TWI769223B - 相位移光罩基底及使用其之相位移光罩之製造方法、與圖案轉印方法 - Google Patents

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坪井誠治
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日商Ｈｏｙａ股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種相位移光罩基底，該相位移光罩基底可供製造能夠精度良好地轉印高精細之相位移膜圖案之相位移光罩。 相位移膜至少具有：下層，其具有調整對於自透明基板側入射之光之反射率之功能；及上層，其配置於下層之上側，且具有調整對於曝光之光之透過率及相位差之功能；且相位移膜之對於曝光之光之透過率及相位差具有特定之光學特性，相位移膜對於自透明基板側入射之365 nm至436 nm之波長區域之光之反射率超過20%，且對於自透明基板側入射之365 nm至436 nm之波長區域之光之反射率之變動幅度為10%以下。

Description

相位移光罩基底及使用其之相位移光罩之製造方法、與圖案轉印方法
本發明係關於一種相位移光罩基底及使用其之相位移光罩之製造方法、與圖案轉印方法。
近年來，伴隨FPD(Flat Panel Display，平板顯示器)等顯示裝置之高解像度化、高精細化，尋求形成有微細之圖案的顯示裝置製造用之相位移光罩。
於顯示裝置製造用之相位移光罩之製造中所使用之先前之普通的相位移光罩基底中，於由合成石英玻璃構成之光罩用基板(以下有時記載為合成石英玻璃基板)上形成有相位移膜，進而於相位移膜上形成有遮光膜。於相位移膜包含MoSiN之情形時，對於用作曝光之光之i射線之透過率為5%左右，對於自光罩用基板側入射之光之反射率為11%。
於專利文獻1中，記載有LSI(Large Scale Integration，大規模積體電路)製造用之相位移光罩及於其製造中所使用之相位移光罩基底。專利文獻1中所記載之相位移光罩基底包含透光基板、配置於透光基板上之高反射物質層、配置於高反射物質層上之相位反轉層、及配置於相位反轉層上之光遮斷層。透光基板包含石英。高反射物質層對於所照射之光量具有20%~90%之反射率。高反射物質層包含含有矽(Si)、鉬(Mo)、鉭(Ta)、鋯(Zr)、鋁(Al)、鈦(Ti)、鉑(Pt)、釕(Ru)、鉻(Cr)及錫(Sn)中之至少任一種物質。高反射物質層亦可追加性地包含氧(O)及氮(N)中之任一種成分。 相位反轉層包含矽化鉬(MoSi)、氮化矽鉬(MoSiN)或二氧化矽(SiO2)。光遮斷層包含鉻(Cr)。
又，近年來，伴隨FPD等顯示裝置之大型化，光罩用基板亦大型化。若光罩用基板大型化，則有由曝光之光之吸收所致之光罩用基板之熱變形變大，形成於光罩之圖案之位置會產生變化之虞。因此，期望使用熱膨脹極少之材料構成光罩用基板。於專利文獻2中記載有由對石英玻璃添加TiO2而成之材料構成之光罩用基板(以下有時記載為TiO2-SiO2玻璃基板)。該基板之熱膨脹係數小。又，於專利文獻3中，記載有於TiO2-SiO2玻璃基板上形成有遮光膜，進而於遮光膜上形成有防反射膜之光罩基底及光罩。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2015-152924號公報
[專利文獻2]日本專利再表2010/010915號公報
[專利文獻3]日本專利特開2010-26398號公報
如上所述，先前之普通之相位移光罩基底中所使用之相位移膜之透過率為5%左右。若透過率較小，則擔心新一代之有機EL(Electroluminescence，電致發光)面板等FPD之製造中所使用之相位移光罩中，會因反覆使用而導致產生由相位移膜上之曝光之光之吸收所致之相位移膜圖案之熱膨脹所引起的相位移膜圖案之位置變化。
專利文獻1之相位移光罩係用於製造LSI，故而相位移膜圖案通常係 藉由乾式蝕刻而形成。專利文獻1之相位移光罩用於製造LSI係根據以下內容而明確，即，作為引用文獻1之先前技術(參照引用文獻1之段落0002)，記載有半導體元件之製造中所使用之光罩。就FPD等顯示裝置製造用之相位移光罩而言，相位移膜圖案係藉由濕式蝕刻而形成。於藉由濕式蝕刻而將專利文獻1之包含高反射物質層及相位反轉層之相位移膜圖案化之情形時，高反射物質層與相位反轉層之蝕刻速度極為不同，因此，有相位移膜圖案之剖面形狀或CD(Cristal Dimension，晶體尺寸)不均變差之虞。
因此，本發明係鑒於上述問題而完成者，其目的在於提供一種相位移光罩製造用之相位移光罩基底及使用其之相位移光罩之製造方法，該相位移光罩基底可藉由減少相位移膜上之曝光之光之吸收而抑制由相位移膜圖案之熱膨脹所引起之相位移膜圖案之位置變化。
又，其目的在於提供一種相位移光罩基底及使用其之相位移光罩之製造方法，該相位移光罩基底可藉由濕式蝕刻而形成剖面形狀良好且CD不均較小之相位移膜圖案。
本發明者為了達成上述目的而進行努力研究，獲得了如下見解：至少由具有調整對於自透明基板側入射之光之反射率之功能的下層、及配置於下層之上側且具有調整對於曝光之光之透過率及相位差之功能的上層構成相位移膜，且對形成為構成相位移膜之上層及下層之材料之組成進行鑽研，藉此，藉由使相位移膜之對於自透明基板側入射之365nm至436nm之波長區域之光的反射率(背面反射率)超過20%，可減少相位移膜上之曝光之光之吸收，可抑制相位移膜圖案之位置變化。尤其是，獲得了如下見 解：於曝光之光為包含選自365nm~436nm之波長區域之複數種波長之光的複合光之情形時，除上述相位移膜之背面反射率之光學特性以外，藉由將相位移膜之對於自透明基板側入射之365nm至436nm之波長區域之光的反射率(背面反射率)之變動幅度設為10%以下，可減少相位移膜上之曝光之光之吸收，且可抑制相位移膜圖案之位置變化。又，獲得了如下見解：對形成為構成相位移膜之上層及下層之材料之組成進行鑽研，藉此，使得於將相位移膜圖案化時可使用相同之蝕刻液將上層及下層進行蝕刻，且使下層之蝕刻速度相對於上層之蝕刻速度之比超過1且為10以下，藉此，可藉由濕式蝕刻而形成剖面形狀良好且CD不均較小之相位移膜圖案。
本發明係基於該見解而完成者，且具有以下之構成。
(構成1)
一種相位移光罩基底，其特徵在於：其係用以製造於透明基板上具備相位移膜圖案之顯示裝置製造用之相位移光罩者，且具備透明基板、及形成於上述透明基板上之相位移膜，上述相位移膜至少具有：下層，其具有調整對於自上述透明基板側入射之光之反射率之功能；及上層，其配置於上述下層之上側，且具有調整對於曝光之光之透過率及相位差之功能；上述相位移膜之對於曝光之光之透過率及相位差具有特定之光學特性，上述相位移膜對於自上述透明基板側入射之365nm至436nm之波長區域之光的反射率超過20%，且對於自上述透明基板側入射之365nm至436nm之波長區域之光的反射率之變動幅度為10%以下。
(構成2)
如構成1之相位移光罩基底，其特徵在於：上述相位移膜對於上述曝光之光中所包含之波長365nm之光的透過率為1%以上且50%以下，相位差為160°以上且200°以下。
(構成3)
如構成1或2之相位移光罩基底，其特徵在於：上述上層係由含有金屬、氧及氮中之一者或兩者之材料構成，上述下層係由含有金屬之材料構成，上述上層及上述下層係由在將上述相位移膜圖案化時可使用相同之蝕刻液進行蝕刻之材料構成，上述下層之蝕刻速度相對於上述上層之蝕刻速度之比超過1且為10以下。
