201245812 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種例如用於洛a m j用歹、及日日顯不裝置等平板顯示器
(Flat Panel Display :以下稱為「F 製造方法、圖案轉印方法及顯示裝置之二製:的先罩之 【先前技術】 目前，作為液晶顯示裝置所採用之方式，有va(垂直對 準，Vertical A丨ignment)方式及lps(共平面切換，化piane Switching)方式等。藉由應用該等方式可提供液晶之反應 較快且提供充分之視角的優異動態圖像。又，藉由於應用 該等方式之液晶顯示裝置之像素電極部使用透明導電膜之 線與空間之圖案，即使用線與空間圖案（Hne and space pattern)，可實現響應速度及視角之改善。 近年來，為了進而提高液晶之響應速度及視角而對將線 與二間圖案之線寬（CD(Critical Dimension，臨界尺寸））微 細化之像素電極有著需求（needs)(例如參照專利文獻丨）。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]曰本專利特開2007-206346號公報 【發明内容】 [發明所欲解決之問題] 通常’為了形成液晶顯示裝置之像素部等之圖案而實施 光微影步驟《於光微影步驟中’於對形成於所蝕刻之被加 工體上之抗蝕膜’使用光罩轉印特定之圖案，並使該抗蝕 162970.doc 201245812 膜顯影而形成抗蝕圖案之後，將該抗蝕圖案作為遮罩進行 被加工體之餘刻。 例如’於上述液晶顯示裝置中，存在使用於透明導電膜 上形成有線與空間圖案者（梳型像素電極等）之情形，而作 為用於形成其之光罩’使用所謂之二元遮罩（binary mask) ° 一元遮罩係藉由將形成於透明基板上之遮光膜圖 案化而包括遮住光之遮光部（黑色）以及透過光之透光部（白 色）之雙ρό光罩。於使用二元遮罩形成線與空間圖案之情 形時，係使用將形成於透明基板上之線圖案（Hne pattern) 於遮光σ卩形成且將空間圖案（Space pattern)於透光部形成的 二元遮罩。 此處，要求較先前更微細地形成此種線與空間圖案之間 距寬度。例如，於VA方式之液晶顯示裝置中，若將透明 導電膜之像素電極之間距寬度微細化，則可獲得如下優 點：於液晶顯示裝置中透過率提高，可降低背光之照度且 獲得明亮之圖| ;或者可提高圖像之對比度。再者，由於 間距寬度為線寬與空間寬度之合計值，因此若將間距寬度 微細化，則可將線及/或空間之寬度微細化。 又於VA方式以外之方式中，例如於iPS方式中，亦非 常期待可形成微細化之線與空間圖案。進而，於上述用途 之外亦要求顯示裝置之配線圖案等使用較先前更微細之線 與空間圖案。 然而’於減小形成於光罩中之線與空間圖案之間距寬度 方面’存在以下課題。於經由光罩之線與空間圖案而向形 162970.doc 201245812 成於被加工體上之抗蝕膜照射光罩之透過光之情形時，若 間距寬度較小，則與此對應，光透過之空間寬度較小，進 而’光之繞射之影響變顯著《其結果為，照射至抗蝕膜之 透過光之光強度之明暗之振幅減小，且照射至抗蝕膜之合 什透過光量亦減少。於由正（positive)型抗蝕劑形成抗蝕膜 之情形時，該抗蝕膜藉由光照射而反應，從而該抗蝕膜之 溶解性提高，該部分藉由顯影液而除去，但是，照射至欲 除去之部分之光量減少意味著無法獲得所需之圖案寬度。 進而’作為光罩之轉印用圖案而形成之線與空間圖案之 尺寸设sf必須考慮下述側向钮刻（side etching)寬度。即， 於對被加工體進行蝕刻加工時，必須考慮因側向蝕刻而產 生之線部之尺寸減少部分’並預先將與該減少部分相當之 尺寸附加至光罩之線圖案（於本申請案中，將該附加部分 稱為「側向蝕刻寬度」，詳情於以下敍述）^尤其於應用濕 式#刻（wet etching)之情形時不可忽略該尺寸變化部分。 再者，由此而應附加之尺寸即便間距寬度較小其亦為同 專’故伴隨線與空間圖案微細化而間距寬度減少，轉印用 圖案之開口面積減少。即，下述轉印用圖案之空間寬度Ms 相對於線寬Ml之比例（MS/ML)減小。 因為此種理由’若使用具有微細之線與空間圖案之光罩 進行曝光，則到達至被加工體之透過光之光量降低而光強 度分佈平坦化。而且，即便使抗蝕膜顯影，亦無法形成作 為用於蚀刻被加工體之遮罩的抗蝕圖案。換言之，因為線 與空間之間距寬度之減少而無法獲得充分之解像度。 162970.doc 201245812 使用圓1〜圖3說明該點。 圖1係例示光罩100'所包括之轉印用圖案1〇2ρ·之平面放 大圖。轉印用圖案102ρ’係藉由將形成於透明基板ι〇ι·上之 例如遮光膜或半透光膜等光學膜圖案化而形成。圖2係表 示使用圖I所例示之光罩1 〇〇’之顯示裝置之製造步驟之一步 驟之概略圖。