CN107861334A - 光掩模的制造方法、光掩模和显示装置的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于实现一种直接利用了各个膜的光学特性的、按照设计那样的显示装置制造用光掩模。提供光掩模的制造方法、光掩模和显示装置的制造方法。一种显示装置制造用光掩模的制造方法，该显示装置制造用光掩模具备包含透光部、第1透过控制部和第2透过控制部的转印用图案，该方法包括下述工序：准备形成有第1光学膜和第1抗蚀剂膜的光掩模坯后，对第1抗蚀剂膜进行第1绘图，形成第1抗蚀剂图案；使用第1抗蚀剂图案仅对第1光学膜蚀刻，形成第1光学膜图案；在透明基板上形成第2光学膜后，在第2光学膜上形成第2抗蚀剂膜并进行第2绘图，形成第2抗蚀剂图案；和使用第2抗蚀剂图案仅对第2光学膜蚀刻，形成第2光学膜图案；第2抗蚀剂图案具有下述尺寸：在覆盖第2透过控制部的形成区域的同时，在第2透过控制部的边缘在相邻的第1透过控制部侧加上了特定宽度的裕量。

Description

光掩模的制造方法、光掩模和显示装置的制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于制造电子器件的光掩模，特别是在以液晶面板、有机EL(电致发光)面板为代表的显示装置(平板显示器)的制造中有用的光掩模及其制造方法、以及使用了该光掩模的显示装置的制造方法。

背景技术

专利文献1中记载了关于多灰度光掩模的技术，该多灰度光掩模在透明基板上形成有包含遮光部、半透光部和透光部的转印用图案，能够在被转印体上形成具有陡峭的竖立形状的抗蚀剂图案。

图6是示出专利文献1中记载的多灰度光掩模的构成的侧剖视图。

该多灰度光掩模200具备包含遮光部110、半透光部115和透光部120的转印用图案。遮光部110通过在透明基板100上依次层叠半透光膜101、相移调整膜102、和遮光膜103而成。半透光部115通过在透明基板100上形成半透光膜101而成。透光部120通过透明基板100露出而成。在遮光部110与透光部120的边界形成有半透光膜101上的相移调整膜102部分露出而成的第1移相器部111，在遮光部110与半透光部115的边界形成有半透光膜101上的相移调整膜102部分露出而成的第2移相器部112。

在上述的多灰度光掩模200中，透过透光部120的曝光光和透过第1移相器部111的曝光光发生干涉，并且，透过半透光部115的曝光光和透过第2移相器部112的曝光光发生干涉。由此，边界部分的曝光光相互消除。因此，能够使在被转印体上形成的抗蚀剂图案的侧壁为陡峭的竖立形状。

图7是示出专利文献1中记载的多灰度光掩模的制造工序的侧剖视图。

(光掩模坯准备工序)

首先，准备光掩模坯20，该光掩模坯20中，在透明基板100上依次形成有半透光膜101、相移调整膜102、遮光膜103，在最上层形成有第1抗蚀剂膜104(图7(a))。

(第1抗蚀剂图案形成工序)

接着，对光掩模坯20实施绘图、显影，形成覆盖遮光部110(图6)的形成区域的第1抗蚀剂图案104p。

(第1蚀刻工序)

接着，将第1抗蚀剂图案104p作为掩模，对遮光膜103进行蚀刻，形成遮光膜图案103p(图7(b))。

(第2抗蚀剂膜形成工序)

接着，将第1抗蚀剂图案104p除去，之后在具有遮光膜图案103p和露出的相移调整膜102的光掩模坯20上的整个面形成第2抗蚀剂膜105。

(第2抗蚀剂图案形成工序)

接着，对第2抗蚀剂膜105进行绘图、显影，形成分别覆盖遮光部110的形成区域、位于遮光部110与透光部120的边界部分的第1移相器部111的形成区域、和位于遮光部110与半透光部115的边界部分的第2移相器部112的形成区域的第2抗蚀剂图案105p(图6、图7(c))。

(第2蚀刻工序)

接着，将第2抗蚀剂图案105p作为掩模，对相移调整膜102进行蚀刻而形成相移调整膜图案102p，并且形成半透光部115、第1移相器部111和第2移相器部112(图6、图7(d))。

(第3抗蚀剂膜形成工序)

接着，将第2抗蚀剂图案105p除去，之后在具有遮光膜图案103p、相移调整膜图案102p、露出的半透光膜101的光掩模坯20上的整个面形成第3抗蚀剂膜106。

(第3抗蚀剂图案形成工序)

接着，对第3抗蚀剂膜106进行绘图、显影，形成覆盖除透光部120的形成区域以外的区域的第3抗蚀剂图案106p(图7(e))。

(第3蚀刻工序)

接着，将第3抗蚀剂图案106p作为掩模，对半透光膜101进行蚀刻而形成半透光膜图案101p，并且使透明基板100部分露出而形成透光部120(图6、图7(f))。

(第3抗蚀剂图案除去工序)

接着，将第3抗蚀剂图案106p除去，完成多灰度光掩模200的制造(图7(g))。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-215614号公报

发明内容

发明所要解决的课题

多灰度光掩模(或多灰度掩模(gray tone mask))的转印用图案具有遮光部、透光部、和半透光部这样的透光率不同的3个以上的部分，由此在被转印体上形成具有多种残膜厚度的抗蚀剂图案。该抗蚀剂图案在形成于被转印体上的薄膜的加工时被用作蚀刻掩模。该情况下，使用抗蚀剂图案进行第1蚀刻，接着减除抗蚀剂图案膜，则减除后的抗蚀剂图案形成为与第1蚀刻时不同的形状。因此，能够使用与第1蚀刻时不同形状的抗蚀剂图案来进行第2蚀刻。这样，多灰度光掩模也可以称为具有相当于多片光掩模的功能的光掩模，作为主要能够降低在显示装置的制造中所需要的光掩模的片数的光掩模，有助于提高生产效率。

上述专利文献1中记载的多灰度光掩模具有转印用图案，其除了具有透明基板露出的透光部、使用遮光膜的遮光部以外，还具有使用了部分透过曝光光的半透光膜的半透光部。因此，例如通过适当控制半透光部的透光率，可以控制在被转印体上形成的抗蚀剂图案的局部厚度。此外，上述专利文献1的多灰度光掩模通过具备相移部，从而利用其与相邻于相移部的透光部、或半透光部的边界处的光的干涉效果来控制在被转印体上形成的光强度分布，从而抑制所形成的抗蚀剂图案的侧壁的倾斜。若使用这样的光掩模，在所希望得到的器件(显示面板等)的制造工序中，除了上述生产效率的提高以外，还可期待CD(Criticaldimension，临界尺寸)精度、生产成品率的提高，可以得到有利的制造条件。

另外，如图6中说明的那样，专利文献1中记载的多灰度光掩模200通过半透光膜101和相移调整膜102的层叠而形成了移相器部111、112。根据该方法，半透光膜101的材料、膜厚根据对半透光部115所要求的透光率而决定，进而，通过适当地选择在该半透光膜101上层叠的相移调整膜102的原料、膜厚，必须达到对移相器部111、112所要求的透光率、相移量。但是，这种光掩模材料的选择和设计未必容易。

例如，根据对半透光部115所要求的透光率来决定半透光膜101的原料和膜厚的情况下，需要探索通过在其上层叠而能够达到适当的光学特性(透光率、相移量)的相移调整膜102。但是，各个膜的透光率和相移量均根据膜厚而变动，因此无法分别独立地控制这两种光学特性。即，准备出下述的膜材料是需要很大的开发负担的，该膜材料利用单层的半透光膜101实现具有所期望的透光率的半透光部115，进而通过该半透光膜101与相移调整膜102的层叠而得到所期望的透光率和相移量。而且，对半透光部115所要求的透光率根据掩模使用者所应用的工艺、所要得到的产品而异，需要准备多种变化。因此，为了通过单膜与层叠膜的合用而正确地得到光掩模的各规格的设计可能会产生不可能的情况。

通过将单膜与层叠膜合用而产生的上述不便未必限于相移掩模，在使用2个半透光膜、具有透光率不同的第1、第2半透光部的多灰度光掩模中也会产生同样的问题。

本发明的目的在于提供一种能够将各个膜所具有的光学特性直接作为光掩模的各部分的特性而加以利用的显示装置制造用光掩模的制造方法、显示装置制造用光掩模、和显示装置的制造方法。

用于解决课题的方案

(第1方式)

本发明的第1方式是一种显示装置制造用光掩模的制造方法，其特征在于，该显示装置制造用光掩模具备在透明基板上第1光学膜和第2光学膜分别被图案化而形成的转印用图案，所述转印用图案包含所述透明基板的表面露出的透光部、具有与所述透光部相邻的部分的第1透过控制部、和具有与所述第1透过控制部相邻的部分的第2透过控制部，在所述第1透过控制部具有形成于所述透明基板上的所述第1光学膜，在所述第2透过控制部具有形成于所述透明基板上的所述第2光学膜，

