TWI541588B - 顯示裝置製造用光罩、及圖案轉印方法 - Google Patents

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Description

顯示裝置製造用光罩、及圖案轉印方法
本發明係關於一種適於製造顯示裝置之光罩、及使用其之圖案轉印方法。
於專利文獻1中，記載有帶輔助圖案之相位偏移光罩(phase shift mask)，其包含：透明基板；遮光膜，其設置於該透明基板上，且具有透光性之主圖案及形成於其周圍之透光性之輔助圖案；及相位偏移層，其設置於該遮光膜之上述輔助圖案形成部位，且使通過輔助圖案之曝光之光的相位移位。記載有該相位偏移光罩係用於在製造半導體裝置時，對於成膜於半導體基板上之覆膜形成接觸孔等無重複性之孤立圖案之情形，且通過後之曝光之光顯示急遽之光強度分佈。
於專利文獻2中，記載有半色調相位偏移光罩，其包含孔圖案、輔助圖案、半色調區域及遮光區域。記載有該半色調相位偏移光罩為於半導體晶圓上形成圖案之曝光光罩(exposure mask)，且藉此充分地獲得孤立圖案之焦點深度。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平6-282064號公報
[專利文獻2]日本專利特開2009-80143號公報
於專利文獻1及2中所記載之發明所屬之半導體裝置製造用光罩之領域中，有如下歷程：為獲得解像性，而開發有高NA(Numerical Aperture，數值孔徑)(例如0.2以上)之光學系統、及利用相位偏移作用之相位偏移光罩。相位偏移光罩係與單波長且波長相對較短之光源(KrF或ArF之準分子雷射等)一起使用。藉此，對應於高積體化及伴隨其之圖案之微細化。
另一方面，於顯示裝置製造用之微影領域中，為提高解像性或擴大焦點深度而應用如上所述之方法之情況並不常見。作為其原因，可列舉：顯示裝置中之圖案之積體度或微細度未達半導體製造領域之程度。
實際上，搭載於顯示裝置製造用之曝光機{一般作為LCD(Liquid Crystal Display，液晶顯示器)曝光裝置、或液晶曝光裝置等而為人所知}之光學系統或光源亦與半導體裝置製造用之曝光機大有不同，且相較於解像性或焦點深度，更重視生產效率(例如擴大光源之波長區域以增大光量，縮短生產時程(production cycle time)等)。
且說，於使用有液晶、有機EL(Electro-Luminescence，電致發光)等之顯示裝置之製造時，藉由積層經實施所需之圖案化之複數之導電膜或絕緣膜，而形成電晶體等元件。於該等積層構造中，多利用如下步驟：對於適當重複成膜及圖案化而積層之膜之各者，使用光罩並應用光微影步驟而使其圖案化。
例如，言及用於主動矩陣式之液晶顯示裝置之薄膜電晶體(Thin Film Transistor，以下簡稱為「TFT」)，存在具有如下構成者：構成TFT之複數之圖案中之形成於鈍化層(絕緣層)之接觸孔貫穿絕緣層，且與處於其下層側之連接部導通。此時，若未正確定位上層側與下層 側之圖案，且未確實形成接觸孔之形狀，則無法保證顯示裝置之正確動作。
此種顯示裝置之最近動向為如下要求高漲：以充分之動作速度顯示明亮且精細之圖像，且降低消耗電力。為滿足此種要求，而要求顯示裝置之構成零件或元件日益微細化並高積體化。隨之，用於該等之製造之光罩所包含之轉印用圖案之設計亦微細化。
若光罩之轉印用圖案微細化，則將其正確地轉印至被轉印體(欲進行蝕刻加工之薄膜等)之步驟變得困難。現實中用於轉印步驟之曝光機之解像極限為3μm左右，但於顯示裝置所需之轉印用圖案中，必需為CD(Critical Dimension，臨界尺寸)(線寬)快接近於此或低於此之尺寸者。
例如，考慮使用應用於接觸孔等之具有孔圖案之光罩，將其轉印至被轉印體上。若為直徑超過3μm之孔圖案，則可進行先前不那麼困難之轉印。然而，若欲轉印3μm以下之孔圖案，則不易進行如可於被轉印體上面內均勻地並確實地形成孔之高精度之轉印。進而，於形成具有2.5μm以下之直徑之孔時，存在更大困難。
其主要原因在於用於轉印之曝光機之性能上的制約。現行之多數LCD曝光機係使用具有包含i線、h線、g線之波長區域(以下亦稱為寬波長)之曝光之光，且如上所述般解像極限為3μm左右。於此狀況下，例如於光罩之轉印用圖案中，形成直徑為2.5μm以下、進而直徑為2.0μm以下之孔圖案當然有困難。然而，可考慮到不遠之將來亦期望轉印具有低於此之1.5μm以下之直徑之孔圖案。
且說，將此前以半導體裝置製造為目的而開發之用以提高解像性之方法直接應用於顯示裝置製造之情況存在若干問題，至少於不遠之將來進行該方法之現實性不太大。例如，於轉為如半導體裝置製造用之具有高NA(數值孔徑)之曝光機時，必需較大投資，而於與顯示裝 置之價格之匹配性產生差距。或，關於曝光波長之變更(將如ArF準分子雷射之短波長以單波長使用)，除有難以應用於具有相對較大面積之顯示裝置、或製造時程易延長之問題以外，依然於必需相當大之投資之方面不合適。
因此，本發明者研究出一種方法，並非僅取決於曝光機之性能，而藉由對光罩之轉印用圖案進行設計，即便為未達3μm之圖案，亦可精度較高地並確實地轉印。
根據發明者等人之研究，作為微細直徑之圖案無法確實地轉印之一個主要原因，考慮有如下方面。
一般而言，光罩基板之轉印用圖案面並非理想之平面，又，被轉印體亦並非理想之平面。進而，由於存在曝光機之光學系統之聚焦錯誤成分，故而未必以正焦狀態進行轉印。顯示裝置製造用之光罩之面積有多種，一般而言大於半導體裝置製造用之面積(例如一邊為300mm以上之方形)。進而，關鍵在於：由於被轉印體(顯示面板生產用玻璃等)具有更大之面積(例如一邊為1000mm以上之方形)，故而即便存在該等表面凹凸，散焦對轉印性之影響亦較小。即，尋求如曝光時之聚焦容限(對於聚焦偏差之裕度)變大之光罩。
本發明係為了解決此種問題而完成。
為解決上述問題，本發明具有以下構成。本發明係以下述構成1~6為特徵之顯示裝置製造用光罩、及以下述構成7為特徵之圖案轉印方法。
(構成1)
本發明之構成1係一種顯示裝置製造用光罩，其係具有藉由將成膜於透明基板上之至少遮光膜圖案化而形成且包含遮光部及透光部之轉印用圖案者，其特徵在於： 上述轉印用圖案包括：主圖案，其包含透光部，且直徑為4μm以下；及輔助圖案，其配置於上述主圖案之周邊，具有小於主圖案之直徑之寬度，且包含透光部或半透光部；透過上述主圖案之曝光之光與透過上述輔助圖案之曝光之光的相位差為0度以上且90度以下；且於將上述主圖案之中心與上述輔助圖案之寬度之中心之間的距離設為間距P(μm)時，以如下方式設定上述間距P，即，使因由透過上述主圖案之曝光之光與透過上述輔助圖案之曝光之光引起的光干涉而產生之±1次繞射光入射至用於上述曝光之曝光機的光學系統。
