CN108594594B - 显示装置制造用光掩模、以及显示装置的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种显示装置制造用光掩模，其能够在被转印体上稳定地形成微细的孔图案。该显示装置制造用光掩模构成为在透明基板上具有转印用图案，转印用图案包括：由四边形的透光部构成的主图案；由配置于主图案的周边的相移部构成的辅助图案；以及形成于主图案和辅助图案以外的范围的低透光部，当在主图案的周边定义包围主图案的、规定宽度的正八边形带时，辅助图案构成正八边形带的至少局部，将转印用图案所包括的多个主图案之一设为第一主图案，与第一主图案不同的第二主图案配置于接近第一主图案的位置，在构成包围第一主图案的正八边形带的八个区块中的、面对第二主图案侧的至少一个区块具有缺失的辅助图案配置于第一主图案的周边。

Description

显示装置制造用光掩模、以及显示装置的制造方法

技术领域

本发明涉及用于制造电子器件的光掩模，特别是在制造显示装置(平板显示器：FPD)时使用的适宜的光掩模。

背景技术

专利文献1中记载有适合显示装置制造用模的曝光环境、且能够稳定地转印微细的图案的光掩模。

另外，专利文献2中记载有关于半导体集成电路装置的制造所使用的微细图案形成用的光掩模，且用于将孤立图案和密集图案同时微细化的方法。

专利文献1：日本特开2016-024264号公报

专利文献2：日本特开2006-338057号公报

在包括液晶显示装置(liquid crystal display)、有机EL(OrganicElectroluminescence：有机发光)显示装置等的显示装置中，期望更亮且省电，并且期望提高高清晰度、高速显示、宽视角之类的显示性能。

例如，就上述显示装置所使用的薄膜晶体管(Thin Film Transistor：TFT)而言，在构成TFT的多个图案中，若形成于层间绝缘膜的接触孔不具有使上层以及下层的图案可靠地连接的作用，则不能保证准确的动作。另一方面，例如为了形成为极力使液晶显示装置的开口率变大而变亮、省电的显示装置，期望随着需求接触孔的直径充分小等显示装置的高密度化的要求，孔图案的直径也微细化(例如不足3μm)。例如，需要直径为0.8μm以上且2.5μm以下、进一步需要直径为2.0μm以下的孔图案，具体而言，考虑也期望形成具有0.8μm～1.8μm的直径的图案。

然而，与显示装置相比，在集成度较高、且图案的微细化显著发展的半导体装置(LSI)制造用光掩模的领域中，为了得到较高的解析度，在曝光装置中应用高数值孔径NA(例如超过0.2)的光学系统，存在曝光用光的短波长化发展的经过。其结果是，在该领域中，大多使用KrF、ArF的准分子激光(分别为248nm、193nm的单一波长)。

另一方面，在显示装置制造用的光刻领域中，为了提高解析度，一般不应用上述那样的方法。例如在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0.08～0.12左右，即使展望未来，也是0.20以下，例如处于应用0.08～0.15左右的环境。另外，曝光用光源也大多使用有i线、h线、或者g线，且主要使用包含这些的宽波长光源，由此，得到用于照射大面积的光量，重视生产效率、成本的趋势较强。

另外，在显示装置的制造中，也如上述那样，图案的微细化要求增高。这里，对于将半导体装置制造用的技术原封不动地应用于显示装置的制造而言，存在几个问题。例如，向具有高NA(数值孔径)的高分辨率的曝光装置进行的转换需要较大的设备投资，不能得到与显示装置的价格的匹配性。另外，针对曝光波长的变更(以单一波长来使用ArF准分子激光那样的短波长)，若应用于具有大面积的显示装置，则除了生产效率降低之外，在需要相当多的设备投资方面是不良情况。换句话说，在追求以往所没有的图案的微细化的另一方面，不能失去现有的优点亦即成本、效率，这方面成为显示装置制造用光掩模的问题点。

本发明的发明人提出一种光掩模，其具有：主图案，其由透光部构成；辅助图案，其配置于该主图案附近、由对规定波长的光进行相移的相移部构成；以及低透光部，其形成于除该主图案以及辅助图案以外的范围(专利文献1)。该光掩模能够当在显示面板基板等被转印体上稳定地形成微细的孤立孔时有效地使用。

另一方面，本发明的发明人发现如下新课题：随着显示装置的结构变得更加复杂，转印用图案的设计也变得复杂，即使使用专利文献1记载的光掩模也不能充分消除。例如，当在被转印体上相互具有规定的近距离地配置多个孔图案从而形成密集图案的情况下，光掩模上的转印用图案中，各个主图案所具有的辅助图案彼此接近。在该情况下，本来不将转印作为目的的辅助图案的透射光在被转印体上损失抗蚀剂厚，产生妨碍作为目的的转印图像形成的风险。这里，密集图案是指在被转印体上两个以上孔图案接近配置的图案，因此，指在光掩模上两个以上主图案接近配置的图案。接近配置的图案是指在曝光环境下，光掩模上的、孔形成用图案处于相互具有光学影响程度的距离的图案。在本申请说明书中，除了在主图案彼此处于接近的位置的情况之外、在包括在附随主图案的辅助图案彼此处于接近的位置的情况下，有时也存在称为接近配置的图案。

专利文献2中记载有如下光掩模：利用使用环带照明的缩小投影曝光系统进行曝光，从而用于半导体集成电路装置的制造。其中，记载有如下：在具有包围开口部的轮廓移相器的图案中，在与相邻的图案分别对应的轮廓移相器彼此的间隔变小的情况下，将该各轮廓移相器彼此结合从而形成为一个相位移相器。具体而言，如图15所示，当用四个轮廓移相器711、712、713分别包围开口图案721、722、723的周围时，在开口图案722和开口图案723的间隔较小的情况下，轮廓移相器714成为开口图案722和开口图案723这两方共有的轮廓移相器。而且，专利文献2记载的光掩模能够同时使孤立空白图案和孤立线图案或者密集图案微细化从而有用。

但是，根据本发明的发明人的研究，发现若在显示装置制造用光掩模使用专利文献2所记载的方法，则未必有用。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种在制造显示装置的情况下，能够在被转印体上稳定地形成微细的孔图案的显示装置制造用光掩模。

(第一方式)

本发明的第一方式是一种显示装置制造用光掩模，其在透明基板上具有转印用图案，其特征在于，

上述转印用图案包括：

主图案，其由四边形的透光部构成；

辅助图案，其由配置于上述主图案的周边的相移部构成；以及

低透光部，其形成于除上述主图案和上述辅助图案以外的范围，

当在上述主图案的周边定义包围上述主图案的、规定宽度的正八边形带时，上述辅助图案构成上述正八边形带的至少局部，

在将上述转印用图案所包括的多个上述主图案之一设为第一主图案时，与上述第一主图案不同的第二主图案配置于接近上述第一主图案的位置，

在构成包围上述第一主图案的上述正八边形带的八个区块中的、面对上述第二主图案侧的一个区块具有缺失的辅助图案配置于上述第一主图案的周边。

(第二方式)

本发明的第二方式是上述第一方式所记载的显示装置制造用光掩模，其特征在于，

在将上述主图案的直径设为W1时，上述转印用图案在被转印体上形成直径W2的孔图案作为上述主图案的转印图像，其中W1≥W2。

(第三方式)

本发明的第三方式是上述第一或第二方式所记载的显示装置制造用光掩模，其特征在于，

在将上述第一主图案和上述第二主图案的排列方向设为X方向时，上述第一主图案的X方向的尺寸小于上述第一主图案的与上述X方向垂直的Y方向的尺寸。

(第四方式)

本发明的第四方式是上述第一～第三方式中任一项所记载的显示装置制造用光掩模，其特征在于，

上述转印用图案包括三个以上的上述主图案在X方向、在与上述X方向垂直的Y方向、或者在上述X方向以及上述Y方向规则排列的密集图案，上述转印用图案对于构成上述密集图案的主图案而言，分别具有使上述八个区块中的、面对其他主图案侧的至少一个区块缺失的上述辅助图案。

(第五方式)

本发明的第五方式是上述第一～第四方式中任一项所记载的显示装置制造用光掩模，其特征在于，

上述相移部是在上述透明基板上形成有相移膜而成的，上述相移膜相对于曝光用光的代表波长的透射率为20％～80％，并且上述相移膜使上述曝光用光的相位偏移大致180度。

(第六方式)

