[发明专利]光掩模的制造方法、图案转印方法及显示装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在例如液晶显示装置等的平板显示器(Flat panel Display：以下称作“FPD”)等的制造中使用的光掩模的制造方法、图案转印方法以及显示装置的制造方法。

背景技术

当前，作为液晶显示装置中采用的方式，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、视野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的线与间隙的图案，即线与间隙图案(line and space pattern)，由此，能够实现响应速度、视野角的改善。

近年来，为了进一步提高液晶的响应速度和视野角，存在使线与间隙图案的线宽(CD(Critical Dimension：临界尺寸))细微化的像素电极的需求(例如参照专利文献1)。

【专利文献1】日本特开2007-206346号公报

一般而言，在液晶显示装置的像素部等的图案形成中，实施光刻工序。光刻工序如下：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后，以该抗蚀剂图案作为掩模进行被加工体的蚀刻。

例如，在上述液晶显示装置中，有时使用在透明导电膜上形成了线与间隙图案的液晶显示装置(梳状的像素电极等)，作为用于形成该液晶显示装置的光掩模，使用了所谓的二元掩模(binary mask)。二元掩模是通过对形成在透明基板上的遮光膜进行图案形成，从而由遮蔽光的遮光部(黑)和透射光的透光部(白)构成的2等级的光掩模。在使用二元掩模形成线与间隙图案的情况下，使用了如下的二元掩模：利用遮光部形成在透明基板上形成的线图案(line pattern)，利用透光部形成间隙图案(space pattern)。

但是，存在相比以往想更细微地形成这样的线与间隙图案的间距宽度的需求。例如，在VA方式的液晶显示装置中，在对基于透明导电膜的像素电极的间距宽度进行细微化时，可得到液晶显示装置中透射率提高，能够削减背照灯的照度并获得明亮图像的优点，和能够提高图像的对比度的优点。另外，间距宽度是线宽与间隙宽度的合计，因此当对间距宽度进行细微化时，即对线和/或间隙的宽度进行细微化。

此外，除了VA方式以外，例如在IPS方式中，更期待能够形成细微化的线与间隙图案。并且，除了上述用途以外，产生在显示装置的布线图案等中使用相比以往更细微的线与间隙图案的需求。

但是，为了减小在光掩模上形成的线与间隙图案的间距宽度，存在以下课题。在隔着光掩模的线与间隙图案对形成在被加工体上的抗蚀剂膜照射光掩模的透射光的情况下，当间距宽度变小时，与此对应，光透射的间隙宽度变小，并且，光的衍射的影响变得显著。其结果，照射到抗蚀剂膜上的透射光的光强度的明暗振幅变小，照射到抗蚀剂膜上的合计的透射光量也减少。在用正(positive)性光抗蚀剂形成了抗蚀剂膜的情况下，由于光照射产生反应，从而该抗蚀剂膜的溶解性提高，虽然可利用显影液去除该部分，但是照射到要去除的部分的光量减少意味着不能得到期望的图案宽度。

并且，在形成为光掩模的转印用图案的线与间隙图案的尺寸设计中，需要考虑后述的侧蚀刻(side etching)宽度。即，在对被加工体进行蚀刻加工时，需要考虑由于侧蚀刻产生的线部分的尺寸减少，并在光掩模的线图案中预先附加相当于该减少部分的尺寸(在本申请中，将该附加部分称作“侧蚀刻宽度”，具体将后述)。尤其是在应用湿蚀刻(wet etching)的情况下，不能忽视该尺寸变化部分。

另外，即使间距宽度变小，为此要附加的尺寸都相同，因此随着线与间隙图案细微化且间距宽度减小，转印用图案的开口面积减小。即，后述的转印用图案的间隙宽度M_S相对于线宽M_L的比例(M_S/M_L)变小。

由于这种理由，在使用具有细微的线与间隙图案的光掩模进行曝光时，到达至被加工体的透射光的光量降低，光强度分布平坦化。并且，即使对抗蚀剂膜进行显影，也不能形成作为用于蚀刻被加工体的掩模的抗蚀剂图案。换言之，由于线与间隙图案的间距宽度的减少，不能得到足够的分辨率。

使用图1～图3说明该点。