(構成2)
本發明之構成2係一種顯示裝置製造用光罩，其係具有藉由將成膜於透明基板上之遮光膜圖案化而形成且包含遮光部及透光部之轉印用圖案者，其特徵在於：上述轉印用圖案包括：主圖案，其包含透光部，且直徑為4μm以下；及輔助圖案，其配置於上述主圖案之周邊，具有不會因曝光而解像之寬度，且包含透光部；透過上述主圖案之曝光之光與透過上述輔助圖案之曝光之光彼此之間實質上無相位差；且於將上述主圖案之中心與上述輔助圖案之寬度之中心之間的距離設為間距P(μm)時，以如下方式設定上述間距P，即，使因由透過上述主圖案之曝光之光與透過上述輔助圖案之曝光之光引起的光干涉而產生之±1次繞射光入射至用於上述曝光之曝光機的光學系統。
(構成3)
本發明之構成3係如構成2之顯示裝置製造用光罩，其特徵在於：上述輔助圖案之寬度A(μm)於用於上述曝光之曝光機之解像極限為B(μm)、上述主圖案之直徑為C(μm)時，滿足A≦B/2且A≦C/2。
(構成4)
本發明之構成4係一種顯示裝置製造用光罩，其係具有藉由將成膜於透明基板上之半透光膜與遮光膜圖案化而形成且包含遮光部、透光部、及半透光部之轉印用圖案者，其特徵在於：上述轉印用圖案包括：主圖案，其包含透光部，且直徑為4μm以下；及輔助圖案，其配置於上述主圖案之周邊，具有小於主圖案之直徑之寬度，且包含半透光部；透過上述主圖案之曝光之光與透過上述輔助圖案之曝光之光的相位差為90度以下；且於將上述主圖案之中心與上述輔助圖案之寬度之中心之間的距離設為間距P(μm)時，以如下方式設定上述間距P，即，使因由透過上述主圖案之曝光之光與透過上述輔助圖案之曝光之光引起的光干涉而產生之±1次繞射光入射至用於上述曝光之曝光機的光學系統。
(構成5)
本發明之構成5係如構成4之顯示裝置製造用光罩，其特徵在於：上述輔助圖案之寬度A(μm)於用於上述曝光之曝光機之解像極限為B(μm)、上述主圖案之直徑為C(μm)時，滿足A≦B且A≦C。
(構成6)
本發明之構成6係如構成1至5中任一項之顯示裝置製造用光罩，其特徵在於：以如下方式設定上述間距P，即，不使因由透過上述主 圖案之曝光之光與透過上述輔助圖案之曝光之光引起的光干涉而產生之±2次繞射光入射至用於上述曝光之曝光機的光學系統。
(構成7)
本發明之構成7係如構成1至5中任一項之顯示裝置製造用光罩，其特徵在於：上述輔助圖案係包圍上述主圖案而形成。
(構成8)
本發明之構成8係如構成1至5中任一項之顯示裝置製造用光罩，其特徵在於：上述間距P於上述曝光機之解像極限為B(μm)時，為0.7B≦P≦1.3B。
(構成9)
本發明之構成9係一種顯示裝置製造用光罩，其係具有藉由將成膜於透明基板上之至少遮光膜圖案化而形成且包含遮光部及透光部之轉印用圖案者，其特徵在於：上述轉印用圖案包括：主圖案，其包含透光部，且直徑為4μm以下；及輔助圖案，其配置於上述主圖案之周邊，具有小於主圖案之直徑之寬度，且包含透光部或半透光部；透過上述主圖案之曝光之光與透過上述輔助圖案之曝光之光的相位差為0度以上且90度以下；且於將上述主圖案之中心與上述輔助圖案之寬度之中心之間的距離設為間距P(μm)，將表示上述主圖案之透過光形成於被轉印體上之光強度分佈之光強度分佈曲線中，主峰與最靠近上述主峰之第1次峰之間之極小點距主峰中心位置之距離設為Q(μm)，距上述主峰第2近之第2次峰與上述第1次峰之間之極小點距主峰中心位置之距離設為R(μm)時，為Q≦P≦R。
(構成10)
本發明之構成10係如構成9之顯示裝置製造用光罩，其特徵在於：其係具有藉由將成膜於透明基板上之遮光膜圖案化而形成且包含遮光部及透光部之轉印用圖案者；上述轉印用圖案包括：主圖案，其包含透光部，且直徑為4μm以下；及輔助圖案，其配置於上述主圖案之周邊，具有小於主圖案之直徑且不會因曝光而解像之寬度，並包含透光部；且透過上述主圖案之曝光之光與透過上述輔助圖案之曝光之光彼此之間實質上無相位差。
(構成11)
本發明之構成11係如構成10之顯示裝置製造用光罩，其特徵在於：上述輔助圖案之寬度A(μm)於用於上述曝光之曝光機之解像極限為B(μm)、上述主圖案之直徑為C(μm)時，滿足A≦B/2且A≦C/2。
(構成12)
本發明之構成12係如構成9之顯示裝置製造用光罩，其特徵在於：其係具有藉由將成膜於透明基板上之半透光膜與遮光膜圖案化而形成且包含遮光部、透光部、及半透光部之轉印用圖案者；且上述轉印用圖案包括：主圖案，其包含透光部，且直徑為4μm以下；及輔助圖案，其配置於上述主圖案之周邊，具有小於主圖案之直徑之寬度，且包含半透光部。
(構成13)
本發明之構成13係如構成12之顯示裝置製造用光罩，其特徵在於：上述輔助圖案之寬度A(μm)於用於上述曝光之曝光機之解像極限為B(μm)、上述主圖案之直徑為C(μm)時，滿足A≦B且A≦C。
(構成14)
本發明之構成14係如構成9至13中任一項之顯示裝置製造用光罩，其特徵在於：在將上述輔助圖案之寬度設為A(μm)時，為Q≦P±(A/2)≦R。
(構成15)
本發明之構成15係如構成9至13中任一項之顯示裝置製造用光罩，其特徵在於：上述輔助圖案係包圍上述主圖案而形成。
(構成16)
本發明之構成16係一種圖案轉印方法，其特徵在於：使用如構成1至5、9至13中任一項之顯示裝置製造用光罩，藉由顯示裝置製造用曝光機而於被轉印體上進行圖案轉印。
根據本發明之光罩，於轉印光罩所具有之轉印用圖案以製造顯示裝置時，可於聚焦容限(對於聚焦偏移之裕度)已擴大之條件下進行轉印。因此，不易受到光罩或被轉印體之平坦度或者曝光光學系統之聚焦狀態之影響，從而可穩定地轉印所需尺寸之圖案。
10‧‧‧透明基板
20‧‧‧遮光膜
31‧‧‧主圖案(透光部)
32‧‧‧輔助圖案(透光部)
32'‧‧‧輔助圖案(半透光部)
40‧‧‧半透光膜
50‧‧‧抗蝕膜
60‧‧‧抗蝕膜
P‧‧‧間距
Q‧‧‧距離
R‧‧‧距離
圖1係本發明之第1光罩之一態樣，(a)係轉印用圖案之俯視模式圖，(b)係表示轉印用圖案之剖面之模式圖。
圖2係本發明之第2光罩之一態樣，(a)係轉印用圖案之俯視模式圖，(b)係表示轉印用圖案之剖面之模式圖。
