TWI785160B - 光罩基底及光罩之製造方法、以及顯示裝置之製造方法 - Google Patents

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坪井誠治
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日商Hoya股份有限公司
馬來西亞商Hoya電子馬來西亞私人股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種滿足如下光學特性之光罩基底,即,於藉由蝕刻製作光罩時可獲得高精度之光罩圖案,且於使用光罩製作顯示裝置時能夠抑制顯示不均。 本發明係一種光罩基底,其特徵在於:其係於製作顯示裝置製造用之光罩時所使用者,且具有:透明基板,其由對曝光之光實質上透明之材料構成;及遮光膜,其設置於透明基板上,由對曝光之光實質上不透明之材料構成;且遮光膜自透明基板側起具備第1反射抑制層、遮光層及第2反射抑制層,於將光罩基底之兩面之中遮光膜側之面設為正面,將透明基板側之面設為背面時,於曝光波長365 nm~436 nm之範圍內,對於曝光之光之正面反射率及背面反射率分別為10%以下,且上述波長範圍內之上述背面反射率之波長依存性為5%以下。

Description

光罩基底及光罩之製造方法、以及顯示裝置之製造方法
本發明係關於一種光罩基底及光罩之製造方法、以及顯示裝置之製造方法。
於以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,高精細化、高速顯示化快速發展。為了該高精細化、高速顯示化所需要之要素之一係製作微細且尺寸精度較高之元件或配線等電子電路圖案。該顯示裝置用電子電路之圖案化中多數情況下使用光微影法。因此,需要形成有微細且高精度之圖案之顯示裝置製造用之光罩。
顯示裝置製造用之光罩係由光罩基底製作。光罩基底係於包含合成石英玻璃等之透明基板上設置由對曝光之光不透明之材料構成之遮光膜而構成。於光罩基底或光罩中,為了抑制曝光時之光之反射,於遮光膜之正 面及背面之兩面側設置有反射抑制層,光罩基底例如為自透明基板側起依序積層第1反射抑制層、遮光層及第2反射抑制層而成之膜構成。光罩係藉由將光罩基底之遮光膜利用濕式蝕刻等進行圖案化形成特定之光罩圖案而製作。
與此種顯示裝置製造用之光罩、成為其原版之光罩基底、以及兩者之製造方法相關之技術係揭示於專利文獻1中。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]韓國登錄專利第10-1473163號公報
於顯示裝置(例如TV(Television,電視)用顯示面板)之製造中,例如藉由如下方式反覆進行圖案轉印,即,使用光罩,將特定圖案轉印至顯示裝置用基板之後,使顯示裝置用基板滑動,並轉印特定圖案。於該轉印中,存在如下情況:因自曝光裝置之光源將曝光之光入射至光罩時光罩之背面側之反射光、或曝光之光通過光罩後來自被轉印體之反射光返回至光罩正面側所產生之反射光之影響,而顯示裝置之重合部附近被照射假定以上之曝光之光。其結果,存在相鄰之圖案彼此以一部分重疊之方式被曝光,而於製造之顯示裝置中產生顯示不均之情況。尤其是,於顯示裝置之製造中,伴隨光罩之大型化,存在使用寬幅之波長帶之光(包含波長不同 之複數個光之複合光)作為曝光之光之情況,而有顯示不均變得更顯著之傾向。
因此,於光罩基底中,為了抑制顯示不均,要求將遮光膜之正面及背面之反射率設為10%以下(例如,波長365nm~436nm),進而較佳為5%以下(例如,400nm~436nm)。進而,就使光罩之CD均勻性(CD(critical dimension,臨界尺寸)Uniformity)提高之觀點而言,若考慮雷射繪圖光之於遮光膜之正面反射,則要求將遮光膜正面之反射率設為5%以下(例如,波長413nm),進而較佳為3%以下(例如,波長413nm)。
又,關於顯示裝置製造用之光罩,除顯示裝置之高精細化、高速顯示化之要求以外,基板尺寸之大型化進展,近年來,顯示裝置之製造中利用使用短邊之長度為850mm以上之矩形狀基板的超大型光罩。再者,作為上述短邊之長度為850mm以上之大型光罩,有G7用之850mm×1200mm尺寸、G8用之1220mm×1400mm尺寸、G10用之1620mm×1780mm尺寸,尤其是作為此種大型光罩中之光罩圖案之CD均勻性,要求100nm以下之高精度之光罩圖案。
於先前提出之專利文獻1之光罩基底中,於將基板之短邊之長度設為850mm以上之情形時,無法滿足將遮光膜之正面及背面之反射率相對於曝光波長設為10%以下,且將使用光罩基底製作之光罩中之光罩圖案之CD均勻性設為100nm以下之要求。
本發明之目的在於提供一種滿足如下光學特性之光罩基底,即,於藉由蝕刻製作光罩時能獲得高精度之光罩圖案,且於使用光罩製作顯示裝置時能抑制顯示不均。
(構成1)
一種光罩基底,其特徵在於:其係於製作顯示裝置製造用之光罩時所使用者,且具有:透明基板,其由對曝光之光實質上透明之材料構成;及遮光膜,其設置於上述透明基板上,由對上述曝光之光實質上不透明之材料構成;且上述遮光膜自上述透明基板側起具備第1反射抑制層、遮光層及第2反射抑制層,於將上述光罩基底之兩面之中上述遮光膜側之面設為正面,將上述透明基板側之面設為背面時,於曝光波長365nm~436nm之範圍內,對於上述曝光之光之正面反射率及背面反射率分別為10%以下,且上述波長範圍內之上述背面反射率之波長依存性為5%以下。
(構成2)
如構成1之光罩基底,其特徵在於:於曝光波長365nm~436nm之範圍內之整個區域,上述背面反射率小於上述正面反射率。
(構成3)
如構成1或2之光罩基底,其特徵在於:於將上述光罩基底之上述正面反射率及上述背面反射率設為縱軸,將波長設為橫軸所得之反射率光譜中,於遍及波長300nm~500nm之波長帶,上述正面及上述背面之上述反射率光譜分別為朝下凸起之曲線,對應於上述正面反射率及上述背面反射率之最小值(底峰(bottom peak))之波長位於350nm~450nm。
(構成4)
如構成1至3中任一項之光罩基底,其特徵在於:於曝光波長365nm~436nm之範圍內,上述背面反射率之波長依存性小於上述正面反射率之波長依存性。
(構成5)
如構成1至4中任一項之光罩基底,其特徵在於:於530nm以上之波長範圍內,上述正面反射率為10%以上。
(構成6)
如構成1至5中任一項之光罩基底,其特徵在於:上述第1反射抑制層係含有鉻、氧及氮之鉻系材料,具有鉻之含有率為25~75原子%、氧之含有率為15~45原子%、氮之含有率為10~30原子%之組成,上述遮光層係含有鉻及氮之鉻系材料,具有鉻之含有率為70~95原子%、氮之含有率為5~30原子%之組成,上述第2反射抑制層係含有鉻、氧及氮之鉻系材料,具有鉻之含有率為30~75原子%、氧之含有率為20~50原子%、氮之含有率為5~20原子 %之組成。
(構成7)
如構成6之光罩基底,其特徵在於:上述第1反射抑制層中,鉻之含有率為50~75原子%,氧之含有率為15~35原子%,氮之含有率為10~25原子%,上述第2反射抑制層中,鉻之含有率為50~75原子%,氧之含有率為20~40原子%,氮之含有率為5~20原子%。
(構成8)
如構成6或7之光罩基底,其特徵在於:上述第2反射抑制層構成為氧之含有率高於上述第1反射抑制層。
(構成9)
如構成6或7之光罩基底,其特徵在於:上述第1反射抑制層構成為氮之含有率高於上述第2反射抑制層。
(構成10)
如構成1至9中任一項之光罩基底,其特徵在於:上述透明基板係矩形狀之基板,且該基板之短邊之長度為850mm以上且1620mm以下。
(構成11)
如構成1至10中任一項之光罩基底,其特徵在於:於上述透明基板與 上述遮光膜之間進而具備半透光膜,該半透光膜之光學濃度低於上述遮光膜之光學濃度。
(構成12)
如構成1至10中任一項之光罩基底,其特徵在於:於上述透明基板與上述遮光膜之間進而具備相偏移膜,該相偏移膜使透過光之相位偏移。
(構成13)
一種光罩之製造方法,其特徵在於具有如下步驟:準備如構成1至10中任一項之上述光罩基底;及於上述遮光膜上形成抗蝕膜,將由上述抗蝕膜形成之抗蝕圖案設為遮罩對上述遮光膜進行蝕刻,而於上述透明基板上形成遮光膜圖案。
(構成14)
一種光罩之製造方法,其特徵在於具有如下步驟:準備如構成11之上述光罩基底;於上述遮光膜上形成抗蝕膜,將由上述抗蝕膜形成之抗蝕圖案設為遮罩對上述遮光膜進行蝕刻,而於上述透明基板上形成遮光膜圖案;及將上述遮光膜圖案設為遮罩對上述半透光膜進行蝕刻而於上述透明基板上形成半透光膜圖案。
(構成15)
一種光罩之製造方法,其特徵在於具有如下步驟: 準備如構成12之上述光罩基底;於上述遮光膜上形成抗蝕膜,將由上述抗蝕膜形成之抗蝕圖案設為遮罩對上述遮光膜進行蝕刻,而於上述透明基板上形成遮光膜圖案;及將上述遮光膜圖案設為遮罩對上述相偏移膜進行蝕刻,而於上述透明基板上形成相偏移膜圖案。
