形成具有低于2. 0 μπι 的1. 5 μπι以下的直径的图案。根据这样的背景，需要能够可靠地转印微小的接触孔的显示 装置的制造技术。
[0008] 然而，与显示装置相比，在集成度高、图案微小化显著发展的半导体装置（LSI)制 造用光掩模的领域中，为了得到高的解析度，在曝光装置应用高NA (Numerical Aperture : 数值孔径）（例如〇. 2以上）的光学系统，存在曝光光的短波长化进展的经过，大多使用 KrF、ArF的准分子激光（分别为248nm、193nm的单一波长）。
[0009] 另一方面，在显示装置制造用的光刻领域中，为了提高解析度，一般不应用上述那 样的方法。作为IXD用等而被公知的曝光装置的NA为0. 08~0. 10左右，曝光光源也使用 包括i线、h线、g线的宽波长域，从而与解析度、焦点深度相比，反而有重视生产效率、成本 的趋势。
[0010] 但是，即使在如上述那样的显示装置制造中，图案的微小化要求也前所未有地高。 这里，将半导体装置制造用的技术原封不动地用于显示装置制造，存在几个问题。例如，向 具有高NA (数值孔径）的高分辨率的曝光装置进行的转换需要大的投资，不能够与显示装 置价格得到匹配性。或者，对于曝光波长的变更（ArF准分子激光那样的短波长以单一波长 来使用），向具有大面积的显示装置应用本身困难，并且即使应用，除了生产效率降低之外， 在需要相当多的投资方面不合适。
[0011] 并且，在显示装置用的光掩模中，如后述那样，存在与半导体装置制造用的光掩模 不同的、制造上的制约或特有的各种课题。
[0012] 根据上述实情，将文献1的光掩模原封不动地转用于显示装置制造在现实上有困 难。另外，文献2所记载的半色调型相位偏移掩膜与二元掩膜相比，有光强度分布提高的记 载，但是还有提高性能的余地。
【发明内容】
[0013] 因此，在使用显示装置制造用掩膜的显示装置的制造方法中，希望克服上述课题， 即使是微小的图案，也希望稳定地进行针对被转印体上的转印。因此，本发明的目的在于得 到有利地适合于显示装置制造用掩膜的曝光环境、并且能够稳定地转印微小的图案的优异 的光掩模以及其制造方法。
[0014] 为了解决上述课题，本发明具有以下结构。本发明是特征为下述结构1~9的光掩 模，特征为下述结构10的光掩模的制造方法，特征为下述结构11的显示装置的制造方法， 以及特征为下述结构12及13的显示装置制造用光掩模坯料。
[0015] (结构 1)
[0016] 本发明的结构1是一种光掩模，其具有转印用图案，该转印用图案通过对成膜于 透明基板上的半透光膜以及低透光膜分别进行图案化而形成，其特征在于，上述半透光膜 使处于i线~g线的波长范围内的代表波长的光偏移大致180度，并且具有相对于上述代 表波长的透过率Tl (%)，上述低透光膜相对于上述代表波长的光，具有比上述半透光膜的 透过率Tl (%)低的透过率T2(% )，上述转印用图案具有：由露出上述透明基板的透光部 构成的直径Wl ( μπι)的主图案；配置于上述主图案的附近、由在上述透明基板上形成有上 述半透光膜的半透光部构成的宽度(1(μπι)的辅助图案；以及配置于上述转印用图案的、形 成上述主图案以及上述辅助图案以外的区域、且在上述透明基板上至少形成有上述低透光 膜的低透光部，满足下述式（1)以及（2)，
[0017] 0. 8 ^ Wl ^ 4. 0 …（1)
[0019] (结构 2)
[0020] 根据结构1所记载的光掩模，本发明的结构2的特征在于，上述辅助图案的上述宽 度d满足d<Wl。
[0021] (结构 3)
[0022] 根据结构1或者2所记载的光掩模，本发明的结构3的特征在于，上述转印用图案 中的上述主图案的上述直径Wl是4. 0 ( μ m)以下，并且与上述主图案对应地，在被转印体上 形成直径W2(其中，Wl > W2)的孔图案。