圖3(a)~(f)係將可應用於本發明之第1、第2光罩之主圖案及輔助圖案之形狀以複數例表示之模式圖。
圖4(a)~(f)係按步驟表示本發明之第2光罩之製造方法之一態樣的模式圖。
圖5係表示關於本發明之第1光罩之光學模擬結果之圖，(a)係針 對關於聚焦容限之評估、(b)係針對關於曝光量容限之評估、(c)係針對關於達成目標線寬(CD)所需之基準曝光量Eop之評估，分別表示(d)實施例1、(e)參考例1、(f)比較例1之結果。
圖6係表示關於本發明之第2光罩之光學模擬結果之圖，(a)係針對關於聚焦容限之評估、(b)係針對關於曝光量容限之評估、(c)係針對關於達成目標線寬(CD)所需之基準曝光量Eop之評估，分別表示(d)實施例2、圖5(e)之參考例1、及圖5(f)之比較例1之結果的圖。
圖7係表示關於使用本發明之第1光罩時形成於被轉印體上之抗蝕圖案形狀(剖面形狀)之光學模擬結果的圖。
圖8係表示關於使用本發明之第2光罩時形成於被轉印體上之抗蝕圖案形狀(剖面形狀)之光學模擬結果的圖。
圖9係示出表示透過本發明之第1或第2光罩之主圖案之曝光之光形成於被轉印體上之光強度分佈的光強度分佈曲線之模式圖。
圖10係表示藉由本發明之實施例3之孔圖案而產生之光強度分佈之曲線之詳細內容的圖。
圖11係表示藉由本發明之實施例4之孔圖案而產生之光強度分佈之曲線之詳細內容的圖。
本發明之光罩係作為顯示裝置製造用之光罩，使用現有之曝光機，並且可轉印先前不可能轉印之微細圖案者，具體而言，對於曝光時之聚焦偏差之裕度(容限)較大。
本發明之構成1之光罩係具有藉由將成膜於透明基板上之至少遮光膜圖案化而形成且包含遮光部及透光部之轉印用圖案的顯示裝置製造用光罩；上述轉印用圖案包括：主圖案，其包含透光部，且直徑為4μm以下；及 輔助圖案，其配置於上述主圖案之周邊，具有小於主圖案之直徑之寬度，且包含透光部或半透光部；透過上述主圖案之曝光之光與透過上述輔助圖案之曝光之光的相位差為0度以上且90度以下；且於將上述主圖案之中心與上述輔助圖案之寬度之中心之間的距離設為間距P(μm)時，以如下方式設定上述間距P：使因由透過上述主圖案之曝光之光與透過上述輔助圖案之曝光之光引起的光干涉而產生之±1次繞射光入射至用於上述曝光之曝光機之光學系統。
即，於透明基板上，可成膜有遮光膜、或遮光膜與其他膜。作為其他膜，可為使曝光之光之一部分透過之半透光膜。當然，於不妨礙以下所述之本發明之作用之範圍內，亦可存在其他膜。
又，透光部較佳為使透明基板露出者。根據上述膜構成，輔助圖案可設為透光部，亦可設為半透光部。
具體而言，本發明之第1光罩係具有藉由將成膜於透明基板上之遮光膜圖案化而形成且包含遮光部及透光部之轉印用圖案的顯示裝置製造用光罩，其特徵在於：上述轉印用圖案包括：主圖案，其包含透光部，且直徑為4μm以下；及輔助圖案，其配置於上述主圖案之周邊，具有不會因曝光而解像之寬度，且包含透光部；透過上述主圖案之曝光之光與透過上述輔助圖案之曝光之光彼此之間實質上無相位差；且於將上述主圖案之中心與上述輔助圖案之寬度之中心之間的距離設為間距P(μm)時，以如下方式設定上述間距P：使因由透過上述主圖案之曝光之光 與透過上述輔助圖案之曝光之光引起的光干涉而產生之±1次繞射光入射至用於上述曝光之曝光機的光學系統。
此處，主圖案及輔助圖案均包含透光部。因此，主圖案及輔助圖案均可設為使透明基板表面露出者，且兩者彼此之間實質上不存在相位差。
但，即便於主圖案、輔助圖案之任一者設置有具有某些功能之膜之情形時，兩者亦實質上無相位差。所謂實質上無相位差係指相位差為30度以下。
該第1光罩例如可設為圖1所例示之構成。
於圖1中，第1光罩係藉由將形成於透明基板10上之遮光膜20圖案化，形成主圖案31、及輔助圖案32而成。主圖案31、輔助圖案32作為透光部發揮作用，而剩餘之遮光膜20作為遮光部發揮作用。
本發明係作為用以將直徑為4μm以下之孔圖案作為主圖案而形成於被轉印體上之光罩較為有用。本發明尤其對如下情況有利：將直徑為所使用之曝光機之解像極限以下，具體而言，將直徑為3μm以下之主圖案形成於被轉印體上。進而，於將直徑為2.5μm以下、或2.0μm以下之主圖案形成於被轉印體上之情形時，發明之效果尤其顯著。但，主圖案之直徑較佳為1μm以上。
因此，光罩所具有之轉印用圖案亦具有如上所述之微細直徑之主圖案。即，主圖案之直徑為4μm以下，較佳為3μm以下，進而為2.5μm以下，進而較佳為2.0μm以下。但，主圖案之直徑較佳為1μm以上。
根據本發明，亦可對於被轉印體上之光阻膜，形成直徑與光罩所具有之轉印用圖案所包括之主圖案的直徑不同之主圖案。例如，可將具有較光罩所具有之轉印用圖案之主圖案之直徑更小的直徑之主圖案形成於被轉印體上之光阻膜。
再者，於圖1所示之光罩中，主圖案為正方形。但，主圖案之形狀並不限定於此，可為圓或多邊形、例如正2n邊形(n為2以上之整數)(參照圖3)。此處，所謂主圖案之直徑，於主圖案為圓形時設為其直徑，於主圖案為正方形時設為其一邊之長度，於主圖案為其他多邊形時設為內接圓之直徑。
輔助圖案係配置於主圖案之周邊。輔助圖案較佳為包圍主圖案之周圍而形成。關於輔助圖案之較佳形狀將於之後進行敍述。
另一方面，輔助圖案之寬度為小於主圖案之直徑，且不會由曝光機解像之寬度。因此，輔助圖案之寬度較佳為3μm以下。又，輔助圖案之寬度較佳為0.5μm以上。輔助圖案之寬度例如可以如下方式決定。
首先，輔助圖案之寬度A(μm)較佳為於用於上述曝光之曝光機之解像極限為B(μm)、上述主圖案之直徑為C(μm)時，滿足A≦B/2且A≦C/2。
具體而言，於主圖案之直徑C(μm)為曝光機之解像極限B(μm)以上之尺寸之情形時，輔助圖案之寬度A(μm)較佳為曝光機之解像極限B(μm)之1/2以下。輔助圖案之寬度A(μm)更佳為曝光機之解像極限B(μm)之1/3以下，進而較佳為B/5≦A≦B/3。
另一方面，於主圖案之直徑C(μm)為未達曝光機之解像極限B(μm)之尺寸之情形時，輔助圖案之寬度A(μm)較佳為主圖案直徑C(μm)之1/2以下。輔助圖案之寬度A(μm)更佳為主圖案之直徑C(μm)之1/3以下，進而較佳為C/5≦A≦C/3。
若輔助圖案之寬度過大，則存在導致解像而轉印至被轉印體上之風險，易成為下述抗蝕劑損失(resist loss)之原因。又，若輔助圖案之寬度過小，則下述效果變得不充分，並且難以獲得尺寸精度。
