光掩模的制造方法、光掩模以及显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具备转印用图案的光掩模以及该光掩模的制造方法特别是涉及对显示装置制造用有用的光掩模。另外，本发明涉及使用该光掩模的显示装置的制造方法。
【背景技术】
[0002]伴随着显示装置等电子设备产品的高精细化等，对于使用于它们的制造的光掩模所具备的膜图案，对更好的尺寸控制的要求提高了。
[0003]与此相关，专利文献I中记载了一种更准确地进行遮光膜的尺寸控制的方法。即，在专利文献I中记载了如下的方法:将抗蚀剂图案作为掩模来进行遮光膜的蚀刻，除去未被抗蚀剂图案覆盖的遮光膜而停止蚀刻后，从基板的里面照射光，使未被遮光膜遮光的抗蚀剂感光，进行显影，从而掌握遮光膜的边缘位置，并决定追加蚀刻时间。
[0004]另外，在专利文献2中记载了一种用于获得重复图案区域中的形状等的均匀性较高、不均匀较少的灰色调掩模的光掩模的制造方法。即，在专利文献2中记载了一种如下的光掩模的制造方法:该光掩模的制造方法的特征在于，包括按照在向描绘装置的头的扫描方向(Y方向)上的规定的扫描单位、以及在向与扫描方向垂直的方向(X方向)上的规定的传送单位进行描绘的描绘工序的光掩模的制造方法中，上述光掩模的图案包括重复图案，上述描绘工序包括对包含同一重复图案的图案单位分别以同一传送条件描绘各图案单位的工序。
[0005]专利文献1:日本特开2010 - 169750号公报
[0006]专利文献2:日本特开2002 - 244272号公报
[0007]对于显示装置(液晶显示装置，有机EL(electroluminescence:电激发光)显示装置等)所要求的画质、明亮度、动作速度的快慢、甚至省电性能的等级而言，是以往所没有地被提高。鉴于这种状况，需要使用于这些显示装置的制造的光掩模的转印用图案的、微细化、高密度化。
[0008]在制造显示装置时，进行利用光刻工序来制造具备所希望的转印用图案的光掩模。即，在成膜于透明基板上的光学膜上形成抗蚀剂膜，并在该抗蚀剂膜用能量线(激光等)进行描绘，并将通过显影而得到的抗蚀剂图案作为掩模，对光学膜实施蚀刻。根据需要，还在上述光学膜上形成其它光学膜，重复上述光刻工序，由此形成最终的转印用图案。此处的光学膜包括例如对光掩模的曝光光进行遮光的遮光膜、一部分透光的半透光膜，或者相位位移的膜、蚀刻阻止膜等功能膜等。
[0009]显示装置制造用光掩模与半导体装置制造用光掩模(一般，一边为5?6英寸)相比，尺寸较大(例如一边为300mm以上)，而且存在多种尺寸，所以在光学膜的蚀刻中，与必需真空腔室的干式蚀刻相比，有应用湿式蚀刻的一方装置、工序的负担较小，还容易控制这种优点。
[0010]其反面，在湿式蚀刻中源于该性质也有困难。一般，相对于干式蚀刻具有各向异性蚀刻的性质，而湿式蚀刻各向同性地进行蚀刻的、各向同性蚀刻的性质较强，因此，也从蚀刻对象的光学膜的侧面进行蚀刻(侧面蚀刻)。图11是表示作为光学膜的遮光膜的侧面通过湿式蚀刻被蚀刻的状态的SEM(Scanning Electron Microscope:扫描电子显微镜)照片。因此，蚀刻而成的光学膜图案的尺寸与成为蚀刻掩模的抗蚀剂图案的尺寸不一定一致。在实施了规定时间的蚀刻的时刻，光学膜图案的边缘前进至抗蚀剂图案的边缘位置的内侧，而成为被抗蚀剂图案覆盖的状态，所以无法直接对光学膜图案的尺寸进行计测。因此，较难决定蚀刻的终点(参照图11)。
[0011]为了达到所希望的图案尺寸，即使能够掌握蚀刻率(每个单位时间的蚀刻量)，但仅取决于蚀刻率，来决定蚀刻的必要时间不一定有效。例如，在湿式蚀刻时成为蚀刻掩模的抗蚀剂图案受到抗蚀剂的显影温度、显影剂浓度的变动、不均匀影响，使这些始终为恒定很困难。
[0012]而且，抗蚀剂图案的边缘形状是通过描绘而形成的，但明白抗蚀剂图案的膜厚、光学膜的表面反射率对描绘条件带来影响。然而，抗蚀剂图案的膜厚、光学膜的表面反射率也始终为恒定值并不容易。
[0013]换句话说，在对光学膜进行湿式蚀刻时的、现实的蚀刻的进行中无法避开源于光学膜和蚀刻剂的单纯的蚀刻率以外的重要因素，尤其是由抗蚀剂所引起的变动重要因素。
[0014]若考虑到上述的现状，则为了进行尺寸精度较高的图案化，不管上述变动重要因素的影响，都掌握至蚀刻终点为止的、准确的蚀刻时间(即，对必要的残余蚀刻量所需的蚀刻时间)是有用的。
[0015]在专利文献I的方法中，遮光膜的蚀刻开始后，除去未被抗蚀剂图案覆盖的遮光膜后停止蚀刻，通过来自里面的光照射而使抗蚀剂图案与遮光膜的边缘一致，并通过掌握该边缘位置，来决定追加蚀刻时间。根据该方法，由于能够掌握被抗蚀剂图案覆盖的遮光膜的边缘的位置，所以有获得需要的追加蚀刻量，即追加蚀刻时间这种效果。但是，对于与抗蚀剂图案层叠的状态下的遮光膜边缘的位置掌握，存在难以得到充分的精度这种不良状况。
