[发明专利]光掩模及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及光刻工艺中使用的光掩模及该光掩模的制造方法。

背景技术

当前，作为液晶显示装置中采用的方式，具有VA(Vertical Alignment：垂直配向)方式、IPS(In Plane Switching：面内切换)方式。通过应用这些方式，可以提供液晶响应快、视场角足够大的优异的动态图像。此外，通过在应用了这些方式的液晶显示装置的像素电极部中，使用基于透明导电膜形成的线与间隙图案(line and space pattern)，由此，能够实现响应速度、视场角的改善。

近年来，为了进一步提高液晶响应速度和视场角，发展方向在于使上述导电膜的线与间隙图案的线宽(CD(Critical Dimension：临界尺寸))精细化(参照专利文献1：日本特开2007-206346号公报)。

在液晶显示装置的像素部等的图案形成中，一般使用光刻工艺。光刻工艺如下：使用光掩模对形成在待蚀刻的被加工体上的抗蚀剂膜转印预定图案，对该抗蚀剂膜进行显影而形成抗蚀剂图案，之后，将该抗蚀剂图案作为掩模进行被加工体的蚀刻。例如，作为将像素电极形成为梳状(在透明导电膜上形成线与间隙图案)的光掩模，使用了所谓的二值掩模(binary mask)。二值掩模是通过对形成在透明基板上的遮光膜进行构图而由遮住光的遮光部(黑)和透过光的透光部(白)构成的双色调光掩模。例如，在使用二值掩模和正性光致抗蚀剂形成线与间隙图案的情况下，可以在遮光部中形成要在透明基板上形成的线图案(line pattern)，在透光部中形成间隙图案(space pattern)。

但是，当图案形状(例如线与间隙图案的线宽)变小时，经由光掩模的透光部照射到形成在被加工体上的抗蚀剂膜的透射光的强度下降，对比度下降，因此不能得到充分的分辨率。其结果，产生了被加工体的蚀刻加工变困难的问题。例如，当线与间隙图案的节距(pitch)宽度(1条线与1个间隙的线宽合计)小于7μm时，被加工体的蚀刻加工条件变严格，很难进行构图。

作为提高分辨率而进行更精细构图的方法，可以考虑以往作为LSI制造用的技术而开发出的扩大曝光机光学系统的数值孔径、进行短波长曝光、应用相移掩模的方法等。但是，在应用这些技术时，需要极大的投资和技术开发，与市场上提供的液晶显示装置的价格不相配。此外，与LSI制造不同，被加工体的尺寸较大(例如一边为1000mm以上的方形)，因此，不使用LSI制造中所应用的干蚀刻而使用湿蚀刻比较有利。由此，在液晶显示装置的制造中，期望在例如曝光光中使用i线～g线范围的波长的条件下，既能应用湿蚀刻，又能够转印更精细的图案。

此外，针对上述那样的转印时的对比度下降，可以考虑增加光刻工艺中的曝光量来确保必要的曝光量。但是，为了增加曝光量，需要提高曝光机的光源输出或者增加曝光时间，从而需要追加装置改造等的投资且会导致生产效率下降。因此，期望实现在基本不需要追加投资、且不会对生产效率产生不良影响的前提下进行精细构图的方法。

因此，本发明人为了解决该问题，提出了由透光部和半透光部(设线与间隙图案中的线图案为半透光部、间隙图案为透光部)形成转印图案的方法。

另外，在透明基板上形成半透光膜后对该半透光膜进行构图从而形成具有透光部和半透光部的转印图案的情况下，还通过上述半透光膜的构图来形成掩模处理用的标记图案(以下称作标记图案)。即，利用具有预定透射率的半透光膜形成转印图案，因此，与形成该图案同时地，还同样地形成了标记图案。

作为标记图案，除了光掩模用户设置曝光机时所使用的对准标记(由于是使用多个光掩模在同一被加工体上形成图案来制造液晶显示装置等图像设备，因此定位精度非常重要)以外，还包括用于确定光掩模产品的条形码等，因而标记图案在光掩模的识别和管理中发挥着重要作用。这些处理用掩模图案不是转印图案，因此被设置于曝光时的转印区域外侧(大多为光掩模的外周周边)。此外，在读取该标记图案时，读取装置的光源和检测机要用到反射光或透射光。但是，这些装置的规格大多是以使用最广泛的二值掩模为基准确定的，根据作为光掩模的透射区域的透光部(Qz)和遮光部(大多为以Cr为主要成分的遮光膜)各自的透射率、或各自的反射率的对比度进行读取。

因此，在本发明人进一步进行研究后得知：在具有利用半透光膜的构图形成的标记图案的光掩模中，需要留意读取条件，换言之，根据曝光机等已有装置的读取条件的不同，可能会产生读取错误。

发明内容