輔助圖案之寬度A(μm)較佳為0.5μm以上。其原因在於，具有未 達0.5μm之線寬(CD)之圖案於光罩製造時之繪圖或光阻劑之顯影(以下亦將光阻劑簡稱為抗蝕劑)、蝕刻製程中，不易均勻地形成。
作為具體之參數之例，於欲將直徑為2~4μm之孤立之孔形成於被轉印體上之情形時，可將轉印用圖案之主圖案之直徑C(μm)設為2~4μm，將輔助圖案之寬度設為0.5~1.5μm，將間距P設為3~5μm之範圍。此時使用之曝光機為LCD用之曝光機。因此，輔助圖案之寬度成為曝光機之解像極限以下之尺寸。關於間距P將於之後進行說明。
作為用於使用本發明之光罩將轉印用圖案進行轉印時之曝光機，可列舉如下者。即，作為顯示裝置製造用(LCD用或FPD(Flat Panel Display，平板顯示器)用等)而使用之等倍曝光用之曝光機，其構成為光學系統之數值孔徑(NA)為0.08~0.10、同調因子(coherence factor)(σ)為0.7~0.9、且具有於曝光之光中包含i線、h線、g線之光源(亦稱為寬波長光源)者。尤其於光學系統之數值孔徑NA為0.08~0.09、或0.08~0.095時，發明之效果顯著。
又，本發明之光罩由於有效地利用藉由輔助圖案而產生之繞射光，故而於同調因子相對較大(例如0.85~0.9)之情形時，效果尤其顯著。
但，於本發明之光罩之曝光中，亦可使用i線、h線、及g線中之任一單波長。再者，本發明於即便使用寬波長光源，亦可確實地轉印微細直徑之孔圖案之方面意義較大。藉此，即便被轉印體之面積變大(例如一邊為300mm以上之方形等)，亦可不降低生產效率地進行曝光。
對所應用之曝光機之光源形狀並無特別制約。例如，藉由應用以截斷自光源出射之照明光中之相對於光罩垂直之成分為目的之變形照明(包括環狀照明之斜入射照明)，而可獲得良好之轉印性。但，本 發明即便為不限制特定出射光成分之一般形狀(非變形)之照明(水銀燈等)，亦可獲得發明之效果，且於此方面意義較大。
所謂曝光機之解像極限係指於包括曝光機所具有之光學系統之規格、及曝光機所使用之特定光源之曝光條件下，該曝光機可解像之最小寬度。作為各個曝光機之製品之規格之一，多有公開發表。例如，一般於作為顯示裝置製造用(LCD用或FPD用等)之曝光機中，使用包含i線、h線、g線之曝光光源時的解像極限為3μm左右。
圖1所示之第1光罩係藉由光微影步驟將形成於透明基板上之遮光膜圖案化而形成者。於中央配置有正方形之孔圖案作為主圖案。主圖案之部分係作為使透明基板露出之透光部而形成。又，於該主圖案之周邊設置有寬度較窄之輔助圖案，該輔助圖案係包圍主圖案而配置。輔助圖案亦作為使透明基板露出之透光部而形成。因此，透過主圖案及輔助圖案之曝光之光彼此無相位差。
將主圖案之中心與輔助圖案之寬度之中心之距離設為間距P(μm)。該間距P係以如下之方式設計。
即，以如下方式設定上述間距P：於將該光罩設置於上述曝光機進行曝光時，使因由透過主圖案之曝光之光、與透過上述輔助圖案之曝光之光引起的光干涉而產生之±1次繞射光入射至用於上述曝光之曝光機的光學系統。
所謂使±1次繞射光入射係指使+1次與-1次之兩者入射。亦可為如下之間距P之設定：使次數大於±1次之繞射光(例如±2次繞射光)入射至曝光機之光學系統。但，由於±1次繞射光之下述之擴大聚焦容限之效果最高，故而較佳為以實質上不使±2次或次數大於其之繞射光入射之條件進行設計。即，較佳為如下設計：使±1次繞射光入射至曝光機之光學系統，且使該±1次光之繞射角充分大，從而使其干涉效果得以較大地發揮。於使±2次繞射光入射之情形時，主圖案與輔助圖案過於 分開，而有干涉力變弱之傾向。
再者，亦可使零次光入射至曝光機之光學系統。但，由於有助於聚焦容限之擴大(相對於焦點面之變動，圖像之劣化較小)之效果者為±1次光以上，故而於相對於該繞射光存在入射至光學系統之零次光之情形時，其強度較佳為相對於±1次繞射光而相對較小。
進而，間距P較佳為依據以下而決定。即，將表示主圖案之透過光形成於被轉印體上之光強度分佈之光強度分佈曲線中，主峰與最靠近上述主峰之第1次峰之間之極小點距主峰中心位置之距離設為Q(μm)，距上述主峰第2近之第2次峰與上述第1次峰之間之極小點距主峰中心位置之距離設為R(μm)時，較佳為Q≦P≦R。
圖9係表示透過主圖案之曝光之光形成於被轉印體上之光強度分佈的光強度分佈曲線。此處，將中央之最高峰設為主峰，將於其兩側對稱產生之次峰自靠近主峰之側起設為第1次峰、第2次峰、...。
將主峰與第1次峰之間之極小點距主峰中心位置之距離設為Q(μm)，將第2次峰與第1次峰之間之極小點距主峰中心位置的距離設為R(μm)。此時，間距P(μm)較佳為滿足：Q≦P≦R...(1)
即，輔助圖案之中心位置位於與形成第1次峰之山型之曲線重疊之任一位置。又，更佳可為輔助圖案之寬度整體位於與形成第1次峰之山型之曲線之一部分重疊之位置。即，Q≦P±(A/2)≦R...(2)
A(μm)為輔助圖案之寬度。
進而，間距P於上述曝光機之解像極限為B(μm)時，較佳為0.7B≦P≦1.3B。更佳為間距P為0.8B≦P≦1.2B。又，就加工性方面而言，較佳為於主圖案與輔助圖案之間存在0.5μm以上之遮光部。
圖1所示之第1光罩係於石英等透明基板上成膜遮光膜並將其圖 案化，而形成包含遮光部與透光部之轉印用圖案者。製造方法可應用公知之二元光罩(binary mask)之製造方法。
此處，遮光膜除實質上對曝光之光進行遮光(光學濃度OD為3以上)之膜的情形以外，亦可為曝光之光之透過率為20%以下的膜。作為遮光膜，較佳為使用具有OD約3以上之遮光性者。再者，於遮光膜使曝光之光之一部分透過時，將該遮光膜所具有的曝光之光之相位偏移量設為90度以下，更佳為設為60度以下。
遮光膜之原材料除可使用Cr或Cr化合物(Cr之氧化物、氮化物、碳化物、氮氧化物或氮氧碳化物等)以外，亦可使用Ta、Mo、W或該等之化合物(包括上述金屬矽化物)等。
此處，所謂曝光之光係使用本發明之光罩進行圖案轉印時所使用之曝光機之曝光之光。具體而言，曝光之光較佳為包含含有i線、h線、g線之波長區域。藉此，即便被轉印體之面積變大(例如一邊為300mm以上之方形等)，亦可不降低生產效率地進行曝光。再者，亦可如上所述般單獨使用i線、h線、及g線中之任一者作為曝光之光。
所謂遮光膜之曝光之光的透過率，可定義為將透明基板之曝光之光的透過率設為100%之情形時的形成有遮光膜之透明基板之透過率，且為相對於用於曝光之光之代表波長者。上述曝光之光之代表波長可為i線、h線、及g線中之任一者，例如可設為g線。
