專利名稱：光掩模的制造方法、圖案轉印方法及顯示裝置的制造方法
技術領域：
本發明涉及在例如液晶顯示裝置等的平板顯示器(Flat panel Display:以下稱作“ FPD”)等的制造中使用的光掩模的制造方法、圖案轉印方法以及顯示裝置的制造方法。
背景技術：
當前，作為液晶顯示裝置中采用的方式，有VA (Vertical Alignment :垂直配向)方式、IPS(In Plane Switching :面內切換)方式。通過應用這些方式,可以提供液晶響應快、視野角足夠大的優異的動態圖像。此外，通過在應用了這些方式的液晶顯示裝置的像素電極部中，使用基于透明導電膜的線與間隙的圖案，即線與間隙圖案(line and spacepattern),由此,能夠實現響應速度、視野角的改善。近年來，為了進一步提高液晶的響應速度和視野角，存在使線與間隙圖案的線寬(⑶(Critical Dimension :臨界尺寸))細微化的像素電極的需求(例如參照專利文獻I)。專利文獻I日本特開2007-206346號公報一般而言，在液晶顯示裝置的像素部等的圖案形成中，實施光刻エ序。光刻エ序如下使用光掩模對形成在待蝕刻的被加工體上的抗蝕劑膜轉印預定圖案，對該抗蝕劑膜進行顯影而形成抗蝕劑圖案后，以該抗蝕劑圖案作為掩模進行被加工體的蝕刻。例如，在上述液晶顯示裝置中，有時使用在透明導電膜上形成了線與間隙圖案的液晶顯示裝置(梳狀的像素電極等)，作為用于形成該液晶顯示裝置的光掩模，使用了所謂的ニ元掩模(binary mask)。ニ元掩模是通過對形成在透明基板上的遮光膜進行圖案形成，從而由遮蔽光的遮光部(黑)和透射光的透光部(白)構成的2等級的光掩模。在使用ニ元掩模形成線與間隙圖案的情況下，使用了如下的ニ元掩模利用遮光部形成在透明基板上形成的線圖案(line pattern),利用透光部形成間隙圖案(space pattern)。但是，存在相比以往想更細微地形成這樣的線與間隙圖案的間距寬度的需求。例如，在VA方式的液晶顯示裝置中，在對基于透明導電膜的像素電極的間距寬度進行細微化時，可得到液晶顯示裝置中透射率提高，能夠削減背照燈的照度并獲得明亮圖像的優點，和能夠提高圖像的對比度的優點。另外，間距寬度是線寬與間隙寬度的合計，因此當對間距寬度進行細微化吋，即對線和/或間隙的寬度進行細微化。此外，除了 VA方式以外，例如在IPS方式中，更期待能夠形成細微化的線與間隙圖案。并且，除了上述用途以外，產生在顯示裝置的布線圖案等中使用相比以往更細微的線與間隙圖案的需求。但是，為了減小在光掩模上形成的線與間隙圖案的間距寬度，存在以下課題。在隔著光掩模的線與間隙圖案對形成在被加工體上的抗蝕劑膜照射光掩模的透射光的情況下，當間距寬度變小時，與此對應，光透射的間隙寬度變小，并且，光的衍射的影響變得顯著。其結果，照射到抗蝕劑膜上的透射光的光強度的明暗振幅變小，照射到抗蝕劑膜上的合計的 透射光量也減少。在用正(positive)性光抗蝕劑形成了抗蝕劑膜的情況下，由于光照射產生反應，從而該抗蝕劑膜的溶解性提高，雖然可利用顯影液去除該部分，但是照射到要去除的部分的光量減少意味著不能得到期望的圖案寬度。并且，在形成為光掩模的轉印用圖案的線與間隙圖案的尺寸設計中，需要考慮后述的側蝕刻(side etching)寬度。即，在對被加工體進行蝕刻加工時，需要考慮由于側蝕刻產生的線部分的尺寸減少，并在光掩模的線圖案中預先附加相當于該減少部分的尺寸(在本申請中，將該附加部分稱作“側蝕刻寬度”，具體將后述)。尤其是在應用濕蝕刻(wetetching)的情況下,不能忽視該尺寸變化部分。另外，即使間距寬度變小，為此要附加的尺寸都相同，因此隨著線與間隙圖案細微化且間距寬度減小，轉印用圖案的開ロ面積減小。即，后述的轉印用圖案的間隙寬度Ms相對于線寬A的比例(Ms/X)變小。由于這種理由，在使用具有細微的線與間隙圖案的光掩模進行曝光時，到達至被加工體的透射光的光量降低，光強度分布平坦化。并且，即使對抗蝕劑膜進行顯影，也不能形成作為用于蝕刻被加工體的掩模的抗蝕劑圖案。換言之，由于線與間隙圖案的間距寬度的減少，不能得到足夠的分辨率。 使用圖I 圖3說明該點。圖I是例示光掩模100'具有的轉印用圖案102ρ'的平面放大圖。轉印用圖案102ρ'通過對形成在透明基板101'上的例如遮光膜或半透光膜等光學膜進行圖案形成來形成。圖2是示出使用了圖I例示的光掩模100'的顯示裝置的制造エ序的一個エ序的示意圖。在圖2中，(a)示出了隔著光掩模100'向抗蝕劑膜203照射曝光光的狀態，(b)示出了對曝光后的抗蝕劑膜203進行顯影來形成抗蝕劑圖案203p的狀態，(c)示出了使用抗蝕劑圖案203p作為掩模，并對被加工體(形成在基板201上的圖案形成對象的薄膜)202進行濕蝕刻來形成膜圖案202p的狀態，(d)示出了剝離抗蝕劑圖案203p后的狀態。此外，圖3 (a)是示出伴隨圖I例示的轉印用圖案102p'的間距寬度P的細微化，產生抗蝕劑去除不良的狀態的示意圖，(b)是利用光強度分布示出伴隨圖I例示的轉印用圖案的間距的細微化，照射到抗蝕劑膜上的曝光光的照射光量減少的狀態的示意圖。在圖I中，例示了形成為轉印用圖案102p^的、間距寬度P為8μπι的線與間隙圖案的平面放大圖。此處，將側蝕刻寬度α設為了 O. 8μπι。S卩，從圖2(b)到圖2(c)對被加工體202進行濕蝕刻時，被加工體202從作為蝕刻掩模的抗蝕劑圖案203ρ的側面側也與蝕刻液接觸，接受所謂的側蝕刻，將由此引起的尺寸變化設為了 O. 8 μ m(—側各O. 4 μ m)。即，加入蝕刻エ藝中的O. 8 μ m的線寬的減少(假定)，預先對抗蝕劑圖案的線寬附加O. 8 μ m( —偵格O. 4 μ m)。側蝕刻寬度α的量根據應用的蝕刻條件而變動，但是如果固定蝕刻條件，則側蝕刻寬度α基本不受轉印用圖案102ρ'的間距寬度P影響。使用具有圖I例示的轉印用圖案102ρ'的光掩模100'，通過大型光掩模曝光裝置(未圖示)對被加工體202上的抗蝕劑膜203照射曝光光(圖2(a))，并對在顯影時得到的抗蝕劑圖案203ρ(圖2(b))的截面形狀進行了評價。圖3示出了利用仿真(simulation)形成的抗蝕劑圖案203p的截面形狀。作為仿真條件，設構成轉印用圖案102p'的遮光膜的光學濃度為3. O以上、曝光裝置的光學系統的數值孔徑NA為O. 