(構成16)
一種顯示裝置之製造方法,其特徵在於具有曝光步驟,該曝光步驟係將藉由如構成13至15中任一項之光罩之製造方法所獲得之光罩載置於曝光裝置之光罩台,將形成於上述光罩上之上述遮光膜圖案、上述半透光膜圖案及上述相偏移膜圖案中之至少一種光罩圖案曝光轉印至形成於顯示裝置基板上之抗蝕劑。
根據本發明,可獲得如下光罩基底,即,可製造具有如圖案精度優異且於製造顯示裝置時能夠抑制顯示不均般之光學特性之光罩。
1:光罩基底
11:透明基板
12:遮光膜
13:第1反射抑制層
14:遮光層
15:第2反射抑制層
圖1係表示本發明之一實施形態之光罩基底之概略構成的剖視圖。
圖2係表示實施例1之光罩基底中之膜厚方向之組成分析結果的圖。
圖3係針對實施例1之光罩基底表示正面及背面之反射率光譜之圖。
圖4係用以說明使用實施例1之光罩基底所製作之光罩之遮光膜圖案之剖面形狀之特性的圖。
圖5係用以說明藉由反應性濺鍍形成遮光膜之情形時之成膜模式之模式圖。
本發明者等人為了抑制使用先前之光罩製造顯示裝置時之顯示不均,著眼於光罩之遮光膜側之面(以下,亦稱為正面)及透明基板側之面(以下,亦稱為背面)之各者之反射率光譜進行了研究。正面及背面之各反射率光譜係如每個波長下反射率不同,且於特定波長帶反射率成為極小般之朝下凸起之曲線。對該反射率光譜與顯示不均之關聯進行了研究,結果發現於曝光波長365nm~436nm之範圍內正面反射率及背面反射率均較小,且於背面反射率之波長依存性較小之情形時,能夠進一步抑制顯示不均。
反射率之波長依存性係表示反射率依存於曝光波長而變化,波長依存性較小係表示反射率之最大值與最小值之差較小,亦即反射率之變化量(變動幅度)較小。
迄今為止,於使用光罩對被轉印基板照射曝光之光而進行圖案轉印時,僅考慮了抑制因遮光膜正面所產生之再反射曝光之光被轉印至被轉印基板所導致之圖案精度變差。因此,僅考慮了正面反射率,而未考慮背面反射率。
但是,根據本發明者之研究,已知於使用光罩之投影曝光中,與因來自形成有光阻劑之被轉印基板之反射光反覆進行與光罩之遮光膜圖案正 面之反射所產生之光斑之影響相比,來自遮光膜圖案之背面之反射光反射至曝光裝置(轉印裝置)之光學系統並再次入射至光罩之返回光對轉印圖案精度產生之影響更大,更容易產生顯示不均。認為其原因在於,伴隨光罩之大型化及圖案之微細化、高精細化,與先前相比來自遮光膜圖案之背面之反射變大,此問題首次被認識到。尤其是,於顯示面板製作中所使用之遮光膜圖案之開口率未達50%之光罩(例如,ITO(Indium Tin Oxides,氧化銦錫)圖案、狹縫狀圖案)中,來自光罩中之遮光膜圖案之背面之反射光之影響變大,使用光罩製作之顯示面板中變得容易產生顯示不均。
由於如此背面反射率會對顯示不均產生較大之影響,故而本發明者等人針對遮罩基底,就正面反射率及背面反射率之觀點進行了研究。於研究過程中,發現了不僅正面及背面之反射率,而且背面反射率之波長依存性亦會對轉印圖案之精度及顯示不均產生影響。而且,進一步研究之結果為,藉由以於曝光波長365nm~436nm之範圍內,將對於曝光之光之正面反射率及背面反射率分別設為10%以下,且使背面反射率之波長依存性變為5%以下之方式構成遮罩基底,能夠於製作光罩時有效地減少來自其遮光膜圖案之背面之反射光反射至曝光裝置(轉印裝置)之光學系統並再次入射至光罩之返回光,與使用先前之光罩製作顯示裝置之情形相比能夠抑制顯示不均。
本發明係基於上述見解而完成者。
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,有時對相同或相當之部分標註相同之符號並簡化或省略其說明。
<光罩基底>
對本發明之一實施形態之光罩基底進行說明。本實施形態之光罩基底係於製作例如將選自365nm~436nm之波長帶之單波長之光、或包含複數個波長之光(例如,I-光線(波長365nm)、H-光線(405nm)、G-光線(波長436nm))之複合光進行曝光之顯示裝置製造用之光罩時使用者。再者,於本說明書中,使用「~」表示之數值範圍意指包含記載於「~」之前後之數值作為下限值及上限值之範圍。
圖1係表示本發明之一實施形態之光罩基底之概略構成的剖視圖。光罩基底1具備透明基板11及遮光膜12而構成。以下,作為本發明之一實施形態之光罩基底,對光罩之光罩圖案(轉印圖案)為遮光膜圖案之二元型(binary type)光罩基底進行說明。
(透明基板)
透明基板11只要為由對曝光之光實質上透明之材料形成且具有透光性之基板則並無特別限定。使用以對於曝光波長之透過率計為85%以上、較佳為90%以上之基板材料。作為形成透明基板11之材料,例如可列舉:合成石英玻璃、鈉鈣玻璃、無鹼玻璃、低熱膨脹玻璃。
透明基板11之大小宜根據顯示裝置製造用之光罩所要求之大小而適當變更。例如,作為透明基板11,可使用為矩形狀且其短邊之長度為330mm以上且1620mm以下之大小之透明基板11。作為透明基板11,例如可使用大小為330mm×450mm、390mm×610mm、500mm×750mm、520mm×610mm、520mm×800mm、800×920mm、850mm×1200mm、850mm×1400mm、1220mm×1400mm、1620mm×1780mm等之基板。尤其是,較佳為基板之短邊之長度為850mm以上且1620mm以下。藉由使用此種透明基板11,可獲得G7~G10之顯示裝置製造用之光罩。
(遮光膜)
遮光膜12係自透明基板11側起依序積層第1反射抑制層13、遮光層14及第2反射抑制層15而構成。再者,以下,將光罩基底1之兩面之中遮光膜12側之面設為正面,將透明基板11側之面設為背面進行說明。
第1反射抑制層13於遮光膜12中設置於遮光層14之靠近透明基板11之側之面,於利用使用光罩基底1製作之光罩進行圖案轉印之情形時,配置於靠近曝光裝置(曝光光源)之側。於使用光罩進行曝光處理之情形時,自光罩之透明基板11側(背面側)照射曝光之光,將圖案轉印影像轉印至形成於作為被轉印體之顯示裝置用基板上之抗蝕膜。此時,存在如下情況:曝光之光於遮光膜圖案之背面側被反射後之反射光入射至曝光裝置之光學系統,再次自光罩之透明基板11側入射,藉此變為作為遮光膜圖案之光罩圖案之雜散光,而發生雙重影像(ghost image)之形成或光斑量之增加等轉印 影像之劣化,或者因顯示裝置用基板之重合部附近被照射假定以上之曝光之光而產生顯示不均。第1反射抑制層13由於在使用光罩進行圖案轉印時,能夠抑制遮光膜12之背面側之曝光之光之反射,故而能夠抑制轉印影像之劣化而有助於轉印特性之提高,並且抑制因顯示裝置用基板之重合部附近被照射假定以上之曝光之光而產生顯示不均。
遮光層14於遮光膜12中設置於第1反射抑制層13與第2反射抑制層15之間。遮光層14具有以如下方式進行調整之功能,即,使遮光膜12具有使得對曝光之光實質上變為不透明之光學濃度。此處,對曝光之光實質上不透明係指以光學濃度計為3.0以上之遮光性,就轉印特性之觀點而言,較佳為光學濃度為4.0以上,進而較佳為以4.5以上為佳。
第2反射抑制層15於遮光膜12中設置於遮光層14之遠離透明基板11之側之面。第2反射抑制層15由於當於其上形成抗蝕膜並於該抗蝕膜藉由繪圖裝置(例如雷射繪圖裝置)之繪圖光(雷射光)描繪特定之圖案時,能夠抑制遮光膜12之正面側之反射,故而能夠提高抗蝕圖案、及其後基於其而形成之光罩圖案之CD均勻性(CD Uniformity)。又,第2反射抑制層15於用作光罩之情形時,配置於作為被轉印體之顯示裝置用基板側,抑制經被轉印體反射之光於光罩之遮光膜12之正面側再次反射並返回至被轉印體,抑制轉印影像之劣化而有助於轉印特性之提高,並且能夠抑制因顯示裝置用基板之重合部附近被照射假定以上之曝光之光而產生顯示不均。
(光罩基底之光學特性)
如上所述,光罩基底1具有於曝光波長365nm~436nm之範圍內,對於曝光之光之正面反射率及背面反射率分別為10%以下,且背面反射率之波長依存性為5%以下之光學特性。此處,所謂背面反射率之波長依存性係指於曝光波長365nm~436nm之範圍內,背面反射率之最大值與最小值之差。具體而言,對光罩基底1之正面照射光所獲得之正面之反射率光譜係於曝光波長365nm~436nm之範圍內,正面反射率設為10%以下。較佳為於曝光波長365nm~436nm之範圍內,正面反射率為7.5%以下,進而較佳為以5%以下為佳。又,同樣地,對背面照射光所獲得之背面之反射率光譜係於曝光波長365nm~436nm之範圍內,背面反射率設為10%以下。較佳為於曝光波長365nm~436nm之波長範圍內,背面反射率為7.5%以下,進而較佳為以5%以下為佳。而且,背面反射率之波長依存性係於曝光波長365nm~436nm之範圍內設為5%以下。尤其是,為了減少使用光罩製作顯示裝置之情形時之顯示不均,將背面反射率之波長依存性於曝光波長365nm~436nm之範圍內設為5%以下較為重要。較佳為於曝光波長365nm~436nm之波長範圍內,背面反射率之波長依存性以3%以下為佳。
