CN102692816A - 光掩模的制造方法、图案转印方法及显示装置的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光掩模的制造方法、图案转印方法以及显示装置的制造方法，即使在被加工体上形成细微的间距宽度的线与间隙图案的情况下，也基本不需要追加投资地进行图案形成。设定基于蚀刻被加工体时的蚀刻条件的侧蚀刻宽度α。根据侧蚀刻宽度α、膜图案的线宽W_L和间隙宽度W_S，确定转印用图案的线宽M_L、间隙宽度M_S。并且，确定在曝光时应用的曝光条件和半透光膜的光透射率，以便通过使用了具有所确定的线宽M_L、间隙宽度M_S的转印用图案的光掩模的曝光和蚀刻，在被加工体上形成线宽W_L、间隙宽度W_S的线与间隙的膜图案。

Description

光掩模的制造方法、图案转印方法及显示装置的制造方法

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(lineand 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。

图1是例示光掩模100′具有的转印用图案102p′的平面放大图。转印用图案102p′通过对形成在透明基板101′上的例如遮光膜或半透光膜等光学膜进行图案形成来形成。图2是示出使用了图1例示的光掩模100′的显示装置的制造工序的一个工序的示意图。在图2中，(a)示出了隔着光掩模100′向抗蚀剂膜203照射曝光光的状态，(b)示出了对曝光后的抗蚀剂膜203进行显影来形成抗蚀剂图案203p的状态，(c)示出了使用抗蚀剂图案203p作为掩模，并对被加工体(形成在基板201上的图案形成对象的薄膜)202进行湿蚀刻来形成膜图案202p的状态，(d)示出了剥离抗蚀剂图案203p后的状态。此外，图3(a)是示出伴随图1例示的转印用图案102p′的间距宽度P的细微化，产生抗蚀剂去除不良的状态的示意图，(b)是利用光强度分布示出伴随图1例示的转印用图案的间距的细微化，照射到抗蚀剂膜上的曝光光的照射光量减少的状态的示意图。

在图1中，例示了形成为转印用图案102p′的、间距宽度P为8μm的线与间隙图案的平面放大图。此处，将侧蚀刻宽度α设为了0.8μm。即，从图2(b)到图2(c)对被加工体202进行湿蚀刻时，被加工体202从作为蚀刻掩模的抗蚀剂图案203p的侧面侧也与蚀刻液接触，接受所谓的侧蚀刻，将由此引起的尺寸变化设为了0.8μm(一侧各0.4μm)。即，加入蚀刻工艺中的0.8μm的线宽的减少(假定)，预先对抗蚀剂图案的线宽附加0.8μm(一侧各0.4μm)。侧蚀刻宽度α的量根据应用的蚀刻条件而变动，但是如果固定蚀刻条件，则侧蚀刻宽度α基本不受转印用图案102p′的间距宽度P影响。

使用具有图1例示的转印用图案102p′的光掩模100′，通过大型光掩模曝光装置(未图示)对被加工体202上的抗蚀剂膜203照射曝光光(图2(a))，并对在显影时得到的抗蚀剂图案203p(图2(b))的截面形状进行了评价。图3示出了利用仿真(simulation)形成的抗蚀剂图案203p的截面形状。作为仿真条件，设构成转印用图案102p′的遮光膜的光学浓度为3.0以上、曝光装置的光学系统的数值孔径NA为0.08、光学系统的σ(照明光学系统的NA与投影光学系统的NA之比)为0.8、g线/h线/i线的曝光波长强度比为1∶1∶1、基板201的材料为SiO₂、抗蚀剂膜203的材料为正性抗蚀剂、抗蚀剂膜203的膜厚为1.5μm。此外，使转印用图案102p′的间距宽度P从8μm到4μm每1μm地逐渐减小来进行了仿真。另外，将侧蚀刻宽度设为了0.8μm，因此转印用图案102p′的线宽M_L为P/2+0.8μm、间隙宽度M_S为P/2-0.8μm。

考虑标准的LCD(Liquid Crystal Display：液晶显示器)用曝光机具备的性能来设定上述仿真的条件。例如，能够设为数值孔径NA为0.06～0.10、σ为0.5～1.0的范围。这种曝光机一般将3μm左右设为分辨极限。为了更宽地覆盖曝光机，能够将数值孔径NA设为0.06～0.14或0.06～0.15的范围。这是因为对于数值孔径NA超过0.08的高分辨率的曝光机也存在需求。

在图3(a)中，从上到下依次排列了使间距宽度P逐渐减小时(从8μm到4μm每1μm地逐渐减小时)的抗蚀剂图案203p的形状变化。可知在间距宽度P的减小同时，由于利用曝光的光反应产生的抗蚀剂膜203的去除量减少，从而成为抗蚀剂图案203p的起伏平稳的状态。并且，可知在间距宽度P变为6μm以下时，抗蚀剂去除不良变得显著，抗蚀剂图案203p的相邻的线部分相互连结。此时，即使使用上述抗蚀剂图案203p作为掩模，对被加工体202进行湿蚀刻，也难以形成具有期望的线与间隙图案的膜图案202p。认为以下情况是较大的一个原因，通过减小间距宽度P，转印用图案102p′的间隙宽度M_S相对于线宽M_L的比例(M_S/M_L)变小，从而透射过光掩模100′而到达至抗蚀剂膜203的曝光光的照射光量不足。

在图3(b)中，利用光掩模透射光的光强度分布例示通过减小间距宽度P从而使曝光光的照射光量不足的状态。图3(b)的横轴示出了抗蚀剂膜203上的曝光位置(μm)，纵轴示出了曝光光的照射光量。如图3(b)所示，可知通过使间距宽度P从8.0μm向4.0μm逐渐减小，到达至抗蚀剂膜203的曝光光的照射光量逐渐减少。此外，可知在照射了曝光光的部位(与间隙部分对应的部位)和遮蔽了曝光光的部位(与线部分对应的部位)差变小。此外，图3(b)中的Bias表示上述侧蚀刻宽度α。

但是，为了提高曝光时的分辨率，进行更细微的图案形成，考虑应用以往的开发为LSI制造用的技术等的各种手段。例如，考虑采用曝光装置具备的光学系统的数值孔径扩大、曝光光的短波长化、曝光光的单一波长化、光掩模的相移掩模化等手段。但是，为了采用这些手法，不仅需要巨大的投资，从而不能取得与市场期望的产品价格的匹配性，而且直接应用于在显示装置中使用的大面积的被加工体在技术方面也存在不方便和不合理。

另外，在细微化后的线与间隙图案的转印中，上述那样的透射光量的减少成为问题，与此相对，例如还可能考虑使光刻工序中的曝光量相比以往进一步增加，从而增加透射光的强度。但是，为了增加曝光量，需要提高曝光装置的光源输出，或者增加照射时间，从而导致进一步的设备投资和耗能增大，并且在生产效率的降低方面也不利。