08、光學系統的σ (照明光學系統的NA與投影光學系統的NA之比)為O. 8、g線/h線/i線的曝光波長強度比為1:1: I、基板201的材料為SiO2、抗蝕劑膜203的材料為正性抗蝕劑、抗蝕劑膜203的膜厚為1.5μηι。此外，使轉印用圖案102ρ'的間距寬度P從8 μ m到4 μ m姆I μ m地逐漸減小來進行了仿真。另外，將側蝕刻寬度設為了 0.8μπι，因此轉印用圖案102p'的線寬埯為Ρ/2+0. 8 μ m、間隙寬度 Ms 為 P/2-0. 8 μ m。考慮標準的LCD (Liquid Crystal Display :液晶顯示器)用曝光機具備的性能來設定上述仿真的條件。例如，能夠設為數值孔徑NA為O. 06 O. 10、σ為O. 5 I. O的范圍。這種曝光機一般將3 μ m左右設為分辨極限。為了更寬地覆蓋曝光機，能夠將數值孔徑NA設為O. 06 O. 14或O. 06 O. 15的范圍。這是因為對于數值孔徑NA超過O. 08的高分辨率的曝光機也存在需求。在圖3 (a)中，從上到下依次排列了使間距寬度P逐漸減小時(從8 μ m到4 μ m每Iym地逐漸減小吋)的抗蝕劑圖案203p的形狀變化。可知在間距寬度P的減小同時，由于利用曝光的光反應產生的抗蝕劑膜203的去除量減少，從而成為抗蝕劑圖案203p的起伏平穩的狀態。并且，可知在間距寬度P變為6μπι以下吋，抗蝕劑去除不良變得顯著，抗蝕劑圖案203ρ的相鄰的線部分相互連結。此時，即使使用上述抗蝕劑圖案 203ρ作為掩模，對被加エ體202進行濕蝕刻，也難以形成具有期望的線與間隙圖案的膜圖案202ρ。認為以下情況是較大的ー個原因，通過減小間距寬度P，轉印用圖案102ρ'的間隙寬度Ms相對于線寬ル的比例(MS/MJ變小，從而透射過光掩模100'而到達至抗蝕劑膜203的曝光光的照射光量不足。在圖3(b)中，利用光掩模透射光的光強度分布例示通過減小間距寬度P從而使曝光光的照射光量不足的狀態。圖3(b)的橫軸示出了抗蝕劑膜203上的曝光位置(μ m)，縱軸示出了曝光光的照射光量。如圖3(b)所示，可知通過使間距寬度P從8.0μπι向4.0μπι逐漸減小，到達至抗蝕劑膜203的曝光光的照射光量逐漸減少。此外，可知在照射了曝光光的部位(與間隙部分對應的部位)和遮蔽了曝光光的部位(與線部分對應的部位)差變小。此外，圖3(b)中的Bias表示上述側蝕刻寬度α。但是，為了提高曝光時的分辨率，進行更細微的圖案形成，考慮應用以往的開發為LSI制造用的技術等的各種手段。例如，考慮采用曝光裝置具備的光學系統的數值孔徑擴大、曝光光的短波長化、曝光光的單一波長化、光掩模的相移掩模化等手段。但是，為了米用這些手法，不僅需要巨大的投資，從而不能取得與市場期望的產品價格的匹配性，而且直接應用于在顯示裝置中使用的大面積的被加工體在技術方面也存在不方便和不合理。另外，在細微化后的線與間隙圖案的轉印中，上述那樣的透射光量的減少成為問題，與此相對，例如還可能考慮使光刻エ序中的曝光量相比以往進ー步増加，從而增加透射光的強度。但是，為了增加曝光量，需要提高曝光裝置的光源輸出，或者増加照射時間，從而導致進一歩的設備投資和耗能増大，并且在生產效率的降低方面也不利。

發明內容
本發明正是鑒于上述方面而完成的，其目的在于提供一種光掩模的制造方法、圖案轉印方法以及顯示裝置的制造方法，即使在被加工體上形成細微的間距寬度的線與間隙圖案的情況下，也能夠基本不需要追加投資地進行圖案形成。本發明的第I方式是ー種光掩模的制造方法，該光掩模在透明基板上具有包含間距寬度P的線與間隙圖案的轉印用圖案，所述線與間隙圖案具有由形成在所述透明基板上的半透光膜構成的線部分和由所述透明基板露出而形成的間隙部分，該光掩模通過使用了曝光裝置和所述光掩模的曝光，在形成在被加工體上的抗蝕劑膜上轉印所述轉印用圖案而形成線與間隙的抗蝕劑圖案，通過將所述抗蝕劑圖案用作掩模的蝕刻，在所述被加工體上形成線寬I、間隙寬度Ws的線與間隙的膜圖案，在該光掩模的制造方法中，確定基于蝕刻所述被加工體時的蝕刻條件的側蝕刻寬度α，根據所述側蝕刻寬度α、所述膜圖案的線寬I和間隙寬度Ws，確定所述轉印用圖案的線寬I、間隙寬度Ms，并且，確定在所述曝光時應用的曝光條件和所述半透光膜的光透射率，以便通過使用所述光掩模的所述曝光、和所述蝕刻，在所述被加工體上形成線寬\、間隙寬度Ws的線 與間隙的所述膜圖案，所述光掩模具有所確定的所述線寬Mp間隙寬度Ms的所述轉印用圖案。本發明的第2方式在第I方式所記載的光掩模的制造方法中，根據在所述曝光時應用的曝光條件的確定，確定所述半透光膜的光透射率。本發明的第3方式在第I方式所記載的光掩模的制造方法中，根據所述半透光膜的光透射率的確定，確定在所述曝光時應用的曝光條件。本發明的第4方式在第I 3中的任意ー個方式所記載的光掩模的制造方法中，根據所述側蝕刻寬度α、所述膜圖案的線寬I和間隙寬度Ws，確定所述抗蝕劑圖案的線寬も、間隙寬度Rs，根據所述抗蝕劑圖案的線寬も、間隙寬度Rs，確定所述轉印用圖案的線寬Mぃ間隙覽度Ms。本發明的第5方式在第I 4中的任意ー個方式所記載的光掩模的制造方法中，所述抗蝕劑圖案的線寬も、間隙寬度Rs分別與所述轉印用圖案的線寬Mp間隙寬度Ms相等。本發明的第6方式在第I 5中的任意ー個方式所記載的光掩模的制造方法中，所述半透光膜的光透射率對于i線為I 30%。本發明的第7方式在第I 6中的任意ー個方式所記載的光掩模的制造方法中，其特征在干，所述半透光膜的相移量對于i線為90度以下。本發明的第8方式在第I 7中的任意ー個方式所記載的光掩模的制造方法中，所述間距寬度P滿足下式，其單位為μ m P 彡 2R,其中R = kX (λ/NA) X 1/1000k 0. 61λ :用于所述曝光的波長的中央值，單位為nmNA :用于所述曝光的曝光裝置的光學系統的數值孔徑。本發明的第9方式在第I 8中的任意ー個方式所記載的光掩模的制造方法中，所述間距寬度P為6 μ m以下。
本發明的第10方式在第I 9中的任意ー個方式所記載的光掩模的制造方法中，制造如下的光掩模設使用在透明基板上具有包含由遮光膜形成的線寬Mu的線部分和由所述透明基板露出而形成的間隙寬度Msi的間隙部分，且間距寬度P1 > 2R的線與間隙圖案的光掩模進行曝光，在所述抗蝕劑膜上形成線寬等、間隙寬度等于Msi的線與間隙的抗蝕劑圖案時的曝光裝置的光的照射光量為標準照射光量Es吋，在所述曝光時應用的曝光條件的確定中，應用比標準照射光量Es小的有效照射光