本发明的第六方式是上述第一～第五方式中任一项所记载的显示装置制造用光掩模，其特征在于，

上述低透光部是相对于曝光用光的光学浓度OD为2以上的遮光部。

(第七方式)

本发明的第七方式是一种显示装置的制造方法，其特征在于，包括：

准备上述第一～第六方式中任一项所记载的光掩模的工序；和

使用数值孔径(NA)为0.08～0.15、具有包括i线、h线以及g线中至少任一种的曝光用光源的曝光装置，对上述转印用图案进行曝光，在被转印体上形成直径W2为0.8μm～3.0μm的孔图案的工序。

根据本发明，能够在制造显示装置的情况下，在被转印体上稳定地形成微细的孔图案。

附图说明

图1是表示专利文献1中记载的光掩模的转印用图案的主要部分的图，图1的(a)是俯视示意图，图1的(b)是图1的(a)的A-A位置的剖视示意图。

图2的(a)～(c)是表示参考例1～3的光掩模的图案的俯视图。

图3是表示参考例1～3的模拟结果的图。

图4是表示将参考例3的主图案相互接近地配置的情况的俯视图。

图5的(a)是对第一主图案和第二主图案充分分离的情况进行例示的俯视图，图5的(b)是对在该情况下形成于被转印体上的抗蚀图案的构造进行例示的剖视图。

图6的(a)是对第二主图案相对于第一主图案接近的情况进行例示的俯视图，图6的(b)是对在该情况下形成于被转印体上的抗蚀图案的构造进行例示的剖视图。

图7对本发明的实施方式所涉及的显示装置制造用光掩模所具备的转印用图案的主要部分进行例示的图，图7的(a)是俯视示意图，图7的(b)是图7的(a)的B-B位置的剖视示意图。

图8是表示将配置于主图案的周围的辅助图案划分为八个区块的例子的俯视图。

图9是对在应用了本发明的实施方式所涉及的光掩模的转印用图案的情况下形成于被转印体上的抗蚀图案的构造进行例示的剖视图。

图10的(a)～(e)是表示参考例4～8的光掩模的图案的俯视图。

图11的(f)～(i)是表示实施例1～4的光掩模的图案的俯视图。

图12是表示本发明的实施方式中的参考例和实施例的模拟结果的图。

图13是表示包括赋予有掩模偏置β2的主图案的光掩模的转印用图案的例子的俯视图。

图14的(a)～(f)是对可应用于本发明的实施方式的光掩模的制造方法的一个例子进行说明的工序图。

图15是表示专利文献2所记载的光掩模的图案的俯视图。

附图标记说明：

1(1a、1b)…主图案；2(2a、2b)…辅助图案；3…低透光部；4…透光部；5…相移部；10…透明基板；11…相移膜；12…低透光膜。

具体实施方式

[具有辅助图案的、孔图案形成用光掩模的设计]

图1示出专利文献1所记载的光掩模的转印用图案的主要部分，图1的(a)是俯视示意图，图1的(b)是图1的(a)的A-A位置的剖视示意图。

图示的光掩模的转印用图案具有由透光部构成的主图案1、以及在主图案1周边包围主图案1而配置的辅助图案2。辅助图案2附随于主图案1而配置于主图案1的周围。

另外，在透明基板10上形成有相移膜11和低透光膜12。主图案1由透明基板10露出的透光部4构成，辅助图案2由透明基板10上的相移膜11露出的相移部5构成。另外，低透光部3分别包围主图案1以及辅助图案2。

低透光部3由形成于透明基板10上的相移膜11和低透光膜12的层叠膜构成。低透光部3也能够由形成于透明基板10上的低透光膜12的单层膜构成。换句话说，低透光部3由至少形成有低透光膜12的部分构成。在图示的转印用图案中，形成有主图案1以及辅助图案2的范围以外的范围成为低透光部3。

相移膜11具有将处于i线～g线的波长范围内的代表波长的曝光用光偏移大致180度的相移量。即，辅助图案2具有利用该相移膜11将透射光的相位反转的作用。另外，相对于上述代表波长的曝光用光，相移膜11具有T1(％)的透射率。

根据专利文献1可明确：使用具备上述转印用图案的光掩模进行在被转印体上形成孔图案的光学模拟，结果与二元掩模、没有辅助图案的相移掩模相比，在Eop(为了将目标尺寸的图案形成在被转印体上所必需的曝光用光量)、DOF(Depth of Focus：焦点深度)等中发挥优异的性能。

本发明的发明人为了进一步在被转印体上形成微细的图案，针对图2的(a)～(c)所示的光掩模进行光学模拟。这里，将图2的(a)的光掩模设为参考例1，将图2的(b)所示的光掩模设为参考例2，将图2的(c)所示的光掩模设为参考例3。然后，使用具有由直径W1为2.0μm的孔图案构成的主图案的、参考例1～3的各光掩模，在被转印体(显示面板基板等)上的正型光致抗蚀剂(Positive type photoresist)进行形成与直径W2(这里为1.5μm)的孔图案相当的转印图像的模拟。

此外，如上所述，将光掩模上的直径W1相对于被转印体上的目标直径W2设为W1≥W2(优选W1＞W2)。这里，若将掩模偏置(Mask bias)β1(μm)设为β1＝W1-W2，则这里，将β1设为0.5(μm)。

模拟的条件如下。

(参考例1)

在参考例1中，如图2的(a)所示，使用由二元掩模构成的光掩模，将被低透光部(遮光部)3包围的、由直径W1＝2μm的正方形的透光部构成的孔图案设为主图案1。

(参考例2)

在参考例2中，如图2的(b)所示，使用由半色调型相移掩模构成的光掩模，将被曝光用光的透射率为5.2％、相移量180度的相移部5包围的、由直径W1＝2μm的正方形的透光部构成的孔图案设为主图案1。

(参考例3)

在参考例3中，如图2的(c)所示，使用由带辅助图案的相移掩模构成的光掩模，将由直径W1＝2μm的正方形的透光部构成的孔图案设为主图案1，成为正八边形带的辅助图案2包围其周边的结构。另外，辅助图案2由曝光用光的透射率为45％、相移量为180度的相移部构成，主图案1和辅助图案2以外的范围由光学浓度为OD≥2的低透光部(遮光部)3构成。将主图案1的中心和辅助图案2的宽度方向中心位置的距离(L)设为3.25μm，将辅助图案2的宽度(d)设为1.3μm。参考例3的光掩模以专利文献1所记载的结构为基础进行设计。

使用与上述参考例1～3对应的各个光掩模，在被转印体上形成宽度W2＝1.5μm的孔图案。

模拟的曝光条件如下。

曝光装置的光学系统的数值孔径NA为0.1，相干因子(Coherence factor)σ为0.5。另外，对于曝光用光源而言，使用包括i线、h线、g线全部的光源(宽波长光源)，强度比为g：h：i＝1：1：1。

光掩模的光学评价项目如下。

(1)焦点深度(DOF)

在曝光时产生散焦的情况下，在被转印体上，相对于目标CD的CD变动是用于成为规定范围(例如±10％)内的焦点深度，期望该数值较大。若DOF的数值较高，则不易受到被转印体(例如显示装置用的面板基板)的平坦度的影响，能够可靠地形成微细的图案，从而抑制该CD偏差。在本申请的模拟中，作为DOF的值，以目标CD±10％为基准。这里，CD是Critical Dimension的缩写，用于意味图案宽度。显示装置制造用的光掩模与半导体装置制造用的光掩模相比，尺寸较大，另外，被转印体(显示器面板基板等)的尺寸也大，无论何种情况，完全平坦都较困难，因而提高DOF的数值的光掩模的意义较大。

(2)掩模误差增大系数(MEEF：Mask Error Enhancement Factor)

是表示形成于被转印体上的图案的CD误差与光掩模上的CD误差的比率的数值，MEEF越低则越能减少形成于被转印体上的图案的CD误差。显示装置的规格进化，要求图案的微细化，并且需要具有接近曝光装置的分辨率极限的尺寸的图案的光掩模，因而在显示装置制造用光掩模中，今后重视MEEF的可能性也较高。