光罩基底1較佳為於比較正面及背面之反射率光譜時,於曝光波長365nm~436nm之範圍內之整個區域,背面反射率小於正面反射率。
又,為了於製造複數片能夠抑制顯示不均之光罩基底時,穩定且高良率地製造,光罩基底1較佳為於將光罩基底之正面反射率及背面反射率設為縱軸,將波長設為橫軸所得之反射率光譜中,於遍及波長300nm~500nm之波長帶,反射率光譜為朝下凸起之曲線,對應於正面反射率及 背面反射率之最小值(底峰)之波長位於350nm~450nm。
又,光罩基底1較佳為於曝光波長365nm~436nm之範圍內,背面反射率之波長依存性小於正面反射率之波長依存性。進而,就使用光罩基底1製作之光罩中之遮光性膜圖案之尺寸測定中之檢測精度之觀點而言,光罩基底1較佳為於530nm以上之波長範圍內,遮光膜之正面反射率為10%以上。
(遮光膜之材料)
繼而,對遮光膜12中之各層之材料進行說明。
各層之材料只要為如於光罩基底1中能獲得上述光學特性者則並無特別限定,但就獲得上述光學特性之觀點而言,較佳為於各層中使用以下之材料。
第1反射抑制層13較佳為由含有鉻、氧及氮之鉻系材料構成。第1反射抑制層13中之氧發揮使來自背面側之曝光之光之反射率降低之效果。又,第1反射抑制層13中之氮除發揮使來自背面側之曝光之光之反射率降低之效果以外,發揮使利用光罩基底藉由蝕刻(尤其是濕式蝕刻)所形成之遮光膜圖案之剖面接近垂直,並且提高CD均勻性之效果。再者,就控制蝕刻特性之視點而言,亦可進而含有碳或氟。
遮光層14較佳為由含有鉻及氮之鉻系材料構成。遮光層14中之氮發揮如下效果,即,減小與第1反射抑制層13、第2反射抑制層15之蝕刻速率差而使利用光罩基底藉由蝕刻(尤其是濕式蝕刻)所形成之遮光膜圖案之剖面接近垂直,並且使遮光膜12(整體)之蝕刻時間縮短,提高CD均勻性。再者,就控制蝕刻特性之視點而言,亦可進而含有氧、碳、氟。
第2反射抑制層15較佳為由含有鉻、氧及氮之鉻系材料構成。第2反射抑制層15中之氧發揮使來自正面側之繪圖裝置之繪圖光之反射率、或來自正面側之曝光之光之反射率降低之效果。又,發揮提高與抗蝕膜之密接性,而抑制因蝕刻劑自抗蝕膜與遮光膜12之界面滲透所導致之側蝕的效果。又,第2反射抑制層15中之氮除發揮使來自正面側之繪圖光之反射率、及來自正面側之曝光之光之反射率降低之效果以外,發揮使利用光罩基底藉由蝕刻(尤其是濕式蝕刻)所形成之遮光膜圖案之剖面接近垂直,並且提高CD均勻性之效果。再者,就控制蝕刻特性之視點而言,亦可進而含有碳或氟。
(遮光膜之組成)
繼而,對遮光膜12中之各層之組成進行說明。再者,下述各元素之含有率設為藉由X射線光電子光譜法(XPS)所測定之值。
遮光膜12較佳為以如下方式構成,即,第1反射抑制層13以25~75原子%之含有率包含鉻(Cr),以15~45原子%之含有率包含氧(O),以10~30原子%之含有率包含氮(N),遮光層14以70~95原子%之含有率包含鉻(Cr),以5~30原子%之含有率包含氮(N),第2反射抑制層15以30~75原子%之含有率包含鉻(Cr),以20~50原子%之含有率包含氧(O),以5~20原子%之含有率包含氮(N)。更佳為,第1反射抑制層13以50~75原子%之含有率包含Cr,以15~35原子%之含有率包含O,以5~25原子%之含有率包含N,第2反射抑制層15以50~75原子%之含有率包含Cr,以5~40原子%之含有率包含O,以5~20原子%之含有率包含N。
第1反射抑制層13及第2反射抑制層15較佳為分別具有O及N中之至少任一元素之含有率沿膜厚方向連續地或階段性地發生組成變化之區域。
第2反射抑制層15較佳為具有朝向膜厚方向之遮光層14側而O含有率增加之區域。
又,第2反射抑制層15較佳為具有朝向膜厚方向之遮光層14側而N含有率下降之區域。
又,第1反射抑制層13較佳為具有朝向膜厚方向之透明基板11而O含有率增加並且N含有率下降之區域。
又,於光罩基底1及由其製作之光罩中,就進一步降低正面及背面之反射率,減小其等之反射率之差之觀點而言,第2反射抑制層15較佳為構成為O含有率高於第1反射抑制層13,第1反射抑制層13較佳為構成為N含有率高於第2反射抑制層15。具體而言,較佳為使第2反射抑制層15之O含有率與第1反射抑制層13相比大5原子%~10原子%以上,較佳為使第1反射抑制層13之N含有率與第2反射抑制層15相比大5原子%~10原子%以上。再者,若為第1反射抑制層13或第2反射抑制層15具有組成梯度區域之情形下,其O含有率或N含有率表示膜厚方向上之平均濃度。
又,於第1反射抑制層13、遮光層14及第2反射抑制層15中,各元素 之含有率之變化可為連續性或階段性之任一者,但較佳為連續性。
(關於結合狀態(化學狀態))
遮光層14較佳為包含鉻(Cr)及氮化二鉻(Cr2N)。
第1反射抑制層13、第2反射抑制層15較佳為包含氮化鉻(CrN)、氧化鉻(III)(Cr2O3)及氧化鉻(VI)(CrO3)。
(關於膜厚)
於遮光膜12中,第1反射抑制層13、遮光層14及第2反射抑制層15之各者之厚度並無特別限定,宜根據遮光膜12所要求之光學濃度或反射率而適當調整。第1反射抑制層13之厚度只要為如可發揮藉由對於來自遮光膜12之背面側之光,於第1反射抑制層13之表面之反射、及於第1反射抑制層13與遮光層14之界面之反射所產生之光干涉效果般之厚度即可。另一方面,第2反射抑制層15之厚度只要為如可發揮藉由對於來自遮光膜12之正面側之光,於第2反射抑制層15之表面之反射、及於第2反射抑制層15與遮光層14之界面之反射所產生之光干涉效果般之厚度即可。遮光層14之厚度只要為如遮光膜12之光學濃度成為3以上般之厚度即可。具體而言,就於遮光膜12中一面將正面及背面之反射率設為10%以下,一面將光學濃度設為3.0以上之觀點而言,例如宜將第1反射抑制層13之膜厚設為15nm~60nm,將遮光層14之膜厚設為50nm~120nm,將第2反射抑制層15之膜厚設為10nm~60nm。
<光罩基底之製造方法>
繼而,對上述光罩基底1之製造方法進行說明。
(準備步驟)
準備對曝光之光實質上透明之透明基板11。再者,透明基板11宜視需要進行研削步驟、研磨步驟等任意之加工步驟,以成為平坦且平滑之主表面。研磨後,宜進行洗淨而去除透明基板11之表面之異物或污染。作為洗淨,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(hydroxyl radical,氫氧自由基)洗淨水、臭氧水、溫水等。
(第1反射抑制層之形成步驟)
繼而,於透明基板11上形成第1反射抑制層13。該形成係藉由使用包含Cr之濺鍍靶、以及包含含有氧系氣體、氮系氣體之反應性氣體及稀有氣體之濺鍍氣體的反應性濺鍍進行成膜。此時,作為成膜條件,濺鍍氣體中所包含之反應性氣體之流量選擇成為金屬模式之流量。
此處,使用圖5對金屬模式進行說明。圖5係用以說明藉由反應性濺鍍形成薄膜之情形時之成膜模式之模式圖,橫軸表示稀有氣體與反應性氣體之混合氣體中之反應性氣體之分壓(流量)比率,縱軸表示對靶施加之電壓。於反應性濺鍍中,當一面導入氧系氣體或氮系氣體等反應性氣體,一面使靶放電時,放電電漿之狀態根據反應性氣體之流量而變化,伴隨於此成膜速度變化。根據該成膜速度之差異,存在3個模式。具體而言,如圖5所示般存在:反應模式,其係使反應性氣體之供給量(比率)大於某一閾 值;金屬模式,其係使反應性氣體之供給量(比率)少於反應模式;及過渡模式,其係將反應性氣體之供給量(比率)設定於反應模式與金屬模式之間。於金屬模式下,藉由減小反應性氣體之比率,能夠減少反應性氣體向靶表面之附著,而使成膜速度變快。而且,於金屬模式下,反應性氣體之供給量較少,因此例如可形成與具有化學計量組成之膜相比O濃度或N濃度中之至少任一者之濃度變低之膜。亦即,可形成Cr之含有率相對較多且O含有率或N含有率較低之膜。
作為用以成膜第1反射抑制層13之金屬模式之條件,例如宜將氧系氣體之流量設為5~45sccm,將氮系氣體之流量設為30~60sccm,將稀有氣體之流量設為60~150sccm。又,宜將靶施加電力設為2.0~6.0kW,將靶之施加電壓設為360~460V。
作為濺鍍靶,只要為包含Cr者即可,例如除鉻金屬以外,可使用氧化鉻、氮化鉻、氮氧化鉻等鉻系材料。作為氧系氣體,例如可使用:氧氣(O2)、二氧化碳(CO2)、氮氧化物氣體(N2O、NO、NO2)等。其中,就氧化力較高之方面而言,較佳為使用氧氣(O2)。又,作為氮系氣體,可使用氮氣(N2)等。作為稀有氣體,例如亦可使用:氦氣、氖氣、氬氣、氪氣及氙氣等。再者,除上述反應性氣體以外,亦可供給烴系氣體,例如可使用甲烷氣體或丁烷氣體等。
於本實施形態中,藉由將反應性氣體之流量及濺鍍靶施加電力設定為如成為金屬模式般之條件,並使用包含Cr之濺鍍靶,藉由反應性濺鍍進 行成膜處理,而於透明基板11上形成以25~75原子%之含有率包含Cr、以15~45原子%之含有率包含O、以10~30原子%之含有率包含N之第1反射抑制層13。