量Ee,其中R = kX (λ/NA) X 1/1000，所述 R 的單位為 μπιk 0. 61 λ :用于所述曝光的波長的中央值，單位為nmNA :用于所述曝光的曝光裝置的數值孔徑。本發明的第11方式在第I 10中的任意ー個方式所記載的光掩模的制造方法中，所述光掩模的制造方法具有以下エ序利用光刻法對形成在所述透明基板上的所述半透光膜進行圖案形成，形成所確定的所述線寬I、間隙寬度Ms的所述轉印用圖案。本發明的第12方式是ー種圖案轉印方法，其中，使用利用權利要求11所記載的制造方法制成的光掩模，利用具有i線 g線的波長范圍的照射光，應用所述有效照射光量Ee，向形成在所述被加工體上的所述抗蝕劑膜轉印所述轉印用圖案。本發明的第13方式是ー種圖案轉印方法，其中，在曝光裝置進行所述標準照射光量Es的照射吋，以所述曝光裝置的最大照度L進行照射面積S的照射時所需的照射時間為標準照射時間Ts的情況下，通過使用所述曝光裝置，應用比所述標準照射量Es小的有效照射量Ee，利用比標準照射時間Ts短的有效照射時間Te，照射所述照射面積S。本發明的第14方式是ー種圖案轉印方法，使用利用第10方式所記載的制造方法制成的光掩模，向形成在所述被加工體上的所述抗蝕劑膜轉印所述轉印用圖案，在該圖案轉印方法中，包含如下エ序根據所確定的所述曝光條件，確定使用所述曝光裝置向所述光掩模照射光的照射時間和照度，應用所確定的所述照射時間和照度進行曝光。本發明的第15方式為ー種圖案轉印方法,其中，設使用在透明基板上具有包含由遮光膜形成的線寬Mu的線部分和由所述透明基板露出而形成的間隙寬度Msi的間隙部分，且間距寬度P1 > 2R的線與間隙圖案的光掩模進行曝光，在形成在被加工體上的抗蝕劑膜上形成線寬等、間隙寬度等于Msi的線與間隙的抗蝕劑圖案時曝光裝置的光的照射光量為標準照射光量Es吋，使用在所述透明基板上具有包含由半透光膜形成的線寬Ml的線部分和由所述透明基板露出而形成的間隙寬度Ms的間隙部分，且間距寬度為P的線與間隙圖案的光掩模，應用比所述標準照射光量Es小的有效照射光量も進行曝光，在所述抗蝕劑膜上形成線寬等于I、間隙寬度等于Ms的線與間隙的抗蝕劑圖案，其中R = kX (λ/NA) X 1/1000，所述 R 的單位為 μπιk 0. 61λ :用于所述曝光的波長的中央值，單位為nmNA :用于所述曝光的曝光裝置的數值孔徑。本發明的第16方式在第13方式所記載的圖案轉印方法中，所述間距寬度P為6 μ m以下。本發明的第17方式是使用了第12 第16中的任意ー個方式所記載的圖案轉印 方法的顯示裝置的制造方法。根據本發明的光掩模的制造方法、圖案轉印方法以及顯示裝置的制造方法，即使在被加工體上形成細微的間距寬度的線與間隙圖案的情況下，也能夠基本不需要追加投資地進行圖案形成。


圖I是例示光掩模具有的轉印用圖案的平面放大圖。圖2是示出使用了圖I例示的光掩模的顯示裝置的制造エ序的一個エ序的示意圖。圖3 (a)是示出伴隨圖I例示的轉印用圖案的間距的細微化，產生抗蝕劑去除不良的狀態的示意圖，(b)是示出伴隨間距的細微化，照射到抗蝕劑膜上的曝光光的照射光量減少的狀態的示意圖。圖4是示出本發明的一個實施方式的使用了光掩模的顯示裝置的制造エ序的一個エ序的流程圖。圖5是示出本發明的一個實施方式的光掩模的制造エ序的流程圖。圖6是例示在比較例中使用的光掩模具有的轉印用圖案的平面放大圖。圖7是示出比較例的示意圖，示出隨著圖案細微化而產生抗蝕劑去除不良的狀態。圖8是示出本發明的實施例的示意圖，示出通過增加照射光量來防止抗蝕劑去除不良的狀態。圖9是示出本發明的實施例的示意圖，示出通過使轉印用圖案的線部分具有透光性來防止抗蝕劑去除不良的狀態。標號說明100 :光掩模102p:轉印用圖案202 :被加工體202p :膜圖案203 :抗蝕劑膜203p :抗蝕劑圖案
具體實施方式
根據上述情況，針對以下的エ序例進行說明通過使用了光掩模的曝光，對形成在被加工體上的正性的抗蝕劑膜轉印轉印用圖案來形成抗蝕劑圖案，并通過將抗蝕劑圖案用作掩模的蝕刻，在被加工體上形成線寬Wp間隙寬度Ws的線與間隙的膜圖案。圖4是示出本實施方式的使用了光掩模100的顯示裝置的制造エ序的一個エ序的流程圖。在圖4中，(a)示出了隔著光掩模100向抗蝕劑膜203照射曝光光的狀態，(b)示出了對曝光后的抗蝕劑膜203進行顯影來形成抗蝕劑圖案203p的狀態，(c)示出了使用抗蝕劑圖案203p作為掩模，并對被加工體(形成在基板201上的圖案形成對象的薄膜)202進行濕蝕刻來形成膜圖案202p的狀態，(d)示出了剝離抗蝕劑圖案203p后的狀態。只要使用濕蝕刻，則被加工體(蝕刻對象的透明導電膜等薄膜)202的線寬就會受到側蝕刻的影響，因此與抗蝕劑圖案的線寬も相比尺寸減小。由于必定存在該尺寸減小，因此對被加工體202進行圖案形成而成的膜圖案202p中的線寬I比抗蝕劑圖案203p的線寬も小。此外，膜圖案202p中的間隙寬度Ws比抗蝕劑圖案203p的間隙寬度Rs大(參照圖4 (c))。 此處，在設側蝕刻引起的尺寸變化為側蝕刻寬度α時，如下所示。膜圖案202ρ的線寬\ <抗蝕劑圖案203ρ的線寬Rj = Wja )，膜圖案202ρ的間隙寬度Ws >抗蝕劑圖案的間隙寬度Rs ( = Ws- a )。因此，光掩模100必須在抗蝕劑膜203上形成具有線寬も、間隙寬度Rs的線與間隙的抗蝕劑圖案203p。因此，此處在光掩模100具有的轉印用圖案102p具備的線與間隙圖案中，也將線寬Mp間隙寬度Ms分別設定為與抗蝕劑圖案203p的線寬も、間隙寬度Rs相同(參照圖4的