所謂遮光膜之相位偏移量係透過透明基板之光與透過形成有上述遮光膜之透明基板之光彼此的相位差。所謂相位偏移量為「90度以下」係指若以弧度記，則上述相位差為「(2n-1/2)π~(2n+1/2)π(n為整數)」。可與上述同樣地以相對於曝光之光中所包含之代表波長之相位偏移量進行計算。
本發明之第1光罩可使用包含成膜有遮光膜之透明基板之光罩基底而製造。即，該第1光罩可設為包含具有經圖案化之特定遮光膜之 透明基板之光罩。因此，於該光罩所具有之轉印用圖案中，除主圖案、及輔助圖案以外之區域包含遮光部。本發明之第1光罩無需具有所謂相位反轉效果之相位偏移膜(對於曝光之光之相位偏移量實質上為180度者)，並且可達成轉印時之聚焦容限之增加。
本發明之第1光罩作為顯示裝置製造用較為有用。具體而言，其係用以製造LCD(液晶顯示)裝置、有機EL顯示裝置、PDP(電漿顯示面板)等之光罩。
於此種用途之轉印用圖案中，必需孤立之孔圖案之情況較多。本發明之第1光罩中之主圖案為孤立之孔圖案時，發明之效果顯著。所謂孤立之圖案，係指與同形狀之圖案規則地排列、且處於彼此之透過光相干涉之狀態之轉印用圖案(亦稱為密集圖案)不同，不形成此種同形狀之圖案之排列者。
圖1所示之輔助圖案之形狀為8邊形帶，但本發明並不限定於此。輔助圖案之形狀較佳為位於作為主圖案之孔圖案之周邊，且包圍孔圖案之周圍者。具體而言，較佳為對相對於孔圖案之中心呈3次對稱以上之旋轉對稱的形狀賦予一定寬度而成者。於圖3中例示較佳之主圖案與輔助圖案之形狀。主圖案之設計與輔助圖案之設計亦可將圖3(a)~(f)之不同者相互組合。
例如，輔助圖案之外周為正方形、正6邊形、正8邊形、正10邊形等正2n邊形(n為2以上之整數)或圓形之情形為較佳之態樣。並且，較佳為輔助圖案之外周與內周大致平行時之形狀、即如具有大致固定寬度之多邊形或圓形之帶的形狀。將該形狀亦稱為多邊形帶或圓形帶。
輔助圖案亦可為位於孔圖案之周邊，且包圍其周圍之大部分者。例如，輔助圖案之形狀亦可為上述多邊形帶或圓形帶之一部分欠缺之形狀。輔助圖案之形狀例如亦可如圖3(f)所示般為四邊形帶之角 部欠缺之形狀。
再者，根據本發明者之研究，於圖3所例示之形狀中，在圖案形成精度(CD等)有利之方面，較佳為(b)、(f)，於該等(b)、(f)中，就聚焦容限提高效果而言，(b)較為有利。
其次，對本發明之第2光罩進行說明。本發明之第2光罩具有如下特徵。
即，本發明之第2光罩係一種顯示裝置製造用光罩，其係具有藉由將成膜於透明基板上之半透光膜與遮光膜圖案化而形成且包含遮光部、透光部、及半透光部之轉印用圖案者，其特徵在於：上述轉印用圖案包括：主圖案，其包含透光部，且直徑為4μm以下；輔助圖案，其配置於上述主圖案之周邊，具有小於主圖案之直徑之寬度，且包含半透光部；透過上述主圖案之曝光之光與透過上述輔助圖案之曝光之光的相位差為90度以下；且於將上述主圖案之中心與上述輔助圖案之寬度之中心之間的距離設為間距P(μm)時，以如下方式設定上述間距P，即，使因由透過上述主圖案之曝光之光與透過上述輔助圖案之曝光之光引起的光干涉而產生之±1次繞射光入射至用於上述曝光之曝光機的光學系統。
該第2光罩例如可設為如圖2所示之構成。
第2光罩相對於圖1所說明之第1光罩，於以下方面不同。即，於第1光罩中輔助圖案32係作為使透明基板10露出之透光部而形成，與此相對，於第2光罩中輔助圖案32'係作為使曝光之光之一部分透過之半透光部而形成的方面。該半透光部係於透明基板10上形成半透光膜40而成。
此處，包含半透光部之輔助圖案之曝光之光的透過率與包含透光部者相比，更接近包圍其之遮光部之曝光之光的透過率，故而不易在被轉印體上解像。因此，於第2光罩之情形時，輔助圖案之寬度之 設計自由度比第1光罩更廣。即，於可使輔助圖案之寬度大於第1光罩中之輔助圖案之方面有差異。若考慮到CD精度較高地形成微細之輔助圖案時之圖案化難度，則該差異具有較大意義。即，第2光罩中之輔助圖案之寬度不一定必需為作為所謂曝光機之解像極限而公開發表之數值以下。
第2光罩之輔助圖案之寬度可以如下方式決定。
首先，輔助圖案之寬度A(μm)較佳為於用於上述曝光之曝光機之解像極限為B(μm)、上述主圖案之直徑為C(μm)時，滿足A≦B且A≦C。
具體而言，於主圖案之直徑C(μm)為曝光機之解像極限B(μm)以上之尺寸之情形時，輔助圖案之寬度A(μm)較佳為曝光機之解像極限B(μm)以下。輔助圖案之寬度A(μm)更佳為曝光機之解像極限B(μm)之1/2以下，進而較佳為B/5≦A≦B/2。
另一方面，於主圖案之直徑為未達曝光機之解像極限B(μm)之尺寸之情形時，輔助圖案之寬度A(μm)較佳為該主圖案直徑C(μm)以下。輔助圖案之寬度A(μm)更佳為主圖案直徑C(μm)之1/2以下，進而較佳為C/5≦A≦C/2。該輔助圖案寬度A(μm)較佳為0.5μm以上。
由於第2光罩除存在透光部、遮光部以外，亦存在半透光部，故而其製法變得比第1光罩略微複雜。於圖4中表示第2光罩之製造過程。
即，準備光罩基底，該光罩基底係於透明基板10上依序形成有半透光膜40、及遮光膜20，進而形成有抗蝕膜50(圖4(a))。繼而，對抗蝕膜50(第1抗蝕劑)實施第1繪圖。將使其顯影而形成之第1抗蝕圖案作為掩膜，對遮光膜20進行蝕刻，藉此劃定遮光部(圖4(b))。
將第1抗蝕圖案剝離(圖4(c))後，再次於表面塗佈形成抗蝕膜60(第2抗蝕膜)(圖4(d))，進行用以形成第2抗蝕圖案之第2繪圖。其係 使用用以蝕刻半透光膜40而形成透光部之繪圖資料而進行。此時，上述繪圖資料係以如下方式加工：於主圖案之周圍，使第2抗蝕圖案之邊緣略微後退，而讓遮光膜20之邊緣露出。繼而，將顯影後所形成之第2抗蝕圖案與遮光部之邊緣作為掩膜，對半透光膜40進行蝕刻(圖4(e))，而形成透光部。藉此，所形成之透光部相對於之前劃定之遮光部之位置，自動對準(self alignment)於正確之位置。以下，將如圖4之方法般於透明基板上直接形成半透光膜之方法亦稱為先附法。
將第2抗蝕圖案剝離後，本發明之第2光罩完成(圖4(f))。
如上所述，本發明之第2光罩較佳為於轉印用圖案中，除主圖案與輔助圖案以外之區域包含遮光部。
再者，作為除上述製法以外之製法，亦可應用如下方法：於透明基板上形成遮光膜並將其圖案化，繼而於整個面形成半透光膜並將其圖案化(將其亦稱為後附法)。但，就防止2次繪圖之對準偏差之觀點而言，較佳為應用先附法。
