掩模胚料、转印用掩模及其制造方法、显示装置制造方法与流程

本发明涉及掩模胚料、转印用掩模、转印用掩模的制造方法、以及显示装置的制造方法。

背景技术：

1、近年来，在以oled(organic light emitting diode：有机电致发光二极管)为代表的fpd(flat panel display：平板显示器)等显示装置中，随着大界面化、宽视野化的同时，高精细化、高速显示化也在急速发展。为了该高精细化、高速显示化而需要的因素之一是能够制作精细且尺寸精度高的元件及配线等电子电路图案。在该显示装置用电子电路的构图中大多使用光刻。因此，需要形成有精细且高精度的图案的显示装置制造用相移掩模及二元掩模这样的转印用掩模(光掩模)。

2、例如，在专利文献1中记载了用于对精细图案进行曝光的光掩模。在专利文献1中，已经记载由实际上使强度有助于曝光的光透过的透光部、以及实际上使强度对曝光没有帮助的光透过的半透光部构成在光掩模的透明基板上形成的掩模图案。另外，在专利文献1中记载了利用相移效应，使通过了所述半透光部与所述透光部的边界部附近的光相互抵消而使边界部的对比度提高。另外，在专利文献1中记载了光掩模由薄膜构成所述半透光部，所述薄膜由以氮、金属及硅为主要的构成要素的物质形成，并且作为构成该薄膜的物质的构成要素的硅含有34～60原子％。

3、在专利文献2中记载了在光刻中使用的半色调型相移掩模胚料。在专利文献2中记载了掩模胚料具有基板、在所述基板层压的蚀刻停止层、以及在所述蚀刻停止层层压的相移层。此外在专利文献2中记载了使用该掩模胚料，能够制造在不足500nm的被选择的波长下具有大致180度的相移、以及至少0.001％的光透过率的光掩模。

4、在专利文献3中记载了在透明基板上具有图案形成用薄膜的光掩模胚料。在专利文献3中记载了光掩模胚料是用于通过对图案形成用薄膜进行湿法蚀刻而在透明基板上形成具有转印图案的光掩模的原版。另外，在专利文献3中记载了光掩模胚料的图案形成用薄膜含有过渡金属和硅、且具有柱状结构。

5、现有技术文献

6、专利文献

7、专利文献1：(日本)专利第2966369号公报

8、专利文献2：(日本)特表2005-522740号公报

9、专利文献3：(日本)特开2020-95248号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的技术问题

2、作为近年来在高精细(1000ppi以上)的平板制作中使用的转印用掩模，为了能够进行高分辨率的图案转印，要求一种转印用掩模，且该转印用掩模形成有包括孔径为6μm以下、线宽为4μm以下的精细图案形成用薄膜图案的转印用图案。具体而言，要求形成有包括直径或宽度尺寸为1.5μm的精细图案的转印用图案的转印用掩模。

3、另一方面，因为通过对掩模胚料的图案形成用薄膜进行构图而得到的转印用掩模反复应用在向被转印体的图案转印中，所以，希望实际的图案转印相对于设想的紫外线的耐光性(耐紫外光性)也高。另外，因为转印用掩模在其制造时及使用时被反复清洗，所以也希望提高掩模的清洗耐性(耐药性)。

4、然而，制造具有满足相对于包括紫外线区域的波长的曝光光的透过率要求、以及耐紫外光性(下面简称为耐光性)及耐药性要求的图案形成用薄膜的掩模胚料历来比较困难。

5、本发明是为了解决上述问题而提出的。即，本发明的目的在于提供一种相对于包括紫外线区域的波长的曝光光具有高耐光性、并且具有高耐药性、且能够形成良好的转印图案的掩模胚料。

6、另外，本发明的目的在于提供一种相对于包括紫外线区域的波长的曝光光具有高耐光性、并且具有高耐药性、且具有良好的转印图案的转印用掩模、转印用掩模的制造方法、以及显示装置的制造方法。

7、用于解决技术问题的技术方案

8、作为解决上述问题的技术方法，本发明具有如下的构成。

9、(构成1)一种掩模胚料，具有透光基板、以及在所述透光基板的主表面上设置的图案形成用薄膜，该掩模胚料的特征在于，

10、所述薄膜含有钛、硅以及氮，

11、在使相对于所述薄膜的内部区域利用x射线光电子能谱法进行分析而得到的ti2p窄谱中结合能是455ev的光电子强度为pn，使si2p窄谱中结合能是102ev的光电子强度为ps时，满足pn/ps比1.18大的关系，