(3)Eop

在显示装置制造用的光掩模中，特别是在重要的评价项目存在Eop(以下，也称为“Eop Dose”)。Eop是为了将要得到的图案尺寸形成在被转印体上所必需的曝光用光量。显示装置的制造中使用的光掩模的尺寸非常大(例如，是主表面的一边为300～2000mm左右的正方形或者长方形)。因此，若使用Eop的数值较低的光掩模，则能够提高扫描曝光的速度，从而提升生产效率。

在图3示出针对上述评价项目的具体的评价结果。

首先，若着眼于Eop，则参考例3的光掩模与参考例1和参考例2的光掩模相比，用于得到目标尺寸的孔图案的曝光量(Eop数值)变小30％以上。因此，可知若使用参考例3的光掩模，则可得到较高的生产效率。另外，参考例3的光掩模与参考例1和参考例2的光掩模相比，DOF的数值较高，MEEF的数值较低。因此，可知参考例3的光掩模在DOF、MEEF中也非常有利。

[位于相互接近的位置的孔图案的设计]

另一方面，若显示装置所需要的分辨率提高，则集成度通过每单位面积的像素数的增加而提高。因此，作为显示装置制造用光掩模的转印用图案，产生使多个主图案(孔图案)相互接近地配置的需要。以下，对包括多个主图案的密集图案的形成应用上述参考例3的光掩模的情况进行研究。

图4示出将上述参考例3中应用的图案(将主图案和形成于其周边的辅助图案组合，在本申请说明书中，也称为孔形成用图案)相互接近地配置的情况。这里，将两个主图案中的一方设为第一主图案1a，将另一方设为第二主图案1b。然后，在将第二主图案1b的位置相对于第一主图案1a从箭头方向靠近时，考察两个主图案1a、1b的重心间距离亦即孔间距P、以及形成于被转印体上的抗蚀图案的截面形状。

首先，如图5的(a)所示，在第一主图案1a和第二主图案1b充分分离的情况下(P＝12μm)，如图5的(b)所示，在被转印体上的抗蚀图案(这里是由正型的光致抗蚀剂构成的图案)20形成有分别与主图案1a、1b对应的孔图案21a、21b。

另一方面，如图6的(a)所示，在第二主图案1b相对于第一主图案1a接近的情况下(P＝8μm)，配置于各个主图案1a、1b的周围的辅助图案2a、2b彼此的距离变得极近。此时，若观察形成于被转印体上的抗蚀图案20的截面，则如图6的(b)所示，除了与主图案1a、1b对应的孔图案21a、21b之外，在它们的中间部形成有凹部22，因此产生抗蚀膜厚的较大损失。存在如下担忧：这样的抗蚀残膜的局部减少对将抗蚀图案作为蚀刻掩模进行的、加工显示装置基板的加工稳定性造成负面影响。

因此，本发明的发明人针对在Eop、DOF中具有有利的特性、并且产生上述那样的抗蚀残膜的局部减少这种不良情况的参考例3的孔形成用图案，研究能够消除该不良情况的光掩模。

＜光掩模的结构＞

接下来，对本发明的实施方式所涉及的显示装置制造用光掩模的结构进行说明。

本发明的实施方式所涉及的显示装置制造用光掩模是一种在透明基板上具有转印用图案的显示装置制造用光掩模，

上述转印用图案包括：

由四边形的透光部构成的主图案；

由配置于上述主图案的周边的相移部构成的辅助图案；以及

形成于上述主图案和上述辅助图案以外的范围的低透光部，

当在上述主图案的周边定义包围上述主图案的、规定宽度的正八边形带时，上述辅助图案构成上述正八边形带的至少局部，

在将上述转印用图案所包括的多个上述主图案之一设为第一主图案时，与上述第一主图案不同的第二主图案配置于接近上述第一主图案的位置，

在构成包围上述第一主图案的上述正八边形带的八个区块中的、面对上述第二主图案侧的一个区块具有缺失的辅助图案配置于上述第一主图案的周边。

以下，使用图7具体地进行说明。

图7示出本发明的实施方式所涉及的显示装置制造用光掩模所具备的转印用图案的主要部分，图7的(a)是俯视示意图，图7的(b)是图7的(a)的B-B位置的剖视示意图。

上述显示装置制造用光掩模(以下，也仅称为“光掩模”)例如具备转印用图案，该转印用图案通过对成膜于透明基板10上的相移膜11以及低透光膜12分别进行图案刻印而形成。该转印用图案包括主图案1(1a、1b)、以及配置于主图案1的周边的辅助图案2(2a、2b)。当定义包围主图案1的、规定宽度的正八边形带时，辅助图案2具有构成该正八边形带的至少局部的形状。

主图案1在X方向上排列有两个，其中的一方成为第一主图案1a，另一方成为第二主图案1b。在第一主图案1a的周边配置有辅助图案2a，在第二主图案1b的周边配置有辅助图案2b。此外，在图7的(a)中，虽然将左侧的主图案设为第一主图案、将右侧的主图案设为第二主图案，但将哪一个设为第一主图案都可以。

在本实施方式中，主图案1由透明基板10露出的透光部4构成，辅助图案2由透明基板10上的相移膜11露出的相移部5构成。另外，主图案1和辅助图案2以外的范围成为在透明基板10上至少形成有低透光膜12的低透光部3。

在本实施方式中，低透光部3是在透明基板10上将相移膜11和低透光膜12层叠而成的。相移膜11具有将处于i线～g线的波长范围内的代表波长的曝光用光偏移大致180度的相移量。另外，相对于上述代表波长的曝光用光，相移膜11的透射率为T1(％)。

低透光膜12相对于曝光用光的代表波长，能够具有规定的较低透射率。在本实施方式中，低透光膜12相对于处于i线～g线的波长范围内的代表波长的曝光用光，能够具有比相移膜11的透射率T1(％)低的透射率T2(％)。或者，低透光膜12也能够形成为实质上不透射曝光用光的遮光膜。

这里，在利用使用了光掩模的曝光将与光掩模的主图案1对应的微细的图案(孔图案)形成在被转印体上的情况下，若将主图案1的直径W1设为4μm以下，则能够在被转印体上形成直径W2(μm)(其中W1≥W2，更优选W1＞W2)的微细的图案。

具体而言，主图案1的直径W1(μm)优选为0.8≤W1≤4.0，更优选为1.0≤W1≤3.5。进一步，能够设为1.2＜W1≤3.0，在需要更微细化的情况下，能够设为1.2＜W1＜2.5。

另外，作为主图案1的转印图像而形成于被转印体上的孔图案的直径W2(μm)优选为0.8≤W2≤3.0，更优选为0.8≤W2≤2.5，进一步优选为0.8≤W2≤2.0、或0.8≤W2≤1.8。或者，能够形成为0.8＜W2＜2.0、或0.8＜W2＜1.8。在需要更微细化的情况下，能够形成为0.8＜W2＜1.5。

另外，本实施方式所涉及的光掩模能够以形成对显示装置的制造有用的微细尺寸的图案的目的进行使用。例如，在主图案1的直径W1为3.0(μm)以下时，可得到更显著的效果。

然而，要在被转印体上形成孔图案的光掩模(例如，上述参考例1～3)中，如上述那样赋予掩模偏置β1较有利。即，若将光掩模上的孔图案的直径设为W1、将形成于被转印体上的孔图案的直径设为W2，则也能够形成为W1＝W2，但优选为W1＞W2。例如若将β1(μm)设为偏置值(W1-W2)、且β1＞0(μm)，则偏置值β1(μm)优选为0.2≤β1≤1.0，更优选为0.2≤β1≤0.8。这样，通过将直径W1和直径W2的关系规定为偏置值β1，在被转印体上，可得到能够减少抗蚀图案的膜厚的损失等有利的效果。

此外，主图案1由四边形的图案构成，主图案1的直径W1是四边形的一边的尺寸。例如，若主图案1为正方形的图案，则主图案1的直径W1是其一边的尺寸，若主图案1为长方形的图案，则直径W1是长边的尺寸。另外，主图案1的形状是俯视主图案1时的形状。进一步，形成于被转印体上的孔图案的直径W2是对置的两条边之间的距离的、最大部分的长度。

