掩模坯料、转印用掩模及其制作方法、显示装置的制造方法与流程

本发明涉及掩模坯料、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、在fpd用掩模的领域，尝试使用具有半透光性膜(所谓的灰度掩模用半透光性膜)的灰度掩模(也称为多灰度掩模)来削减掩模张数(非专利文献1)。

2、在此，如图12(1)所示，灰度掩模在透明基板(透光性基板)上具有遮光部1、透射部2和灰度部3。灰度部3具有调整透射量的功能，为如下目的而形成，例如，如图12(1)所示，形成了形成有灰度掩模用半透光性膜(半透光性膜)3a′的区域的区域，以降低透射这些区域的光的透射量，降低该区域的照射量，将与该区域对应的光致抗蚀剂显影后的膜减少的膜厚控制为所希望的值。

3、在将灰度掩模搭载在反射镜投影方式或使用了透镜的透镜方式的大型曝光装置中使用的情况下，通过了灰度部3的曝光用光整体上曝光量不足，经由该灰度部3曝光的正性光致抗蚀剂仅膜厚变薄而残留在基板上。即，由于抗蚀剂根据曝光量的不同，在与通常的遮光部1对应的部分和与灰度部3对应的部分，对显影液的溶解性产生差异，所以显影后的抗蚀剂形状如图12(2)所示，与通常的遮光部1对应的部分1′例如约为1μm，与灰度部3对应的部分3′例如约为0.4～0.5μm，与透射部2对应的部分为没有抗蚀剂的部分2′。然后，在没有抗蚀剂的部分2′进行被加工基板的第一蚀刻，通过灰化等除去与灰度部3对应的薄部分3′的抗蚀剂，在该部分进行第二蚀刻，由此，用1张掩模进行现有的2张掩模的工序，削减掩模张数。

4、另外，最近，将上述灰度掩模搭载在接近曝光(投影曝光)方式的大型曝光装置上，用于形成彩色滤光用的光间隔物。

5、上述图12(1)所示的灰度掩模例如使用专利文献1记载的掩模坯料制造。专利文献1中记载的掩模坯料的特征在于，在透光性基板上至少具备具有调整透射量的功能的半透光性膜，所述半透光性膜是被控制成在从超高压水银灯放射的至少在从i线到g线的波长频带中半透光性膜的透射率的变动幅度在不到5％的范围内的膜。作为该半透光性膜，具体地，可以示例crn(膜厚20～250埃(2～25nm)、mosi4(膜厚15～200埃(1.5～20nm)等材料和膜厚。

6、现有技术文献

7、非专利文献

8、非专利文献1：月刊fpd intelligence、p.31-35、1999年5月

9、专利文献

10、专利文献1：(日本)特开2007-199700号公报

技术实现思路

1、发明要解决的课题

2、在使用上述专利文献1示例的材料形成具有所希望的透射率的半透光性膜(半透射膜)的情况下，控制所述半透射膜的膜厚进行。但是，在制作尺寸大的灰度掩模的情况下，在基板的面内产生基于膜厚分布的透射率分布，难以制造面内透射率的均匀性良好的灰度掩模。

3、另外，在掩模坯料中的半透光性膜的成膜工艺中，由于半透射膜的膜厚最大为80nm左右，因此难以按照设计膜厚进行成膜，相对于设计膜厚有时会产生10％左右的膜厚差。在对半透射膜不考虑膜厚引起的透射率的变动幅度而进行了膜设计的情况下，如上所述，存在半透射膜的膜厚偏离设计值时，透射率发生变化，透射率的面内分布变大的问题。

4、特别是，在将灰度掩模搭载在接近曝光方式的大型曝光装置上，对被转印体进行图案转印的情况下，由于灰度掩模与被转印体的间隔狭窄，所以不能使用防止异物附着在灰度掩模表面的薄膜。

5、因此，通常在多次使用了灰度掩模后，为了除去附着在灰度掩模表面上的异物，进行使用了碱或酸的药液清洗。但是，由于上述药液清洗而产生半透射膜的膜减少，产生半透射膜的透射率变化的问题。

6、另外，在fpd用掩模的领域中，有时使用从规定范围的波长区域选择的复合光作为曝光用光。例如，通常使用包含i线(365nm)、h线(405nm)和g线(436nm)的复合光作为曝光用光。在这种情况下，仅通过对任意一个代表波长调整为所希望的透射率，就产生不能充分地抑制对曝光用光中的多个波长的透射率的面内分布、以及不能充分地抑制膜厚变动引起的透射率变动的问题。

7、另外，近年来，随着转印用掩模的图案的精细化、复杂化，为了能够进行更高分辨率的图案转印，要求对曝光用光的透射率更高(例如，透射率为20％以上)的半透射膜的情况越来越多。进而，对在被转印体上的感光性膜进行了曝光转印后形成的感光性膜的图案的面内均匀性的要求变得更严格，对曝光用光的多个波长的透射率的面内均匀性的要求提高。但是，通过进一步提高对曝光用光的透射率，更难以抑制对曝光用光中的多个波长的透射率的面内分布，并且更难以抑制膜厚变动引起的透射率变动。