(構成4)
如構成3之相位移光罩基底，其特徵在於：上述蝕刻液對上述相位移膜之蝕刻速度為0.06nm/sec以上且2.5nm/sec以下。
(構成5)
如構成1至4中任一項之相位移光罩基底，其特徵在於：構成上述上層之材料係選自包含金屬及氧之材料、包含金屬及氮之材料、包含金屬、氧及氮之材料、包含金屬、矽及氧之材料、包含金屬、矽及氮之材料、及包含金屬、矽、氧及氮之材料、以及於該等材料中添加有使將上述相位移膜圖案化時所使用之蝕刻液對上述上層之蝕刻速度變快之成分或變慢之成分的材料。
(構成6)
如構成1至4中任一項之相位移光罩基底，其特徵在於：構成上述下 層之材料係選自包含金屬之材料、及包含金屬及矽之材料、以及於該等材料中添加有使將上述相位移膜圖案化時所使用之蝕刻液對上述下層之蝕刻速度變快之成分或變慢之成分之材料。
(構成7)
如構成3至6中任一項之相位移光罩基底，其特徵在於：構成上述上層之材料中所包含之金屬及構成上述下層之材料中所包含之金屬分別為選自鈦、鋯、鉬及鉭中之至少一種。
(構成8)
如構成3至7中任一項之相位移光罩基底，其特徵在於：構成上述上層之材料中所包含之金屬為選自鈦及鋯中之至少一種。
(構成9)
如構成6之相位移光罩基底，其特徵在於：構成上述下層之材料中所包含之金屬為鉬，且使上述下層之蝕刻速度變慢之成分為碳。
(構成10)
如構成1至9中任一項之相位移光罩基底，其特徵在於：上述透明基板係由SiO2-TiO2系玻璃構成。
(構成11)
如構成1至10中任一項之相位移光罩基底，其特徵在於：具備形成於上述相位移膜上之遮光膜。
(構成12)
一種相位移光罩之製造方法，其係顯示裝置製造用之相位移光罩之製造方法，且其特徵在於具有：抗蝕圖案形成步驟，其係於如構成1至10中任一項之相位移光罩基底 之上述相位移膜上形成抗蝕圖案；及相位移膜圖案形成步驟，其係將上述抗蝕圖案作為遮罩，對上述相位移膜進行濕式蝕刻而形成相位移膜圖案。
(構成13)
一種相位移光罩之製造方法，其係顯示裝置製造用之相位移光罩之製造方法，且其特徵在於具有：抗蝕圖案形成步驟，其係於如構成11之相位移光罩基底之上述遮光膜上，形成抗蝕圖案；遮光膜圖案形成步驟，其係將上述抗蝕圖案作為遮罩，對上述遮光膜進行濕式蝕刻而形成遮光膜圖案；及相位移膜圖案形成步驟，其係將上述遮光膜圖案作為遮罩，對上述相位移膜進行濕式蝕刻而形成相位移膜圖案。
(構成14)
一種圖案轉印方法，其特徵在於：其係對藉由如構成12或13之相位移光罩之製造方法而獲得之相位移光罩照射曝光之光，將圖案轉印至顯示裝置基板上。
(構成15)
如構成14之圖案轉印方法，其特徵在於：上述曝光之光係包含選自365nm至436nm之波長區域之複數種波長之光的複合光。
如上所述，關於本發明之相位移光罩基底，相位移膜對於自透明基板側入射之365nm以上且436nm以下之波長範圍之光的反射率(背面反射率)超過20%，故而藉由減少相位移膜上之曝光之光之吸收，可抑制由相 位移膜圖案之熱膨脹所引起之相位移膜圖案之位置變化。又，除上述相位移膜之背面反射率之光學特性以外，相位移膜對於自透明基板側入射之365nm至436nm之波長區域之光的反射率(背面反射率)之變動幅度為10%以下，故而於曝光之光為包含選自365nm~436nm之波長區域之複數種波長之光的複合光之情形時，藉由進一步減少相位移膜上之曝光之光之吸收，可抑制由相位移膜圖案之熱膨脹所引起之相位移膜圖案之位置變化。又，關於本發明之相位移光罩基底，於上層及下層由在將相位移膜圖案化時可使用相同之蝕刻液進行蝕刻之材料構成，且下層之蝕刻速度相對於上層之蝕刻速度之比超過1且為10以下之情形時，可藉由濕式蝕刻而形成剖面形狀良好且CD不均較小之相位移膜圖案。因此，可獲得如下之相位移光罩基底，即，可供製造能夠精度良好地轉印高精細之相位移膜圖案之相位移光罩。
又，本發明之相位移光罩之製造方法之特徵在於使用上述本發明之相位移光罩基底。因此，可形成位置變化少之相位移膜圖案。又，可形成剖面形狀良好且CD不均較小之相位移膜圖案。因此，可製造能夠精度良好地轉印高精細之相位移膜圖案之相位移光罩。
10:相位移光罩基底
20:透明基板
30:相位移膜
30a:相位移膜圖案
31:下層
31a:下層圖案
32:上層
32a:上層圖案
40:遮光膜
40a:第1遮光膜圖案
40b:第2遮光膜圖案
50:第1抗蝕圖案
60:第2抗蝕圖案
100:相位移光罩
圖1係表示相位移光罩基底之膜構成之模式圖。
圖2(a)~(e)係表示相位移光罩之製造步驟之模式圖。
以下，對於本發明之實施形態，一面參照圖式一面進行詳細說明。再者，以下之實施形態係將本發明具體化時之一形態，並非將本發明限定於該範圍內。再者，圖中存在對於相同或同等之部分標註相同之符號並簡 化或省略其說明之情形。
實施形態1.
於實施形態1中，對相位移光罩基底進行說明。
圖1係表示相位移光罩基底10之膜構成之模式圖。
圖1所示之相位移光罩基底10具備透明基板20、形成於透明基板20上之相位移膜30、及形成於相位移膜30上之遮光膜40。
透明基板20對於曝光之光為透明。於設為無表面反射損失時，透明基板20對於曝光之光具有85%以上之透過率，較佳為具有90%以上之透過率。透明基板20係由含有矽及氧之材料構成，可利用合成石英玻璃、石英玻璃、鋁矽酸鹽玻璃、鈉鈣玻璃及低熱膨脹玻璃(SiO2-TiO2玻璃等)等玻璃材料構成。於透明基板20由低熱膨脹玻璃構成之情形時，可抑制由透明基板20之熱變形所引起之相位移膜圖案之位置變化。
相位移膜30具有：下層31，其具有調整對於自透明基板20側入射之光之反射率(以下有時記載為背面反射率)之功能；及上層32，其配置於下層31之上側，且具有調整對於曝光之光之透過率及相位差之功能。
相位移膜30之背面反射率主要受下層31影響，相位移膜30之相位差及透過率主要受上層32影響。
下層31及上層32可藉由濺鍍法而形成。
相位移膜30之透過率對於曝光之光中所包含之波長365nm之光為1%以上，較佳為3%以上。又，相位移膜30之透過率對於曝光之光中所包含之波長365nm之光為70%以下，較佳為50%以下，更佳為40%以下。根據以上，相位移膜30之透過率對於曝光之光中所包含之波長365nm之光為1%以上且70%以下，較佳為1%以上且50%以下，更佳為3%以上且40%以 下。
透過率可使用相位移量測定裝置等進行測定。
相位移膜30之相位差對於曝光之光中所包含之波長365nm之光為160°以上，較佳為170°以上。又，相位移膜30之相位差對於曝光之光中所包含之波長365nm之光為200°以下，更佳為190°以下。
相位差可使用相位移量測定裝置等進行測定。
相位移膜30之背面反射率對於365nm至436nm之波長區域之光超過20%，較佳為25%以上，更佳為30%以上。又，相位移膜30之背面反射率對於365nm至436nm之波長區域之光較佳為60%以下，更佳為55%以下。若背面反射率超過20%，則可抑制由相位移膜之熱膨脹引起之相位移膜圖案之位置變化。根據以上，相位移膜30之背面反射率較佳為25%以上且60%以下，更佳為30%以上且55%以下。
又，相位移膜30之背面反射率之變動幅度於365nm至436nm之波長區域內為10%以下，較佳為7%以下，更佳為5%以下。
背面反射率可使用分光光度計等進行測定。又，背面反射率之變動幅度係365nm至436nm之波長區域內之背面反射率之最大值與最小值的差。
