JP7437959B2 - Modified photomask and display device manufacturing method - Google Patents
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Description
電子デバイスを製造するためのフォトマスクであって、特に液晶や有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）に代表される表示装置の製造に好適なフォトマスクの修正方法、該修正方法を含むフォトマスクの製造方法、前記フォトマスクの製造方法を含む表示装置の製造方法、及び修正フォトマスクに関する。 A method for modifying a photomask, which is a photomask for manufacturing electronic devices, and particularly suitable for manufacturing display devices represented by liquid crystals and organic EL (electro-luminescence), and a method for manufacturing a photomask including the modification method. , a method for manufacturing a display device including the method for manufacturing the photomask, and a modified photomask.
特許文献１には、透明基板上に形成された転写用パターンを備えるフォトマスクであって、前記転写用パターンは、所定の径の主パターンと、前記主パターンの近傍に配置された、補助パターンと、前記主パターン及び前記補助パターンが形成される以外の領域に配置された低透光部とを有するフォトマスクが記載されている。 Patent Document 1 discloses a photomask including a transfer pattern formed on a transparent substrate, the transfer pattern including a main pattern having a predetermined diameter and an auxiliary pattern arranged near the main pattern. A photomask is described that has a low light transmitting portion arranged in an area other than where the main pattern and the auxiliary pattern are formed.
液晶表示装置やＥＬ表示装置などを含む表示装置は、複数のフォトマスクを用い、リソグラフィを利用して製造される。これらの表示装置に対しては、近年、より明るく、かつ省電力であるとともに、高精細、高速表示、広視野角といった表示性能の向上が望まれている。 Display devices including liquid crystal display devices, EL display devices, and the like are manufactured using lithography using a plurality of photomasks. In recent years, these display devices have been desired to be brighter, consume less power, and have improved display performance such as high definition, high speed display, and wide viewing angle.
ところで、表示装置に比べて、集積度が高く、パターンの微細化が顕著に進んだ半導体装置（ＬＳＩ）製造用フォトマスクの分野では、高い解像性を得るために、露光装置には高い開口数（例えばＮＡが０．２超）の光学系を適用した縮小露光が適用されるとともに、露光光の短波長化が進められてきた経緯がある。その結果、この分野では、ＫｒＦやＡｒＦのエキシマレーザー（それぞれ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍの単一波長）が利用されるようになった。 By the way, in the field of photomasks for manufacturing semiconductor devices (LSI), which have a higher degree of integration and significantly finer patterns than display devices, exposure equipment requires high apertures in order to obtain high resolution. There is a history in which reduction exposure using several optical systems (for example, NA over 0.2) has been applied, and the wavelength of exposure light has been shortened. As a result, KrF and ArF excimer lasers (single wavelengths of 248 nm and 193 nm, respectively) have come to be used in this field.
しかしながら、表示装置製造用のリソグラフィ分野では、上記のような手法を適用することは一般に行なわれていない。例えば、露光装置においては等倍の投影露光装置が用いられ、その光学系のＮＡ（開口数）は、０．０８～０．１５程度である。また、露光光源にはｉ線、ｈ線又はｇ線の光源が主に使用され、多くの場合、これらの波長を含んだブロード波長域の光源が使用される。これにより、大面積（例えば、主表面が一辺３００～２０００ｍｍの四角形）を照射するための光量を得るなど、生産効率やコスト上の利点が重視されてきた。 However, in the field of lithography for manufacturing display devices, the above technique is not generally applied. For example, as an exposure apparatus, a projection exposure apparatus of equal magnification is used, and the NA (numerical aperture) of the optical system is about 0.08 to 0.15. Further, as an exposure light source, an i-line, h-line, or g-line light source is mainly used, and in many cases, a light source with a broad wavelength range including these wavelengths is used. As a result, emphasis has been placed on production efficiency and cost advantages, such as the ability to obtain a light amount to illuminate a large area (for example, a rectangular main surface with a side of 300 to 2000 mm).
現在、表示装置の製造においても、パターンの微細化に対するニーズが生じている。しかしながら、ＬＳＩ製造用の技術を、表示装置製造用にそのまま転用することには、いくつかの問題がある。例えば、高ＮＡ（開口数）を持つ高解像度の露光装置を、そのまま大面積のフォトマスクに適用したり、露光波長としてＡｒＦエキシマレーザーのような短波長を単一波長で用いたりすることは、技術的にもコスト上も困難が伴なう。 Currently, there is a need for finer patterns in the manufacture of display devices. However, there are several problems in directly applying technology for LSI manufacturing to display device manufacturing. For example, applying a high-resolution exposure device with a high NA (numerical aperture) to a large-area photomask, or using a single short wavelength exposure wavelength such as an ArF excimer laser, This poses technical and cost difficulties.