8、因此，本发明涉及用于制造在透光性基板上至少具备具有调整曝光用光的透射量的功能的半透射膜的fpd器件的掩模坯料，目的在于提供一种具有半透射膜的掩模坯料，即使在提高了对曝光用光的透射率的情况下，也能够抑制对曝光用光中的多个波长的透射率的面内分布，能够抑制膜厚变动引起的透射率变动。另外，本发明的目的在于提供一种具有半透射膜的转印用掩模及转印用掩模的制造方法，即使在提高了对曝光用光的透射率的情况下，也能够抑制对曝光用光中的多个波长的透射率的面内分布，并且能够抑制膜厚变动引起的透射率变动。而且，本发明的目的在于提供一种使用了这样的转印用掩模的显示装置的制造方法。

9、用于解决课题的手段

10、本发明作为解决上述课题的手段，具有以下结构。

11、(结构1)一种掩模坯料，具有透光性基板和设置在所述透光性基板的主表面上的半透射膜，其特征在于，所述半透射膜的对波长365nm的光的折射率n及消光系数k、对波长405nm的光的折射率n及消光系数k均满足式1和式2的关系

12、式1：k≥0.282×n-0.514

13、式2：k≤0.500×n+0.800。

14、(结构2)根据结构1所述的掩模坯料，其特征在于，所述半透射膜的对波长365nm的光的消光系数k大于0。

15、(结构3)根据结构1所述的掩模坯料，其特征在于，所述半透射膜的对波长365nm的光的折射率n为2.0以上。

16、(结构4)根据结构1所述的掩模坯料，其特征在于，所述半透射膜的厚度为30nm以上且70nm以下。

17、(结构5)根据结构1所述的掩模坯料，其特征在于，所述半透射膜的对波长365nm的光的透射率为20％以上且70％以下。

18、(结构6)根据结构1所述的掩模坯料，其特征在于，所述半透射膜的相对于波长365nm的光的相位差为0度以上且120度以下。

19、(结构7)根据结构1所述的掩模坯料，其特征在于，所述半透射膜的对波长436nm的光的折射率n及消光系数k也满足所述式1及式2的关系。

20、(结构8)根据结构1所述的掩模坯料，其特征在于，所述半透射膜含有金属、硅及氮。

21、(结构9)根据结构1所述的掩模坯料，其特征在于，在所述半透射膜上具有对所述半透射膜的蚀刻选择性不同的蚀刻掩模膜。

22、(结构10)根据结构9所述的掩模坯料，其特征在于，所述蚀刻掩模膜含有铬。

23、(结构11)一种转印用掩模，其特征在于，在结构1所述的掩模坯料的所述半透射膜上形成有转印图案。

24、(结构12)一种转印用掩模，其特征在于，在结构9所述的掩模坯料的所述半透射膜上形成有转印图案，在所述蚀刻掩模膜上形成有与所述转印图案不同的图案。

25、(结构13)一种转印用掩模的制造方法，其特征在于，具有如下的工序：准备结构1所述的掩模坯料；在所述半透射膜上形成具有转印图案的抗蚀剂膜；进行以所述抗蚀剂膜为掩模的湿式蚀刻，在所述半透射膜上形成转印图案。

26、(结构14)一种转印用掩模的制造方法，其特征在于，具有如下的工序：准备结构9所述的掩模坯料；在所述蚀刻掩模膜上形成具有转印图案的抗蚀剂膜；进行以所述抗蚀剂膜为掩模的湿式蚀刻，在所述蚀刻掩模膜上形成转印图案；进行以形成有所述转印图案的蚀刻掩模膜为掩模的湿式蚀刻，在所述半透射膜上形成转印图案。

27、(结构15)一种显示装置的制造方法，其特征在于，具有如下的工序：将结构11或12所述的转印用掩模载置在曝光装置的掩模台上；对所述转印用掩模照射曝光用光，将转印图案转印到设置在显示装置用的基板上的感光性膜上。

28、(结构16)根据结构15所述的显示装置的制造方法，其特征在于，所述曝光用光是包含波长365nm的光和波长405nm的光的复合光。

29、发明效果

30、根据本发明，涉及用于制造在透光性基板上至少具备具有调整透射量的功能的半透射膜的fpd器件的掩模坯料，能够提供具有半透射膜的掩模坯料，该半透射膜即使在提高了对曝光用光的透射率的情况下，也能够抑制对曝光用光中的多个波长的透射率的面内分布，能够抑制膜厚变动引起的透射率变动。

31、另外，根据本发明，能够提供一种转印用掩模及转印用掩模的制造方法，其具有半透射膜图案，即使在提高了对曝光用光的透射率的情况下，也能够抑制对曝光用光中的多个波长的透射率的面内分布，并且能够抑制膜厚变动引起的透射率变动。而且，本发明能够提供使用了这样的转印用掩模的显示装置的制造方法。