為了使相位移膜30成為上述之背面反射率及背面反射率之變動幅度，且成為上述之相位差及透過率，上層32係由含有金屬、氧及氮中之一者或兩者之材料構成，下層31係由含有金屬之材料構成。
作為構成上層32之材料，更具體而言，可列舉包含金屬及氧之材料、包含金屬及氮之材料、包含金屬、氧及氮之材料、包含金屬、矽及氧之材料、包含金屬、矽及氮之材料、以及包含金屬、矽、氧及氮之材料。 金屬、矽、氧及氮為構成上層32之材料之主成分。進而，可列舉於該等材料中添加了使將相位移膜30圖案化時所使用之蝕刻液對上層32之蝕刻速度變快之成分或變慢之成分的材料。
作為成為構成上層32之材料之主成分之金屬，較佳為過渡金屬。作為成為構成上層32之材料之主成分之過渡金屬，可列舉鉬(Mo)、鈦(Ti)及鋯(Zr)等。當成為構成上層32之材料中所包含之主成分之過渡金屬為鈦(Ti)、鋯(Zr)及鉬(Mo)時，容易將相位差及透過率調整為作為相位移膜30所需之值。又，當成為構成上層32之材料中所包含之主成分之過渡金屬為鈦(Ti)及鋯(Zr)時，將相位移膜30圖案化時所使用之蝕刻液之上層32之蝕刻速度變快，可縮短相位移膜30之蝕刻時間。構成上層32之材料亦可含有2種以上成為主成分之金屬。
於構成上層32之材料中包含使蝕刻速度變快之成分之情形時，使上層32之蝕刻速度變快之成分之含有率小於構成上層32之材料中所包含之各主成分之含有率。作為使上層32之蝕刻速度變快之成分，具體而言可列舉鋁(Al)。
於構成上層32之材料中包含使蝕刻速度變慢之成分之情形時，使上層32之蝕刻速度變慢之成分之含有率小於構成上層32之材料中所包含之各主成分之含有率。作為使上層32之蝕刻速度變慢之成分，具體而言可列舉碳(C)及鉭(Ta)。
再者，即便於不影響上層32之特性之範圍內包含其他元素，亦為本發明之範圍內。
作為構成下層31之材料，更具體而言，可列舉包含金屬之材料、及包含金屬及矽之材料。金屬及矽為構成下層31之材料之主成分。進而，可 列舉於該等材料中添加了使將相位移膜30圖案化時所使用之蝕刻液對下層31之蝕刻速度變慢之成分或變快之成分的材料。
作為成為構成下層31之材料之主成分之金屬，較佳為過渡金屬。作為成為構成下層31之材料之主成分之過渡金屬，可列舉鉬(Mo)、鈦(Ti)及鋯(Zr)等。於成為構成上層32之材料中所包含之主成分之過渡金屬為鈦(Ti)、鋯(Zr)及鉬(Mo)之情形時，成為構成下層31之材料中所包含之主成分之過渡金屬亦較佳為鈦(Ti)、鋯(Zr)及鉬(Mo)。當成為構成下層31之材料中所包含之主成分之過渡金屬為鈦(Ti)、鋯(Zr)及鉬(Mo)時，於將相位移膜30圖案化時，容易使用相同之蝕刻液對上層32及下層31進行蝕刻。構成下層31之材料亦可含有2種以上成為主成分之金屬。
於構成下層31之材料中包含使蝕刻速度變慢之成分之情形時，使下層31之蝕刻速度變慢之成分之含有率小於構成下層31之材料中所包含之各主成分之含有率。作為使下層31之蝕刻速度變慢之成分，具體而言可列舉碳(C)、矽(Si)及鉭(Ta)。
於構成下層31之材料中包含使蝕刻速度變快之成分之情形時，使下層31之蝕刻速度變快之成分之含有率小於構成下層31之材料中所包含之各主成分之含有率。作為使下層31之蝕刻速度變快之成分，具體而言可列舉鋁(Al)。
再者，即便於不影響下層31之特性之範圍內包含其他元素，亦為本發明之範圍內。
於下層31中含有氧及氮中之一者或兩者之情形時，較佳為下層31之氧及氮之合計含有率小於上層32之氧及氮之合計含有率。
於下層31中所包含之氧及氮之含有率較小之情形時，相位移膜之薄 片電阻降低，故而可防止形成於相位移光罩之相位移膜圖案之靜電破壞。
氧及氮之合計含有率可使用歐傑電子能譜裝置或X射線光電子能譜裝置(XPS(X-ray photoelectron spectroscopy，X射線光電子能譜))等加以測定。
上層32及下層31係由將相位移膜30圖案化時可使用相同之蝕刻液進行蝕刻之材料構成。又，於使用相同之蝕刻液對上層32及下層31進行蝕刻時，下層31之蝕刻速度相對於上層32之蝕刻速度之比超過1且為10以下。當蝕刻速度之比超過1且為10以下時，濕式蝕刻後之相位移膜圖案之剖面形狀良好，CD不均較小。下層31之蝕刻速度相對於上層32之蝕刻速度之比較佳為超過1且為5以下，更佳為超過1且為3以下。
實施例中之下層31之蝕刻速度相對於上層32之蝕刻速度之比係藉由如下方法而獲得，即，準備於透明基板20上分別地於各成膜條件下成膜上層32與下層31而得之各樣本，根據所準備之上層32之樣本與下層31之樣本之蝕刻時間及膜厚而算出各自之蝕刻速度之後，將下層31之樣本之蝕刻速度除以上層32之樣本之蝕刻速度。
作為除上述以外之算出蝕刻速度之比之方法，有如下方法，即，測定蝕刻中之上層32與下層31之膜之反射率並檢測上層32與下層31之蝕刻終點，且根據各層之膜厚及蝕刻結束時間算出上層32與下層31之蝕刻速度之後，將下層31之蝕刻速度除以上層32之蝕刻速度。
對上層32及下層31進行蝕刻之蝕刻液對相位移膜30之蝕刻速度較佳為0.06nm/sec以上，更佳為0.2nm/sec以上。又，對上層32及下層31進行蝕刻之蝕刻液對相位移膜30之蝕刻速度較佳為2.5nm/sec以下，更佳為2.0nm/sec以下。
作為於將相位移膜30圖案化時對上層32及下層31進行蝕刻之蝕刻液，可使用包含氟化氫銨或氟化銨等氟化合物、及磷酸、硝酸、硫酸、過氧化氫等氧化劑之蝕刻液。例如可列舉包含氟化氫銨及過氧化氫之蝕刻液、以及包含氟化銨、磷酸及過氧化氫之蝕刻液。
作為構成上層32之材料，例如可列舉MoSiN、MoSiON、MoSiO、ZrSiN、ZrSiON、ZrSiO、TiO、TiON、TiSiO及TiSiON等。又，可列舉於該等中添加了C或Ta作為使蝕刻速度變慢之成分者、及添加了Al作為使蝕刻速度變快之成分者。
作為構成下層31之材料，例如可列舉Mo、MoSi、Ta、TaSi、Zr、ZrSi、Ti、TiSi等。又，可列舉於該等中添加了C或Ta作為使蝕刻速度變慢之成分者、及添加了Al作為使蝕刻速度變快之成分者。
作為上層32及下層31之較佳之組合，例如可列舉上層32為MoSiN且下層31為MoSiC之組合(實施例1)、上層32為ZrSiN且下層31為MoSi之組合(實施例2)、上層32為TiO2且下層31為MoSi之組合(實施例3)及上層32為ZrSiON且下層31為ZrSi之組合(實施例4)。
調整上層32與下層31之厚度，以使相位移膜30成為上述之背面反射率及背面反射率之變動幅度，且成為上述之相位差及透過率。就相位移膜圖案之剖面形狀之觀點而言，較佳為儘可能為薄膜。上層32之厚度較佳為180nm以下，更佳為160nm以下。又，關於下層31之厚度，就成為上述之背面反射率及背面反射率之變動幅度、且基板面內之厚度均勻性之觀點而言，較佳為3nm以上，更佳為5nm以上。就相位移膜圖案之剖面形狀之觀點而言，下層31之厚度較佳為儘可能為薄膜。具體而言，下層31之厚度較佳為50nm以下，更佳為30nm以下。
下層31及上層32可為分別包含組成均勻之單一之膜之情形，亦可為包含組成不同之複數種膜之情形，亦可為包含組成於厚度方向上連續地變化之單一之膜之情形。
