TWI629557B - 光罩基底及使用其之光罩之製造方法、以及顯示裝置之製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種可成為圖案剖面之形狀接近於垂直而適於轉印特性或微細化，且即便以高曝光量(高劑量)進行轉印亦轉印缺陷較少之光罩的光罩基底及具有上述特性之光罩之製造方法。又，本發明提供一種以較高良率而製造高精細之顯示裝置之方法。

本發明之光罩基底係於透明基板上積層有遮光層與反射降低層者，上述遮光層係以蝕刻速度自遮光層表面向透明基板階段性地或連續地變快之方式由複數層積層膜而構成，該遮光層中形成於基板側之下層部之波長436nm中之光學濃度為1.0以上。又，使用該光罩基底製造光罩。以及使用該光罩製造顯示裝置。

Description

光罩基底及使用其之光罩之製造方法、以及顯示裝置之製造方法

本發明係關於一種光罩基底及使用其之光罩之製造方法、以及顯示裝置之製造方法。

以LCD(Liquid Crystal Display，液晶顯示器)為代表之FPD(Flat Panel Display，平板顯示器)等顯示裝置中，伴隨大畫面化、廣視角化而快速推進高精細化、高速顯示化。作為用以實現該高精細化、高速顯示化之必要之要素，要求以微細、且尺寸精度較高之元件或配線來製作電子電路圖案。而且，該等微細圖案主要使用光微影法而形成，因此，所使用之光罩亦要求適應微細圖案形成。

此種顯示裝置製造用之光罩、成為其原版之光罩基底、以及與該等之製造方法相關之技術揭示於專利文獻1及專利文獻2中。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利第4726010號公報

[專利文獻2]韓國公開專利2011-0115058號公報

然而，於先前技中存在如下之課題。

為轉印形成微細圖案，要求使光罩上之光罩圖案為接近於垂直之剖面形狀。一般而言，顯示裝置製造中之轉印用圖案之尺寸大於半導體裝置製造中所要求之轉印用圖案之尺寸。然而，作為半導體裝置製造用之光罩，通常使用縮小投影用光罩，相對於此，作為顯示裝置製造用之光罩，通常使用等倍曝光用之光罩(等倍光罩)。因該光罩倍率之不同而於顯示裝置製造用之光罩中，於光罩圖案之縱橫比(光罩圖案之高度H相對於寬度W之比：H/W)之關係中，光罩圖案之剖面形狀之傾斜區域之寬度相對於縮小投影用光罩之相應部分佔有相對較大之比率。又，於顯示裝置製造用之光罩(等倍光罩)中，光罩圖案之剖面形狀之傾斜本身亦會對轉印性能造成影響。因此，使該傾斜儘可能地接近於垂直在應對顯示裝置製造中之微細圖案形成要求之方面較為重要。

又，若使用如專利文獻1中記載之光罩進行曝光，則存在如下課題，即，根據抗蝕劑及感光性樹脂之種類或圖案而產生因光罩導致之轉印缺陷。具體而言，在對較通常感度相當低之感度之抗蝕劑(例如為具有抗反射功能而較多地含有吸光劑之吸光性抗蝕劑等)或感光性樹脂使用如引用文獻1中記載之光罩進行轉印曝光時，會產生因光罩導致之轉印缺陷。又，亦可知，若使用接近於解析極限之微細圖案與較大之圖案混合存在之光罩進行對抗蝕劑之轉印，則有產生因光罩導致之轉印缺陷之情形。可知於該等轉印缺陷之產生中，存在轉印曝光時之曝光量(劑量)較多之共通點。轉印缺陷直接關係到顯示裝置之製造良率或性能降低，故必須防止該轉印缺陷之產生。

因此，本發明之目的在於一併解決該等課題之兩者，即，提供一種具有接近於垂直之光罩圖案之剖面形狀，適於光罩上之微細圖案 形成或微細圖案轉印，且於高曝光量(高劑量)之曝光中亦可防止轉印缺陷之產生之成為光罩之原版的光罩基底。又，本發明之其他目的在於提供一種適於微細圖案轉印且於高劑量曝光下之缺陷產生較少之光罩之製造方法、以及以較高之良率而製造高精細之顯示裝置之顯示裝置之製造方法。

根據以上所述，為解決上述課題，本發明具有以下之構成。

(構成1)

一種光罩基底，其特徵在於：其係具有包含對於曝光之光為透明之材料之透明基板、及包含不透明之材料之遮光膜者，上述遮光膜自上述透明基板側依序形成有遮光層與反射降低層，上述遮光層係以蝕刻速度自該遮光層表面向上述透明基板階段性地或連續地變快之方式由複數層積層膜而構成，該遮光層中形成於基板側之下層部之波長436nm中之光學濃度(Optical Density)為1.0以上。

再者，光學濃度OD係於將入射至作為對象之膜之光之強度設為I₀，且將透過該膜之光之強度設為I時，定義為OD=-log₁₀(I/I₀)。

(構成2)

如構成1之光罩基底，其特徵在於：上述下層部之波長365nm中之光學濃度為1.2以上。

(構成3)

如構成1或2之光罩基底，其特徵在於：於上述透明基板與上述下層部之間，形成有背面反射降低層。

(構成4)

如構成1至3中任一項之光罩基底，其特徵在於：上述遮光層包含含有鉻之鉻系材料。

(構成5)

如構成4之光罩基底，其特徵在於：上述遮光層進而包含含有氮或碳之至少任一者之鉻化合物，且滿足下述至少任一者，即，該遮光層中之氮相對於鉻與氮之合計之含有率(氮/(氮+鉻))於上述遮光層之下層部大於除上述下層部以外之遮光層部即上層部；或碳相對於鉻與碳之合計之含有率(碳/(碳+鉻))於上述下層部小於上述上層部。

(構成6)

如構成4或5之光罩基底，其特徵在於：上述反射降低層包含鉻含量比上述遮光層少且含有氧之氧化鉻材料，上述反射降低層係將複數層積層而成之積層膜，上述遮光層側之氧含量大於或等於上述反射降低層表面側之氧含量。

(構成7)

如構成1至6中任一項之光罩基底，其特徵在於：上述光罩基底係顯示裝置製造用光罩之原版。

(構成8)

一種光罩之製造方法，其特徵在於：其係使用如構成1至7中任一項之光罩基底製造光罩，且包含以下步驟：於該光罩基底上形成抗蝕劑膜；對上述抗蝕劑膜進行所需圖案之描繪及顯影而於該光罩基底上形成抗蝕圖案；及將上述抗蝕圖案作為遮罩，藉由蝕刻使上述遮光膜圖案化而形成遮光膜圖案。

(構成9)

一種顯示裝置之製造方法，其特徵在於：包含曝光步驟，該曝光步驟係將藉由如構成8之光罩之製造方法所製造之光罩載置於曝光裝置之光罩平合，將形成於上述光罩上之轉印用圖案曝光轉印至形成於顯示裝置基板上之抗蝕劑膜。

又，於構成光罩基底之遮光膜為含有鉻之鉻系材料之情形時，為解決上述課題，本發明具有以下之構成。

(構成10)

一種光罩基底，其特徵在於：其係具有包含對於曝光之光透明之材料之透明基板、及遮光膜者，且上述遮光膜自上述透明基板側依序形成有遮光層與反射降低層，上述遮光層係由包含含有鉻之鉻系材料、進而含有氮或碳之至少任一者之鉻化合物之複數層積層膜構成，且滿足下述至少任一者，即，該遮光層中之氮相對於鉻與氮之合計之含有率(氮/(氮+鉻))於上述遮光層之下層部大於除上述下層部以外之遮光層部即上層部；或碳相對於鉻與碳之合計之含有率(碳/(碳+鉻))於上述下層部小於上述上層部，該遮光層中形成於基板側之下層部之波長436nm中之光學濃度(Optical Density)為1.0以上。

再者，光學濃度OD係於將入射至作為對象之膜之光之強度設為I₀，且將透過該膜之光之強度設為I時，定義為OD=-log₁₀(I/I₀)。

(構成11)

如構成10之光罩基底，其特徵在於：上述下層部之波長365nm中之光學濃度為1.2以上。

(構成12)

如構成10或11之光罩基底，其特徵在於：於上述透明基板與上述下層部之間，形成有背面反射降低層。

(構成13)

如構成11至13中任一項之光罩基底，其特徵在於：上述反射降低層包含鉻含量比上述遮光層少且含有氧之氧化鉻材料，上述反射降低層係將複數層積層而成之積層膜，上述遮光層側之氧含量大於或等於上述反射降低層表面側之氧含量。