发明内容

本发明正是鉴于上述方面而完成的，其目的在于提供一种光掩模的制造方法、图案转印方法以及显示装置的制造方法，即使在被加工体上形成细微的间距宽度的线与间隙图案的情况下，也能够基本不需要追加投资地进行图案形成。

本发明的第1方式是一种光掩模的制造方法，

该光掩模在透明基板上具有包含间距宽度P的线与间隙图案的转印用图案，所述线与间隙图案具有由形成在所述透明基板上的半透光膜构成的线部分和由所述透明基板露出而形成的间隙部分，

该光掩模通过使用了曝光装置和所述光掩模的曝光，在形成在被加工体上的抗蚀剂膜上转印所述转印用图案而形成线与间隙的抗蚀剂图案，

通过将所述抗蚀剂图案用作掩模的蚀刻，在所述被加工体上形成线宽W_L、间隙宽度W_S的线与间隙的膜图案，

在该光掩模的制造方法中，

确定基于蚀刻所述被加工体时的蚀刻条件的侧蚀刻宽度α，

根据所述侧蚀刻宽度α、所述膜图案的线宽W_L和间隙宽度W_S，确定所述转印用图案的线宽M_L、间隙宽度M_S，

并且，确定在所述曝光时应用的曝光条件和所述半透光膜的光透射率，以便通过使用所述光掩模的所述曝光、和所述蚀刻，在所述被加工体上形成线宽W_L、间隙宽度W_S的线与间隙的所述膜图案，所述光掩模具有所确定的所述线宽M_L、间隙宽度M_S的所述转印用图案。

本发明的第2方式在第1方式所记载的光掩模的制造方法中，

根据在所述曝光时应用的曝光条件的确定，确定所述半透光膜的光透射率。

本发明的第3方式在第1方式所记载的光掩模的制造方法中，

根据所述半透光膜的光透射率的确定，确定在所述曝光时应用的曝光条件。

本发明的第4方式在第1～3中的任意一个方式所记载的光掩模的制造方法中，

根据所述侧蚀刻宽度α、所述膜图案的线宽W_L和间隙宽度W_S，确定所述抗蚀剂图案的线宽R_L、间隙宽度R_S，

根据所述抗蚀剂图案的线宽R_L、间隙宽度R_S，确定所述转印用图案的线宽M_L、间隙宽度M_S。

本发明的第5方式在第1～4中的任意一个方式所记载的光掩模的制造方法中，

所述抗蚀剂图案的线宽R_L、间隙宽度R_S分别与所述转印用图案的线宽M_L、间隙宽度M_S相等。

本发明的第6方式在第1～5中的任意一个方式所记载的光掩模的制造方法中，

所述半透光膜的光透射率对于i线为1～30％。

本发明的第7方式在第1～6中的任意一个方式所记载的光掩模的制造方法中，其特征在于，

所述半透光膜的相移量对于i线为90度以下。

本发明的第8方式在第1～7中的任意一个方式所记载的光掩模的制造方法中，

所述间距宽度P满足下式，其单位为μm：

P≤2R，

其中R＝k×(λ/NA)×1/1000

k：0.61

λ：用于所述曝光的波长的中央值，单位为nm

NA：用于所述曝光的曝光装置的光学系统的数值孔径。

本发明的第9方式在第1～8中的任意一个方式所记载的光掩模的制造方法中，

所述间距宽度P为6μm以下。

本发明的第10方式在第1～9中的任意一个方式所记载的光掩模的制造方法中，制造如下的光掩模：

设使用在透明基板上具有包含由遮光膜形成的线宽M_L1的线部分和由所述透明基板露出而形成的间隙宽度M_S1的间隙部分，且间距宽度P₁＞2R的线与间隙图案的光掩模进行曝光，在所述抗蚀剂膜上形成线宽等于M_L1、间隙宽度等于M_S1的线与间隙的抗蚀剂图案时的曝光装置的光的照射光量为标准照射光量E_S时，

在所述曝光时应用的曝光条件的确定中，应用比标准照射光量E_S小的有效照射光量E_E，

其中R＝k×(λ/NA)×1/1000，所述R的单位为μm

k：0.61

λ：用于所述曝光的波长的中央值，单位为nm

NA：用于所述曝光的曝光装置的数值孔径。

本发明的第11方式在第1～10中的任意一个方式所记载的光掩模的制造方法中，

所述光掩模的制造方法具有以下工序：利用光刻法对形成在所述透明基板上的所述半透光膜进行图案形成，形成所确定的所述线宽M_L、间隙宽度M_S的所述转印用图案。

本发明的第12方式是一种图案转印方法，其中，

使用利用权利要求11所记载的制造方法制成的光掩模，利用具有i线～g线的波长范围的照射光，应用所述有效照射光量E_E，向形成在所述被加工体上的所述抗蚀剂膜转印所述转印用图案。

本发明的第13方式是一种图案转印方法，其中，

在曝光装置进行所述标准照射光量E_S的照射时，以所述曝光装置的最大照度L进行照射面积S的照射时所需的照射时间为标准照射时间T_S的情况下，

通过使用所述曝光装置，应用比所述标准照射量E_S小的有效照射量E_E，利用比标准照射时间T_S短的有效照射时间T_E，照射所述照射面积S。

本发明的第14方式是一种图案转印方法，使用利用第10方式所记载的制造方法制成的光掩模，向形成在所述被加工体上的所述抗蚀剂膜转印所述转印用图案，在该图案转印方法中，包含如下工序：

根据所确定的所述曝光条件，确定使用所述曝光装置向所述光掩模照射光的照射时间和照度，

应用所确定的所述照射时间和照度进行曝光。

本发明的第15方式为一种图案转印方法，其中，

设使用在透明基板上具有包含由遮光膜形成的线宽M_L1的线部分和由所述透明基板露出而形成的间隙宽度M_S1的间隙部分，且间距宽度P₁＞2R的线与间隙图案的光掩模进行曝光，在形成在被加工体上的抗蚀剂膜上形成线宽等于M_L1、间隙宽度等于M_S1的线与间隙的抗蚀剂图案时曝光装置的光的照射光量为标准照射光量E_S时，

使用在所述透明基板上具有包含由半透光膜形成的线宽M_L的线部分和由所述透明基板露出而形成的间隙宽度M_S的间隙部分，且间距宽度为P的线与间隙图案的光掩模，应用比所述标准照射光量E_S小的有效照射光量E_E进行曝光，在所述抗蚀剂膜上形成线宽等于M_L、间隙宽度等于M_S的线与间隙的抗蚀剂图案，