再者,於將第1反射抑制層13形成為組成在膜厚方向上均勻之單一膜之情形時,只要不改變反應性氣體之種類及流量進行成膜即可,但於以在膜厚方向上O含有率或N含有率變化之方式具有組成梯度之情形時,宜適當變更反應性氣體之種類或流量、及反應性氣體中之氧系氣體或氮系氣體之比率等。又,亦可變更氣體供給口之配置或氣體供給方法等。
(遮光層之形成步驟)
繼而,於第1反射抑制層13上形成遮光層14。該形成係藉由使用包含Cr之濺鍍靶、以及包含氮系氣體及稀有氣體之濺鍍氣體的反應性濺鍍而進行成膜。此時,作為成膜條件,濺鍍氣體中所包含之反應性氣體之流量選擇成為金屬模式之流量。
作為靶,只要為包含Cr者即可,例如除鉻金屬以外,可使用氧化鉻、氮化鉻、氮氧化鉻等鉻系材料。作為氮系氣體,可使用氮氣(N2)等。作為稀有氣體,例如亦可使用:氦氣、氖氣、氬氣、氪氣及氙氣等。再者,除上述反應性氣體以外,亦可供給上述說明之氧系氣體、烴系氣體。
於本實施形態中,藉由將反應性氣體之流量及濺鍍靶施加電力設定為如成為金屬模式般之條件,並使用包含Cr之濺鍍靶進行反應性濺鍍,而於第1反射抑制層13上形成以70~95原子%之含有率包含Cr、以5~30原子%之含有率包含N之遮光層14。
再者,作為遮光層14之成膜條件,例如宜將氮系氣體之流量設為1~60sccm,將稀有氣體之流量設為60~200sccm。又,宜將靶施加電力設為3.0~7.0kW,將靶之施加電壓設為370~380V。
(第2反射抑制層之形成步驟)
繼而,於遮光層14上形成第2反射抑制層15。該形成係與第1反射抑制層13同樣地,將反應性氣體之流量及靶施加電力設定為如成為金屬模式般之條件,並使用包含Cr之濺鍍靶,藉由反應性濺鍍進行成膜。藉此,於遮光層14上形成以30~75原子%之含有率包含Cr、以20~50原子%之含有率包含O、以5~20原子%之含有率包含N之第2反射抑制層15。
作為用以成膜第2反射抑制層15之金屬模式之條件,例如宜將氧系氣體之流量設為8~45sccm,將氮系氣體之流量設為30~60sccm,將稀有氣體之流量設為60~150sccm。又,宜將靶施加電力設為2.0~8.0kW,將靶之施加電壓設為420~460V。
再者,於使第2反射抑制層具有組成梯度之情形時,如上所述,宜適當變更反應性氣體之種類或流量、反應性氣體中之氧系氣體或氮系氣體之比率等。
根據以上,獲得本實施形態之光罩基底1。
再者,遮光膜12中之各層之成膜宜使用直列(inline)型濺鍍裝置就地(in-situ)進行。於並非直列型之情形時,各層之成膜後,必須將透明基板11提取至裝置外,透明基板11暴露於大氣中,而存在各層被表面氧化或表面碳化之情況。其結果,存在使遮光膜12之對於曝光之光之反射率或蝕刻速率變化之情況。關於該方面,若為直列型,則能夠不將透明基板11提取至裝置外使之暴露於大氣,而連續地成膜各層,故而能夠抑制向遮光膜12之非有意之元素之擷取。
又,於使用直列型濺鍍裝置成膜遮光膜12之情形時,由於第1反射抑制層13、遮光層14、第2反射抑制層15之各層之間具有組成形成連續之梯度之組成梯度區域(過渡層),故而能夠使利用光罩基底藉由蝕刻(尤其是濕式蝕刻)形成之遮光膜圖案之剖面平滑且接近垂直,故而較佳。
<光罩之製造方法>
繼而,對使用上述光罩基底1製造光罩之方法進行說明。
(抗蝕膜之形成步驟)
首先,於光罩基底1之遮光膜12中之第2反射抑制層15上塗佈抗蝕劑,進行乾燥而形成抗蝕膜。作為抗蝕劑,必須根據要使用之繪圖裝置選擇恰當者,可使用正型或負型抗蝕劑。
(抗蝕圖案之形成步驟)
繼而,使用繪圖裝置於抗蝕膜描繪特定之圖案。通常,於製作顯示 裝置製造用之光罩時,使用雷射繪圖裝置。於繪圖後,對抗蝕膜實施顯影及沖洗,藉此形成特定之抗蝕圖案。
本實施形態中,由於以使第2反射抑制層15之反射率變低之方式構成,故而於在抗蝕膜描繪圖案時,能夠減少繪圖光(雷射光)之反射。藉此,可形成圖案精度較高之抗蝕圖案,伴隨於此,可形成尺寸精度較高之光罩圖案。
(光罩圖案之形成步驟)
繼而,藉由以抗蝕圖案作為遮罩對遮光膜12進行蝕刻,而形成光罩圖案。蝕刻可為濕式蝕刻,亦可為乾式蝕刻。通常,若為顯示裝置製造用之光罩,則進行濕式蝕刻,作為濕式蝕刻中使用之蝕刻液(蝕刻劑),例如可使用包含硝酸鈰銨及過氯酸之鉻蝕刻液。
本實施形態中,由於以在遮光膜12之厚度方向上,使第1反射抑制層13、遮光層14及第2反射抑制層15之蝕刻速率一致之方式調整各層之組成,故而能夠使進行濕式蝕刻時之剖面形狀、亦即遮光膜圖案(光罩圖案)之剖面形狀相對於透明基板11接近垂直,能夠獲得較高之CD均勻性(CD Uniformity)。
(剝離步驟)
繼而,將抗蝕圖案剝離,而獲得於透明基板11上形成有遮光膜圖案(光罩圖案)之光罩。
藉由以上,可獲得本實施形態之光罩。
<顯示裝置之製造方法>
繼而,對使用上述光罩製造顯示裝置之方法進行說明。
(準備步驟)
首先,相對於在顯示裝置之基板上形成有抗蝕膜之附抗蝕膜之基板,將藉由上述光罩之製造方法所獲得之光罩以隔著曝光裝置之投影光學系統(藉由投影曝光方式)與形成於基板上之抗蝕膜對向般之配置載置於曝光裝置之光罩台上。
(曝光步驟(圖案轉印步驟))
其次,進行如下抗蝕劑曝光步驟,即,將曝光之光照射至光罩,而將圖案轉印至形成於顯示裝置之基板上之抗蝕膜。
曝光之光例如使用選自365nm~436nm之波長帶之單波長之光(I-光線(波長365nm)、H-光線(波長405nm)、G-光線(波長436nm)等)、或包含複數個波長之光(例如,I-光線(波長365nm)、H-光線(405nm)、G-光線(波長436nm))之複合光。若為使用大型光罩之情形,則作為曝光之光,就光量之觀點而言宜使用複合光。
本實施形態中,由於使用已降低遮光膜圖案(光罩圖案)之正面及背面之反射率,且已降低背面反射率之反射率依存性之光罩製造顯示裝置(顯示面板),故而能夠獲得無顯示不均之顯示裝置(顯示面板)。
<本實施形態之效果>
根據本實施形態,發揮以下所示之1個或複數個效果。
(a)本實施形態之光罩基底1係積層第1反射抑制層13、遮光層14及第2反射抑制層15而形成有遮光膜12,且具有曝光波長365nm~436nm之範圍內之正面及背面之反射率均為10%以下,上述波長範圍內之背面反射率之波長依存性為5%以下之光學特性。藉由此種光罩基底1,於設為光罩照射曝光之光時,能夠遍及曝光波長365nm~436nm之全波長帶地抑制正面及背面之光之反射,故而能夠減少正面及背面之反射光之合計光量。尤其是,由於能夠將背面反射率之波長依存性設為5%以下,於上述波長範圍之整個區域使背面反射率平均地變低,故而能夠抑制對顯示不均產生較大影響之向光罩背面之返回光。其結果,能夠抑制使用光罩製造顯示裝置時之因光罩之正面及背面上之光之反射所產生之顯示不均。
(b)光罩基底1較佳為於曝光波長365nm~436nm之範圍之整個區域,背面反射率小於正面反射率。藉此,能夠遍及寬幅之波長帶地抑制光之反射,進一步減少光之反射之合計光量。
(c)光罩基底1較佳為於將光罩基底1之正面反射率及背面反射率設為縱軸,將波長設為橫軸所得之反射率光譜中,於遍及波長300nm~500nm之波長帶,反射率光譜為朝下凸起之曲線,對應於正面反射率及背面反射率之最小值(底峰)之波長位於350nm~450nm。藉此,可穩定地且 以高良率製造複數片能夠抑制顯示不均之光罩基底。
(d)光罩基底1較佳為於曝光波長365nm~436nm之範圍內,背面反射率之波長依存性小於正面反射率之波長依存性。亦即,較佳為於上述波長範圍內,背面反射率之變化量小於正面反射率之變化量。藉此,能夠進一步抑制光罩之背面之返回光,能夠進一步減少顯示不均。
(e)光罩基底1較佳為於530nm以上之波長範圍內,上述正面反射率為10%以上。藉此,能夠提高使用光罩基底1所製作之光罩中之遮光性膜圖案之尺寸測定中之檢測精度。
(f)光罩基底1中較佳為以如下方式構成,即,第1反射抑制層13係含有鉻、氧及氮之鉻系材料,且具有Cr含有率為25~75原子%、O含有率為15~45原子%、N含有率為10~30原子%之組成,遮光層14係含有鉻及氮之鉻系材料,且具有Cr含有率為70~95原子%、N含有率為5~30原子%之組成,第2反射抑制層15係含有鉻、氧及氮之鉻系材料,且具有Cr含有率為30~75原子%、O含有率為20~50原子%、N含有率為5~20原子%之組成。藉由將各層設為上述組成,能夠降低光罩基底1之正面及背面之反射率,且容易將各者設為10%以下。
(g)又,本實施形態中,藉由將構成遮光膜12之第1反射抑制層13、遮光層14及第2反射抑制層15之各層設為(d)所示之組成範圍,能夠降低使蝕刻速率下降之O、或使蝕刻速率增加之N之濃度,抑制各層之蝕刻速率 之差使之一致。藉此,能夠使對光罩基底1之遮光膜12進行蝕刻時之剖面形狀、亦即光罩圖案之剖面形狀相對於透明基板11接近垂直。具體而言,關於光罩圖案之剖面形狀,於將藉由蝕刻所形成之側面與透明基板11所成之角設為θ時,可將θ設為90°±30°之範圍內。又,能夠使剖面形狀接近垂直,並且抑制第1反射抑制層13之蝕刻殘留、或第1反射抑制層13及第2反射抑制層15之侵蝕(所謂之底切(under cut))等。其結果,能夠提高光罩圖案(遮光膜圖案)中之CD均勻性,能夠形成100nm以下之高精度之光罩圖案。
