光掩模的制造方法、光掩模以及显示装置的制造方法制造方法及图纸

光掩模的制造方法、光掩模以及显示装置的制造方法，实现具备CD精度更高的转印用图案的光掩模。具有以下工序：准备在透明基板上形成了遮光膜的光掩模坯体；对遮光膜进行构图来形成遮光部；在进行了构图后的遮光膜上形成半透光膜；以及通过对半透光膜进行构图，来形成在透明基板上由半透光膜形成的第1半透光部、在透明基板上由膜厚比第1半透光部中的半透光膜小的半透光膜形成的第2半透光部、和露出透明基板的透光部，半透光膜由通过与遮光膜相同的蚀刻剂进行蚀刻的材料形成。在对半透光膜进行构图的工序中，实质上仅蚀刻半透光膜。

Photomask manufacturing method, photomask and method of manufacturing the same

Photomask manufacturing method, photomask, and method for manufacturing display device, and optical mask having a higher CD transfer pattern. Has the following steps: preparing a transparent substrate is formed on the light shielding film photomask blank; the light shielding film is patterned to form a shading part; forming a semi transparent film on the light shielding film were patterned on the composition; and through the semi transparent film, to form a semi transparent film formed on the transparent substrate the first part, semi transparent semi transparent film on the transparent substrate by the film thickness ratio of semi transparent film first semi transparent in the formation of small second semi light transmitting part and a light transmitting portion, exposing the transparent substrate, forming a semi transparent film is etched by the same etchant and light shielding film materials. In the process of patterning a semi transparent film, only a semi transparent film is etched.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对于以液晶显示装置或有机EL(electroluminescence：电致发光)显示装置为代表的显示装置的制造而言有用的光掩模及其制造方法、以及使用了光掩模的显示装置的制造方法。
技术介绍
以往，已知有如下的多灰度光掩模，其具备对透明基板上形成的遮光膜和半透光膜分别进行构图而成的转印用图案。例如，在专利文献1中记载了4灰度的光掩模及其制造方法。此外，在专利文献2中记载了如下的多灰度光掩模的制造方法：其利用抗蚀剂图案的减膜来削减描绘和显影的次数。以下，依次说明各专利文献所记载的光掩模的制造方法。图7是示出专利文献1所记载的4灰度光掩模的制造方法的工序图。在该制造方法中，最终如图7的(I)所示，能够得到具备转印用图案的4灰度光掩模100，该转印用图案包含透光部140、遮光部130、第1半透光部150A和第2半透光部150B。下面对各工序进行说明。首先，如图7的(A)所示，准备光掩模坯体200，光掩模坯体200是在透光性基板160上，依次形成了由对彼此的蚀刻剂具有耐受性的材料构成的第1半透光膜170A和遮光膜180而得到的。接着，如图7的(B)所示，在光掩模坯体200的遮光膜180上，形成将透光部140和第2半透光部150B作为开口区域的第1抗蚀剂图案210。接着，如图7的(C)所示，将第1抗蚀剂图案210作为掩模来蚀刻遮光膜180。接着，如图7的(D)所示，去除(剥离)第1抗蚀剂图案210。