其中R＝k×(λ/NA)×1/1000，所述R的单位为μm

k：0.61

λ：用于所述曝光的波长的中央值，单位为nm

NA：用于所述曝光的曝光装置的数值孔径。

本发明的第16方式在第13方式所记载的图案转印方法中，

所述间距宽度P为6μm以下。

本发明的第17方式是使用了第12～第16中的任意一个方式所记载的图案转印方法的显示装置的制造方法。

根据本发明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，即使在被加工体上形成细微的间距宽度的线与间隙图案的情况下，也能够基本不需要追加投资地进行图案形成。

附图说明

图1是例示光掩模具有的转印用图案的平面放大图。

图2是示出使用了图1例示的光掩模的显示装置的制造工序的一个工序的示意图。

图3(a)是示出伴随图1例示的转印用图案的间距的细微化，产生抗蚀剂去除不良的状态的示意图，(b)是示出伴随间距的细微化，照射到抗蚀剂膜上的曝光光的照射光量减少的状态的示意图。

图4是示出本发明的一个实施方式的使用了光掩模的显示装置的制造工序的一个工序的流程图。

图5是示出本发明的一个实施方式的光掩模的制造工序的流程图。

图6是例示在比较例中使用的光掩模具有的转印用图案的平面放大图。

图7是示出比较例的示意图，示出随着图案细微化而产生抗蚀剂去除不良的状态。

图8是示出本发明的实施例的示意图，示出通过增加照射光量来防止抗蚀剂去除不良的状态。

图9是示出本发明的实施例的示意图，示出通过使转印用图案的线部分具有透光性来防止抗蚀剂去除不良的状态。

标号说明

100：光掩模

102p：转印用图案

202：被加工体

202p：膜图案

203：抗蚀剂膜

203p：抗蚀剂图案

具体实施方式

根据上述情况，针对以下的工序例进行说明：通过使用了光掩模的曝光，对形成在被加工体上的正性的抗蚀剂膜转印转印用图案来形成抗蚀剂图案，并通过将抗蚀剂图案用作掩模的蚀刻，在被加工体上形成线宽W_L、间隙宽度W_S的线与间隙的膜图案。

图4是示出本实施方式的使用了光掩模100的显示装置的制造工序的一个工序的流程图。在图4中，(a)示出了隔着光掩模100向抗蚀剂膜203照射曝光光的状态，(b)示出了对曝光后的抗蚀剂膜203进行显影来形成抗蚀剂图案203p的状态，(c)示出了使用抗蚀剂图案203p作为掩模，并对被加工体(形成在基板201上的图案形成对象的薄膜)202进行湿蚀刻来形成膜图案202p的状态，(d)示出了剥离抗蚀剂图案203p后的状态。

只要使用湿蚀刻，则被加工体(蚀刻对象的透明导电膜等薄膜)202的线宽就会受到侧蚀刻的影响，因此与抗蚀剂图案的线宽R_L相比尺寸减小。由于必定存在该尺寸减小，因此对被加工体202进行图案形成而成的膜图案202p中的线宽W_L比抗蚀剂图案203p的线宽R_L小。此外，膜图案202p中的间隙宽度W_S比抗蚀剂图案203p的间隙宽度R_S大(参照图4(c))。

此处，在设侧蚀刻引起的尺寸变化为侧蚀刻宽度α时，如下所示。

膜图案202p的线宽W_L＜抗蚀剂图案203p的线宽R_L(＝W_L+α)，

膜图案202p的间隙宽度W_S＞抗蚀剂图案的间隙宽度R_S(＝W_S-α)。

因此，光掩模100必须在抗蚀剂膜203上形成具有线宽R_L、间隙宽度R_S的线与间隙的抗蚀剂图案203p。

因此，此处在光掩模100具有的转印用图案102p具备的线与间隙图案中，也将线宽M_L、间隙宽度M_S分别设定为与抗蚀剂图案203p的线宽R_L、间隙宽度R_S相同(参照图4的(a)～(c))。

即，设为

转印用图案102p的线宽M_L＝抗蚀剂图案203p的线宽R_L，

转印用图案102p的间隙宽度M_S＝抗蚀剂图案203p的间隙宽度R_S。

另外，间距宽度P在光掩模100的转印用图案102p、抗蚀剂图案203p、对被加工体202进行加工而成的膜图案202p的任意一个中都是恒定的。

此处，考虑对要得到的膜图案202p的线与间隙图案的间距宽度P(即，光掩模100的转印用图案102p的间距宽度P、抗蚀剂图案203p的间距宽度P)进行细微化。此时，即使要得到的膜图案202p的线宽W_L变小，如果蚀刻条件恒定，则侧蚀刻宽度α的尺寸也不发生变化。因此，在要对间距宽度P进行细微化时，与抗蚀剂图案203p的线宽R_L的尺寸减小相比，间隙宽度R_S的尺寸急速变小。其结果，作为光掩模100的转印用图案102p，必须形成间隙宽度M_S非常小的线与间隙图案。

但是，即使能够形成间隙宽度M_S细微(例如低于1μm)的线与间隙图案作为转印用图案102p，也非常难以使用其光掩模100形成与转印用图案102p相同尺寸的抗蚀剂图案203p。之所以这样，是因为光掩模100具有的间隙宽度M_S的尺寸小，间隙宽度M_S接近曝光波长(一般是i线～g线)，因此细微狭缝引起的光的衍射的影响显著，从而没有足以使抗蚀剂膜203感光的光量透射。

结果，在要得到作为膜图案202p的线与间隙图案细微化时，形成在光掩模100上的转印用图案102p也细微化，因此不能形成使用了光掩模100的膜图案202p。

因此，本发明人针对能够在被加工体202上形成这种细微的间距宽度P的线与间隙图案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进行了深刻的研究，从而得到了如下见解。

即，在使用了已有的所谓二元掩模作为光掩模的图案转印中，在到达至抗蚀剂的曝光光中，仅使用了透射过设置于光掩模上的转印用图案的线与间隙图案中的间隙部分的光。但是，当如上所述那样对间距宽度P进行细微化(对图案进行细微化)时产生光量不足，从而产生抗蚀剂的去除不良等。本发明人针对这种课题(光量不足)，得到了如下的见解：使设置于光掩模上的转印用图案的线部分也具有一定程度的透光性是有效的。并且还得到了如下见解：对由曝光装置照射的照射光量也进行适当控制，其结果，能够控制待形成的抗蚀剂图案的形状，能够实现被加工体的细微图案化。即在图4中，示出对转印用图案102p使用半透光性的膜图案，能够解决上述光量不足的问题。

以下，示出根据上述见解完成的本申请发明的各种方式。

(第1方式)