つまり、表示装置として従来にないパターンの微細化を追求する一方、ＬＳＩ製造用の技術を単純に転用できないことが、表示装置製造用フォトマスクの問題点となっている。 In other words, while pursuing unprecedented pattern miniaturization for display devices, the problem with photomasks for display device manufacturing is that technology for LSI manufacturing cannot be simply transferred.
例えば、表示装置に用いられる薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、「ＴＦＴ」）で言えば、ＴＦＴを構成する複数のパターンのうち、層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールは、上下層を導通させるために使用される。ここで、明るく、省電力の表示装置とするためには、液晶表示装置の開口率を極力大きくしなければならない。そうすると、コンタクトホールの径が十分に小さいことが求められる。つまり、表示装置パターンの高密度化の要求に伴い、表示パネル基板上のホールパターンの径の微細化（例えば、ホールパターンの径が３μｍ未満）が望まれている。例えば、径が０．８μｍ以上２．５μｍ以下、さらに、径が２．０μｍ以下のホールパターンが必要となり、具体的には０．８～１．８μｍの径を持つパターンの形成も課題となることが見込まれる。 For example, in the case of a thin film transistor (TFT) used in a display device, among the multiple patterns that make up the TFT, contact holes formed in the interlayer insulating film are used to conduct the upper and lower layers. be done. Here, in order to provide a bright and power-saving display device, the aperture ratio of the liquid crystal display device must be made as large as possible. In this case, the diameter of the contact hole is required to be sufficiently small. That is, with the demand for higher density display device patterns, it is desired that the diameter of the hole pattern on the display panel substrate be made smaller (for example, the diameter of the hole pattern is less than 3 μm). For example, a hole pattern with a diameter of 0.8 μm or more and 2.5 μm or less, and furthermore, a diameter of 2.0 μm or less, is required, and specifically, forming a pattern with a diameter of 0.8 to 1.8 μm is also an issue. It is expected that
特許文献１には、透光部からなる主パターンと、その近傍に配置され、ｉ線～ｇ線の光を略１８０度シフトする位相シフト量を持つ補助パターンと、それら以外の領域に形成された低透光部を持つフォトマスクが記載されている。このフォトマスクによれば、主パターンと補助パターンの双方を透過する露光光の相互干渉を制御し、透過光の空間像を大幅に改善できると記載されている。したがって、特許文献１記載のフォトマスクは、表示装置用の露光装置の露光環境下において、表示パネル基板などの被転写体上に、安定して微細な孤立ホールパターンを形成することができると考えられる。 Patent Document 1 describes a main pattern consisting of a transparent part, an auxiliary pattern arranged in the vicinity thereof and having a phase shift amount that shifts the light of the i-line to the g-line by approximately 180 degrees, and a main pattern formed in other areas. A photomask with a low light transmittance area is described. According to this photomask, it is described that mutual interference of exposure light transmitted through both the main pattern and the auxiliary pattern can be controlled, and the aerial image of the transmitted light can be significantly improved. Therefore, it is believed that the photomask described in Patent Document 1 can stably form a fine isolated hole pattern on a transfer target such as a display panel substrate under the exposure environment of an exposure device for display devices. It will be done.
上記特許文献１に記載の転写用パターンは、主パターンの近傍に、被転写体上に直接解像しない、適切な設計の補助パターンを配置し、主パターンの転写性を向上させている。補助パターンは、精緻に設計された微細パターンである一方、例えば、半透光部からなる該補助パターンに欠陥が生じた場合の対処が課題になる。 In the transfer pattern described in Patent Document 1, an appropriately designed auxiliary pattern that is not directly resolved onto the transfer target is arranged in the vicinity of the main pattern, thereby improving the transferability of the main pattern. While the auxiliary pattern is a precisely designed fine pattern, it is a problem to deal with the case where a defect occurs in the auxiliary pattern, which is made of a semi-transparent part, for example.
一般に、フォトマスクの製造過程において、パターン欠陥の発生をゼロとすることは極めて困難である。例えば、不要な膜の残留や、異物（パーティクル）の混入などによって、透過率が設定値より低下した余剰欠陥（黒欠陥ともいう）が発生することは現実的に避けられない。また、必要な膜の欠落等によって、透過率が設定値より大きくなった欠落欠陥（白欠陥ともいう）が発生することも現実的に避けられない。 Generally, it is extremely difficult to eliminate pattern defects in the photomask manufacturing process. For example, it is practically unavoidable that surplus defects (also referred to as black defects) in which the transmittance is lower than a set value occur due to unnecessary film remaining or foreign matter (particles) being mixed in. Furthermore, it is practically unavoidable that a missing defect (also referred to as a white defect) in which the transmittance becomes larger than a set value occurs due to missing of a necessary film or the like.