(a) (C))。S卩，設為轉印用圖案102p的線寬ル=抗蝕劑圖案203p的線寬も，轉印用圖案102p的間隙寬度Ms =抗蝕劑圖案203p的間隙寬度Rs。另外，間距寬度P在光掩模100的轉印用圖案102p、抗蝕劑圖案203p、對被加工體202進行加工而成的膜圖案202p的任意一個中都是恒定的。此處，考慮對要得到的膜圖案202p的線與間隙圖案的間距寬度P(即，光掩模100的轉印用圖案102p的間距寬度P、抗蝕劑圖案203p的間距寬度P)進行細微化。此時，即使要得到的膜圖案202p的線寬I變小，如果蝕刻條件恒定，則側蝕刻寬度α的尺寸也不發生變化。因此，在要對間距寬度P進行細微化吋，與抗蝕劑圖案203ρ的線寬も的尺寸減小相比，間隙寬度Rs的尺寸急速變小。其結果，作為光掩模100的轉印用圖案102ρ，必須形成間隙寬度Ms非常小的線與間隙圖案。但是，即使能夠形成間隙寬度Ms細微(例如低于Iym)的線與間隙圖案作為轉印用圖案102ρ，也非常難以使用其光掩模100形成與轉印用圖案102ρ相同尺寸的抗蝕劑圖案203ρ。之所以這樣，是因為光掩模100具有的間隙寬度Ms的尺寸小，間隙寬度Ms接近曝光波長(一般是i線 g線)，因此細微狹縫引起的光的衍射的影響顯著，從而沒有足以使抗蝕劑膜203感光的光量透射。結果，在要得到作為膜圖案202P的線與間隙圖案細微化時，形成在光掩模100上的轉印用圖案102p也細微化，因此不能形成使用了光掩模100的膜圖案202p。
因此，本發明人針對能夠在被加工體202上形成這種細微的間距寬度P的線與間隙圖案的光掩模的制造方法、圖案轉印方法以及顯示裝置的制造方法進行了深刻的研究，從而得到了如下見解。S卩，在使用了已有的所謂ニ元掩模作為光掩模的圖案轉印中，在到達至抗蝕劑的曝光光中，僅使用了透射過設置于光掩模上的轉印用圖案的線與間隙圖案中的間隙部分的光。但是，當如上所述那樣對間距寬度P進行細微化(對圖案進行細微化)時產生光量不足，從而產生抗蝕劑的去除不良等。本發明人針對這種課題(光量不足)，得到了如下的見解使設置于光掩模上的轉印用圖案的線部分也具有一定程度的透光性是有效的。并且還得到了如下見解對由曝光裝置照射的照射光量也進行適當控制，其結果，能夠控制待形成的抗蝕劑圖案的形狀，能夠實現被加工體的細微圖案化。即在圖4中，示出對轉印用圖案102p使用半透光性的膜圖案，能夠解決上述光量不足的問題。以下，示出根據上述見解完成的本申請發明的各種方式。(第I方式) 本發明的第I方式為ー種光掩模100的制造方法，該光掩模100在透明基板101上具有包含間距寬度P的線與間隙圖案的轉印用圖案102p，所述線與間隙圖案具有由形成在透明基板101上的半透光膜構成的線部分、和由透明基板101露出而形成的間隙部分，通過使用了曝光裝置和光掩模100的曝光，在形成在被加工體202上的抗蝕劑膜203轉印轉印用圖案102p而形成線與間隙的抗蝕劑圖案203p，并通過將抗蝕劑圖案203p用作掩模的蝕刻，在被加工體上202上形成線寬、間隙寬度Ws的線與間隙的膜圖案202p，在該光掩模100的制造方法中，確定基于蝕刻被加工體202時的蝕刻條件的側蝕刻寬度α，根據側蝕刻寬度α、膜圖案202ρ的線寬I和間隙寬度Ws，確定轉印用圖案102ρ的線寬I、間隙寬度Ms，并且，確定在曝光時應用的曝光條件和半透光膜的光透射率，以便通過使用了具有所確定的線寬I、間隙寬度Ms的轉印用圖案102p的光掩模100的曝光、和蝕刻，在被加エ體202上形成線寬Wp間隙寬度Ws的線與間隙的膜圖案202p。在上述中，蝕刻優選應用濕蝕刻。并且，以下側蝕刻寬度α為正的值(α >0)。另外，間距寬度P如下。間距寬度P =膜圖案的線寬WJ間隙寬度Ws=抗蝕劑圖案的線寬も+間隙寬度Rs=轉印用圖案的線寬MJ間隙寬度Ms在間距寬度P為例如6μπι以下時，本方式的效果顯著。(第2方式)在確定側蝕刻寬度α后，能夠根據該側蝕刻寬度α和要得到的膜圖案的線寬I、間隙寬度Ws，確定怎樣設定抗蝕劑圖案203ρ的線寬も和間隙寬度Rs的值。并且，能夠確定用于形成具有該線寬も和間隙寬度Rs的抗蝕劑圖案203ρ的曝光條件以及轉印用圖案102ρ的透射率(半透光膜的透射率)。在第2方式中，根據曝光條件的確定，確定轉印用圖案102ρ的透射率(半透光膜的透射率)。即，首先確定期望的曝光條件(照射光量或照射時間)，并確定在該條件下轉印用圖案102p的(半透光膜的)適當的透射率。(第3方式)還能夠與第2方式相反，根據轉印用圖案102p的透射率(即半透光膜的透射率)的確定，確定曝光條件。即，能夠先確定轉印用圖案102p的(即半透光膜的)適當的透射率，并確定在該條件下期望的曝光條件(照射光量或照射時間)。此處，曝光條件包含照射光量。該照射光量是曝光裝置的光源照度與照射時間的乘積。照射時間與對于整個照射面的掃描曝光的所需時間相關。能夠確定曝光裝置可照射的照度，井根據該照度確定照射時間(以及掃描曝光的所需時間)。或者，還能夠根據期望的照射時間確定照度。
(第4方式)如上所述，根據側蝕刻寬度α、膜圖案202ρ的線寬\和間隙寬度Ws，確定抗蝕劑圖案203ρ的線寬も、間隙寬度Rs，能夠根據抗蝕劑圖案203p的線寬も、間隙寬度Rs，確定轉印用圖案102p的線寬Mp間隙寬度Ms。此外，還能夠根據側蝕刻寬度α、膜圖案202ρ的線寬I和間隙寬度Ws，直接確定轉印用圖案102ρ的線寬ル、間隙寬度Ms。以下，利用前者進行說明。圖4示出隔著本實施方式的光掩模100對被加工體202上的抗蝕劑膜203進行曝光時的狀態。此處，對于線與間隙圖案的間距寬度P的數值沒有特別制約。但是，本實施方式的發明在要對細微的線與間隙圖案進行加工時能夠得到顯著的效果，例如在間距寬度P為6 μ m以下時能夠得到特別顯著的效果。此外，作為形成在光掩模100上的轉印用圖案102p的線與間隙圖案能夠利用光刻法對形成在透明基板101上的半透光膜進行圖案形成來形成。此時，能夠將通過在透明基板101上形成半透光膜而得到的線部分、和由透明基板101露出而得到的間隙部分構成的線與間隙圖案作為轉印用圖案102p(參照圖4(a))。在設計具有這種轉印用圖案102p的光掩模100時，能夠適當控制到達至被加工體202上的抗蝕劑膜203的光強度分布。因此，在本實施方式的發明中，首先確定基于被加工體202的蝕刻條件的側蝕刻寬度α的值。另外，此處，優選應用正性抗蝕劑作為抗蝕劑膜203的材料。關于最終得到的被加工體203的線與間隙圖案中的線寬Wp間隙寬度Ws和作為對其進行蝕刻加工時的蝕刻掩模的抗蝕劑圖案203ρ的線寬Rs、間隙寬度Rs的關系，如下所述。如上所述，側蝕刻寬度α ( > O)是抗蝕劑圖案203ρ的線寬も、間隙寬度Rs的各方與形成在被加工體202上的膜圖案202ρ的線寬Wp間隙寬度Ws的尺寸差，因此抗蝕劑圖案203ρ的線寬も=膜圖案202ρ的線寬Wj側蝕刻寬度α，抗蝕劑圖案203ρ的間隙寬度Rs =膜圖案202ρ的間隙寬度Ws-側蝕刻寬度α (參照圖 4 (d) (e))。因此，確定形成具有這種線寬も和間隙寬度Rs的值的抗蝕劑圖案203p用的光掩模100上的轉印用圖案102p。(第5方式)
