本发明专利技术提供一种光掩模坯料，其在通过对图案形成用薄膜进行湿法蚀刻而形成转印图案时能够缩短过蚀刻时间，可以形成具有良好的截面形状、满足图案形成用薄膜或转印图案中所要求的耐清洗性、且满足要求的线边缘粗糙度的转印图案。所述光掩模坯料在透明基板上具有图案形成用薄膜，其中，光掩模坯料是用于形成光掩模的原版，所述光掩模通过对图案形成用薄膜进行湿法蚀刻而在透明基板上具有转印图案，图案形成用薄膜含有过渡金属和硅，图案形成用薄膜具有柱状结构、且包含上层及下层，构成上层中的柱状结构的粒子的平均尺寸小于构成下层中的柱状结构的粒子的平均尺寸。柱状结构的粒子的平均尺寸。柱状结构的粒子的平均尺寸。
【技术实现步骤摘要】
光掩模坯料、光掩模坯料的制造方法、光掩模的制造方法及显示装置的制造方法
[0001]本专利技术涉及光掩模坯料、光掩模坯料的制造方法、光掩模的制造方法及显示装置。
技术介绍
[0002]近年来，对于以LCD(液晶显示器，Liquid Crystal Display)为代表的FPD(平板显示器，Flat Panel Display)等显示装置而言，不仅正在快速进行大画面化、宽视角化，而且正在快速进行高精细化、高速显示化。为了该高精细化、高速显示化，需要的要素之一是制造微细且尺寸精度高的元件、布线等电子电路图案。该显示装置用电子电路的图案化大多使用光刻法。因此，需要形成有微细且高精度图案的显示装置制造用的相移掩模、二元掩模这样的光掩模。
[0003]例如，专利文献1中公开了在透明基板上具备相位反转膜的相位反转掩模坯料。在该掩模坯料中，相位反转膜由包含氧(O)、氮(N)、碳(C)中的至少1种轻元素物质的金属硅化物化合物所形成的2层以上的多层膜构成，并使得其对包含i线(365nm)、h线(405nm)、g线(436nm)的复合波长的曝光光具有35％以下的反射率及1％～40％的透射率，并且在形成图案时急剧地形成图案截面的梯度，金属硅化物化合物是以包含上述轻元素物质的反应性气体与非活性气体为0.5:9.5～4:6的比率注入而形成的。
[0004]另外，专利文献2中公开了一种相移掩模坯料，其具备透明基板、光半透射膜、以及蚀刻掩模膜，所述光半透射膜具有改变曝光光的相位的性质且由金属硅化物类材料构成，所述蚀刻掩模膜由铬系材料构成。在该相移掩模坯料中，在光半透射膜与蚀刻掩模膜的界面形成了组成梯度区域。在组成梯度区域中，减慢光半透射膜的湿法蚀刻速度的成分的比例沿深度方向增加。而且，组成梯度区域中的氧的含量为10原子％以下。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：韩国授权专利第1801101号
[0008]专利文献2：日本专利第6101646号
技术实现思路
[0009]专利技术所要解决的问题
[0010]作为近年在高精细(1000ppi以上)的面板制作中使用的相移掩模，为了转印高分辨率的图案，要求形成有孔径为6μm以下、线宽为4μm以下的微细相移膜图案的相移掩模。具体而言，要求形成有孔径为1.5μm的微细相移膜图案的相移掩模。
[0011]另外，为了实现更高分辨率的图案转印，要求具有对曝光光的透射率为15％以上的相移膜的相移掩模坯料、以及形成有对曝光光的透射率为15％以上的相移膜图案的相移掩模。需要说明的是，在相移掩模坯料、相移掩模的耐清洗性(化学特性)方面，要求由相移膜、相移膜图案的膜减少、表面的组成变化导致的光学特性变化得到抑制的相移掩模坯料
及相移掩模，所述相移掩模坯料形成有具有耐清洗性的相移膜，所述相移掩模形成有具有耐清洗性的相移膜图案。
[0012]为了满足对曝光光的透射率的要求和耐清洗性的要求，提高构成相移膜的金属硅化物化合物(金属硅化物类材料)中金属与硅的原子比率中的硅的比率是有效的，但存在湿法蚀刻速度大幅延迟(湿法蚀刻时间长)、发生湿法蚀刻液对基板的损伤、透明基板的透射率降低等问题。
[0013]而且，对于具备含有过渡金属和硅的遮光膜的二元掩模坯料而言，在通过湿法蚀刻在遮光膜上形成遮光图案时，也存在对耐清洗性的要求，存在与上述相同的问题。
[0014]因此，本专利技术是为了解决上述问题而完成的，本专利技术的目的在于提供在含有过渡金属和硅的相移膜、遮光膜这样的图案形成用薄膜上通过湿法蚀刻形成转印图案时能够缩短湿法蚀刻时间，从而能够形成具有良好的截面形状、满足在图案形成用薄膜或转印图案中要求的耐清洗性、满足要求的线边缘粗糙度的转印图案的光掩模坯料、光掩模坯料的制造方法、光掩模的制造方法及显示装置的制造方法。
[0015]解决问题的方法