こうした場合を想定し、フォトマスクに生じた欠陥を検査にて検出し、修正装置によって修正（リペア）する手法が、従前から実施されている。修正の手法としては、白欠陥に対しては修正膜を堆積させることが一般的であり、黒欠陥に対しては余剰部分をエネルギー線の照射によって除去し、必要に応じてさらに修正膜を堆積させることが、一般的である。修正装置としては、主に、ＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ）装置、又は、レーザＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置が用いられ、修正膜の堆積、又は余剰膜の除去を行って、白欠陥及び黒欠陥を修正することが可能である。 Assuming such a case, a method has been implemented in the past in which defects occurring in a photomask are detected through inspection and repaired using a repair device. As a repair method, it is common to deposit a repair film for white defects, and for black defects, the excess portion is removed by irradiation with energy rays, and if necessary, a repair film is deposited. It is common to let As a repair device, a FIB (Focused Ion Beam) device or a laser CVD (Chemical Vapor Deposition) device is mainly used, and deposits a repair film or removes excess film to remove white defects and black defects. It is possible to correct it.
フォトマスクに生じた欠陥に対し修正膜の形成を行なう場合、まず、欠陥検査装置によって欠陥を検出し、修正を行なう対象部分を決定する。修正膜を形成する対象は、フォトマスクが有する転写用パターンの、遮光膜や半透光膜（以下、それぞれ正常な遮光膜、正常な半透光膜ともいう）に生じた白欠陥であったり、あるいは、意図的に黒欠陥を除去したことで形成された白欠陥などである。ここで「正常な」膜とは、フォトマスク製造の際に、該フォトマスクの設計に従い、所定の光学物性（遮光膜であれば遮光性、半透光膜であれば光透過率、位相シフト特性など）を有するような材料、膜厚、膜質によって形成された膜である。半透光膜は、露光光を一部透過する膜であり、転写用パターンにおける半透光部を構成する際に用いられる。 When forming a repair film for a defect occurring in a photomask, first the defect is detected by a defect inspection device and a target portion to be repaired is determined. The target for forming a correction film is a white defect that occurs in a light-shielding film or a semi-transparent film (hereinafter also referred to as a normal light-shielding film or a normal semi-transparent film, respectively) of a transfer pattern of a photomask. , or a white defect formed by intentionally removing a black defect. Here, a "normal" film is one that has certain optical properties (light-shielding properties if it is a light-shielding film, light transmittance and phase shift if it is a semi-transparent film) according to the design of the photomask when manufacturing the photomask. It is a film formed from materials, film thickness, and film quality that have certain characteristics (such as characteristics). The semi-transparent film is a film that partially transmits exposure light, and is used when forming a semi-transparent part in a transfer pattern.
例えばレーザＣＶＤ装置を用い、対象部分に局所的な修正膜（ＣＶＤ膜ともいう）を形成して修正する（レーザＣＶＤ法）。このとき、フォトマスク表面に、修正膜の原料となる原料ガスを供給して、原料ガス雰囲気を形成する。修正膜の原料として、例えば、金属カルボニルが使用される。具体的には、クロムカルボニル（Ｃｒ（ＣＯ）６）、モリブデンカルボニル（Ｍｏ（ＣＯ）６）、タングステンカルボニル（Ｗ（ＣＯ）６）などが例示される。なかでも、耐薬性の高いクロムカルボニルが、好ましく用いられる。 For example, a laser CVD device is used to form a local repair film (also referred to as a CVD film) on the target portion for repair (laser CVD method). At this time, a raw material gas, which is a raw material for the correction film, is supplied to the photomask surface to form a raw material gas atmosphere. For example, metal carbonyl is used as a raw material for the correction film. Specific examples include chromium carbonyl (Cr(CO) 6 ), molybdenum carbonyl (Mo(CO) 6 ), and tungsten carbonyl (W(CO) 6 ). Among them, chromium carbonyl, which has high chemical resistance, is preferably used.
修正膜の原料にクロムカルボニルを用いた場合は、たとえば、クロムヘキサカルボニル（Ｃｒ（ＣＯ）６）を加熱して昇華させ、昇華物をキャリアガス（Ａｒガス等）とともに原料ガスとして修正対象部分に導く。そして、この原料ガス雰囲気中にレーザ光を照射して、レーザの熱／光エネルギー反応により原料ガスを分解させ、基板上に生成物を堆積させて、クロムを主材料とする修正膜を形成する。 When chromium carbonyl is used as a raw material for the correction film, for example, chromium hexacarbonyl (Cr(CO) 6 ) is heated to sublimate it, and the sublimate is applied to the area to be corrected together with a carrier gas (Ar gas, etc.) as a raw material gas. lead. Then, a laser beam is irradiated into this raw material gas atmosphere, the raw material gas is decomposed by a thermal/light energy reaction of the laser, and a product is deposited on the substrate to form a correction film mainly made of chromium. .