本发明的第1方式为一种光掩模100的制造方法，

该光掩模100在透明基板101上具有包含间距宽度P的线与间隙图案的转印用图案102p，所述线与间隙图案具有由形成在透明基板101上的半透光膜构成的线部分、和由透明基板101露出而形成的间隙部分，

通过使用了曝光装置和光掩模100的曝光，在形成在被加工体202上的抗蚀剂膜203转印转印用图案102p而形成线与间隙的抗蚀剂图案203p，

并通过将抗蚀剂图案203p用作掩模的蚀刻，在被加工体上202上形成线宽W_L、间隙宽度W_S的线与间隙的膜图案202p，在该光掩模100的制造方法中，

确定基于蚀刻被加工体202时的蚀刻条件的侧蚀刻宽度α，

根据侧蚀刻宽度α、膜图案202p的线宽W_L和间隙宽度W_S，确定转印用图案102p的线宽M_L、间隙宽度M_S，

并且，确定在曝光时应用的曝光条件和半透光膜的光透射率，以便通过使用了具有所确定的线宽M_L、间隙宽度M_S的转印用图案102p的光掩模100的曝光、和蚀刻，在被加工体202上形成线宽W_L、间隙宽度W_S的线与间隙的膜图案202p。

在上述中，蚀刻优选应用湿蚀刻。并且，以下侧蚀刻宽度α为正的值(α＞0)。

另外，间距宽度P如下。

间距宽度P＝膜图案的线宽W_L+间隙宽度W_S

         ＝抗蚀剂图案的线宽R_L+间隙宽度R_S

         ＝转印用图案的线宽M_L+间隙宽度M_S

在间距宽度P为例如6μm以下时，本方式的效果显著。

(第2方式)

在确定侧蚀刻宽度α后，能够根据该侧蚀刻宽度α和要得到的膜图案的线宽W_L、间隙宽度W_S，确定怎样设定抗蚀剂图案203p的线宽R_L和间隙宽度R_S的值。并且，能够确定用于形成具有该线宽R_L和间隙宽度R_S的抗蚀剂图案203p的曝光条件以及转印用图案102p的透射率(半透光膜的透射率)。

在第2方式中，根据曝光条件的确定，确定转印用图案102p的透射率(半透光膜的透射率)。即，首先确定期望的曝光条件(照射光量或照射时间)，并确定在该条件下转印用图案102p的(半透光膜的)适当的透射率。

(第3方式)

还能够与第2方式相反，根据转印用图案102p的透射率(即半透光膜的透射率)的确定，确定曝光条件。即，能够先确定转印用图案102p的(即半透光膜的)适当的透射率，并确定在该条件下期望的曝光条件(照射光量或照射时间)。

此处，曝光条件包含照射光量。该照射光量是曝光装置的光源照度与照射时间的乘积。照射时间与对于整个照射面的扫描曝光的所需时间相关。能够确定曝光装置可照射的照度，并根据该照度确定照射时间(以及扫描曝光的所需时间)。或者，还能够根据期望的照射时间确定照度。

(第4方式)

如上所述，根据侧蚀刻宽度α、膜图案202p的线宽W_L和间隙宽度W_S，确定抗蚀剂图案203p的线宽R_L、间隙宽度R_S，

能够根据抗蚀剂图案203p的线宽R_L、间隙宽度R_S，确定转印用图案102p的线宽M_L、间隙宽度M_S。此外，还能够根据侧蚀刻宽度α、膜图案202p的线宽W_L和间隙宽度W_S，直接确定转印用图案102p的线宽M_L、间隙宽度M_S。以下，利用前者进行说明。

图4示出隔着本实施方式的光掩模100对被加工体202上的抗蚀剂膜203进行曝光时的状态。

此处，对于线与间隙图案的间距宽度P的数值没有特别制约。但是，本实施方式的发明在要对细微的线与间隙图案进行加工时能够得到显著的效果，例如在间距宽度P为6μm以下时能够得到特别显著的效果。

此外，作为形成在光掩模100上的转印用图案102p的线与间隙图案能够利用光刻法对形成在透明基板101上的半透光膜进行图案形成来形成。此时，能够将通过在透明基板101上形成半透光膜而得到的线部分、和由透明基板101露出而得到的间隙部分构成的线与间隙图案作为转印用图案102p(参照图4(a))。

在设计具有这种转印用图案102p的光掩模100时，能够适当控制到达至被加工体202上的抗蚀剂膜203的光强度分布。因此，在本实施方式的发明中，首先确定基于被加工体202的蚀刻条件的侧蚀刻宽度α的值。另外，此处，优选应用正性抗蚀剂作为抗蚀剂膜203的材料。

关于最终得到的被加工体203的线与间隙图案中的线宽W_L、间隙宽度W_S和作为对其进行蚀刻加工时的蚀刻掩模的抗蚀剂图案203p的线宽R_S、间隙宽度R_S的关系，如下所述。

如上所述，侧蚀刻宽度α(＞0)是抗蚀剂图案203p的线宽R_L、间隙宽度R_S的各方与形成在被加工体202上的膜图案202p的线宽W_L、间隙宽度W_S的尺寸差，

因此抗蚀剂图案203p的线宽R_L＝膜图案202p的线宽W_L+侧蚀刻宽度α，

抗蚀剂图案203p的间隙宽度R_S＝膜图案202p的间隙宽度W_S-侧蚀刻宽度α(参照图4(d)(e))。

因此，确定形成具有这种线宽R_L和间隙宽度R_S的值的抗蚀剂图案203p用的光掩模100上的转印用图案102p。

(第5方式)

优选将抗蚀剂图案203p的线宽R_L、间隙宽度R_S设为分别与转印用图案102p的线宽M_L、间隙宽度M_S相等。

即，优选将具有与光掩模100具有的转印用图案102p的线与间隙图案相同的线宽M_L、间隙宽度M_S的线与间隙图案形成为抗蚀剂图案203p。通过这样设定，容易最稳定地控制抗蚀剂图案203p的线宽精度。

并且，确定在曝光时应用的曝光条件和半透光膜的光透射率，以便能够利用具有所确定的线宽M_L和间隙宽度M_S的转印用图案102p的光掩模100，形成具有线宽R_L和间隙宽度R_S的抗蚀剂图案203p。这是根据如下的发明人的见解：根据在曝光时应用的曝光条件，即使转印用图案102p的线宽M_L、间隙宽度M_S的值分别恒定，抗蚀剂图案203p的线宽R_L和间隙宽度R_S的值也会发生变动。即，如果曝光条件变化，则透射过细微的线与间隙图案的光的强度分布变化，该光强度分布的变化使形成在被加工体202上的抗蚀剂图案203p的形状变化。此外，半透光膜的光透射率也对光强度分布产生影响。因此，为了得到期望的线宽R_L和间隙宽度R_S，求出待应用的曝光条件和半透光膜的光透射率。