(構成14)

如構成10至13中任一項之光罩基底，其特徵在於：上述光罩基底係顯示裝置製造用光罩之原版。

(構成15)

一種光罩之製造方法，其特徵在於：其係使用如構成10至14中任一項之光罩基底製造光罩，且包含以下步驟：於該光罩基底上形成抗蝕劑膜；對上述抗蝕劑膜進行所需圖案之描繪及顯影而於該光罩基底上形成抗蝕圖案；將抗蝕圖案作為遮罩，藉由蝕刻使上述遮光膜圖案化而形成遮光膜圖案。

(構成16)

一種顯示裝置之製造方法，其特徵在於：包含曝光步驟，該曝光步驟係將藉由如構成15之光罩之製造方法所製造之光罩載置於曝光裝置之光罩平台，將形成於上述光罩上之轉印用圖案曝光轉印至形成於顯示裝置基板上之抗蝕劑膜。

本發明之光罩基底係於透明基板上積層有遮光層與反射降低層 之光罩基底，上述遮光層係以蝕刻速度自遮光層表面向透明基板階段性地或連續地變快之方式由複數層積層膜而構成，該遮光層中形成於基板側之下層部之波長436nm中之光學濃度設為1.0以上。藉由使用該光罩基底製造光罩而能夠提供如下之光罩，即，圖案剖面之形狀接近於垂直而適於轉印特性或微細化，且即便以高曝光量(高劑量)進行轉印，轉印缺陷亦較少。進而，藉由使用該光罩製造顯示裝置，而能夠以較高之良率而製造高精細之顯示裝置。

1‧‧‧基板

2‧‧‧遮光層

3‧‧‧反射降低層

4‧‧‧遮光膜

11‧‧‧曝光之光

21‧‧‧遮光層下層部(CrCN)

22‧‧‧遮光層上層部(CrCN)

51‧‧‧直線

100‧‧‧光罩基底

200‧‧‧光罩

300‧‧‧光學影像分佈

d₁‧‧‧開口徑

d₂‧‧‧開口徑

d₃‧‧‧開口徑

F‧‧‧場部

H1‧‧‧開口部(孔圖案)

H2‧‧‧開口部(孔圖案)

H3‧‧‧開口部(孔圖案)

θ‧‧‧傾斜角

圖1係表示本發明之實施形態1之光罩基底之概略構成之要部剖視構成圖。

圖2係用以說明光罩圖案之剖面傾斜之定義之光罩圖案要部剖視圖。

圖3係用以說明將光罩圖案投影曝光時之光學影像之光學影像分佈模式圖。

圖4係表示關於實施例5之光罩基底，藉由歐傑電子分光法測定之遮光膜之深度方向之組成分析結果之圖。

以下，一面參照圖式一面對本發明之實施形態具體地進行說明。再者，以下之實施形態係使本發明具體化時之一形態，並非將本發明限定於其範圍內。再者，有於圖中對於相同或相當之部分標註相同之符號且簡化或省略說明之情形。

實施形態1.

實施形態1中，對顯示裝置製造用之光罩基底、及其製造方法進行說明。

圖1係表示顯示裝置製造用光罩基底100之膜構成之剖視模式圖。該光罩基底100大體分為包含對於曝光之光透明之基板1、及光罩 圖案形成用之遮光膜4。遮光膜4包含形成於基板側之遮光層2、及形成於遮光層2之上之反射降低層3。此處，所謂透明之基板(透明基板)係在無表面反射損耗時，對於轉印曝光中使用之曝光之光具有85%以上之透過率(透光性)、較佳為90%以上之透過率，且剛性較高之基板。另一方面，所謂遮光膜係對於轉印曝光中使用之曝光之光之透過率(透光性)為1%以下(換言之OD值為2.0以上)、較佳為0.1%以下(OD值為3.0以上)之膜。於遮光膜包含多層膜之情形時，該多層膜整體滿足上述透過率條件即可。

又，圖1中雖未圖示，但亦可在基板1與遮光層2之間形成背面反射降低層。背面反射降低層承擔如下功能，即，防止於轉印曝光時曝光之光自光罩背面側(與形成光罩圖案之方向相反之側)反射至曝光裝置之光源側，該反射光照到曝光裝置內，且該所照之光再次照射光罩(成為雜散光)。該雜散光會引起重影圖像形成或耀斑量增加等轉印像之劣化，故降低作為雜散光源之一之光罩背面側之反射於使轉印性能提高方面有效。

又，圖1中雖未圖示，但亦可形成用以抑制使遮光層2圖案化時所使用之蝕刻液對基板1產生損害之蝕刻阻止膜、或調整對於曝光之光之光學特性之光學特性調整膜等功能膜。

關於蝕刻阻止膜，當光罩製作時並未使蝕刻阻止膜圖案化而是於基板1上整個面殘存之情形時，蝕刻阻止膜之材料較佳為對於曝光之光儘可能透明之材料。作為此種材料，可使用包含選自氟化鈣、氟化鎂、氧化錫、氧化銦、氧化銦-錫、氧化錫-銻、氧化鋁、氧化鉿及氟化鋰中之一種或兩種以上之材料。

光學特性調整膜可列舉調整對於曝光之光之透過率之透過率調整膜、或調整對於曝光之光之相位偏移量之相位偏移量調整膜。

上述功能膜較佳為波長436nm中之光學濃度為0.1以下、較佳為 0.08以下、更佳為0.05以下之材料。

遮光層2具有吸收曝光之光並遮光之功能，且設為包含複數個膜之多層膜。

此處，表示包含形成於基板1側之遮光層下層部21、與形成於該遮光層下層部21上之遮光層上層部22之2層膜之積層構造之情形，但並不限於2層膜，亦可為3層膜以上之層數更多之多層膜。此外，遮光層2之各層(圖1之情形時為遮光層上層部22與遮光層下層部21)以濕式蝕刻之速率自遮光層表面側向透明基板1側階段性地或連續地變快之方式調整。此處，於2層膜之情形時，成膜步驟數較少即可，故具有生產效率提高、並且亦可抑制缺陷之產生頻度之特徵，另一方面，若設為3層膜以上之多層膜，則濕式蝕刻速率之控制範圍得以細化，故具有易獲得平滑且接近於垂直之光罩圖案剖面形狀之特徵。以下，列舉遮光層2包含遮光層下層部21與遮光層上層部22之2層膜之情形為例進行說明，但遮光層上層部22包含複數個膜之情形亦包含於本發明。

其次，對遮光層2之濕式蝕刻速率之控制方法與光罩圖案形狀控制進行敍述。

遮光層下層部21與遮光層上層部22係由包含鉻(Cr)之材料而構成。進而，使遮光層下層部21含有氮(N)。藉此，可提高對於鉻蝕刻液之濕式蝕刻速率。又，若使遮光層下層部21含有氮，並且使遮光層上層部22亦含有氮，則可形成被控制為晶粒變小之膜，進而自緩和膜應力之意義而言亦較佳。此外，較佳為使遮光層下層部21與遮光層上層部22含有碳(C)。若使鉻中含有碳，則對於鉻蝕刻液之濕式蝕刻速率會變慢。並且，碳之添加於防止經時變化且提高耐清洗性方面亦較佳。藉由含有鉻與氮而控制濕式蝕刻之速率，獲得所需之接近於垂直之光罩圖案(剖面)形狀。此處，藉由滿足以下至少任一者而能夠將遮光層2之膜厚方向之濕式蝕刻之速率控制為所需之值，即，氮相對於 鉻與氮之合計之含有率(氮/(氮+鉻))於遮光層下層部21大於除遮光層下層部21以外之遮光層部即遮光層上層部22；或碳相對於鉻與碳之合計之含有率(碳/(碳+鉻))於遮光層下層部21小於遮光層上層部22。再者，作為用以控制濕式蝕刻速率之添加劑，除氮或碳之外亦有氧(O)、氟(F)或矽(Si)等。

遮光層2中含有之各元素既可連續地組成傾斜(分佈)，亦可階段性地組成分佈。若連續地組成傾斜分佈，則具有如下特徵，即，光罩圖案膜厚方向之濕式蝕刻速率亦連續地變化，易獲得平滑且接近於垂直之光罩圖案形狀。另一方面，於階段性地組成分佈之情形時，具有如下特徵，即，遮光層之成膜步驟穩定而易提高製造品質，因此能夠簡化有關PQC(Process Quality Control，製程品質控制)之步驟。