上述那样的掩模偏置β1也能够赋予给本实施方式所涉及的光掩模。在本实施方式中，两个孔形成用图案接近规定距离而形成，由此，存在作为掩模偏置β1赋予的尺寸大于孤立图案(上述参考例1～3等)的情况。

进一步，对于本实施方式所涉及的光掩模而言，产生优选与接近配置的两个孔形成用图案的位置关系相应地、相对于X方向、以及与X方向垂直的Y方向赋予不均等的尺寸的掩模偏置的情况。因此，将这样的掩模偏置设为β2，将相对于X方向、以及与其垂直的Y方向赋予的偏置量分别设为β2(x)、β2(y)。针对掩模偏置β2的详情，后面进行叙述。

相对于具有上述转印用图案的、本实施方式的光掩模的曝光所使用的曝光用光的代表波长，主图案1和辅助图案2的相位差φ为大致180度。即，透射主图案1的上述代表波长的光、与透射辅助图案2的上述代表波长的光的相位差φ1为大致180度。大致180度意味着120～240度。上述相位差φ1优选为150～210度。

此外，本实施方式的光掩模在使用包括i线、h线、以及g线的至少一个的曝光用光时效果显著，特别优选将包括i线、h线、以及g线的宽波长光用作曝光用光。在该情况下，能够将处于i线～g线的波长范围内的任一波长作为代表波长。例如将h线作为代表波长，能够构成本实施方式的光掩模。更优选相对于上述代表波长的相位差φ1为φ1＝180度。

在本实施方式的光掩模中，为了实现上述的相位差，主图案1设为透明基板10的主表面露出而成的透光部4，辅助图案2设为形成于透明基板10上的相移膜11露出而成的相移部5，将该相移膜11相对于上述代表波长的相移量设为大致180度即可。

相移部5所具有的透射率T1能够如下。即，若将形成于相移部5的相移膜11相对于上述代表波长的透射率设为T1(％)，则优选为20≤T1≤80，更优选为30≤T1≤75，进一步优选为40≤T1≤75。若辅助图案2的透射率较高，则为了得到规定量的透射光量，能够缩小辅助图案宽度(d)，由此，存在可得到密集图案中的、能够避开相互的物理干涉地配置的自由度的好处。另一方面，若稍稍降低透射率T1、扩大辅助图案宽度(d)，则存在图案形成的制造上的难易度缓和的优点。在该情况下，优选透射率T1为40～60(％)。此外，这里的透射率T1(％)设为以透明基板10的透射率为基准(100％)时的上述代表波长的透射率。

在本实施方式的光掩模中，在形成有主图案1以及辅助图案2的范围以外的范围形成有低透光部3。这里，主图案1和辅助图案2经由低透光部3相隔。低透光部3能够形成为如下结构。

低透光部3是实质上不透射曝光用光(处于i线～g线的波长范围内的代表波长的光)的低透光膜(即遮光膜)12，能够将光学浓度OD≥2(优选OD≥3)的膜形成在透明基板10上而成。

另外，低透光部3也可以形成以规定范围的透射率透射曝光用光的低透光膜12而成。其中，在以规定范围的透射率透射曝光用光的情况下，低透光部3相对于上述代表波长的透射率T3(％)与上述相移部5相对于上述代表波长的透射率T1(％)相比，满足0＜T3＜T1，优选满足0＜T3≤20。这里，在相移部5并非是相移膜11的单层膜、而是由相移膜11和低透光膜12的层叠膜构成的情况下，将作为该层叠膜的透射率设为T3(％)。这里的透射率T3(％)也与上述相同，设为以透明基板10的透射率为基准时的上述代表波长的透射率。

另外，这样，在低透光膜12以规定范围的透射率透射曝光用光的情况下，相移膜11和低透光膜12的层叠状态下的相移量φ3优选为90(度)以下，更优选为60(度)以下。“90度以下”意味着，若以弧度表示，则上述相位差为“(2n-1/2)π～(2n+1/2)π(这里n是整数)”。相位差也与上述相同，是相对于曝光用光所包括的代表波长的相位差。

另外，作为本实施方式的光掩模所使用的低透光膜12的单独性质，优选为实质上不透射上述代表波长的光(OD≥2，更优选OD＞3)，或具有不足30(％)的透射率(T2(％))(即，0＜T2＜30)、且相移量(φ2)为大致180度。大致180度意味着120～240度。优选相移量φ2为150～210度。

这里的透射率T2(％)也与上述相同，设为以透明基板10的透射率为基准时的上述代表波长的透射率。

在本实施方式所涉及的转印用图案中，若将辅助图案2的宽度设为d(μm)，则在下述式(1)的关系成立时，可得到显著的效果。

0.5≤√(T1/100)×d≤1.5···(1)

此时，若将主图案1的中心与辅助图案2的宽度方向的中心的距离设为狭缝间距L(μm)，则优选为1.0＜L≤5.0，更优选为1.5＜L≤4.5。但是，辅助图案2构成经由低透光部3包围主图案1的正八边形带的范围的至少局部。因此，能够以主图案1和辅助图案2不接触的方式、即以在主图案1的周围且在与辅助图案2之间夹设低透光部3为条件，决定狭缝间距L、以及主图案的直径W1。

辅助图案2的宽度d(μm)在本实施方式的光掩模所应用的曝光条件(使用的曝光装置)中，以不解析具有透射率T1的辅助图案的方式进行设定。若列举具体的例子，则辅助图案2的宽度d(μm)优选为d≥0.7，更优选为d≥0.8。另外，若与主图案1的宽度W1(μm)相比，则优选为d≤W1，更优选为d＜W1。

另外，关于辅助图案2的宽度d(μm)，上述式(1)中表示的关系式更优选为下述的式(1)-1，进一步优选为下述的式(1)-2。

0.7≤√(T1/100)×d≤1.2···(1)-1

0.75≤√(T1/100)×d≤1.0···(1)-2

本实施方式的转印用图案所具备的主图案1的形状为四边形。具体而言，主图案1的形状例如优选为正方形、或者长方形。在主图案1的形状为四边形的情况下，该四边形的重心位置与辅助图案2的宽度方向的中心的距离成为狭缝间距L。

在本实施方式中，当在主图案1的周边定义包围主图案1的、规定宽度的正八边形带时，辅助图案2成为构成该正八边形带的至少局部的图案。正八边形带是指外周以及内周均为八边形、且几乎为一定宽度的形状。如图7所示，辅助图案2的角部以外为一定宽度。定义有辅助图案2的正八边形带配置为在主图案1的周边包围主图案1。而且，辅助图案2的正八边形带的成为内轮廓、外轮廓的正八边形的重心位于与主图案1的重心相同的位置。在本实施方式中，为了便于说明，如图8所示，将上述的正八边形带划分为与外周(或者内周)的八边形的各边对应的八个区块。这里，在划分为八个的区块中，将图8的右端的区块设为区块A，将与区块A邻接的上侧的区块设为区块H，将与区块A邻接的下侧的区块设为区块B。换句话说，从区块A开始顺时针依次设为区块B、C、D、E、F、G、H。

如上述图4所示，在将第二主图案1b配置在相对于第一主图案1a接近的位置的情况下，本实施方式中，在第一主图案1a的周边配置辅助图案2a，辅助图案2a的形状是在构成上述正八边形带的八个区块A～H中的、面对第二主图案1b侧的一个区块具有缺失的形状。具体而言，如图7的(a)所示，在第一辅助图案1a的周边，配置八边形带的局部的区块缺失的辅助图案2a。如图示那样，附随第一主图案1a的辅助图案2a成为在面对第二主图案1b的一侧、即右端的区块(与上述区块A对应)具有缺失的形状。另外，附随第二主图案1b的辅助图案2b也成为在面对第一主图案1a侧的一个区块(与上述区块E对应)具有缺失的形状。换句话说，两个主图案具有在位于相互面对的一侧的一个区块分别具有缺失的八边形带形状的辅助图案。

即，在两个孔形成用图案以规定距离以下的接近距离配置的情况下，各自的主图案所具备的辅助图案在上述两个主图案之间缺失。因此，若用直线连结两个主图案的重心(未图示)，则该直线完全没有横穿辅助图案。