於圖2中’（a)係表示經由光罩1〇〇·向抗蝕膜 203照射曝光光之情況，（b)係表示使經曝光之抗蝕膜2〇3顯 影而形成抗蝕圖案203p之情況，（c)係表示將抗蝕圖案2〇3p 用作遮罩而對被加工體（形成於基板2〇1上之圖案化對象薄 膜）202進行濕式蝕刻從而形成膜圖案2〇2p之情況，（d)係表 示將抗蝕圖案203p剝離之情況。又，圖3係表示伴隨圖j所 例示之轉印用圖案102p，之間距寬度p之微細化而產生抗蝕 劑除去不良之情況之概略圖。 圖1係例示作為轉印用圖案1 〇2p，而形成之間距寬度p為 8 μηι之線與空間圖案之平面放大圖。此處，側向蝕刻寬度 α為0.8 μηι。即，於圖2(b)〜圖2(c)中對被加工體2〇2進行濕 式蝕刻時，被加工體202自作為蝕刻遮罩之抗蝕圖案2〇3p 之側面側起與蝕刻液接觸，接受所謂之側向蝕刻，因此而 產生之尺寸變化部分為0·8 μπι(各單側為〇·4 μηι)。即，計 入（假定）蝕刻製程中之0.8 μιη程度之線寬減少而預先附加 0.8 μπι程度之抗蝕圖案之線寬（各單側為〇4 μπι)。側向蝕 刻寬度α之量根據所應用之蝕刻條件而變動，但若蝕刻條 件固定’則側向钮刻寬度α基本不t受到轉印用圖案1〇2ρ， 之間距寬度Ρ影響》 162970.doc 201245812 使用具有圖1所例示之轉印用圖案1 〇2p，之光罩1 〇〇'，藉 由大型光罩曝光裝置（未圖示），向被加工體2〇2上之抗蝕膜 203照射曝光光（圖2(a)) ’並進行顯影，對在此時所獲得之 抗蝕圖案203p(圖2(b))之剖面形狀進行評價。圖3係表示藉 由模擬（simulation)而形成之抗蝕圖案203p之剖面形狀。作 為模擬條件’將構成轉印用圖案l〇2p'之遮光膜之光學密度 設為3.0以上，將曝光裝置之光學系統之數值孔徑να設為 0.08 ’將光學系統之<照明光學系統之να與投影光學系統 之ΝΑ之比）設為0.8，將g線/h線/i線之曝光波長強度比設為 1:1:1，基板201之材料為Si〇2，抗蝕膜203之材料為正型抗 蝕劑，且將抗蝕膜203之膜厚設為1.5 μιη。又，自8 μηι起 至4 μηι為止使轉印用圖案l〇2p'之間距寬度ρ以i μηι為單位 依序減少而進行模擬。再者’由於側向蝕刻寬度為〇8 μΐϋ ’因此轉印用圖案102ρ，之線寬Μι^Ρ/2+0.8 μπι，空間 寬度 Ms 為 Ρ/2-0.8 μηι。 上述模擬之條件係考慮標準LCD(液晶顯示器，Liquid Crystal Display)用曝光機所具備之性能而設定。例如，數 值孔徑NA可處於〇.〇6〜0.10之範圍，σ可處於0.5〜1.〇之範 圍。此種曝光機通常可將約3 μιη作為解像極限《為了更廣 泛地覆蓋曝光機’可使數值孔徑ΝΑ處於0.06〜0.14或 0·06〜0.15之範圍。 於圖3中’從上至下依序排列間距寬度ρ依序減少時（自8 μηι起至4 μηι為止以1 μηι為單位依序減少時）之抗蝕圖案 203ρ之形狀之變化β可知隨著間距寬度ρ減少’藉由曝光 162970.doc 201245812 引起之光反應而產生之抗蝕膜203之除去量減少，抗蝕圖 案203p之起伏變緩。而且可知，於間距寬度p達到6 μιη以 下時’抗蝕劑除去不良變顯著，抗蝕圖案2〇3ρ之相鄰線部 相互連結。於該情形時，即便將該抗触圖案2〇3ρ用作遮罩 而對被加工體202進行濕式蝕刻，亦難以形成具有所需之 線與空間圖案之膜圖案202ρβ其較大之一原因認為在於： 由於間距寬度Ρ減小而轉印用圖案1〇2〆之空間寬度Ms相對 於線寬ML之比例（MS/ML)減小，從而透過光罩1 〇〇,而到達 至抗蝕膜203之曝光光之照射光量不足。 此處’為了提高曝光時之解像度而進行更微細之圖案 化，考慮應用作為先前之LSI(大型積體電路，iarge_scale integration)製造用技術等而開發之各種方法。例如考慮採 用將曝光裝置所包括之光學系統之數值孔徑擴大、進行曝 光光之短波長化、進行曝光光之單一波長化以及進行光罩 之相位偏移遮蔽化等方法。然而，為了使用該等方法不僅 需要巨大投資導致無法取得與市場所期望之產品價格之整 合性，而且直接應用於顯示裝置所使用之大面積被加工體 於技術方面亦不方便或不合理。 再者，於微細化之線與空間圖案之轉印中’如上所述之 透過光量之減少成為問題，對此或許亦會考慮例如將光微 影步驟中之曝光量進而增加至先前以上，從而增加透過光 之強度。然而，為了增加曝光量，必須提高曝光裝置之光 源之輸出’或者增加照射時間，從而招致進一步之設備投 資或耗能增大，又，就生產效率降低方面而言亦不利。 I62970.doc 201245812 本發明係繁於上述情況研究而成者，其目的在於提供一 種即便於在被加工體上形成微細之間距寬度之線與空間圖 案之情形時亦可幾乎無需追加投資而進行圖案化之光罩之 製造方法、圖案轉印方法及顯示裝置之製造方法。 [解決問題之技術手段] 本發明之第1態樣係一種光罩之製造方法，該光罩係於 透明基板上具有包含間距寬度p之線與空間圖案之轉印用 圖案， 該光罩之製造方法係藉由使用上述光罩之曝光，將上述 轉印用圖案轉印至形成於被加工體上之正型抗蝕膜而形成 抗姓圖案’並藉由將上述抗蝕圖案用作遮罩之蝕刻，於上 述被加工體上形成線寬Wl、空間寬度線與空間之膜 圖案；且 基於蝕刻上述被加工體時之蝕刻條件設定側向蝕刻寬度 α > 基於上述膜圖案之線寬WL、空間寬度”3之各者與上述 側向蝕刻寬度α，設定上述抗蝕圖案之線寬Rl與空間寬度 Rs ; 基於具有上述所決定之線寬Rl與空間寬度心之抗蝕圖 案，決定上述曝光時之曝光條件、以及上述轉印用圖案之 線寬ML與空間寬度Ms; 且’上述轉印用圖案之線寬Ml與上述所決定之線寬 不同，上述轉印用圖案之空間寬度^^與上述所決定之空間 寬度Rs不同。 162970.doc -10- 201245812 本發明之第2態樣係如第1(態樣之光罩之製造方法，其中 基於上料祕件之決；^決定上述轉㈣職之線寬 與空間寬度Ms » 樣之光罩之製造方法，其中 L與空間寬度Ms之決定而決 本發明之第3態樣係如第1態 基於上述轉印用圖案之線寬M 疋上述曝光條件。 本發明之第4態樣係如第i〜第3態樣中任一態樣之光罩之 製造方法，其中上述轉印用圖案之線寬Μη、於上述抗㈣ 案之線寬;且 上述轉印用圖案之空間寬度％大於上述抗触圖案之空間 寬度 本發明之第5態樣係如第丨〜第4態樣中任一態樣之光罩之 製造方法’其中於將用於上述曝光之光之波長之中間值設 為Mum)，用於上述曝光之曝光裝置之光學系統之數值孔
徑設為ΝΑ時，上述轉印用圖案之間距寬度以卜⑷滿足 2R (其中 ’ R=〇.61(k/NA)xl/i〇〇〇)。 本發明之第6態樣係如第丨〜第5態樣中任一態樣之光罩之 製造方法，其中上述間距寬度p為6 μιη以下。 本發明之第7態樣係如第丨〜第6態樣中任一態樣之光罩之 製造方法’其中上述轉印用圖案係將遮光膜圖案化而成。 本發明之第8態樣係如第丨〜第6態樣中任一態樣之光罩之 製造方法，其中上述轉印用圖案係將半透光膜圖案化而 成。 162970.doc 201245812 =發明之第9態樣係如第卜第6態樣中任—態樣之光罩之 製造方法’其中上述轉印用圖案係將半透光膜圖案化而 成；且 透過上述透明基板之曝光光與透過上述透明基板及上述 轉印用圖案之曝光光之相位差為9〇度以下。 本發明之第10態樣係如第丨〜第9態樣中任一態樣之光罩 之製造方法，其中包括如下步驟，即，藉由光微影法將形 成於上述透明基板上之遮光膜或半透光膜圖案化，形成上 述所决疋之線寬ML、空間寬度ms之上述轉印用圖案。 本發明之第11態樣係一種圖案轉印方法，其係經由利用 第10態樣之製造方法所得之光罩向上述正型抗蝕膜照射具 有i線〜g線之波長帶之曝光光。 本發明之第12態樣係一種顯示裝置之製造方法，其包括 如下步驟： 經由利用第10態樣之製造方法所得之光罩向上述正型抗 触膜照射具有i線〜g線之波長帶之曝光光而轉印上述轉印 用圖案，從而於上述被加工體上形成上述抗蝕圖案；及 藉由將上述抗姓圖案用作遮罩之姓刻，於上述被加工體 上形成線寬WL、空間宽度Ws之線與空間之上述膜圖案。 本發明之第13態樣係一種顯示裝置之製造方法，其係使 用具有線寬Ml、空間宽度Ms、間距寬度p之線與空間之轉 印用圖案的光罩，形成線寬Rl、空間寬度Rs(此處，Rl> Ml，Rs < Ms)、間距宽度P之線與空間之抗蝕圖案，並藉 由進行將上述抗蝕圖案作為遮罩之蝕刻而於被加工體上形 162970.doc -12· 201245812 成線與空間圖案。 •[發明之效果] 根據本發明之光罩之制 之製1^•方法、圖案轉印方法及顯示裝 之、方法，即便於在被加卫體上形成微細之間距寬度 之線與空間圖案之情形時，亦可幾乎無需追加投資而進行 圖案化。 【實施方式】 "基於上述内容，說明如下步驟例：藉由使用光罩之曝 "將轉I3用圖案轉印至形成於被加工體上之正型抗钱膜 形成抗蝕圖案’並藉由將抗蝕圖案用作遮罩之蝕刻，於 被加工體上形成線寬Wl、空間寬度Ws之線與空間之膜圖 案。 圖4係表示使用本實施形態之光罩⑽的顯示裝置之製造 v驟之步驟之流程圖。於圖4中，⑷係表示經由光罩⑽ 向抗姓膜203照射曝光光之情況，⑻係表示使經曝光之抗 姓膜203顯影而形成抗#圖案2G3p之情況，⑷係表示將抗 蝕圖案203p用作遮罩而對被加工體（形成於基板2〇1上之圖 案化對象薄膜）2〇2進行濕式蝕刻從而形成膜_案汕补之情 況’（d)係表示將抗蝕圖案2〇3p剝離之情況。 再者，此時，將所使用之光罩1〇〇之轉印用圖案〗〇2p之 線寬设為ML，且將空間寬度設為Ms，進而將使用該光罩 100而形成於被加工體202上之抗蝕圖案203p之線寬設為 Rl ’且將空間寬度設為Rs。藉由以下步驟，可決定使用何 種Rl、Rs能獲得被加工體202所需之線與空間圖案，並且 162970.doc 201245812 可决疋為此應準備具有何種ML、Ms之轉印用圖案1 〇2p。 只要使用濕式蝕刻，被加工體（作為蝕刻對象之透明導 電膜等薄膜）202之線寬就會受到側向蚀刻之影響，因此尺 寸小於抗蝕圖案之線寬RL。由於該尺寸減少部分必然存 在’因此將被加工體202圖案化而成之膜圖案2 〇2p中之線 宽…!^小於抗蝕圖案2〇3p之線寬RL。