優選將抗蝕劑圖案203p的線寬も、間隙寬度Rs設為分別與轉印用圖案102p的線寬I、間隙寬度Ms相等。S卩，優選將具有與光掩模100具有的轉印用圖案102p的線與間隙圖案相同的線寬Mp間隙寬度Ms的線與間隙圖案形成為抗蝕劑圖案203p。通過這樣設定，容易最穩定地控制抗蝕劑圖案203p的線寬精度。并且，確定在曝光時應用的曝光條件和半透光膜的光透射率，以便能夠利用具有所確定的線寬A和間隙寬度Ms的轉印用圖案102p的光掩模100，形成具有線寬も和間隙寬度Rs的抗蝕劑圖案203p。這是根據如下的發明人的見解根據在曝光時應用的曝光條件，即使轉印用圖案102p的線寬Mぃ間隙寬度Ms的值分別恒定，抗蝕劑圖案203p的線寬も和間隙寬度Rs的值也會發生變動。即，如果曝光條件變化，則透射過細微的線與間隙圖案的光的強度分布變化，該光強度分布的變化使形成在被加工體202上的抗蝕劑圖案203p的形狀變化。此外，半透光膜的光透射率也對光強度分布產生影響。因此，為了得到期望的線寬も和間隙寬度Rs，求出待應用的曝光條件和半透光膜的光透射率。
在上述中，曝光條件包含由曝光裝置向光掩模100照射光時的照射光量。例如,在改變了照射光量吋，能夠通過仿真求出透射過具有轉印用圖案102p的光掩模100的光透射強度曲線，并求出能夠得到要得到的抗蝕劑圖案(例如，Ml = Rl, Ms = Rs那樣的抗蝕劑圖案)203p的照射光量。因此，例如如第2方式所示，在確定用于光掩模100的轉印用圖案102p的半透光膜的光透射率，并使用基于這種半透光膜的轉印用圖案102p時，能夠通過上述仿真確定適當的曝光條件。或者，例如也可以如第3方式所示，在確定了曝光條件后，根據該曝光條件，通過上述仿真求出使用了怎樣的光透射率的半透光膜。或者，還可以替代上述仿真，分別求出在分別改變半透光膜的光透射率和曝光條件時得到的線寬も和間隙寬度Rs，并掌握它們的相關性，求出用于得到期望的線寬\和間隙寬度Ws的條件。此處，該照射光量是曝光裝置具有的照度與照射時間的乘積。因此，在確定曝光條件的エ序中，由于要得到預定的照射光量，因此能夠根據曝光裝置具有的預定光源的照度確定照射時間。或者，也可以確定期望的照射時間，并確定在該照射時間內使得所需的照射光量充足的照度。例如，如果通過將待使用的曝光裝置的照度増大來進行設定，而相比以往縮短設定照射時間，則能夠提高最終產品(例如液晶顯示裝置)的生產效率，從而成為批量生產上的較大優點。從上述內容可以理解，如果確定了轉印用圖案102p，則對抗蝕劑膜203進行曝光所需的照射光量能夠依賴于曝光條件(照度和照射時間)、以及在轉印用圖案102p中使用的半透光膜的透射率的組合來確定。因此，能夠通過由顯示裝置的生產者適當選擇該三者，得到最佳的生產條件。這與使用了以往的ニ元掩模的生產相比，帶來顯著的優勢。此處，根據發明人的研究，對于曝光裝置的照射光，半透光膜的光透射率優選為I 30%。此處，半透光膜的光透射率是指轉印用圖案102p的線部分的光透射率，但是如上所述，作為轉印用圖案102p的一部分的光透射率會由于圖案邊緣處的光的衍射等而變動，因此此處設為待使用的半透光膜的膜透射率(對于曝光條件下的分辨極限足夠大的面積中的光透射率)。(第6方式)在本實施方式的發明中，優選使用在波長范圍中包含i線 g線的照射光，進行抗蝕劑膜203的曝光。在將其中的代表波長設為了 i線時，對于i線，半透光膜的光透射率優選為I 30%。在超過該范圍時，待形成的抗蝕劑圖案的側面傾斜，將其作為蝕刻掩模來對被加工體進行蝕刻時的線寬控制可能變得不容易。更優選為I 20%，進ー步優選為2 10%。
并且，優選透射過所述透明基板101的曝光光與透射過所述透明基板101以及所述半透光膜的曝光光的相位差為90度以下。換言之,該半透光膜的曝光光的相移量優選為90度以下。例如，在將曝光光的代表波長設為了 i線時，對于i線的、半透光膜的上述相位差優選為90度以下。更優選為60度以下。這是因為，根據發明人的研究，在用于轉印用圖案的半透光膜的上述相位差接近180度吋，形成在被加工體202上的抗蝕劑圖案203p的形狀不會優化，反而是有時半透光膜帶來的相移效果會減少使到達至抗蝕劑膜的光増加的優點。(第7方式)本實施方式在相比以往更細微地形成圖案時特別有利。即，在間距寬度P為利用Rayleigh的公式定義的最小分辨尺寸R(Urn) =kX (入(nm)/NA) X (1/1000)的2倍以下的尺寸時特別有利。此處設為2倍是由于間距寬度為線寬和間隙寬度的合計。S卩，所述間距寬度P在滿足P<2R 時，本發明的效果變大。其中，在上述中，k 0. 61 (根據 Rayleigh 的分辨極限)λ :用于曝光的波長(nm)NA :用于曝光的曝光裝置的光學系統的數值孔徑。(第8方式)并且，在間距寬度ρ(μπι)為6(μπι)以下時，發明的效果顯著。例如，在膜圖案202ρ的線寬\或間隙寬度Ws均小于3 μ m吋，本發明的效果特別顯著。即，如果考慮到一般使用的曝光裝置的波長范圍為365 436nm(中央值400nm)，并且光學系統的NA為O. 08，在要實現間距寬度P < 6 μ m的細微圖案吋，能夠得到顯著的效果。并且，在要實現間距寬度P < 5 μ m的細微圖案吋，能夠得到更顯著的效果。(第9方式)在以往的使用所謂的ニ元掩模在被加工體202上形成線與間隙圖案的方法中，在線與間隙圖案的間距寬度P較大時不會產生分辨上的問題。另ー方面，根據本實施方式，與使用ニ元掩模在被加工體202上形成線與間隙圖案的以往方法相比，能夠增大到達至抗蝕劑膜203的光強度，并且能夠適當選擇曝光條件和半透光膜的透射率這樣的雙方條件來進行該光強度分布的控制，因此能夠制造比以往具有更高的生產率的光掩模。S卩，設使用在透明基板101上具有包含由遮光膜形成的線寬Mu的線部分、和由透明基板101露出而形成的間隙寬度Msi的間隙部分，且間距寬度P1 > 2R的線與間隙圖案的光掩模進行曝光，在抗蝕劑膜203上形成線寬等于Mu、間隙寬度等于Msi的線與間隙圖案的抗蝕劑圖案203p時的曝光裝置的光的照射光量為標準照射光量Es吋，在曝光時應用的曝光條件的確定中，能夠通過應用比標準照射光量Es小的有效照射光量Ee來設計光掩模。能夠利用該設計制造光掩模。其中R(ym) = kX (λ/ΝΑ) X1/1000k 0. 