此外，优选在夹于两个主图案的相互面对的边的范围S(图7的(a)中虚线所示)内，实质上不配置辅助图案。但是，在辅助图案的局部进入范围S的情况下，优选该部分不具有与两个主图案的相互面对的边平行的边。在图7所示的方式中，辅助图案的端部进入范围S内，但在该端部只具有相对于两个主图案的相互面对的边倾斜的边。

另外，优选在范围S内没有岛状(被封闭的直线、曲线包围的形状)的辅助图案。

进一步优选为，优选上述范围S内的面积的90％以上由低透光部构成。通过那样构成，形成于被转印体上的两个孔图案的抗蚀图案形状良好，能够抑制抗蚀残膜厚度的损失。

若这样配置局部的区块缺失的辅助图案2a、2b，则上述图6的(b)示出的凹部22导致的抗蚀膜厚的损失如图9所示消除，成为具有良好的轮廓的抗蚀图案形状。此外，图6的(b)和图9均为孔间距P是8μm的情况。

对于图6的(b)中能看出的抗蚀膜厚的损失的允许范围而言，能够根据使用光掩模要得到的显示装置的制造条件等来决定。若将抗蚀膜的初始膜厚(涂覆膜厚)设为100％，则该损失的允许范围为初始膜厚的10％以下、更优选为5％以下可称为良好的条件。

因此，在本实施方式中，对于是否使附随相互接近的主图案1a、1b的辅助图案2a、2b局部缺失而言，预先通过实验、模拟等掌握抗蚀膜厚的损失量，并基于该结果进行判断即可。具体而言，以如下方式进行判断较有用：在抗蚀膜厚的损失量例如超过10％的情况下使辅助图案2a、2b局部缺失，在10％以下的情况下不使辅助图案2a、2b缺失。

进一步，在将第二主图案1b配置在相对于第一主图案1a接近的位置的情况下、且在辅助图案2a、2b彼此的距离D(参照图4)为1.0μm以下的情况下，期望使配置于第一主图案1a的周边的辅助图案2a的、面对第二主图案1b侧的区块(上述所说的区块A)缺失。相同地，在第二主图案1b中，也优选形成使面对第一主图案1a侧的区块(上述所说的区块E)缺失的辅助图案2b。进一步，更优选上述区块的缺失在辅助图案2a、2b彼此的距离D为1.5μm以下时应用。

上述鉴于显示装置用曝光装置所具有的解析性能进行例示。

此外，如图4所示，辅助图案彼此的距离是指对置的区块彼此的距离(垂线的长度)。因此，如图示那样，当两个主图案1a、1b在某个方向上毗邻排列、且各个主图案1a、1b被分别对应(附随)的辅助图案2a、2b包围时，在两个主图案1a、1b的排列方向上，辅助图案2a、2b的相对置的(相互面对的)边彼此的距离成为辅助图案彼此的距离D。

另外，本实施方式的光掩模在主图案1a、1b的重心间距离亦即孔间距P为1.6μm以上、优选为3μm以上的情况下，可得到本发明的显著的效果。若孔间距P的值过小，则存在如下风险：产生不能充分得到形成于与两主图案间对应的位置的抗蚀图案的残膜量的情况，产生后面进行叙述的掩模偏置β2的数值过大而导致图案设计变得困难等不良情况。

以下，对本发明的实施例和参考例所涉及的光学模拟进行说明。

图10是表示参考例的光掩模所具备的转印用图案的主要部分的俯视示意图，图10的(a)示出参考例4，图10的(b)示出参考例5，图10的(c)示出参考例6，图10的(d)示出参考例7，图10的(e)示出参考例8。图11是表示本发明的实施例的光掩模所具备的转印用图案的主要部分的俯视示意图，图11的(f)示出实施例1，图11的(g)示出实施例2，图11的(h)示出实施例3，图11的(i)示出实施例4。

另外，图10的(a)示出主图案1a、1b的孔间距P(参照图5～图7)为16μm、且在正八边形带的辅助图案2a、2b没有缺失区块的情况，图10的(b)示出主图案1a、1b的孔间距P为12μm、且在辅助图案2a、2b没有缺失区块的情况。另外，图10的(c)示出主图案1a、1b的孔间距P为9μm、且在辅助图案2a、2b没有缺失区块的情况，图10的(d)示出主图案1a、1b的孔间距P为8.75μm、且在辅助图案2a、2b没有缺失区块的情况。图10的(e)示出两个主图案1a、1b的孔间距P为8.75μm、且将各个辅助图案2a、2b的一个区块结合使之成为共有的情况。

另一方面，图11的(f)示出主图案1a、1b的孔间距P为8.75μm、且使辅助图案2a、2b缺失一个区块的情况，图11的(g)示出主图案1a、1b的孔间距P为8μm、且使辅助图案2a、2b缺失一个区块的情况。另外，图11的(h)示出主图案1a、1b的孔间距P为7.5μm、且使辅助图案2a、2b缺失一个区块的情况，图11的(i)示出主图案1a、1b的孔间距P为7μm、且使辅助图案2a、2b缺失三个区块的情况。

另外，在该模拟中，将使用上述图2的(a)所示的光掩模(二元掩模)的情况设为参考例1，将使用上述图2的(b)所示的光掩模(半色调型相移掩模)的情况设为参考例2。应用于参考例1以及参考例2的主图案均为没有辅助图案的孤立图案。

针对上述各个光掩模的图案进行光学模拟，结果可得到图12所示那样的结果。在该模拟中，除了参考例1以及参考例2之外，以上述图2的(c)所示的主图案(孤立图案)的转印所使用的曝光能亦即80mJ/cm²的Dose(Eop Dose)为基准，在应用该Dose时，针对形成于被转印体上的抗蚀图案进行评价。此外，“panel X-CD”以及“panel Y-CD”是与光掩模的主图案对应地形成于被转印体上的孔图案的X方向以及Y方向的尺寸。此外，在各参考例以及各实施例中，将X-CD以及Y-CD的目标尺寸设定为1.5μm。

首先，在图10的(a)的参考例4中，两个主图案1a、1b充分分离，因此，各个主图案1a、1b实质上取得作为孤立图案的光学性能。该方面在图10的(b)的参考例5、图10(c)的参考例6中也相同。另一方面，如图10的(d)的参考例7那样，若两个主图案1a、1b接近、且孔间距P缩窄为8.75μm，则辅助图案2a、2b彼此的距离D变为0.95μm。此时，抗蚀膜厚的损失超过12％。

这里，如图10的(e)的参考例8那样，即使在将相互接近的主图案1a、1b的辅助图案2a、2b彼此部分结合而作为一个(一个区块)、使之成为共有的情况下，抗蚀膜厚的损失也接近12％，没有过多改善。

根据本发明的发明人的研究，认为该问题与应用于显示装置制造的光致抗蚀剂相关。具体而言，显示装置的制造所使用的抗蚀剂(正型光致抗蚀剂)与半导体装置制造用的抗蚀剂不同，设计为具有较高的灵敏度。因此，在比较低的Dose量中，也不避开相应的减膜，容易在不希望的部分产生局部的膜厚的损失。

此外，对于在参考例3的光掩模产生的、主图案1和辅助图案2的相互作用而言，利用如下现象：透射辅助图案2的反转相位的光所形成的光学图像提高主图案1的透射光的光强度峰值。而且，可得到图3所示的、优异的转印性能(DOF、MEEF)。另一方面，透射辅助图案的光的光强度也通过与主图案1的相互作用而略微增加。认为用于显示装置制造用的光致抗蚀剂除了由于高灵敏度而使辅助图案2彼此接近的情况之外，若辅助图案2被多个主图案1共有，则产生辅助图案2的透射光使被转印体上的抗蚀剂厚度减少的风险。

另一方面，在图11的(f)的实施例1中，使构成包围第一主图案1a的正八边形带的八个区块中的、面对第二主图案1b侧的一个区块缺失，并将具有剩余的七个区块的辅助图案2a配置在第一主图案1a的周边。即，辅助图案2a的形状形成为如下：使包围第一主图案1a的周边的正八边形带中的、与包围第二主图案1b的周边的正八边形带最接近、且相面对的部分的区块缺失。另外，第二主图案1b也相同，使面对第一主图案1a侧的一个区块缺失，并将具有剩余的七个区块的辅助图案2b配置在第二主图案1b的周边。