又，膜圖案2〇215中之 空間寬度Ws大於抗触圖案203p之空間寬度rs(參照圖 4(c))。 此處，若將側向触刻引起之尺寸變化部分設為側向蝕刻 宽度α ’則如下所述》 膜圖案202ρ之線寬WL<抗蝕圖案203ρ之線寬Rl(=wl+c〇 膜圖案202p之空間寬度Ws >抗蝕圖案之空間寬度 Rs(=Ws-a) 因此’光罩100必須於抗蝕膜203上形成具有線寬趴、空 間寬度Rs之線與空間之抗蝕圖案203p。此時，與先前之光 罩100'相同，亦考慮將轉印用圖案l〇2p所包括之線與空間 圖案之線寬ML與空間宽度Ms分別設定為與抗蝕圖案203p 所包括之線與空間圖案之線寬RL與空間寬度rs相同。 即， 亦考慮設為轉印用圖案102p之線寬ML =抗蝕圖案203p之 線寬RL ’且轉印用圖案l〇2p之空間寬度Ms=抗蝕圖案203p 之空間宽度Rs »再者，間距寬度P於光罩100之轉印用圖案 102p、抗蝕圖案203p以及加工被加工體202而成之膜圖案 202p之任一者中均為固定。 162970.doc 201245812 此處，考慮將欲獲得之膜圖案202p之線與空間圖案之間 距寬度P(即光罩100之轉印用圖案102p之間距寬度p、抗傲 圖案203p之間距寬度P)微細化。此時，即便欲獲得之膜圖 案202p之線寬貿^咸小’若蝕刻條件固定，則側向蝕刻寬 度α之尺寸不會變化。因此，若將間距寬度p微細化，則與 抗蝕圖案203ρ之線寬RL之尺寸減少相比，空間寬度Rs之尺 寸迅速減小。結果’必須形成空間寬度Ms非常小之線與空 間圖案作為光罩100之轉印用圖案l〇2p。 然而，光罩100之轉印用圖案102p雖可藉由將形成於光 罩100所包括之透明基板1〇1上之遮光膜（例如相對於曝光 光之i線〜g線而光學密度OD為3.0以上之膜）等圖案化而形 成’但形成微細之空間寬度Ms並非易事。其原因在於其接 近或低於繪圖裝置之解像極限尺寸（例如0.54 〇 μιη)。 又’即便假如繪圖裝置之問題得以解決而可形成空間寬 度Ms較微細之（例如低於i μιη)線與空間圖案作為轉印用圖 案102ρ ’亦難以使用該光罩丨〇〇形成尺寸與轉印用圖案 102ρ相同之抗触圖案2〇3ρ。其原因在於：光罩所具有 之空間寬度Ms之尺寸較小，空間寬度Ms接近曝光波長（通 常為1線〜g線），因此微細縫隙引起之光之繞射之影響變顯 著，從而無法透過能使抗蝕膜203感光之充分之光量。 結果’若欲作為膜圖案202p而獲得之線與空間微細化， 則形成於光罩100之轉印用圖案102ρ亦微細化，因此無法 使用光罩100形成膜圖案2〇2ρ。 因此’本發明者對可於被加工體2〇2上形成此種間距寬 162970.doc 201245812 度p較微細之線與空間圖案之光罩之製造方法'圖案轉印 方法及顯示裝置之製造方法進行了潛心研究。 結果得出如下見解：於無法避免側向蝕刻寬度α之存在 之狀況下’藉由使用光罩1〇〇之轉印用圖案1〇2ρ中之線與 空間圖案（線寬ML、空間寬度Ms)，而形成尺寸與此不同之 抗触圖案（線寬rl、空間寬度Rs)2〇3p，可解決上述課題。 即’得出如下見解： 右設為轉印用圆案之線寬Ml=抗蝕圖案之線寬遮罩 偏差β， 轉印用圖案之空間寬度Ms=抗蝕圖案之空間寬度Rs_遮罩 偏差β， 且使e亥遮罩偏差β為例如負值，則 即便於形成間距寬度Ρ較小之線與空間圖案之情形時， 亦可控制（例如擴大）光罩100所具有之轉印用圖案中之 空間宽度Ms，從而可抑制透過空間部之透過光量降低，藉 此可解決上述課題。再者，遮罩偏差（_k “as扉指轉 印用圖案U)2P與抗蝕圖案㈣之尺寸差，其既可為正值亦 可為負值’但根據本發明，遮罩偏差係不為零之值。遮罩 偏差β之值例如可藉由調整曝光時之照射光量(曝光光之照 度與照射時間之積)而控制。即’於圖4中係表示轉印用圖 案1〇2Ρ使㈣光膜之情料使_而可形成所需之 間圖案。 ' 以下表不基於上述見解而完成之本中請案發明之各種態 I62970.doc 201245812 (第1態樣） 本發明之第1態樣係一種光罩100之製造方法，該光罩 100於透明基板101上具有包含間距寬度P之線與空間圖案 之轉印用圖案102p，且 • 該光罩100之製造方法係藉由使用光罩100之曝光，將轉 印用圖案102p轉印至形成於被加工體202上之正型抗钱膜 203而形成抗蝕圖案2〇3p，並藉由將抗蝕圖案2〇3p用作遮 罩之触刻，於被加工體202上形成線寬Wl、空間寬度之 線與空間之膜圖案202p;上述光罩1〇〇之製造方法係， 基於钱刻被加工體202時之蝕刻條件設定側向蝕刻寬度 α ； 基於膜圖案202ρ之線寬WL、空間寬度ws之各者與側向 触刻寬度α，設定抗触圖案203p之線寬rl與空間寬度rs ; 基於具有所決定之線寬RL與空間寬度Rs之抗蝕圖案 2〇3p，決定曝光時之曝光條件以及轉印用圖案1 〇2p之線寬 ML與空間寬度Ms ; 且，轉印用圖案102p之線寬Ml與上述所決定之線寬Rl 不同，上述轉印用圖案之空間寬度]^3與上述所決定之空間 寬度Rs不同。 ~ 於上述内容中，蝕刻較佳為應用濕式蝕刻。而且，以 下’側向蝕刻寬度α為正值（α > 0)。 再者，關於間距寬度Ρ如下所述。 間距寬度Ρ=膜圖案之線寬WL+空間寬戶w