12、所述内部区域是所述薄膜的除了所述透光基板侧的附近区域和与所述透光基板相反一侧的表层区域以外的区域，

13、所述内部区域中氮的含量为30原子％以上。

14、(构成2)如构成1所述的掩模胚料，其特征在于，

15、在使所述ti2p窄谱中结合能是461ev的光电子强度为pnu时，满足pnu/ps比1.05大的关系。

16、(构成3)如构成1或2所述的掩模胚料，其特征在于，

17、所述内部区域中钛的含量相对于钛及硅的总含量的比率为0.05以上。

18、(构成4)如构成1至3中任一项所述的掩模胚料，其特征在于，

19、所述内部区域中钛、硅以及氮的总含量为90原子％以上。

20、(构成5)如构成1至4中任一项所述的掩模胚料，其特征在于，

21、所述内部区域的氧含量为7原子％以下。

22、(构成6)如构成1至5中任一项所述的掩模胚料，其特征在于，

23、与所述透光基板侧相反一侧的表层区域是从与所述透光基板相反一侧的表面向所述透光基板侧延续至10nm深度的范围内的区域。

24、(构成7)如构成1至6中任一项所述的掩模胚料，其特征在于，

25、所述透光基板侧的附近区域是从所述透光基板侧的表面向与所述透光基板相反一侧延续至10nm深度的范围内的区域。

26、(构成8)如构成1至7中任一项所述的掩模胚料，其特征在于，

27、所述薄膜为相移膜，

28、所述相移膜相对于波长是365nm的光的透过率为1％以上，并且相对于波长是365nm的光的相位差为150度以上、210度以下。

29、(构成9)如构成1至8中任一项所述的掩模胚料，其特征在于，

30、在所述薄膜上具有蚀刻选择性相对于所述薄膜不同的蚀刻掩模膜。

31、(构成10)如构成9所述的掩模胚料，其特征在于，

32、所述蚀刻掩模膜含有铬。

33、(构成11)一种转印用掩模，具有透光基板、以及在所述透光基板的主表面上设置且具有转印图案的薄膜，该转印用掩模的特征在于，

34、所述薄膜含有钛、硅以及氮，

35、在使相对于所述薄膜的内部区域利用x射线光电子能谱法进行分析而得到的ti2p窄谱中结合能是455ev的光电子强度为pn，使si2p窄谱中结合能是102ev的光电子强度为ps时，满足pn/ps比1.18大的关系，

36、所述内部区域是所述薄膜的除了所述透光基板侧的附近区域和与所述透光基板相反一侧的表层区域以外的区域，

37、所述内部区域中氮的含量为30原子％以上。

38、(构成12)如构成11所述的转印用掩模，其特征在于，

39、在使所述ti2p窄谱中结合能是461ev的光电子强度为pnu时，满足pnu/ps比1.05大的关系。

40、(构成13)如构成11或12所述的转印用掩模，其特征在于，

41、所述内部区域中钛的含量相对于钛及硅的总含量的比率为0.05以上。

42、(构成14)如构成11至13中任一项所述的转印用掩模，其特征在于，

43、所述内部区域中钛、硅以及氮的总含量为90原子％以上。

44、(构成15)如构成11至14中任一项所述的转印用掩模，其特征在于，

45、所述内部区域的氧含量为7原子％以下。

46、(构成16)如构成11至15中任一项所述的转印用掩模，其特征在于，

47、与所述透光基板侧相反一侧的表层区域是从与所述透光基板相反一侧的表面向所述透光基板侧延续至10nm深度的范围内的区域。

48、(构成17)如构成11至16中任一项所述的转印用掩模，其特征在于，

49、所述透光基板侧的附近区域是从所述透光基板侧的表面向与所述透光基板相反一侧延续至10nm深度的范围内的区域。

50、(构成18)如构成11至17中任一项所述的转印用掩模，其特征在于，

51、所述薄膜为相移膜，

52、所述相移膜相对于波长是365nm的光的透过率为1％以上，并且相对于波长是365nm的光的相位差为150度以上、210度以下。

53、(构成19)一种转印用掩模的制造方法，其特征在于，具有：

54、准备构成1至8中任一项所述的掩模胚料的工序；

55、在所述薄膜上形成具有转印图案的抗蚀剂膜的工序；

56、进行将所述抗蚀剂膜作为掩模的湿法蚀刻，在所述薄膜形成转印图案的工序。

57、(构成20)一种转印用掩模的制造方法，其特征在于，具有：

58、准备构成9或10所述的掩模胚料的工序；

59、在所述蚀刻掩模膜上形成具有转印图案的抗蚀剂膜的工序；

60、进行将所述抗蚀剂膜作为掩模的湿法蚀刻，在所述蚀刻掩模膜形成转印图案的工序；

61、进行将形成有所述转印图案的蚀刻掩模膜作为掩模的湿法蚀刻，在所述薄膜形成转印图案的工序。

62、(构成21)一种显示装置的制造方法，其特征在于，具有：

63、将构成11至18中任一项所述的转印用掩模载置在曝光装置的掩模台的工序；

64、向所述转印用掩模照射曝光光，在显示装置用基板上设置的抗蚀剂膜将转印图案进行转印的工序。

65、发明的效果

66、根据本发明，能够提供一种掩模胚料，相对于包括紫外线区域的波长的曝光光具有高耐光性，并且具有高耐药性，能够形成良好的转印图案。

67、另外，根据本发明，能够提供一种转印用掩模、转印用掩模的制造方法、以及显示装置的制造方法，相对于包括紫外线区域的波长的曝光光具有高耐光性，并且具有高耐药性，具有良好的转印图案。