關於光罩圖案之剖面形狀，如圖2所示，可將連結遮光層2之底部(遮光層下層部21之底部)與上部(遮光層上層部22之表面部)之直線51之斜率θ作為評估參數。於獲得良好之光罩圖案轉印特性之方面，且於形成微細之光罩圖案之方面，均較理想為光罩圖案剖面形狀接近於垂直、即上述θ接近於90度。一般而言，顯示裝置製造用光罩中所要求之θ為60度以上90度以下，其中適用於微細圖案形成之顯示裝置製造用光罩所要求之θ為70度以上90度以下，更佳為80度以上90度以下。

反射降低層3具有降低光罩圖案描繪光之反射之功能，亦兼具製造顯示裝置時之對於曝光之光之反射降低功能。反射降低層3係由至少包含鉻與氧(O)之材料而構成，但該鉻之含量少於遮光層2之鉻含量。其原因在於，若反射降低層3之鉻含量多於遮光層2之鉻含量，則光罩圖案描繪光或製造顯示裝置時之對於曝光之光之反射率變高，會導致光罩圖案描繪精度或轉印曝光之精度降低。

反射降低層3可為單層，但亦可由將複數層積層而成之膜而構 成。於單層之情形時具有製造步驟簡易且生產效率較高之特徵。將複數層積層而成之膜時之優點在於，第1，適於進行對於i線(波長365nm)、h線(波長405nm)、及g線(波長436nm)等波長為350nm至450nm之寬頻帶之轉印曝光用之曝光之光充分之反射降低。於顯示裝置之製造中，多使用包含i線、h線及g線之多波長之光作為曝光之光，為充分地降低該等多波長曝光之反射，光學上有效的是藉由多層膜之反射降低。

第2優點在於，能夠進行對於光罩圖案描繪光穩定之反射降低。

若以臭氧清洗水等清洗反射降低層3之表面，則反射降低層會被不均勻地蝕刻而產生反射率之分佈。為防止此現象而可減少反射降低層3之氧含量，但若以單層膜進行該操作，則因折射率或消光係數之關係而無法獲得對於光罩圖案描繪光充分之反射降低效果。因此，將反射降低層3設為多層膜，將其表面側之膜設為耐清洗性較高之膜，使多層膜整體為可獲得對於光罩圖案描繪光充分之反射降低效果之構成(折射率、消光係數及膜厚之組合)。

若以2層膜之情形對上述反射降低層3之構成進行敍述，則成為如下構成。

首先，將遮光層2側之第1反射降低層之氧含量設為表面側之第2反射降低層之氧含量以上。其目的在於，根據包含折射率與消光係數之光學常數之關係而容易進行成為最小反射率之波長區域之調整，反射降低層3成為致集之膜而可抑制膜缺陷之產生，且對於臭氧清洗液等之耐清洗性提高。重要的是，於反射降低層3為積層膜之情形時，將該積層膜之遮光層2側(下表面側)之氧含量設為表面側(上表面側)之氧含量以上。再者，積層膜亦可包含3層以上之膜。

反射降低層3中，以自遮光膜4之反射率成為最小之波長包含於波長350nm至450nm之範圍之方式，調整反射降低層3之膜厚與氧含 量之至少任一者。膜厚可根據成膜時間而調整，且氧含量可根據所供給之包含氧之氣體之流量等而調整。藉此，可於對於光罩圖案描繪中使用之雷射光反射率為最小之部分進行光罩圖案描繪，從而光罩圖案描繪精度提高。即，能夠減少所形成之光罩圖案之CD(Critical Dimension，臨界尺寸)不均。

又，反射降低層3若為進而包含氮之氮氧化鉻材料，則因包含折射率與消光係數之光學常數之關係，可減小反射率之最小值而較佳，且其氮含有率較理想為10原子%以上30原子%以下。又，若進而包含碳，則耐清洗性或經時穩定性提高，形成光罩圖案時之濕式蝕刻之控制性亦提高。

再者，若反射降低層3中含有之各元素於膜厚方向連續地組成分佈(組成傾斜)，則濕式蝕刻後之遮光膜圖案之剖面變得平滑而較佳，CD精度亦提高。

包含多層膜之遮光層2及包含多層膜之反射降低層3之成膜並未於中途大氣開放而是於真空或減壓下進行可防止各膜之未預料之表面氧化或表面碳化，故而較佳。各膜之未預料之表面氧化或表面碳化會使對於光罩圖案描繪光或轉印曝光之光之反射率變化，且於對應部分會使濕式蝕刻速率變化而對光罩圖案形狀造成不良影響，故欠佳。

對於遮光層下層部21，除上述濕式蝕刻速率特性外，亦要求如下特性，即，對於波長436nm之光之光學濃度OD為1.0以上，較佳為2.0以上。對遮光層下層部21要求之光學濃度OD之上限值為3.0，若超出該值則遮光層下層部21之膜厚會變得過厚，於光罩圖案加工上及轉印特性上欠佳。又，較佳為對於波長365nm之光，光學濃度OD為1.2以上，較佳為2.2以上。

使用光罩200之要部剖視構造圖及圖3說明其理由，圖3係將使用該光罩200進行轉印時之光學影像分佈(300)之影像加以對比而描繪之 說明圖。於光罩200上，形成有開口徑d₁之孔(hole)H1、開口徑d₂之孔H2、及開口徑d₃之孔H3。然而，圖案之形狀僅為例示，並不限定於孔，例如，亦可為空間(溝槽)或其他形狀。開口徑d₁與開口徑d₂之大小相同，相對於極限解析度較大，開口徑d₃之大小較開口徑d₁小，為接近於極限解析度之大小。極限解析度強烈依存於所使用之曝光裝置之投影光學系統之數值孔徑NA(Numerical Aperture)，但於顯示裝置製造用之曝光裝置中，作為影像，將4μm左右假定作為開口徑d₁，且將1.2μm左右想定作為開口徑d₃即可。於孔H1或孔H3之孔底，透明基板1露出，但於孔H2之孔底，遮光層下層部21露出。孔H2並非意欲製作之圖案，使未形成遮光層上層部22或反射降低層3之白缺陷部影像化。一般而言，光罩缺陷多會於各層之界面產生，確認產生如H2所示之缺陷。再者，F表示形成有包含遮光層2或反射降低層3之遮光膜4之場部，I_b表示場部之光強度、以及11表示曝光之光。

將該光罩200經由曝光裝置之投影光學系統進行轉印時之光學影像分佈之影像示為300。與孔H1對應之光學影像之峰值強度為I₅，主要決定轉印尺寸之光強度(曝光級別)為I₃。另一方面，與孔H2對應之光學影像之峰值強度為I₂，其光強度級別低於I₃。該情形時，於通常感度之通常抗蝕劑中孔H2不會被轉印。其原因在於，通常抗蝕劑之顯影對比度充分高，光強度未達到顯影後之抗蝕圖案形成級別。然而，彩色濾光片用感光性組成物、黑矩陣用感光性組成物、或感光性樹脂等低感度感光組成物一般而言，在曝光感度與顯影對比度之間存在較強之關聯，顯影對比度較低。其係由顯示裝置製造中使用之對於曝光波長帶域即350nm至450nm之光之材料性感光及顯影溶解之機制而引起。一般而言，對於該等波長區域為極低感度之抗蝕劑(例如，較多地包含吸光劑之吸光性抗蝕劑)之顯影對比度亦較低。此處，所謂顯影對比度係對由曝光產生之潛像進行顯影時之溶解對比度，作為 代表性指標，有未曝光部與進行充分曝光後之部分之顯影速度之比；兩對數之曲線圖中將曝光量繪製於橫軸且將顯影溶解速度繪製於縱軸而取得之顯影溶解特性曲線之斜率；及將曝光量以對數顯示繪製於橫軸，且將顯影後之抗蝕劑殘留膜厚以線性尺度顯示繪製於縱軸而取得之溶解特性曲線之斜率(將該斜率之值稱為γ值)等。若以未曝光部與進行充分曝光後之部分之顯影速度之比(此處稱為D比)來表示，則對UV光(波長350nm至450nm)具有感度之通常感度之抗蝕劑中，通常該顯影速度之比(D比)為3.5位以上之值，相對於此，對UV光具有感度之彩色濾光片用感光性組成物、黑矩陣用感光性組成物、或感光性樹脂等低感度感光組成物之D比為2位至3位左右之值。因此，於以通常之曝光量而可進行圖案形成之情形時，不會產生因光罩導致之白缺陷，但於必需高劑量之曝光之情形時，會產生因光罩導致之白缺陷。