S =抗蝕圖案之線寬RL+空間寬度Rs 162970.doc 17- 201245812 =轉印用圖案之線寬ML+空間寬度Ms 於間距寬度P為例如6 μιη以下時，本態樣之效果顯著。 (第2態樣） 當決定側向蝕刻寬度α時，基於該側向蝕刻寬度α，決定 需要如何設定抗蝕圖案2〇3ρ之線寬RL與空間寬度Rs之值。 繼而，決疋用於形成具有該線寬Rl與空間寬度1之抗蝕圖 案203p之曝光條件以及轉印用圖案1〇2p之尺寸。 於第2態樣中，基於曝光條件之決定而決定轉印用圖案 之線寬ML與空間寬度Ms。即，首先決定所需之曝光條件 (照射光量及照射時間）’並於該條件下決定合適之轉印用 圖案。 當曝光條件決定時，藉此決定遮罩偏差P(肸〇)。遮罩偏 差P可藉由曝光模擬而預估。或者亦可應用複數個曝光條 件，藉由具有轉印用圖案之線寬仏、空間寬度Ms之複數 個光罩1〇〇進行轉印測試’並求出所獲得之抗蝕圖案2〇3p 之線寬RL與空間寬度Rs，藉此解析相互之相關關係。 再者，如下所述，轉印用圖案1〇2p可藉由遮光膜而形 成’亦可藉由半透光膜而形成。對於使用哪一者以及藉由 半透光膜形成之情料之其透過率，可預先決^。而且， 於上述曝光模擬中，可使用該所決定之透過率。 (第3態樣） 與第2態樣相反，亦可基於轉印用g#iG2p之線寬〜盘 空間宽度⑷之決;t而決定曝光條件。即，亦可首先決定二 適之轉印㈣案，並於該條件下決定所需之曝光條件（照 I62970.doc 201245812 射ϋ或照射時間卜再者’此時亦考慮轉印用圖案⑽p 所具有之透過率之情況與上述第2態樣相同。 此處’曝光條件包括照射光量。該照射光量根據曝光裝 置之光源之照度與照射時間之積而定。照射時間與相對於 整個照射面之掃描曝光所需之時間相關。可決定曝光裝置 能照射之照度，並基於此而決定照射時間（以及掃描曝光 所需之時間）。或者基於所需之照射時間決定照度。 (第4態樣） 作為決定遮罩偏差β之曝光條件，如上所述例如可列舉 照射光量。照射光量根據照度與照射時間之積而定。於如 顯示裝置般被加工體202具有較大面積且需要向該較大面 積照射光之步驟中，主要進行掃描曝光較為有利。於該情 形時，照射時間相關於光源與被加工體2〇2之相對移動速 度。因此，若使遮罩偏差β之值為負值而增大照射光量， 則可減少掃描曝光所需之時間。該點於量產方面極為有 利。 因此，較佳為 轉印用圖案102ρ之線寬ml小於抗钱圖案1 〇3ρ之線寬 RL(ML<RL)， 轉印用圖案102p之空間寬度Ms大於抗蝕圖案1〇3p之空間 寬度 Rs(Ms〉Rs)， 即，較佳為使遮罩偏差β為負值。 此處’於決定遮罩偏差β時需要決定曝光條件。此時， 可決定曝光裝置能照射之照度’並基於此而決定照射時間 162970.doc 201245812 (以及掃描曝光所需之時間）。或者基於所需之照射時間決 定照度。 (第5態樣） 於本實施形態中’在欲實現先前方法難以形成之程度之 微細之間距宽度P時’可獲得顯著效果。即，作為微細圖 案之解像極限之尺寸可根據瑞利（Rayleigh)公式而獲得， 因此可如下考慮。
於將用於曝光光之波長之中間值設為X(nm)、用於曝光 之曝光裝置之光學系統之數值孔徑設為NA時，而轉印用 圖案102ρ之間距寬度Ρ(μπι)滿足 2R (其中，R=kx(X/NA)xl/1000) 時，可獲得顯著效果。再者’ k為0.61(根據Rayleigh之解 像極限）’波長λ為曝光光之波長（365〜436 nm)。此處可使 用曝光光之波長之中間值’例如設為4〇〇 nm。數值孔徑 NA處於0.06〜0.14之範圍，例如可設為〇〇8。此處使間距 寬度為R(=kx(k/NA)xl/1000)之「2倍」以下之理由在於間 距宽度P為線寬ML與空間寬度Ms之合計值。 (第6態樣） 若考慮到通常使用之曝光裝置之波長帶為365〜436 nm(中間值為4〇〇 nm) ’並且光學系統iNA為〇 〇8，則於實 現間距宽度PS6 μιη之微細圖案時，可獲得顯著效果。進 而，於實現間距寬度5 μιη之微細圖案時，可獲得更顯 著之效果。 162970.doc •20- 201245812 (第7態樣） 形成於光罩100中之轉印用圖案102?之光學特性具有自 由度，例如，轉印用圖案l〇2p可為具有遮光性者。即，轉 印用圖案102p可藉由光微影法將形成於透明基板1〇丨上之 遮光膜圖案化而形成。 此處，遮光性係表示實質上不透過曝光光，例如表示對 於曝光光之代表波長i線而光學密度〇D為3·〇以上。 再者，遮光膜例如可藉由實質上包括鉻（Cr)之材料等形 成。此時’若於遮光膜之表面積層Cr化合物（Cr〇、Cr>c、