用於第2光罩之遮光膜之原材料與第1光罩同樣地，除可使用Cr或Cr化合物(Cr之氧化物、氮化物、碳化物、氮氧化物、氮氧碳化物等)以外，亦可使用Ta、Mo、W或該等之化合物(包括上述金屬矽化物)等。
又，用於第2光罩之半透光膜之原材料除可使用Cr化合物(Cr之氧化物、氮化物、碳化物、氮氧化物或氮氧碳化物等)、Si化合物(SiO2、SOG)、金屬矽化物化合物(TaSi、MoSi、WSi或該等之氮化物、氮氧化物等)以外，亦可使用TiON等Ti化合物。
但，若考慮應用先附法，則半透光膜與遮光膜較佳為選擇相互具有蝕刻選擇性之原材料。即，較理想為遮光膜對於半透光膜之蝕刻劑具有耐受性，且半透光膜對於遮光膜之蝕刻劑具有耐受性。
就該觀點而言，於遮光膜之原材料選擇Cr或Cr化合物(Cr之氧化 物、氮化物、碳化物、氮氧化物、氮氧碳化物等)之情形時，作為半透光膜之原材料，較佳為使用Si化合物(SiO2、SOG)、金屬矽化物化合物(TaSi、MoSi、WSi或該等之氮化物、氮氧化物等)。又，亦可與此相反。
使用於第2光罩之半透光膜較佳為曝光之光的透過率為20~80%。該曝光之光的透過率係形成有半透光膜之透明基板相對於透明基板之透過光之透過率，可與第1光罩中之說明同樣地，設為相對於曝光之光之代表波長者。使用於第2光罩之半透光膜更佳為曝光之光的透過率為30~60%。
再者，輔助圖案為微細線寬，因此難以於已形成圖案之狀態下測定該部分之曝光之光的透過率(由於受到光之繞射之影響，故而因線寬會受到來自周圍圖案之影響，而實際透過之光量較大地變動)。因此，輔助圖案之曝光之光的透過率係設為假定已將該輔助圖案之寬度充分增大之情形而設想為不受周圍圖案之影響之狀態之情形時的透過率，且為將透明基板之曝光之光的透過率設為100%時之相對值。半透光膜之曝光之光的透過率之情形亦為相同含義。
又，使用於第2光罩之半透光膜對於曝光之光之相位偏移量為90度以下，較佳為60度以下。對相位偏移量之定義與第1光罩中所進行之說明相同。
本發明之第2光罩係與使用在圖案之邊界處由反轉之相位(相位差為180度)之光產生之干涉(抵消)作用之所謂相位偏移光罩不同，無需實質上使用反轉相位之光。再者，於本發明中，若輔助圖案部分之半透光膜使用相位偏移量為180度者，則±1次繞射光之繞射角變窄。因此，有藉由充分增大±1次繞射光之繞射角並且使±1次繞射光入射至曝光機之光學系統而獲得的本發明之效果於相位偏移光罩中無法充分獲得之傾向。
再者，關於無需使用由反轉相位之光產生之干涉作用之方面，本發明之第1光罩亦相同。
第2光罩之其他特徵由於與第1光罩共通，故而省略重複說明。例如，使用於曝光之較佳之曝光機之光學特性(包括NA、σ)、曝光之光之波長、與輔助圖案之間距之決定相關的較佳條件(包括(1)式、(2)式)、及主圖案、輔助圖案之較佳之形狀等適合於第1光罩、及第2光罩之任一者。
再者，本發明亦包括使用第1光罩、或第2光罩，藉由顯示裝置製造用曝光機，而將轉印用圖案轉印至被轉印體上的方法。
本發明之第1、第2光罩係如上所述般具有使藉由主圖案與輔助圖案之協動而形成之±1次繞射光入射至曝光機之光學系統的特徵。±1次光係於被轉印面之特定位置(即便被轉印體之XY面上存在凹凸，而被轉印面於Z方向上位置移位)，始終相位相等，干涉面具有良好之聚焦容限。因此，有效利用該2光束使抗蝕劑感光。
又，根據本發明者之研究顯而易見，本發明之第1、第2光罩除具有擴大聚焦容限之效果以外，亦具有擴大對於曝光機中易產生之曝光量之變動的容限，又，降低所需之照射光量之效果。
輔助圖案之曝光之光的透過率較高之第1光罩之聚焦容限變高之優勢尤其顯著。另一方面，輔助圖案之曝光之光的透過率相對較低之第2光罩除不易產生形成於被轉印體上之抗蝕劑之損失之優點以外，於容易進行精緻之加工之方面意義亦較大。
又，於第1、第2光罩中，無需具有相位反轉效果之相位偏移膜，並且可獲得上述聚焦容限增加效果。
另一方面，於不損害本發明之效果之範圍內，亦可存在對於上述第1、第2光罩之構成附加之光學膜或功能性膜。又，亦可於遮光膜之表面，使用具有包含具有抗反射功能之抗反射層等之所需層構成的 膜。
[實施例] (實施例1)
對使用具有圖1所示之轉印用圖案之光罩(本發明之第1光罩)進行曝光時之轉印性，進行光學模擬而評估。
模擬中所應用之條件如下所述。
曝光機之光學系統：數值孔徑(NA)：0.085
同調因子(σ)：0.9
曝光之光之波長(各波長之相對強度)g：h：i=1：0.8：0.95
主圖案(透光部)：正方形之孔圖案。一邊之長度(直徑C)=2μm
輔助圖案(透光部)：包圍主圖案之8邊形帶。寬度(A)=1μm
遮光部係由具有OD為3以上之遮光性之遮光膜形成。
間距P為3.0~5.0μm(圖5(d))。
比較例1之光罩(圖5(f))中之轉印用圖案除無輔助圖案以外，與實施例1之光罩相同。又，參考例1之光罩(圖5(e))中之轉印用圖案係將比較例1之光罩之主圖案之直徑設為2.5μm者。
<1-1 聚焦容限>
作為評估焦點深度(DOF)等微影之性能之方法，已知有使用製程窗之方法。此處，將橫軸設為焦點位置(μm)，將縱軸設為曝光量(mJ/cm2等)，而進行曝光及製程，結果將成為所容許之線寬變動(目標線寬之±10%以內)之區域設為製程容許範圍。又，於製程容許範圍內，將用以於基準焦點位置(0μm)按目標線寬進行轉印之曝光量設為Eop(基準曝光量)。可由製程容許範圍內以基準焦點位置及基準曝光量為中心且面積最大之長方形表示焦點誤差容許量(聚焦容限)、及曝光量誤差容許量(曝光量容限)。此時，長方形之寬度成為聚焦容限，高度成為所容許之曝光量容限。
因此，將相對於某一間距P之聚焦容限之值針對每一間距P之值繪製而成者為圖5(a)。再者，下述圖6(a)亦為同樣之圖。
如圖5(a)所示，可知根據本發明之第1光罩，於間距P為3~5μm中之任一者之情形時，聚焦容限大於比較例1所示之無輔助圖案之光罩。可知本發明之第1光罩尤其於間距P為3~4μm時，聚焦容限超過20μm，而非常有利。又，可知本發明之第1光罩於間距P為3~4μm之區域中，與主圖案之直徑較大之參考例1比較，聚焦容限亦較為有利。
<1-2 曝光量容限>
與上述同樣地，使用製程窗，將相對於某一間距P之曝光量容限(EL容限)之值針對每一間距P之值繪製而成者為圖5(b)。再者，下述圖6(b)亦為同樣之圖。
如圖5(b)所示，可知實施例1之結果於間距P為4~5μm之區域中，較比較例1更有利。因此，可知於該區域中，不僅對於聚焦變動之裕度較大，而且相對於曝光機之照射光量之變動亦幾乎不受影響，從而可轉印所需圖案。