(h)又,本實施形態中,遮光膜12藉由使構成遮光膜12之第1反射抑制層13、遮光層14、第2反射抑制層15之各層之蝕刻速率一致,能夠不受蝕刻時間之長短、或蝕刻液之濃淡、蝕刻液之溫度影響而穩定地確保剖面形狀之垂直性。例如,於將遮光膜12之適量蝕刻(just etching)時間設為T時,即便為將蝕刻時間設為1.5×T而進行了過蝕刻之情形,亦能夠獲得與將蝕刻時間設為T之情形同等之垂直性。具體而言,能夠使將蝕刻時間設為T時之遮光膜圖案之剖面所成之角度θ1、與將蝕刻時間設為1.5×T而進行了過蝕刻時之剖面所成之角θ2之差為10°以下。又,同樣地,於使蝕刻液之濃度變高之情形、及使蝕刻液之濃度變低之情形時,能夠將遮光膜圖案之剖面所成之角之差設為10°以下。又,同樣地,於使蝕刻液之溫度變高之情形(例如42℃)、及使蝕刻液之溫度變低之情形時(例如室溫即23℃),雖然蝕刻液之溫度越高則蝕刻速率越高,但是能夠將遮光膜圖案之剖面所成之角之差設為10°以下。再者,所謂適量蝕刻時間表示將遮光膜12沿膜厚方向進行蝕刻直至透明基板11之表面開始露出為止之蝕刻時間。
(i)遮光膜12中,較佳為第1反射抑制層13及第2反射抑制層15係含有鉻、氧及氮之鉻系材料,且第1反射抑制層13以50~75原子%之含有率包含Cr,以15~35原子%之含有率包含O,以10~25原子%之含有率包含N,第2反射抑制層15以50~75原子%之含有率包含Cr,以20~40原子%之含有率包含O,以5~20原子%之含有率包含N。
於第1反射抑制層13及第2反射抑制層15中,藉由進一步降低O含有率,能夠抑制該等層中之因含有O所引起之蝕刻速率之過度下降。因此,為了使構成遮光膜12之第1反射抑制層13、遮光層14、第2反射抑制層15之各層之蝕刻速率一致,可降低遮光層14中要調配之碳(C)之含有率、或者使遮光層14中不含有C而設為不含碳。其結果,能夠提高遮光層14中之Cr之含有率,而較高地維持光學濃度(OD)。
另一方面,於第1反射抑制層13及第2反射抑制層15中,藉由進一步降低N含有率,能夠抑制該等層中之因含有N所引起之蝕刻速率之過度增加。因此,為了使構成遮光膜12之第1反射抑制層13、遮光層14、第2反射抑制層15之各層之蝕刻速率一致,可降低遮光層14中所含有之N之含有率。其結果,能夠提高遮光層14中之Cr之含有率,而較高地維持光學濃度(OD)。
(j)第2反射抑制層15較佳為以O含有率變得高於第1反射抑制層13之方式構成。具體而言,較佳為第2反射抑制層15之O含有率較第1反射抑制 層13大5原子%~10原子%以上。又,第1反射抑制層13較佳為以N含有率變得高於第2反射抑制層15之方式構成。具體而言,較佳為第1反射抑制層13之N含有率較第2反射抑制層15大5原子%~10原子%以上。根據本發明者等人之研究,已知於以相同之材料形成第1反射抑制層13及第2反射抑制層15之情形時,儘管組成相同,但有正面側之反射率變得高於背面側之傾向。因此,針對第1反射抑制層13、第2反射抑制層15之各層之組成比(O含有率、N含有率)進一步進行了研究,結果發現藉由使第1反射抑制層13及第2反射抑制層15之組成比(O含有率、N含有率)如上所述,能夠將背面側之反射率設為與正面側相同程度、或與正面側相比降低。藉由如此變更各層之組成比(O含有率、N含有率),能夠控制正面及背面之反射率。
(k)第1反射抑制層13及第2反射抑制層15較佳為分別具有O及N中之至少任一元素之含有率沿膜厚方向連續地或階段性地發生組成變化之區域。藉由使第1反射抑制層13及第2反射抑制層15之各層具有組成變化,能夠一面於各層中局部地導入O或N成為較高之含有率之區域,一面較低地維持各層中之O或N之平均含有率。藉此,能夠較低地維持光罩基底1之正面側及背面側之反射率。
又,於構成遮光膜12之第1反射抑制層13、遮光層14、第2反射抑制層15之各層中,若O含有率變高則蝕刻速率過度下降,若N含有率變高則蝕刻速率過度增加,藉由使O或N之含有率變低,能夠抑制因含有該等元素所產生之各層之蝕刻速率之差。亦即,能夠抑制第1反射抑制層13及第 2反射抑制層15、與遮光層14之間之蝕刻速率之背離。其結果,為了使構成遮光膜12之第1反射抑制層13、遮光層14、第2反射抑制層15之各層之蝕刻速率一致,可減少遮光層14中所含有之N或碳、或者使遮光層14中不含有碳而設為不含碳。其結果,能夠提高遮光層14中之Cr之含有率,而較高地維持光學濃度(OD)。
(1)第2反射抑制層15較佳為具有朝向膜厚方向之遮光層14側而O含有率增加之區域。藉此,於第2反射抑制層15中,使其與遮光層14之界面部分之O含有率局部地變高,且降低膜厚方向上之平均O含有率。其結果,能夠於遮光膜12之正面側(第2反射抑制層15)獲得所期望之反射率,並且抑制界面處之因過度蝕刻所導致之侵蝕。
(m)第2反射抑制層15較佳為具有朝向膜厚方向之遮光層14側而N含有率下降之區域。藉此,於第2反射抑制層15中,一面將膜厚方向上之平均N含有率維持為某種程度,一面使其與遮光層14之界面部分之N含有率局部地降低。其結果,能夠抑制第2反射抑制層15與遮光層14之界面處之因過度蝕刻所導致之侵蝕。
(n)第1反射抑制層13較佳為具有朝向膜厚方向之透明基板11而O含有率增加並且N含有率下降之區域。於第1反射抑制層13中,藉由朝向膜厚方向之透明基板11使O含有率增加並且使N含有率下降,能夠使蝕刻速率朝向透明基板11逐漸變低。藉此,能夠抑制第1反射抑制層13與透明基板11之界面處之侵蝕,使光罩圖案之CD均勻性進一步提高。
(o)又,根據本實施形態,遮光層14較佳為設為包含鉻(Cr)及氮化二鉻(Cr2N)之結合狀態(化學狀態)之鉻系材料。藉由將遮光層14設為包含Cr及Cr2N之結合狀態(化學狀態)之鉻系材料,能夠抑制遮光層14中含有特定量之N之情形時之蝕刻速率之過度進行,能夠使遮光膜圖案之剖面形狀接近垂直。
(p)又,根據本實施形態,第1反射抑制層13及第2反射抑制層15較佳為設為包含氮化鉻(CrN)、氧化鉻(III)(Cr2O3)及氧化鉻(VI)(CrO3)之結合狀態(化學狀態)之鉻系材料。藉由第1反射抑制層13及第2反射抑制層15含有Cr2O3、CrO3之複數個氧化鉻,能夠有效地降低遮光膜12之正面及背面之反射率。又,藉由第1反射抑制層13及第2反射抑制層15含有CrN之氮化鉻,能夠抑制因上述氧化鉻所導致之蝕刻速率之過度下降,故而能夠使遮光膜圖案之剖面形狀接近垂直。
(q)又,根據本實施形態,較佳為將第1反射抑制層13及第2反射抑制層15藉由使用包含Cr之濺鍍靶、以及包含氧系氣體、氮系氣體及稀有氣體之濺鍍氣體的反應性濺鍍進行成膜,將遮光層14藉由使用包含Cr之濺鍍靶、以及包含氮系氣體及稀有氣體之濺鍍氣體的反應性濺鍍進行成膜,且作為該等反應性濺鍍之成膜條件,濺鍍氣體中所包含之反應性氣體之流量選擇成為金屬模式之流量。藉此,容易將構成遮光膜12之第1反射抑制層13、遮光層14、第2反射抑制層15之各層調整為上述組成範圍,又,能夠一面有效地降低遮光膜12之正面及背面之反射率,一面使對遮光膜12 進行圖案化時之遮光膜圖案之剖面形狀接近垂直。
(r)於藉由反應性濺鍍成膜第1反射抑制層13及第2反射抑制層15之各層時,較佳為使用氧氣(O2氣體)作為氧系氣體。藉由O2氣體,由於與其他氧系氣體相比氧化力較高,故而即便於選擇金屬模式進行成膜之情形時,亦能夠更確實地將各層調整為上述組成範圍。藉此,能夠一面有效地降低遮光膜12之正面及背面之反射率,一面使對遮光膜12進行圖案化時之遮光膜圖案之剖面形狀接近垂直。
(s)根據本實施形態之光罩基底1,由於正面側之反射率較低,故而於在遮光膜12上設置抗蝕膜,並藉由繪圖、顯影步驟形成抗蝕圖案時,能夠減少繪圖光於遮光膜12正面之反射。藉此,能夠提高抗蝕圖案之尺寸精度,且提高由其形成之光罩之遮光膜圖案之尺寸精度。
(t)由本實施形態之光罩基底1製造之光罩係由於遮光膜圖案為高精度,且遮光膜圖案之正面及背面之反射率降低,故而於向被轉印體之圖案轉印時,能夠獲得較高之轉印特性。
(u)又,於本實施形態中,即便為使用矩形狀且短邊之長度為850mm以上且1620mm以下之基板作為透明基板11,而使光罩基底1大型化之情形,亦將遮光膜12構成為膜厚方向上之蝕刻速率一致,故而能夠較高地維持對遮光膜12進行蝕刻所獲得之光罩圖案之CD均勻性。
<其他實施形態>
以上,對本發明之一實施形態具體地進行了說明,但本發明並非限定於上述實施形態,可於不脫離其主旨之範圍內作適當變更。