CrN等），則可使轉印用圖案102p之表面具有抗反射功能。 (第8態樣） 轉印用圖案102ρ並不限定於為如上述般具有遮光性者之 情形，而亦可具有半透光性。即，轉印用圖案1〇2ρ亦可藉 由光微影法將形成於透明基板1〇1上之半透光性膜（半透光 膜）圖案化而形成。 此處，半透光性係表示透過曝光光之一部分。例如對於 曝光光之代表波長i線，較佳為使透過率為卜3〇%，更佳為 1〜20%，進而較佳為2〜1〇%。為此種光透過率範圍時，形 成於被加工體202上之抗蝕圖案203p之侧面形狀不會過度 傾斜，從而易於控制蝕刻時之線寬。 再者’半透光膜可藉由包含鉻（Cr)之材料例如氮化鉻 (CrN)、氧化鉻（cr〇)、氧氮化鉻（CrON)、氟化鉻（CrF)等鉻 化合物等或者金屬石夕化物（MoSix、MoSiO、MoSiN、 MoSiON ' TaSix等）形成。 I62970.doc 21 · 201245812 (第9態樣） 於轉印用圖案102p為具有半透光性者之情形時，較佳為 該半透光膜之曝光光之相位偏移量為9〇度以下。即，較佳 為透過透明基板101之曝光光與透過透明基板1〇1及轉印用 圖案102p之曝光光之相位差為9〇度以下。例如，於曝光光 之代表波長為i線時’上述相位差較佳為9〇度以下，更佳 為60度以下。 該點係基於發明者之如下研究結果：於透過轉印用圖案 l〇2p之曝光光與透過透明基板1〇1之曝光光之相位差超過 90度例如接近1 80度時’形成於被加工體202上之抗钱圖案 203p之形狀不會良化’而存在接近圖案連結之非解像狀態 之傾向》其原因認為在於：半透光膜之相位偏移效果會使 到達至抗蝕膜203之光增加的優點減少。 (第10態樣） 於實施設定轉印用圖案l〇2p之線寬ML與空間寬度Ms之 設計步驟之後’實施光微影步驟，藉此可製造上述光罩 100。圖6係表示本實施形態之光罩之製造步驟之流程圖。 首先，準備於透明基板101上依序積層有光學膜（上述遮 光膜或半透光膜）102及抗蝕膜103之光罩用基底l〇〇b。繼 而，藉由雷射繪圖機等對光罩用基底l〇〇b進行繪圖，使抗 蝕膜103部分性地感光（圖6(a))。繼而，向抗蝕膜1 〇3供給 顯影液而實施顯影，形成覆蓋轉印用圖案1 02p之線部之形 成預定區域的抗触圖案103p(圖6(b))。繼而，將所形成之 抗蚀圖案103p作為遮罩，触刻光學膜102而形成轉印用圖 162970.doc • 22- 201245812 案102p(圖6(c))。繼而，除去抗蝕圖案1〇3p ,完成本實施 形態之光罩100之製造（圖6(c))。 再者，透明基板丨0係構成為例如包括石英（Si02)玻璃或 包含Si02、ai2o3、b2〇3、R〇(R為鹼土類金屬）及心〇(心為 鹼金屬）等之低脹玻璃等之平板。透明基板101之主表面（表 面及背面）係進行研磨等而平坦且平滑地構成。透明基板 1〇1例如可係一邊為約500 mm〜1300 mm之方形。透明基板 1 〇 1之厚度例如可為約3 mm〜13 mm。 又，抗蝕膜103可藉由正型抗蝕劑而形成。此時，例如 可使用狭縫式塗佈機（sHt c〇ater)或旋轉式塗佈機（sph coater)等方法。 (第11態樣） 如圖4及圖5所示，藉由使用具有遮光性或半透光性之轉 印用圖案102p之光罩100，可將轉印用圖案1〇2口轉印至被 加工體202上之抗蝕膜2〇3從而形成抗蝕圖案2〇3f^ (圓4係 表不轉印用圖案102ρ為遮光性膜之情形，圖5係表示為半 透光膜之情形） 此時，實施如下步驟：經由包括上述遮光性或半透光性 之轉印用圖案之光罩1〇〇，向正型抗蝕膜2〇3照射具有丨線 〜g線之波長帶之曝光光而轉印轉印用圖案1〇2ρ(圖氕幻、圖 5(a)) ’並使抗钱膜203顯影從而於被加工體2〇2上形成抗姓 圖案 203ρ(圖 4(b)、圖 5(b))。 再者，於對抗蝕膜203進行曝光時’藉由控制照度或照 射時間之至少-者而使抗触圓案2〇3ρ之線寬&大於轉印用' I62970.doc •23· 201245812 圖案102p之線寬ML ’且使抗蝕圖案203p之空間寬度Rs小於 轉印用圖案102p之空間寬度Ms。 (第12態樣） 如圖4及圖5所示，藉由使用具有遮光性或半透光性之轉 印用圖案102p之光罩100，可將被加工體202加工為所需之 形狀之膜圖案202p。 此時係實施如下步驟：經由上述遮光性或半透光性之光 罩100，向正型抗蝕膜203照射具有i線〜g線之波長帶之曝 光光而轉印轉印用圖案l〇2p(圖4(a)、圖5(a))，並使抗触膜 2〇3顯影從而於被加工體202上形成抗蝕圖案203p(圖4(b)、 圖 5(b)); 藉由將抗蝕圖案203p用作遮罩之蝕刻，於被加工體2〇2 上形成線寬WL、空間寬度Ws之線與空間之膜圖案2〇2p(圖 4(c)、圖 5(c));及 剝離抗蝕圖案203p(圖4(d)、圖5(d))。 再者’於對抗触膜203進行曝光時，藉由控制照射光量 而使抗蝕圖案203p之線寬心大於轉印用圖案1〇2p之線寬 ML ’且使抗触圖案2〇3p之空間寬度Rd、於轉印用圖案1 〇2p 之空間寬度Ms。照射光量之調節可藉由照度及照射時間之 選擇而進行。 