在上述中，曝光条件包含由曝光装置向光掩模100照射光时的照射光量。例如，在改变了照射光量时，能够通过仿真求出透射过具有转印用图案102p的光掩模100的光透射强度曲线，并求出能够得到要得到的抗蚀剂图案(例如，M_L＝R_L、M_S＝R_S那样的抗蚀剂图案)203p的照射光量。

因此，例如如第2方式所示，在确定用于光掩模100的转印用图案102p的半透光膜的光透射率，并使用基于这种半透光膜的转印用图案102p时，能够通过上述仿真确定适当的曝光条件。

或者，例如也可以如第3方式所示，在确定了曝光条件后，根据该曝光条件，通过上述仿真求出使用了怎样的光透射率的半透光膜。

或者，还可以替代上述仿真，分别求出在分别改变半透光膜的光透射率和曝光条件时得到的线宽R_L和间隙宽度R_S，并掌握它们的相关性，求出用于得到期望的线宽W_L和间隙宽度W_S的条件。

此处，该照射光量是曝光装置具有的照度与照射时间的乘积。因此，在确定曝光条件的工序中，由于要得到预定的照射光量，因此能够根据曝光装置具有的预定光源的照度确定照射时间。或者，也可以确定期望的照射时间，并确定在该照射时间内使得所需的照射光量充足的照度。

例如，如果通过将待使用的曝光装置的照度增大来进行设定，而相比以往缩短设定照射时间，则能够提高最终产品(例如液晶显示装置)的生产效率，从而成为批量生产上的较大优点。

从上述内容可以理解，如果确定了转印用图案102p，则对抗蚀剂膜203进行曝光所需的照射光量能够依赖于曝光条件(照度和照射时间)、以及在转印用图案102p中使用的半透光膜的透射率的组合来确定。因此，能够通过由显示装置的生产者适当选择该三者，得到最佳的生产条件。这与使用了以往的二元掩模的生产相比，带来显著的优势。

此处，根据发明人的研究，对于曝光装置的照射光，半透光膜的光透射率优选为1～30％。此处，半透光膜的光透射率是指转印用图案102p的线部分的光透射率，但是如上所述，作为转印用图案102p的一部分的光透射率会由于图案边缘处的光的衍射等而变动，因此此处设为待使用的半透光膜的膜透射率(对于曝光条件下的分辨极限足够大的面积中的光透射率)。

(第6方式)

在本实施方式的发明中，优选使用在波长范围中包含i线～g线的照射光，进行抗蚀剂膜203的曝光。在将其中的代表波长设为了i线时，对于i线，半透光膜的光透射率优选为1～30％。在超过该范围时，待形成的抗蚀剂图案的侧面倾斜，将其作为蚀刻掩模来对被加工体进行蚀刻时的线宽控制可能变得不容易。更优选为1～20％，进一步优选为2～10％。

并且，优选透射过所述透明基板101的曝光光与透射过所述透明基板101以及所述半透光膜的曝光光的相位差为90度以下。换言之，该半透光膜的曝光光的相移量优选为90度以下。例如，在将曝光光的代表波长设为了i线时，对于i线的、半透光膜的上述相位差优选为90度以下。更优选为60度以下。

这是因为，根据发明人的研究，在用于转印用图案的半透光膜的上述相位差接近180度时，形成在被加工体202上的抗蚀剂图案203p的形状不会优化，反而是有时半透光膜带来的相移效果会减少使到达至抗蚀剂膜的光增加的优点。

(第7方式)

本实施方式在相比以往更细微地形成图案时特别有利。即，在间距宽度P为利用Rayleigh的公式定义的最小分辨尺寸R(μm)＝k×(λ(nm)/NA)×(1/1000)的2倍以下的尺寸时特别有利。此处设为2倍是由于间距宽度为线宽和间隙宽度的合计。

即，所述间距宽度P在满足

P≤2R时，

本发明的效果变大。

其中，在上述中，

k：0.61(根据Rayleigh的分辨极限)

λ：用于曝光的波长(nm)

NA：用于曝光的曝光装置的光学系统的数值孔径。

(第8方式)

并且，在间距宽度P(μm)为6(μm)以下时，发明的效果显著。例如，在膜图案202p的线宽W_L或间隙宽度W_S均小于3μm时，本发明的效果特别显著。即，如果考虑到一般使用的曝光装置的波长范围为365～436nm(中央值400nm)，并且光学系统的NA为0.08，在要实现间距宽度P≤6μm的细微图案时，能够得到显著的效果。并且，在要实现间距宽度P≤5μm的细微图案时，能够得到更显著的效果。

(第9方式)

在以往的使用所谓的二元掩模在被加工体202上形成线与间隙图案的方法中，在线与间隙图案的间距宽度P较大时不会产生分辨上的问题。另一方面，根据本实施方式，与使用二元掩模在被加工体202上形成线与间隙图案的以往方法相比，能够增大到达至抗蚀剂膜203的光强度，并且能够适当选择曝光条件和半透光膜的透射率这样的双方条件来进行该光强度分布的控制，因此能够制造比以往具有更高的生产率的光掩模。

即，设使用在透明基板101上具有包含由遮光膜形成的线宽M_L1的线部分、和由透明基板101露出而形成的间隙宽度M_S1的间隙部分，且间距宽度P₁＞2R的线与间隙图案的光掩模进行曝光，在抗蚀剂膜203上形成线宽等于M_L1、间隙宽度等于M_S1的线与间隙图案的抗蚀剂图案203p时的曝光装置的光的照射光量为标准照射光量E_S时，

在曝光时应用的曝光条件的确定中，能够通过应用比标准照射光量E_S小的有效照射光量E_E来设计光掩模。能够利用该设计制造光掩模。

其中R(μm)＝k×(λ/NA)×1/1000

k：0.61

λ：用于所述曝光的波长的中央值(nm)

NA：用于所述曝光的曝光装置的数值孔径。

以往，在间距宽度P超过分辨极限R的2倍的线与间隙图案中，由于上述的光掩模的透射光量不足而造成的分辨不良的问题基本不会成为问题。本发明人研究了即使在更细微化的线与间隙图案中，也能够形成足以作为蚀刻掩模的形状的抗蚀剂图案203p的光掩模100。并且，作为其解决手段，发现了使用用于光掩模100的转印用图案102p的半透光膜的光透射率和光掩模100进行曝光时的曝光条件的选择。在本方式中，进一步发展该手段，提出了如下方法：相比以往进一步减少照射光量，并且进行细微的图案转印。