ＦＩＢ修正装置を用いる場合は、ガリウムイオン等によるイオンビームを対象位置に照射し、炭素系の修正膜（ＦＩＢ膜ともいう）を堆積させるなどの方法が採られる。 When using an FIB correction device, a method is adopted in which a target position is irradiated with an ion beam of gallium ions or the like, and a carbon-based correction film (also referred to as an FIB film) is deposited.
いずれの場合にも、遮光膜に生じた欠陥に上記修正膜を形成する場合には、欠陥近傍と同程度以上の遮光性を持つ修正膜（以下、補充膜ともいう）を形成して修正することができる。 In either case, when forming the above-mentioned repair film on a defect that has occurred in the light-shielding film, a repair film (hereinafter also referred to as a replenishment film) having a light-shielding property equal to or higher than that in the vicinity of the defect is formed to correct it. be able to.
一方、半透光部の修正に上記ＣＶＤ膜を用いようとする場合、修正工程において、堆積する修正膜の膜厚調整を行い、形成される修正膜の光透過率を、正常膜のもつ目標値に一致させることが必要になる。しかしながら、修正膜の膜厚調整を行って膜の透過率を目標値に完全に一致させることは、容易でない。 On the other hand, when using the above CVD film to repair a semi-transparent part, the thickness of the deposited repair film is adjusted in the repair process, and the light transmittance of the formed repair film is set to the target value of a normal film. It is necessary to match the value. However, it is not easy to make the transmittance of the film completely match the target value by adjusting the thickness of the correction film.
また、修正膜の素材は、フォトマスクの転写用パターンを構成する正常な半透光膜の素材と異なり、その成膜方法も異なるから膜質も異なる。そのため、正常な半透光膜が位相シフト作用を有する場合、修正膜によって、該正常な半透光膜の持つ透過率と位相シフト作用との両方を同時に充足させることは、より難しい。 Furthermore, the material of the correction film is different from that of the normal semi-transparent film that constitutes the transfer pattern of the photomask, and the film formation method is also different, so the film quality is also different. Therefore, when a normal semi-transparent film has a phase shift effect, it is more difficult to simultaneously satisfy both the transmittance and the phase shift effect of the normal semi-transparent film using a correction film.
上記に加え、正常な半透光膜として適用される膜材は、その透過率や位相シフト特性に波長依存性（光の波長に応じて透過率や位相シフト量が変化する性質）を有する場合があるが、修正膜において正常な半透光膜と同等の波長依存性を完全に復元することは、難しい。したがって、上記のようにブロード波長域を露光に用いる、表示装置製造用の露光環境においては、修正を施した部分が、正常な半透光膜をもつ部分と同一の転写結果を示すとは限らない。 In addition to the above, the film material used as a normal semi-transparent film may have wavelength dependence in its transmittance or phase shift characteristics (the property that the transmittance or phase shift amount changes depending on the wavelength of light). However, it is difficult to completely restore wavelength dependence equivalent to that of a normal semi-transparent film in a modified film. Therefore, in the exposure environment for display device manufacturing where a broad wavelength range is used for exposure as described above, the modified area may not always show the same transfer result as the area with a normal semi-transparent film. do not have.
特許文献１には、透明基板上に位相シフト作用をもつ半透光膜を形成してなる補助パターンとともに、該半透光膜を用いず、透明基板の主表面に掘り込みを形成してなる補助パターンが記載されている。掘り込みによって形成された補助パターンを持つフォトマスクにおいても、補助パターンの部分に遮光膜が残留し、或いは、該掘り込みが所定深さに形成されずに欠陥となった場合などに、上記修正膜によってその機能を回復することは難しい。 Patent Document 1 discloses an auxiliary pattern formed by forming a semi-transparent film having a phase shift effect on a transparent substrate, and a pattern formed by forming grooves on the main surface of the transparent substrate without using the semi-transparent film. A supplementary pattern is included. Even in the case of a photomask with an auxiliary pattern formed by digging, if the light shielding film remains on the auxiliary pattern, or if the digging is not formed to a predetermined depth and becomes a defect, the above correction is necessary. It is difficult to restore its function through membranes.
