[发明专利]光掩模、光掩模的制造方法和显示装置的制造方法

说明书

本发明提供光掩模、光掩模的制造方法和显示装置的制造方法，提供一种能够将微细的图案可靠稳定地转印到被转印体上的光掩模。显示装置制造用的光掩模具有包含透光部(10)、遮光部(20)和半透光部(30)的转印用图案。透光部(10)通过使透明基板露出而成。遮光部(20)具有：在透明基板上至少形成有遮光膜的完全遮光部(21)；和与完全遮光部(21)的外缘接触形成、在透明基板上形成半透光性的边缘形成膜而成的宽度γ的边缘部(22)。半透光部(30)被遮光部(20)夹在中间，使透明基板以规定宽度α露出而成。宽度α设定成半透光部(30)的曝光光透过率小于透光部(10)的曝光光透过率。对边缘形成膜而言，对于曝光光的代表波长的光的透过率Tr为5～60％，并且对于代表波长的光的相移量为90度以下。

技术领域

本发明涉及一种用于制造电子器件的光掩模，特别是适合于显示装置制造用的光掩模及其制造方法。另外，本发明涉及使用了上述光掩模的显示装置的制造方法。此处，显示装置包括用于构成最终的显示装置产品的器件。

背景技术

例如，专利文献1中记载了一种多灰度光掩模，其具有对曝光光进行遮光的遮光区域、使曝光光透过的透光区域、和使曝光光的一部分透过的半透光区域。使用这种多灰度光掩模在被转印体上的抗蚀剂膜(正型光致抗蚀剂)上转印所期望的图案时，隔着半透光区域照射的曝光光的光量少于隔着透光区域照射的曝光光的光量。因此，若对抗蚀剂膜进行显影，则根据所照射的光量形成抗蚀剂膜的残膜值(残膜的厚度)不同的抗蚀剂图案。即，隔着多灰度光掩模的半透光区域照射有曝光光的区域的抗蚀剂残膜值小于隔着遮光区域照射有曝光光的区域的抗蚀剂残膜值。

这样，若使用能够形成抗蚀剂残膜值根据区域而不同的抗蚀剂图案的多灰度光掩模，则在显示装置的制造中能够减少所使用的光掩模的片数，能够提高生产效率，降低成本。

上述多灰度光掩模被用于适用于液晶显示装置或有机EL(电致发光)显示装置等显示装置的薄膜晶体管(TFT)的制造中。这种情况下，能够利用一个光掩模，通过一次光刻工序形成TFT的源极·漏极(S/D)和位于其间的沟道区。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-197800号公报

发明内容

发明所要解决的课题

目前，在显示装置中，随着像素密度的增加，高清晰度的趋势显著。另外，在便携终端中，特别要求亮度、省电的性能。并且，为了实现这些性能，对制造工序中使用的光掩模的图案也强烈要求微细化。

另外，在与显示装置相比集成度高、图案的微细化显著发展的半导体装置(LSI)制造用光掩模领域中，为了获得高分辨率，将高数值孔径NA(例如超过0.2的NA)的光学系统应用于曝光装置中，曝光光的短波长化逐步推进。其结果，在该领域中，大多使用KrF、ArF的准分子激光器(分别为248nm、193nm的单一波长)。

另一方面，在显示装置制造用的平版印刷领域中，为了提高分辨率，不存在应用上述方法的趋势。例如该领域中使用的曝光装置所具有的光学系统的NA(数值孔径)为0.08～0.15左右。另外，曝光光源也主要使用i射线、h射线、或者g射线，通过使用具有主要包含这些射线的波长区域的光源，获得用于照射大面积(例如主表面的一边为300～2000mm的四边形)的光量，重视生产效率、成本的倾向强。

作为提高生产效率的有效手段，专利文献1中记载的多灰度光掩模非常有用。例如，控制显示装置的驱动的TFT、即形成S/D(源极·漏极)和沟道的工序在显示装置的生产工序中是重要的部分，能够使用多灰度光掩模。另一方面，伴随着对便携终端的画质、操作速度、省电等的强烈需求，图案微细化的需求显著。例如，上述TFT中的沟道宽度(channellength)的设计尺寸具有日益微细化的倾向。

因此，强烈需要能够可靠且有效地转印这种难度高的图案的光掩模。