此处，遮光膜是指光学浓度OD为3.0以上的膜。与以往用于所谓的二元掩模的遮光膜相同。

此外，具有间距宽度P₁＞2R的线与间隙图案的光掩模(线宽M_L1、间隙宽度M_S1)是指间距宽度(线宽+间隙宽度)为根据Rayleigh的公式得到的分辨极限的2倍以上的转印用图案的光掩模，该光掩模用于将这种线与间隙图案形成到被加工体202上。该间距宽度P₁大于上述Rayleigh的公式中的2R。优选的是，能够将间距宽度P₁设为8μm以上、10μm左右。此外，优选线宽M_L1、间隙宽度M_S1大于上述Rayleigh的公式中的分辨极限R(M_L1＞R、M_S1＞R)。

例如，优选线宽M_L1和间隙宽度M_S1均为3μm以上、6μm以下。

能够使用具有这种线与间隙图案的光掩模，在抗蚀剂膜202上进行曝光，得到线宽R_L1等于M_L1、间隙宽度R_S1等于M_S1的线与间隙图案的抗蚀剂图案203p。在将此时的照射光量设为标准照射量E_S时，根据本实施方式，能够利用小于标准照射量E_S的标准照射量E_E，得到期望的线与间隙图案的抗蚀剂图案203p。

另外，在上述中，将用于曝光装置的光学系统的条件、和用于形成抗蚀剂图案203p的抗蚀剂显影条件等设为恒定。此外，还能够将照射光的波长范围设为相同。

即，能够通过将形成光掩模的图案的膜设为半透光性，改变曝光装置的必要的照射量。

(第10方式)

在为了设定转印用图案102p的线宽M_L、间隙宽度M_S和透射率而实施了上述工序的光掩模设计工序后，能够通过实施光刻工序制造上述光掩模100。图5是示出本实施方式的光掩模100的制造工序的流程图。

首先，准备在透明基板101上依次层叠有半透光膜102和抗蚀剂膜103的光掩模用坯体100b。并且，利用激光描绘机等对光掩模用坯体100b进行描绘，使抗蚀剂膜103部分地感光(图5(a))。接着，对抗蚀剂膜103提供显影液来实施显影，形成覆盖转印用图案102p的线部分的形成预定区域的抗蚀剂图案103p(图5(b))。接着，以所形成的抗蚀剂图案103p作为掩模，对光学膜102进行蚀刻来形成转印用图案102p(图5(c))。然后，去除抗蚀剂图案103p，完成本实施方式的光掩模100的制造(图5(d))。

另外，透明基板101构成为由例如石英(SiO₂)玻璃，或包含SiO₂、Al₂O₃、B₂O₃、RO(R为碱土类金属)、R₂O(R₂为碱金属)等的低膨胀玻璃等构成的平板。对透明基板101的主面(表面和背面)进行研磨等使其平坦且平滑地构成。能够使透明基板101为例如一边为500mm～1300mm左右的方形。能够使透明基板101的厚度为例如3mm～13mm左右。

另外，半透光膜102能够利用包含铬(Cr)的材料，例如氮化铬(CrN)、氧化铬(CrO)、氮氧化铬(CrON)、氟化铬(CrF)等铬化合物等，或者金属硅化物(MoSix、MoSiO、MoSiN、MoSiON、TaSix等)形成。

此外，抗蚀剂膜103能够利用正性光抗蚀剂形成。此时，能够使用例如狭缝涂布机(Slit coater)或旋转涂布机(Spin coater)等的方法。

(第11方式)

能够实施如下的图案转印方法：使用利用第1～10中的任意一个方式所记载的制造方法制成的光掩模100，利用具有i线～g线的波长范围的照射光，应用有效照射光量E_E，向形成在被加工体202上的抗蚀剂膜203转印转印用图案102p。

(第12方式)

能够实施如下的图案转印方法：在曝光装置进行所述标准照射光量E_S的照射时，以曝光装置的最大照度L进行照射面积S的照射时所需的照射时间为标准照射时间T_S时，

通过使用曝光装置，应用比标准照射量E_S小的有效照射量E_E，利用比标准照射时间T_S小的有效照射时间T_E，照射所述照射面积S。

(第13方式)

能够实施如下的图案转印方法：在使用第10方式所记载的制造方法制成的光掩模100，向形成在被加工体202上的抗蚀剂膜203转印转印用图案102p的图案转印方法中，包含如下工序：根据所确定的曝光条件，确定使用曝光装置向光掩模100照射光的照射时间和照度，应用所确定的照射时间和照度进行曝光。

(第14方式)

能够实施如下的图案转印方法：使用在透明基板101上具有包含由遮光膜形成的线宽M_L1的线部分、和由透明基板101露出而形成的间隙宽度M_S1的间隙部分，且间距宽度P₁＞2R的线与间隙图案的光掩模进行曝光，在形成于被加工体202上的抗蚀剂膜203上形成线宽等于M_L1、间隙宽度等于M_S1的线与间隙图案的抗蚀剂图案时的曝光装置的光的照射光量为标准照射光量E_S时，

使用在透明基板101上具有包含由半透光膜形成的线宽M_L的线部分、和由透明基板101露出而形成的间隙宽度M_S的间隙部分，且间距宽度P的线与间隙图案的光掩模100，应用比标准照射光量E_S小的有效照射光量E_E进行曝光，在抗蚀剂膜203上形成线宽等于M_L、间隙宽度等于M_S的线与间隙图案的抗蚀剂图案。

其中R(μm)＝k×(λ/NA)×1/1000

k：0.61

λ：用于所述曝光的波长的中央值(nm)

NA：用于所述曝光的曝光装置的数值孔径。

(第15方式)

在第12方式的图案转印方法中，能够将间距宽度P设为6μm以下。即，如果考虑到一般使用的曝光装置的波长范围为365～436nm(中央值400nm)，并且光学系统的NA为0.08，在要实现间距宽度P≤6μm的细微图案时，能够得到显著的效果。并且，在要实现间距宽度P≤5μm的细微图案时，能够得到更显著的效果。

(第16方式)

能够通过第11～第15中的任意一个方式所记载的图案转印方法制造显示装置。

以往，在被加工体202上形成线与间隙图案时，使用了具备具有遮光部和透光部的线与间隙图案作为转印用图案的光掩模。此时，不存在线部分的透射率这样的变量，实质上将透射率考虑为零进行了设计。

但是，在本实施方式中，不将该部分的透射率设为零、而设为预定范围内的变量，由此能够将可设计的线与间隙图案的自由度增大得非常大。并且，能够通过将图案的透射率设为变量，自由地选择作为确定光掩模100的透射光具有的光强度分布曲线的另一个要素的曝光装置的曝光条件(照度、照射时间)。即，为了在被加工体202上实现要得到的线与间隙图案的形状，在确定对抗蚀剂膜203进行曝光的光强度分布时，能够通过光掩模100具有的转印用图案102p的线部分的透射率和曝光装置的曝光条件的组合，选择最佳条件。