本発明は、位相シフト作用を持つ補助パターンを有するホールパターン形成用の転写用パターンにおいて、補助パターンに欠陥が生じても、表示装置等の電子デバイスの製造歩留や生産効率の低下を生じさせないように、効率よく安定した条件で欠陥転写用パターンを修正できるフォトマスクの修正方法、該修正方法を含むフォトマスクの製造方法、前記製造方法を含む表示装置の製造方法、及び修正フォトマスクを提供することを目的とする。 The present invention provides a transfer pattern for hole pattern formation that has an auxiliary pattern with a phase shift effect, so that even if a defect occurs in the auxiliary pattern, the manufacturing yield and production efficiency of electronic devices such as display devices will not be reduced. The present invention provides a photomask repair method capable of repairing a defect transfer pattern efficiently and under stable conditions, a photomask manufacturing method including the repair method, a display device manufacturing method including the manufacturing method, and a repair photomask. The purpose is to
本発明にかかるフォトマスクの修正方法は、透明基板上に、転写用パターンを備えるフォトマスクの、前記転写用パターンに生じた欠陥を修正するフォトマスクの修正方法であって、
前記転写用パターンは、露光装置を用いた露光によって被転写体上に所望のＣＤ値を持つホールパターンを形成するものであって、
透光部からなる主パターンと、
前記主パターンの近傍に配置され、前記露光装置によって解像されない幅を持つ補助パターンと、
前記主パターンと前記補助パターンを除いた領域に形成される低透光部と、を含み、
前記補助パターンは、露光光に含まれる代表波長の光に対する透過率Ｔ１（％）を有するとともに、
前記補助パターンの透過光は、前記主パターンの透過光に対して、前記代表波長の光に対する略１８０度の位相差を有し、
前記低透光部は、前記代表波長の光に対する透過率Ｔ２（％）（ただしＴ２＜Ｔ１）を持ち、
前記補助パターンに欠陥が生じたとき、前記主パターンのＣＤ値を増減することにより、前記露光装置により露光した場合に、被転写体上に前記所望のＣＤ値を持つ前記ホールパターンを形成するような、修正転写用パターンの形状を特定する特定工程と、
前記特定工程で得られた形状に基づいて、前記主パターンのＣＤ値を増減する修正加工を施す修正工程と、を有する。
A method for repairing a photomask according to the present invention is a method for repairing a photomask, which corrects a defect occurring in a transfer pattern of a photomask provided with a transfer pattern on a transparent substrate, the method comprising:
The transfer pattern forms a hole pattern having a desired CD value on the transfer target by exposure using an exposure device,
A main pattern consisting of a transparent part,
an auxiliary pattern disposed near the main pattern and having a width that cannot be resolved by the exposure device;
a low light transmitting portion formed in an area excluding the main pattern and the auxiliary pattern,
The auxiliary pattern has a transmittance T1 (%) for light of a representative wavelength included in the exposure light, and
The transmitted light of the auxiliary pattern has a phase difference of approximately 180 degrees with respect to the light of the representative wavelength with respect to the transmitted light of the main pattern,
The low light transmittance portion has a transmittance T2 (%) (T2<T1) for light of the representative wavelength,
When a defect occurs in the auxiliary pattern, by increasing or decreasing the CD value of the main pattern, the hole pattern having the desired CD value is formed on the transfer target when exposed by the exposure device. A specific step of specifying the shape of the pattern for correction transfer,
and a correction step of performing correction processing to increase or decrease the CD value of the main pattern based on the shape obtained in the specific step.
本発明にかかるフォトマスクの修正方法は、透明基板上に、転写用パターンを備えるフォトマスクの、前記転写用パターンに生じた欠陥を修正するフォトマスクの修正方法であって、
前記転写用パターンは、露光装置を用いた露光によって被転写体上にＸ－ＣＤがＸｐ１（μｍ）、Ｙ－ＣＤがＹｐ１（μｍ）であるホールパターンを形成するものであって、
Ｘ－ＣＤがＸｍ１（μｍ）、Ｙ－ＣＤがＹｍ１（μｍ）である透光部からなる、主パターンと、
前記主パターンの近傍に配置され、前記露光装置によって解像されない幅ｄ（μｍ）を持つ補助パターンと、
前記主パターンと前記補助パターンを除いた領域に形成される低透光部と、を含み、
前記補助パターンは、露光光に含まれる代表波長の光に対する透過率Ｔ１（％）を有するとともに、
前記補助パターンの透過光は、前記主パターンの透過光に対して、前記代表波長の光に対する略１８０度の位相差を有し、
前記低透光部は、前記代表波長の光に対する透過率Ｔ２（％）（ただしＴ２＜Ｔ１）を持ち、
前記補助パターンに欠陥が生じたとき、前記主パターンのＸ－ＣＤ及びＹ－ＣＤの少なくとも一方を増減して、Ｘ－ＣＤがＸｍ２（μｍ）、Ｙ－ＣＤがＹｍ２（μｍ）であるような主パターンを持つ修正転写用パターンであって、該修正転写用パターンを前記露光装置により露光した場合に、被転写体上にＸ－ＣＤがＸｐ１に等しく、Ｙ－ＣＤがＹｐ１に等しいホールパターンを形成する修正転写用パターンの形状を特定する、特定工程と、
前記特定工程で得られた形状に基づいて、前記主パターンのＸ－ＣＤ及びＹ－ＣＤの少なくとも一方を増減する修正加工を施す修正工程と、を有するものとすることができる。
A method for repairing a photomask according to the present invention is a method for repairing a photomask, which corrects a defect occurring in a transfer pattern of a photomask provided with a transfer pattern on a transparent substrate, the method comprising:
The transfer pattern forms a hole pattern in which X-CD is Xp1 (μm) and Y-CD is Yp1 (μm) on the transferred object by exposure using an exposure device,
A main pattern consisting of a transparent part in which X-CD is Xm1 (μm) and Y-CD is Ym1 (μm);
an auxiliary pattern arranged near the main pattern and having a width d (μm) that is not resolved by the exposure device;
a low light transmitting portion formed in an area excluding the main pattern and the auxiliary pattern,
The auxiliary pattern has a transmittance T1 (%) for light of a representative wavelength included in the exposure light, and
The transmitted light of the auxiliary pattern has a phase difference of approximately 180 degrees with respect to the light of the representative wavelength with respect to the transmitted light of the main pattern,
The low light transmittance portion has a transmittance T2 (%) (T2<T1) for light of the representative wavelength,
When a defect occurs in the auxiliary pattern, increase or decrease at least one of the X-CD and Y-CD of the main pattern so that X-CD is Xm2 (μm) and Y-CD is Ym2 (μm). A correction transfer pattern having a main pattern, when the correction transfer pattern is exposed by the exposure device, a hole pattern in which X-CD is equal to Xp1 and Y-CD is equal to Yp1 is formed on the transfer target. a specifying step of specifying the shape of the correction transfer pattern to be formed;
The method may further include a correction process of increasing or decreasing at least one of the X-CD and Y-CD of the main pattern based on the shape obtained in the specific process.
前記特定工程は、前記修正転写用パターンを前記露光装置により露光した場合に、被転写体上にＸ－ＣＤがＸｐ１に等しく、Ｙ－ＣＤがＹｐ１に等しいホールパターンを形成するための、Ｘｍ２とＹｍ２の組合せを算出する、算出工程を含んでもよい。 The specifying step includes determining Xm2 and It may also include a calculation step of calculating a combination of Ym2.
前記特定工程に先立ち、前記補助パターンに対する複数の欠陥類型と、該欠陥類型の各々に対して予め算出され、対応づけられたＸｍ２とＹｍ２の組合せを参照する、類型参照工程を有し、
前記特定工程では、前記複数の欠陥類型から、前記欠陥に対応する欠陥類型を選定し、選定した前記欠陥類型に対応づけられたＸｍ２とＹｍ２の組合せに基づき、前記修正転写用パターンの形状を特定してもよい。
Prior to the identification step, a type reference step is performed in which a plurality of defect types for the auxiliary pattern and a combination of Xm2 and Ym2 calculated in advance and associated with each of the defect types are referred to;
In the identifying step, a defect type corresponding to the defect is selected from the plurality of defect types, and the shape of the corrective transfer pattern is specified based on the combination of Xm2 and Ym2 associated with the selected defect type. You may.
前記補助パターンは、前記主パターンの透過光に対して、前記代表波長の光に対する略１８０度の位相シフト作用をもつ半透光膜が、前記透明基板上に形成されてなるものとすることができる。 The auxiliary pattern may include a semi-transparent film formed on the transparent substrate and having a phase shift effect of approximately 180 degrees for light having the representative wavelength with respect to light transmitted through the main pattern. can.
前記低透光部は、前記露光光を実質的に透過しないものとすることができる。 The low light transmission portion may not substantially transmit the exposure light.
前記修正工程に先立ち、前記欠陥を生じた前記補助パターンに対して、低透光性の補充膜を用いた予備加工を行なって、残存する前記補助パターンの形状を整えてもよい。 Prior to the repair step, the auxiliary pattern in which the defect has occurred may be subjected to preliminary processing using a replenishment film with low translucency to adjust the shape of the remaining auxiliary pattern.
前記欠陥を生じた前記補助パターンに対し、位相シフト作用を持つ修正膜を用いる修正を施さないものとしてもよい。 The defective auxiliary pattern may not be modified using a modification film having a phase shift effect.
また、前記欠陥を生じた前記補助パターンに、半透光性の修正膜による予備修正を施してもよい。 Further, the auxiliary pattern in which the defect has occurred may be subjected to preliminary correction using a semi-transparent correction film.
前記修正工程に先立ち、透光部からなる前記主パターンの領域全体に低透光性の補充膜を形成してもよい。 Prior to the correction step, a low-light-transmitting replenishment film may be formed over the entire region of the main pattern consisting of a light-transmitting portion.