於上述實施形態中,對在透明基板11之上直接設置遮光膜12之情形進行了說明,但本發明並不限定於此。例如,亦可為於透明基板11與遮光膜12之間設置有光學濃度低於遮光膜12之半透光膜的光罩基底。於該透明基板11上形成有半透光膜及遮光膜12之光罩基底亦然,較佳為於曝光波長365nm~436nm之範圍內,對於上述曝光之光之半透光膜之背面反射率為10%以下,遮光膜之正面反射率為10%以下,且上述波長範圍內之上述半透光膜之背面反射率之波長依存性為5%以下。該光罩基底可用作具有削減於製造顯示裝置時要使用之光罩之片數之效果的灰階光罩或階調光罩之光罩基底。該灰階光罩或階調光罩中之光罩圖案成為半透光膜圖案及/或遮光膜圖案。
又,亦可為於透明基板11與遮光膜12之間設置有使透過光之相位偏移之相偏移膜以代替半透光膜之光罩基底。於該透明基板11上形成有相偏移膜及遮光膜12之光罩基底中亦然,較佳為於曝光波長365nm~436nm之範圍內,對於上述曝光之光之相偏移膜之背面反射率為10%以下,遮光膜之正面反射率為10%以下,且上述波長範圍內之上述半透光膜之背面反射率之波長依存性為5%以下。該光罩基底可用作具有利用相位偏移效果所產生之高圖案解像性之效果的相偏移光罩。該相偏移光罩中之光罩圖案成為相偏移膜圖案、或相偏移膜圖案及遮光膜圖案。
上述半透光膜及相偏移膜適用對構成遮光膜12之材料即鉻系材料具 有蝕刻選擇性之材料。作為此種材料,可使用含有鉬(Mo)、鋯(Zr)、鈦(Ti)、鉭(Ta)及矽(Si)之金屬矽化物系材料,進而適用包含氧、氮、碳、或氟中之至少任一種之材料。例如適用:MoSi、ZrSi、TiSi、TaSi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。再者,該等半透光膜或相偏移膜亦可為包含作為功能膜所列舉之上述膜之積層膜。
又,於上述實施形態中,對第1反射抑制層13及第2反射抑制層15均各1層之情形進行了說明,但本發明並不限定於此。例如,亦可將各層設為2層以上之複數層。
又,於上述實施形態中,亦可於遮光膜12上形成包含與遮光膜12具有蝕刻選擇性之材料之蝕刻遮罩膜。
又,於上述實施形態中,亦可於透明基板11與遮光膜12之間形成包含與遮光膜具有蝕刻選擇性之材料之蝕刻終止膜。上述蝕刻遮罩膜、蝕刻終止膜包含對於構成遮光膜12之材料即鉻系材料具有蝕刻選擇性之材料。作為此種材料,可列舉:含有鉬(Mo)、鋯(Zr)、鈦(Ti)、鉭(Ta)及矽(Si)之金屬矽化物系材料、或Si、SiO、SiO2、SiON、Si3N4等矽系材料。
[實施例]
其次,針對本發明,基於實施例進一步詳細地進行說明,但本發明 並不限定於該等實施例。
<實施例1>
於本實施例中,使用直列型濺鍍裝置,按照上述實施形態所示之順序,如圖1所示般,於基板尺寸為1220mm×1400mm之透明基板上積層第1反射抑制層、遮光層及第2反射抑制層而製造具備遮光膜之光罩基底。
第1反射抑制層之成膜條件係將濺鍍靶設為Cr濺鍍靶,且反應性氣體之流量以成為金屬模式之方式,自5~45sccm之範圍選擇氧氣(O2)之流量,自30~60sccm之範圍選擇氮氣(N2)之流量,自60~150sccm之範圍選擇氬氣(Ar)之流量,並且將靶施加電力設定為2.0~6.0kW,將靶之施加電壓設定為420~430V之範圍。再者,第1反射抑制層之成膜時之基板搬送速度設為350mm/min。
遮光層之成膜條件係將濺鍍靶設為Cr濺鍍靶,且反應性氣體之流量以成為金屬模式之方式,自1~60sccm之範圍選擇氮氣(N2)之流量,自60~200sccm之範圍選擇氬氣(Ar)之流量,並且將靶施加電力設定為3.0~7.0kW,將施加電壓設定為370~380V之範圍。再者,遮光層之成膜時之基板搬送速度設為200mm/min。
第2反射抑制層之成膜條件係將濺鍍靶設為Cr濺鍍靶,且反應性氣體之流量以成為金屬模式之方式,自8~45sccm之範圍選擇氧氣(O2)之流量,自30~60sccm之範圍選擇氮氣(N2)之流量,自60~150sccm之範圍 選擇氬氣(Ar)之流量,並且將靶施加電力設定為2.0~6.0kW,將靶施加電壓設定為420~430V之範圍。再者,第2反射抑制層之成膜時之基板搬送速度設為300mm/min。
針對所獲得之光罩基底之遮光膜,藉由X射線光電子光譜法(XPS)測定了膜厚方向之組成,結果已確認遮光膜中之各層具有圖2所示之組成分佈。圖2係表示實施例1之光罩基底中之膜厚方向之組成分析結果之圖,橫軸表示濺鍍時間,縱軸表示元素之含量[原子%]。濺鍍時間表示距遮光膜之正面之深度。
圖2中,自正面至深度約5min為止之區域為正面自然氧化層,自深度約5min至深度約16min為止之區域為第2反射抑制層,自深度約16min至深度約40min為止之區域為過渡層,自深度約40min至深度約97min為止之區域為遮光層,自深度約97min至深度約124min為止之區域為過渡層,自深度約124min至深度約132min為止之區域為第1反射抑制層,自深度約132min起之區域為透明基板。
再者,藉由膜厚計所測定之遮光膜之膜厚為198nm,上述正面自然氧化層、第2反射抑制層、過渡層、遮光層、過渡層、第1反射抑制層之各膜厚係正面自然氧化層為約4nm,第2反射抑制層為約21nm,過渡層為約35nm,遮光層為約88nm,過渡層為約39nm,第1反射抑制層為約11nm。
如圖2所示,第1反射抑制層係CrON膜,包含55.4原子%之Cr、20.8 原子%之N、23.8原子%之O。該等元素之含有率係於第1反射抑制層中於N變為峰值之部分(濺鍍時間為123min之區域)所測定者。第1反射抑制層具有如圖2所示般之梯度組成,具有朝向膜厚方向之透明基板而O含有率增加並且N含有率下降之部分。再者,於第1反射抑制層中,各元素之膜厚方向上之平均含有率係Cr為57原子%,N為18原子%,O為25原子%。
遮光層係CrN膜,且包含92.0原子%之Cr、及8.0原子%之N。該等元素之含有率係於遮光層之膜厚方向上之中心部分(濺鍍時間為69min之區域)所測定者。再者,於遮光層中,各元素之膜厚方向上之平均含有率係Cr為91原子%,N為9原子%。
第2反射抑制層係CrON膜,包含50.7原子%之Cr、12.2原子%之N、37.1原子%之O。該等元素之含有率係於第2反射抑制層中於O增加之區域之中心部分(濺鍍時間為16min之區域)所測定者。第2反射抑制層具有如圖2所示般之梯度組成,具有朝向膜厚方向之遮光層側而O含有率增加並且N含有率下降之部分。再者,於第2反射抑制層中,各元素之膜厚方向上之平均含有率係Cr為52原子%,N為17原子%,O為31原子%。又,於第2反射抑制層之正面,因暴露於大氣中而形成正面自然氧化層,可認為因該層氧化或碳化而檢測出較高之O含有率及C含有率。
又,針對構成遮光膜之第1反射抑制層、遮光層、第2反射抑制層之各層之結合狀態(化學狀態)基於XPS測定結果進行光譜解析。其結果,第1反射抑制層及第2反射抑制層包含氮化鉻(CrN)、氧化鉻(III)(Cr2O3)及氧 化鉻(VI)(CrO3),係含有鉻、氧及氮之鉻系材料(鉻化合物)。又,遮光層包含鉻(Cr)及氮化二鉻(Cr2N),係含有鉻及氮之鉻系材料(鉻化合物)。
(光罩基底之評估)
針對實施例1之光罩基底,藉由以下所示之方法評估遮光膜之光學濃度、遮光膜之正面及背面之反射率。
針對實施例1之光罩基底,利用分光光度計(島津製作所股份有限公司製造之「SolidSpec-3700」)測定遮光膜之光學濃度,結果為於作為曝光之光之波長帶之G-光線(波長436nm)下為5.0。又,利用分光光度計(島津製作所股份有限公司製造之「SolidSpec-3700」)測定遮光膜之正面及背面之反射率。具體而言,利用分光光度計測定遮光膜之第2反射抑制層側之反射率(正面反射率)、及遮光膜之透明基板側之反射率(背面反射率)。其結果,獲得了如圖3所示般之反射率光譜。圖3表示關於實施例1之光罩基底之正面及背面之反射率光譜,橫軸表示波長[nm],縱軸表示反射率[%]。
如圖3所示,已確認實施例1之光罩基底能夠將正面及背面之反射率光譜之底峰波長設為436nm附近,又,能夠對於寬幅之波長之光大幅度降低反射率。具體而言,於波長365nm~436nm下,遮光膜之正面反射率為10.0%以下(7.7%(波長365nm)、1.8%(波長405nm)、1.1%(波長413nm)、0.3%(波長436nm)),遮光膜之背面反射率為7.5%以下(6.2%(波長365nm)、4.7%(波長405nm)、4.8%(波長436nm))。已確認於波長365nm~436nm下能夠將遮光膜之正面及背面之反射率降低至10%以下,尤其是關於對於波長436nm之光之反射率,能夠將正面反射率設為0.3%, 將背面反射率設為4.8%。
又,曝光波長365nm~436nm之範圍內之遮光膜之正面反射率之依存性為7.4%,背面反射率之依存性為1.6%。
又,波長530nm下之遮光膜之正面反射率為11.8%。
於遍及波長300nm~500nm之波長帶,對應於正面反射率及背面反射率之最小值(底峰)之波長(底峰波長)係正面反射率為436nm,背面反射率為415.5nm。
(遮光膜圖案之評估)