[0023] (结构 4)
[0024] 根据结构1~3任一项所记载的光掩模，发明的结构4的特征在于，上述转印用图 案中的上述主图案的上述直径Wl是4. 0 ( μ m)以下，并且与上述主图案对应地，在被转印体 上形成直径W2为3.0 (μπι)以下（其中，Wl >W2)的孔图案。
[0025] (结构 5)
[0026] 根据结构3或者4所记载的光掩模，本发明的结构5的特征在于，当将上述主图 案的上述直径Wl与上述被转印体上的上述直径W2的差Wl - W2设为偏置β (μπι)时， 0. 2 ^ β ^ I. 0〇
[0027] (结构 6)
[0028] 根据结构1~5任一项所记载的光掩模，本发明的结构6的特征在于，上述低透光 膜的相对于上述代表波长的光的上述透过率T2 (% )满足T2 < 30。
[0029] (结构 7)
[0030] 根据结构1~6任一项所记载的光掩模，本发明的结构7的特征在于，上述低透光 膜实质上不透过上述代表波长的光。
[0031] (结构 8)
[0032] 根据结构1~7任一项所记载的光掩模，本发明的结构8的特征在于，上述透光部 使上述透明基板露出，上述半透光部在上述透明基板上形成有上述半透光膜，上述低透光 部通过在上述透明基板上层叠上述半透光膜和上述低透光膜而成。
[0033] (结构 9)
[0034] 根据结构1~8任一项所述的光掩模，本发明的结构9的特征在于，上述半透光膜 由含Zr、Nb、Hf、Ta、Mo、Ti中任一个和Si的材料、或者含上述材料的氧化物、氮化物、氮氧 化物、碳化物或者氧化氮化碳化物的材料构成。
[0035] (结构 10)
[0036] 本发明的结构10是一种光掩模的制造方法，其具备形成于透明基板且用于在被 转印体上形成独立孔图案的转印用图案，所述光掩模的制造方法的特征在于，包括：准备在 上述透明基板上层叠半透光膜以及低透光膜、进而形成了第一光致抗蚀膜的光掩模坯料的 工序；对上述第一光致抗蚀膜进行基于规定的上述转印用图案的第一描绘并通过显影而形 成第一抗蚀图案的工序；将上述第一抗蚀图案作为掩膜并对上述低透光膜进行湿式蚀刻从 而形成低透光膜图案的工序；将上述第一抗蚀图案除去并在包括上述低透光膜图案在内的 整个面形成第二光致抗蚀膜的工序；对上述第二光致抗蚀膜进行第二描绘并通过显影而形 成第二抗蚀图案的工序；以及将上述第二抗蚀图案和上述低透光膜图案作为掩膜对上述半 透光膜进行湿式蚀刻的工序，上述半透光膜使处于i线~g线的波长范围内的代表波长的 光偏移大致180度，并且具有相对于上述代表波长的透过率Tl (%)，上述低透光膜相对于 上述代表波长的光具有比上述半透光膜的透过率Tl (%)低的透过率T2 (%)，上述转印用 图案具有：由露出上述透明基板的透光部构成的直径Wl(ym)的主图案；配置于上述主图 案的附近由在上述透明基板上形成有上述半透光膜的半透光部构成的宽度cKym)的辅助 图案；以及配置于上述转印用图案的、形成有上述主图案以及上述辅助图案以外的区域、且 在上述透明基板上至少形成有上述低透光膜的低透光部，满足下述式（1)以及（2)，
[0037] 0. 8 ^ Wl ^ 4. 0 · · · (1)
[0039] (结构 11)
[0040] 本发明的结构11是一种显示装置的制造方法，其包括：准备结构1~9任一项所 记载的光掩模的工序；和使用数值孔径（NA)为0. 08~0. 20、并具有包括i线、h线、g线 的曝光用光源的曝光装置，对上述转印用图案进行曝光，而在被转印体上形成直径W2为 0.6~3.0( μπι)的孔图案的工序。
[0041] (结构 12)
[0042] 本发明的结构12是一种显示装置制造用光掩模坯料，其在上述透明基板上层叠 有半透光膜和低透光膜，其中，所述半透光膜相对于处于i线