此外，在使辅助图案的区块缺失时，未必需要按照图8示出的区块的分界线进行截取，例如如图7的(a)所示，至少使该区块的主要部分缺失即可。对于缺失部分的面积而言，例如，在若使八个区块中的一个区块缺失时，则为与一个区块相应的面积的80％以上的情形下，优选为与缺失的区块个数相应的面积的80％以上。此时，在两个主图案之间产生仅夹设低透光部3的部分，连结两主图案1a、1b的重心的直线不横穿辅助图案。

这样，可知在使接近的两主图案的辅助图案中的相互面对的区块缺失的情况下形成的抗蚀图案中，抗蚀膜厚的损失为零等，大幅度地减少损失，可得到显著的效果。另外，可知与此相同的效果如图11的(g)的实施例2、图11的(h)的实施例3那样，在使两主图案1a、1b进一步接近的情况下(孔间距P＝8μm、P＝7.5μm的情况)也可得到。该情况下的抗蚀图案的截面构造与图9相同。

然而，在图11的(f)～(i)的实施例中，虽然应用与上述参考例4～8相同的曝光Dose，但是转印于抗蚀膜的孔图案的直径略微小于初始的目标尺寸。具体而言，就实施例1而言，相对于初始的目标尺寸亦即1.5(μm)，X-CD(X方向的直径)成为1.39(μm)，Y-CD(Y方向的直径)成为1.37(μm)。因此，对于使被转印体上的X-CD、Y-CD都接近目标尺寸(1.5μm)而言，为了形成孔图案，期望上述掩模偏置β1大于0.5μm。

进一步，为了将被转印体上的X-CD以及Y-CD设为相等的目标尺寸(1.5μm)，优选对X方向和Y方向分别赋予适当的掩模偏置β2。

因此，如图12所示，在图11的(f)～(h)的实施例中，相对于模上的CD赋予适当的掩模偏置β2(x)、β2(y)，由此，在被转印体上，X-CD、以及Y-CD都得到目标尺寸亦即1.5μm。

另外，其结果是，可知在图11的(f)～(h)的实施例的光掩模的情况下，DOF(焦点深度)的数值(24)大于参考例1的二元掩模(图2的(a))、参考例2的半色调型相移掩模(图2的(b))，能够在被转印体上稳定地形成所希望的直径的孔图案。另外，曝光所必需的Eop Dose与参考例1的二元掩模、参考例2的半色调型相移掩模的情况相比较小，因此能够高效地进行曝光工序。

此外，在图11的(f)～(h)的实施例中，使附随第一主图案1a的辅助图案2a的八个区块、以及附随第二主图案1b的辅助图案2b的八个区块中的、相互面对的一个区块缺失。换句话说，针对一个主图案1，将辅助图案2的区块数设为七。另一方面，在使两主图案1a、1b进一步接近地配置的情况下，也可以以已经缺失的区块为中心、使位于其两侧的区块进一步缺失。例如，在图11的(i)的实施例4中，使附随第一主图案1a的辅助图案2a的八个区块中的、区块A和位于其两侧的区块B、H缺失，并且使附随第二主图案1b的辅助图案2b的八个区块中的、区块E和位于其两侧的区块D、F缺失，从而使抗蚀膜厚的损失为零。其结果是，这里，针对一个主图案1使三个区块缺失，从而将辅助图案2的区块数设为五。进一步，相互接近地配置的主图案的数量并不限定于二，能够将更多数量的孔形成图案配置在接近的距离，在该情况下，也能够与上述相同地设计区块的缺失。

在包括接近地配置的多个主图案(分别至少与其他任一个接近)的图案组中，当将包括的主图案的数量设为N、将辅助图案的区块总数设为K时，能够形成为K≤(8-1)N。

此外，在图11的(f)～(i)中，仅对第二主图案1b相对于第一主图案1a在X方向(图的左右方向)上接近的情况进行了例示，但在Y方向上接近的情况也与上述相同，能够配置使八个区块中的任一个缺失的辅助图案2。

进一步，在第二主图案1b相对于第一主图案1a从主图案1的对角线方向接近的情况等、倾斜接近的情况下，也能够有效地应用本发明。在该情况下，也使附随第一主图案1a的辅助图案2a的八个区块中的、面对第二主图案1b侧的至少一个区块缺失即可。

另外，在使第三主图案、进一步为第四主图案相对于第一主图案接近地配置的情况下，也能够与上述相同地使附随各个主图案的辅助图案的八个区块中的、相互面对的一侧的区块缺失。在该情况下，通过多个主图案的相对配置，除了具有七个区块的辅助图案的主图案、具有五个区块的辅助图案的主图案之外，也可以存在具有六个区块、四个区块、三个区块、二个区块、进一步为一个区块的辅助图案的主图案。

例如，能够形成为两个主图案具有相互各缺失一个区块的辅助图案的图案组、或者具有相互各缺失三个区块的辅助图案的图案组。

或者，三个主图案通过其排列(X方向、Y方向、或者X以及Y方向，以下相同)，能够形成为具有分别缺失一个或二个区块的辅助图案的图案组。进一步，四个主图案通过其排列，也能够形成为具有分别缺失一～五个区块的辅助图案的图案组。

以下，五个、或六个、或七个主图案通过其排列，形成为分别缺失一～六个区块的辅助图案组，或者八个主图案通过其排列，也能够形成为具有分别缺失一～七个区块的辅助图案的图案组。

另一方面，一个主图案所具有的辅助图案能够形成为在面对其他主图案一侧的区块、或者在其两侧的区块以外没有缺失。

另外，存在如下情况：与多个孔形成用图案的接近方向相应地，形成于被转印体上的孔图案的直径在X方向以及Y方向上成为不同的数值。这是因为，由辅助图案的局部区块的缺失产生的光学图像的变化相对于X方向和Y方向产生不均等。因此，以补偿对X方向和Y方向的不均等的光学图像的影响的目的，对图案的描绘数据赋予在X方向和Y方向上不同的尺寸的掩模偏置β2较有用。

例如，如上述图7的(a)所示，在第一主图案1a和第二主图案1b在X方向上排列、且使附随两主图案1a、1b的辅助图案2a、2b中的、相互面对的区块(即，在Y方向上伸长的区块)缺失的情况下，针对对第一主图案1a以及第二主图案1b的尺寸赋予的掩模偏置β2(μm)而言，当将X方向的赋予量设为β2(x)、将Y方向的赋予量设为β2(y)时，能够形成为β2(y)＞β2(x)。

具体而言，从主图案观察，对与具有辅助图案的缺失部的方向(在图7的(a)中，为X方向)垂直的方向(在图7的(a)中，为Y方向)赋予正值的偏置β2(y)。进一步，根据需要，能够对具有辅助图案的缺失部的方向(在图7的(a)中为X方向)赋予负值的偏置β2(x)。

这样，在图13中对包括赋予有掩模偏置β2的主图案1a、1b的光掩模的转印用图案进行例示。这里，附加上述掩模偏置β2的结果是，主图案1a、1b的X方向的尺寸小于Y方向的尺寸，主图案1a、1b的形状成为纵长的长方形。

在图11的(g)的实施例中，作为正方形的主图案1a、1b的转印图像而形成于被转印体上的孔图案成为横长的长方形(X-CD＝1.40μm、Y-CD＝1.37μm)。因此，若通过掩模偏置的赋予将主图案1a、1b的形状形成为纵长的长方形，则能够消除由辅助图案2a、2b的局部区块的缺失引起的图案尺寸的误差。其结果是，能够在被转印体上形成X方向的尺寸和Y方向的尺寸相等的孔图案。

因此，通过光学模拟，分别针对X方向、Y方向求出用于使X方向和Y方向的尺寸在被转印体上成为同等的偏置量β2，并使其反应在图案描绘数据即可。

因此，在光掩模所具有的转印用图案中，赋予有偏置β2的主图案成为长方形。即，第一主图案成为在面对处于接近的位置的第二主图案的一侧具有长边的长方形。

就上述的图13那样的排列例子而言，主图案的长边W3(y)成为W3(y)＝W1+β2(y)，短边W3(x)成为W3(x)＝W1+β2(x)。而且，W3(x)、以及W3(y)优选满足下述式。