使用實施例1之光罩基底,於透明基板上形成遮光膜圖案。具體而言,於在透明基板上之遮光膜上形成酚醛系正型抗蝕膜之後,進行雷射繪圖(波長413nm)、顯影處理而形成抗蝕圖案。其後,將抗蝕圖案設為遮罩利用鉻蝕刻液進行濕式蝕刻,而於透明基板上形成遮光膜圖案。遮光膜圖案之評估係形成1.9μm之線與間隙圖案,利用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察遮光膜圖案之剖面形狀而進行。其結果,如圖4所示,已確認使剖面形狀接近垂直。圖4係用以說明針對實施例1之光罩基底藉由濕式蝕刻所形成之遮光膜圖案之剖面形狀之垂直性的圖,分別表示以適量蝕刻時間(JET)為基準(100%)將蝕刻時間設為110%、130%、150%而進行了過蝕刻時之剖面形狀。圖4中,於透明基板上積層有遮光膜圖案及抗蝕膜圖案,已確認遮光膜圖案之側面於JET 100%時,與透明基板所成之角為70°。該所成之角即便於將蝕刻時間設為JET之110%、130%及150%時亦為60°~80°之範圍內,已確認能夠不受蝕刻時間影響而穩定地垂直形成遮光膜圖案之剖面形狀。
如以上之實施例1般,針對光罩基底之遮光膜,藉由自透明基板側起積層第1反射抑制層、遮光層及第2反射抑制層,且以成為特定之組成之方式構成各層,能夠於寬幅之波長範圍內降低正面及背面之反射率,並且垂直地形成藉由濕式蝕刻進行圖案化時之遮光膜圖案之剖面形狀。
(光罩之製作)
其次,使用實施例1之光罩基底製作光罩。
首先,於光罩基底之遮光膜上形成酚醛系正型抗蝕劑。然後,使用雷射繪圖裝置,於該抗蝕膜描繪TFT(thin-film transistor,薄膜電晶體)面板用電路圖案之圖案,進而進行顯影、沖洗,藉此形成特定之抗蝕圖案(上述電路圖案之最小線寬為0.75μm)。
其後,以抗蝕圖案作為遮罩,使用鉻蝕刻液,藉由濕式蝕刻對遮光膜進行圖案化,最後利用抗蝕劑剝離液將抗蝕圖案剝離,而獲得於透明基板上形成有遮光膜圖案(光罩圖案)之光罩。關於該光罩,形成於透明基板上之遮光膜圖案(光罩圖案)之開口率、即未形成遮光膜圖案之透明基板於形成有遮光膜圖案之光罩整個面之區域中所占之露出比率為45%。
利用Seiko Instruments Nano Technology股份有限公司製造之「SIR8000」測定該光罩之遮光膜圖案之CD均勻性。CD均勻性之測定係針對除基板之周緣區域以外之1100mm×1300mm之區域於11×11個地點進行測定。
其結果,CD均勻性為100nm,所獲得之光罩之CD均勻性為良好。
(LCD面板之製作)
將該實施例1中所製作之光罩設置於曝光裝置之光罩台,對在顯示裝置(TFT)用之基板上形成有抗蝕膜之被轉印體進行圖案曝光而製作TFT陣列。作為曝光之光,使用包含波長365nm之I-光線、波長405nm之H-光線、及波長436nm之G-光線之複合光。
使所製作之TFT陣列、與彩色濾光片、偏光板及背光裝置組合而製作TFT-LCD(thin film transistor Liquid Crystal Display,薄膜電晶體液晶顯示器)面板。其結果,獲得無顯示不均之TFT-LCD面板。可認為其原因在於,於使用光罩進行圖案曝光時,能夠抑制正面及背面上之光之反射,減少反射光之合計光量。
(實施例2)
本實施例係以如下方式變更實施例1中之第1反射抑制層之成膜條件、第2反射抑制層之成膜條件,於基板尺寸為1220mm×1400mm之透明基板上積層第1反射抑制層、遮光層及第2反射抑制層而製作具備遮光膜之光罩基底。
第1反射抑制膜之成膜條件係將濺鍍靶設為Cr濺鍍靶,且反應性氣體之流量以成為金屬模式之方式,自25~45sccm之範圍選擇氧氣(O2)之流量,自40~60sccm之範圍選擇氮氣(N2)之流量,自80~120sccm之範圍選擇氬氣(Ar)之流量,並且將靶施加電力設定為1.5~5.0kW,將靶之施加電壓設定為380~400V之範圍。再者,第1反射抑制層之成膜時之基板搬送速度設為300mm/min。
又,第2反射抑制膜之成膜條件係將濺鍍靶設為Cr濺鍍靶,且反應性氣體之流量以成為金屬模式之方式,自8~25sccm之範圍選擇氧氣(O2)之流量,自30~40sccm之範圍選擇氮氣(N2)之流量,自90~120sccm之範圍選擇氬氣(Ar)之流量,並且將靶施加電力設定為3.5~8.0kW,將靶施加電壓設定為435~455V之範圍。再者,第2反射抑制層之成膜時之基板搬送速度設為250mm/min。
(光罩基底之評估)
針對實施例2之光罩基底,與實施例1同樣地評估遮光膜之光學濃度、遮光膜之正面及背面之反射率。
關於實施例2之光罩基底,遮光膜之光學濃度於作為曝光之光之波長帶之G-光線(波長436nm)下為5.1。又,已確認能夠將正面及背面之反射率光譜之底峰波長設為400nm附近,又,能夠對於寬幅之波長之光大幅度降低反射率。具體而言,於波長365nm~436nm下,遮光膜之正面反射率為7.5%以下(7.5%(波長365nm)、4.9%(波長405nm)、4.9%(波長413nm)、6.3%(波長436nm)),遮光膜之背面反射率為5%以下(2.8%(波長365nm)、1.6%(波長405nm)、3.9%(波長436nm))。已確認於波長365nm~436nm下能夠將遮光膜之正面及背面之反射率降低至7.5%以下,尤其是關於對於波長405nm之光之反射率,能夠將正面反射率設為4.9%,將背面反射率設為1.6%。
又,曝光波長365nm~436nm之範圍內之遮光膜之正面反射率之依存性為2.6%,背面反射率之依存性為2.5%。
又,波長530nm下之遮光膜之正面反射率為22.8%。
於遍及波長200nm~500nm之波長帶,對應於正面反射率及背面反射率之最小值(底峰)之波長(底峰波長)係正面反射率為404nm,背面反射率為394nm。
(光罩之製作)
其次,與實施例1同樣地,使用實施例2之光罩基底製作光罩,結果CD均勻性為92nm,所獲得之光罩之CD均勻性為良好。
(LCD面板之製作)
將實施例2中所製作之光罩設置於曝光裝置之光罩台,對在顯示裝置(TFT)用之基板上形成有抗蝕膜之被轉印體進行圖案曝光而製作TFT陣列。作為曝光之光,使用包含波長365nm之I-光線、波長405nm之H-光線、及波長436nm之G-光線之複合光。使所製作之TFT陣列、與彩色濾光片、偏光板及背光裝置組合而製作TFT-LCD面板。其結果,獲得無顯示不均之TFT-LCD面板。可認為其原因在於,於使用光罩進行圖案曝光時,能夠抑制正面及背面上之光之反射,減少反射光之合計光量。
(實施例3)
除了使用實施例1之光罩基底,製作具有遮光膜圖案之線寬為1.2μm之狹縫狀之圖案之光罩以外,本實施例與實施例1同樣地製作光罩。再者,所製作之光罩係形成於透明基板上之遮光膜圖案之開口率為38%。
該光罩之遮光膜圖案之CD均勻性為82nm,所獲得之光罩之CD均勻 性為良好。
將實施例3中所製作之光罩設置於曝光裝置之光罩台,對在顯示裝置(TFT)用之基板上形成有抗蝕膜之被轉印體進行圖案曝光而製作TFT陣列。作為曝光之光,使用包含波長365nm之I-光線、波長405nm之H-光線、及波長436nm之G-光線之複合光。使所製作之TFT陣列、與彩色濾光片、偏光板及背光裝置組合而製作TFT-LCD面板。其結果,獲得無顯示不均之TFT-LCD面板。可認為其原因在於,於使用光罩進行圖案曝光時,能夠抑制正面及背面上之光之反射,減少反射光之合計光量。
(實施例4)
除了於實施例1之光罩基底中,於透明基板與遮光膜之間形成有相偏移膜以外,本實施例與實施例1同樣地製作光罩基底。
相偏移膜係以如下方式成膜。
相偏移膜之成膜條件係將濺鍍靶設為MoSi濺鍍靶(Mo:Si=1:4),藉由利用氬氣、氮氣(N2)、一氧化氮氣體(NO)之混合氣體進行之反應性濺鍍,成膜膜厚為183nm之包含MoSiON之相偏移膜。再者,混合氣體之氣體流量係設為Ar氣體:40sccm,N2氣體:34sccm,NO氣體:34.5sccm。又,該相偏移膜係透過率為27%(波長:405nm),相位差為173°(波長:405nm)。
其次,於相偏移膜上,與實施例1同樣地形成包含第1反射抑制層、遮光層及第2反射抑制層之遮光膜,而製作光罩基底。
(光罩基底之評估)
實施例4之光罩基底中之相偏移膜之背面反射率為10.0%以下(4.2%(波長365nm)、6.2%(波長405nm)、9.2%(波長436nm))。又,遮光膜之正面反射率為10.0%以下(7.7%(波長365nm)、1.8%(波長405nm)、1.1%(波長413nm)、0.3%(波長436nm))。實施例4之光罩基底於波長365nm~436nm下,能夠將相偏移膜之背面反射率降低至10%以下,將遮光膜之正面反射率降低至10%以下,進而相偏移膜之背面反射率之波長依存性為5%以下。
(光罩之製作、及LCD面板之製作)
其次,使用實施例4之光罩基底製作光罩。
首先,於光罩基底之遮光膜上形成酚醛系正型抗蝕劑。然後,使用雷射繪圖裝置,於該抗蝕膜描繪孔直徑為1.2μm之孔狀之圖案,進而進行顯影、沖洗,藉此形成第1抗蝕圖案。
其後,以第1抗蝕圖案作為遮罩,使用鉻蝕刻液,藉由濕式蝕刻對遮光膜進行圖案化,而於相偏移膜上形成遮光膜圖案。