遮光膜40係由對於將相位移膜30圖案化時所使用之蝕刻液在化學上具有耐受性之材料構成。適宜作為遮光膜40之材料為鉻系材料。作為鉻系材料，更具體而言，可列舉鉻(Cr)、或包含鉻(Cr)、碳(C)、氮(N)、氧(O)及氟(F)中之至少一種之材料。例如，作為構成遮光膜40之材料，可列舉Cr、CrC、CrN、CrO、CrCN、CrON、CrCO及CrCON。
遮光膜40可藉由濺鍍法而形成。
於相位移膜30與遮光膜40積層之部分，對於曝光之光之光學濃度較佳為3以上，更佳為4以上。
光學濃度可使用分光光度計或者OD(Optical Densitometer，光密度)計等進行測定。
遮光膜40可為包含組成均勻之單一之膜之情形，亦可為包含組成不同之複數種膜之情形，亦可為包含組成於厚度方向上連續地變化之單一之膜之情形。
再者，圖1所示之相位移光罩基底10係於相位移膜30上具備遮光膜40，但對於在相位移膜30上不具備遮光膜40之相位移光罩基底，亦可應用本發明。又，對於在相位移膜30上具備遮光膜40，且於遮光膜40上具備抗蝕膜之相位移光罩基底，亦可應用本發明。進而，對於在相位移膜30上不具備遮光膜40，而於相位移膜30上具備抗蝕膜之相位移光罩基底，亦可應用本發明。
其次，對該實施形態之相位移光罩基底10之製造方法進行說明。圖1 所示之相位移光罩基底10係藉由進行以下之相位移膜形成步驟及遮光膜形成步驟而製造。
以下，詳細說明各步驟。
1.相位移膜形成步驟
首先，準備透明基板20。透明基板20只要對於曝光之光為透明，則亦可為由合成石英玻璃、石英玻璃、鋁矽酸鹽玻璃、鈉鈣玻璃及低熱膨脹玻璃(SiO2-TiO2玻璃等)等任一種玻璃材料構成者。
其次，藉由濺鍍法而於透明基板20上形成相位移膜30。相位移膜30係藉由於透明基板20之主表面上成膜下層31，且於下層31上成膜上層32而形成。
下層31之成膜係使用包含成為構成下層31之材料之主成分之金屬的濺鍍靶或包含該金屬及矽之濺鍍靶，例如於包含惰性氣體之濺鍍氣體氛圍中進行，該惰性氣體包含選自由氦氣、氖氣、氬氣、氪氣及氙氣所組成之群中之至少一種。於構成下層31之材料中包含作為使下層31之蝕刻速度變慢之成分之碳之情形時，於濺鍍氣體氛圍中進而添加二氧化碳氣體及烴系氣體等。作為烴系氣體，例如可列舉甲烷氣體、丁烷氣體、丙烷氣體及苯乙烯氣體等。於構成下層31之材料中包含作為使下層31之蝕刻速度變慢之成分之鉭之情形時，使用包含鉭之濺鍍靶。於構成下層31之材料中包含作為使下層31之蝕刻速度變快之成分即鋁之情形時，使用包含鋁之濺鍍靶。
同樣地，上層32之成膜係使用包含成為構成上層32之材料之主成分之金屬及矽的濺鍍靶，例如於包含惰性氣體與活性氣體之混合氣體之濺鍍氣體氛圍中進行，該惰性氣體包含選自由氦氣、氖氣、氬氣、氪氣及氙氣 所組成之群中之至少一種，該活性氣體包含選自由氧氣、氮氣、一氧化氮氣體及二氧化氮氣體所組成之群中之至少一種。於構成上層32之材料中包含作為使上層32之蝕刻速度變快之成分之鋁之情形時，使用包含鋁之濺鍍靶。於構成上層32之材料中包含作為使上層32之蝕刻速度變慢之成分即碳之情形時，於濺鍍氣體氛圍中進而添加二氧化碳氣體及烴系氣體等。作為烴系氣體，例如可列舉甲烷氣體、丁烷氣體、丙烷氣體及苯乙烯氣體等。於構成上層32之材料中包含作為使上層32之蝕刻速度變慢之成分即鉭之情形時，使用包含鉭之濺鍍靶。
於成膜下層31及上層32時，下層31及上層32之各者之組成及厚度係以相位移膜30成為上述之背面反射率及背面反射率之變動幅度，且成為上述之相位差及透過率之方式加以調整。下層31及上層32之各者之組成可藉由濺鍍氣體之組成及流量等而進行控制。下層31及上層32之各者之厚度可藉由濺鍍功率及濺鍍時間等而進行控制。又，於濺鍍裝置為連續型濺鍍裝置之情形時，亦可藉由基板之搬送速度而控制下層31及上層32之各者之厚度。
於下層31分別包含組成均勻之單一之膜之情形時，不改變濺鍍氣體之組成及流量，而僅進行1次上述成膜製程。於下層31包含組成不同之複數種膜之情形時，針對每個成膜製程改變濺鍍氣體之組成及流量而進行複數次上述成膜製程。於下層31包含組成於厚度方向上連續地變化之單一之膜之情形時，一面使濺鍍氣體之組成及流量變化，一面僅進行1次上述成膜製程。關於上層32之成膜亦相同。於進行複數次成膜製程之情形時，可使對濺鍍靶施加之濺鍍功率變小。
2.遮光膜形成步驟
於形成相位移膜30之後，藉由濺鍍法而於相位移膜30上形成遮光膜40。
以此方式，獲得相位移光罩基底10。
遮光膜40之成膜係使用包含鉻或鉻化合物之濺鍍靶，例如於含有包含選自由氦氣、氖氣、氬氣、氪氣及氙氣所組成之群中之至少一種惰性氣體之濺鍍氣體氛圍下進行，或於包含惰性氣體與活性氣體之混合氣體之濺鍍氣體氛圍下進行，該惰性氣體包含選自由氦氣、氖氣、氬氣、氪氣及氙氣所組成之群中之至少一種，該活性氣體包含選自由氧氣、氮氣、一氧化氮氣、二氧化氮氣、二氧化碳氣體、烴系氣體及氟系氣體所組成之群中之至少一種。作為烴系氣體，例如可列舉甲烷氣體、丁烷氣體、丙烷氣體及苯乙烯氣體等。
於遮光膜40包含組成均勻之單一之膜之情形時，不改變濺鍍氣體之組成及流量，而僅進行1次上述成膜製程。於遮光膜40包含組成不同之複數種膜之情形時，針對每個成膜製程改變濺鍍氣體之組成及流量而進行複數次上述成膜製程。於遮光膜40包含組成於厚度方向上連續地變化之單一之膜之情形時，一面使濺鍍氣體之組成及流量變化，一面僅進行1次上述成膜製程。
下層31、上層32及遮光膜40較佳為使用連續型濺鍍裝置連續地成膜，不會因將透明基板20取出至裝置外而使其暴露於大氣中。藉由不取出至裝置外地連續地成膜，可防止非希望之各層之表面氧化或表面碳化。各層之非希望之表面氧化或表面碳化有使對於描繪形成於遮光膜40上之抗蝕膜時所使用之雷射光或將相位移膜圖案轉印至形成於顯示裝置基板上之抗蝕膜時所使用之曝光之光的反射率變化，又，使氧化部分或碳化部分之蝕 刻速率變化之虞。
再者，圖1所示之相位移光罩基底10係於相位移膜30上具備遮光膜40，故而於製造相位移光罩基底10時，進行遮光膜形成步驟，於製造在相位移膜30上不具備遮光膜40之相位移光罩基底時，不進行遮光膜形成步驟。又，於製造在相位移膜30上具備遮光膜40且在遮光膜40上具備抗蝕膜之相位移光罩基底時，於遮光膜形成步驟後，在遮光膜40上形成抗蝕膜。進而，於製造在相位移膜30上不具備遮光膜40，而於相位移膜30上具備抗蝕膜之相位移光罩基底時，不進行遮光膜形成步驟，於相位移膜形成步驟後，在相位移膜30上形成抗蝕膜。
關於該實施形態1之相位移光罩基底10，相位移膜30對於自透明基板20側入射之365nm以上且436nm以下之波長範圍之光的反射率(背面反射率)超過20%，故而藉由減少利用相位移膜30之曝光之光之吸收，可抑制由相位移膜圖案之熱膨脹所起因之相位移膜圖案之位置變化。又，關於該實施形態1之相位移光罩基底10，相位移膜30對於自透明基板20側入射之365nm至436nm之波長區域之光的反射率(背面反射率)之變動幅度為10%以下，故而於曝光之光為包含選自365nm~436nm之波長區域之複數種波長之光之複合光之情形時，藉由進一步減少相位移膜30對曝光之光之吸收，可抑制由相位移膜圖案之熱膨脹所引起之相位移膜圖案之位置變化。又，關於該實施形態1之相位移光罩基底10，上層32及下層31係由將相位移膜30圖案化時可使用相同之蝕刻液進行蝕刻之材料，下層31之蝕刻速度相對於上層32之蝕刻速度之比超過1且為10以下，故而可藉由濕式蝕刻而形成剖面形狀良好且CD不均較小之相位移膜圖案。因此，可獲得如下之相位移光罩基底，即，可供製造能夠精度良好地轉印高精細之相位移膜 圖案的相位移光罩。
實施形態2.