另外，上述第1～16方式所记载的各种方法优选能够在制造显示装置的像素电极的情况下使用。该像素电极能够通过对由ITO或IZO构成的透明导电膜进行图案形成而得到。

【实施例】

对被加工体(此处为ITO透明导电膜)进行湿蚀刻，加工线与间隙图案，形成了由间距宽度P＝5μm(线宽W_L＝2.5μm、间隙宽度W_S＝2.5μm)的线与间隙构成的膜图案。根据湿蚀刻条件，此处，将侧蚀刻宽度α设为了0.5μm。另外，在以下的仿真中应用的条件与在图1～图3中说明的条件相同。此外，在以下的记载中，关于曝光装置的照射光量，将基准照射量标准化为100mJ/cm²。

(比较例)

首先，作为比较例，示出基于具有对遮光膜(光学浓度3.0以上)进行图案形成而形成的线与间隙图案作为转印用图案(参照图6)的光掩模的曝光仿真结果(参照图7)。

图7(a)是使用在基于遮光膜的线与间隙图案中设为间距宽度P₁＝8μm(M_L1＝4.5μm、M_S1＝3.5μm)的转印用图案，要在被加工体上形成目标线宽(W_L1＝W_S1＝4μm)时的抗蚀剂图案的截面形状。将此时应用的照射光量设为E_S＝100mJ/cm²。此外，侧蚀刻宽度α恒定，不依赖于图案的间距宽度P，因此α＝0.5μm。

另外，此处使用的曝光光为i线～g线，波长的中央值为400nm。此外，待使用的曝光装置的NA(数值孔径)为0.08，因此根据Rayleigh的公式，分辨极限R的值为：

R＝k×(λ/NA)×(1/1000)＝3.05

k：0.61(根据Rayleigh的分辨极限)。

与此相对，上述P₁为8μm，因此比分辨极限R的值的2倍大。

此外，为了在被加工体上形成线宽精度高的线与间隙图案的抗蚀剂图案，设为

抗蚀剂图案的线宽R_L＝光掩模的线宽M_L，抗蚀剂图案的间隙宽度R_M＝光掩模的间隙宽度M_S。

根据图7(a)，示出了可足以用作蚀刻掩模的抗蚀剂图案。接着，图7(b)～(d)示出使间距宽度P每1μm地逐渐减小(对线与间隙图案进行细微化)时的抗蚀剂图案形状的变化。曝光条件是恒定的。随着图案细微化，抗蚀剂图案形状平坦化，振幅变小，并且间隙部分中的分离不充分。

在图7(d)中，在线宽M_L＝3.0(＝2.5+0.5)μm、间隙宽度M_S＝2.0(＝2.5-0.5)μm时，抗蚀剂图案完全分离不良，成为不能用作线与间隙图案的蚀刻掩模的状态。

(实施例)

此处，为了补充到达至抗蚀剂膜的光量不足，以下针对控制曝光条件和转印用图案的光透射率来进行了掩模设计的情况进行说明。

此处，在图8中示出通过变更曝光装置的照度或照射时间来增加了照射光量时的抗蚀剂图案的截面形状。即，根据图7(d)的状态可知，在增加照射量，对能够形成线宽R_L＝间隙宽度R_S＝2.5μm的抗蚀剂图案的照射光量进行了仿真时，可以设为125mJ/cm²的条件，即将照射光设为1.25倍。

但是，为了用已有的曝光装置(不增加照度地)实现光量补足，必须将照射节拍时间设为1.25倍，从而生产效率大幅度降低。

接着，图9示出在光掩模具有的转印用图案中使用了半透光膜时得到的抗蚀剂图案形状。将此处示出的半透光型的转印用图案设为与对形成在透明基板上的半透光膜进行图案形成而形成的图案相同，作为原材料，例如使用由金属硅化物或其化合物构成的半透光膜。

图9(a)～(f)示出在令用于转印用图案的线部分的半透光膜的透射率在3％～20％的范围内变化时的抗蚀剂图案形状的变化。并且，此处，将半透光膜具有的曝光光的相移量全部设为了40度。

根据图9(a)，可知在将半透光膜的透射率设为了3％时，在相对于基准照射量E_S增加了2.5％的照射量中，抗蚀剂图案的线部分分离，从而能够用作蚀刻掩模。并且，可知能够通过组合半透光膜的光透射率和曝光装置的照射条件，利用小于基准照射量E_S的照射量(有效照射量E_E)，形成良好形状的抗蚀剂图案。

<本发明的其他实施方式>

以上，对本发明的实施方式进行了具体说明，但是本发明不限于上述实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。

例如，本发明还适合应用于如下的光掩模的制造方法：该光掩模具有通过对形成在透明基板上的半透光膜进行图案形成而形成的、由透光部和半透光部构成的转印用图案，即在被转印体上的抗蚀剂膜上形成存在抗蚀剂剩余膜的部分和不存在抗蚀剂剩余膜的部分的光掩模的制造方法。具体而言，能够合适地应用于在被加工体上形成间距宽度P为6μm以下的线与间隙图案的情况。在上述情况下，与透光部对应，在被转印体上形成不存在抗蚀剂剩余膜的部分，与半透光部对应，形成存在抗蚀剂剩余膜的部分。

并且，例如本发明不限于利用正性抗蚀剂形成被转印体上的抗蚀剂膜的情况，还适合应用于通过负(negative)性抗蚀剂形成的情况。但是，抗蚀剂膜优选利用正性抗蚀剂形成。

如上所述，本发明的光掩模特别恰当应用于例如通过具有i线～g线的波长范围的曝光装置进行曝光的情况。此外，作为曝光装置，能够合适使用例如投影曝光机。但是，本发明的光掩模不限于这些方式，还适合应用于通过具有其他波长范围的曝光装置进行曝光的情况。

如上所述，例如在形成用于VA方式、IPS方式的液晶显示装置的像素电极用的线与间隙图案时适合应用本发明的光掩模。但是，还适合应用于使用光刻技术制造其他方式的液晶显示装置、或显示装置以外的装置的情况。

在上述实施方式中，要得到的线与间隙图案的具体线宽W_L、间隙宽度W_S的值没有限制，但是优选设为例如0.8W_L≤W_S≤1.2W_L。从描绘时的线宽控制和侧蚀刻宽度α、掩模偏置(mask bias)β的设计自由度的观点出发，优选线宽和间隙宽度的尺寸不极端偏离。