61λ :用于所述曝光的波長的中央值(nm)NA :用于所述曝光的曝光裝置的數值孔徑。以往，在間距寬度P超過分辨極限R的2倍的線與間隙圖案中，由于上述的光掩模 的透射光量不足而造成的分辨不良的問題基本不會成為問題。本發明人研究了即使在更細微化的線與間隙圖案中，也能夠形成足以作為蝕刻掩模的形狀的抗蝕劑圖案203p的光掩模100。并且，作為其解決手段，發現了使用用于光掩模100的轉印用圖案102p的半透光膜的光透射率和光掩模100進行曝光時的曝光條件的選擇。在本方式中，進ー步發展該手段，提出了如下方法相比以往進ー步減少照射光量，并且進行細微的圖案轉印。此處，遮光膜是指光學濃度OD為3. O以上的膜。與以往用于所謂的ニ元掩模的遮光膜相同。此外，具有間距寬度P1 > 2R的線與間隙圖案的光掩模(線寬Mu、間隙寬度Msi)是指間距寬度(線寬+間隙寬度)為根據Rayleigh的公式得到的分辨極限的2倍以上的轉印用圖案的光掩模，該光掩模用于將這種線與間隙圖案形成到被加工體202上。該間距寬度P1大于上述Rayleigh的公式中的2R。優選的是，能夠將間距寬度P1設為8 μ m以上、10 μ m左右。此外，優選線寬Mu、間隙寬度Msi大于上述Rayleigh的公式中的分辨極限R(MU > R、Msi > R)。例如，優選線寬ん和間隙寬度Msi均為3μπι以上、6μπι以下。能夠使用具有這種線與間隙圖案的光掩模，在抗蝕劑膜202上進行曝光，得到線寬Ru等于Mu、間隙寬度Rsi等于Msi的線與間隙圖案的抗蝕劑圖案203ρ。在將此時的照射光量設為標準照射量Es時，根據本實施方式，能夠利用小于標準照射量Es的標準照射量Εε，得到期望的線與間隙圖案的抗蝕劑圖案203ρ。另外，在上述中，將用于曝光裝置的光學系統的條件、和用于形成抗蝕劑圖案203ρ的抗蝕劑顯影條件等設為恒定。此外，還能夠將照射光的波長范圍設為相同。S卩，能夠通過將形成光掩模的圖案的膜設為半透光性，改變曝光裝置的必要的照
身寸量。(第10 方式)在為了設定轉印用圖案102ρ的線寬ル、間隙寬度Ms和透射率而實施了上述エ序的光掩模設計エ序后，能夠通過實施光刻エ序制造上述光掩模100。圖5是示出本實施方式的光掩模100的制造エ序的流程圖。首先，準備在透明基板101上依次層疊有半透光膜102和抗蝕劑膜103的光掩模用坯體100b。并且，利用激光描繪機等對光掩模用坯體IOOb進行描繪，使抗蝕劑膜103部分地感光(圖5(a))。接著，對抗蝕劑膜103提供顯影液來實施顯影，形成覆蓋轉印用圖案102p的線部分的形成預定區域的抗蝕劑圖案103p(圖5(b))。接著，以所形成的抗蝕劑圖案103p作為掩模，對光學膜102進行蝕刻來形成轉印用圖案102p(圖5(c))。然后，去除抗蝕劑圖案103p，完成本實施方式的光掩模100的制造(圖5(d))。另外，透明基板101構成為由例如石英(SiO2)玻璃，或包含Si02、Al203、B203、R0(R為堿土類金屬)、R2CKR2為堿金屬)等的低膨脹玻璃等構成的平板。對透明基板101的主面(表面和背面)進行研磨等使其平坦且平滑地構成。能夠使透明基板101為例如ー邊為500mm 1300mm左右的方形。能夠使透明基板101的厚度為例如3mm 13mm左右。另外，半透光膜102能夠利用包含鉻(Cr)的材料，例如氮化鉻(CrN)、氧化鉻(CrO)、氮氧化鉻(CrON)、氟化鉻(CrF)等鉻化合物等，或者金屬硅化物(MoSix、MoSiO、MoSiN、MoSiON、TaSix 等)形成。此外，抗蝕劑膜103能夠利用正性光抗蝕劑形成。此時，能夠使用例如狹縫涂布機(Slit coater)或旋轉涂布機(Spin coater)等的方法。
(第11 方式)能夠實施如下的圖案轉印方法使用利用第I 10中的任意ー個方式所記載的制造方法制成的光掩模100，利用具有i線 g線的波長范圍的照射光，應用有效照射光量Ee，向形成在被加工體202上的抗蝕劑膜203轉印轉印用圖案102p。(第12 方式)能夠實施如下的圖案轉印方法在曝光裝置進行所述標準照射光量Es的照射吋，以曝光裝置的最大照度L進行照射面積S的照射時所需的照射時間為標準照射時間Ts吋，通過使用曝光裝置，應用比標準照射量Es小的有效照射量Ee，利用比標準照射時間Ts小的有效照射時間Te，照射所述照射面積S。(第13 方式)能夠實施如下的圖案轉印方法在使用第10方式所記載的制造方法制成的光掩模100，向形成在被加工體202上的抗蝕劑膜203轉印轉印用圖案102p的圖案轉印方法中，包含如下エ序根據所確定的曝光條件，確定使用曝光裝置向光掩模100照射光的照射時間和照度，應用所確定的照射時間和照度進行曝光。(第14 方式)能夠實施如下的圖案轉印方法使用在透明基板101上具有包含由遮光膜形成的線寬Mu的線部分、和由透明基板101露出而形成的間隙寬度Msi的間隙部分，且間距寬度P1> 2R的線與間隙圖案的光掩模進行曝光，在形成于被加工體202上的抗蝕劑膜203上形成線寬等于Mu、間隙寬度等于Msi的線與間隙圖案的抗蝕劑圖案時的曝光裝置的光的照射光量為標準照射光量Es時，使用在透明基板101上具有包含由半透光膜形成的線寬Ml的線部分、和由透明基板101露出而形成的間隙寬度Ms的間隙部分，且間距寬度P的線與間隙圖案的光掩模100，應用比標準照射光量Es小的有效照射光量Ee進行曝光，在抗蝕劑膜203上形成線寬等于Mぃ間隙寬度等于Ms的線與間隙圖案的抗蝕劑圖案。其中R(ym) = kX (λ/ΝΑ) X1/1000k 0. 61 λ :用于所述曝光的波長的中央值(nm)