於實施形態2中，對相位移光罩之製造方法進行說明。
圖2係表示相位移光罩之製造方法之模式圖。
圖2所示之相位移光罩之製造方法係使用圖1所示之相位移光罩基底10之相位移光罩基底之製造方法，包含以下之第1抗蝕圖案形成步驟、第1遮光膜圖案形成步驟、相位移膜圖案形成步驟、第2抗蝕圖案形成步驟及第2遮光膜圖案形成步驟。
以下，詳細說明各步驟。
1.第1抗蝕圖案形成步驟
於第1抗蝕圖案形成步驟中，首先，於實施形態1之相位移光罩基底10之遮光膜40上形成抗蝕膜。所使用之抗蝕膜材料並無特別限制。只要為對後文所述之具有選自350nm~436nm之波長區域中之任一波長之雷射光感光者便可。又，抗蝕膜可為正型、負型之任一者。
其後，使用具有選自350nm~436nm之波長區域中之任一波長之雷射光，於抗蝕膜描繪特定之圖案。描繪於抗蝕膜之圖案係形成於相位移膜之圖案。
其後，利用特定之顯影液將抗蝕膜顯影，於遮光膜40上形成第1抗蝕圖案50。
2.第1遮光膜圖案形成步驟
於第1遮光膜圖案形成步驟中，首先，將第1抗蝕圖案50作為遮罩對遮光膜40進行蝕刻，形成第1遮光膜圖案40a。遮光膜40例如由包含鉻(Cr)之鉻系材料形成。對遮光膜40進行蝕刻之蝕刻液只要為可選擇性地對遮光 膜40進行蝕刻者，則並無特別限制。具體而言，可列舉包含硝酸鈰銨及過氯酸之蝕刻液。
其後，使用抗蝕剝離液或藉由灰化，而將第1抗蝕圖案50剝離。
3.相位移膜圖案形成步驟
於第1相位移膜圖案形成步驟中，將第1遮光膜圖案40a作為遮罩對相位移膜30進行蝕刻，形成包含上層圖案32a及下層圖案31a之相位移膜圖案30a。相位移膜30中所包含之上層32及下層31包含可使用相同之蝕刻液進行蝕刻之材料。因此，上層32及下層31可藉由相同之蝕刻液進行蝕刻。對相位移膜30進行蝕刻之蝕刻液只要為可選擇性地對相位移膜30進行蝕刻者，則並無特別限制。例如可列舉包含氟化銨、磷酸及過氧化氫之蝕刻液、及包含氟化氫銨及過氧化氫之蝕刻液。
4.第2抗蝕圖案形成步驟
於第2抗蝕圖案形成步驟中，首先，形成覆蓋第1遮光膜圖案40a之抗蝕膜。所使用之抗蝕膜材料並無特別限制。只要為對具有後文所述之選自350nm~436nm之波長區域中之任一波長之雷射光感光者便可。又，抗蝕膜可為正型、負型之任一者。
其後，使用具有選自350nm~436nm之波長區域中之任一波長之雷射光，於抗蝕膜描繪特定之圖案。描繪於抗蝕膜之圖案係將於相位移膜形成有圖案之區域之外周區域遮光之遮光帶圖案。
其後，利用特定之顯影液將抗蝕膜顯影，於第1遮光膜圖案40a上形成第2抗蝕圖案60。
5.第2遮光膜圖案形成步驟
於第2遮光膜圖案形成步驟中，將第2抗蝕圖案60作為遮罩對第1遮光 膜圖案40a進行蝕刻，形成第2遮光膜圖案40b。第1遮光膜圖案40a係由包含鉻(Cr)之鉻系材料形成。對第1遮光膜圖案40a進行蝕刻之蝕刻液只要為可選擇性地對第1遮光膜圖案40a進行蝕刻者，則並無特別限制。例如，可列舉包含硝酸鈰銨及過氯酸之蝕刻液。
其後，使用抗蝕剝離液或藉由灰化，而將第2抗蝕圖案60剝離。
以此方式，獲得相位移光罩100。
再者，圖1所示之相位移光罩基底10係於相位移膜30上具備遮光膜40，故而於使用圖1所示之相位移光罩基底10製造相位移光罩時，進行第1抗蝕圖案形成步驟、第1遮光膜圖案形成步驟、相位移膜圖案形成步驟、第2抗蝕圖案形成步驟及第2遮光膜圖案形成步驟，但於使用相位移膜30上不具備遮光膜40之相位移光罩基底製造相位移光罩時，進行抗蝕圖案形成步驟及相位移膜圖案形成步驟。此處，於抗蝕圖案形成步驟中，在相位移膜30上形成抗蝕圖案，於相位移膜圖案形成步驟中，將該抗蝕圖案作為遮罩而形成相位移膜圖案。
又，於使用相位移膜30上具備遮光膜40，且遮光膜40上具備抗蝕膜之相位移光罩基底製造相位移光罩時，無需利用上述第1抗蝕圖案形成步驟於遮光膜40上形成抗蝕膜之製程。
進而，於使用相位移膜30上不具備遮光膜40，而相位移膜30上具備抗蝕膜之相位移光罩基底製造相位移光罩時，無需利用上述抗蝕圖案形成步驟於相位移膜30上形成抗蝕膜之製程。
根據該實施形態2之相位移光罩之製造方法，由於使用實施形態1之相位移光罩基底，故而可形成位置變化少之相位移膜圖案。又，可形成剖面形狀良好且CD不均較小之相位移膜圖案。因此，能夠製造可精度良好 地轉印高精細之相位移膜圖案之相位移光罩。
實施形態3.
於實施形態3中，對顯示裝置之製造方法進行說明。顯示裝置係藉由進行以下之光罩載置步驟及圖案轉印步驟而製造。圖案轉印步驟相當於圖案轉印方法。
以下，詳細說明各步驟。
1.載置步驟
於載置步驟中，將實施形態2中所製造之相位移光罩載置於曝光裝置之光罩台。此處，相位移光罩係以介隔曝光裝置之投影光學系統而與形成於顯示裝置基板上之抗蝕膜對向之方式配置。例如，使用具備等倍投影光學系統之投影曝光裝置作為曝光裝置。
2.圖案轉印步驟
於圖案轉印步驟中，對相位移光罩照射曝光之光，將相位移膜圖案轉印至形成於顯示裝置基板上之抗蝕膜。曝光之光係包含選自313nm~436nm之波長區域之複數種波長之光之複合光。例如，曝光之光係包含i射線、h射線及g射線之複合光、或包含j射線、i射線、h射線及g射線之複合光。若使用複合光作為曝光之光，則可提高曝光之光強度而提昇產出量，故而可降低顯示裝置之製造成本。
根據該實施形態3之顯示裝置之製造方法，由於使用實施形態2中所製造之相位移光罩，故而轉印至顯示裝置基板上之轉印圖案之解像度提高，可製造圖案線寬為1.8μm以下之線與間隙圖案或孔圖案不會產生CD誤差地被轉印的高解像度、高精細之顯示裝置。
[實施例]
以下，基於實施例及比較例，更具體地說明本發明。再者，以下之實施例係本發明之一例，並非限定本發明者。
實施例1至6及比較例1之相位移光罩基底具備透明基板、形成於透明基板上之相位移膜、及形成於相位移膜上之遮光膜。作為透明基板，使用大小為800mm×920mm且厚度為10mm之合成石英玻璃基板。
以下，對實施例1~6及比較例1進行詳細說明。
實施例1.
