[发明专利]光掩模缺陷修正方法、图案转印方法、光掩模及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在制造液晶显示装置等时使用的光掩模的缺陷修正方法、光掩模的制造方法、光掩模以及图案转印方法。

背景技术

在电视机和监视器等图像显示装置的领域中，薄膜晶体管液晶显示装置(ThinFilm Transistor Liquid Crystal Display：以下称为TFT-LCD)与采用CRT(阴极射线管)的显示装置相比，具有容易做薄而且功耗低的优点，因而在市场中的商品占有率急速增加。TFT-LCD大致具有隔着液晶相使TFT基板与滤色器重叠的构造，TFT基板被构造成在呈矩阵状排列的各个像素上排列TFT，滤色器与各个像素对应地排列了红色、绿色和蓝色的像素图案。在制造被用于上述产品中的TFT和滤色器时采用光刻工艺，该光刻工艺利用了光掩模。

随着近年来图像显示装置的高精细化所导致的图案高密度化，此处使用的光掩模中，有不少光掩模具有约1～5μm的线宽。例如，需要在具有线图案(line pattern)或者间隔图案(space pattern)的宽度为3.0μm以下的细微线与间隔图案(line and spacepattern)的ITO导电膜、或者具有同样线宽的薄膜晶体管的沟道图案等的图案加工中使用的光掩模。并且，为了减少在制造工艺中使用的光掩模的数量，需要使用了曝光设备的曝光解像极限以下(主要是线宽3μm以下)的细微图案的光掩模(下面说明的多灰度光掩模的一种)，因此要求形成极其细微的图案。

另外，在大型LCD用掩模的领域中，已经知晓这样的光掩模(下面称为多灰度光掩模)：其具有除了遮光部和透光部之外还包括透过率控制部的转印用图案。其使用目的是，在使用光掩模进行图案转印时，控制透过透过率控制部的光的透射量，从而控制形成于被转印体上的光致抗蚀剂的膜厚。

例如，在此使用的多灰度光掩模中，有的利用细微线宽的遮光部和透光部形成透过率控制部，该透过率控制部是在曝光时使用的LCD用曝光设备的解像极限以下的细微图案。这种多灰度光掩模通过将透过透过率控制部的曝光量减少预定量，能够在被转印体上得到具有期望的抗蚀剂残膜值的抗蚀剂图案。由此，能够得到具有不同的多个抗蚀剂残膜值的抗蚀剂图案。采用这种多灰度光掩模，利用一个光掩模实施过去的两个光掩模以上的工序，从而在制造TFT-LCD等电子器件时能够削减所需要的掩模数量。

在制造如上所述的包括线宽为LCD用曝光设备的解像极限以下的图案的光掩模时，不仅能够对单一的薄膜进行图案加工来分别形成遮光部和透过率控制部，而且根据上述细微图案的设计，通过控制透过率控制部的作为区域的透过率，能够形成具有不同透过率的多个透过率控制部，因而不需增加掩模制造的工序即可实现具有多灰度的光掩模，故非常有用。

另外，这样在制造TFT或滤色器时使用的光掩模推进了图案的细微化，但另一方面很难修正该细微图案中产生的缺陷，很难恢复为与正常图案相同的形状。

例如，作为线宽为LCD曝光设备的解像极限以下的图案的修正方法，日本特开2002-107913号公报(专利文献1)公开了这样的方法：不需使缺陷部分恢复为与正常图案相同的形状，即可形成能够得到与正常图案相同的灰调效果的修正图案。但是，在进行缺陷修正时，每次都设计作为透过率控制部的区域而得到与正常图案相同的透过率的新图案，并非容易之事。

作为用于修正光掩模的图案中产生的缺陷的方法，能够采用下述办法：利用激光照射来去除多余缺陷；利用激光CVD法形成修正膜来修正缺失缺陷。

另一方面，为了实现LCD用基板的尺寸扩大或基于多重图案的生产数量的增大，对这些多灰度光掩模要求的尺寸也在逐年增大，甚至出现了一边超过1000mm或者1200mm的光掩模。作为包括上述光掩模在内的光掩模的缺陷修正方法，能够采用上述的利用激光的修正装置(下面也称为激光修正装置)。该修正方法能够采用仅向修正部位及其周围部位供给原料气体而形成修正膜的气幕方式等方法。例如，向多余缺陷照射脉冲激光，利用激光的热量或者光能等使多余缺陷熔融并蒸发，能够去除多余缺陷。并且，能够利用激光的热量或光反应使气体或液体产生化学反应，在缺失缺陷上形成薄膜，由此修正缺失缺陷。