前記欠陥は、黒欠陥であってもよい。 The defect may be a black defect.
前記欠陥は、白欠陥であり、前記特定工程後、前記修正工程に先立ち、欠陥を生じた前記補助パターンに対して、半透光性の修正膜による予備修正を施してもよい。 The defect is a white defect, and after the identification step and prior to the correction step, preliminary correction may be performed on the auxiliary pattern in which the defect has occurred using a semi-transparent correction film.
前記欠陥は黒欠陥であり、かつ、前記黒欠陥は、前記転写用パターンの前記補助パターンに生じた白欠陥に対し、低透光性の補充膜を形成して生成した黒欠陥であってもよい。 The defect may be a black defect, and the black defect may be a black defect generated by forming a low-light-transmitting replenishment film on a white defect occurring in the auxiliary pattern of the transfer pattern. good.
前記修正工程では、前記露光装置を用いた露光によって被転写体上にＸ－ＣＤがＸｐ２（μｍ）、かつＹ－ＣＤがＹｐ２（μｍ）であるホールパターンを形成する、修正転写用パターンを形成し、前記転写用パターンは、下記の式を両方とも満たすものとすることができる。
０．９Ｘｐ１≦Ｘｐ２≦１．１Ｘｐ１
０．９Ｙｐ１≦Ｙｐ２≦１．１Ｙｐ１
In the correction step, a correction transfer pattern is formed by exposure using the exposure device to form a hole pattern on the transfer target with an X-CD of Xp2 (μm) and a Y-CD of Yp2 (μm). However, the transfer pattern may satisfy both of the following expressions.
0.9Xp1≦Xp2≦1.1Xp1
0.9Yp1≦Yp2≦1.1Yp1
前記転写用パターンにおいて、前記主パターンは、前記透明基板の表面が露出してなり、前記補助パターンは、前記透明基板上に、前記代表波長に対する透過率Ｔｆ（％）を持つ半透光膜が形成されてなるとともに、前記半透光膜は、前記代表波長に対する位相シフト量φ１（度）を有し、
３０≦Ｔｆ≦８０（％）であるとともに、φ１が略１８０（度）であってもよい。
In the transfer pattern, the main pattern is formed by exposing the surface of the transparent substrate, and the auxiliary pattern is formed by forming a semi-transparent film having a transmittance Tf (%) for the representative wavelength on the transparent substrate. The semi-transparent film has a phase shift amount φ1 (degrees) with respect to the representative wavelength,
30≦Tf≦80 (%) and φ1 may be approximately 180 (degrees).
前記転写用パターンにおいて、前記補助パターンは、前記主パターンの近傍に前記低透光部を介して配置されてもよい。 In the transfer pattern, the auxiliary pattern may be arranged near the main pattern via the low light transmitting part.
前記転写用パターンにおいて、前記補助パターンは、前記主パターンの周囲を、前記低透光部を介して囲む、正多角形帯又は円形帯であってもよい。 In the transfer pattern, the auxiliary pattern may be a regular polygonal band or a circular band that surrounds the main pattern via the low light transmitting portion.
下記の式を両方とも満たしてもよい。
０．８ ≦ Ｘｍ１ ≦ ４．０
０．８ ≦ Ｙｍ１ ≦ ４．０
Both of the following formulas may be satisfied.
0.8≦Xm1≦4.0
0.8 ≦ Ym1 ≦ 4.0
前記転写用パターンにおいて、前記補助パターンは、前記主パターンの周囲を、前記低透光部を介して囲む、幅ｄのパターンとして形成されるとともに、下記の式を満たすものとしてもよい。
下記の式を両方とも満たしてもよい。
０．８ ≦ Ｘｐ１ ≦ ４．０
０．８ ≦ Ｙｐ１ ≦ ４．０
Both of the following formulas may be satisfied.
0.8≦Xp1≦4.0
0.8≦Yp1≦4.0
前記転写用パターンにおいて、前記補助パターンは、前記主パターンの周囲を、前記低透光部を介して囲む、幅ｄのパターンとして形成され、前記主パターンの幅方向の中心と、前記補助パターンの幅方向の中心との間隔をＰ（μｍ）とするとき、下記の式を満たすものとしてもよい。
１．０＜Ｐ≦５．０
In the transfer pattern, the auxiliary pattern is formed as a pattern with a width d that surrounds the main pattern via the low light transmission part, and has a widthwise center of the main pattern and a center of the auxiliary pattern. When the distance from the center in the width direction is P (μm), the following formula may be satisfied.