實施例1之相位移光罩基底之相位移膜包含自透明基板側依序配置之下層(MoSi，膜厚10nm)及上層(MoSiN，膜厚155nm)。
藉由上述兩層構造，相位移膜對於365nm之光之透過率為3.5%，相位差為179.7°。
再者，透過率及相位差係使用Lasertec公司製造之MPM-100(商品名)進行測定。實施例2~6及比較例1中亦同樣地進行測定。
相位移膜之背面反射率對於波長365nm為43.0%，對於波長405nm為42.2%，對於波長436nm為42.4%。又，365nm至436nm之波長區域內之相位移膜之背面反射率之變動幅度為0.8%。因此，可抑制由相位移膜之熱膨脹所引起之相位移膜圖案之位置變化。
再者，背面反射率係使用島津製作所公司製造之SolidSpec-3700(商品名)進行測定。實施例2~6及比較例1中亦同樣地進行測定。又，背面反射率之變動幅度係根據背面反射率之測定結果而算出。實施例2~6中亦同樣地算出。
於使用包含氟化氫銨及過氧化氫之蝕刻液之情形時，下層之蝕刻速度相對於上層之蝕刻速度之比為1.7。因此，濕式蝕刻後之相位移膜圖案 之剖面形狀良好，CD不均變小。
又，包含氟化氫銨及過氧化氫之蝕刻液對相位移膜之蝕刻速度為0.07nm/sec。
實施例1之相位移光罩基底係藉由以下方法而製造。
首先，準備作為透明基板之合成石英玻璃基板。透明基板之兩主表面受到鏡面研磨。於實施例2~6及比較例1中準備之透明基板之兩主表面亦同樣地受到鏡面研磨。
其後，將透明基板搬入至連續型濺鍍裝置。於連續型濺鍍裝置設置有濺鍍室。於濺鍍室配置有MoSi靶及Cr靶。
其後，對配置於濺鍍室之MoSi靶(Mo：Si=1：4)施加5.0kW之濺鍍功率，Ar氣體以100sccm之流量導入至濺鍍室內。於透明基板通過MoSi靶附近時，於透明基板之主表面上成膜包含MoSi之膜厚10nm之下層。
其後，對配置於濺鍍室之MoSi靶施加7.0kW之濺鍍功率，一面將Ar氣體與N2氣體之混合氣體以Ar氣體成為100sccm且N2氣體成為60sccm之流量之方式導入至濺鍍室內，一面搬送透明基板。於透明基板通過MoSi靶附近時，於下層上成膜包含MoSiN之膜厚155nm之上層。
其後，對Cr靶施加8.6kW之濺鍍功率，一面將Ar氣體與CO2氣體之混合氣體以Ar氣體成為100sccm且CO2氣體成為20sccm之流量之方式導入至濺鍍室內，一面搬送透明基板。
其後，將形成有包含下層(MoSi，膜厚10nm)及上層(MoSiN，膜厚155nm)之相位移膜、及遮光膜(CrOC，膜厚130nm)之透明基板自連續型濺鍍裝置取出，進行洗淨。
再者，下層之成膜、上層之成膜及遮光膜之成膜係於連續型濺鍍裝 置內連續地進行，不會因將透明基板取出至連續型濺鍍裝置外而使其暴露於大氣中。
使用上述相位移光罩基底，藉由以下之方法而製造相位移光罩。
首先，於上述相位移光罩基底之遮光膜上形成包含酚醛清漆系之正型光阻之抗蝕膜。
其後，藉由雷射描繪機，使用波長413nm之雷射光，於抗蝕膜描繪1.8μm之線與間隙圖案。
其後，利用特定之顯影液將抗蝕膜顯影，於遮光膜上形成第1抗蝕圖案。
其後，將第1抗蝕圖案作為遮罩對遮光膜進行蝕刻，形成第1遮光膜圖案。作為對遮光膜進行蝕刻之蝕刻液，使用包含硝酸鈰銨及過氯酸之蝕刻液。
其後，使用抗蝕剝離液，將第1抗蝕圖案剝離。
其後，將第1遮光膜圖案作為遮罩對相位移膜進行蝕刻，形成相位移膜圖案。作為對相位移膜進行蝕刻之蝕刻液，使用包含氟化氫銨及過氧化氫之蝕刻液。
其後，形成覆蓋第1遮光膜圖案且包含酚醛清漆系之正型光阻之抗蝕膜。
其後，藉由雷射描繪機，使用波長413nm之雷射光，於抗蝕膜描繪特定之圖案。
其後，利用特定之顯影液將抗蝕膜顯影，於第1遮光膜圖案上形成第2抗蝕圖案。
其後，將第2抗蝕圖案作為遮罩對第1遮光膜圖案進行蝕刻，形成第2 遮光膜圖案。作為對第1遮光膜圖案進行蝕刻之蝕刻液，使用包含硝酸鈰銨及過氯酸之蝕刻液。
使用上述相位移光罩基底而製造之相位移光罩之相位移膜圖案之剖面係於相位移膜圖案之膜厚方向之上層與下層之交界處產生少許侵蝕，但為不影響光罩特性之程度。
再者，相位移光罩之相位移膜圖案剖面係使用電子顯微鏡(日本電子股份有限公司製造之JSM7401F(商品名))進行觀察。實施例2~6及比較例1中亦同樣地進行觀察。
使用上述相位移光罩基底而製造之相位移光罩之相位移膜圖案之CD不均為50nm，較良好。CD不均係自作為目標之線與間隙圖案(線圖案之寬度：1.8μm，間隙圖案之寬度：1.8μm)之偏移寬度。
再者，相位移光罩之相位移膜圖案之CD不均係使用Seiko Instruments Nano Technologies公司製造SIR8000進行測定。實施例2~6及比較例1中亦同樣地進行測定。
上述相位移光罩之相位移膜圖案之位置變化小，又，相位移膜圖案具有優異之圖案剖面形狀及優異之CD均勻性。又，確認到，因該相位移光罩具有優異之光學特性(背面反射率、背面反射率之變動幅度、透過率、相位差)，故相應地，圖案轉印時之位置偏移亦得到抑制，並且轉印至顯示裝置基板上之轉印圖案之解像度提高，圖案線寬為1.8μm之線與間隙圖案不會產生CD誤差地被轉印。
再者，使用相位移光罩之圖案轉印係使用等倍投影光學系統利用投影曝光方式進行。曝光之光係包含i射線、h射線及g射線之複合光。實施例2~6中亦同樣地進行。
實施例2.
實施例2之相位移光罩基底之相位移膜包含自透明基板側依序配置之下層(MoSi，膜厚3nm)與上層(ZrSiN，膜厚75nm)。於實施例2中，下層之MoSi之蝕刻速度較快，故而使上層包含Zr並使蝕刻速度變快。
藉由上述兩層構造，相位移膜對於365nm之光之透過率為3.1%，相位差為177.4°。
相位移膜之背面反射率對於波長365nm為41.5%，對於波長405nm為41.2%，對於波長436nm為38.3%。又，365nm至436nm之波長區域內之相位移膜之背面反射率的變動幅度為3.2%。因此，可抑制由相位移膜之熱膨脹所引起之相位移膜圖案之位置變化。
於使用包含氟化氫銨及過氧化氫之蝕刻液之情形時，下層之蝕刻速度相對於上層之蝕刻速度之比為1.9。因此，濕式蝕刻後之相位移膜圖案之剖面形狀良好，CD不均變小。
又，包含氟化氫銨及過氧化氫之蝕刻液對相位移膜之蝕刻速度為0.26nm/sec。
除相位移膜之成膜步驟以外，實施例2之相位移光罩基底係藉由與實施例1相同之方法製造。實施例2之相位移膜之成膜步驟係如下所述。
首先，將透明基板搬入至連續型濺鍍裝置。於連續型濺鍍裝置設置有濺鍍室。於濺鍍室，配置有MoSi靶(Mo：Si=1：4)、ZrSi靶(Zr：Si=1：2)及Cr靶。
其後，對配置於濺鍍室之MoSi靶施加3.0kW之濺鍍功率，一面將Ar氣體以55sccm之流量導入至濺鍍室內，一面搬送透明基板。於透明基板通過MoSi靶附近時，於透明基板之主表面上成膜包含MoSi之膜厚3nm之 下層。
其後，對配置於濺鍍室之ZrSi靶施加5.6kW之濺鍍功率施加，一面將Ar氣體與N2氣體之混合氣體以Ar氣體成為50sccm且N2氣體成為40sccm之流量之方式導入至濺鍍室內，一面搬送透明基板。於透明基板通過ZrSi靶附近時，於下層上成膜包含ZrSiN之膜厚75nm之上層。
使用上述相位移光罩基底，藉由與實施例1相同之方法製造相位移光罩。
使用上述相位移光罩基底而製造之相位移光罩之相位移膜圖案剖面係於相位移膜圖案之膜厚方向之上層與下層之交界處產生少許侵蝕，但為不影響光罩特性之程度。
使用上述相位移光罩基底而製造之相位移光罩之相位移膜圖案之CD不均為45nm，較良好。
上述相位移光罩之相位移膜圖案之位置變化小，又，相位移膜圖案具有優異之圖案剖面形狀及優異之CD均勻性。又，確認到，因該相位移光罩具有優異之光學特性(背面反射率、背面反射率之變動幅度、透過率、相位差)，故相應地，圖案轉印時之位置偏移亦得到抑制，並且轉印至顯示裝置基板上之轉印圖案之解像度提高，圖案線寬為1.8μm之線與間隙圖案不會產生CD誤差地被轉印。
實施例3.