长边为0.8≤W3(y)≤4.0，更优选为1.0≤W3(y)＜3.5。

短边为0.8≤W3(x)≤4.0，更优选为1.0≤W3(x)≤3.0。

如上所述，在将本实施方式的光掩模用作显示装置制造用的光掩模的情况下、即在将本实施方式的光掩模与显示装置制造用的光致抗蚀剂组合使用的情况下，能够大幅减少在被转印体上与辅助图案对应的部分的抗蚀膜厚的损失。

＜光掩模的制造方法＞

接下来，针对能够应用于本发明的实施方式的光掩模的制造方法的一个例子，以下参照图14的(a)～(f)进行说明。此外，在图14的(a)～(f)中，在左侧示出剖视图、在右侧示出俯视图，并且为了简便化，光掩模图案形状仅示出第一主图案和附随该第一主图案的辅助图案。

首先，如图14的(a)所示，准备光掩模坯料30。该光掩模坯料30中，在由玻璃等构成的透明基板10上依次形成有相移膜11和低透光膜12，进一步涂覆有第一光致抗蚀膜13。

相移膜11形成于透明基板10的主表面上。对于相移膜11而言，在将i线、h线、g线的任一个作为曝光用光的代表波长时，相对于该代表波长的透射率T1(％)优选为20～80(％)，更优选为30～75(％)，进一步优选为40～75(％)。另外，相移膜11相对于上述代表波长的相移量为大致180度。通过这样的相移膜11，能够将由透光部构成的主图案与由相移部构成的辅助图案之间的透射光的相位差设为大致180度。那样的相移膜11将处于i线～g线的波长范围内的代表波长的光的相位偏移大致180度。作为相移膜11的成膜方法，能够应用溅射法等公知的方法。

期望相移膜11满足上述的透射率和相位差，并且如以下叙述那样，由能够进行湿式蚀刻的材料形成。但是，若在湿式蚀刻时产生的侧面蚀刻的量过大，则产生CD精度变差、咬边(undercut)所产生的上层膜的破坏等不良情况。因此，相移膜11的膜厚设为

以下较好，优选为

更优选为

另外，为了满足这些条件，相移膜11的材料的曝光用光所包括的代表波长(例如h线)的折射率优选为1.5～2.9，更优选为1.8～2.4。

进一步，为了充分发挥相移效果，优选由湿式蚀刻产生的图案截面(被蚀刻面)相对于透明基板10的主表面垂直接近。

考虑上述性质时，作为相移膜11的材料，能够使用含Zr、Nb、Hf、Ta、Mo、Ti的任一个和Si的材料、或者含这些材料的氧化物、氮化物、氧氮化物、碳化物、或氧化氮化碳化物的材料。

在相移膜11上形成有低透光膜12。作为低透光膜12的成膜方法，与相移膜11的情况相同，能够应用溅射法等公知的办法。另外，优选相移膜11所具有的相移量的波长依存性的变动幅度相对于i线、h线、以及g线在40度以内。

低透光膜12能够由实质上不透射曝光用光的遮光膜构成。除此之外，也能够由相对于曝光用光的代表波长具有规定的低透射率的膜构成低透光膜12。本实施方式的光掩模的制造所使用的低透光膜12相对于处于i线～g线的波长范围内的代表波长的光，具有比相移膜11的透射率T1(％)低的透射率T2(％)。

在低透光膜12以较低的透射率透射曝光用光的情况下，希望低透光膜12相对于曝光用光的透射率以及相移量能够实现本实施方式的光掩模的低透光部的透射率以及相移量。优选在相移膜11和低透光膜12的层叠状态下，相对于曝光用光的代表波长的光的透射率T3(％)为T3≤20，并且相移量φ3优选为90(度)以下，更优选为60(度)以下。

作为低透光膜12的单独性质，优选实质上不透射上述代表波长的光，或者具有不足30(％)的透射率(T2(％))(即，0＜T2＜30)，相移量(φ2)为大致180。大致180度意味着120～240度。优选相移量φ2为150～210(度)。

低透光膜12的材料也可以是Cr或者其化合物(氧化物、氮化物、碳化物、氧氮化物、或者氧化氮化碳化物)，或者也可以是含Mo、W、Ta、Ti的金属的硅化物，或者也可以是该硅化物的上述化合物。其中，低透光膜12的材料与相移膜11相同地能够进行湿式蚀刻，并且优选是相对于相移膜11的材料具有蚀刻选择性的材料。即，期望低透光膜12相对于相移膜11的蚀刻剂具有耐性，相移膜11相对于低透光膜12的蚀刻剂具有耐性。

在低透光膜12上涂覆有第一光致抗蚀膜13。本实施方式的光掩模优选被激光描绘装置描绘，从而成为适于该激光描绘装置的光致抗蚀剂。构成第一光致抗蚀膜13的光致抗蚀剂可以是正型也可以是负型，以下作为正型的光致抗蚀剂进行说明。

接下来，如图14的(b)所示，对第一光致抗蚀膜13使用描绘装置，进行根据基于转印用图案的描绘数据的描绘(第一描绘)。而且，将通过显影得到的第一抗蚀图案13p作为掩模，对低透光膜12进行湿式蚀刻，从而形成低透光膜图案12p。在该阶段，划定成为低透光部的范围，并且划定被低透光部包围的辅助图案(低透光膜图案12p)的范围。用于进行湿式蚀刻的蚀刻液(湿式蚀刻剂)能够使用适合于使用的低透光膜12的组成的公知的蚀刻液。例如，若低透光膜12是含有Cr的膜，则作为湿式蚀刻剂能够使用硝酸二铵铈等。

接下来，如图14的(c)所示，剥离第一抗蚀图案13p。由此，低透光膜图案12p和相移膜11的局部露出。

接下来，如图14的(d)所示，在包括低透光膜图案12p的整个面涂覆第二光致抗蚀膜14。

接下来，如图14的(e)所示，在相对于第二光致抗蚀膜14进行了第二描绘之后，通过显影形成第二抗蚀图案14p。接下来，将第二抗蚀图案14p和低透光膜图案12p作为掩模，对相移膜11进行湿式蚀刻。通过该蚀刻(显影)，透明基板10的主表面作为透光部露出，由此划定由透光部构成的主图案的范围。

此外，第二抗蚀图案14p覆盖成为辅助图案的范围，并在由透光部构成的主图案的范围具有开口。在该情况下，优选以低透光膜图案12p的边缘部分在比第二抗蚀图案14p的开口缘靠内侧露出的方式，相对于第二描绘的描绘数据进行涂胶。这样，能够吸收在第一描绘和第二描绘之间产生的对准错位，从而能够防止转印用图案的CD精度变差。

即，若在第二描绘时进行第二抗蚀图案14p的涂胶，则当要在被转印体上形成孤立的孔图案时，相移膜11和低透光膜12的图案刻印不产生位置偏移。因此，在图1所例示的那样的转印用图案中，能够使主图案1以及辅助图案2的重心精确地一致。

相移膜11的蚀刻所使用的湿式蚀刻剂与相移膜11的组成相应地适当选择。

接下来，如图14的(f)所示，剥离第二抗蚀图案14p。由此，完成具备转印用图案的光掩模。此外，在图14中示出形成没有缺失区块的正八边形的辅助图案的情况，但在使八个区块中的任一个缺失的情况下，在图14的(b)中划定辅助图案的范围时，与缺失的区块的位置以及大小相应地变更描绘数据即可。

在上述光掩模的制造中，对于能够在对相移膜11、低透光膜12等光学膜进行图案刻印时应用的蚀刻而言，存在干式蚀刻、或者湿式蚀刻。虽然采用这些蚀刻中的任一种都可以，但在本发明中，湿式蚀刻特别有利。这是因为，显示装置制造用的光掩模的尺寸比较大，并且存在多种尺寸。在制造这样的光掩模时，若应用需要真空室的干式蚀刻，则导致干式蚀刻装置的大型化、制造工序的效率降低。

但是，也存在制造这样的光掩模时应用湿式蚀刻所伴随的课题。因为湿式蚀刻具有各向同性蚀刻的性质，所以在沿深度方向对规定的膜进行蚀刻使其溶出时，也在相对于深度方向垂直的方向进行蚀刻。例如，在对膜厚F(nm)的相移膜11进行蚀刻而形成狭缝时，成为蚀刻掩模的抗蚀图案的开口比所希望的狭缝宽度小2F(nm)(即，单侧小F(nm))，但越是微细宽度的狭缝，越不易维持抗蚀图案开口的尺寸精度。因此，辅助图案的宽度d为1μm以上、优选为1.3μm以上较有用。