根据以上可知，根据本发明，能够利用LCD用曝光装置，使用i线～g线的曝光光，并且不减少曝光照射量、不降低生产效率地在被加工体上形成以往不能分辨的细微的线与间隙图案。

Claims (17)

1.一种光掩模的制造方法，该光掩模在透明基板上具有包含间距宽度P的线与间隙图案的转印用图案，所述线与间隙图案具有由形成在所述透明基板上的半透光膜构成的线部分和由所述透明基板露出而形成的间隙部分，

该光掩模通过使用了曝光装置和所述光掩模的曝光，在形成在被加工体上的抗蚀剂膜上转印所述转印用图案而形成线与间隙的抗蚀剂图案，

通过将所述抗蚀剂图案用作掩模的蚀刻，在所述被加工体上形成线宽W_L、间隙宽度W_S的线与间隙的膜图案，

在该光掩模的制造方法中，其特征在于，

确定基于蚀刻所述被加工体时的蚀刻条件的侧蚀刻宽度α，

根据所述侧蚀刻宽度α、所述膜图案的线宽W_L和间隙宽度W_S，确定所述转印用图案的线宽M_L、间隙宽度M_S，

并且，确定在所述曝光时应用的曝光条件和所述半透光膜的光透射率，以便通过使用所述光掩模的所述曝光、和所述蚀刻，在所述被加工体上形成线宽W_L、间隙宽度W_S的线与间隙的所述膜图案，所述光掩模具有所确定的所述线宽M_L、间隙宽度M_S的所述转印用图案。

2.根据权利要求1所述的光掩模的制造方法，其特征在于，

根据在所述曝光时应用的曝光条件的确定，确定所述半透光膜的光透射率。

3.根据权利要求1所述的光掩模的制造方法，其特征在于，

根据所述半透光膜的光透射率的确定，确定在所述曝光时应用的曝光条件。

4.根据权利要求1所述的光掩模的制造方法，其特征在于，

根据所述侧蚀刻宽度α、所述膜图案的线宽W_L和间隙宽度W_S，确定所述抗蚀剂图案的线宽R_L、间隙宽度R_S，

根据所述抗蚀剂图案的线宽R_L、间隙宽度R_S，确定所述转印用图案的线宽M_L、间隙宽度M_S。

5.根据权利要求1所述的光掩模的制造方法，其特征在于，

所述抗蚀剂图案的线宽R_L、间隙宽度R_S分别与所述转印用图案的线宽M_L、间隙宽度M_S相等。

6.根据权利要求1所述的光掩模的制造方法，其特征在于，

所述半透光膜的光透射率对于i线为1％～30％。

7.根据权利要求1所述的光掩模的制造方法，其特征在于，

所述半透光膜的相移量对于i线为90度以下。

8.根据权利要求1所述的光掩模的制造方法，其特征在于，

所述间距宽度P满足下式，其单位为μm：

P≤2R，

其中R＝k×(λ/NA)×1/1000

k：0.61

λ：用于所述曝光的波长的中央值，单位为nm

NA：用于所述曝光的曝光装置的光学系统的数值孔径。

9.根据权利要求1所述的光掩模的制造方法，其特征在于，

所述间距宽度P为6μm以下。

10.根据权利要求1所述的光掩模的制造方法，其特征在于，

制造如下的光掩模：

设使用在透明基板上具有包含由遮光膜形成的线宽M_L1的线部分和由所述透明基板露出而形成的间隙宽度M_S1的间隙部分，且间距宽度P₁＞2R的线与间隙图案的光掩模进行曝光，在所述抗蚀剂膜上形成线宽等于M_L1、间隙宽度等于M_S1的线与间隙的抗蚀剂图案时曝光装置的光的照射光量为标准照射光量E_S时，

在所述曝光时应用的曝光条件的确定中，应用比标准照射光量E_S小的有效照射光量E_E，

其中R＝k×(λ/NA)×1/1000，所述R的单位为μm

k：0.61

λ：用于所述曝光的波长的中央值，单位为nm

NA：用于所述曝光的曝光装置的数值孔径。

11.根据权利要求9所述的光掩模的制造方法，其特征在于，

所述光掩模的制造方法具有以下工序：利用光刻法对形成在所述透明基板上的所述半透光膜进行图案形成，形成所确定的所述线宽M_L、间隙宽度M_S的所述转印用图案。

12.一种图案转印方法，其特征在于，

使用利用权利要求11所记载的制造方法制成的光掩模，利用具有i线～g线的波长范围的照射光，应用所述有效照射光量E_E，向形成在所述被加工体上的所述抗蚀剂膜转印所述转印用图案。

13.根据权利要求12所述的图案转印方法，其特征在于，

在曝光装置进行所述标准照射光量E_S的照射时，以所述曝光装置的最大照度L进行照射面积S的照射时所需的照射时间为标准照射时间T_S的情况下，

通过使用所述曝光装置，应用比所述标准照射量E_S小的有效照射量E_E，利用比标准照射时间T_S短的有效照射时间T_E，照射所述照射面积S。

14.一种图案转印方法，使用利用权利要求10所记载的制造方法制成的光掩模，向形成在所述被加工体上的所述抗蚀剂膜转印所述转印用图案，在该图案转印方法中，其特征在于，包含如下工序：

根据所确定的所述曝光条件，确定使用所述曝光装置向所述光掩模照射光的照射时间和照度，

应用所确定的所述照射时间和照度进行曝光。

15.一种图案转印方法，其特征在于，

设使用在透明基板上具有包含由遮光膜形成的线宽M_L1的线部分和由所述透明基板露出而形成的间隙宽度M_S1的间隙部分，且间距宽度P₁＞2R的线与间隙图案的光掩模进行曝光，在形成在被加工体上的抗蚀剂膜上形成线宽等于M_L1、间隙宽度等于M_S1的线与间隙的抗蚀剂图案时曝光装置的光的照射光量为标准照射光量E_S时，

使用在所述透明基板上具有包含由半透光膜形成的线宽M_L的线部分和由所述透明基板露出而形成的间隙宽度M_S的间隙部分，且间距宽度为P的线与间隙图案的光掩模，应用比所述标准照射光量E_S小的有效照射光量E_E进行曝光，在所述抗蚀剂膜上形成线宽等于M_L、间隙宽度等于M_S的线与间隙的抗蚀剂图案，

其中R＝k×(λ/NA)×1/1000，所述R的单位为μm

k：0.61

λ：用于所述曝光的波长的中央值，单位为nm

NA：用于所述曝光的曝光装置的数值孔径。

16.根据权利要求15所述的图案转印方法，其特征在于，

所述间距宽度P为6μm以下。

17.一种显示装置的制造方法，其特征在于，使用了权利要求12～16中的任意一项所记载的图案转印方法。

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