實施例3之相位移光罩基底之相位移膜包含自透明基板側依序配置之下層(MoSi，膜厚10nm)與上層(TiO2，膜厚110nm)。於實施例3中，下層之MoSi之蝕刻速度較快，故而使上層之材料包含Ti而使蝕刻速度變快。
藉由上述兩層構造，相位移膜對於365nm之光之透過率為13.8%，相位差為185.0°。
相位移膜之背面反射率對於波長365nm為47.6%，對於波長405nm為52.2%，對於波長436nm為53.6%。又，365nm至436nm之波長區域內之相位移膜之背面反射率之變動幅度為6.0%。因此，可抑制由相位移膜之熱膨脹所引起之相位移膜圖案之位置變化。
於使用包含氟化氫銨及過氧化氫之蝕刻液之情形時，下層之蝕刻速度相對於上層之蝕刻速度之比為1.7。因此，濕式蝕刻後之相位移膜圖案之剖面形狀良好，CD不均變小。
又，包含氟化氫銨及過氧化氫之蝕刻液對相位移膜之蝕刻速度為0.15nm/sec。
除相位移膜之成膜步驟以外，實施例3之相位移光罩基底係藉由與實施例1相同之方法而製造。實施例3之相位移膜之成膜步驟係如下所述。
首先，將透明基板搬入至連續型濺鍍裝置。於連續型濺鍍裝置設置有濺鍍室。於濺鍍室，配置有MoSi靶(Mo：Si=1：4)、Ti靶及Cr靶。
其後，對配置於濺鍍室之MoSi靶施加5.5kW之濺鍍功率，一面將Ar氣體以75sccm之流量導入至濺鍍室內，一面搬送透明基板。於透明基板通過MoSi靶附近時，在透明基板之主表面上成膜包含MoSi之膜厚3nm之下層。
其後，對配置於濺鍍室之Ti靶施加7.5kW之濺鍍功率，一面將Ar氣體與O2氣體之混合氣體以Ar氣體成為45sccm且O2氣體成為35sccm之流量之方式導入至濺鍍室內，一面搬送透明基板。於透明基板通過Ti靶附近時，於下層上成膜包含TiO2之膜厚200nm之上層。
使用上述相位移光罩基底，藉由與實施例1相同之方法製造相位移光罩。
使用上述相位移光罩基底而製造之相位移光罩之相位移膜圖案剖面係於相位移膜圖案之膜厚方向之上層與下層之交界處產生少許侵蝕，但為不影響光罩特性之程度。
使用上述相位移光罩基底而製造之相位移光罩之相位移膜圖案之CD不均為55nm，且良好。
上述相位移光罩之相位移膜圖案之位置變化小，又，相位移膜圖案具有優異之圖案剖面形狀及優異之CD均勻性。又，確認到，因該相位移光罩具有優異之光學特性(背面反射率、背面反射率之變動幅度、透過率、相位差)，故相應地，圖案轉印時之位置偏移亦得到抑制，並且轉印至顯示裝置基板上之轉印圖案之解像度提高，圖案線寬為1.8μm之線與間隙圖案不會產生CD誤差地被轉印。
實施例4.
實施例4之相位移光罩基底之相位移膜包含自透明基板側依序配置之下層(ZrSi，膜厚18nm)與上層(ZrSiON，膜厚17nm)。於實施例4中，下層之ZrSi之蝕刻速度較快，故而使上層包含Zr而使蝕刻速度變快。
藉由上述兩層構造，相位移膜對於365nm之光之透過率為6.4%，相位差為185.9°。
相位移膜之背面反射率對於波長365nm為50.8%，對於波長405nm為55.2%，對於波長436nm為57.6%。又，365nm至436nm之波長區域內之相位移膜之背面反射率之變動幅度為6.8%。因此，可抑制由相位移膜之熱膨脹所引起之相位移膜圖案之位置變化。
於使用包含氟化氫銨及過氧化氫之蝕刻液之情形時，下層之蝕刻速度相對於上層之蝕刻速度之比為2.0。因此，濕式蝕刻後之相位移膜圖案之剖面形狀良好，CD不均變小。
又，包含氟化氫銨及過氧化氫之蝕刻液對相位移膜之蝕刻速度為0.44nm/sec。
除相位移膜之成膜步驟以外，實施例4之相位移光罩基底係藉由與實施例1相同之方法而製造。實施例4之相位移膜之成膜步驟係如下所述。
首先，將透明基板搬入至連續型濺鍍裝置。於連續型濺鍍裝置設置有濺鍍室。於濺鍍室配置有ZrSi靶(Zr：Si=1：2)及Cr靶。
其後，對配置於濺鍍室之ZrSi靶施加3.0kW之濺鍍功率，一面將Ar氣體以130sccm之流量導入至濺鍍室內一面搬送透明基板。於透明基板通過ZrSi靶附近時，於透明基板之主表面上成膜包含ZrSi之膜厚18nm之下層。
其後，對配置於濺鍍室之ZrSi靶施加5.6kW之濺鍍功率，一面將Ar氣體、O2氣體與N2氣體之混合氣體以Ar氣體成為100sccm，O2氣體成為60sccm，且N2氣體成為40sccm之流量之方式導入至濺鍍室內，一面搬送透明基板。於透明基板通過ZrSi靶附近時，於下層上成膜包含ZrSiON之膜厚117nm之上層。
使用上述相位移光罩基底，藉由與實施例1相同之方法製造相位移光罩。
使用上述相位移光罩基底而製造之相位移光罩之相位移膜圖案剖面係於相位移膜圖案之膜厚方向之上層與下層之交界處產生少許侵蝕，但為不影響光罩特性之程度。
使用上述相位移光罩基底而製造之相位移光罩之相位移膜圖案之CD不均為45nm，較良好。
上述相位移光罩之相位移膜圖案之位置變化小，又，相位移膜圖案具有優異之圖案剖面形狀及優異之CD均勻性。又，確認到，因該相位移光罩具有優異之光學特性(背面反射率、背面反射率之變動幅度、透過率、相位差)，故相應地，圖案轉印時之位置偏移亦得到抑制，並且轉印至顯示裝置基板上之轉印圖案之解像度提高，圖案線寬為1.8μm之線與間隙圖案不會產生CD誤差地被轉印。
實施例5.
實施例5使用了TiO2-SiO2玻璃基板作為透明基板。因此，可抑制由透明基板之熱變形所引起之相位移膜圖案之位置變化。除透明基板以外之方面與實施例1相同。
實施例5之相位移光罩之相位移膜圖案之位置變化與實施例1相比較小，又，相位移膜圖案具有優異之圖案剖面形狀及優異之CD均勻性，故而發揮與實施例1之相位移光罩同等以上之效果。
實施例6.
實施例6使用了TiO2-SiO2玻璃基板作為透明基板。因此，可抑制由透明基板之熱變形所引起之相位移膜圖案之位置變化。除透明基板以外之方面與實施例4相同。
實施例6之相位移光罩之相位移膜圖案之位置變化與實施例4相比較小。又，相位移膜圖案具有優異之圖案剖面形狀及優異之CD均勻性，故而發揮與實施例4之相位移光罩同等以上之效果。
比較例1.