该制造方法包括下述工序：

准备在所述透明基板上形成有所述第1光学膜和第1抗蚀剂膜的光掩模坯的工序；

对所述第1抗蚀剂膜进行第1绘图而形成第1抗蚀剂图案的第1抗蚀剂图案形成工序；

将所述第1抗蚀剂图案作为掩模，对所述第1光学膜进行蚀刻而形成第1光学膜图案的第1图案化工序；

在包含所述第1光学膜图案的所述透明基板上形成所述第2光学膜的工序；

在所述第2光学膜上形成第2抗蚀剂膜并进行第2绘图，形成第2抗蚀剂图案的第2抗蚀剂图案形成工序；和

将所述第2抗蚀剂图案作为掩模，对所述第2光学膜进行蚀刻而形成第2光学膜图案的第2图案化工序，

在所述第1图案化工序中，仅对所述第1光学膜进行蚀刻，

在所述第2图案化工序中，仅对所述第2光学膜进行蚀刻，并且，

所述第2抗蚀剂图案具有下述尺寸：覆盖所述第2透过控制部的形成区域，并且在所述第2透过控制部的边缘在相邻的所述第1透过控制部侧加上了特定宽度的裕量。

(第2方式)

本发明的第2方式是如上述第1方式所述的显示装置制造用光掩模的制造方法，其特征在于，

所述第1光学膜包含Cr，

所述第2光学膜包含Si、Mo、Ni、Ta、Zr、Al、Ti、Nb、Hf中的任一种。

(第3方式)

本发明的第3方式是一种显示装置制造用光掩模的制造方法，其特征在于，该显示装置制造用光掩模具备在透明基板上第1光学膜和第2光学膜分别被图案化而形成的转印用图案，所述转印用图案包含所述透明基板的表面露出的透光部、具有与所述透光部相邻的部分的第1透过控制部、和具有与所述第1透过控制部相邻的部分的第2透过控制部，在所述第1透过控制部具有形成于所述透明基板上的所述第1光学膜，在所述第2透过控制部具有形成于所述透明基板上的所述第2光学膜，

该制造方法包括下述工序：

准备在所述透明基板上形成有所述第1光学膜、蚀刻掩模、和第1抗蚀剂膜的光掩模坯的工序；

对所述第1抗蚀剂膜进行第1绘图而形成第1抗蚀剂图案的第1抗蚀剂图案形成工序；

将所述第1抗蚀剂图案作为掩模，对所述蚀刻掩模进行蚀刻而形成蚀刻掩模图案的工序；

将所述蚀刻掩模图案作为掩模对所述第1光学膜进行蚀刻而形成第1光学膜图案的第1图案化工序；

将所述蚀刻掩模图案除去的工序；

在包含所述第1光学膜图案的所述透明基板上形成所述第2光学膜的工序；

在所述第2光学膜上形成第2抗蚀剂膜并进行第2绘图，形成第2抗蚀剂图案的第2抗蚀剂图案形成工序；和

将所述第2抗蚀剂图案作为掩模，对所述第2光学膜进行蚀刻而形成第2光学膜图案的第2图案化工序，

在所述第1图案化工序中，仅对所述第1光学膜进行蚀刻，

在所述第2图案化工序中，仅对所述第2光学膜进行蚀刻，并且，

所述第2抗蚀剂图案具有下述尺寸：覆盖所述第2透过控制部的形成区域，并且在所述第2透过控制部的边缘在相邻的所述第1透过控制部侧加上了特定宽度的裕量。

(第4方式)

本发明的第4方式是如上述第3方式所述的显示装置制造用光掩模的制造方法，其特征在于，

所述第1光学膜包含Si、Mo、Ni、Ta、Zr、Al、Ti、Nb、Hf中的任一种，

所述第2光学膜包含Cr。

(第5方式)

本发明的第5方式是如上述第1～第4方式中的任一项所述的显示装置制造用光掩模的制造方法，其特征在于，所述第1光学膜和所述第2光学膜对于对方的蚀刻剂具有耐性。

(第6方式)

本发明的第6方式是如上述第1～第5方式中的任一项所述的显示装置制造用光掩模的制造方法，其特征在于，相对于在所述显示装置制造用光掩模的曝光中所用的曝光光的代表波长光，将所述第1光学膜的透光率设为T1(％)、相移量设为(度)时，满足

2≤T1≤40

(第7方式)

本发明的第7方式是如上述第1～第6方式中的任一项所述的显示装置制造用光掩模的制造方法，其特征在于，相对于在所述显示装置制造用光掩模的曝光中所用的曝光光的代表波长光，将所述第1光学膜的表面反射率设为SR1(％)时，满足

2≤SR1≤20。

(第8方式)

本发明的第8方式是如上述第1～第7方式中的任一项所述的显示装置制造用光掩模的制造方法，其特征在于，相对于在所述显示装置制造用光掩模的曝光中所用的曝光光的代表波长光，将所述第1光学膜的背面反射率设为BR1(％)时，满足

2≤BR1≤20。

(第9方式)

本发明的第9方式是如上述第1～第8方式中的任一项所述的显示装置制造用光掩模的制造方法，其特征在于，相对于在所述显示装置制造用光掩模的曝光中所用的曝光光的代表波长光，将所述第2光学膜的透光率设为T2(％)、相移量设为(度)时，满足

10≤T2≤60

(第10方式)

本发明的第10方式是如上述第1～第9方式中的任一项所述的显示装置制造用光掩模的制造方法，其特征在于，相对于在所述显示装置制造用光掩模的曝光中所用的曝光光的代表波长光，将所述第2光学膜的表面反射率设为SR2(％)时，满足

2≤SR2≤20。

(第11方式)

本发明的第11方式是如上述第1～第10方式中的任一项所述的显示装置制造用光掩模的制造方法，其特征在于，相对于在所述显示装置制造用光掩模的曝光中所用的曝光光的代表波长光，将所述第2光学膜的背面反射率设为BR2(％)时，满足

2≤BR2≤20。

(第12方式)

本发明的第12方式是如上述第1～第11方式中的任一项所述的显示装置制造用光掩模的制造方法，其特征在于，将所述裕量区域的宽度设为M1(μm)时，满足

0.2≤M1≤1.0。

(第13方式)

本发明的第13方式是如上述第1～第12方式中的任一项所述的显示装置制造用光掩模的制造方法，其特征在于，相对于在所述显示装置制造用光掩模的曝光中所用的曝光光的代表波长光，所述第1透过控制部的裕量区域与所述第2透过控制部的相位差δ(度)满足

150≤δ≤210。

(第14方式)

本发明的第14方式是如上述第1～第13方式中的任一项所述的显示装置制造用光掩模的制造方法，其特征在于，所述转印用图案包含从相向的两个方向被所述第1透过控制部所夹持的第2透过控制部，

所述第2抗蚀剂图案具有下述尺寸：覆盖所述第2透过控制部的形成区域，并且在所述第2透过控制部的边缘在相邻的两个所述第1透过控制部侧加上了特定宽度的裕量。

(第15方式)

本发明的第15方式是一种显示装置制造用光掩模，该显示装置制造用光掩模具备在透明基板上第1光学膜和第2光学膜分别被图案化而形成的转印用图案，所述转印用图案包含透光部、第1透过控制部和第2透过控制部，

所述转印用图案包含所述透光部、具有与所述透光部相邻的部分的第1透过控制部、和具有与所述第1透过控制部相邻的部分的第2透过控制部，

所述透光部是所述透明基板的表面露出而成的，

在所述第1透过控制部，在所述透明基板上形成有所述第1光学膜，

在所述第2透过控制部，在所述透明基板上形成有所述第2光学膜，

所述第1透过控制部中，在沿着与所述第2透过控制部相邻的边缘的特定宽度的部分具有所述第1光学膜与所述第2光学膜层叠的特定宽度的裕量区域，并且，在所述裕量区域以外的部分具有仅形成了所述第1光学膜的主区域。

(第16方式)

本发明的第16方式是如上述第15方式所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，

所述第1光学膜包含Cr，

所述第2光学膜包含Si、Mo、Ni、Ta、Zr、Al、Ti、Nb、Hf中的任一种。

(第17方式)

本发明的第17方式是如上述第15方式所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，

所述第1光学膜包含Si、Mo、Ni、Ta、Zr、Al、Ti、Nb、Hf中的任一种，

所述第2光学膜包含Cr。

(第18方式)

本发明的第18方式是如上述第15～第17方式中的任一项所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，所述第1光学膜和所述第2光学膜对于对方的蚀刻剂具有耐性。

(第19方式)

本发明的第19方式是如上述第15～第18方式中的任一项所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，相对于在所述显示装置制造用光掩模的曝光中所用的曝光光的代表波长光，将所述第1光学膜的透光率设为T1(％)、相移量设为(度)时，满足

2≤T1≤40

(第20方式)

本发明的第20方式是如上述第15～第19方式中的任一项所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，相对于在所述显示装置制造用光掩模的曝光中所用的曝光光的代表波长光，将所述第1光学膜的表面反射率设为SR1(％)时，满足

2≤SR1≤20。

(第21的方式)

本发明的第21方式是如上述第15～第20方式中的任一项所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，相对于在所述显示装置制造用光掩模的曝光中所用的曝光光的代表波长光，将所述第1光学膜的背面反射率设为BR1(％)时，满足

2≤BR1≤20。

(第22方式)

本发明的第22方式是如上述第15～第21方式中的任一项所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，相对于在所述显示装置制造用光掩模的曝光中所用的曝光光的代表波长光，将所述第2光学膜的透光率设为T2(％)、相移量设为(度)时，满足