於該高劑量曝光時產生因光罩導致之白缺陷之狀況在接近於解析極限之極微細圖案混合存在之情形時亦會產生。接近於解析極限之與孔H3對應之光學影像受到較強之光繞射之影響而導致光學影像之峰值強度I₄下降，並且成為底部擴展之光強度分佈，從而決定尺寸之光強度I₁之級別亦降低。為將孔H3形成為所需之尺寸時係以高曝光量(高劑量)進行圖案形成，但孔H2之光強度I₂之級別超過光強度I₁之級別而轉印形成作為白缺陷之孔H2。

如上所述，於低感度之感光性組成物(包含低感度抗蝕劑或感光性樹脂)或接近於解析極限之極微細圖案混合存在之情形時共通之高劑量下之轉印曝光時，會產生於通常劑量下之轉印曝光中並未產生之轉印缺陷。僅殘留有遮光層下層部21之白缺陷於檢查處理量優異之通常之透過光檢測方式之光罩基底缺陷檢查裝置中成為灰色調，故不易進行檢測。若提高透過型光罩基底缺陷檢查裝置之缺陷檢查感度，則會檢測出許多疑似缺陷而不易判別是否為缺陷。

為防止於該高劑量下之轉印曝光時所產生之轉印缺陷，如上所述，將遮光層下層部21對於波長436nm之光之光學濃度OD設為1.0以上，較佳為2.0以上。又，將對於波長365nm之光之光學濃度OD設為1.2以上，較佳為2.2以上。藉此，缺少遮光層上層部22及反射降低層3之白缺陷部之光強度(圖3之情形時為I₂)之級別充分降低，不會產生轉印缺陷。

此處，光罩圖案形成用之遮光膜4可為二元光罩用之遮光膜，亦可為相位偏移光罩(例如，半色調式相位偏移光罩(Attenuated Phase Shift Mask，衰減式相移光罩)、或Levenson式相位偏移光罩(Levenson Mask、Alternating Phase Shift Mask，交變相移光罩))用之相位偏移膜、或形成於多階光罩(Multi-level Gradation Mask)之透過率控制膜之上或之下之遮光膜。

於相位偏移光罩中尤其半色調式相位偏移光罩、或在透明基板與遮光膜圖案之間形成有透過率控制膜圖案之多階光罩之情形時，為了由成為光罩圖案之相位偏移膜或透過率控制膜進行透過光之透過率控制或相位控制之至少任一者，而於基板1與遮光層下層部21之間設置調整透過率或相位之至少任一者之功能膜。作為該功能膜，宜為對構成遮光層之材料即鉻材料具有蝕刻選擇性之材料，即，於矽(Si)中包含金屬、氧、氮、碳、或氟之至少任一者之材料。例如，宜為MoSi等金屬矽化物、金屬矽化物之氧化物、金屬矽化物之氮化物、金屬矽化物之氮氧化物、金屬矽化物之碳氮化物、金屬矽化物之碳氧化物、金屬矽化物之碳氮氧化物、SiO、SiO₂、及SiON等。SiO或SiO₂於基板1為合成石英之情形時，以與其相同之元素而構成，但因原子間之鍵結狀態之不同等而使蝕刻速率與基板之蝕刻速率不同，能夠高精度地進行對於相位差控制而言重要之光學距離(蝕刻深度)控制。再者，該功能膜亦可為由列舉作為功能膜之上述膜所構成之積層 膜。

該功能膜之加工係將包含鉻之遮光膜圖案作為蝕刻用遮罩而進行。因此，於功能膜之加工中，使用例如對功能膜之蝕刻速率較對包含遮光層2與反射降低層3之遮光膜4快之濕式蝕刻液。作為此種濕式蝕刻液，例如可列舉包含選自氫氟酸、氫氟矽酸、及氟化氫銨中之至少一者之氟化合物、選自過氧化氫、硝酸、及硫酸中之至少一者之氧化劑、或水之溶液。具體而言，可列舉將氟化氫銨與過氧化氫之混合溶液以純水稀釋後之蝕刻液、或於氫氟酸水溶液中混合有氟化銨之蝕刻液等。

以下，詳細地說明光罩基底之製造步驟。

1.準備步驟

最先，準備基板1。

基板1之材料只要係對所使用之曝光之光具有透光性、且具有剛性之材料，則並無特別限制。例如可列舉合成石英玻璃、鈉鈣玻璃、及無鹼玻璃。又，視需要適當進行包含粗研磨加工步驟、精密研磨加工步驟、局部加工步驟、及接觸研磨加工步驟之研磨，以成為平坦且平滑之主表面。其後，進行清洗而除去基板1之表面之異物或污染。作為清洗，例如可使用氫氟酸、氫氟矽酸、硫酸、硫酸過氧化氫混合物(SPM)、氫氧化鈉、氨、氨水過氧化氫混合物(APM)、OH自由基清洗水、及臭氧水等。

2.遮光膜形成步驟

其次，於基板1之主表面上，藉由濺鍍法而形成由鉻系材料構成之光罩圖案形成用之遮光膜4。遮光膜4包含遮光層2與反射降低層3，進而遮光層2亦成為積層膜。積層膜之積層數並無特別限定，但此處，對遮光層2包含遮光層下層部21、及遮光層上層部22之2層之情形進行說明。

首先，將基板1搬入至連續式濺鍍裝置，使濺鍍裝置之內部為特定之真空度之後，自氣體導入口導入特定流量之成膜遮光層下層部21時必需之成膜用氣體，又，施加特定之濺鍍功率，於基板1上成膜遮光層下層部21。作為濺鍍靶，使用鉻靶。為成膜包含Cr與N之膜作為遮光層下層部21，自氣體導入口供給之氣體於至少包含氮(N)之氣體中視需要添加氬氣(Ar)等惰性氣體。作為惰性氣體，除氬氣之外，有氦氣(He)、氖氣(Ne)、氪氣(Kr)、及氙氣(Xe)等，視需要自該等之中選擇1種或複數種。又，作為遮光層下層部21，若除Cr與N之外亦添加碳(C)則更佳，故添加包含碳(C)之氣體例如甲烷(CH₄)氣體或丙烷(C₃H₈)氣體等烴系氣體。於控制膜厚方向之組成分佈之情形時，可藉由適當控制氣體供給方法或氣體流量等而進行。

根據以上之步驟，藉由反應性濺鍍而於基板1之主表面上成膜特定膜厚之由鉻系材料構成之遮光層下層部21(CrCN層)。此時，使對於波長436nm之光之OD值成為1.0以上。可藉由組成而確保該OD值，亦可藉由膜厚之控制而確保該OD值。

繼而，並不將基板1自連續式濺鍍裝置搬出(並不大氣開放)，而是於濺鍍裝置中成膜遮光層上層部22。自氣體導入口導入特定流量之成膜遮光層上層部22時所必需之成膜用氣體，又，施加特定之濺鍍功率，於遮光層下層部21上成膜遮光層上層部22。作為濺鍍靶，使用鉻靶。為成膜包含Cr、N、及C之膜作為遮光層上層部22，自氣體導入口供給之氣體於至少包含氮(N)與碳(C)之氣體中視需要添加氬氣(Ar)等惰性氣體。作為惰性氣體，除氬氣之外，有氦氣(He)、氖氣(Ne)、氪氣(Kr)、及氙氣(Xe)等，視需要自該等之中選擇1種或複數種。作為包含氮之氣體，例如有氮氣(N₂)或氨氣(NH₄)等，作為包含碳(C)之氣體，例如有甲烷(CH₄)氣體或丙烷(C₃H₈)氣體等烴系氣體等。於控制膜厚方向之組成分佈之情形時，可藉由適當控制氣體供給方法或氣體 流量等而進行。