其次,將遮光膜圖案設為遮罩,使用矽化鉬蝕刻液,藉由濕式蝕刻對相偏移膜進行圖案化,而形成相偏移膜圖案。其後,將第1抗蝕圖案剝離。
其後,以覆蓋遮光膜圖案之方式形成抗蝕膜,使用雷射繪圖裝置,描繪圖案,進而進行顯影、沖洗,藉此形成用以於相偏移膜圖案上形成遮光帶之第2抗蝕圖案。
其後,將第2抗蝕圖案設為遮罩,使用鉻蝕刻液,藉由濕式蝕刻對遮光膜進行圖案化,而於相偏移膜上形成遮光帶用之遮光膜圖案,最後將第 2抗蝕膜圖案剝離而製作光罩。
以此方式,獲得於透明基板上形成有孔直徑為1.2μm之相偏移膜圖案、及包含相偏移膜圖案與遮光膜圖案之積層構造之遮光帶的光罩。
該光罩之相偏移膜圖案之CD均勻性為90nm,所獲得之光罩之CD均勻性為良好。
又,使用實施例4中所製作之光罩,製作TFT-CLD面板,結果獲得無顯示不均之TFT-LCD面板。可認為其原因在於,於使用光罩進行圖案曝光時,能夠抑制正面及背面上之光之反射,減少反射光之合計光量。
(比較例1)
作為比較例,於基板尺寸為1220mm×1400mm之透明基板上,積層第1反射抑制層、遮光層及第2反射抑制層而製造具備遮光膜之光罩基底。
第1反射抑制層之成膜條件係將濺鍍靶設為Cr濺鍍靶,且反應性氣體之流量以成為反應模式之方式,自100~250sccm之範圍選擇二氧化碳(CO2)之流量,自150~350sccm之範圍選擇氮氣(N2)之流量,自0~15sccm之範圍選擇甲烷(CH4)氣體之流量,自150~300sccm之範圍選擇氬氣(Ar)之流量,並且將靶施加電力設定為2.0~7.0kW之範圍。再者,第1反射抑制層之成膜時之基板搬送速度設為200mm/min,且進行3次成膜。
遮光層之成膜條件係將濺鍍靶設為Cr濺鍍靶,且反應性氣體之流量以成為金屬模式之方式,自1~60sccm之範圍選擇氮氣(N2)之流量,自60~200sccm之範圍選擇氬氣(Ar)之流量,並且將靶施加電力設定為5.0~ 8.0kW之範圍。再者,遮光層之成膜時之基板搬送速度設為200mm/min。
第2反射抑制層之成膜條件係將濺鍍靶設為Cr濺鍍靶,且反應性氣體之流量以成為反應模式之方式,自100~300之範圍選擇二氧化碳(CO2)之流量,自150~350sccm之範圍選擇氮氣(N2)之流量,自0~15sccm之範圍選擇甲烷(CH4)氣體之流量,自150~300sccm之範圍選擇氬氣(Ar)之流量,並且將靶施加電力設定為2.0~7.0kW之範圍。再者,第2反射抑制層之成膜時之基板搬送速度設為200mm/min,且進行3次成膜。
與上述實施例1同樣地,針對比較例1之光罩基底,測定遮光膜之光學濃度、遮光膜之正面及背面之反射率。其結果,遮光膜之光學濃度於作為曝光之光之波長帶之G-光線(波長436nm)下為5.1。又,於波長365nm~436nm下,遮光膜之正面反射率為5.0%以下(2.8%(波長365nm)、3.5%(波長405nm)、3.9%(波長413nm)、4.8%(波長436nm)),遮光膜之背面反射率為12%以下(11.2%(波長365nm)、7.1%(波長405nm)、4.9%(波長436nm))。於波長365nm~436nm下遮光膜之正面反射率為5%以下,但背面反射率超過10%,於波長365nm下變為11.2%。
又,曝光波長365nm~436nm之範圍內之遮光膜之正面反射率依存性為2.0%,背面反射率依存性為6.3%。
於遍及波長300nm~500nm之波長帶,對應於正面反射率及背面反射率之最小值(底峰)之波長(底峰波長)係正面反射率為337nm,背面反射率為474nm。
(光罩之製作)
其次,使用比較例1之光罩基底與實施例1同樣地製作光罩。對所獲得之光罩之遮光膜圖案之CD均勻性進行了測定,結果變為155nm,與實施例1、2相比變差。
(LCD面板之製作)
將比較例1中所製作之光罩設置於曝光裝置之光罩台,對在顯示裝置(TFT)用之基板上形成有抗蝕膜之被轉印體進行圖案曝光而製作TFT陣列。作為曝光之光,使用包含波長365nm之I-光線、波長405nm之H-光線、及波長436nm之G-光線之複合光。使所製作之TFT陣列、與彩色濾光片、偏光板及背光裝置組合而製作TFT-LCD面板。其結果,於使用比較例1之光罩所製作之TFT-LCD面板中,已確認產生顯示不均。可認為其原因在於,於比較例1之光罩中,於進行圖案曝光時,無法充分地抑制曝光波長(365nm~436nm)下之尤其是遮光膜之背面之光之反射,結果為反射光之合計光量增大。
1‧‧‧光罩基底
11‧‧‧透明基板
12‧‧‧遮光膜
13‧‧‧第1反射抑制層
14‧‧‧遮光層
15‧‧‧第2反射抑制層

Claims (16)

  1. 一種光罩基底,其特徵在於:其係於製作顯示裝置製造用之光罩時所使用者,且具有:透明基板,其由對曝光之光實質上透明之材料構成;及遮光膜,其設置於上述透明基板上,由對上述曝光之光實質上不透明之材料構成;且上述遮光膜自上述透明基板側起具備第1反射抑制層、遮光層及第2反射抑制層,於將上述光罩基底之兩面之中上述遮光膜側之面設為正面,將上述透明基板側之面設為背面時,於曝光波長365nm~436nm之範圍內,對於上述曝光之光之正面反射率及背面反射率分別為10%以下,且上述波長範圍內之上述背面反射率之波長依存性為5%以下。
  2. 如請求項1之光罩基底,其中於曝光波長365nm~436nm之範圍內之整個區域,上述背面反射率小於上述正面反射率。
  3. 如請求項1或2之光罩基底,其中於將上述光罩基底之上述正面反射率及上述背面反射率設為縱軸,將波長設為橫軸所得之反射率光譜中,於遍及波長300nm~500nm之波長帶,上述正面及上述背面之上述反射率光譜分別為朝下凸起之曲線,對應於上述正面反射率及上述背面反射率之最小值(底峰)之波長位於350nm~450nm。
  4. 如請求項1或2之光罩基底,其中於曝光波長365nm~436nm之範圍內,上述背面反射率之波長依存性小於上述正面反射率之波長依存性。
  5. 如請求項1或2之光罩基底,其中於530nm以上之波長範圍內,上述正面反射率為10%以上。
  6. 如請求項1或2之光罩基底,其中上述第1反射抑制層係含有鉻、氧及氮之鉻系材料,具有鉻之含有率為25~75原子%、氧之含有率為15~45原子%、氮之含有率為10~30原子%之組成,上述遮光層係含有鉻及氮之鉻系材料,具有鉻之含有率為70~95原子%、氮之含有率為5~30原子%之組成,上述第2反射抑制層係含有鉻、氧及氮之鉻系材料,具有鉻之含有率為30~75原子%、氧之含有率為20~50原子%、氮之含有率為5~20原子%之組成。
  7. 如請求項6之光罩基底,其中上述第1反射抑制層中,鉻之含有率為50~75原子%,氧之含有率為15~35原子%,氮之含有率為10~25原子%,上述第2反射抑制層中,鉻之含有率為50~75原子%,氧之含有率為20~40原子%,氮之含有率為5~20原子%。
  8. 如請求項6之光罩基底,其中上述第2反射抑制層構成為氧之含有率高於上述第1反射抑制層。
  9. 如請求項6之光罩基底,其中上述第1反射抑制層構成為氮之含有率高於上述第2反射抑制層。
  10. 如請求項1或2之光罩基底,其中上述透明基板係矩形狀之基板,且該基板之短邊之長度為850mm以上且1620mm以下。
  11. 如請求項1或2之光罩基底,其中於上述透明基板與上述遮光膜之間進而具備半透光膜,該半透光膜之光學濃度低於上述遮光膜之光學濃度。
  12. 如請求項1或2之光罩基底,其中於上述透明基板與上述遮光膜之間進而具備使透過光之相位偏移之相偏移膜。
  13. 一種光罩之製造方法,其特徵在於具有如下步驟:準備如請求項1或2之上述光罩基底;及於上述遮光膜上形成抗蝕膜,將由上述抗蝕膜形成之抗蝕圖案設為遮罩對上述遮光膜進行蝕刻,而於上述透明基板上形成遮光膜圖案。
  14. 一種光罩之製造方法,其特徵在於具有如下步驟:準備如請求項11之上述光罩基底;於上述遮光膜上形成抗蝕膜,將由上述抗蝕膜形成之抗蝕圖案設為遮罩對上述遮光膜進行蝕刻,而於上述透明基板上形成遮光膜圖案;及將上述遮光膜圖案設為遮罩對上述半透光膜進行蝕刻,而於上述透明基板上形成半透光膜圖案。
  15. 一種光罩之製造方法,其特徵在於具有如下步驟:準備如請求項12之上述光罩基底;於上述遮光膜上形成抗蝕膜,將由上述抗蝕膜形成之抗蝕圖案設為遮罩對上述遮光膜進行蝕刻,而於上述透明基板上形成遮光膜圖案;及將上述遮光膜圖案設為遮罩對上述相偏移膜進行蝕刻,而於上述透明基板上形成相偏移膜圖案。
  16. 一種顯示裝置之製造方法,其特徵在於具有曝光步驟,該曝光步驟係將藉由如請求項13之光罩之製造方法所獲得之光罩載置於曝光裝置之光罩台,將形成於上述光罩上之上述遮光膜圖案、上述半透光膜圖案及上述相偏移膜圖案中之至少一種光罩圖案曝光轉印至形成於顯示裝置基板上之抗蝕劑。
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