<1-3 基準曝光量(Eop)>
於製程窗中，將用以於基準焦點位置(0μm)將圖案轉印為目標線寬之曝光量設為Eop，將相對於某一間距P之Eop之值針對每一間距P之值繪製而成者為圖5(c)。下述圖6(c)之圖表構成亦相同。
如圖5(c)所示，可知實施例1之光罩可以較比較例1之光罩少約10~20%之照射光量進行轉印。該方面亦為本發明之優異之作用效果。再者，於LCD用曝光機中，在進行對光罩所具有之面積賦予一定照射光量之曝光時，並不總括地照射整個面，而採用掃描曝光，故而所需之照射光量之減少意味著生產時程之減少，於生產性方面具有較大意義。
<1-4 抗蝕圖案剖面形狀>
於圖7中，表示在使用本發明之第1光罩曝光被轉印體上之抗蝕膜(正型光阻劑)時所獲得之抗蝕圖案之剖面形狀。其係將製程窗中之基準焦點位置及基準曝光量(Eop)下之抗蝕圖案剖面形狀針對每一間距P表示者。再者，下述圖8亦以相同指標表示抗蝕圖案剖面形狀。
如由圖7顯而易見，於對應於主圖案之位置，形成有正如所特定(直徑2.0μm)之孔圖案。再者，於孔圖案之外側，產生因輔助圖案而產生之凹部(抗蝕劑損失)，且該凹部之位置亦隨著間距P變微小而靠近主圖案。但，於進行被轉印體之加工(即，處於該抗蝕圖案之下層側之薄膜之蝕刻加工)時，可藉由一般所利用之濕式蝕刻而形成所需圖案。
(實施例2)
對使用具有圖2所示之轉印用圖案之光罩(本發明之第2光罩)進行曝光時之轉印性，進行光學模擬而評估。
模擬中所應用之條件如下所示。
曝光機之光學系統：數值孔徑(NA)：0.085
同調因子(σ)：0.9
曝光之光之波長(各波長之相對強度)g：h：i=1：0.8：0.95
主圖案(透光部)：正方形之孔圖案。一邊之長度(直徑C)=2μm
輔助圖案(半透光部)：包圍主圖案之8邊形帶。寬度(A)=1μm
遮光部係由具有OD為3以上之遮光性之遮光膜形成。
用於半透光部之半透光膜之曝光之光的透過率為50%。
間距P為3.0~5.0μm(圖6(d))。
<2-1 聚焦容限>
如圖6(a)所示，可知根據本發明之實施例2(第2光罩)(圖6(d))，於間距P為3~5μm中之任一者之情形時，聚焦容限大於比較例1所示之 無輔助圖案之光罩(圖5(e))。可知實施例2之光罩尤其於間距P為3.5~4.5μm時，聚焦容限超過20μm，而非常有利。
<2-2 曝光量容限>
如圖6(b)所示，可知實施例2之光罩之結果於間距為4.0μm左右時，較比較例1之光罩更有利。
<2-3 照射光量(Eop)>
關於為於被轉印體上形成目標直徑(2μm)之圖案所需之曝光機之照射光量，可知如圖6(c)所示，根據實施例2之光罩，可以較比較例1之光罩少10%以上之照射光量進行轉印。
<2-4 抗蝕劑剖面形狀>
於圖8中，表示在使用本發明之第2光罩曝光被轉印體上之抗蝕膜(正型抗蝕劑)時所獲得之抗蝕圖案之剖面形狀。藉此，於對應於主圖案之位置，形成有正如所特定(直徑2.0μm)之孔圖案。進而，因輔助圖案而產生之主圖案周邊之抗蝕劑損失實質上並未產生。因此，於被轉印體之加工中，可進行極為穩定之蝕刻。
(實施例3)
為研究透過主圖案之曝光之光形成於被轉印體上之光強度分佈與間距P之關係，進行如下模擬。
要掌握圖9所示之光強度分佈與其次峰之位置時，模擬中所應用之條件如下所述。
曝光機之光學系統：數值孔徑(NA)：0.085
同調因子(σ)：0.9
曝光之光之波長(各波長之相對強度)g：h：i=1：0.8：0.95
主圖案形狀設為一邊之長度(直徑C)為2μm之正方形(與上述比較例1相同)。再者，此處不使用輔助圖案。
於圖10中，表示藉由實施例3之主圖案(孔圖案)而產生之被轉印 體上之光強度部分佈之曲線的詳細內容。此處，於將主峰與最靠近主峰之第1次峰之間之極小點距主峰中心位置之距離設為Q(μm)，將距主峰第2近之第2次峰(省略圖示)與第1次峰之間之極小點距主峰中心位置之距離設為R(μm)時，Q為3.1μm，R為5.5μm。又，第1次峰之極大點距主峰中心位置之距離為3.9μm。
上述內容顯示出與圖5所示之根據間距P之轉印性之結果的良好一致性。即，可明確：藉由將間距P之尺寸設為Q≦P≦R...(1)
可獲得對轉印有利之優異條件。又，根據本發明者之研究，可知於輔助圖案之寬度整體與第1次峰之寬度重疊時，即，於Q≦P±(A/2)≦R...(2)
時，可獲得更優異之聚焦容限。因此，可知較佳為以滿足上述式(1)或(2)之方式進行轉印用圖案之設計。
(實施例4)
對於在實施例3中將主圖案之形狀設為一邊之長度(直徑C)為3.5μm之正方形者，以與實施例3同樣之方法獲得光強度分佈曲線之詳細內容(圖11)。該實施例4與實施例3相比，第1次峰之位置向距主峰位置略遠之側移動。
具體而言，Q為3.8μm，R為6.2μm，第1次峰之極大點為4.4μm。
然而，可知即便於該情形時，在滿足上述式(1)或(2)充足時，亦可獲得較高之聚焦容限。又，關於曝光量容限、Eop亦可獲得較佳之結果。
又，將間距P設為上述範圍而得之上述優異效果不僅可於第1光罩中獲得，亦於第2光罩中獲得。
以上，已參照複數個實施例對本發明進行了說明，但本發明並 不限定於上述實施例。對於本發明之構成或詳細內容，可於申請專利範圍所記載之本發明之精神或範圍內進行業者可理解之各種變更。
10‧‧‧透明基板
20‧‧‧遮光膜
31‧‧‧主圖案(透光部)
32‧‧‧輔助圖案(透光部)

Claims (24)

  1. 一種顯示裝置製造用光罩，其係具有藉由將成膜於透明基板上之至少遮光膜圖案化而形成且包含遮光部及透光部之轉印用圖案者，其特徵在於：上述轉印用圖案包括：主圖案，其包含透光部，且直徑為4μm以下；及輔助圖案，其配置於上述主圖案之周邊，具有小於主圖案之直徑之寬度，且包含透光部或半透光部；透過上述主圖案之曝光之光與透過上述輔助圖案之曝光之光的相位差為0度以上且90度以下；且於將上述主圖案之中心與上述輔助圖案之寬度之中心之間的距離設為間距P(μm)時，以如下方式設定上述間距P：使因由透過上述主圖案之曝光之光與透過上述輔助圖案之曝光之光引起的光干涉而產生之±1次繞射光入射至用於上述曝光之曝光機的光學系統，並且上述遮光部係具有光學濃度OD為3以上的實質遮光性、或曝光之光之透過率為20%以下的一部分透過性，於具有上述一部分透過性的情形時，對於曝光之光的相位偏移量為90度以下。