NA :用于所述曝光的曝光裝置的數值孔徑。(第I5 方式)在第12方式的圖案轉印方法中，能夠將間距寬度P設為6 μ m以下。S卩，如果考慮到一般使用的曝光裝置的波長范圍為365 436nm(中央值400nm)，并且光學系統的NA為O. 08，在要實現間距寬度P < 6 μ m的細微圖案吋，能夠得到顯著的效果。并且，在要實現間距寬度P < 5 μ m的細微圖案吋，能夠得到更顯著的效果。(第16 方式)能夠通過第11 第15中的任意ー個方式所記載的圖案轉印方法制造顯示裝置。以往，在被加工體202上形成線與間隙圖案時，使用了具備具有遮光部和透光部 的線與間隙圖案作為轉印用圖案的光掩模。此時，不存在線部分的透射率這樣的變量，實質上將透射率考慮為零進行了設計。但是，在本實施方式中，不將該部分的透射率設為零、而設為預定范圍內的變量，由此能夠將可設計的線與間隙圖案的自由度増大得非常大。并且，能夠通過將圖案的透射率設為變量，自由地選擇作為確定光掩模100的透射光具有的光強度分布曲線的另ー個要素的曝光裝置的曝光條件(照度、照射時間)。即，為了在被加工體202上實現要得到的線與間隙圖案的形狀，在確定對抗蝕劑膜203進行曝光的光強度分布時，能夠通過光掩模100具有的轉印用圖案102p的線部分的透射率和曝光裝置的曝光條件的組合，選擇最佳條件。另外，上述第I 16方式所記載的各種方法優選能夠在制造顯示裝置的像素電極的情況下使用。該像素電極能夠通過對由ITO或IZO構成的透明導電膜進行圖案形成而得至IJ。實施例對被加工體(此處為ITO透明導電膜)進行濕蝕刻，加工線與間隙圖案，形成了由間距寬度P = 5 μ m(線寬I = 2. 5 μ m、間隙寬度Ws = 2. 5 μ m)的線與間隙構成的膜圖案。根據濕蝕刻條件，此處，將側蝕刻寬度α設為了 0.5μπι。另外，在以下的仿真中應用的條件與在圖I 圖3中說明的條件相同。此外，在以下的記載中，關于曝光裝置的照射光量，將基準照射量標準化為lOOmJ/cm2。(比較例)首先，作為比較例，示出基于具有對遮光膜(光學濃度3.0以上)進行圖案形成而形成的線與間隙圖案作為轉印用圖案(參照圖6)的光掩模的曝光仿真結果(參照圖7)。圖7(a)是使用在基于遮光膜的線與間隙圖案中設為間距寬度P1 = 8um(ML1 =4. 5 μ m,Msl = 3. 5 μ m)的轉印用圖案，要在被加工體上形成目標線寬(Wu=Wsi = Aym)時的抗蝕劑圖案的截面形狀。將此時應用的照射光量設為Es = lOOmJ/cm2。此外，側蝕刻寬度α恒定,不依賴于圖案的間距寬度P,因此α =0.5 μπι。另外，此處使用的曝光光為i線 g線，波長的中央值為400nm。此外，待使用的曝光裝置的NA (數值孔徑)為O. 08，因此根據Rayleigh的公式，分辨極限R的值為R = kX ( λ /NA) X (1/1000) = 3. 05k 0. 61 (根據 Rayleigh 的分辨極限)。與此相対，上述P1為8 μ m，因此比分辨極限R的值的2倍大。此外，為了在被加工體上形成線寬精度高的線與間隙圖案的抗蝕劑圖案，設為
抗蝕劑圖案的線寬も=光掩模的線寬ル，抗蝕劑圖案的間隙寬度Rm =光掩模的間隙寬度Ms。根據圖7(a)，示出了可足以用作蝕刻掩模的抗蝕劑圖案。接著，圖7(b) (d)示出使間距寬度P每I Pm地逐漸減小(對線與間隙圖案進行細微化)時的抗蝕劑圖案形狀的變化。曝光條件是恒定的。隨著圖案細微化，抗蝕劑圖案形狀平坦化，振幅變小，并且間隙部分中的分尚不充分。在圖7(d)中，在線寬ル=3. 0( = 2. 5+0. 5) μπι、間隙寬度 Ms = 2. O ( = 2. 5-0. 5)μπι時，抗蝕劑圖案完全分離不良，成為不能用作線與間隙圖案的蝕亥Ij掩模的狀態。(實施例) 此處，為了補充到達至抗蝕劑膜的光量不足，以下針對控制曝光條件和轉印用圖案的光透射率來進行了掩模設計的情況進行說明。此處，在圖8中示出通過變更曝光裝置的照度或照射時間來増加了照射光量時的抗蝕劑圖案的截面形狀。即，根據圖7(d)的狀態可知，在増加照射量，對能夠形成線寬も=間隙寬度Rs = 2. 5μπι的抗蝕劑圖案的照射光量進行了仿真時，可以設為125mJ/cm2的條件，即將照射光設為I. 25倍。但是，為了用已有的曝光裝置(不增加照度地)實現光量補足，必須將照射節拍時間設為I. 25倍，從而生產效率大幅度降低。接著，圖9示出在光掩模具有的轉印用圖案中使用了半透光膜時得到的抗蝕劑圖案形狀。將此處示出的半透光型的轉印用圖案設為與對形成在透明基板上的半透光膜進行圖案形成而形成的圖案相同，作為原材料，例如使用由金屬硅化物或其化合物構成的半透光膜。圖9(a) (f)示出在令用于轉印用圖案的線部分的半透光膜的透射率在3% 20%的范圍內變化時的抗蝕劑圖案形狀的變化。并且，此處，將半透光膜具有的曝光光的相移量全部設為了 40度。根據圖9(a)，可知在將半透光膜的透射率設為了 3%時，在相對于基準照射量Es増加了 2. 5%的照射量中，抗蝕劑圖案的線部分分離，從而能夠用作蝕刻掩模。并且，可知能夠通過組合半透光膜的光透射率和曝光裝置的照射條件，利用小于基準照射量Es的照射量(有效照射量Ee)，形成良好形狀的抗蝕劑圖案。<本發明的其他實施方式>以上，對本發明的實施方式進行了具體說明，但是本發明不限于上述實施方式，能夠在不脫離其主g的范圍內進行各種變更。例如，本發明還適合應用于如下的光掩模的制造方法該光掩模具有通過對形成在透明基板上的半透光膜進行圖案形成而形成的、由透光部和半透光部構成的轉印用圖案，即在被轉印體上的抗蝕劑膜上形成存在抗蝕劑剰余膜的部分和不存在抗蝕劑剰余膜的部分的光掩模的制造方法。具體而言，能夠合適地應用于在被加工體上形成間距寬度P為6 μ m以下的線與間隙圖案的情況。在上述情況下，與透光部對應，在被轉印體上形成不存在抗蝕劑剰余膜的部分，與半透光部對應，形成存在抗蝕劑剰余膜的部分。并且，例如本發明不限于利用正性抗蝕劑形成被轉印體上的抗蝕劑膜的情況，還適合應用于通過負(negative)性抗蝕劑形成的情況。但是，抗蝕劑膜優選利用正性抗蝕劑形成。如上所述，本發明的光掩模特別恰當應用于例如通過具有i線 g線的波長范圍的曝光裝置進行曝光的情況。此外，作為曝光裝置，能夠合適使用例如投影曝光機。但是，本發明的光掩模不限于這些方式，還適合應用于通過具有其他波長范圍的曝光裝置進行曝光的情況。如上所述，例如在形成用于VA方式、IPS方式的液晶顯示裝置的像素電極用的線與間隙圖案時適合應用本發明的光掩模。但是，還適合應用于使用光刻技術制造其他方式的液晶顯示裝置、或顯示裝置以外的裝置的情況。在上述實施方式中，要得到的線與間隙圖案的具體線寬I、間隙寬度Ws的值沒有限制，但是優選設為例如O. 8ffL ^ Ws ^ I. 2Wp從描繪時的線寬控制和側蝕刻寬度α、掩模偏置(mask bias) β的設計自由度的觀點出發，優選線寬和間隙寬度的尺寸不極端偏離。
根據以上可知，根據本發明，能夠利用IXD用曝光裝置，使用i線 g線的曝光光，并且不減少曝光照射量、不降低生產效率地在被加工體上形成以往不能分辨的細微的線與間隙圖案。
權利要求