根據以上之步驟，藉由反應性濺鍍而於遮光層下層部21上成膜遮光層上層部22(CrCN層)。

其後，並不將基板1自連續式濺鍍裝置搬出(並不大氣開放)，而是於濺鍍裝置中成膜反射降低層3。自氣體導入口導入特定流量之成膜反射降低層3時所必需之成膜用氣體，且施加特定之濺鍍功率。作為濺鍍靶，使用鉻靶。反射降低層3為包含鉻與氧之膜，故自氣體導入口供給之氣體使用至少包含氧(O)之氣體、視需要亦包含氮(N)或碳(C)之氣體。又，視需要添加氬氣(Ar)等惰性氣體作為緩衝氣體。作為惰性氣體，除氬氣之外，有氦氣(He)、氖氣(Ne)、氪氣(Kr)、及氙氣(Xe)等，視需要自該等之中選擇1種或複數種。作為包含氧之氣體，例如有氧氣(O₂)、二氧化碳(CO₂)氣體、一氧化碳(CO)氣體、二氧化氮(NO₂)氣體、及一氧化氮(NO)氣體等。作為包含氮之氣體，例如有氮氣(N₂)、氨氣(NH₄)、二氧化氮(NO₂)氣體、及一氧化氮(NO)氣體等，作為包含碳之氣體，例如有甲烷(CH₄)氣體、丙烷(C₃H₈)氣體、二氧化碳(CO₂)氣體、及一氧化碳(CO)氣體等。又，膜厚方向之組成分佈之控制可藉由氣體導入口之配置或氣體供給方法等而進行。此處，若於減少氧之流量且濺鍍功率較小之條件下成膜，則成為緻密之膜，不易產生膜缺陷。

根據以上之步驟，藉由反應性濺鍍而於遮光層上層部22上成膜特定膜厚之由鉻系材料所構成之反射降低層3。

其後，將基板1取出至濺鍍裝置之外部。所取出之試樣視需要適當進行缺陷檢查或利用純水進行刷洗等物理清洗，而製造光罩基底100。

再者，物理清洗係指將附著於上述試樣(清洗對象)之異物等利用物理作用而自上述試樣除去之清洗，除刷洗之外，可列舉利用超音波 之超高頻音波清洗、或使用藉由同時供給加壓氣體與清洗液而使清洗液微粒子化而進行噴射之噴嘴之雙流體噴嘴清洗等。

實施形態1中所製造之光罩基底100成為圖案剖面形狀之傾斜較少(接近於垂直之剖面形狀)，適於轉印特性或微細化，且即便以高曝光量(高劑量)進行轉印亦轉印缺陷較少之光罩用之光罩基底。

實施形態2.

實施形態2中，對顯示裝置製造用之光罩之製造方法進行說明。

首先，對已準備之光罩基底100使用臭氧清洗液等進行清洗。該清洗被置於異物除去與抗蝕劑塗佈前清洗之位置，除去抗蝕劑塗佈面之異物與污染，並且亦有助於抗蝕劑與光罩基底表面之密接性提高。在使與抗蝕劑之密接性進而提高之情形時，於該清洗後利用HMDS(六甲基二矽氮烷)或矽烷偶合劑進行表面處理。若進行該處理，則可防止抗蝕圖案剝落，並且亦可防止光罩圖案用遮光膜4之蝕刻形狀劣化。即，藉由該密接性提高，於對光罩圖案用遮光膜4進行濕式蝕刻時，可阻止濕式蝕刻液滲入抗蝕劑與光罩基底(反射降低層3)之界面，從而防止光罩圖案用遮光膜4之蝕刻形狀之劣化。

其後，執行於光罩基底100之反射降低層3上形成抗蝕圖案之抗蝕圖案形成步驟。

詳細而言，於該抗蝕圖案形成步驟中，首先，於作為光罩基底100之最表面層之反射降低層3上形成抗蝕劑膜。其後，對抗蝕劑膜使用光而描繪電路或像素圖案等所需之圖案。作為該描繪光，宜為波長為365nm、405nm、413nm、436nm、及442nm等之光，尤其為雷射光。其後，將抗蝕劑膜利用特定之顯影液顯影，形成抗蝕圖案。

其次，將抗蝕圖案作為遮罩而對光罩圖案用遮光膜4進行濕式蝕刻，形成遮光膜圖案。當圖1所示之遮光層2包含2層之情形時，光罩圖案用遮光膜4包含遮光層下層部21、遮光層上層部22、及反射降低 層3，但為了削減步驟數，較理想為對該等一次性地濕式蝕刻。步驟數之削減並不僅限於處理量提高或蝕刻裝置之簡化，一般而言，於缺陷品質之提高方面亦有利地發揮作用。實施形態1中所製造之光罩基底100中，自遮光層下層部21至反射降低層3為止之構成光罩圖案用遮光膜4之所有層包含含有鉻之材料，又，以於自表面側向基板1側之膜厚方向上，對於鉻蝕刻液之蝕刻速度加快之方式調整構成材料之組成，故即便為一次性濕式蝕刻，亦可獲得接近於垂直之剖面形狀。又，圖案底部不易產生裙擺，亦不易產生鉻蝕刻殘渣。但是，在不易根據重視反射降低功能之構成材料組成而調整反射降低層3與遮光層2之濕式蝕刻速率之情形等時，將反射降低層3之濕式蝕刻與遮光層2之濕式蝕刻之步驟分開亦有效。作為此處所使用之鉻蝕刻液，具體而言，可列舉包含硝酸鈰銨與過氯酸之蝕刻液。

其後，將抗蝕圖案藉由抗蝕劑剝離液或灰化等而除去，並進行清洗。作為清洗液，例如可使用硫酸、硫酸過氧化氫混合物(SPM)、氨、氨水過氧化氫混合物(APM)、OH自由基清洗水、及臭氧水等。其後，視需要而適當進行光罩圖案缺陷檢查或缺陷修正等。如此般，製造於基板1上具有包含遮光層下層部圖案、遮光層上層部圖案、及反射降低層圖案之遮光膜圖案之光罩200。

上述光罩200之製造方法係於反射降低層3上直接形成抗蝕劑膜，但亦能夠使用蝕刻用遮罩。該情形時，於反射降低層3上形成蝕刻用遮罩，且於該蝕刻用遮罩上形成抗蝕劑膜。以上述方法形成抗蝕圖案之後，暫且以濕式蝕刻加工該蝕刻用遮罩，將該經加工之蝕刻用遮罩作為遮罩而對包含遮光層下層部21、遮光層上層部22、及反射降低層3之遮光膜4進行濕式蝕刻。其後，除去經加工之蝕刻用遮罩。抗蝕圖案可於對蝕刻用遮罩加工後隨即除去，亦可於遮光膜4之濕式蝕刻後除去。當蝕刻用遮罩為具有較高之抗濕式蝕刻性、且與氧化鉻之 密接性較高而防止濕式蝕刻液之滲入之材料之情形時，以該方法能夠獲得包含上表面部(反射降低層3)在內為垂直之剖面形狀之遮光膜圖案。作為蝕刻用遮罩之材料，可列舉於矽中包含金屬、氧、氮、或碳之至少任一者之材料，例如MoSi、MoSiO、MoSiN、MoSiON、SiN、SiO、SiON、及SiC等。

實施形態2中所製造之光罩200成為圖案剖面形狀之傾斜較少(接近於垂直之剖面形狀)而適於轉印特性或微細化，且即便以高曝光量(高劑量)進行轉印亦轉印缺陷較少之光罩。

實施形態3.

實施形態3中，對顯示裝置之製造方法進行說明。

實施形態3之顯示裝置之製造方法中，首先，對於顯示裝置之基板上形成有抗蝕劑膜之附抗蝕劑膜之基板，將藉由實施形態2中所說明之顯示裝置製造用之光罩之製造方法而獲得之光罩200以與經由曝光裝置之投影光學系統而形成於基板上之抗蝕劑膜對向之配置載置於曝光裝置之光罩平台上。

其次，將曝光之光照射至光罩200，執行對抗蝕劑膜進行曝光之抗蝕劑曝光步驟。

曝光之光宜為例如365nm以上450nm以下之波長範圍之光，具體而言，波長365nm之i線、波長405nm之h線、及波長436nm之g線等單一波長之光、或包含該等之複合光。

根據該實施形態3之顯示裝置之製造方法，使用藉由實施形態2中所說明之顯示裝置製造用之光罩之製造方法而獲得之光罩來製造顯示裝置。因此，於較高劑量下之曝光中亦可高精度且低缺陷地形成微細之圖案。藉由除該微影步驟(曝光、顯影步驟)之外，亦經由被加工膜之蝕刻或絕緣膜、導電膜之形成、摻雜劑之導入、或退火等各種步驟，而能以較高之良率而製造形成有所需之電子電路之高精細之顯示 裝置。

[實施例]