  2. 一種顯示裝置製造用光罩，其係具有藉由將成膜於透明基板上之遮光膜圖案化而形成且包含遮光部及透光部之轉印用圖案者，其特徵在於：上述轉印用圖案包括：主圖案，其包含透光部，且直徑為4μm以下；及輔助圖案，其配置於上述主圖案之周邊，具有不會因曝光而 解像之寬度，且包含透光部；透過上述主圖案之曝光之光與透過上述輔助圖案之曝光之光彼此之間實質上無相位差；且於將上述主圖案之中心與上述輔助圖案之寬度之中心之間的距離設為間距P(μm)時，以如下方式設定上述間距P：使因由透過上述主圖案之曝光之光與透過上述輔助圖案之曝光之光引起的光干涉而產生之±1次繞射光入射至用於上述曝光之曝光機的光學系統，並且上述遮光部係具有光學濃度OD為3以上的實質遮光性、或曝光之光之透過率為20%以下的一部分透過性，於具有上述一部分透過性的情形時，對於曝光之光的相位偏移量為90度以下。
  3. 如請求項2之顯示裝置製造用光罩，其中上述輔助圖案之寬度A(μm)於用於上述曝光之曝光機之解像極限為B(μm)、上述主圖案之直徑為C(μm)時，滿足A≦B/2且A≦C/2。
  4. 一種顯示裝置製造用光罩，其係具有藉由將成膜於透明基板上之半透光膜與遮光膜圖案化而形成且包含遮光部、透光部、及半透光部之轉印用圖案者，其特徵在於：上述轉印用圖案包括：主圖案，其包含透光部，且直徑為4μm以下；及輔助圖案，其配置於上述主圖案之周邊，具有小於主圖案之直徑之寬度，且包含半透光部；透過上述主圖案之曝光之光與透過上述輔助圖案之曝光之光的相位差為90度以下；且於將上述主圖案之中心與上述輔助圖案之寬度之中心之間的距離設為間距P(μm)時，以如下方式設定上述間距P：使因由透過上述主圖案之曝光之 光與透過上述輔助圖案之曝光之光引起的光干涉而產生之±1次繞射光入射至用於上述曝光之曝光機的光學系統。
  5. 如請求項4之顯示裝置製造用光罩，其中上述輔助圖案之寬度A(μm)於用於上述曝光之曝光機之解像極限為B(μm)、上述主圖案之直徑為C(μm)時，滿足A≦B且A≦C。
  6. 如請求項4之顯示裝置製造用光罩，其中上述遮光部係具有光學濃度OD為3以上的實質遮光性、或曝光之光之透過率為20%以下的一部分透過性，於具有上述一部分透過性的情形時，對於曝光之光的相位偏移量為90度以下。
  7. 如請求項1至6中任一項之顯示裝置製造用光罩，其中上述主圖案之直徑為1μm以上4μm以下。
  8. 如請求項1至6中任一項之顯示裝置製造用光罩，其中上述輔助圖案之寬度為0.5μm以上。
  9. 如請求項1至6中任一項之顯示裝置製造用光罩，其中上述遮光部具有光學濃度OD為3以上的實質遮光性。
  10. 如請求項1至6中任一項之顯示裝置製造用光罩，其中以如下方式設定上述間距P：不使因由透過上述主圖案之曝光之光與透過上述輔助圖案之曝光之光引起的光干涉而產生之±2次繞射光入射至用於上述曝光之曝光機的光學系統。
  11. 如請求項1至6中任一項之顯示裝置製造用光罩，其中上述輔助圖案係包圍上述主圖案而形成。
  12. 如請求項1至6中任一項之顯示裝置製造用光罩，其中上述間距P於上述曝光機之解像極限為B(μm)時，為0.7B≦P≦1.3B。
  13. 一種顯示裝置製造用光罩，其係具有藉由將成膜於透明基板上之至少遮光膜圖案化而形成且包含遮光部及透光部之轉印用圖案者，其特徵在於： 上述轉印用圖案包括：主圖案，其包含透光部，且直徑為4μm以下；及輔助圖案，其配置於上述主圖案之周邊，具有小於主圖案之直徑之寬度，且包含透光部或半透光部；透過上述主圖案之曝光之光與透過上述輔助圖案之曝光之光的相位差為0度以上且90度以下；且於將上述主圖案之中心與上述輔助圖案之寬度之中心之間的距離設為間距P(μm)，將表示上述主圖案之透過光形成於被轉印體上之光強度分佈之光強度分佈曲線中，主峰與最靠近上述主峰之第1次峰之間之極小點距主峰中心位置之距離設為Q(μm)，距上述主峰第2近之第2次峰與上述第1次峰之間之極小點距主峰中心位置之距離設為R(μm)時，為Q≦P≦R。
  14. 如請求項13之顯示裝置製造用光罩，其係具有藉由將成膜於透明基板上之遮光膜圖案化而形成且包含遮光部及透光部之轉印用圖案者；上述轉印用圖案包括：主圖案，其包含透光部，且直徑為4μm以下；及輔助圖案，其配置於上述主圖案之周邊，具有小於主圖案之直徑且不會因曝光而解像之寬度，並包含透光部；且透過上述主圖案之曝光之光與透過上述輔助圖案之曝光之光彼此之間實質上無相位差。
  15. 如請求項14之顯示裝置製造用光罩，其中上述輔助圖案之寬度A(μm)於用於上述曝光之曝光機之解像極限為B(μm)、上述主圖案之直徑為C(μm)時，滿足A≦B/2且A≦C/2。
  16. 如請求項13之顯示裝置製造用光罩，其係具有藉由將成膜於透明基板上之半透光膜與遮光膜圖案化而形成且包含遮光部、透光部、及半透光部之轉印用圖案者；且上述轉印用圖案包括：主圖案，其包含透光部，且直徑為4μm以下；及輔助圖案，其配置於上述主圖案之周邊，具有小於主圖案之直徑之寬度，且包含半透光部。
  17. 如請求項16之顯示裝置製造用光罩，其中上述輔助圖案之寬度A(μm)於用於上述曝光之曝光機之解像極限為B(μm)、上述主圖案之直徑為C(μm)時，滿足A≦B且A≦C。
  18. 如請求項13至17中任一項之顯示裝置製造用光罩，其中於將上述輔助圖案之寬度設為A(μm)時，為Q≦P±(A/2)≦R。
  19. 如請求項13至17中任一項之顯示裝置製造用光罩，其中上述輔助圖案係包圍上述主圖案而形成。
  20. 如請求項13至17中任一項之顯示裝置製造用光罩，其中上述主圖案之直徑為1μm以上4μm以下。
  21. 如請求項13至17中任一項之顯示裝置製造用光罩，其中上述輔助圖案之寬度為0.5μm以上。
  22. 如請求項13至17中任一項之顯示裝置製造用光罩，其中上述遮光部具有光學濃度OD為3以上的實質遮光性、或曝光之光之透過率為20%以下的一部分透過性，於具有上述一部分透過性的情形時，對於曝光之光的相位偏移量為90度以下。
  23. 如請求項13至17中任一項之顯示裝置製造用光罩，其中上述遮光部具有光學濃度OD為3以上的實質遮光性。
  24. 一種圖案轉印方法，其特徵在於：使用如請求項1至5、13至17 中任一項之顯示裝置製造用光罩，藉由顯示裝置製造用曝光機於被轉印體上進行圖案轉印。
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