接着，如图7的(E)所示，将遮光膜180作为掩模来蚀刻第1半透光膜170A。接着，如图7的(F)所示，在透光性基板160和遮光膜180上形成第2半透光膜170B。接着，如图7的(G)所示，在第2半透光膜170B上，形成将透光部140和第1半透光部150A作为开口区域的第2抗蚀剂图案250。接着，如图7的(H)所示，在将第2抗蚀剂图案250作为掩模对第2半透光膜170B和遮光膜180进行了蚀刻后，如图7的(I)所示，去除第2抗蚀剂图案250。通过以上的制造工序，能够得到上述的4灰度光掩模100。图8是示出专利文献2所记载的多灰度光掩模的制造方法的工序图。在该制造方法中，最终如图8的(F)所示，能够得到具有转印用图案的多灰度光掩模300，该转印用图案包含透光部320、遮光部310和半透光部315。下面对各工序进行说明。首先，如图8的(A)所示，准备光掩模坯体400，光掩模坯体400是在透明基板301上依次形成半透光膜302和遮光膜303，并在最上层形成了抗蚀剂膜304而得到的。半透光膜302由包含钼(Mo)或(Ta)等金属材料和硅(Si)的材料构成，能够利用氟(F)系的蚀刻液进行蚀刻。遮光膜303由能够使用铬用蚀刻液进行蚀刻的材料构成。接着，如图8的(B)所示，通过对光掩模坯体400实施激光描绘和显影，形成覆盖遮光部310的形成区域和半透光部315的形成区域的第1抗蚀剂图案304p。第1抗蚀剂图案304p形成为半透光部315的形成区域中的抗蚀剂膜304的厚度比遮光部310的形成区域中的抗蚀剂膜304的厚度薄。接着，如图8的(C)所示，将第1抗蚀剂图案304p作为掩模来蚀刻遮光膜303，由此形成遮光膜图案303p。然后进一步以第1抗蚀剂图案304p作为掩模来蚀刻半透光膜302，由此形成半透光膜图案302p，从而使透明基板301部分地露出。遮光膜303的蚀刻是使用前述的铬用蚀刻液来进行的。此外，半透光膜302的蚀刻是使用氟(F)系的蚀刻液(或蚀刻气体)来进行的。接着，如图8的(D)所示，通过对第1抗蚀剂图案304p进行减膜(使膜厚减小)，使得遮光膜303在半透光部315的形成区域中露出。此时，在抗蚀剂膜304较厚的遮光部310的形成区域中保留抗蚀剂膜304。由此，形成覆盖遮光部310的形成区域的第2抗蚀剂图案304p’。接着，如图8的(E)所示，将第2抗蚀剂图案304p’作为掩模来进一步蚀刻遮光膜303，使半透光膜302露出。遮光膜303的蚀刻与上述同样地使用铬用蚀刻液来进行。接着，如图8的(F)所示，去除第2抗蚀剂图案304p’。通过以上的制造工序，能够得到上述多4灰度光掩模300。【专利文献1】日本特开2007-249198号公报【专利文献2】日本特开2012-8545号公报在显示装置的制造工序中，大多利用了具备基于最终要得到的设备的设计的转印用图案的光掩模。作为设备，对于被搭载于智能手机或平板终端等的液晶显示装置或有机EL显示装置而言，不仅要求画面明亮、节电性能优异、工作速度快，还要求高分辨率、大视角等高画质。因此，作为上述用途中使用的光掩模的转印用图案的发展趋势，要求不断的微细化、高密度化。另外，显示装置等电子设备是通过形成有图案的多个薄膜(层：Layer)的层叠而立体地形成的。因此，这多个层各自的坐标精度的提高、以及相互的坐标匹配很关键。即，如果各个层的图案坐标精度全部不满足规定等级，则在完成的设备中可能会导致误动作等不良情况。并且，各层中的图案构造不断地趋于微细化、高密度化。因此，各层所要求的坐标偏差的允许范围日益地趋于严格。例如，在应用于液晶显示装置的滤色镜中，为了实现更明亮的显示画面，发展方向是进一步缩小黑矩阵(BM)、主光学间隙控制材料(main-photospacer)和副光学间隙控制材料(sub-photospacer)那样的光学间隙控制材料(PS)的配置面积。此外，如果在黑矩阵上重叠地配置光学间隙控制材料，则与分别独立地配置它们的情况相比，能够制造在明亮度和功耗方面更有利的滤色镜。因此，在光掩模所具备的转印用图案中，需要提高CD(CriticalDimension：临界尺寸，以下用作“图案宽度”的意思)精度、和位置精度。作为在被转印体(显示面板基板等)上形成上述黑矩阵和光学间隙控制材料(photospacer)的方法，存在以下方法：将具备彼此适合的转印用图案的两片光掩模依次安装到曝光装置并进行曝光，由此将各个光掩模的转印用图案转印到被转印体。但是，在这样将两片光掩模的转印用图案重合转印至被转印体的方法中，相互容易产生对准偏差。因此，为了消除该对准偏差，考虑如下方法：在1片光掩模上形成各个转印用图案，利用1次曝光工序将各个转印用图案转印到被转印体上。在采用了该方法的情况下，不仅重合位置精度(所谓的Overlay精度)提高，在成本方面也是有利的。