以下，一面參照圖式一面對各實施例更詳細地說明本發明。再者，於各實施例中對於相同之構成要素使用相同之符號，並簡化或省略說明。

(實施例1)

如圖1所示，實施例1之光罩基底100包含：透明之基板1；遮光層2，其具有對主要用於顯示裝置製造之曝光之光進行遮光之功能；及反射降低層3，其使光罩圖案描繪光之反射與轉印曝光時之曝光之光之反射均降低；將遮光層2與反射降低層3合併而形成光罩圖案用遮光膜4。遮光層2包含以CrCN為遮光層下層部21、且以CrCN為遮光層上層部22之2層膜，反射降低層3包含CrON。最先對該光罩基底100之製造方法與膜構成之詳情進行說明。

((光罩基底))

(((基板)))

準備作為光罩圖案形成側之第1主面及相當於其背面之第2主面之兩表面被研磨後之合成石英玻璃基板且作為基板1。該大型玻璃基板之大小為約850mm×920mm，板厚為10mm。適當進行包含粗研磨加工步驟及精密研磨加工步驟之研磨，以成為平坦且平滑之主表面。

(((遮光膜)))

遮光膜4之成膜中，將Cr靶分別配置於連續配置在大型連續式濺鍍裝置內之各空間(濺鍍室)而連續成膜，即，首先將Ar氣體、CH₄氣體及N₂氣體作為濺鍍氣體而成膜CrCN層(遮光層之下層部21)50nm，其次，將同樣之Ar氣體、CH₄氣體及N₂氣體作為濺鍍氣體而成膜CrCN層(遮光層之上層部22)55nm，其次，將Ar氣體與NO氣體作為濺鍍氣體而成膜CrON層(反射降低層3)25nm。因此，實施例1之反射降低層 3為單層膜。於成膜後，利用純水進行刷洗，製作光罩基底100。

再者，為加快膜深度方向之蝕刻速度，遮光層係適當調整CH₄氣體與N₂氣體之流量而成膜。具體而言，使成膜遮光層之下層部21時之濺鍍氣體中包含之N₂氣體之含量多於成膜遮光層之上層部22時之濺鍍氣體中包含之N₂氣體之含量，進而使成膜遮光層下層部21時之濺鍍氣體中包含之CH₄氣體之含量少於成膜遮光層上層部22時之濺鍍氣體中包含之CH₄氣體之含量而成膜。又，為獲得所需之光學濃度(OD)，遮光層(上層部、下層部)及遮光膜亦係適當調整施加至各Cr靶之功率而成膜。

將遮光膜4之各層之特性顯示於下。光學濃度係由透過濃度計測定，反射率係由反射率計測定。此處，遮光層下層部21及上層部22之光學濃度係對在合成石英玻璃基板上以與上述相同之成膜條件成膜有各層(單層)之試樣測定所得之值。

遮光層2：下層部21：CrCN(膜厚50nm)，光學濃度：2.3(波長：436nm)，2.5(波長：365nm)

上層部22：CrCN(膜厚55nm)，光學濃度：2.1(波長：436nm)，2.3(波長：365nm)

反射降低層3：CrON(膜厚25nm)

遮光膜4整體之光學濃度：4.6(波長：436nm)，5.0(波長：365nm)，正面反射率：10%(波長436nm)，背面反射率：55%(波長436nm)

再者，上述光罩基底之製造方法中，並未使構成遮光膜4之各層之膜於中途返回至大氣中，而是於減壓真空狀態下連續地形成。如此藉由於減壓真空狀態下連續地形成，而可減小自遮光膜4之最表面(包含CrON之反射降低層3)到達至基板1為止之組成之變動。

對該光罩基底100使用透過方式之基底檢查裝置進行缺陷檢查。最先，以通常之照射量進行篩選檢查。檢查區域係光罩基底之除外周2cm以外之整個區域，將未檢測出尺寸4μm以上之白缺陷者作為篩選缺陷檢查合格品。其次，針對該合格品20個，犧牲用於評估實驗之檢查處理量，將照射量提高至10倍而進行再檢查。檢查區域係與篩選檢查同樣之光罩基底之除外周2cm以外之整個區域。其結果，尺寸4μm以上之白缺陷為0個。

((光罩之製造))

其次，使用光罩基底100製造光罩200。

首先，對已準備之光罩基底100進行清洗。

其次，於作為光罩基底100之反射降低層3之CrON之上形成抗蝕劑膜。繼而，使用雷射繪圖機於該抗蝕劑膜上描繪電路圖案等所需之圖案，進而進行顯影、沖洗，藉此形成特定之抗蝕圖案。此處，所使用之雷射繪圖機之描繪光之波長為413nm。其後，將抗蝕圖案作為遮罩，將包含依序形成於基板1上之CrCN層(遮光層下層部21)、CrCN層(遮光層上層部22)、及CrON層(反射降低層3)之合計3層之遮光膜4以濕式蝕刻而一次性圖案化，形成遮光膜圖案。因此，遮光膜圖案包含含有CrCN之遮光層下層部圖案、含有CrCN之遮光層上層部圖案(以上之2層為遮光層圖案)、及含有CrON之反射降低層圖案。此處，作為濕式蝕刻，使用包含硝酸鈰銨與過氯酸之鉻蝕刻液。

其後，剝離抗蝕圖案，獲得於合成石英玻璃基板1上形成有遮光膜圖案之光罩200。

觀察該光罩200之光罩圖案剖面形狀，結果為未確認到底部之裙擺、係剖面之傾斜角θ為80度之良好之圖案剖面形狀。

((顯示裝置之製造))

將該實施例1中所製作之光罩200置於曝光裝置之光罩平台上， 對在顯示裝置之基板上形成有抗蝕劑膜之試樣進行圖案曝光。繼而，藉由對該已曝光之抗蝕劑膜進行顯影而於顯示裝置基板上形成抗蝕圖案。作為曝光之光，使用包含波長365nm之i線、405nm之h線、及436nm之g線之波長350nm以上450nm以下之光。

實施例1之光罩200之圖案剖面形狀亦接近於垂直(傾斜角80度)，且對於上述曝光之光之反射率亦較低，故轉印形成於顯示基板上之抗蝕圖案之精度較高。進而，遮光層下層部21之光學濃度OD(Optical density)較高，為2.3(波長436nm)，於較高劑量下之曝光中亦可充分抑制轉印缺陷之產生。

將該抗蝕圖案藉由蝕刻而轉印至被加工膜，又，經由絕緣膜、導電膜之形成、摻雜劑之導入、或退火等各種步驟而能以較高之良率製造具有所需之特性之高精細之顯示裝置。

(實施例2)

實施例2中，在成膜實施例1之遮光層之下層部時，調整施加至Cr靶之功率，除此之外以與實施例1相同之成膜條件而製作具有以下特性之光罩基底。因此，基板1與實施例1相同。

將遮光膜4之各層之特性顯示於下。光學濃度及反射率之測定裝置及測定方法與實施例1相同。

遮光層2：下層部21：CrCN(膜厚30nm)，光學濃度：1.0(波長：436nm)，1.1(波長：365nm)

上層部22：CrCN(膜厚55nm)，光學濃度：2.1(波長：436nm)，2.3(波長：365nm)

反射降低層3：CrON(膜厚25nm)

遮光膜4整體之光學濃度：3.3(波長：436nm)，3.6(波長：365nm)，正面反射率：10%(波長436nm)，背面反射率：53%(波長436 nm)

對該光罩基底100，與實施例1同樣地使用透過方式之基底檢查裝置進行缺陷檢查。最先，以通常之照射量進行篩選檢查。檢查區域或基準之缺陷尺寸及篩選檢查合格基準與實施例1相同。其次，針對其合格品20個，將照射量提高至10倍而進行再檢查。其結果，尺寸4μm以上之白缺陷為1個。

如上所述，實施例2之光罩基底係較高之照射量下之白缺陷較少(1個)之缺陷品質優異的低白缺陷光罩基底。又，使用該光罩基底且以與實施例1相同之步驟所製造之光罩之圖案剖面形狀亦接近於垂直(傾斜角80度)，且對於上述曝光之光之反射率亦較低，故轉印形成於顯示基板上之抗蝕圖案之精度較高。進而，遮光層下層部21之光學濃度於波長436nm時OD為2.1，於波長365nm時較高為1.1，於較高劑量下之曝光中轉印缺陷亦較少。因此，可以較高之良率而製造具有所需特性之高精細之顯示裝置。

(實施例3)