另外，在上述膜厚F(nm)较大的情况下，侧面蚀刻量也变大，由此，即使膜厚较小也使用具有大致180度的相移量的膜材料较有利。因此，期望相移膜11的折射率相对于曝光用光的代表波长较高。具体而言，优选使用相对于上述代表波长的折射率优选为1.5～2.9、更优选为1.8～2.4那样的材料形成相移膜11。

本发明包括显示装置的制造方法，该显示装置的制造方法包括使用本实施方式的光掩模，利用曝光装置进行曝光，并将上述转印用图案转印至被转印体上的工序。

对于本发明的显示装置的制造方法而言，首先，准备本实施方式的光掩模。接下来，使用数值孔径(NA)为0.08～0.15、且具有包括i线、h线、g线的曝光用光源的曝光装置，将上述转印用图案曝光，在被转印体上形成直径W2为0.8～3.0(μm)的孔图案。曝光一般使用等倍曝光，较有利。

使用本实施方式的光掩模对转印用图案进行转印时，也可以使用缩小式曝光，但作为显示装置制造用光掩模所使用的曝光机，是进行等倍的投影曝光的方式的曝光机，优选如下。

例如，期望光学系统的数值孔径(NA)为0.08≤NA＜0.20，更优选为0.08≤NA≤0.15，进一步为0.08＜NA＜0.15。另外，相干因子σ为0.4≤σ≤0.9，更优选为0.4＜σ＜0.7，进一步优选为0.4＜σ＜0.6。

曝光用光源使用曝光用光中包括i线、h线以及g线的至少一个的光源。在应用单一波长的曝光用光的情况下，优选使用i线。另一方面，使用包括i线、h线、g线全部的光源(也称为宽波长光源)在确保充分的光量这方面有用。

另外，使用的曝光装置的光源也可以使用斜光照明(环带照明等)，但通过使用不应用斜光照明的通常照明，可充分得到本发明的优异的效果。

根据本发明，在使用了显示装置制造用模的显示装置的制造方法中，即使是微细的密集图案，也能够稳定地进行向被转印体上的转印。具体而言，能够确保DOF、MEEF等制造时的工序的余量(Process Margin)，并且精确地形成孔图案。进一步，在形成密集图案时，能够充分确保形成于被转印体上的抗蚀图案的厚度。这在显示装置生产上，提高CD精度，从而提供稳定生产、高成品率这类工业上的利益。

Claims (24)

1.一种显示装置制造用光掩模，其具有将在透明基板的主表面上形成的光学膜图案化而成的转印用图案，其特征在于，

所述转印用图案包括：

主图案，其由所述主表面露出而成的四边形的透光部构成；

辅助图案，其由配置于所述主图案的周边的相移部构成；以及

低透光部，其形成于除所述主图案和所述辅助图案以外的范围，

当在所述主图案的周边定义包围所述主图案的、规定宽度的正八边形带时，所述辅助图案构成所述正八边形带的至少局部，

在将所述转印用图案所包括的多个所述主图案之一设为第一主图案时，与所述第一主图案不同的第二主图案配置于接近所述第一主图案的位置，

在构成包围所述第一主图案的所述正八边形带的八个区块中的、面对所述第二主图案侧的一个区块具有缺失的辅助图案配置于所述第一主图案的周边，

并且，在构成包围所述第二主图案的所述正八边形带的八个区块中的、面对所述第一主图案侧的一个区块具有缺失的辅助图案配置于所述第二主图案的周边。

2.根据权利要求1所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，

所述转印用图案在被转印体上形成孔图案。

3.根据权利要求1所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，

在将所述主图案的直径设为W1时，所述转印用图案在被转印体上形成直径W2的孔图案作为所述主图案的转印图像，并且，W1≥W2。

4.根据权利要求3所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，

在偏置值β1满足β1＝W1-W2≥0，并且，β1、W1、W2的单位为μm时，满足0.2≤β1≤1.0。

5.根据权利要求1所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，

所述第一主图案和所述第二主图案具有在位于相互面对的一侧的一个区块分别具有缺失的八边形带形状的辅助图案。

6.根据权利要求1所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，

在所述第一主图案与所述第二主图案之间产生仅夹设低透光部的部分。

7.根据权利要求1～3中任一项所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，

所述转印用图案包括三个以上的所述主图案在X方向、在与所述X方向垂直的Y方向、或者在所述X方向以及所述Y方向规则排列的密集图案，对于构成所述密集图案的主图案的每一个而言，所述转印用图案具有使所述八个区块中的、面对其他主图案侧的至少一个区块缺失的所述辅助图案。

8.根据权利要求1～3中任一项所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，

所述相移部是在所述透明基板上形成有相移膜而成的，所述相移膜相对于曝光用光的代表波长的透射率T1为20％～80％，并且所述相移膜使所述曝光用光的相位偏移大致180度，

所述大致180度为120～240度的范围。

9.根据权利要求1～3中任一项所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，

所述主图案与所述辅助图案分别被低透光部包围。

10.根据权利要求1～3中任一项所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，

所述低透光部是相对于曝光用光的光学浓度OD为2以上的遮光部。

11.根据权利要求1～3中任一项所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，

所述低透光部相对于曝光用光的代表波长的透射率超过0、且为20％以下。

12.根据权利要求1～3中任一项所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，

在将所述主图案的直径设为W1、将所述W1的单位设为μm时，满足0.8≤W1≤4.0。

13.根据权利要求1～3中任一项所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，

在将所述辅助图案的宽度设为d、将d的单位设为μm时，满足d≥0.7。

14.根据权利要求1～3中任一项所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，

所述相移部具有相对于曝光用光的代表波长的透射率T1，

将所述辅助图案的宽度设为d，

在所述d的单位为μm、且所述T1的单位为％时，

下述式(1)的关系成立，

15.根据权利要求1～3中任一项所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，

在将所述主图案的中心与所述辅助图案的宽度方向的中心的距离设为狭缝间距L、将所述L的单位设为μm时，满足1.0＜L≤5.0。

16.根据权利要求1～3中任一项所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，

在将所述第一主图案与所述第二主图案的重心间距离设为孔间距P、将所述孔间距P的单位设为μm时，满足P≥1.6。

17.根据权利要求1或2所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，

在将所述第一主图案和所述第二主图案的排列方向设为X方向时，所述第一主图案的X方向的尺寸小于所述第一主图案的Y方向的尺寸，

所述Y方向是与所述X方向垂直的方向。

18.根据权利要求17所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，

在被转印体上形成X方向的直径和Y方向的直径相等的孔图案。

19.根据权利要求1～3中任一项所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，

在所述转印用图案中，在以所述具有缺失的辅助图案的一个区块为中心而存在的两侧的区块进一步具有缺失。

20.根据权利要求1～3中任一项所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，

所述显示装置制造用光掩模是用于利用光学系统的数值孔径NA为0.08≤NA＜0.20的曝光机对所述转印用图案进行转印的光掩模。

21.根据权利要求1～3中任一项所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，

所述显示装置制造用光掩模是用于利用等倍的投影曝光方式的曝光机对所述转印用图案进行转印的光掩模。

22.根据权利要求1～3中任一项所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，

所述显示装置制造用光掩模是作为曝光用光源使用包括i线、h线以及g线中至少任一种的曝光用光进行曝光用的光掩模。

23.根据权利要求1～3中任一项所述的显示装置制造用光掩模，其特征在于，

所述显示装置制造用光掩模是用于利用光学系统的相干因子σ为0.4≤σ≤0.9的曝光机对所述转印用图案进行转印的光掩模。

24.一种显示装置的制造方法，其特征在于，包括：

准备权利要求1～6中任一项所述的光掩模的工序；和

使用数值孔径NA满足0.08≤NA＜0.20、具有包括i线、h线以及g线中至少任一种的曝光用光源的曝光装置，对所述转印用图案进行曝光，在被转印体上形成直径W2为0.8μm～3.0μm的孔图案的工序。

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