[0016]然而，在以液晶显示装置为代表的显示装置中，以往以上具有微细的构造的显示装置有增加的趋势。这是薄膜晶体管(TFT)基板、滤色器(黑色矩阵、光间隔材、色版)等共同的趋势，但与这些显示装置中的、图像的精细度、动作的速度、明亮度、省电等的要求有关系O
[0017]与上述相符，显示装置制造用光掩模所具有的转印用图案的⑶(CriticalDimens1n:以下，以图案线宽度的意思使用。以下，也称为“⑶值”。)的精度要求也变得严格。至此，为了提高CD精度，努力抑制光掩模制造所需的各工序(描绘、抗蚀剂显影、蚀刻等)中的CD值的偏差。
[0018]然而，在最近的显示装置中，期望例如包括2 μπι以下的线宽度部分的线和空间图案等，用于在被转印体(液晶面板基板等)转印的转印性的余量也变得极其小。
[0019]例如，期望将转印用图案的CD精度设为目标值±50nm以下，进而设为目标值±20nm以下。
[0020]为了满足这种要求，抑制转印用图案形成中的面内的CD值的偏差，并且，CD值的绝对值必须做成无偏差地按设计的尺寸。换言之，形成的转印用图案的CD值的中心值需要精度良好地与目标值一致。
【发明内容】
[0021]因此，本发明的目的在于得到一种能够形成尺寸精度高的转印用图案的光掩模的制造方法。
[0022]上述课题通过在光掩模的制造方法的各向同性蚀刻中，被图案化的光学膜尺寸的CD中心值达到目标值的同时停止蚀刻能够解决。因此，准确地进行停止蚀刻的时机的检测(终点检测)是最重要的。
[0023]因此，为了解决上述课题，本发明具有以下的构成。本发明是将下述的构成I?12作为特征的光掩模的制造方法、将下述的构成13、14作为特征的光掩模、以及将下述的构成15、16作为特征的显示装置的制造方法。
[0024](构成I)
[0025]本发明的构成I是在透明基板上具备对光学膜进行图案化所得的转印用图案的光掩模的制造方法，其特征在于，具有:在上述透明基板上准备具有上述光学膜和抗蚀剂膜的光掩模基板的工序；使用描绘装置，针对上述抗蚀剂膜，基于规定的图案数据进行描绘的描绘工序；通过对上述抗蚀剂膜进行显影来形成抗蚀剂图案的抗蚀剂图案形成工序；以及通过将上述抗蚀剂图案作为掩模，对上述光学膜进行蚀刻来形成光学膜图案的光学膜图案化工序，
[0026]在上述描绘工序中，使用包括用于形成想要得到的上述转印用图案的转印用图案数据、以及用于形成尺寸测量用的监测图案的监测图案数据的上述图案数据来进行描绘，
[0027]上述光学膜图案化工序包括:对上述光学膜实施规定时间的蚀刻的第I蚀刻；上述监测图案的尺寸测量；以及基于通过上述尺寸测量所得到的上述监测图案的尺寸对上述光学膜实施追加的蚀刻的第2蚀刻，
[0028]上述监测图案包括将上述转印用图案的至少一部分作为⑶保证部时，与上述⑶保证部相同的尺寸的CD测量部。
[0029](构成2)
[0030]根据构成I所述的光掩模的制造方法，本发明的构成2的特征在于，上述监测图案所包含的上述CD测量部是以与上述CD保证部相同的描绘条件被描绘出的，上述描绘条件包括从使用于描绘的能量束的X方向的光束排列以及Y方向的扫描位置选择的至少一个，上述尺寸测量对上述CD测量部进行。
[0031](构成3)
[0032]根据构成I或者2所述的光掩模的制造方法，本发明的构成3的特征在于，上述第I蚀刻以及上述第2蚀刻是湿式蚀刻。
[0033](构成4)
[0034]根据构成I?3中的任意一个所述的光掩模的制造方法，本发明的构成4的特征在于，在上述尺寸测量时，将形成有上述监测图案的部分的上述抗蚀剂膜除去一部分。
[0035](构成5)
[0036]根据构成I?4中的任意一个所述的光掩模的制造方法，本发明的构成5的特征在于，在上述透明基板上，且在上述转印用图案的区域外配置多个上述监测图案，该多个上述监测图案分别具有上述CD测量部。
[0037](构成6)
[0038]根据构成I?5中的任意一个所述的光掩模的制造方法，本发明的构成6的特征在于，上述转印用图案包括重复单位图案的重复部分，上述监测图案包括重复上述转印用图案所包含的上述单位图案、和具有上述X方向或者上述Y方向的尺寸相等的部分的单位图案的重复部分。
[0039](构成7)
[0040]根据构成I?6中的任意一个所述的光掩模的制造方法，本发明的构成7的特征在于，上述转印用图案包括重复上述单位图案的上述重复部分，上述监测图案包括重复与上述转印用图案所包含的单位图案相同的上述单位图案的重复部分。
[0041](构成8)
[0042]根据构成I?7中的任意一个所述的光掩模的制造方法，本发明的构成8的特征在于，上述描绘工序在上述X方向上具有重复规定的上述描绘条件的X方向的描绘重复周期，上述光束排列按照上述X方向的描绘重复周期重复。
[0043](构成9)
[0044]根据构成I?7中的任意一个所述的光掩模的制造方法，本发明的构成9的特征在于，上述描绘工序在上述Y方向上具有重复规定的上述描绘条件的Y方向的描绘重复周期，上述扫描位置按照上述Y方向的描绘重复周期