再者，於圖5所示之應用使用半透光膜之轉印用圖案之 情形時，到達至抗蝕膜203之光之量除了可藉由曝光裝置 之照射光量及轉印用圖案之尺寸進行控制之外，還可藉由 半透光膜之透過率而控制，於該方面光罩之設計自由度拓 162970.doc -24· 201245812 寬，較為有利。 (第13態樣） 如圖4及圖5所示，可使用具有線寬ml、空間寬度Ms、 間距寬度P之線與空間之轉印用圖案1〇2p之光罩10〇，形成 線寬Rl、空間寬度Rs(此處，RL > Ml，Rs < Ms)、間距寬 度P之線與空間之抗蝕圖案2〇3p，並藉由進行將抗蝕圖案 203p作為遮罩之蝕刻而於被加工體202上形成線與空間圖 案（即膜圖案202p)。 再者’上述第1~13態樣所記載之各種方法較佳可用於製 造顯示裝置之像素電極之情形。該像素電極可為將包括 ITO或IZO之透明導電膜圖案化而成者。 [實施例] (實施例1) 於本實施例中’設定遮罩偏差β(β < 〇)，使用具有光學 密度為3.0以上之遮光膜圖案之光罩（第7態樣之光罩），將 轉印用圖案轉印至形成於被加工體上之正型抗|虫膜而形成 抗蝕圖案。又’作為比較例，不設定遮罩偏差β(β=〇)，使 用具有光學密度為3.0以上之遮光膜圖案之先前之光罩， 將轉印用圖案轉印至形成於被加工體上之正型抗钱膜而形 成抗敍圖案。 圖7(a)〜(c)係比較例之測定結果。於圖7(a)〜(c)中，間距 寬度Ρ分別為10.0 μηι、8.0 μηι、5.0 μηι »又，側向餘刻寬 度α為0.8 μηι(固定），且遮罩偏差β為〇 μιη(未設定）。此時 之曝光裝置之照射光量Εορ為100.0 mJ/cm2 ^根據圖 -25- 162970.doc 201245812 ()(C)可知，於間距寬度p為8 〇 以上之情形時（圖7(a) 圖（b))，未產生抗蝕劑除去不良而可獲得充分之解像 度然而可知，若間距寬度P較微細，為5·〇 (圖7(c))， 則抗蝕劑除去不良變顯著，抗蝕圖案之相鄰線部相互連 結。其原因認為在於：於未設定遮罩偏差ρ之比較例中， 轉印用圖案之空間寬度Ms相對於線寬心比例⑽⑹減 小，從而到達至抗蝕膜之曝光光之照射光量不足。 圖7(d)〜(g)係實施例1之測定結果。於圖7(幻〜(g)中間 距寬度P分別為5.0 μπι(固定）’且側向蝕刻寬度。為〇 8 μπι(固定而且，使遮罩偏差__〇2 μηι〜·〇8㈣之範圍 内變化。又，亦使曝光裝置之照射光量Ε〇ρ於126 55〜84 55 mJW之範圍内變化。根據圖7⑷〜(g)可知，即便於間距 寬度P為5.0㈣之情形時，藉由於例如_〇2叫〜_〇8㈣之 範圍内設定遮罩偏差β而亦難以產生抗蝕劑除去不良從 而可獲得充分之解像度。其原因認為在於：於已設定具有 負值之遮罩偏差β之實施例中，可增大轉印用圖案之空間 寬度Ms相對於線寬Ml之比例（Ms/Ml)，從而可充分確保到 達至抗蝕膜之曝光光之照射光量。 再者，可知藉由將遮罩偏差P設定為較小（絕對值較大） 而即便曝光裝置之照射光量E0p降低（例如於圖之情形 時將Εορ降低15%)亦可獲得充分之解像度。即，可知於將 遮罩偏差β設定為較小（絕對值較大）之實施例中，可降低曝 光裝置之光源之輸出’或者縮短照射時間。該點於需要大 面積曝光之顯示裝置製造步驟中具有極大意義。 162970.doc •26· 201245812 (實施例2) 於本實施例中，設定遮罩偏差β(β〈 〇),使用透過率相 對於1線為5%且相位差為40度之具有半透光性之光罩（第8 態樣之光罩），將轉印用圖案轉印至形成於被加工體上之 正型抗蝕膜而形成抗蝕圖案。又，作為比較例，不設定遮 罩偏差β(β=0)，使用透過率相對於i線為5%(相位差與上述 相同為40度）之具有半透光性之先前之光罩，將轉印用圖 案轉印至形成於被加工體上之正型抗蝕膜而形成抗蝕圖 案。 圖8(a)〜(c)係比較例之測定結果。於圖8(a)〜(c)中，間距 寬度P分別為10·0 μιη、8.0 pm、5,〇 μΐΏ。又，側向蝕刻寬 度α為0.8 μιη(固定），遮罩偏差β為〇 μιη(未設定）’且曝光 裝置之照射光量Εορ為100.0 mj/cm2。根據圖8(&)〜⑷可 知，於間距寬度P為8.0 μπι以上之情形時（圖8(a)及（b))不會 產生抗蝕劑除去不良而可獲得充分之解像度，但若間距寬 度P為5·0 μιη(圖8(c)) ’則抗蝕劑除去不良變顯著，抗蝕圖 案之相鄰線部相互連結。其原因認為在於：於未設定遮罩 偏差(3之比較例中，轉印用圖案之空間寬度Ms相對於線寬 ML之比例（MS/ML)減小，從而到達至抗蝕膜之曝光光之照 射光量不足。 圖8(d)〜(g)係實施例2之測定結果。於圖8(d)〜(g)中，間 距寬度P分別為5.0 μπι(固定），且側向蝕刻宽度〇1設為〇 8 μπι(固定）。並且，使遮罩偏差ρ於·〇2 μηι〜·〇 8 μηι之範圍 内變化。又，亦使曝光裝置之照射光量Ε〇ρ於102.0〜74 8 I62970.doc •27· 201245812 mJ/Cm之範圍内變化。