[0016]本专利技术人对用于解决这些问题的对策进行了深入研究。首先，制成图案形成用薄膜中的过渡金属与硅的原子比率为过渡金属∶硅＝1:3以上的材料，为了缩短图案形成用薄膜的利用湿法蚀刻液进行湿法蚀刻的时间，对导入成膜室内的溅射气体中包含的氧气进行调整，使得图案形成用薄膜中包含大量氧(O)，形成了图案形成用薄膜。其结果是，尽管用于形成转印图案的湿法蚀刻速度变快，但对于相移掩模坯料中的相移膜而言，对曝光光的折射率降低，因此，用于获得希望的相位差(例如180
°
)所需要的膜厚增厚。另外，对于二元掩模坯料中的遮光膜而言，为了降低对曝光光的消光系数，用于获得希望的遮光性能(例如，光密度(OD)为3以上)所需要的膜厚增厚。图案形成用薄膜的膜厚增厚对于利用湿法蚀刻进行的图案形成是不利的，而且由于膜厚增厚，缩短湿法蚀刻时间的效果存在限制。另一方面，在设为上述的过渡金属与硅的原子比率(过渡金属∶硅＝1:3以上)时，具有可提高图案形成用薄膜的耐清洗性等优点，因此，从该观点考虑，不优选脱离上述的过渡金属与硅的组成比。
[0017]因此，本专利技术人转变想法，研究了调整成膜室内的溅射气体的压力来改变膜结构。在基板上成膜图案形成用薄膜时，通常将成膜室内的溅射气体压力设为0.1～0.5Pa。然而，本专利技术人有意将溅射气体压力设为大于0.5Pa，成膜了图案形成用薄膜。然后，以0.8Pa以上且3.0Pa以下的溅射气体压力成膜了图案形成用薄膜，结果发现，不仅具备作为薄膜的适宜特性，而且在通过湿法蚀刻在图案形成用薄膜上形成转印图案时能够大幅缩短蚀刻时间，从而可以形成具有良好的截面形状的转印图案。而且，这样成膜的图案形成用薄膜具有通常的图案形成用薄膜所没有的柱状结构。
[0018]本专利技术人等进一步进行了深入研究，尝试了将图案形成用薄膜制成包含上层及下层的多层，满足上述的0.8Pa以上且3.0Pa以下的溅射气体压力，在此基础上，使成膜上层时的溅射气体压力低于成膜下层时的溅射气体压力。即，尝试了使成膜上层时的成膜室内的真空度较成膜下层时的成膜室内的真空度良好。这样一来，在形成包含上层及下层的图案形成用薄膜时，具备上述的作为薄膜的适宜的特性，在此基础上，可以形成满足图案形成用薄膜或转印图案中要求的耐清洗性、满足要求的线边缘粗糙度的转印图案。而且，如此地成
膜的图案形成用薄膜的上层及下层均具有上述的柱状结构，构成上层中的柱状结构的粒子的尺寸小于构成上述下层中的柱状结构的粒子的尺寸。
[0019]本专利技术是以上的深入研究的结果，具有以下的构成。
[0020](方案1)一种光掩模坯料，其在透明基板上具有图案形成用薄膜，其中，
[0021]所述光掩模坯料是用于形成光掩模的原版，所述光掩模是通过对所述图案形成用薄膜进行湿法蚀刻而得到的在所述透明基板上具有转印图案的光掩模，
[0022]所述图案形成用薄膜含有过渡金属和硅，
[0023]所述图案形成用薄膜具有柱状结构，
[0024]所述图案形成用薄膜包含上层及下层，
[0025]构成所述上层中的柱状结构的粒本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光掩模坯料，其在透明基板上具有图案形成用薄膜，其中，所述光掩模坯料是用于形成光掩模的原版，所述光掩模是通过对所述图案形成用薄膜进行湿法蚀刻而得到的在所述透明基板上具有转印图案的光掩模，所述图案形成用薄膜含有过渡金属和硅，所述图案形成用薄膜具有柱状结构，所述图案形成用薄膜包含上层及下层，构成所述上层中的柱状结构的粒子的平均尺寸小于构成所述下层中的柱状结构的粒子的平均尺寸。2.根据权利要求1所述的光掩模坯料，其中，所述图案形成用薄膜中所含的所述过渡金属与所述硅的原子比率为过渡金属：硅＝1:3以上且1:15以下。3.根据权利要求1或2所述的光掩模坯料，其中，所述图案形成用薄膜至少含有氮或氧。4.根据权利要求1或2所述的光掩模坯料，其中，所述过渡金属为钼。5.根据权利要求1或2所述的光掩模坯料，其中，所述图案形成用薄膜为相移膜，其具备以下光学特性：对曝光光的代表波长的透射率为1％以上且80％以下、相位差为160
°
以上且200
°
以下。6.根据权利要求1或2所述的光掩模坯料，其在所述图案形成用薄膜上具备对该图案形成用薄膜的蚀刻选择性不同的蚀刻掩模膜。7.根据权利要求6所述的光掩模坯料，其中，所述蚀刻掩模膜由含有铬但实质上不含硅的材料形成。8.一种光掩模坯料的制造方法，该方法包括：通过溅射法在透明基板上形成含有过渡金属和硅的图案形成用薄膜，在成膜室内使用包含过渡金属和硅的过渡金属硅化物靶，供给了溅射气体的所述成膜室内的溅射气体压力为0.8Pa以上且3.0Pa以下而形成所述图案形成用薄膜，所述图案形成用薄膜包含上层及下层，成膜所述上层时的所述成膜室内的溅...
【专利技术属性】
技术研发人员：田边胜，浅川敬司，安森顺一，
申请(专利权)人：HOYA株式会社，
类型：发明
国别省市：
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