10≤T2≤60

(第23方式)

本发明的第23方式是如上述第15～第22方式中的任一项所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，相对于在所述显示装置制造用光掩模的曝光中所用的曝光光的代表波长光，将所述第2光学膜的表面反射率设为SR2(％)时，满足

2≤SR2≤20。

(第24方式)

本发明的第24方式是如上述第15～第23方式中的任一项所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，相对于在所述显示装置制造用光掩模的曝光中所用的曝光光的代表波长光，将所述第2光学膜的背面反射率设为BR2(％)时，满足

2≤BR2≤20。

(第25方式)

本发明的第25方式是如上述第15～第24方式中的任一项所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，将所述裕量区域的宽度设为M1(μm)时，满足

0.2≤M1≤1.0。

(第26方式)

本发明的第26方式是如上述第15～第25方式中的任一项所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，相对于在所述显示装置制造用光掩模的曝光中所用的曝光光的代表波长光，所述第1透过控制部的裕量区域与所述第2透过控制部的相位差δ(度)满足

150≤δ≤210。

(第27方式)

本发明的第27方式是如上述第15～第26方式中的任一项所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，所述转印用图案包含从相向的两个方向被所述第1透过控制部所夹持的第2透过控制部，在所述第1透过控制部和所述第2透过控制部的各个相邻部分中的所述第1透过控制部侧形成有所述裕量区域。

(第28方式)

本发明的第28方式是一种显示装置的制造方法，其特征在于，该制造方法包括下述工序：

准备由上述第1～第14方式中的任一项所述的制造方法得到的显示装置制造用光掩模的工序；和

利用曝光装置将所述显示装置制造用光掩模所具有的转印用图案曝光的工序。

(第29方式)

本发明的第29方式是一种显示装置的制造方法，其特征在于，该制造方法包括下述工序：

准备上述第15～第27方式中的任一项所述的显示装置制造用光掩模的工序；和

利用曝光装置将所述显示装置制造用光掩模所具有的转印用图案曝光的工序。

发明的效果

根据本发明，能够将各个膜所具有的光学特性直接作为光掩模的各部分的特性而加以利用，因此能够实现设计的自由度大、而且可忠实地发挥出按照设计的特性的显示装置制造用光掩模。

附图说明

图1的(a)～(e)是示出本发明的第1实施方式的显示装置制造用光掩模的制造工序的侧剖视图(之1)。

图2的(f)～(i)是示出本发明的第1实施方式的显示装置制造用光掩模的制造工序的侧剖视图(之2)。

图3是示出本发明的实施方式的显示装置制造用光掩模的构成的侧剖视图。

图4的(a)～(f)是示出本发明的第2实施方式的显示装置制造用光掩模的制造工序的侧剖视图(之1)。

图5的(g)～(k)是示出本发明的第2实施方式的显示装置制造用光掩模的制造工序的侧剖视图(之2)。

图6是示出专利文献1中记载的多灰度光掩模的构成的侧剖视图。

图7的(a)～(g)是示出专利文献1中记载的多灰度光掩模的制造工序的侧剖视图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。

<第1实施方式的显示装置制造用光掩模的制造方法>

本发明的第1实施方式的显示装置制造用光掩模的制造方法如下。

一种显示装置制造用光掩模的制造方法，其特征在于，该显示装置制造用光掩模具备在透明基板上第1光学膜和第2光学膜分别被图案化而形成的转印用图案，所述转印用图案包含所述透明基板的表面露出的透光部、具有与所述透光部相邻的部分的第1透过控制部、和具有与所述第1透过控制部相邻的部分的第2透过控制部，在所述第1透过控制部具有形成于所述透明基板上的所述第1光学膜，在所述第2透过控制部具有形成于所述透明基板上的所述第2光学膜，

该制造方法包括下述工序：

准备在所述透明基板上形成有所述第1光学膜和第1抗蚀剂膜的光掩模坯的工序；

对所述第1抗蚀剂膜进行第1绘图而形成第1抗蚀剂图案的第1抗蚀剂图案形成工序；

将所述第1抗蚀剂图案作为掩模，对所述第1光学膜进行蚀刻而形成第1光学膜图案的第1图案化工序；

在包含所述第1光学膜图案的所述透明基板上形成所述第2光学膜的工序；

在所述第2光学膜上形成第2抗蚀剂膜并进行第2绘图，形成第2抗蚀剂图案的第2抗蚀剂图案形成工序；和

将所述第2抗蚀剂图案作为掩模，对所述第2光学膜进行蚀刻而形成第2光学膜图案的第2图案化工序，

在所述第1图案化工序中，仅对所述第1光学膜进行蚀刻，

在所述第2图案化工序中，仅对所述第2光学膜进行蚀刻，并且，

所述第2抗蚀剂图案具有下述尺寸：覆盖所述第2透过控制部的形成区域，并且在所述第2透过控制部的边缘在相邻的所述第1透过控制部侧加上了特定宽度的裕量。

图1和图2是示出本发明的第1实施方式的显示装置制造用光掩模的制造工序的侧剖视图。

需要说明的是，图中的A区域是与透光部对应的区域，B区域是与第1透过控制部对应的区域，C区域是与第2透过控制部对应的区域。换言之，A区域是预定了透光部的形成的区域，B区域是预定了第1透过控制部的形成的区域，C区域是预定了第2透过控制部的形成的区域。

(光掩模坯准备工序)

首先，准备图1(a)所示的光掩模坯1。该光掩模坯1中，在透明基板2上形成第1光学膜3，进而在该第1光学膜3上层叠形成了第1抗蚀剂膜4。

透明基板2可以使用石英玻璃等透明材料而构成。透明基板2的大小、厚度没有限制。若光掩模坯1用于显示装置的制造，则可以使用具有一边的长度为300～1800mm、厚度为5～16mm左右的四边形的主表面的透明基板2。

第1光学膜3可以制成对于显示装置制造用光掩模的曝光中所用的曝光光(下文中也简称为“曝光光”)具有特定的透光率的半透光膜。另外，第1光学膜3也可以制成在对于曝光光具有特定的透光率的同时，在透过时将曝光光的相位实质上翻转的相移膜。此外，第1光学膜3也可以为对于曝光光的相移量低的低相位半透光膜。本实施方式中，使第1光学膜3为具有上述相移作用的相移膜。

作为相移膜的第1光学膜3具有相对于曝光光中包含的光的代表波长(例如为i射线、h射线、g射线中的任一种，此处为i射线)的透光率T1(％)、和相移量(度)。该情况下，相对于曝光光的代表波长光的第1光学膜3的透光率T1(％)和相移量(度)优选满足

2≤T1≤40、

透光率T1的更优选的范围为

2≤T1≤10，进一步优选3≤T1≤8，或者，

也可以为30≤T1≤40。

另外，关于相移量更优选

本说明书中记载的膜的透光率是将透明基板2的透光率设为100％时的值。

另外，作为相移膜的第1光学膜3的相对于i射线、h射线、g射线的光的相移量的偏差优选为40度以下。另外，第1光学膜在i射线～g射线的波长区域中的透光率的偏差优选为2～8％。

关于第1光学膜3的材料，例如可以制成含有Cr、Si、Mo、Ni、Ta、Zr、Al、Ti、Nb、Hf中的任一种的膜，可以从它们的化合物(例如氧化物、氮化物、碳化物、氮氧化物、碳氮化物、碳氮氧化物等)中选择适当的材料。第1光学膜3的材料特别可以适合使用Cr的化合物。具体来说，在含有Cr的膜的情况下，优选含有Cr的氧化物、氮化物、氮氧化物、碳氮氧化物中的一种或两种以上。在本第1实施方式中，第1光学膜3由包含Cr的膜材料、例如包含Cr化合物的膜材料形成。另外，第1光学膜3可以制成不含Si的膜。若使第1光学膜3为不含Si的膜，则第1光学膜3与第1抗蚀剂膜4的密合性提高，从这点出发是有利的。

作为第1光学膜3的其它膜材料，可以使用Si的化合物(SiON等)、或过渡金属硅化物(例如Mo、Ti、W、Ta等的硅化物)、其化合物。作为过渡金属硅化物的化合物，可以举出氧化物、氮化物、氮氧化物、碳氮氧化物等，优选可例示出MoSi的氧化物、氮化物、氮氧化物、碳氮氧化物等。

第1光学膜3的成膜方法可以使用例如溅射法等公知的方法。

此外，关于第1光学膜3，相对于在光掩模曝光中所用的曝光光的代表波长光，表面反射率SR1(％)的值优选满足2≤SR1≤20。另外，第1光学膜的背面反射率BR1(％)的值优选满足2≤BR1≤20。

第1光学膜3的表面和背面的光学反射率可以通过第1光学膜3的组成和膜厚来调整。例如，在利用上述材料将第1光学膜3成膜时，通过采用组成在第1光学膜3的厚度方向连续或不连续地变化的层叠结构，从而能够使表面反射率SR1、背面反射率BR1在上述所期望的范围。作为方法，例如在溅射装置中通过变化所添加的气体的种类或流量，从而能够形成在厚度方向上存在组成变化的膜。

由此，产生组成变化所引起的折射率的变化、光吸收的控制、以及薄膜干涉，能够控制表面反射率SR1、或背面反射率BR1。

另外，第1光学膜3的表面反射率SR1和背面反射率BR1更优选满足2≤SR1/BR1≤10的关系。

此处，第1光学膜3的表面是指第1光学膜3露出的一侧的面。由此，上述表面反射率SR1是第1光学膜3不与第2光学膜5层叠而作为单膜形成的部分的反射率。

另外，第1光学膜3的背面是指透明基板2存在的一侧的面。上述背面反射率BR1是指，关于第1光学膜3不与第2光学膜5层叠而作为单膜形成的部分，光从透明基板2的背面侧入射时的反射率。需要说明的是，此处不包括由透明基板2的表面所引起的反射光。

如上所述，在第1光学膜3的表面反射率SR1、背面反射率BR1受到抑制的情况下，难以产生绘图时的驻波，另外，能够抑制曝光时在曝光装置内产生的杂散光、反射光斑(flare)。因此，能够较高地维持图案的CD精度。

第1抗蚀剂膜4可以使用EB(electron beam，电子束)抗蚀剂、光致抗蚀剂等形成。此处，作为一例而使用光致抗蚀剂。第1抗蚀剂膜4可以通过在第1光学膜3上涂布光致抗蚀剂而形成。光致抗蚀剂可以为正型、负型中的任一种，此处使用正型的光致抗蚀剂。第1抗蚀剂膜4的膜厚可以为左右。

(第1抗蚀剂图案形成工序)

接着，如图1(b)所示，通过将第1抗蚀剂膜4图案化，从而形成第1抗蚀剂图案4a。该工序中，对于上述的光掩模坯1，使用绘图装置绘制所期望的图案(第1绘图)。用于绘图的能量射线使用电子束、激光束等，此处使用激光束(波长410～420nm)。对光掩模坯1进行绘图后，将第1抗蚀剂膜4显影，由此形成第1抗蚀剂图案4a。第1抗蚀剂图案4a为覆盖第1透过控制部的形成区域(B区域)、并在其它区域(A区域、C区域)具有开口的形状。

(第1图案化工序)

接着，如图1(c)所示，将第1抗蚀剂图案4a作为掩模对第1光学膜3进行蚀刻，由此形成第1光学膜图案3a。此时，在第1抗蚀剂图案4a的开口部露出的第1光学膜3通过蚀刻被除去。第1光学膜3的蚀刻可以为干式蚀刻，也可以为湿式蚀刻。在上述的光掩模坯1中，利用由Cr化合物构成的膜形成了第1光学膜3，因而可以合适地应用使用了Cr用的蚀刻液的湿式蚀刻。由此，透明基板2上的第1光学膜3被图案化，形成第1光学膜图案3a。

在第1图案化工序中，成为蚀刻对象的仅为第1光学膜3。另外，在第1图案化工序后的工序中，不存在对第1光学膜3进行蚀刻的工序。因此，第1光学膜图案3a的形状在该阶段划定。因此，通过本实施方式的制造方法所得到的显示装置制造用光掩模的第1透过控制部的区域在第1图案化工序中划定。

需要说明的是，湿式蚀刻有时会在膜截面产生略微的侧面蚀刻，但附图中省略了这点。在需要考虑该略微的侧面蚀刻对CD精度所产生的影响时，利用上述的绘图装置进行绘图时预先对绘图数据实施数据加工即可。具体来说，为了抵消侧面蚀刻引起的图案尺寸的减少量，预先减小第1抗蚀剂图案4a的开口尺寸即可。

(第1抗蚀剂剥离工序)

接着，如图1(d)所示，将第1抗蚀剂图案4a剥离。由此，得到带第1光学膜图案3a的透明基板2。

(第2光学膜形成工序)

接着，如图1(e)所示，在包含第1光学膜图案3a的透明基板2上形成第2光学膜5。第2光学膜5利用特定的成膜方法在透明基板2的转印用图案形成区域整体形成。作为第2光学膜5的成膜方法，与上述的第1光学膜3同样地可以应用溅射法等公知的方法。

第2光学膜5可以制成对于曝光光具有特定的透光率的半透光膜。另外，第2光学膜5也可以制成在对于曝光光具有特定的透光率的同时，在透过时将曝光光的相位实质上翻转的相移膜。此外，第2光学膜5也可以为对于曝光光的相移量低的低相位半透光膜。需要说明的是，本说明书也将低相位半透光膜简称为半透光膜。对于第2光学膜5来说，通过使其为相移膜或为低相位半透光膜，从而优选的光学特性如下所述不同。

即，作为相移膜的第2光学膜5具有相对于曝光光中包含的光的代表波长(例如为i射线、h射线、g射线中的任一种，此处为i射线)的透光率T2(％)、和相移量(度)。该情况下，相对于曝光光的代表波长光的第2光学膜5的透光率T2(％)和相移量(度)优选满足2≤T2≤10、更优选满足3≤T2≤8、

另外，作为相移膜的第2光学膜5与上述第1光学膜3同样地相对于i射线、h射线、g射线的光的相移量的偏差优选为40度以下。

与此相对，对于作为低相位半透光膜的第2光学膜5来说，在将相对于曝光光的代表波长光的第2光学膜5的透光率设为T2(％)，将相移量设为(度)时，优选满足10≤T2≤60、更优选满足20≤T2≤50、

另外，作为低相位半透光膜的第2光学膜5在i射线～g射线的波长区域中的透光率的偏差优选为0～8％。此处所述的第2光学膜5的透光率的偏差是将相对于i射线的透过率设为Ti(％)、将相对于g射线的透过率设为Tg(％)时的Ti与Tg之差的绝对值。

因此，优选对第2光学膜5的膜质和膜厚进行调整以满足这些条件。第2光学膜5的膜厚根据所期望的透光率而变化，可以大致为的范围。在本第1实施方式中，使第2光学膜5为低相位半透光膜。

关于第2光学膜5的材料，例如可以制成含有Cr、Si、Mo、Ni、Ta、Zr、Al、Ti、Nb、Hf中的任一种的膜，可以从它们的化合物(例如氧化物、氮化物、碳化物、氮氧化物、碳氮化物、碳氮氧化物等)中选择适当的材料。

作为第2光学膜5的其它膜材料，可以使用Si的化合物(SiON等)、或过渡金属硅化物(例如Mo、Ti、W、Ta等的硅化物)、其化合物。作为过渡金属硅化物的化合物，可以举出氧化物、氮化物、氮氧化物、碳氮氧化物等，优选可例示出MoSi的氧化物、氮化物、氮氧化物、碳氮氧化物等。

第1光学膜3和第2光学膜5优选为对于对方的蚀刻剂具有耐性的材料。即，第1光学膜3和第2光学膜5优选为相互具有蚀刻选择性的材料。例如，在第1光学膜3为包含Cr的膜的情况下，第2光学膜5膜为包含Si、Mo、Ni、Ta、Zr、Al、Ti、Nb、Hf中的任一种的膜。

例如，第1光学膜3和第2光学膜5优选一者为含Cr材料、另一者为含Si材料的组合。具体来说，在第1光学膜3使用了含Cr材料的情况下，优选第2光学膜5使用含Si材料，在第1光学膜3使用了含Si材料的情况下，优选第2光学膜5使用含Cr材料。在本第1实施方式中，第1光学膜3使用了Cr化合物，因而第2光学膜5使用MoSi化合物。

关于第2光学膜5，也与第1光学膜3同样地，相对于在光掩模曝光中所用的曝光光的代表波长光，表面反射率SR2(％)的值优选满足2≤SR2≤20。另外，第2光学膜的背面反射率BR2(％)的值优选满足2≤BR2≤20。

调整第2光学膜5的表面反射率SR2、背面反射率BR2的手段与第1光学膜3的情况相同。

另外，第2光学膜5的表面反射率SR2和背面反射率BR2的关系更优选为2≤SR2/BR2≤10。

此处，第2光学膜5的表面是指第2光学膜5露出的一侧的面。上述表面反射率SR2是第2光学膜5不与第1光学膜3层叠而作为单膜形成的部分的反射率。

另外，第2光学膜5的背面是指透明基板2存在的一侧的面。上述背面反射率BR2是指，关于第2光学膜5不与第1光学膜3层叠而作为单膜形成的部分，光从透明基板的背面侧入射时的反射率。需要说明的是，此处不包括由透明基板的表面所引起的反射光。

关于第2光学膜5，也与第1光学膜3同样地，在表面反射率SR2、背面反射率BR2受到抑制的情况下，难以产生绘图时的驻波，另外，能够抑制曝光时在曝光装置内产生的杂散光、反射光斑(flare)。因此，能够较高地维持图案的CD精度。

(第2抗蚀剂膜形成工序)

接着，如图2(f)所示，在第2光学膜5上层叠形成第2抗蚀剂膜6。第2抗蚀剂膜6可以与上述第1抗蚀剂膜4同样地通过涂布光致抗蚀剂而形成。

(第2抗蚀剂图案形成工序)

接着，如图2(g)所示，通过将第2抗蚀剂膜6图案化，从而形成第2抗蚀剂图案6a。在该工序中，对于光掩模坯1，与上述第1绘图同样地使用绘图装置绘制所期望的图案(第2绘图)，之后将第2抗蚀剂膜6显影，由此形成第2抗蚀剂图案6a。

第2抗蚀剂图案6a是用于形成显示装置制造用光掩模的透光部的抗蚀剂图案，在与透光部对应的区域(A区域)具有开口。另外，第2抗蚀剂图案6a具有下述尺寸：覆盖第2透过控制部的形成区域(C区域)，并且在第2透过控制部的边缘在相邻的2个第1透过控制部(B区域)侧加上了特定宽度的裕量。将该特定宽度的裕量的部分作为裕量区域，使该裕量区域的宽度为M1(μm)，则优选满足0.2≤M1≤1.0，更优选满足0.2≤M1≤0.8。

裕量区域的宽度M1的尺寸可以考虑在第1抗蚀剂图案3a与第2抗蚀剂图案6a之间可产生的对准偏差量来决定。即，利用FPD(Flat Panel Display，平板显示器)用等的绘图装置，以相同的透明基板为对象实施2次以上的绘图时，每次的透明基板的位置对准利用对准标记准确地进行，但难以每次使透明基板的位置完全一致，无法避免以某种程度产生相对的对准偏差。与此相对，通过考虑在制造工序中可产生的对准偏差量来预先设定裕量的宽度M1，从而可维持图案精度。需要说明的是，关于上述的裕量，在下文中进一步说明。

(第2图案化工序)

接着，如图2(h)所示，将第2抗蚀剂图案6a作为掩模，对在第2抗蚀剂图案6a的开口部露出的第2光学膜5进行蚀刻，由此形成第2光学膜图案5a。此时，成为蚀刻对象的仅为第2光学膜5。由此，在与透光部对应的区域(A区域)，透明基板2上的第2光学膜5通过蚀刻被除去，从而形成露出透明基板2的表面而成的透光部。另外，在与第1透过控制部对应的区域(B区域)中，在裕量区域以外的区域(主区域)第2光学膜5通过蚀刻被除去。在该工序中也可以合适地应用使用蚀刻液的湿式蚀刻。该情况下，相对于曝光光的代表波长光，第1透过控制部的裕量区域和第2透过控制部(C区域)的相位差δ(度)优选满足150≤δ≤210。

(第2抗蚀剂剥离工序)

接着，如图2(i)所示，将第2抗蚀剂图案6a剥离。

通过以上的工序，完成显示装置制造用光掩模9。

上述的显示装置制造用光掩模的制造工序中包含2次蚀刻工序，但所有蚀刻工序中成为蚀刻对象的均仅为一个膜。即，本实施方式中，并不是以将第1光学膜3和第2光学膜5层叠的状态利用同一蚀刻剂对这两个膜进行连续蚀刻。

假如利用同一蚀刻剂对形成层叠构造的2个膜连续地进行湿式蚀刻，则蚀刻时间相对变长，侧面蚀刻的量也容易变多。侧面蚀刻会对所形成的图案的CD(Criticaldimension，临界尺寸)产生影响。关于侧面蚀刻，通过采取预先对绘图数据实施尺寸调整等对应，能够减轻CD的变细。然而，该情况下，也难以消除伴随着侧面蚀刻的量增多而产生的面内的CD偏差。关于这点，在本实施方式的显示装置制造用光掩模的制造方法中，由于不具有对第1光学膜3与第2光学膜5的层叠部分进行连续蚀刻的工序，因而具有能够较高地维持最终形成的转印用图案的CD精度的优点。

<实施方式的显示装置制造用光掩模的构成>

接着，使用图3对本发明的实施方式的显示装置制造用光掩模的构成进行说明。

图示的显示装置制造用光掩模9具备转印用图案，该转印用图案包含：在透明基板2上第1光学膜3和第2光学膜5分别图案化而形成的透光部10；第1透过控制部11；和第2透过控制部12。该转印用图案包含透光部10、具有与透光部10相邻的部分的第1透过控制部11、和具有与第1透过控制部11相邻的部分的第2透过控制部12。透光部10成为了透明基板2的表面露出的部分。在第1透过控制部11中，在透明基板2上形成有第1光学膜3。在第2透过控制部12中，在透明基板2上形成有第2光学膜5。另外，第1透过控制部11在沿着与第2透过控制部12相邻的边缘的特定宽度的部分具有第1光学膜3和第2光学膜5层叠的特定宽度的裕量区域13，并且，在裕量区域13以外的部分具有仅形成有第1光学膜3的主区域14。

此处，本实施方式的显示装置制造用光掩模9中，若将第1透过控制部11的裕量区域13的宽度设为M1(μm)，则优选满足0.2≤M1≤1.0，更优选满足0.2≤M1≤0.8。在第1透过控制部11中，在裕量区域13，第2光学膜5层叠形成于第1光学膜3上，在作为裕量区域13以外的区域的主区域14中，在透明基板2上仅形成有第1光学膜3。

在第2透过控制部12中，在透明基板2上仅形成有第2光学膜5。

显示装置制造用光掩模9的转印用图案包含从相向的两个方向被第1透过控制部11所夹持的第2透过控制部12。并且，上述的裕量区域13形成于第1透过控制部11和第2透过控制部12的各个相邻部分中的第1透过控制部11侧。

本实施方式中，如上所述，第1光学膜3成为了相移膜，第2光学膜5成为了低相位半透光膜。该情况下，相对于曝光光的代表波长光的第1透过控制部11的透光率T1(％)优选满足2≤T1≤40，更优选满足2≤T1≤10，进一步优选满足3≤T1≤8，或者30≤T1≤40。

透过第1透过控制部11的曝光光优选实质上不使形成于被转印体上的抗蚀剂膜感光。即，第1透过控制部11优选在光掩模中起到与遮光部类似的功能。

进而，该情况下，相对于曝光光的代表波长光的第1光学膜3的相移量(度)优选满足由此，在第1透过控制部11与透光部10的相邻部分(图3的P的部分)，透过双方的曝光光的相位为几乎翻转的关系，该相反相位的光相互干涉，从而透过光的强度降低。其结果，能够得到可提高图案的对比度的所谓相移效果。因此，可降低在被转印体上形成的抗蚀剂图案的侧面形状的倾斜(倒塌)，能够形成具有与被转印体的表面近似垂直的侧面形状的抗蚀剂图案。

此外，如上所述，关于第1光学膜3，相对于在光掩模曝光中所用的曝光光的代表波长光，表面反射率SR1的值优选满足2≤SR1≤20。另外，第1光学膜3的背面反射率BR1的值优选满足2≤BR1≤20。

另外，第1光学膜3的表面反射率SR1和背面反射率BR1更优选满足2≤SR1/BR1≤10的关系。

另外，在第2光学膜5为低相位半透光膜的情况下，相对于曝光光的代表波长光的第2光学膜5的透光率T2(％)和相移量(度)优选满足10≤T2≤60、

另一方面，在第1透过控制部11与第2透过控制部12的相邻部分(图3的Q的部分)，透过双方的曝光光的相位也为几乎翻转的关系。需要说明的是，在Q的部分，在第1光学膜3上层叠第2光学膜5，在这些膜彼此接触的界面的部分，由于膜材料而会使透过此处的光的相位产生偏差。因此，在第1透过控制部11中，难以准确地预测裕量区域13与主区域14的相互的相位差。但是，能够使裕量区域13与主区域14的相对于曝光光的相位差为大致180度，使该相位差δ优选满足150≤δ≤210，此处也产生光的干涉，可以得到提高对比度的效果。

上述第1光学膜3所产生的相移效果均有助于较高地维持器件的精度和成品率，该器件是使用本实施方式的显示装置制造用光掩模9、将其转印用图案转印至被转印体而得到的。

因此，关于裕量区域13的宽度M1，除了为吸收对准偏差的尺寸以外，优选还考虑由第1光学膜3得到的相移效果来进行设计。裕量区域13的宽度M1(μm)优选可以设为0.5≤M1≤1.0。

另外，使第2光学膜5为低相位半透光膜，由此使第2透过控制部12为低相位半透光部的情况下，本实施方式的显示装置制造用光掩模9可以起到多灰度光掩模的功能。即，对于在被转印体上形成的抗蚀剂膜(此处假定为正型抗蚀剂)，本实施方式的显示装置制造用光掩模9所具备的转印用图案的透过光在透光部10、第1透过控制部11、第2透过控制部12分别为不同的强度。因此，在使用显示装置制造用光掩模9将被转印体上的抗蚀剂膜曝光后进行显影时，则可以形成具有无抗蚀剂残膜的部分、存在特定量的抗蚀剂残膜的部分、和抗蚀剂残膜薄于该特定量的部分的抗蚀剂图案。此外，通过第1光学膜3的相移作用，可以形成侧面形状的倾斜少的、有利的形状的抗蚀剂图案。

关于第2光学膜5，也与第1光学膜3同样地，相对于在光掩模曝光中所用的曝光光的代表波长光，表面反射率SR2的值优选满足2≤SR2≤20。另外，第2光学膜5的背面反射率BR2的值优选满足2≤BR2≤20。

另外，第2光学膜5的表面反射率SR2和背面反射率BR2更优选满足2≤SR2/BR2≤10的关系。

在显示装置制造用光掩模9的转印用图案中，图案线宽(CD)大多为1.5μm以上。因此，例如将第1透过控制部11的图案宽度尺寸设为CD1(μm)，并使CD1≥3时，则裕量区域13的宽度M1与主区域14的尺寸M2相比足够小，因而优选。

本实施方式的显示装置制造用光掩模9中，第1透过控制部11的尺寸CD1优选满足CD1≥5。即，关于显示装置制造用光掩模9的第1透过控制部11，一大半部分(主区域14)仅由形成于透明基板2上的第1光学膜3形成，第2透过控制部12仅由形成于透明基板2上的第2光学膜5形成。因此，在成为显示装置制造用光掩模9时，可以直接发挥出各膜所具有的光学特性(透过率、相移量)。即，可以将第1光学膜3、第2光学膜5等各个膜所具有的光学特性直接作为光掩模的各部分的特性而加以利用。因此，能够实现设计的自由度大、而且可忠实地发挥出按照设计的特性的显示装置制造用光掩模9。

<第2实施方式的显示装置制造用光掩模的制造方法>

本发明的第2实施方式的显示装置制造用光掩模的制造方法如下。

一种显示装置制造用光掩模的制造方法，其特征在于，该显示装置制造用光掩模具备在透明基板上第1光学膜和第2光学膜分别被图案化而形成的转印用图案，所述转印用图案包含所述透明基板的表面露出的透光部、具有与所述透光部相邻的部分的第1透过控制部、和具有与所述第1透过控制部相邻的部分的第2透过控制部，在所述第1透过控制部具有形成于所述透明基板上的所述第1光学膜，在所述第2透过控制部具有形成于所述透明基板上的所述第2光学膜，

该制造方法包括下述工序：

准备在所述透明基板上形成有所述第1光学膜、蚀刻掩模、和第1抗蚀剂膜的光掩模坯的工序；

对所述第1抗蚀剂膜进行第1绘图而形成第1抗蚀剂图案的第1抗蚀剂图案形成工序；

将所述第1抗蚀剂图案作为掩模，对所述蚀刻掩模进行蚀刻而形成蚀刻掩模图案的工序；

将所述蚀刻掩模图案作为掩模对所述第1光学膜进行蚀刻而形成第1光学膜图案的第1图案化工序；

将所述蚀刻掩模图案除去的工序；

在包含所述第1光学膜图案的所述透明基板上形成所述第2光学膜的工序；

在所述第2光学膜上形成第2抗蚀剂膜并进行第2绘图，形成第2抗蚀剂图案的第2抗蚀剂图案形成工序；和

将所述第2抗蚀剂图案作为掩模，对所述第2光学膜进行蚀刻而形成第2光学膜图案的第2图案化工序，

在所述第1图案化工序中，仅对所述第1光学膜进行蚀刻，

在所述第2图案化工序中，仅对所述第2光学膜进行蚀刻，并且，

所述第2抗蚀剂图案具有下述尺寸：覆盖所述第2透过控制部的形成区域，并且在所述第2透过控制部的边缘在相邻的所述第1透过控制部侧加上了特定宽度的裕量。

图4和图5是示出本发明的第2实施方式的显示装置制造用光掩模的制造工序的侧剖视图。

在该第2实施方式中，对与上述第1实施方式相对应的部分附以相同符号来进行说明。

(光掩模坯准备工序)

首先，准备图4(a)所示的光掩模坯1。该光掩模坯1中，在透明基板2上依次层叠形成第1光学膜3和蚀刻掩模7，进而在该蚀刻掩模7上层叠形成第1抗蚀剂膜4。与第1实施方式不同之处是形成了蚀刻掩模7。

应用于第2实施方式的光掩模坯1的透明基板2与第1实施方式相同。

第1光学膜3与第1实施方式同样地可以制成对于曝光光具有特定的透光率的半透光膜。另外，第1光学膜3可以制成在对于曝光光具有特定的透光率的同时，在透过时将曝光光的相位实质上翻转的相移膜。本第2实施方式中，也使第1光学膜3为具有相移作用的相移膜。另外，关于第1光学膜3的表面反射率SR1、背面反射率BR1，与第1实施方式相同。

第1光学膜3可以制成含有Si、Mo、Ni、Ta、Zr、Al、Ti、Nb、Hf中的任一种的膜，可以从它们的化合物(例如氧化物、氮化物、碳化物、氮氧化物、碳氮化物、碳氮氧化物等)中选择适当的物质。

特别是，作为第1光学膜3的优选材料，可以使用Si的化合物(SiON等)、或过渡金属硅化物(例如Mo、Ti、W、Ta等的硅化物)等、其化合物。作为过渡金属硅化物的化合物，可以举出氧化物、氮化物、氮氧化物、碳氮氧化物等，优选可例示出MoSi的氧化物、氮化物、氮氧化物、碳氮氧化物等。本第2实施方式中，第1光学膜3由包含Si的膜材料、例如包含MoSi的膜材料形成。

蚀刻掩模7优选在其与第1光学膜3之间由对于对方的蚀刻剂具有耐性的材料形成。即，蚀刻掩模7和第1光学膜3优选由相互具有蚀刻选择性的材料形成。

本第2实施方式中，利用包含Si的膜形成了第1光学膜3，因而作为与其具有蚀刻选择性的材料，可以利用例如包含Cr的膜材料形成蚀刻掩模7。具体来说，蚀刻掩模7优选含有Cr的化合物、例如Cr的氧化物、氮化物、氮氧化物、碳氮氧化物中的一种或两种以上。该情况下，蚀刻掩模7可以制成不含Si的膜。若使蚀刻掩模7为不含Si的膜，则与含有Si的情况相比，与第1抗蚀剂膜4的密合性提高，从这点出发是有利的。即，蚀刻掩模与抗蚀剂膜的密合性优选大于第1光学膜3与抗蚀剂膜的密合性。

关于第1抗蚀剂膜4，与上述第1实施方式相同。

(第1抗蚀剂图案形成工序)

接着，如图4(b)所示，将第1抗蚀剂膜4图案化，由此形成第1抗蚀剂图案4a。该工序中，对于上述的光掩模坯1，使用绘图装置绘制所期望的图案(第1绘图)。绘图中所用的能量射线与上述第1实施方式相同。对光掩模坯1进行绘图后，使其显影，从而形成第1抗蚀剂图案4a。第1抗蚀剂图案4a为覆盖第1透过控制部的形成区域(B区域)、并在其它区域(A区域、C区域)具有开口的形状。

(蚀刻掩模图案形成工序)

接着，如图4(c)所示，将第1抗蚀剂图案4a作为掩模，对蚀刻掩模7进行蚀刻，由此形成蚀刻掩模图案7a。此时，在第1抗蚀剂图案4a的开口部露出的蚀刻掩模7通过蚀刻被除去。蚀刻掩模7的蚀刻可以为干式蚀刻，也可以为湿式蚀刻。本实施方式中，利用含有Cr的膜形成了蚀刻掩模7，因而可以合适地应用使用了Cr用的蚀刻液的湿式蚀刻。

(第1图案化工序)

接着，与之前的工序相比替换蚀刻剂，如图4(d)所示，将蚀刻掩模图案7a作为掩模而对第1光学膜3进行蚀刻，由此形成第1光学膜图案3a。此时，在蚀刻掩模图案7a的开口部露出的第1光学膜3通过蚀刻被除去。本实施方式中，利用含有Si的膜(例如含有MoSi的膜)形成了第1光学膜3，因而可以合适地应用使用了包含氢氟酸的蚀刻液的湿式蚀刻。

第1图案化工序中，与上述第1实施方式同样地仅以第1光学膜3作为蚀刻对象，因而第1光学膜图案3a的形状、第1透过控制部的区域在该阶段划定。

(第1抗蚀剂剥离工序)

接着，如图4(e)所示，将第1抗蚀剂图案4a剥离。第1抗蚀剂图案4a的剥离可以在形成蚀刻掩模图案7a后且进行第1光学膜3的蚀刻前进行。

(蚀刻掩模图案除去工序)

接着，如图4(f)所示，将蚀刻掩模图案7a除去。由此，得到带第1光学膜图案3a的透明基板2。

(第2光学膜形成工序)

接着，如图5(g)所示，在包含第1光学膜图案3a的透明基板2上形成第2光学膜5。第2光学膜5与上述第1实施方式同样地应用溅射法等公知的方法，在透明基板2上的转印用图案形成区域整体形成。

本第2实施方式中，与上述第1实施方式同样地使第2光学膜5为低相位半透光膜。另外，关于第2光学膜5的表面反射率SR2、背面反射率BR2，与第1实施方式相同。

第2光学膜5例如可以制成含有Cr、Si、Mo、Ni、Ta、Zr、Al、Ti、Nb、Hf中的任一种的膜，可以从它们的化合物(例如氧化物、氮化物、碳化物、氮氧化物、碳氮化物、碳氮氧化物等)中选择适当的物质。

但是，第1光学膜3和第2光学膜5优选由对于对方的蚀刻剂具有耐性的材料形成。即，第1光学膜3和第2光学膜5优选为相互具有蚀刻选择性的材料。例如，在第1光学膜3为包含Si、Mo、Ni、Ta、Zr、Al、Ti、Nb、Hf中的任一种的膜的情况下，第2光学膜5为包含作为与其不同的材料的Cr的膜。

因此，例如在第1光学膜3使用了含Si材料的情况下，第2光学膜5优选使用含Cr材料。若举出具体例，在第1光学膜3使用了含MoSi的材料的情况下，第2光学膜5优选使用Cr化合物。

之后，与上述第1实施方式同样地依次进行第2抗蚀剂膜形成工序(图5(h))、第2抗蚀剂图案形成工序(图5(i))、第2图案化工序(图5(j))、第2抗蚀剂剥离工序(图5(k))，由此完成显示装置制造用光掩模9。

本第2实施方式的显示装置制造用光掩模的制造方法中，在第1抗蚀剂剥离工序(图4(e))后的蚀刻掩模图案除去工序(图4(f))中将蚀刻掩模图案7a除去，但不限定于此。例如，也可以在第1抗蚀剂剥离工序(图4(e))后追加光刻工序，从而将蚀刻掩模图案7a的一部分残留，将其用于图案化。具体来说，例如可以将蚀刻掩模7作为遮光膜，在上述光刻工序将其图案化，由此在转印用图案以外的区域(光掩模的外缘附近等)形成掩模图案等。当然，也可以在转印用图案内的特定部分残留蚀刻掩模图案7a的一部分。

另外，在本第2实施方式的显示装置制造用光掩模的制造方法中，省略了与上述第1实施方式重复的说明。因此，对于第1实施方式的制造方法中记载的内容中的没有特别障碍的部分，也同样地应用于第2实施方式。

另外，本发明的实施方式的显示装置制造用光掩模9(图3)可以利用上述第1实施方式的制造方法、或上述第2实施方式的制造方法中的任一种来制造。

本发明的实施方式的显示装置制造用光掩模9中，第1透过控制部11除了裕量区域13以外在透明基板2上仅形成有第1光学膜3，第2透过控制部12在透明基板2上仅形成有第2光学膜5。因此，在第1透过控制部11的主区域14中可发挥出第1光学膜3所具有的光学特性，在第2透过控制部12中可发挥出第2光学膜5所具有的光学特性。

另外，在第1透过控制部11与第2透过控制部12相邻的部分，在作为第1透过控制部11侧的边缘部分的裕量区域13存在由第1光学膜3和第2光学膜5形成的宽度窄的层叠部分。但是，由于该层叠部分实质上是起到遮光部的功能的部分，因而层叠导致的透光率降低不成为问题，具有通过上述相移效果而得到光强度分布的急剧变化的优点。

另外，关于用于得到显示装置制造用光掩模9的光掩模坯1，第1实施方式中为在透明基板2上形成有第1光学膜3和第1抗蚀剂膜4的构成(图1(a))，第2实施方式中为在透明基板2上形成有第1光学膜3、蚀刻掩模7和第1抗蚀剂膜4的构成(图4(a))。但是，无论哪个实施方式，作为最终形成转印用图案的光学膜的均仅是形成于透明基板2上的第1光学膜3。因此，如上述实施方式中所述那样，使第1光学膜3为相移膜是有利的。其理由如下。一般来说，作为市场的需求而可得到各种透光率的半透光膜(低相位半透光膜)，因此无法预先制造。与此相对，对于相移膜来说，市场需求的规格基本上是一定的。因此，如本发明的实施方式那样，通过使第1光学膜3为相移膜而预先准备形成于透明基板2上的光掩模坯1，从而生产效率提高，能够以短交货期应对掩模使用者的需求。

另外，根据本发明的实施方式的显示装置制造用光掩模9的制造方法，第1光学膜3和第2光学膜5通过分别蚀刻单一膜的工序而被图案化。即，不存在利用同一蚀刻剂对将第1光学膜3和第2光学膜5层叠而成的2个膜连续进行蚀刻的工序。因此，能够形成CD精度足够高的转印用图案。

此外，利用本发明的实施方式的制造方法得到的显示装置制造用光掩模9具有下述优点：在与第2透过控制部12相邻的第1透过控制部11的边缘，由相移效果而得到对比度提高，另一方面，在边缘以外的部分，分别准确地发挥出对单一膜所设计的光学特性。

本发明的实施方式的显示装置制造用光掩模9在显示装置等的制造中作为减少所使用的光掩模的片数的多灰度光掩模有用，而且，具有形成于被转印体上的抗蚀剂图案的形状因上述相移效果而成为侧面倾斜少的形状的优点。因此，在显示装置的TFT(Thin FilmTransistor，薄膜晶体管)层等中有用。

在这种用途中，利用从相向的两个方向由第1透过控制部11将第2透过控制部12夹持的形式的转印用图案。在这样的转印用图案中，尤其可以通过相移效果以高对比度形成抗蚀剂图案的侧面形状，因而是有效的。另外，也可以将本发明应用于利用第1透过控制部11包围第2透过控制部12的形式的转印图案。

当然，也可以供彩色滤光片等中所用的、由感光性树脂形成立体形状(光学间隙控制材料等)的用途。

另外，本发明也可以作为显示装置的制造方法实现，其包括下述工序：准备由上述第1实施方式或第2实施方式的制造方法得到的显示装置制造用光掩模9、或上述实施方式的显示装置制造用光掩模9的工序；利用曝光装置将显示装置制造用光掩模9所具有的转印用图案曝光的工序。在显示装置的制造方法中，优选使用显示装置制造用光掩模9作为多灰度光掩模。该情况下，通过安装于曝光装置的显示装置制造用光掩模9将被转印体上的光致抗蚀剂膜曝光，由此将显示装置制造用光掩模9的转印用图案转印至被转印体。由此，在被转印体上，利用透光部10、第1透过控制部11和第2透过控制部12的透光率的差异，可以形成具有多个残膜厚度的立体形状的抗蚀剂图案。在包括这种工序的显示装置的制造方法中，显示装置制造用光掩模9被有利地使用。

本发明的显示装置制造用光掩模可以合适地用于使用了作为LCD(LiquidCrystal Display，液晶显示器)用、或FPD(Flat Panel Display，平板显示器)用而已知的曝光装置的曝光。作为这种曝光装置，例如使用下述投影曝光装置，其将i射线、h射线、g射线中的任一种作为曝光光，并且优选使用将i射线、h射线、g射线全部包含在内的曝光光，具有数值孔径(NA)为0.08～0.15、相干因子(σ)为0.7～0.9左右的等倍光学系统。当然，本发明的显示装置制造用光掩模还能够用作接近式曝光用的光掩模。

本发明的显示装置制造用光掩模作为包括液晶显示装置、有机EL显示装置等的显示装置的制造用特别合适。另外，本发明的显示装置制造用光掩模能够用于这些显示装置的各种部位(接触孔、薄膜晶体管的S(源极)/D(漏极)层、彩色滤光片的光学间隙控制材料用层等)的形成。

另外，除了第1光学膜3、第2光学膜5以外，本发明的显示装置制造用光掩模还可以在发挥出本发明的作用效果的范围内具有追加的膜或膜图案。例如，可以在透明基板2的表面(转印用图案面)侧或背面侧配置光学滤膜、导电膜、绝缘膜、防反射膜等。

符号的说明

1…光掩模坯

2…透明基板

3…第1光学膜

3a…第1光学膜图案

4…第1抗蚀剂膜

4a…第1抗蚀剂图案

5…第2光学膜

5a…第2光学膜图案

6…第2抗蚀剂膜

6a…第2抗蚀剂图案

7…蚀刻掩模

7a…蚀刻掩模图案

9…显示装置制造用光掩模

10…透光部

11…第1透过控制部

12…第2透过控制部

13…裕量区域

14…主区域

Claims (29)

1.一种显示装置制造用光掩模的制造方法，其特征在于，该显示装置制造用光掩模具备在透明基板上第1光学膜和第2光学膜分别被图案化而形成的转印用图案；所述转印用图案包含：所述透明基板的表面露出的透光部、具有与所述透光部相邻的部分的第1透过控制部、和具有与所述第1透过控制部相邻的部分的第2透过控制部；在所述第1透过控制部具有形成于所述透明基板上的所述第1光学膜，在所述第2透过控制部具有形成于所述透明基板上的所述第2光学膜，

该制造方法包括下述工序：

准备在所述透明基板上形成有所述第1光学膜和第1抗蚀剂膜的光掩模坯的工序；

对所述第1抗蚀剂膜进行第1绘图而形成第1抗蚀剂图案的第1抗蚀剂图案形成工序；

将所述第1抗蚀剂图案作为掩模，对所述第1光学膜进行蚀刻而形成第1光学膜图案的第1图案化工序；

在包含所述第1光学膜图案的所述透明基板上形成所述第2光学膜的工序；

在所述第2光学膜上形成第2抗蚀剂膜并进行第2绘图，形成第2抗蚀剂图案的第2抗蚀剂图案形成工序；和

将所述第2抗蚀剂图案作为掩模，对所述第2光学膜进行蚀刻而形成第2光学膜图案的第2图案化工序，

在所述第1图案化工序中，仅对所述第1光学膜进行蚀刻，

在所述第2图案化工序中，仅对所述第2光学膜进行蚀刻，并且，

所述第2抗蚀剂图案具有下述尺寸：覆盖所述第2透过控制部的形成区域，并且在所述第2透过控制部的边缘在相邻的所述第1透过控制部侧加上了特定宽度的裕量。

2.如权利要求1所述的显示装置制造用光掩模的制造方法，其特征在于，

所述第1光学膜包含Cr，

所述第2光学膜包含Si、Mo、Ni、Ta、Zr、Al、Ti、Nb、Hf中的任一种。

3.一种显示装置制造用光掩模的制造方法，其特征在于，该显示装置制造用光掩模具备在透明基板上第1光学膜和第2光学膜分别被图案化而形成的转印用图案；所述转印用图案包含：所述透明基板的表面露出的透光部、具有与所述透光部相邻的部分的第1透过控制部、和具有与所述第1透过控制部相邻的部分的第2透过控制部；在所述第1透过控制部具有形成于所述透明基板上的所述第1光学膜，在所述第2透过控制部具有形成于所述透明基板上的所述第2光学膜，

该制造方法包括下述工序：

准备在所述透明基板上形成有所述第1光学膜、蚀刻掩模、和第1抗蚀剂膜的光掩模坯的工序；

对所述第1抗蚀剂膜进行第1绘图而形成第1抗蚀剂图案的第1抗蚀剂图案形成工序；

将所述第1抗蚀剂图案作为掩模，对所述蚀刻掩模进行蚀刻而形成蚀刻掩模图案的工序；

将所述蚀刻掩模图案作为掩模对所述第1光学膜进行蚀刻而形成第1光学膜图案的第1图案化工序；

将所述蚀刻掩模图案除去的工序；

在包含所述第1光学膜图案的所述透明基板上形成所述第2光学膜的工序；

在所述第2光学膜上形成第2抗蚀剂膜并进行第2绘图，形成第2抗蚀剂图案的第2抗蚀剂图案形成工序；和

将所述第2抗蚀剂图案作为掩模，对所述第2光学膜进行蚀刻而形成第2光学膜图案的第2图案化工序，

在所述第1图案化工序中，仅对所述第1光学膜进行蚀刻，

在所述第2图案化工序中，仅对所述第2光学膜进行蚀刻，并且，

所述第2抗蚀剂图案具有下述尺寸：覆盖所述第2透过控制部的形成区域，并且在所述第2透过控制部的边缘在相邻的所述第1透过控制部侧加上了特定宽度的裕量。

4.如权利要求3所述的显示装置制造用光掩模的制造方法，其特征在于，

所述第1光学膜包含Si、Mo、Ni、Ta、Zr、Al、Ti、Nb、Hf中的任一种，

所述第2光学膜包含Cr。

5.如权利要求1～4中任一项所述的显示装置制造用光掩模的制造方法，其特征在于，所述第1光学膜和所述第2光学膜对于对方的蚀刻剂具有耐性。

6.如权利要求1～4中任一项所述的显示装置制造用光掩模的制造方法，其特征在于，相对于在所述显示装置制造用光掩模的曝光中所用的曝光光的代表波长光，将所述第1光学膜的透光率设为T1(％)、相移量设为(度)时，满足

2≤T1≤40

7.如权利要求1～4中任一项所述的显示装置制造用光掩模的制造方法，其特征在于，相对于在所述显示装置制造用光掩模的曝光中所用的曝光光的代表波长光，将所述第1光学膜的表面反射率设为SR1(％)时，满足

2≤SR1≤20。

8.如权利要求1～4中任一项所述的显示装置制造用光掩模的制造方法，其特征在于，相对于在所述显示装置制造用光掩模的曝光中所用的曝光光的代表波长光，将所述第1光学膜的背面反射率设为BR1(％)时，满足

2≤BR1≤20。

9.如权利要求1～4中任一项所述的显示装置制造用光掩模的制造方法，其特征在于，相对于在所述显示装置制造用光掩模的曝光中所用的曝光光的代表波长光，将所述第2光学膜的透光率设为T2(％)、相移量设为(度)时，满足

10≤T2≤60

10.如权利要求1～4中任一项所述的显示装置制造用光掩模的制造方法，其特征在于，相对于在所述显示装置制造用光掩模的曝光中所用的曝光光的代表波长光，将所述第2光学膜的表面反射率设为SR2(％)时，满足

2≤SR2≤20。

11.如权利要求1～4中任一项所述的显示装置制造用光掩模的制造方法，其特征在于，相对于在所述显示装置制造用光掩模的曝光中所用的曝光光的代表波长光，将所述第2光学膜的背面反射率设为BR2(％)时，满足

2≤BR2≤20。

12.如权利要求1～4中任一项所述的显示装置制造用光掩模的制造方法，其特征在于，将所述裕量区域的宽度设为M1(μm)时，满足

0.2≤M1≤1.0。

13.如权利要求1～4中任一项所述的显示装置制造用光掩模的制造方法，其特征在于，相对于在所述显示装置制造用光掩模的曝光中所用的曝光光的代表波长光，所述第1透过控制部的裕量区域与所述第2透过控制部的相位差δ(度)满足

150≤δ≤210。

14.如权利要求1～4中任一项所述的显示装置制造用光掩模的制造方法，其特征在于，所述转印用图案包含从相向的两个方向被所述第1透过控制部所夹持的第2透过控制部，

所述第2抗蚀剂图案具有下述尺寸：覆盖所述第2透过控制部的形成区域，并且在所述第2透过控制部的边缘在相邻的两个所述第1透过控制部侧加上了特定宽度的裕量。

15.一种显示装置制造用光掩模，该显示装置制造用光掩模具备在透明基板上第1光学膜和第2光学膜分别被图案化而形成的转印用图案，所述转印用图案包含透光部、第1透过控制部和第2透过控制部，

所述转印用图案包含：所述透光部、具有与所述透光部相邻的部分的第1透过控制部、和具有与所述第1透过控制部相邻的部分的第2透过控制部，

所述透光部是所述透明基板的表面露出而成的，

在所述第1透过控制部，在所述透明基板上形成有所述第1光学膜，

在所述第2透过控制部，在所述透明基板上形成有所述第2光学膜，

所述第1透过控制部中，在沿着与所述第2透过控制部相邻的边缘的特定宽度的部分具有所述第1光学膜与所述第2光学膜层叠的特定宽度的裕量区域，并且，在所述裕量区域以外的部分具有仅形成了所述第1光学膜的主区域。

16.如权利要求15所述的所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，

所述第1光学膜包含Cr，

所述第2光学膜包含Si、Mo、Ni、Ta、Zr、Al、Ti、Nb、Hf中的任一种。

17.如权利要求15所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，

所述第1光学膜包含Si、Mo、Ni、Ta、Zr、Al、Ti、Nb、Hf中的任一种，

所述第2光学膜包含Cr。

18.如权利要求15～17中任一项所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，所述第1光学膜和所述第2光学膜对于对方的蚀刻剂具有耐性。

19.如权利要求15～17中任一项所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，相对于在所述显示装置制造用光掩模的曝光中所用的曝光光的代表波长光，将所述第1光学膜的透光率设为T1(％)、相移量设为(度)时，满足

2≤T1≤40

20.如权利要求15～17中任一项所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，相对于在所述显示装置制造用光掩模的曝光中所用的曝光光的代表波长光，将所述第1光学膜的表面反射率设为SR1(％)时，满足

2≤SR1≤20。

21.如权利要求15～17中任一项所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，相对于在所述显示装置制造用光掩模的曝光中所用的曝光光的代表波长光，将所述第1光学膜的背面反射率设为BR1(％)时，满足

2≤BR1≤20。

22.如权利要求15～17中任一项所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，相对于在所述显示装置制造用光掩模的曝光中所用的曝光光的代表波长光，将所述第2光学膜的透光率设为T2(％)、相移量设为(度)时，满足

10≤T2≤60

23.如权利要求15～17中任一项所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，相对于在所述显示装置制造用光掩模的曝光中所用的曝光光的代表波长光，将所述第2光学膜的表面反射率设为SR2(％)时，满足

2≤SR2≤20。

24.如权利要求15～17中任一项所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，相对于在所述显示装置制造用光掩模的曝光中所用的曝光光的代表波长光，将所述第2光学膜的背面反射率设为BR2(％)时，满足

2≤BR2≤20。

25.如权利要求15～17中任一项所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，将所述裕量区域的宽度设为M1(μm)时，满足

0.2≤M1≤1.0。

26.如权利要求15～17中任一项所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，相对于在所述显示装置制造用光掩模的曝光中所用的曝光光的代表波长光，所述第1透过控制部的裕量区域与所述第2透过控制部的相位差δ(度)满足

150≤δ≤210。

27.如权利要求15～17中任一项所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，所述转印用图案包含从相向的两个方向被所述第1透过控制部所夹持的第2透过控制部，在所述第1透过控制部和所述第2透过控制部的各个相邻部分中的所述第1透过控制部侧形成有所述裕量区域。

28.一种显示装置的制造方法，其特征在于，该制造方法包括下述工序：

准备由权利要求1～4中任一项所述的制造方法得到的显示装置制造用光掩模的工序；和

利用曝光装置将所述显示装置制造用光掩模所具有的转印用图案进行曝光的工序。

29.一种显示装置的制造方法，其特征在于，该制造方法包括下述工序：

准备权利要求15～17中任一项所述的显示装置制造用光掩模的工序；和

利用曝光装置将所述显示装置制造用光掩模所具有的转印用图案进行曝光的工序。