1.一種光掩模的制造方法，該光掩模在透明基板上具有包含間距寬度P的線與間隙圖案的轉印用圖案，所述線與間隙圖案具有由形成在所述透明基板上的半透光膜構成的線部分和由所述透明基板露出而形成的間隙部分， 該光掩模通過使用了曝光裝置和所述光掩模的曝光，在形成在被加工體上的抗蝕劑膜上轉印所述轉印用圖案而形成線與間隙的抗蝕劑圖案， 通過將所述抗蝕劑圖案用作掩模的蝕刻，在所述被加工體上形成線寬Wp間隙寬度Ws的線與間隙的膜圖案， 在該光掩模的制造方法中，其特征在干， 確定基于蝕刻所述被加工體時的蝕刻條件的側蝕刻寬度α， 根據所述側蝕刻寬度α、所述膜圖案的線寬I和間隙寬度Ws，確定所述轉印用圖案的線寬I、間隙寬度Ms， 并且，確定在所述曝光時應用的曝光條件和所述半透光膜的光透射率，以便通過使用所述光掩模的所述曝光、和所述蝕刻，在所述被加工體上形成線寬I、間隙寬度Ws的線與間隙的所述膜圖案，所述光掩模具有所確定的所述線寬Mp間隙寬度Ms的所述轉印用圖案。
2.根據權利要求I所述的光掩模的制造方法，其特征在干， 根據在所述曝光時應用的曝光條件的確定，確定所述半透光膜的光透射率。
3.根據權利要求I所述的光掩模的制造方法，其特征在干， 根據所述半透光膜的光透射率的確定，確定在所述曝光時應用的曝光條件。
4.根據權利要求I所述的光掩模的制造方法，其特征在干， 根據所述側蝕刻寬度α、所述膜圖案的線寬I和間隙寬度Ws，確定所述抗蝕劑圖案的線寬も、間隙寬度Rs， 根據所述抗蝕劑圖案的線寬も、間隙寬度Rs，確定所述轉印用圖案的線寬Mp間隙寬度Ms。
5.根據權利要求I所述的光掩模的制造方法，其特征在干， 所述抗蝕劑圖案的線寬も、間隙寬度Rs分別與所述轉印用圖案的線寬Mp間隙寬度Ms相等。
6.根據權利要求I所述的光掩模的制造方法，其特征在干， 所述半透光膜的光透射率對于i線為1% 30%。
7.根據權利要求I所述的光掩模的制造方法，其特征在干， 所述半透光膜的相移量對于i線為90度以下。
8.根據權利要求I所述的光掩模的制造方法，其特征在干， 所述間距寬度P滿足下式，其單位為ym:P ≤ 2R，其中 R = kX ( λ /NA) X 1/1000k 0. 61 λ :用于所述曝光的波長的中央值，単位為nm NA :用于所述曝光的曝光裝置的光學系統的數值孔徑。
9.根據權利要求I所述的光掩模的制造方法，其特征在干， 所述間距寬度P為6μπι以下。
10.根據權利要求I所述的光掩模的制造方法，其特征在干， 制造如下的光掩模 設使用在透明基板上具有包含由遮光膜形成的線寬Mu的線部分和由所述透明基板露出而形成的間隙寬度Msi的間隙部分，且間距寬度P1 > 2R的線與間隙圖案的光掩模進行曝光，在所述抗蝕劑膜上形成線寬等、間隙寬度等于Msi的線與間隙的抗蝕劑圖案時曝光裝置的光的照射光量為標準照射光量Es吋， 在所述曝光時應用的曝光條件的確定中，應用比標準照射光量Es小的有效照射光量Ee， 其中R = kX (λ/NA) X 1/1000，所述R的單位為μπι k 0. 61 λ :用于所述曝光的波長的中央值，単位為nm NA :用于所述曝光的曝光裝置的數值孔徑。
11.根據權利要求9所述的光掩模的制造方法，其特征在干， 所述光掩模的制造方法具有以下エ序利用光刻法對形成在所述透明基板上的所述半透光膜進行圖案形成，形成所確定的所述線寬I、間隙寬度Ms的所述轉印用圖案。
12.—種圖案轉印方法，其特征在干， 使用利用權利要求11所記載的制造方法制成的光掩模，利用具有i線 g線的波長范圍的照射光，應用所述有效照射光量Ee，向形成在所述被加工體上的所述抗蝕劑膜轉印所述轉印用圖案。
13.根據權利要求12所述的圖案轉印方法，其特征在干， 在曝光裝置進行所述標準照射光量Es的照射吋，以所述曝光裝置的最大照度L進行照射面積S的照射時所需的照射時間為標準照射時間Ts的情況下， 通過使用所述曝光裝置，應用比所述標準照射量Es小的有效照射量Ee，利用比標準照射時間Ts短的有效照射時間Te，照射所述照射面積S。
14.ー種圖案轉印方法，使用利用權利要求10所記載的制造方法制成的光掩模，向形成在所述被加工體上的所述抗蝕劑膜轉印所述轉印用圖案，在該圖案轉印方法中，其特征在于，包含如下エ序 根據所確定的所述曝光條件，確定使用所述曝光裝置向所述光掩模照射光的照射時間和照度， 應用所確定的所述照射時間和照度進行曝光。
15.ー種圖案轉印方法，其特征在于， 設使用在透明基板上具有包含由遮光膜形成的線寬Mu的線部分和由所述透明基板露出而形成的間隙寬度Msi的間隙部分，且間距寬度P1 > 2R的線與間隙圖案的光掩模進行曝光，在形成在被加工體上的抗蝕劑膜上形成線寬等、間隙寬度等于Msi的線與間隙的抗蝕劑圖案時曝光裝置的光的照射光量為標準照射光量Es吋， 使用在所述透明基板上具有包含由半透光膜形成的線寬A的線部分和由所述透明基板露出而形成的間隙寬度Ms的間隙部分，且間距寬度為P的線與間隙圖案的光掩模，應用比所述標準照射光量Es小的有效照射光量Ee進行曝光，在所述抗蝕劑膜上形成線寬等于Mp間隙寬度等于Ms的線與間隙的抗蝕劑圖案，其中R = kX (λ/NA) X 1/1000，所述R的單位為μπι k 0. 61 λ :用于所述曝光的波長的中央值，単位為nm NA :用于所述曝光的曝光裝置的數值孔徑。
16.根據權利要求15所述的圖案轉印方法，其特征在干， 所述間距寬度P為6μπι以下。
17.—種顯示裝置的制造方法，其特征在于，使用了權利要求12 16中的任意ー項所記載的圖案轉印方法。
全文摘要
本發明提供一種光掩模的制造方法、圖案轉印方法以及顯示裝置的制造方法，即使在被加工體上形成細微的間距寬度的線與間隙圖案的情況下，也基本不需要追加投資地進行圖案形成。設定基于蝕刻被加工體時的蝕刻條件的側蝕刻寬度α。根據側蝕刻寬度α、膜圖案的線寬WL和間隙寬度WS，確定轉印用圖案的線寬ML、間隙寬度MS。并且，確定在曝光時應用的曝光條件和半透光膜的光透射率，以便通過使用了具有所確定的線寬ML、間隙寬度MS的轉印用圖案的光掩模的曝光和蝕刻，在被加工體上形成線寬WL、間隙寬度WS的線與間隙的膜圖案。
文檔編號G03F7/20GK102692816SQ20121008075
公開日2012年9月26日 申請日期2012年3月23日 優先權日2011年3月24日
發明者吉田光一郎 申請人:Hoya株式會社