實施例3中，在與實施例1相同尺寸之大型玻璃基板上，使用大型連續式濺鍍裝置，進行由遮光層2(下層部21、上層部22)與反射降低層3所構成之遮光膜之成膜。與實施例1不同之處在於，第1，遮光層下層部21及遮光層上層部22之膜厚與光學濃度OD；第2，反射降低層3成為包含2層之膜；包含基板在內之其他方面與實施例1相同。

因此，實施例3之成膜中，將Cr靶分別配置於連續配置在大型連續式濺鍍裝置內之各空間(濺鍍室)而連續成膜，即，首先將Ar氣體、CH₄氣體及N₂氣體作為濺鍍氣體而成膜CrCN層(遮光層之下層部21)45nm，其次，將同樣之Ar氣體、CH₄氣體及N₂氣體作為濺鍍氣體而成膜CrCN層(遮光層之上層部22)40nm，其次，將Ar氣體、CO₂氣體及N₂氣體作為濺鍍氣體而成膜CrCON層(反射降低層(下層))19nm，最後， 將Ar氣體、CO₂氣體與N₂氣體作為濺鍍氣體而成膜CrCON層(反射降低層(上層))10nm。於成膜後，利用純水進行刷洗，製作光罩基底100。

再者，為加快膜深度方向之蝕刻速度，遮光層2係適當調整CH₄氣體與N₂氣體之流量而成膜。具體而言，使成膜遮光層之下層部21時之濺鍍氣體中包含之N₂氣體之含量多於成膜遮光層之上層部22時之濺鍍氣體中包含之N₂氣體之含量，進而使成膜遮光層下層部21時之濺鍍氣體中包含之CH₄氣體之含量少於成膜遮光層上層部22時之濺鍍氣體中包含之CH₄氣體之含量而成膜。又，為使下層之CrCON層之氧含量多於上層之CrCON層之氧含量，反射降低層3係使成膜反射降低層(下層)時之濺鍍氣體中包含之CO₂氣體之含量多於成膜反射降低層(上層)時之濺鍍中包含之CO₂氣體之含量而成膜。又，亦適當調整施加至各Cr靶之功率而成膜，以使遮光層2(上層部22、下層部21)及遮光膜4成為所需之光學濃度(OD)。

將遮光膜4之各層之特性顯示於下。光學濃度及反射率之測定裝置及測定方法與實施例1相同。

遮光層2：下層部21：CrCN(膜厚45nm)，光學濃度：2.0(波長：436nm)，2.2(波長：365nm)

上層部22：CrCN(膜厚40nm)，光學濃度：2.0(波長：436nm)，2.2(波長：365nm)

反射降低層3：CrCON

上層部：低含氧CrCON(膜厚19nm)

下層部：高含氧CrCON(膜厚10nm)

遮光膜整體之光學濃度：4.2(波長436nm)，4.6(波長365nm)，反射率：7%(波長436mn)，背面反射率：55%(波長436nm)

對該光罩基底100，與實施例1同樣地使用透過方式之基底檢查裝置進行缺陷檢查。最先，以通常之照射量進行篩選檢查。檢查區域或基準之缺陷尺寸及篩選檢查合格基準與實施例1相同。其次，針對其合格品20個，將照射量提高至10倍而進行再檢查。其結果，尺寸4μm以上之白缺陷為0個。

如上所述，實施例3之光罩基底係即便於較高之照射量下亦未檢測出白缺陷(0個)之缺陷品質優異之光罩基底。又，上層之反射降低層為低含氧之CrCON，故具有耐清洗性較高之特徵。

使用該光罩基底且以與實施例1相同之步驟製造之光罩之圖案剖面形狀亦接近於垂直(傾斜角82度)，對於上述曝光之光之正面反射率亦較低，故亦可抑制反射光在光罩與被轉印基板之間多重反射而使轉印精度降低。因此，轉印形成於顯示基板上之抗蝕圖案之精度較高。進而，遮光層下層部21之光學濃度於波長436nm時OD為2.0，於波長365nm時較高為2.2，於較高劑量下之曝光中亦幾乎未確認到因光罩白缺陷而導致之轉印缺陷。因此，可以較高之良率而製造具有所需特性之高精細之顯示裝置。

(實施例4)

實施例4之特徵在於，在大型玻璃基板1與遮光層2之間形成有背面反射降低層，除此之外藉由與實施例1相同之構造與方法而製作光罩基底及光罩，且使用該光罩而製造顯示裝置。

背面反射降低層係將Ar氣體、CO₂氣體及N₂氣體作為濺鍍氣體而成膜CrCON層15nm，其後，與實施例1同樣地連續成膜遮光層2、反射降低層3，利用純水進行刷洗，製作光罩基底100。

將各層之特性顯示於下。光學濃度及反射率之測定裝置及測定方法與實施例1相同。

背面反射降低層：CrCON(膜厚15nm)

遮光層2：下層部21：CrCN(膜厚50nm)，光學濃度：2.3(波長：436nm)，2.5(波長：365nm)

上層部22：CrCN(膜厚55nm)，光學濃度：2.1(波長：436nm)，2.3(波長：365nm)

反射降低層3：CrON(膜厚25nm)

遮光膜4整體之光學濃度：4.7(波長：436nm)，5.2(波長365nm)，正面反射率：10%(波長436nm)，背面反射率：10%(波長436nm)

對該光罩基底100，與實施例1同樣地使用透過方式之基底檢查裝置進行缺陷檢查。最先，以通常之照射量進行篩選檢查。檢查區域或基準之缺陷尺寸及篩選檢查合格基準與實施例1相同。其次，對其合格品20個，將照射量提高至10倍而進行再檢查。其結果，尺寸4μm以上之白缺陷為0個。

如上所述，實施例4之光罩基底係即便於較高之照射量下亦未檢測出白缺陷(0個)之缺陷品質優異之光罩基底。又，於背面側形成有反射降低層，故反射至曝光裝置之光源側之曝光之光較少，可大幅度抑制耀斑或重影等對轉印特性造成不良影響之要素。

使用該光罩基底且以與實施例1相同之步驟製造之光罩之圖案剖面形狀亦接近於垂直(傾斜角80度)，對於上述曝光之光之反射率亦較低，故轉印形成於顯示基板上之抗蝕圖案之精度較高。進而，遮光層下層部21之光學濃度較高為OD2.3(波長436nm)，於較高劑量下之曝光中亦可充分抑制因光罩白缺陷而導致之轉印缺陷。因此，可以較高之良率而製造具有所需特性之高精細之顯示裝置。

(實施例5)

實施例5中，設為將實施例1之遮光層2之下層部21、上層部22及 反射降低層3於遮光膜之深度方向上連續地組成傾斜之膜，故調整供給至大型連續式濺鍍裝置內之濺鍍氣體之供給方法、流量而進行成膜。除此之外與實施例1同樣地製作具有以下特性之光罩基底。

決定成膜條件時假定之遮光膜4之各層之特性與實施例1相同。

對於所製作之光罩基底之遮光膜4，藉由歐傑電子分光法而檢查深度方向之組成分佈。將其結果顯示於圖4。

如圖4所示，在基板1與遮光層2之下層部21之間、遮光層2之下層部21與上層部22之間、及遮光層2之上層部22與反射降低層3之間，形成有構成各層之各元素中之至少3個元素連續地組成傾斜之組成傾斜區域A、B、C。

再者，組成傾斜區域A與下層部21之合計膜厚為約50nm，組成傾斜區域A與下層部21之光學濃度成為2.3(波長：436m)、2.5(波長：365nm)。

又，測定所獲得之光罩基底之光學特性，結果遮光膜4整體之光學濃度為4.6(波長：436m)、5.0(波長：365nm)，正面反射率為10%(波長436nm)，背面反射率為55%(波長436nm)。

對該光罩基底，與實施例1同樣地使用透過方式之基底檢查裝置進行缺陷檢查。最先，以通常之照射量進行篩選檢查。檢查區域或基準之缺陷尺寸及篩選檢查合格基準與實施例1相同。其次，針對其合格品20個，將照射量提高至10倍而進行再檢查。其結果，尺寸4μm以上之白缺陷為0個。

如上所述，實施例5之光罩基底係於較高之照射量下之不存在白缺陷(0個)之缺陷品質優異之低白缺陷光罩基底。又，使用該光罩基底且以與實施例1相同之步驟製造之光罩之圖案剖面形狀亦接近於垂直(傾斜角83度)，且對於上述曝光之光之反射率亦較低，故轉印形成於顯示基板上之抗蝕圖案之精度較高。進而，遮光層下層部21之光學 濃度OD於波長436nm時為2.3，於波長365nm時較高為2.5，於較高劑量下之曝光中轉印缺陷亦較少。因此，可以較高之良率而製造具有所需特性之高精細之顯示裝置。