比較例1之相位移光罩基底之相位移膜包含配置於透明基板上之MoSiON之單層膜(膜厚130nm)。除相位移膜以外之方面與實施例1相同。
相位移膜對於365nm之光之透過率為7.5%，相位差為180°。
相位移膜之背面反射率對於波長365nm為12.5%，對於波長405nm為10.6%，對於波長436nm為11.0%。
包含氟化氫銨及過氧化氫之蝕刻液對相位移膜之蝕刻速度為0.03nm/sec。
除相位移膜之成膜步驟以外，比較例1之相位移光罩基底係藉由與實施例1相同之方法而製造。比較例1之相位移膜之成膜步驟係如下所述。
首先，將透明基板搬入至連續型濺鍍裝置。於連續型濺鍍裝置設置有濺鍍室。於濺鍍室配置有MoSi靶(Mo：Si=1：4)及Cr靶。
其後，對配置於濺鍍室之MoSi靶施加5.4kW之濺鍍功率，一面將Ar氣體與NO氣體之混合氣體以Ar氣體成為50sccm且NO氣體成為40sccm之流量之方式，導入至濺鍍室內，一面搬送透明基板。於透明基板通過MoSi靶附近時，於透明基板之主表面上成膜包含MoSiON之膜厚130nm之單層之相位移膜。
使用上述相位移光罩基底，藉由與實施例1相同之方法製造相位移光罩。
使用上述相位移光罩基底而製造之相位移光罩之相位移膜圖案剖面為錐形，未達到可高精度地轉印高精細之相位移膜圖案之水平。
使用上述相位移光罩基底而製造之相位移光罩之相位移膜圖案之CD不均為100nm，未達到可高精度地轉印高精細之相位移膜圖案之水平。
上述相位移光罩之相位移膜圖案之位置變化大，又，相位移膜圖案之圖案剖面形狀及CD均勻性亦不充分。因此，難以使用上述相位移光罩精度良好地轉印高精細之相位移膜圖案。
如上所述，基於實施形態及實施例對本發明進行了詳細說明，但本發明並不限定於此。只要為具有該領域之一般知識者，則明白可於本發明之技術的思想內進行變化或改良。
就具有以下之構成之發明而言亦可發揮與本發明同樣之效果。
(構成A-1)
一種相位移光罩基底，其特徵在於：其係用以藉由濕式蝕刻而製造於相位移光罩基底透明基板上具備相位移膜圖案之顯示裝置製造用之相位移光罩者，且具備透明基板、及形成於上述透明基板上之相位移膜，上述相位移膜至少具有：下層，其具有調整對於自上述透明基板側入射之光之反射率之功能；及上層，其配置於上述下層之上側，且具有調整對於曝光之光之透過率及相位差之功能；上述相位移膜對於上述曝光之光中所包含之波長365nm之光之透過率為1%以上且50%以下，相位差為160°以上且200°以下，上述相位移膜對於自上述透明基板側入射之365nm至436nm之波長區域之之反射率超過20%，上述上層係由含有金屬、氧及氮中之一者或兩者之材料構成，上述下層係由含有金屬之材料構成，上述上層及上述下層係由在將上述相位移膜圖案化時可使用相同之蝕刻液進行蝕刻之材料構成，上述下層之蝕刻速度相對於上述上層之蝕刻 速度之比超過1且為10以下。
(構成A-2)
如構成A-1之相位移光罩基底，其特徵在於：上述相位移膜之上述蝕刻液之蝕刻速度為0.06nm/sec以上且2.5nm/sec以下。
(構成A-3)
如構成A-1或A-2之相位移光罩基底，其特徵在於：構成上述上層之材料係選自包含金屬及氧之材料、包含金屬及氮之材料、包含金屬、氧及氮之材料、包含金屬、矽及氧之材料、包含金屬、矽及氮之材料、及包含金屬、矽、氧及氮之材料、以及於該等材料中添加有使將上述相位移膜圖案化時所使用之蝕刻液對上述上層之蝕刻速度變快之成分或變慢之成分的材料。
(構成A-4)
如構成A-1或A-2之相位移光罩基底，其特徵在於：構成上述下層之材料係選自包含金屬之材料、及包含金屬及矽之材料、以及於該等材料中添加有使將上述相位移膜圖案化時所使用之蝕刻液對上述下層之蝕刻速度變快之成分或變慢之成分之材料。
(構成A-5)
如構成A-1至A-4中任一項之相位移光罩基底，其特徵在於：構成上述上層之材料中所包含之金屬及構成上述下層之材料中所包含之金屬分別為選自鈦、鋯、鉬及鉭中之至少一種。
(構成A-6)
如構成A-1至A-5中任一項之相位移光罩基底構成，其特徵在於：上述上層之材料中所包含之金屬為選自鈦及鋯中之至少一種。
(構成A-7)
如構成A-4之相位移光罩基底，其特徵在於：構成上述下層之材料中所包含之金屬為鉬，且使上述下層之蝕刻速度變慢之成分為碳。
(構成A-8)
如構成A-1至A-7中任一項之相位移光罩基底，其特徵在於：上述透明基板係由SiO2-TiO2系玻璃構成。
(構成A-9)
如構成A-1至A-8中任一項之相位移光罩基底，其特徵在於：具備形成於上述相位移膜上之遮光膜。
(構成A-10)
一種相位移光罩之製造方法，其係顯示裝置製造用之相位移光罩之製造方法，且其特徵在於具有：抗蝕圖案形成步驟，其係於如構成A-1至A-8中任一項之相位移光罩基底之上述相位移膜上形成抗蝕圖案；及相位移膜圖案形成步驟，其係將上述抗蝕圖案作為遮罩，對上述相位移膜進行濕式蝕刻而形成相位移膜圖案。
(構成A-11)
一種相位移光罩之製造方法，其係顯示裝置製造用之相位移光罩之製造方法，且其特徵在於具有：抗蝕圖案形成步驟，其係於如構成A-9之相位移光罩基底之上述遮光膜上，形成抗蝕圖案；遮光膜圖案形成步驟，其係將上述抗蝕圖案作為遮罩，對上述遮光膜進行濕式蝕刻而形成遮光膜圖案；及 相位移膜圖案形成步驟，其係將上述遮光膜圖案作為遮罩，對上述相位移膜進行濕式蝕刻而形成相位移膜圖案。
10‧‧‧相位移光罩基底
20‧‧‧透明基板
30‧‧‧相位移膜
31‧‧‧下層
32‧‧‧上層
40‧‧‧遮光膜

Claims (14)

  1. 一種相位移光罩基底，其特徵在於：其係用以製造於透明基板上具備相位移膜圖案之顯示裝置製造用之相位移光罩者，且具備透明基板、及形成於上述透明基板上之相位移膜，上述相位移膜至少具有：下層，其具有調整對於自上述透明基板側入射之光之反射率之功能；及上層，其配置於上述下層之上側，且具有調整對於曝光之光之透過率及相位差之功能；上述相位移膜對於上述曝光之光中所包含之波長365nm之光的透過率為1%以上且50%以下，相位差為160°以上且200°以下，上述相位移膜對於自上述透明基板側入射之365nm至436nm之波長區域之光的反射率超過20%，且對於自上述透明基板側入射之365nm至436nm之波長區域之光的反射率之變動幅度為10%以下。
  2. 如請求項1之相位移光罩基底，其中上述上層係由含有金屬、氧及氮中之一者或兩者之材料構成，上述下層係由含有金屬之材料構成，上述上層及上述下層係由在將上述相位移膜圖案化時可使用相同之蝕刻液進行蝕刻之材料構成，上述下層之蝕刻速度相對於上述上層之蝕刻速度之比超過1且為10以下。
  3. 如請求項2之相位移光罩基底，其中上述相位移膜之上述蝕刻液之蝕刻速度為0.06nm/sec以上且2.5nm/sec以下。
  4. 如請求項1之相位移光罩基底，其中構成上述上層之材料係選自包含金屬及氧之材料、包含金屬及氮之材料、包含金屬、氧及氮之材料、包含金屬、矽及氧之材料、包含金屬、矽及氮之材料、及包含金屬、矽、氧及氮之材料、以及於該等材料中添加有使將上述相位移膜圖案化時所使用之蝕刻液對上述上層之蝕刻速度變快之成分或變慢之成分的材料。
  5. 如請求項1之相位移光罩基底，其中構成上述下層之材料係選自包含金屬之材料、及包含金屬及矽之材料、以及於該等材料中添加有使將上述相位移膜圖案化時所使用之蝕刻液對上述下層之蝕刻速度變快之成分或變慢之成分之材料。
  6. 如請求項2之相位移光罩基底，其中構成上述上層之材料中所包含之金屬及構成上述下層之材料中所包含之金屬分別為選自鈦、鋯、鉬及鉭中之至少一種。
  7. 如請求項2之相位移光罩基底，其中構成上述上層之材料中所包含之金屬為選自鈦及鋯中之至少一種。
  8. 如請求項5之相位移光罩基底，其中構成上述下層之材料中所包含之金屬為鉬，且使上述下層之蝕刻速度變慢之成分為碳。
  9. 如請求項1之相位移光罩基底，其中上述透明基板係由SiO2-TiO2系 玻璃構成。
  10. 如請求項1之相位移光罩基底，其具備形成於上述相位移膜上之遮光膜。
  11. 一種相位移光罩之製造方法，其係顯示裝置製造用之相位移光罩之製造方法，且其特徵在於具有：抗蝕圖案形成步驟，其係於如請求項1至9中任一項之相位移光罩基底之上述相位移膜上形成抗蝕圖案；及相位移膜圖案形成步驟，其係將上述抗蝕圖案作為遮罩，對上述相位移膜進行濕式蝕刻而形成相位移膜圖案。
  12. 一種相位移光罩之製造方法，其係顯示裝置製造用之相位移光罩之製造方法，且其特徵在於具有：抗蝕圖案形成步驟，其係於如請求項10之相位移光罩基底之上述遮光膜上，形成抗蝕圖案；遮光膜圖案形成步驟，其係將上述抗蝕圖案作為遮罩，對上述遮光膜進行濕式蝕刻而形成遮光膜圖案；及相位移膜圖案形成步驟，其係將上述遮光膜圖案作為遮罩，對上述相位移膜進行濕式蝕刻而形成相位移膜圖案。
  13. 一種圖案轉印方法，其特徵在於：其係對藉由如請求項11或12之相位移光罩之製造方法而獲得之相位移光罩照射曝光之光，將圖案轉印至顯 示裝置基板上。
  14. 如請求項13之圖案轉印方法，其中上述曝光之光係包含選自365nm至436nm之波長區域之複數種波長之光的複合光。
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