根據圖8(句〜(g)可知，即便於間距 寬度P為5.0 μΓΠ之情形時，藉由於例如_〇2 μιη〜·〇8叫之 範圍内設定遮罩偏差β而亦難以產生抗蝕劑除去不良從 而可獲得充分之解像度。其原因認為在於：於已設定具有 負值之遮罩偏差β之實施例中’可增大轉印用圖案之空間 寬度Ms相對於線宽仏之比例（Ms/Ml)，從而可充分確保到 達至抗蝕膜之曝光光之照射光量。 可知藉由將遮罩偏差β設定為較小（絕對值較大）而即便 曝光裝置之照射光量Εορ降低（於圖8(g)之情形時降低 25 /。）’亦與不降低照射光量E〇p之情形相同，可獲得充分 之解像度。即，於將遮罩偏差β設定為較小（絕對值較大）之 實施例中，可降低曝光裝置之光源之輸出，或者縮短照射 時間。該點於需要大面積曝光之顯示裝置製造步驟中具有 極大意義。 再者，圖8(d，）係表示半透光膜之透過率不變而將相位差 自40度變更為18〇度之情形時之抗蝕圖案形狀。於該情形 時，可獲得相對於間距為5 μιη之圖案之良好之解像，但所 需之照射光量較圖8(d，)相當大。 同樣，圖8(f)係表示圖8(f)所使用之半透光膜之透過率 不變而將相位差設為180度之情形時之抗蝕圖案形狀。於 該情形時所需之照射光量亦仍會增加。 又，可知於使用具有半透光性之光罩之實施例2中，與 實施例1相比，可進而降低曝光裝置之照射光量Ε〇ι^即， 可知’藉由使用具有半透光性之光罩，可進而降低曝光裝 162970.doc • 28 - 201245812 置之光源之輸出’或者進而縮短照射時間。其原因認為在 於··藉由對光罩之轉印用圖案賦予半透光性，可進而增大 到達至抗蝕膜之曝光光之照射光量。該點於需要大面積曝 光之顯示裝置製造步驟中亦具有極大意義。 <本發明之其他實施態樣> 以上，已具體說明本發明之實施形態，但本發明並不限 定於上述實施形態’於不脫離其主旨之範圍内可作多種變 更。 例如，本發明可較佳地應用於如下光罩之製造方法， 即，該光罩具有包含藉由將形成於透明基板上之半透光膜 圖案化而形成之透光部及半透光部的轉印用圖案，且該光 罩之製造方法係於被轉印體上之抗蝕膜上形成有抗蝕劑殘 膜之部分以及無抗蝕劑殘膜之部分，具體而言，可有利地 應用於在被加工體上形成間距寬度Ρ為6 μΐΏ以下之線與空 間圖案之情形。於該情形時，對應於透光部於被轉印體上 形成無抗蝕劑殘膜之部分，並對應於半透光部形成有抗蝕 劑殘膜之部分。 並且’例如’本發明並不限定於被轉印體上之抗蝕膜藉 由正型抗蝕劑形成之情形，亦可較佳地應用於藉由負 (negative)型抗蝕劑形成之情形。但是，抗蝕膜較佳為藉由 正型抗蝕劑形成。 並且，例如，於上述實施形態中使遮罩偏差P為負值， 但遮罩偏差β之值亦可為正值。 如上所述’本發明之光罩例如可尤其較佳地應用於藉由 162970.doc -29· 201245812 具有丨線1線之波長帶之曝光裝置進行曝光時《又，作為 曝光裝置，例如可較佳地使用投影曝光機。但是，本發明 之光罩並不限定於該等形態，而亦可較佳地應用於藉由具 有其他波長帶之曝光裝置進行曝光時。 如上所述，本發明之光罩例如可較佳地應用於形成被用 於VA方式、IPS方式之液晶顯示裝置之像素電極用之線與 空間圖案時。但是，亦可較佳地應用於使用光微影技術製 造其他方式之液晶顯示裝置或顯示裝置以外之裝置時。 於上述實施形態中，欲獲得之線與空間圖案之具體線寬 WL與空間宽度Ws之值並無限制，例如較佳為〇 8 WL $ Ws $ 1 ·2 。自繪圖時之線寬控制或側向蝕刻寬度 α、遮罩偏差β之設定自由度之觀點考慮，較佳為線寬與空 間宽度之尺寸並不相差極大。 如自以上内容明瞭般，根據本發明，可利用搭載於標準 LCD用曝光裝置中之光學系統，使用丨線〜g線之曝光光， 且無需特別增大曝光照射量’便可不降低生產效率地將先 前無法解像之微細之線與空間圖案形成於被加工體上。 【圖式簡單說明】 圖1係例示光罩所包括之轉印用圖案之平面放大圖。 圖2(a)-(d)係表示使用圖i所例示之光罩之顯示裝置之製 造步驟之一步驟之概略圖。 圖3係表示伴隨圖1所例示之轉印用圖案之間距之微細化 而產生抗14劑除去不良之情況之概略圖。 圖4(aHd)係表示使用本發明之一實施形態之光罩的顯 162970.doc 201245812 示裝置之製造并 步驟之一步驟之流程圖。 圖 5(a)-(d)i i Μ承表示使用本發明之其他實施形態之光罩 顯示裝置Μ造步驟之—步驟之流程^ 圖6⑷（d)#，表示本發明之—實施形態之光罩之 驟之流程圆β 之實施例1與比較例一併表示之 圖7(a)-(g)係將本發明 圖。 明之實施_ 2與比較例— 圖 8(a)-(g)、（d，）、（f)係將本發 併表示之圖。 【主要元件符號說明】 100 光罩 101 透明基板 102p 轉印用圖案 201 基板 202 被加工體 202p 膜圖案 203 抗蝕膜 203p 抗I虫圖案 ml 線寬 Ms 空間寬度 P 間距寬度 Rl 線寬 Rs 空間寬度 WL 線寬 162970.doc -31· 201245812
Ws 空間寬度 α 側向蝕刻寬度 β 遮罩偏差 162970.doc -32-