(比較例1)

比較例1中，在成膜實施例1之遮光層之下層部時，調整施加至Cr靶之功率，且改變遮光層下層部21之膜厚，除此之外與實施例1同樣地製作具有以下特性之光罩基底。

將遮光膜4之各層之特性顯示於下。光學濃度及反射率之測定裝置及測定方法與實施例1相同。

遮光層2：下層部21：CrCN(膜厚20nm)，光學濃度：0.6(波長：436nm)，0.7(波長：365nm)

上層部22：CrCN(膜厚55nm)，光學濃度：2.1(波長：436nm)，2.3(波長：365nm)

反射降低層3：CrON(膜厚25nm)

遮光膜4整體之光學濃度：3.0(波長：436nm)，3.2(波長：365nm)，正面反射率：10%(波長436nm)，背面反射率：50%(波長436nm)

對該光罩基底100，與實施例1同樣地使用透過方式之基底檢查裝置進行缺陷檢查。最先，以通常之照射量進行篩選檢查。檢查區域或基準之缺陷尺寸及篩選檢查合格基準與實施例1相同。其次，針對其合格品20個，將照射量提高至10倍而進行再檢查。其結果，於20個中新檢測出8個尺寸4μm以上之白缺陷。

使用該光罩基底且以與實施例1相同之步驟製造之光罩有可能成為具有於較高劑量下之轉印曝光中確認到因光罩導致之轉印缺陷之危險性之光罩。

(比較例2)

比較例2係將遮光層2設為單層膜，且將反射降低層3之材料設為CrCON之情形，所使用之基板與光罩之製造方法及顯示裝置之製造方法與實施例1相同。

比較例2中，於大型玻璃基板(合成石英玻璃(QZ)10mm厚、尺寸850mm×920mm)上，使用大型連續式濺鍍裝置進行由遮光層與反射降低層所構成之遮光膜之成膜。

成膜係將Cr靶分別配置於連續配置在大型連續式濺鍍裝置內之各空間(濺鍍室)而連續成膜，即，首先，將Ar氣體、CH₄氣體、及N₂氣體作為濺鍍氣體而成膜140nm之CrCN層(遮光層2)，其次，將Ar氣體、CO₂氣體、及N₂氣體作為濺鍍氣體而成膜25nm之CrCON層(反射降低層3)。於成膜後，利用純水進行刷洗，製作光罩基底100。於成膜時，適當調整施加於各Cr靶之功率而成膜，以使包含單層膜之遮光層2及遮光膜4成為所需之光學濃度(OD)。

將遮光膜4之各層之特性顯示於下。光學濃度及反射率之測定裝置及測定方法與實施例1相同。

遮光層2：CrCN(膜厚140nm)

反射降低層3：CrCON(膜厚25nm)

遮光膜4整體之光學濃度：4.7(波長436nm)，5.0(波長365nm)，正面反射率：10%(波長436nm)，背面反射率：58%(波長436nm)

對該光罩基底100，與實施例1同樣地使用透過方式之基底檢查裝置進行缺陷檢查。最先，以通常之照射量進行篩選檢查。檢查區域或基準之缺陷尺寸及篩選檢查合格基準與實施例1相同。其次，針對其合格品20個，將照射量提高至10倍而進行再檢查。其結果，尺寸4μm以上之白缺陷為0個。

如上所述，比較例2之光罩基底係即便於較高之照射量下亦未檢 測出白缺陷(0個)之缺陷品質優異之光罩基底。

然而，使用該光罩基底且以與實施例1相同之步驟製造之光罩之圖案剖面之傾斜角較大地偏離垂直而為45度，不適合微細之光罩圖案之形成，並且該光罩圖案形狀對轉印特性亦會造成不良影響。雖於較高劑量下之曝光中轉印缺陷之觀點而言並無問題，但就高精度之微細圖案形成之觀點而言存在問題。因此，不易以較高之良率而製造具有所需特性之高精細之顯示裝置。

於上述實施形態及實施例中，列舉含有鉻之鉻系材料作為遮光膜之材料進行了說明，但並不限於此。作為遮光膜之材料，亦可為含有鉬、鈦、鋯等金屬與矽之金屬矽化物系材料、或含有鉭之鉭系材料。

當遮光膜之材料為金屬矽化物系材料之情形時，作為形成遮光膜圖案時所使用之蝕刻液，可使用包含選自氫氟酸、氫氟矽酸、及氟化氫銨中之至少一者之氟化合物、選自過氧化氫、硝酸、及硫酸中之至少一者之氧化劑、或水之溶液。

又，當遮光膜之材料為鉭系材料之情形時，作為形成遮光膜圖案時所使用之蝕刻液，可使用包含氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、氫氧化鈣、及氫氧化銫中之任一者之溶液，亦可以蝕刻速度之調整為目的進而包含含有水、過氧化氫、或氧之溶液。

於金屬矽化物系材料作為遮光膜之材料之情形時，若使包含金屬矽化物之材料中含有氮，則對上述蝕刻液之蝕刻速度變慢，若使包含金屬矽化物之材料中含有氧，則對上述蝕刻液之蝕刻速度變慢。

又，於鉭系材料作為遮光膜之材料之情形時，若使鉭中含有氮，則對上述蝕刻液之蝕刻速度變慢，若使鉭中含有氧，則對上述蝕刻液之蝕刻速度變慢。

於使用金屬矽化物系材料或鉭系材料作為遮光膜之材料之情形 時，作為蝕刻用遮罩之材料，可使用含有鉻之鉻系材料。

Claims (9)

1. 一種光罩基底，其特徵在於：其係顯示裝置製造用光罩之原版，該顯示裝置製造用光罩之原版具有包含對於曝光之光為透明之材料之透明基板、及包含不透明之材料之遮光膜，上述遮光膜自上述透明基板側依序形成有遮光層與反射降低層，上述遮光層係以蝕刻速度自該遮光層表面向上述透明基板階段性地或連續地變快之方式由複數層積層膜而構成，該複數層積層膜具有形成於上述透明基板側之下層部與形成於該下層部之上之上層部，上述遮光膜係含有鉻與氮之鉻系材料，且構成上述遮光膜之任一層中含有碳，上述反射降低層之碳之含有率小於上述遮光層之碳之含有率，上述下層部之波長436nm中之光學濃度為2.0以上。
2. 如請求項1之光罩基底，其中上述下層部之波長365nm中之光學濃度為1.2以上。
3. 如請求項1或2之光罩基底，其中於上述透明基板與上述下層部之間，形成有背面反射降低層。
4. 如請求項1或2之光罩基底，其中上述遮光層包含含有鉻之鉻系材料。
5. 如請求項4之光罩基底，其中上述遮光層進而包含含有氮或碳之至少任一者之鉻化合物，且滿足下述至少任一者，即，該遮光層中之氮相對於鉻與氮之合計之含有率，於上述遮光層之下層部大於上層部，該上層部係除上述下層部以外之遮光層部；或 碳相對於鉻與碳之合計之含有率，於上述下層部小於上述上層部。
6. 如請求項4之光罩基底，其中上述反射降低層包含鉻含量比上述遮光層少且含有氧之氧化鉻材料，上述反射降低層係將複數層積層而成之積層膜，上述反射降低層之遮光層側之氧含量大於或等於上述反射降低層表面側之氧含量。
7. 如請求項5之光罩基底，其中上述遮光層包含含有氮與碳之鉻化合物。
8. 一種光罩之製造方法，其特徵在於：使用如請求項1至7中任一項之光罩基底製造光罩，且包含以下步驟：於該光罩基底上形成抗蝕劑膜；對上述抗蝕劑膜進行所需圖案之描繪及顯影而於該光罩基底上形成抗蝕圖案；及將上述抗蝕圖案作為遮罩，藉由蝕刻使上述遮光膜圖案化而形成遮光膜圖案。
9. 一種顯示裝置之製造方法，其特徵在於：包含曝光步驟，該曝光步驟係將藉由如請求項8之光罩之製造方法所製造之光罩載置於曝光裝置之光罩平台，將形成於上述光罩上之轉印用圖案曝光轉印至形成於顯示裝置基板上之抗蝕劑膜。