但是，该情况下，需要将一并具有黑矩阵形成用的图案、和光学间隙控制材料形成用的图案的转印用图案形成在1片光掩模上。因此，曝光所使用的光掩模的转印用图案变得更复杂。此外，在上述的1次曝光工序中，期望使用具备多灰度的转印用图案的光掩模，该多灰度的转印用图案包含与主和副的光学间隙控制材料对应地而分别具有不同的光透射率的图案，作为光掩模形成用的图案。具体而言，作为转印用图案，考虑使用4灰度的光掩模，该4灰度的光掩模除了透光部和遮光部以外，还具备第1半透光部和第2半透光部。在上述的专利文献1中，记载了这样的4灰度的光掩模的制造方法。但是，本专利技术人注意到在该制造方法中，也存在着要解决的课题。以下进行说明。首先，在上述图7的(G)～(H)所示的工序中，将第2抗蚀剂图案250作为掩模来蚀刻第2半透光膜170B和遮光膜180本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光掩模的制造方法，所述光掩模在透明基板上具备转印用图案，所述转印用图案包含分别对半透光膜和遮光膜进行构图而得到的透光部、遮光部、第1半透光部和第2半透光部，且所述第1半透光部和所述第2半透光部的光透射率相互不同，所述光掩模的制造方法的特征在于，具有以下工序：准备工序，准备在所述透明基板上形成了遮光膜的光掩模坯体；遮光膜构图工序，对所述遮光膜进行构图来形成遮光部；半透光膜形成工序，在进行了所述构图后的遮光膜上形成半透光膜；以及半透光膜构图工序，通过对所述半透光膜进行构图，形成在所述透明基板上由半透光膜形成的第1半透光部、在所述透明基板上由膜厚比所述第1半透光部中的半透光膜小的半透光膜形成的第2半透光部、和露出所述透明基板的透光部，在所述半透光膜形成工序中，利用通过与所述遮光膜相同的蚀刻剂进行蚀刻的材料，来形成所述半透光膜，在所述半透光膜构图工序中，实质上仅蚀刻所述半透光膜。

【技术特征摘要】
2015.10.20 JP 2015-2060731.一种光掩模的制造方法，所述光掩模在透明基板上具备转印用图案，所述转印用图案包含分别对半透光膜和遮光膜进行构图而得到的透光部、遮光部、第1半透光部和第2半透光部，且所述第1半透光部和所述第2半透光部的光透射率相互不同，所述光掩模的制造方法的特征在于，具有以下工序：准备工序，准备在所述透明基板上形成了遮光膜的光掩模坯体；遮光膜构图工序，对所述遮光膜进行构图来形成遮光部；半透光膜形成工序，在进行了所述构图后的遮光膜上形成半透光膜；以及半透光膜构图工序，通过对所述半透光膜进行构图，形成在所述透明基板上由半透光膜形成的第1半透光部、在所述透明基板上由膜厚比所述第1半透光部中的半透光膜小的半透光膜形成的第2半透光部、和露出所述透明基板的透光部，在所述半透光膜形成工序中，利用通过与所述遮光膜相同的蚀刻剂进行蚀刻的材料，来形成所述半透光膜，在所述半透光膜构图工序中，实质上仅蚀刻所述半透光膜。2.一种光掩模的制造方法，所述光掩模在透明基板上具备转印用图案，所述转印用图案包含分别对半透光膜和遮光膜进行构图而得到的透光部、遮光部、第1半透光部和第2半透光部，且所述第1半透光部和所述第2半透光部的光透射率相互不同，所述光掩模的制造方法的特征在于，具有以下工序：准备工序，准备在所述透明基板上形成了遮光膜的光掩模坯体；遮光膜构图工序，对所述遮光膜进行构图；半透光膜形成工序，在进行了所述构图后的遮光膜上形成半透光膜；第1抗蚀剂图案形成工序，在所述半透光膜上形成了抗蚀剂膜后，对所述抗蚀剂膜进行描绘和显影，由此形成第1抗蚀剂图案，所述第1抗蚀剂图案具有去除了抗蚀剂的开口部、残留有抗蚀剂的第1残留膜部、以及与所述第1残留膜部相比残留有较薄的抗蚀剂的第2残留膜部，在所述第1抗蚀剂图案中，所述开口部对应于所述透光部的区域，所述第1残留膜部对应于所述遮光部和第1半透光部的区域，所述第2残留膜部对应于所述第2半透光部；第1蚀刻工序，将所述第1抗蚀剂图案作为掩模来蚀刻所述开口部中露出的所述
\t半透光膜；第2抗蚀剂图案形成工序，通过减小所述第1抗蚀剂图案的膜厚，在与所述第2残留膜部对应的区域中，形成新露出所述半透光膜的第2抗蚀剂图案；以及第2蚀刻工序，对所述新露出的部分的所述半透光膜进行蚀刻，使所述半透光膜的膜厚减小。3.根据权利要求2所述的光掩模的制造方法，其特征在于，所述遮光膜和所述半透光膜含有同一金属。4.根据权利要求2所述的光掩模的制造方法，其特征在于，在设所述第1蚀刻工序的蚀刻速率为R1、所述第2蚀刻工序的蚀刻速率为R2时，满足R1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李锡薰，金台勋，
申请(专利权)人：HOYA株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP