CN114545726A - 相移掩模及其底板、相移掩模以及显示装置的制造方法 - Google Patents

Abstract

提供一种相移掩模底板，即使在相移膜产生膜厚波动的情况下，也能够抑制相对于曝光光的代表波长的透射率的波动而具有所期望的高的透射率并且能够进行良好的图案转印。相移掩模底板在透明基板上具有相移膜，相移膜在曝光波长的代表波长下，透射率为30％以上且80％以下，衰减系数k为0.10以上且0.25以下，折射率n为2.20以上且2.57以下，曝光波长的代表波长处于313～436nm的范围内，代表波长在相移膜的表面反射率与波长的关系中，位于相邻的短波长侧的表面反射率的谷与相邻的长波长侧的表面反射率的峰之间，相移膜含有过渡金属和硅。

Description

相移掩模及其底板、相移掩模以及显示装置的制造方法

技术领域

本发明涉及相移掩模底板、相移掩模、相移掩模的制造方法以及显示装置的制造方法。

背景技术

近年来，对于以OLED(Organic Light Emitting Diode：有机发光二极管)为代表的FPD(Flat Panel Display)等显示装置，尺寸逐渐变大，视角逐渐变广、清晰度逐渐变高、显示速度逐渐变快。作为为使清晰度变高、显示速度变快所需的一个要素，需要制造微细且尺寸精度高的元件或配线等的电子回路图案。该显示装置用电子回路的构图大多使用光刻法。因此，需要形成有微细且高精度的图案的显示装置制造用相移掩模、二元掩模这样的光刻掩模。

例如，在专利文献1中公开了一种相移掩模，通过使实质上有助于曝光的强度的光透射的光透射部和使实质上无益于曝光的强度的光透射的光半透射部来构成在透明基板上形成的掩模图案，并且通过使在该光半透射部通过的光的相位发生偏移来使通过了该光半透射部的光的相位与通过了光透射部的光的相位不同，从而使通过了光透射部与光半透射部的交界部附近的光彼此抵消而能够良好地保持交界部的对比度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6-332152

发明内容

发明所要解决的技术问题

作为近年来在高清晰度(600ppi以上)面板的制造中使用的相移掩模，为了能够转印高清晰度的图案，对于相移掩模来说，要求形成有孔径为6μm以下、线宽度为4μm以下的微细的相移膜图案。具体而言，要求形成有孔径为1.5μm的微细的相移膜图案的相移掩模。

并且，为了实现更为高清晰度的图案转印，需要具有相对于曝光光的透射率为30％以上这样的高透射的相移膜的相移掩模底板以及形成有相对于曝光光的透射率为30％以上的相移膜图案的相移掩模。

而且，使这样的相移膜的成膜条件稳定并不容易，容易在所成膜的相移膜的膜厚上存在波动(偏差)。

并且，在具备这样的相移膜的相移掩模底板上形成微细的图案来制造相移掩模时，经过清洗处理和蚀刻处理。另外，在所制造的相移掩模中，在使用时适当地进行清洗处理。处于这些原因，在相移掩模中，形成有图案的相移膜的膜厚减少。

而且，存在由于这样的相移膜(包含形成了图案的相移膜，以下相同)的膜厚的波动而相移膜的透射率大幅波动的情况，可知会对所期望的转印特性造成影响。

于是，本发明是为了解决上述技术问题而做出的，其目的在于提供一种相移掩模底板、相移掩模、相移掩模的制造方法以及显示装置的制造方法，即使在相移膜发生了膜厚波动的情况下，也能够抑制相对于曝光光的代表波长的透射率的波动而具有所期望的高的透射率，并且能够进行良好的图案转印。

用于解决技术问题的技术方案

本发明是为了解决上述技术问题而做出的，具有以下方案。

(方案1)一种相移掩模底板，在透明基板上具有相移膜，其特征在于，

所述相移膜在曝光波长的代表波长下，透射率为30％以上且80％以下，衰减系数k为0.10以上且0.25以下，折射率n为2.20以上且2.57以下，

所述曝光波长的代表波长处于313～436nm的范围内，

所述代表波长在所述相移膜的表面反射率与波长的关系中，位于相邻的短波长侧的表面反射率的谷与相邻的长波长侧的表面反射率的峰之间，

所述相移膜含有过渡金属和硅。

(方案2)根据方案1所述的相移掩模底板，所述相移膜含有轻元素，所述轻元素的含有率为50原子％以上。

(方案3)根据方案1或2所述的相移掩模底板，所述相移膜为单层膜或由同一组分构成的层叠膜。

(方案4)根据构成1至3中任一项所述的相移掩模底板，所述相移膜的膜厚为180nm以下。

(方案5)根据方案1至4中任一项所述的相移掩模底板，对于所述相移膜而言，当膜厚在30nm以下的范围内发生波动的情况下，相对于所述代表波长的背面反射率的最大值与最小值之差为10％以上。

(方案6)根据方案1至5中任一项所述的相移掩模底板，对于所述相移膜而言，以膜厚在30nm以下的范围内发生了波动的情况下、所述代表波长下的透射率的最大值与最小值的差为透射率波动值时，所述透射率波动值相对于膜厚发生波动前的所述代表波长下的透射率的比例为20％以下。

(方案7)根据方案1至6中任一项所述的相移掩模底板，所述代表波长为405nm。

(方案8)根据方案1至7中任一项所述的相移掩模底板，在所述相移膜上具备相对于该相移膜而蚀刻选择性不同的蚀刻掩模膜。

(方案9)一种相移掩模的制造方法，其特征在于，具有：

准备方案1至7中任一项所述的相移掩模底板的工序；

在所述相移膜上形成抗蚀剂膜，以从所述抗蚀剂膜形成的抗蚀剂膜图案为掩模而对所述相移膜进行湿式蚀刻，在所述透明基板上形成相移膜图案的工序。

(方案10)一种相移掩模的制造方法，其特征在于，具有：

准备方案8所述的相移掩模底板的工序；

在所述蚀刻掩模膜上形成抗蚀剂膜，以从所述抗蚀剂膜形成的抗蚀剂膜图案为掩模而对所述蚀刻掩模膜进行湿式蚀刻，在所述相移膜上形成蚀刻掩模膜图案的工序；

以所述蚀刻掩模膜图案为掩模，对所述相移膜进行湿式蚀刻而在所述透明基板上形成相移膜图案的工序。

(方案11)一种相移掩模，在透明基板上具有形成了图案的相移膜，其特征在于，

所述相移膜在曝光波长的代表波长下，透射率为30％以上且80％以下，衰减系数k为0.10以上且0.25以下，折射率n为2.20以上且2.57以下，

所述曝光波长的代表波长处于313～436nm的范围内，

所述代表波长在所述相移膜的表面反射率与波长的关系中，位于相邻的短波长侧的表面反射率的谷与相邻的长波长侧的表面反射率的峰之间，

所述相移膜含有过渡金属和硅。

(方案12)根据方案11所述的相移掩模，所述相移膜含有轻元素，所述轻元素的含有率为50原子％以上。

(方案13)根据方案11或12所述的相移掩模，所述相移膜为单层膜或由同一组分构成的层叠膜。

(方案14)根据方案11或12所述的相移掩模，所述相移膜的膜厚为180nm以下。

(方案15)根据方案11或12所述的相移掩模，对于所述相移膜而言，当膜厚在30nm以下的范围内发生波动的情况下，相对于所述代表波长的背面反射率的最大值与最小值之差为10％以上。

(方案16)根据方案11或12所述的相移掩模，对于所述相移膜而言，以膜厚在30nm以下的范围内发生了波动的情况下、所述代表波长下的透射率的最大值与最小值的差为透射率波动值时，所述透射率波动值相对于膜厚发生波动前的所述代表波长下的透射率的比例为20％以下。

(方案17)一种显示装置的制造方法，其特征在于，

具有曝光工序，在该曝光工序中，将通过方案9或10所述的相移掩模的制造方法得到的相移掩模放置于曝光装置的掩模台，将在所述相移掩模上形成的转印图案曝光转印于在显示装置基板上形成的抗蚀剂。

(方案18)一种显示装置的制造方法，其特征在于，

具有曝光工序，在该曝光工序中，将方案11至16中任一项所述的相移掩模放置于曝光装置的掩模台，将在所述相移掩模上形成的转印图案曝光转印于在显示装置基板上形成的抗蚀剂。

发明的效果

根据本发明的相移掩模底板，即使在相移膜发生了膜厚波动的情况下，也能够抑制透射率相对于曝光光的代表波长的波动而具有所期望的高的透射率，并且能够进行良好的图案转印。

并且，根据本发明的相移掩模的制造方法，使用上述相移掩模底板来制造相移掩模。因此，即使在相移膜图案所包含的相移膜产生了膜厚波动的情况下，也能够抑制透射率相对于曝光光的代表波长的波动而具有所期望的高的透射率，并且制造能够进行良好的图案转印的相移掩模。该相移掩模例如能够应对线和空间图案、孔图案、点图案的微细化。

并且，根据本发明的相移掩模，即使在包含相移膜图案的相移膜产生了膜厚波动的情况下，也能够得到抑制透射率相对于曝光光的代表波长的波动而具有所期望的高的透射率，并且能够进行良好的图案转印的相移掩模。

并且，根据本发明的显示装置的制造方法，使用通过上述相移掩模的制造方法得到的相移掩模来制造显示装置。因此，例如能够应对具有微细的线宽和光栅间距图案、接触孔的显示装置。

附图说明

图1是表示实施方式1的相移掩模底板的膜构成(透明基板/相移膜/蚀刻掩模膜)的示意图。

图2是表示实施方式2的相移掩模底板的膜构成(透明基板/相移膜)的示意图。

图3的(a)～(e)是表示实施方式3的相移掩模的制造工序的示意图。

图4的(a)～(c)是表示实施方式4的相移掩模的制造工序的示意图。

图5是表示从模拟结果导出的、与实施例1对应的相移膜中的、反射率和透射率与曝光光波长的关系的曲线图。

图6是表示从模拟结果导出的、与实施例1对应的相移膜中的、背面反射率、透射率、相位与膜厚的关系的曲线图。

图7是表示从模拟结果导出的、现有的相移膜中的、背面反射率、透射率、相位与膜厚的关系的曲线图。

具体实施方式

首先，对得到本发明的过程进行说明。本发明的发明人为了解决上述技术问题而进行了锐意研究。需要说明的是，该研究内容来源于发明人的推测和见解，但并不是对本发明内容的限制。本发明中的相移膜是使曝光光的相位迁移的膜，相移掩模底板和相移掩模使用该相移膜得到。上述相移膜的相移量(在本说明书中记作相移量的绝对值)在曝光光的代表波长下只要比0°即可，没有特别的限制，优选为大致180°。大致180°是指160°以上且200°以下

优选为170°以上且190°以下

在本说明书中，相移量也会被称作相位差。

如上所述，在高透射的相移膜中，例如在成膜时或相移掩模的制造时，会产生膜厚的波动。于是，本发明的发明人对即使在相移膜发生膜厚波动的情况下，也能够抑制透射率相对于曝光光的代表波长的波动而能够确保高透射率的相移膜的构成进行了研究。需要说明的是，在本说明书中，只要没有特别地描述，透射率(％)的值以透明基板露出的区域中的透射率为100％。

首先，使用图6和图7进行说明。图6是表示从模拟结果导出的、与实施例1(详情后述)对应的相移膜中的、背面反射率、透射率、相移量与膜厚的关系的曲线图。与该实施例1对应的相移膜以具有所期望的光学特性(相移量、透射率等)的方式设定折射率和衰减系数，而使膜厚发生变化。并且，图7是表示从模拟结果导出的、现有的相移膜中的、背面反射率、透射率、相移量与膜厚的关系的一个例子的曲线图。

在图7所示的相移膜中，几乎观察不到背面反射率的增减，但透射率伴随着相移膜的膜厚减少而增加，波动没有被抑制。另一方面，如图6所示，与实施例1对应的相移膜的背面反射率伴随着其膜厚的增加而大幅地发生波动，但对于透射率来说，即使相移膜的膜厚减少或增加，也处于大致恒定的范围。即，根据实施例1的相移膜，即使膜厚发生波动，也能够抑制透射率的波动。

于是，本发明的发明人为了得到与实施例1对应的相移膜的光学特性的详细信息，通过模拟得到了反射率和透射率的波长依存性。其结果如图5所示。图5是表示与实施例1对应的相移膜中的、反射率和透射率与曝光光波长的关系的曲线图。此处的反射率为相移膜的表面的反射率(表面反射率)。该相移膜为了得到所期望的光学特性(相移量、透射率等)而对折射率、衰减系数、膜厚进行了设定，在图5中例示的是膜厚为153nm的情况。需要说明的是，此处的透射率是以大气中的透射率为参照(100％)计算的。

如图5所示，在膜厚为153nm时，着眼于作为代表波长的一个例子的405nm的波长光下的表面反射率，其值为16％，透射率约为45％。并且，在图5的表面反射率的曲线中，与反射率的极小值(也被称作谷)对应的波长为370nm。另一方面，虽然未做图示，但使膜厚从153nm减少到149nm时，405nm的波长光处的表面反射率为19％，透射率约为45％。并且，在膜厚为149nm时，与表面反射率的谷对应的波长为362nm，与膜厚为153nm的相移膜的表面反射率的曲线(图5)相比，可知表面反射率的谷向短波长侧迁移。另外，虽然未做图示，但使上述相移膜的膜厚从153nm增加到157nm而进行了模拟，405nm的波长光下的表面反射率为14％，透射率为46％。并且，在膜厚为157nm时，与表面反射率的谷对应的波长为378nm，与膜厚153nm的相移膜的表面反射率的曲线(图5)相比，表面反射率的极小值(谷)向长波长侧迁移。

即，根据本发明发明人的研究，如果是本实施例这样的相移膜，则在其膜厚发生了波动的情况下，在表面反射率的曲线中表面反射率的谷左右迁移，由于代表波长下的表面反射率发生增减而透射率的波动相抵消，其结果是透射率的波动受到抑制。而且，代表波长下的表面反射率根据相移膜的膜厚的波动而发生增减，在表示曝光光的波长与表面反射率的关系的曲线中，具有代表波长位于表面反射率的谷与峰(表示极大值)之间的特性的相移膜是有效的。

本发明的发明人进一步进行研究，发现在满足以下条件、即在曝光波长的代表波长下，透射率为30％以上且80％以下，衰减系数k为0.10以上且0.25以下，折射率n为2.20以上且2.57以下，曝光波长的代表波长处于313～436nm的范围内，代表波长在所述相移膜的表面反射率与波长的关系中，位于相邻的短波长侧的表面反射率的谷(极小值)与相邻的长波长侧的表面反射率的峰(极大值)之间，含有过渡金属和硅的相移膜中，即使在相移膜产生膜厚波动的情况下，也能够抑制透射率相对于曝光光的代表波长的波动而具有所期望的高的透射率，并且能够得到具有用于进行良好的图案转印所期望的光学特性。

本发明是基于以上研究的结果而做出的，需要以下构成要件。

实施方式1、2.

在实施方式1、2中，对相移掩模底板进行说明。实施方式1的相移掩模底板是用于形成相移掩模的原版，该相移掩模是在透明基板上具有通过在蚀刻掩模膜上以形成有所期望的图案的蚀刻掩模膜图案为掩模、对相移膜进行蚀刻而得到的相移膜图案的相移掩模。并且，实施方式2的相移掩模底板是用于形成相移掩模的原版，该相移掩模是在透明基板上具有以在抗蚀剂膜上形成有所期望的图案的抗蚀剂膜图案为掩模，对相移膜进行蚀刻而得到的相移膜图案的相移掩模。该蚀刻可以是干式蚀刻或湿式蚀刻中的任一种，优选为湿式蚀刻。

图1是表示实施方式1的相移掩模底板10的膜构成的示意图。

图1所示的相移掩模底板10具备透明基板20、在透明基板20上形成的相移膜30、在相移膜30上形成的蚀刻掩模膜40。

图2是表示实施方式2的相移掩模底板10的膜构成的示意图。

图2所示的相移掩模底板10具备透明基板20和在透明基板20上形成的相移膜30。

以下，对构成实施方式1和实施方式2的相移掩模底板10的透明基板20、相移膜30以及蚀刻掩模膜40进行说明。

透明基板20相对于曝光光是透明的。透明基板20在没有表面反射损失时，相对于曝光光具有85％以上的透射率，优选为具有90％以上的透射率。透明基板20由含有硅和氧的材料构成，能够通过合成石英玻璃、石英玻璃、铝硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、低热膨胀玻璃(SiO₂-TiO₂玻璃等)等玻璃材料构成。在透明基板20由低热膨胀玻璃构成的情况下，能够抑制由透明基板20的热变形引起的相移膜图案的位置变化。并且，用于显示装置用途的透明基板20一般来说为矩形形状的基板，该透明基板的短边的长度为300mm以上。例如，透明基板的主表面(形成有相移膜图案的面)的一边的长度为300～2000mm。本发明是即使在透明基板的短边的长度为300mm以上的大尺寸，也能够提供对在透明基板上形成的例如低于2.0μm的微细的相移膜图案稳定地进行转印的相移掩模的相移掩模底板。

相对于曝光光的相移膜30的透射率满足作为相移膜30所需的值。相移膜30的透射率相对于曝光光所包含的规定的波长的光(代表波长)优选为30％以上且80％以下，更优选的是35％以上且75％以下，进一步优选为40％以上且70％以下。即，在曝光光为包含313nm以上且436nm以下的波长范围的光的复合光的情况下，相移膜30相对于该波长范围所包含代表波长的光，具有上述透射率。例如，在曝光光为i线、h线和g线的复合光的情况下，相移膜30相对于i线、h线和g线中的任一者具有上述透射率。代表波长在313～436nm的范围内即可没有特别地限制，从在相移膜的表面反射率与波长的关系中设置在位于相邻的短波长侧的表面反射率的谷与相邻的长波长侧的表面反射率的峰之间的观点出发，优选为405nm(h线)。通过相对于h线具有这样的特性，在将包含i线、h线和g线的复合光作为曝光光使用的情况下，相对于i线和g线的波长下的透射率也能够期待类似的效果。

透射率能够使用相移量测定装置等进行测定。

相移膜30相对于曝光光的相位差作为相移膜30而满足所期望的值。相移膜30的相位差相对于曝光光所包含的代表波长的光优选为160°以上且200°以下，更优选的是170°以上且190°以下。通过该性质，能够将曝光光所包含的代表波长的光的相位改变为160°以上且200°以下。因此，在透过了相移膜30的代表波长的光与仅透过了透明基板20的代表波长的光之间产生160°以上且200°以下的相位差。即，在曝光光为包含313nm以上且436nm以下的波长范围的光在内的复合光的情况下，相移膜30相对于其波长范围所包含的代表波长的光具有上述相位差。例如，在曝光光为i线、h线和g线的复合光的情况下，相移膜30相对于i线、h线和g线中的任一者具有上述相位差。

相位差能够使用相移量测定装置等进行测定。

相移膜30相对于代表波长的折射率n从为了得到必要的相位差所需的膜厚的薄膜化和使蚀刻率提高等观点出发，优选为2.20以上且2.57以下，更优选的是2.21以上且2.50以下。

并且，相移膜30相对于代表波长的衰减系数k从抑制透射率相对于相移膜30的膜厚的波动的观点出发，优选为0.10以上且0.25以下，进一步优选为0.11以上且0.20以下。

并且，从成膜时抑制功率增大和提高缺陷品质、缩短蚀刻时间、图案的微细化、膜应力造成的变形等观点出发，相移膜30的膜厚优选为180nm以下，更优选的是130nm以上且180nm以下。

并且，从抑制透射率相对于相移膜30的膜厚的波动的观点出发，对于相移膜30而言，在表面反射率与波长的关系中，优选表面反射率的峰与表面反射率的谷之差为10％以上，更优选的是15％以上。

并且，从抑制由表面反射率引起的透射率的波动的观点出发，对于相移膜30而言，优选表面反射率的峰与表面反射率的谷之差为20％以下。

并且，从进一步抑制透射率相对于相移膜30的膜厚的波动的观点出发，对于相移膜30而言，当膜厚在30nm以下的范围内发生波动的情况下、优选代表波长下的背面反射率的最大值与最小值之差为10％以上，更优选拿到是15％以上。需要说明的是，在将表面反射率和背面反射率一并视为反射率的情况下，在本说明书中，反射率A(％)与反射率B(％)之差X(％)表示X＝|A－B|(A与B之差的绝对值)，可以记作X(个点)。

并且，为了在即使膜厚发生波动的情况下也能够得到良好的转印特性，对于相移膜30而言，在以膜厚在30nm以下的范围内发生波动的情况下的代表波长下的透射率的最大值与最小值之差为透射率波动值时，透射率波动值相对于膜厚发生波动前的代表波长下的透射率的比例为20％以下，优选为15％以下，进一步优选为10％以下。需要说明的是，在本说明书中，透射率C(％)与透射率D(％)之差Y(％)表示Y＝|C－D|(C与D之差的绝对值)，也能够记作Y(个点)。并且，透射率波动值相对于膜厚发生波动前的代表波长下的透射率的比例是指将透射率波动值除以膜厚发生波动前的代表波长下的透射率的值以百分比表示的值。

反射率能够使用分光光度计等测定。

相移膜30的材料不受特别地限定，但优选相移膜30例如含有过渡金属、硅，例如，能够通过过渡金属硅化物类材料构成。作为该过渡金属，钼(Mo)、锆(Zr)、钽(Ta)、钨(W)、钛(Ti)等是合适的。特别优选为通过包含钼(Mo)、锆(Zr)、硅(Si)、氮的材料构成的ZrMoSi类材料构成。如果是ZrMoSi系材料，则从容易通过湿式蚀刻得到良好的图案剖面形状的点来说是优选的。

并且，优选相移膜30含有轻元素，轻元素的含有率为50原子％以上。在本说明书中，轻元素是指元素序号比钪(Sc)小的元素。作为轻元素，优选含有氮或氧的至少一方。在上述过渡金属硅化物类材料中，作为轻元素成分的氧与同为轻元素成分的氮相比，具有能够降低折射率和衰减系数的效果，因此能够减小用于得到所期望的透射率的其他轻元素成分(氮等)的含有率，并且能够有效地降低相移膜30的表面和背面的反射率。并且，在上述过渡金属硅化物类材料中，作为轻元素成分的氮与同为轻元素成分的氧相比，具有能够使折射率降低的效果，因而能够使用于得到所期望的相位差的膜厚变薄。并且，包含相移膜30所含有的氧和氮在内的轻元素成分的总含有率优选为50原子％以上且65原子％以下。并且在相移膜30中含有氧的情况下，氧的含有率大于0原子％且未40原子％以下，在缺陷品质和耐药性上是优选的。

并且，在相移膜30中除了上述氧、氮之外，出于减低膜应力和控制湿式蚀刻率的目的，可以含有碳、氦等其他轻元素成分。

该相移膜30可以具有柱状构造。特别是在硅钼氧化物类材料构成相移膜30的情况下，存在蚀刻率小的倾向，因而优选能够使相移膜30的蚀刻率提高。该柱状构造能够通过对相移膜30进行剖面SEM观察来确认。即，在本发明中的柱状构造中，含有构成相移膜30的过渡金属和硅在内的过渡金属硅氧化物化合物的粒子具有朝向相移膜30的膜厚方向(上述粒子堆积的方向)伸长的柱状的粒子构造的状态。需要说明的是，在本申请中，以膜厚方向的长度比与膜厚方向垂直的方向的长度长的粒子为柱状的粒子。即，对于相移膜30而言，朝向膜厚方向延伸的柱状的粒子在透明基板20的面内形成。并且，相移膜30通过对成膜条件(溅镀压力等)进行调节，能够形成与柱状的粒子相比密度相对较低的疏的部分(以下简称为“疏的部分”)。需要说明的是，相移膜30能够有效地抑制湿式蚀刻时的侧面蚀刻，使图案剖面形状进一步优化，作为相移膜30的柱状构造的优选的方案，在膜厚方向上延伸的柱状的粒子优选为在膜厚方向上不规则地形成。更优选的是，相移膜30的柱状的粒子为膜厚方向的长度不一致的状态。而且，优选相移膜30的疏的部分在膜厚方向上连续地形成。

优选相移膜30为单层膜或由同一组分构成的层叠膜。如果是这样的相移膜30，则能够抑制相移膜30内的界面反射和内部反射，容易对通过湿式蚀刻形成的图案的剖面进行控制。并且，不需要对成膜条件进行复杂的变更，因而能够使成膜工序简化。

该相移膜30能够通过溅镀法形成。

蚀刻掩模膜40配置在相移膜30的上侧，由相对于对相移膜30进行蚀刻的蚀刻液具有蚀刻耐性(蚀刻选择性与相移膜30不同)的材料构成。并且，蚀刻掩模膜40可以具有将曝光光的透射遮挡的动能，另外，可以具有降低膜面反射率从而使相对于从相移膜30侧入射的光的相移膜30的膜面反射率在313nm～436nm的波长范围内为15％以下的功能。蚀刻掩模膜40能够由含有铬(Cr)的铬类材料构成。作为铬类材料，更具体地说，能够举出铬(Cr)或包含氧(O)、氮(N)、碳(C)中的至少任一者和铬(Cr)的材料。或者，包含包含氧(O)、氮(N)、碳(C)中的至少任一者和铬(Cr)，进一步包含氟(F)的材料。例如，作为构成蚀刻掩模膜40的材料，能够举出Cr、CrO、CrN、CrF、CrCO、CrCN、CrON、CrCON、CrCONF。铬类材料的耐药性和与抗蚀剂膜的密接性高，因而优选。

蚀刻掩模膜40能够通过溅镀法形成。

在蚀刻掩模膜40具有将曝光光的透射遮挡的功能的情况下，在相移膜30与蚀刻掩模膜40相层叠的部分，相对于曝光光的光学浓度优选为3以上，更优选的是3.5以上，进一步优选为4以上。

光学浓度能够使用分光光度计或OD表等测定。

蚀刻掩模膜40可以根据功能而由组分均一的单个膜构成，可也以由组分不同的多个膜构成，或者由组分在厚度方向上连续地变化的单个膜构成。

需要说明的是，图1所示的相移掩模底板10在相移膜30上具备蚀刻掩模膜40，但本发明也能够适用于在相移膜30上具备蚀刻掩模膜40、在蚀刻掩模膜40上具备抗蚀剂膜的相移掩模底板。

接着，对该实施方式1和2的相移掩模底板10的制造方法进行说明。图1所示的相移掩模底板10能够通过进行以下相移膜形成工序和蚀刻掩模膜形成工序来制造。图2所示的相移掩模底板10能够通过相移膜形成工序来制造。

以下，对各工序详细地进行说明。

1.相移膜形成工序

首先，准备透明基板20。透明基板20相对于曝光光为透明即可，可以由合成石英玻璃、石英玻璃、铝硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、低热膨胀玻璃(SiO₂-TiO₂玻璃等)等任一玻璃材料构成。

接着，在透明基板20上通过溅镀法来形成相移膜30。

相移膜30的成膜例如在构成相移膜30的材料的主成分为ZrMoSi类的情况下，能够在溅镀靶中使用包含钼(Mo)、锆(Zr)、硅(Si)在内的ZrMoSi类靶，或包含钼(Mo)、锆(Zr)、硅(Si)、氧(O)和/或氮(N)在内的ZrMoSiO类靶、ZrMoSiN类靶、ZrMoSiON类靶。溅镀例如在包含从氦气、氖气、氩气、氪气和氙气组成的组中选择的至少一种在内的惰性气体的溅镀气体氛围中进行、或者在上述惰性气体与从氧气、氮气、二氧化碳、一氧化氮、二氧化氮组成的组中选择而至少包含氮的活泼气体的混合气体的溅镀气体氛围中进行。

对相移膜30的组分和厚度进行调节，以使得相移膜30具有上述相位差、透射率、反射率这样的光学特性。相移膜30的组分能够通过构成溅镀靶的元素的含有比例(例如，Mo、Zr、Si的含有率)、溅镀气体的组分和流量等进行控制。相移膜30的厚度能够通过溅镀功率、溅镀时间等进行控制。并且，相移膜30优选使用连续式型溅镀装置形成。在溅镀装置为连续式溅镀装置的情况下，能够用过基板的输送速度对相移膜30的厚度进行控制。

在针对相移膜30进行多次成膜工艺的情况下，能够减小施加于溅镀靶的溅镀功率。

这样，能够得到实施方式2的相移掩模底板10。在实施方式1的相移掩模底板10的制造中，进一步进行以下的蚀刻掩模膜形成工序。

2.蚀刻掩模膜形成工序

在根据需要对相移膜30的表面的氧化的状态进行调整的表面处理后，通过溅镀法在相移膜30上形成蚀刻掩模膜40。优选蚀刻掩模膜40使用连续式溅镀装置形成。在溅镀装置为连续式溅镀装置的情况下，能够通过透明基板20的输送速度对蚀刻掩模膜40的厚度进行控制。

蚀刻掩模膜40的成膜例如在蚀刻掩模膜40由铬系材料构成的情况下，能够使用包含铬或铬化合物(氧化铬、氮化铬、碳化铬、氮氧化铬，氮氧碳化铬等)的溅镀靶。溅镀例如在包含从由氦气、氖气、氩气、氪气和氙气组成的组中选择的至少一种在内的惰性气体的溅镀气体氛围中进行，或者在包含从由氦气、氖气、氩气、氪气和氙气组成的组中选择的至少一种在内的惰性气体与包含从氧气、氮气、一氧化氮、二氧化氮、二氧化碳、碳氢类气体、氟类气体组成的组中选择的至少一种在内的活性气体的混合气体的溅镀气体氛围中进行。作为碳氢类气体，例如，能够举出甲烷、丁烷、丙烷、苯乙烷等。

在蚀刻掩模膜40是由组分均一的单个膜构成的情况下，可以不改变溅镀气体的组分和流量而进行一次上述成膜步骤。在蚀刻掩模膜40由组分不同的多个膜构成的情况下，上述成膜步骤可以在每一次成膜步骤中改变溅镀气体的组分和流量而进行多次。在蚀刻掩模膜40由组分在厚度方向上连续变化的单个膜构成的情况下，使溅镀气体的组分和流量随着成膜步骤的经过时间变化而进行一次上述成膜步骤。

通过以这种方式得到实施方式1的相移掩模底板10。

需要说明的是，图1所示的相移掩模底板10在相移膜30上具备蚀刻掩模膜40，因而在制造相移掩模底板10时进行蚀刻掩模膜形成工序。并且，在制造相移膜30上具备蚀刻掩模膜40、蚀刻掩模膜40上具备抗蚀剂膜的相移掩模底板时，在蚀刻掩模膜形成工序后，在蚀刻掩模膜40上形成抗蚀剂膜。并且，在图2所示的相移掩模底板10中，在制造相移膜30上具备抗蚀剂膜的相移掩模底板时，在相移膜形成工序后形成抗蚀剂膜。

该实施方式1和2的相移掩模底板10即使在相移膜产生了膜厚波动的情况下，也能够抑制透射率相对于曝光光的代表波长的波动而具有所期望的高的透射率，并且能够进行良好的图案转印。

实施方式3、4

在实施方式3、4中，对相移掩模的制造方法进行说明。

图3的(a)～(e)是表示实施方式3的相移掩模的制造方法的示意图。图4是表示实施方式4的相移掩模的制造方法的示意图。

图3的(a)～(e)所示的相移掩模的制造方法是使用图1所示的相移掩模底板10来制造相移掩模的方法，包含：在以下的相移掩模底板10的蚀刻掩模膜40上形成抗蚀剂膜的工序；在抗蚀剂膜上对所期望的图案进行描绘、显影而形成抗蚀剂膜图案50的工序(第一抗蚀剂膜图案形成工序)；以该抗蚀剂膜图案50为掩模而对蚀刻掩模膜40进行湿式蚀刻从而在相移膜30上形成蚀刻掩模膜图案40a的工序(第一蚀刻掩模膜图案形成工序)；以蚀刻掩模膜图案40a为掩模，对相移膜30进行湿式蚀刻而在透明基板20上形成相移膜图案(形成了图案的相移膜)30a的工序(相移膜图案形成工序)。而且，进一步包含第二抗蚀剂膜图案形成工序和第二蚀刻掩模膜图案形成工序。

图4的(a)～(c)所示的相移掩模的制造方法是使用图2所示的相移掩模底板10来制造相移掩模的方法，包含：在以下的相移掩模底板10上形成抗蚀剂膜的工序；在抗蚀剂膜上对所期望的图案进行描绘、显影而形成抗蚀剂膜图案50的工序(第一抗蚀剂膜图案形成工序)；以该抗蚀剂膜图案50为掩模而对相移膜30进行湿式蚀刻从而在透明基板20上形成相移膜图案30a的工序(相移膜图案形成工序)。

以下，对实施方式3和4的相移掩模的制造工序的各工序详细地进行说明。

实施方式3的相移掩模的制造工序

1.第一抗蚀剂膜图案形成工序

在第一抗蚀剂膜图案形成工序中，首先，在实施方式1的相移掩模底板10的蚀刻掩模膜40上形成抗蚀剂膜。所使用的抗蚀剂膜材料没有特别的限制。例如，相对于具有从后述350nm～436nm波长范围选择的任意波长的激光感光即可。并且，抗蚀剂膜可以是正向型、反向型中的任一种。

之后，使用具有从350nm～436nm的波长范围选择的任意波长的激光，在抗蚀剂膜上描绘所期望的图案。在抗蚀剂膜上描绘的图案可以是在相移膜30上形成的图案。作为在抗蚀剂膜上描绘的图案，能够举出线和空间图案、孔图案。

之后，以规定的显影液对抗蚀剂膜进行显影，如图3的(a)所示，在蚀刻掩模膜40上形成第一抗蚀剂膜图案50。

2.第一蚀刻掩模膜图案形成工序

在第一蚀刻掩模膜图案形成工序中，首先，以第一抗蚀剂膜图案50为掩模而对蚀刻掩模膜40进行蚀刻，形成第一蚀刻掩模膜图案40a。蚀刻掩模膜40能够由包含铬(Cr)的铬类材料形成。对蚀刻掩模膜40进行蚀刻的蚀刻液能够选择性地对蚀刻掩模膜40进行蚀刻即可，没有特别的限制。具体而言，能够举出包含硝酸铈铵和高氯酸在内的蚀刻液。

之后，使用抗蚀剂剥离液或者通过灰化，如图3的(b)所示，将第一抗蚀剂膜图案50剥离。取决于情况，可以不将第一抗蚀剂膜图案50剥离而进行之后的相移膜图案形成工序。

3.相移膜图案形成工序

在第一相移膜图案形成工序中，以第一蚀刻掩模膜图案40a为掩模而对相移膜30进行湿式蚀刻，如图3的(c)所示，形成相移膜图案30a。作为相移膜图案30a，能够举出线和空间图案、孔图案。对相移膜30进行蚀刻的蚀刻液能够对相移膜30选择性地蚀刻即可，没有特别地限制。例如，能够举出包含氟化铵、磷酸、过氧化氢在内的蚀刻液，包含氟化氢铵和过氧化氢的蚀刻液。

湿式蚀刻为使相移膜图案30a的剖面形状为良好，优选在相移膜图案30a中进行比透明基板20露出为止的时间(适当蚀刻时间)长的时间(过蚀刻时间)。作为过蚀刻时间，考虑对透明基板20的影响等，优选为在适当蚀刻时间上加上该适当蚀刻时间的10～20％的时间的时间内。

4.第二抗蚀剂膜图案形成工序

在第二抗蚀剂膜图案形成工序中，首先，形成覆盖第一蚀刻掩模膜图案40a的抗蚀剂膜。所使用的抗蚀剂膜材料没有特别地限制。例如，相对于具有从后述350nm～436nm的波长范围选择的任意波长的激光感光即可。并且，抗蚀剂膜可以是正向型、反向型中的任一种。

之后，使用具有从350nm～436nm的波长范围选择的任意波长的激光，在抗蚀剂膜上描绘所期望的图案。在抗蚀剂膜上描绘的图案是对相移膜30上形成有图案的区域的外周区域进行遮光的遮光带图案或对相移膜图案的中央部进行遮光的遮光带图案等。需要说明的是，取决于相对于曝光光的相移膜30的透射率，在抗蚀剂膜上描绘的图案也存在没有对相移膜图案30a的中央部进行遮光的遮光带图案的情况。

之后，以规定的显影液对抗蚀剂膜进行显影，如图3的(d)所示，在第一蚀刻掩模膜图案40a上形成第二抗蚀剂膜图案60。

5.第二蚀刻掩模膜图案形成工序

在第二蚀刻掩模膜图案形成工序中，以第二抗蚀剂膜图案60为掩模而对第一蚀刻掩模膜图案40a进行蚀刻，如图3的(e)所示，形成第二蚀刻掩模膜图案40b。第一蚀刻掩模膜图案40a能够由包含铬(Cr)的铬类材料形成。对第一蚀刻掩模膜图案40a进行蚀刻的蚀刻液能够对第一蚀刻掩模膜图案40a选择性地进行蚀刻即可，没有特别的限制。例如，能够举出包含硝酸铈铵和高氯酸的蚀刻液。

之后，使用抗蚀剂剥离液或者通过灰化，将第二抗蚀剂膜图案60剥离。

这样，能够得到相移掩模100。

需要说明的是，在上述说明中对蚀刻掩模膜40具有将曝光光的透射遮挡的功能的情况进行了说明，但蚀刻掩模膜40在仅具有对相移膜30进行蚀刻时的硬掩模功能的情况下，在上述说明中，不进行第二抗蚀剂膜图案形成工序和第二蚀刻掩模膜图案形成工序，在相移膜图案形成工序之后，将第一蚀刻掩模膜图案40a剥离而制作相移掩模100。

根据该实施方式3的相移掩模的制造方法，由于使用实施方式1的相移掩模底板，因而能够缩短蚀刻时间、形成剖面形状、耐药性良好的相移膜图案。因此，能够制造可精度良好地转印高精度的相移膜图案的相移掩模。以这种方式制造的相移掩模能够应对线和空间图案、孔图案、点图案的微细化。

实施方式4的相移掩模的制造工序

1.抗蚀剂膜图案形成工序

在抗蚀剂膜图案形成工序中，首先，在实施方式2的相移掩模底板10的相移膜30上形成抗蚀剂膜。所使用的抗蚀剂膜材料与在实施方式3中说明的相同。需要说明的是，在根据需要而形成抗蚀剂膜之前，为使与相移膜30的密接性为良好，可以对相移膜30进行表面改质处理。与上述情况相同，在形成了抗蚀剂膜之后，使用具有从350nm～436nm的波长范围选择的任意波长的激光，在抗蚀剂膜上描绘所期望的图案。之后，通过规定的显影液对抗蚀剂膜进行显影，如图4的(a)所示，在相移膜30上形成抗蚀剂膜图案50。

2.相移膜图案形成工序

在相移膜图案形成工序中，以抗蚀剂膜图案50为掩模对相移膜30进行蚀刻，如图4的(b)所示，形成相移膜图案30a。对相移膜图案30a、相移膜30进行蚀刻的蚀刻液、过蚀刻时间与在实施方式3中说明的相同。

之后，使用抗蚀剂剥离液或通过灰化将抗蚀剂膜图案50剥离(图4的(c))。

通过这种方式得到相移掩模100。

根据该实施方式4的相移掩模的制造方法，由于使用实施方式2的相移掩模底板，不会出现湿式蚀刻液对基板的破坏所引起的透明基板的透射率降低，能够缩短蚀刻时间，能够形成剖面形状、耐药性良好且背面反射率受到抑制的相移膜图案。因此，能够制造可精度良好地转印高精度的相移膜图案的相移掩模。以这种方式制造的相移掩模能够应对线和空间图案、孔图案、点图案的微细化。

实施方式5.

在实施方式5中，对显示装置的制造方法进行说明。显示装置能够通过进行将使用上述相移掩模底板10制造的相移掩模100或者通过上述相移掩模100的制造方法制造的相移掩模100放置于曝光装置的掩模台的工序(掩模放置工序)和在显示装置上的抗蚀剂膜对转印图案进行曝光转印的工序(曝光工序)而制造。该转印图案可以仅包含相移膜图案，也可以进一步包含对其他光学膜进行构图而成的图案(光学膜图案)。作为其他光学膜图案，例如，能够举出上述第二蚀刻掩模膜图案。在这种情况下，能够使相移膜图案与蚀刻掩模膜图案的层叠区域为遮光带。

以下，对各工序详细地进行说明。

1.放置工序

在放置工序中，将在实施方式3中制造的相移掩模放置与曝光装置的掩模台。在这里，相移掩模经由曝光装置的投影光学系统与在显示装置基板上形成的抗蚀剂膜对置配置。

2.图案转印工序

在图案转印工序中，向相移掩模100照射曝光光，将相移膜图案转印于在显示装置基板上形成的抗蚀剂膜。曝光光是包含从313nm～436nm的波长范围选择的多个波长的光在内的复合光、对313nm～436nm的波长范围进行滤光而选择的单色光。例如，曝光光是包含i线、h线和g线在内的复合光和i线的单色光。如果使用复合光作为曝光光，则能够提高曝光光强度而提高通过量，因而能够降低显示装置的制造成本。

根据该实施方式3的显示装置的制造方法，能够制造具有高清晰度、微细的线和空间图案、孔图案、点图案的高清晰的显示装置。

[实施例]

实施例1

A.相移掩模底板

为了制造实施例1的相移掩模底板，首先作为透明基板20，准备合成石英玻璃基板。

之后，将合成石英玻璃基板以主表面朝向下侧的方式搭载于托盘(未图示)，送入连续式溅镀装置的腔室内。

为了在透明基板20的主表面上形成相移膜30，首先，向第一腔室内导入氩气(Ar)、窒素(N₂)所构成的混合气体。然后，使用Mo、Zr、Si的比例为Mo：Zr：Si＝4：16：80所构成的ZrMoSi靶通过反应性溅镀，在透明基板20的主表面上以153nm的膜厚对含有钼、锆、硅、氮的ZrMoSiN的相移膜30进行成膜。

接着，将带相移膜30的透明基板20送入第三腔室内，向第三腔室内导入氩气(Ar)和氮气(N₂)的混合气体，通过反应性溅镀，形成在相移膜30上含有铬和氮的铬氮化物(CrN)。

接着，在使第四腔室内为规定的真空度的状态下，导入氩气(Ar)与甲烷的混合气体，通过反应性溅镀在CrN上形成含有铬和碳的铬炭化物(CrC)。

最后，在使第五腔室内为规定的真空度的状态下，导入氩气(Ar)与甲烷的混合气体和氮气(N₂)与氧气(O₂)的混合气体，通过反应性溅镀在CrC上形成含有铬、碳、氧、氮的铬碳氧氮化物(CrCON)。

通过以上方式，在相移膜30上形成了CrN层、CrC层、CrCON层的层叠构造的蚀刻掩模膜40。

通过这种方式得到在透明基板20上形成有相移膜30和蚀刻掩模膜40的相移掩模底板10。

关于所得到的相移掩模底板10的相移膜30的折射率与衰减系数，使用在设置于同一托盘而制作的合成石英玻璃基板的主表面上形成有相移膜30的带相移膜基板(虚设基板)，通过分光椭圆计(J.A.Woollam公司M-2000D)进行测定。

其结果是，ZrMoSiN的相移膜的折射率n为2.35(波长405nm)，满足2.20以上且2.57以下的条件。并且，衰减系数k为0.11(波长405nm)，满足0.10以上且0.25以下的条件。

并且，对于所得到的相移掩模底板10的相移膜30，通过Lasertec公司制造的MPM-100对透射率、相位差进行了测定。相移膜30的透射率、相位差的测定与上述情况同样地使用在设置于同一托盘而制作的合成石英玻璃基板的主表面上形成有相移膜30的带相移膜基板(虚设基板)。相移膜30的透射率、相位差通过在形成蚀刻掩模膜40之前将带相移膜基板(虚设基板)从腔室取出而进行测定。其结果是，透射率为50％(波长：405nm)、相位差为180°(波长：405nm)。

并且，通过模拟对使该相移膜的膜厚发生波动的情况下的背面反射率进行分析，当膜厚在30nm以下的范围内波动的情况下、代表波长下的反射率的最大值与最小值之差为18％(18个点)，达到了10％以上。并且，同样地通过模拟对透射率进行分析，当膜厚在30nm以下的范围内波动的情况下、代表波长下的透射率的最大值与最小值之差(透射率波动值)为4％(4个点)，相对于膜厚153nm(膜厚发生波动前)的405nm的波长光下的透射率(50％)为8％，达到了20％以下。

这样，对于实施例1中的相移掩模底板10而言，即使相移膜产生了膜厚波动，也能够抑制透射率相对于曝光光的代表波长的波动而具有所期望的高的透射率，并且能够进行良好的图案转印。并且，实施例1的相移膜在比膜厚180nm小的膜厚153nm具有上述光学特性，使用用于微细的图案形成。

B.相移掩模及其制造方法

为了使用如上所述地制造的相移掩模底板10制造相移掩模100，首先，在相移掩模底板10的蚀刻掩模膜40上使用抗蚀剂涂布装置来涂布光抗蚀剂膜。

之后，经过加热、冷却工序，形成了光抗蚀剂膜。

之后，使用激光描绘装置来描绘光抗蚀剂膜，经过显影、清洗工序在蚀刻掩模膜上形成孔径为1.5μm的孔图案的抗蚀剂膜图案。

之后，以抗蚀剂膜图案为掩模，利用包含硝酸铈铵和高氯酸在内的铬蚀刻液对蚀刻掩模膜进行湿式蚀刻，形成第一蚀刻掩模膜图案40a。

之后，以第一蚀刻掩模膜图案40a为掩模，利用将氟化氢铵与过氧化氢的混合溶液通过纯水稀释的蚀刻液对相移膜30进行湿式蚀刻，形成相移膜图案30a。该湿式蚀刻为使剖面形状垂直且形成所要求的微细的图案，以10％的过蚀刻时间进行。

之后，将抗蚀剂膜图案剥离。

之后，使用抗蚀剂涂布装置，以覆盖第一蚀刻掩模膜图案40a的方式涂布光抗蚀剂膜。

之后，经过加热、冷却工序形成了光抗蚀剂膜。

之后，使用激光描绘装置描绘光抗蚀剂膜，经过显影、清洗工序在第一蚀刻掩模膜图案40a上形成用于形成遮光带的第二抗蚀剂膜图案60。

之后，以第二抗蚀剂膜图案60为掩模，利用包含硝酸铈铵和高氯酸在内的铬蚀刻液对在转印图案形成区域形成的第一蚀刻掩模膜图案40a进行湿式蚀刻。

之后，将第二抗蚀剂膜图案60剥离。

通过这种方式，得到在转印图案形成区域形成有孔径为1.5μm的相移膜图案30a和在透明基板20形成有由相移膜图案30a与蚀刻掩模膜图案40b的层叠构造构成的遮光带的相移掩模100。

通过扫描电子显微镜对所得到的相移掩模的剖面进行观察。在实施例1中的相移掩模的剖面中，相移膜图案30a的边缘与透明基板20的主表面所成的角度为75°以上，具有接近垂直的剖面形状。在实施例1中的相移掩模上形成的相移膜图案30a具有能够充分地发挥相移效果的剖面形状。并且，在将相移膜30除去之后的露出的透明基板20的表面是平滑的，未确认到由透明基板20的表面粗糙造成的透射率降低。因此，能够得到在包含313nm以上且500nm以下的波长范围的光的曝光光、更具体而言，包含i线、h线和g线中至少任一者的复合光的曝光光中，具有优异的相移效果的相移掩模。

因此，将实施例1中的相移掩模设置于曝光装置的掩模台，对显示装置上的抗蚀剂膜进行曝光转印的情况下，也能够高精度地转印低于2.0μm的微细图案。

实施例2

A.相移掩模底板

在实施例2中，除了相移膜30之外，通过与实施例1同样的构造和方法，进行制造相移掩模底板10、相移掩模100的情况的模拟。在实施例2中，选择由ZrMoSiN类材料狗层的相移膜。

关于该ZrMoSiN的相移膜的光学特性，折射率n为2.45(波长405nm)，满足2.20以上且2.57以下的条件。并且，衰减系数k为0.11(波长405nm)，满足0.10以上且0.25以下的条件。并且，通过对相移膜30进行模拟，在膜厚为143nm时，透射率为49％(波长：405nm)，相位差为180°(波长：405nm)。

并且，通过模拟对使该相移膜的膜厚波动的情况下的背面反射率进行分析，当膜厚在30nm以下的范围内波动的情况下、代表波长下的背面反射率的最大值与最小值之差为20％，达到了10％以上。并且，同样地通过模拟对透射率进行分析，当膜厚在30nm以下的范围内波动的情况下、代表波长下的透射率的最大值与最小值之差(透射率波动值)为6％，相对于膜厚143nm(膜厚发生波动前)的405nm的波长光下的透射率(49％)为12％，达到了20％以下。

这样，实施例2中的相移掩模底板10即使在相移膜发生了膜厚波动的情况下，能够抑制透射率相对于曝光光的代表波长的波动而具有所期望的高的透射率，并且能够进行良好的图案转印。并且，实施例2的相移膜在比180nm膜厚小的143nm膜厚，具有上述光学特性，适合微细的图案形成。即，在通过对实施例2的相移膜进行构图而得到的相移掩模上形成的相移膜图案30a具有能够充分地发挥相移效果的微细的尺寸(宽度)。因此，在实施例2中，能够得到在包含313nm以上且500nm以下的波长范围的光在内的曝光光、更具体而言包含i线、h线和g线中的至少任一个的复合光的曝光光中，具有优异的相移效果的相移掩模。

因此，在将实施例2的相移掩模设置于曝光装置的掩模台，对显示装置上的抗蚀剂膜进行曝光转印的情况下，能够对低于2.0μm的微细图案高精度地进行转印。

比较例1

在比较例1中，除了相移膜30之外，以与实施例1同样的构造和方法进行制造相移掩模底板10、相移掩模100的情况下的模拟。在比较例1中，选用由ZrSiN类材料构成的相移膜。该由ZrSiN类材料构成的相移膜能够通过例如作为在上述实施例1中对相移膜进行成膜时的溅镀靶，使用对Zr与Si的比例进行调节从而能够得到所期望的折射率n和衰减系数k的ZrSi靶，通过反应性溅镀，在透明基板20的主表面上形成含有锆、硅、氮的ZrSiN的相移膜30而得到。

关于比较例1中的ZrSiN的相移膜的光学特性，折射率n为2.65(波长405nm)，不满足2.20以上且2.57以下的条件。并且，衰减系数k为0.09(波长405nm)，不满足0.10以上且0.25以下的条件。

并且，通过对该相移掩模底板10的相移膜30进行模拟，在膜厚为130nm时，透射率为50％(波长：405nm)，相位差为180°(波长：405nm)。

并且，通过模拟对使该相移膜的膜厚发生波动的情况下的背面反射率进行分析，当膜厚在30nm以下的范围内波动的情况下、代表波长下的背面反射率的最大值与最小值之差为23％，达到了10％以上。但是，同样地通过模拟对透射率进行分析，当膜厚在30nm以下的范围内波动的情况下、代表波长下的透射率的最大值与最小值之差(透射率波动值)为11％，相对于膜厚130nm(膜厚发生波动前)的405nm的波长光下的透射率(50％)为22％，没有达到20％以下。

这样，比较例1中的相移掩模底板10和使用该掩模底板制造的相移掩模100在相移膜发生膜厚波动的情况下，不能抑制透射率相对于曝光光的代表波长的波动，会与所期望的透射率存在偏差。并且，比较例1中的相移膜具有高透射的特性，但膜厚130nm下的背面反射率为24％，较高。因此，比较例1中的相移掩模底板10和相移掩模100不能起到所期望的相移功能，不能进行良好的图案转印。

比较例2

在比较例2中，除了相移膜30之外，以与实施例1同样的构造和方法进行制造相移掩模底板10、相移掩模100的情况下的模拟。在比较例2中，选用由MoSiN类材料构成的相移膜。该由MoSiN类材料构成的相移膜能够通过例如作为在上述实施例1中对相移膜进行成膜时的溅镀靶，对Mo与Si的比例进行调整从而得到所期望的折射率n和衰减系数k的MoSi靶，通过反应性溅镀，在透明基板20的主表面上形成含有钼、硅、氮的MoSiN的相移膜30而得到。

关于比较例2中的MoSiN的相移膜的光学特性，折射率n为2.30(波长405nm)，满足2.20以上且2.57以下的条件。另一方面，衰减系数k为0.28(波长405nm)，不满足0.10以上且0.25以下的条件。

并且，通过对该相移掩模底板10的相移膜30进行模拟，在膜厚为159nm时，透射率为22％(波长：405nm)，相位差为180°(波长：405nm)。

并且，通过模拟对使相移膜的膜厚发生变动的情况下的背面反射率进行分析，当膜厚在30nm以下的范围内波动的情况下、代表波长下的背面反射率的最大值与最小值之差为9％，没有达到10％以上。并且，同样地通过模拟对透射率进行分析，当膜厚在30nm以下的范围内波动的情况下、代表波长下的透射率的最大值与最小值之差(透射率波动值)为5％，相对于膜厚159nm(膜厚发生波动前)的405nm下的透射率(22％)为23％，没有达到20％以下。

通过这种方式，使用比较例2中的相移掩模底板10和使用该掩模底板制造的相移掩模100在相移膜发生膜厚波动的情况下，不能抑制透射率相对于曝光光的代表波长的波动，会与所期望的透射率存在偏差。因此，比较例2中的相移掩模底板10和相移掩模100不能起到所期望的相移功能，不能认为进行了良好的图案转印。

参考例1

在参考例1中，将相移膜30除去，通过与实施例1同样的构造和方法对制造相移掩模底板10、相移掩模100的情况进行模拟。在参考例1中，选择由MoSiN类材料构成的相移膜。该由MoSiN类材料构成的相移膜例如作为在上述实施例1中对相移膜进行成膜时的溅镀靶，使用对Mo与Si的比例进行了调整从而得到所期望折射率n和衰减系数k的MoSi靶，通过反应性溅镀，在透明基板20的主表面上形成含有钼、硅、氮的MoSiN的相移膜30而得到。

关于参考例1中的由MoSiN类材料构成的相移膜的光学特性，折射率n为2.12(波长405nm)，不满足2.20以上且2.57以下的条件。并且，衰减系数k为0.11(波长405nm)，满足0.10以上且0.25以下的条件。

并且，该相移掩模底板10的相移膜30通过进行模拟，在膜厚为182nm时，透射率为50％(波长：405nm)，相位差为180°(波长：405nm)。

并且，通过模拟对使该相移膜的膜厚波动的情况下的背面反射率进行分析，当膜厚在30nm以下的范围波动的情况下，代表波长下的背面反射率的最大值与最小值之差为9％，没有达到10％以上。并且，同样地通过模拟对透射率进行分析，当膜厚在30nm以下的范围内波动的情况下、代表波长下的透射率的最大值与最小值之差(透射率波动值)为3％，相对于膜厚182nm(膜厚发生波动前)的405nm下的透射率(50％)为6％，达到了20％以下。但是，参考例1的相移膜的折射率小，因而为了相对于405nm的波长光起到大致180°的相移功能，不得不增大膜厚而使膜厚为182nm。即，参考例1的相移膜的膜厚比180nm大，与实施例相比存在蚀刻时间变长的可能。在这种情况下，透明基板容易发生损伤，透明基板的主表面露出的区域内的曝光光的透射率不满足所期望的值的可能性变高。并且，在使用各向同性蚀刻即湿式蚀刻来形成空间图案或孔图案的情况下，在透明基板的主表面露出之前，在与膜厚方向垂直的方向上也发生蚀刻，因而如果膜厚大，则难以形成微细的图案。参考例1的相移膜并不足以形成微细的图案。

在以上实施例、比较例和参考例中使用的相移膜的材料只不过是一个例子。因此，在不脱离本发明的范围内，相移膜的材料不限于在上述实施例中使用的材料。并且，本发明并不排斥在比较例和参考例中使用的材料。只要满足本发明的构成要件，任何材料都能够起到与上述实施例同样的效果。

附图标记说明

10…相移掩模底板，20…透明基板，30…相移膜，30a…相移膜图案(形成了图案的相移膜)，40…蚀刻掩模膜，40a…第一蚀刻掩模膜图案，40b…第二蚀刻掩模膜图案，50…第一抗蚀剂膜图案，60…第二抗蚀剂膜图案，100…相移掩模。

Claims (17)

1.一种相移掩模底板，在透明基板上具有相移膜，其特征在于，

所述相移膜在曝光波长的代表波长下，透射率为30％以上且80％以下，衰减系数k为0.10以上且0.25以下，折射率n为2.20以上且2.57以下，

所述曝光波长的代表波长处于313～436nm的范围内，

所述代表波长在所述相移膜的表面反射率与波长的关系中，位于相邻的短波长侧的表面反射率的谷与相邻的长波长侧的表面反射率的峰之间，

所述相移膜含有过渡金属和硅。

2.根据权利要求1所述的相移掩模底板，其特征在于，

所述相移膜含有轻元素，所述轻元素的含有率为50原子％以上。

3.根据权利要求1或2所述的相移掩模底板，其特征在于，

所述相移膜为单层膜或由同一组分构成的层叠膜。

4.根据权利要求1或2所述的相移掩模底板，其特征在于，

所述相移膜的膜厚为180nm以下。

5.根据权利要求1或2所述的相移掩模底板，其特征在于，

对于所述相移膜而言，当膜厚在30nm以下的范围内发生波动的情况下，相对于所述代表波长的背面反射率的最大值与最小值之差为10％以上。

6.根据权利要求1或2所述的相移掩模底板，其特征在于，

对于所述相移膜而言，以膜厚在30nm以下的范围内发生了波动的情况下、所述代表波长下的透射率的最大值与最小值的差为透射率波动值时，所述透射率波动值相对于膜厚发生波动前的所述代表波长下的透射率的比例为20％以下。

7.根据权利要求1或2所述的相移掩模底板，其特征在于，

所述代表波长为405nm。

8.根据权利要求1或2所述的相移掩模底板，其特征在于，

在所述相移膜上具备相对于该相移膜而蚀刻选择性不同的蚀刻掩模膜。

9.一种相移掩模的制造方法，其特征在于，具有：

准备权利要求1至7中任一项所述的相移掩模底板的工序；

在所述相移膜上形成抗蚀剂膜，以从所述抗蚀剂膜形成的抗蚀剂膜图案为掩模而对所述相移膜进行湿式蚀刻，在所述透明基板上形成相移膜图案的工序。

10.一种相移掩模的制造方法，其特征在于，具有：

准备权利要求8所述的相移掩模底板的工序；

在所述蚀刻掩模膜上形成抗蚀剂膜，以从所述抗蚀剂膜形成的抗蚀剂膜图案为掩模而对所述蚀刻掩模膜进行湿式蚀刻，在所述相移膜上形成蚀刻掩模膜图案的工序；

以所述蚀刻掩模膜图案为掩模，对所述相移膜进行湿式蚀刻而在所述透明基板上形成相移膜图案的工序。

11.一种相移掩模，在透明基板上具有形成了图案的相移膜，其特征在于，

所述相移膜在曝光波长的代表波长下，透射率为30％以上且80％以下，衰减系数k为0.10以上且0.25以下，折射率n为2.20以上且2.57以下，

所述曝光波长的代表波长处于313～436nm的范围内，

所述代表波长在所述相移膜的表面反射率与波长的关系中，位于相邻的短波长侧的表面反射率的谷与相邻的长波长侧的表面反射率的峰之间，

所述相移膜含有过渡金属和硅。

12.根据权利要求11所述的相移掩模，其特征在于，

所述相移膜含有轻元素，所述轻元素的含有率为50原子％以上。

13.根据权利要求11或12所述的相移掩模，其特征在于，

所述相移膜为单层膜或由同一组分构成的层叠膜。

14.根据权利要求11或12所述的相移掩模，其特征在于，

所述相移膜的膜厚为180nm以下。

15.根据权利要求11或12所述的相移掩模，其特征在于，

对于所述相移膜而言，当膜厚在30nm以下的范围内发生波动的情况下，相对于所述代表波长的背面反射率的最大值与最小值之差为10％以上。

16.根据权利要求11或12所述的相移掩模，其特征在于，

对于所述相移膜而言，以膜厚在30nm以下的范围内发生了波动的情况下、所述代表波长下的透射率的最大值与最小值的差为透射率波动值时，所述透射率波动值相对于膜厚发生波动前的所述代表波长下的透射率的比例为20％以下。

17.一种显示装置的制造方法，其特征在于，

具有曝光工序，在该曝光工序中，将通过权利要求9或10所述的相移掩模的制造方法得到的相移掩模或者权利要求11至16中任一项所述的相移掩模放置于曝光装置的掩模台，将在所述相移掩模上形成的转印图案曝光转印于在显示装置基板上形成的抗蚀剂。

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