1.0<P≦5.0
前記転写用パターンにおいて、前記補助パターンは、前記主パターンの周囲を、前記低透光部を介して囲む、幅ｄのパターンとして形成され、前記補助パターンの形状は、前記主パターンの形状の重心位置に重心を持つ多角形帯としてもよい。 In the transfer pattern, the auxiliary pattern is formed as a pattern with a width d that surrounds the main pattern via the low light transmission part, and the shape of the auxiliary pattern is based on the center of gravity of the shape of the main pattern. It may also be a polygonal band with its center of gravity at a certain position.
前記ホールパターンは、孤立ホールパターンであってもよい。 The hole pattern may be an isolated hole pattern.
本発明にかかるフォトマスクの製造方法は、上記に記載のフォトマスクの修正方法を含む。 The photomask manufacturing method according to the present invention includes the photomask repair method described above.
本発明にかかる表示装置の製造方法は、上記に記載のフォトマスクの製造方法により得られたフォトマスクを用意する工程と、
ｉ線、ｈ線、及びｇ線の少なくとも一つを含む露光光を前記修正転写用パターンに照射して、前記被転写体上にパターン転写を行なうことを含む。
A method for manufacturing a display device according to the present invention includes a step of preparing a photomask obtained by the method for manufacturing a photomask described above;
The method includes irradiating the modified transfer pattern with exposure light including at least one of an i-line, an h-line, and a g-line to transfer the pattern onto the transfer target.
本発明にかかる修正フォトマスクは、透明基板上に、ホールパターンを形成するための転写用パターン、及び、前記転写用パターンに生じた欠陥に修正が施された修正転写用パターンを含む修正フォトマスクであって、
前記転写用パターンは、露光装置を用いた露光によって被転写体上にＸ－ＣＤがＸｐ１（μｍ）、Ｙ－ＣＤがＹｐ１（μｍ）であるホールパターンを形成するものであって、
Ｘ－ＣＤがＸｍ１（μｍ）、Ｙ－ＣＤがＹｍ１（μｍ）である透光部からなる、主パターンと、
前記主パターンの近傍に配置され、前記露光装置によって解像されない幅ｄ（μｍ）を持つ補助パターンと、
前記主パターンと前記補助パターンを除いた領域に形成される低透光部と、を含み、
前記補助パターンは、露光光に含まれる代表波長の光に対する透過率Ｔ１（％）を有するとともに、
前記補助パターンの透過光は、前記主パターンの透過光に対して、前記代表波長の光に対する位相差が略１８０度であり、
前記低透光部は、前記透明基板上に、前記代表波長の光に対する透過率Ｔ２（％）（ただしＴ２＜Ｔ１）を持ち、
前記修正転写用パターンに含まれる修正主パターンは、前記転写用パターンの主パターンが低透光性の補充膜によって加工されることにより、Ｘ－ＣＤがＸｍ２（μｍ）、ＹＣＤがＹｍ２（μｍ）（ただし、Ｘｍ１＝Ｘｍ２かつＹｍ１＝Ｙｍ２である場合を除く）である透光部からなり、
前記修正転写用パターンに含まれる修正補助パターンは、前記修正主パターンを、前記低透光部を介して囲む正多角形帯又は円形帯の一部の領域を構成するとともに、前記正多角形帯又は円形帯の前記一部を除く領域には、低透光膜、又は前記低透光膜と素材が異なる低透光性の補充膜が形成され、
前記修正転写用パターンは、露光装置を用いた露光によって被転写体上にＸ－ＣＤがＸｐ２（μｍ）、Ｙ－ＣＤがＹｐ２（μｍ）であるホールパターンを形成するものであり、下記の式を両方とも満たす。
０．９Ｘｐ１≦Ｘｐ２≦１．１Ｘｐ１
０．９Ｙｐ１≦Ｙｐ２≦１．１Ｙｐ１
A repair photomask according to the present invention includes, on a transparent substrate, a transfer pattern for forming a hole pattern, and a correction transfer pattern in which defects occurring in the transfer pattern are corrected. And,
The transfer pattern forms a hole pattern in which X-CD is Xp1 (μm) and Y-CD is Yp1 (μm) on the transferred object by exposure using an exposure device,
A main pattern consisting of a transparent part in which X-CD is Xm1 (μm) and Y-CD is Ym1 (μm);
an auxiliary pattern arranged near the main pattern and having a width d (μm) that is not resolved by the exposure device;
a low light transmitting portion formed in an area excluding the main pattern and the auxiliary pattern,
The auxiliary pattern has a transmittance T1 (%) for light of a representative wavelength included in the exposure light, and
The transmitted light of the auxiliary pattern has a phase difference of approximately 180 degrees with respect to the light of the representative wavelength with respect to the transmitted light of the main pattern,
The low light transmittance portion has a transmittance T2 (%) (T2<T1) for light of the representative wavelength on the transparent substrate,
The corrected main pattern included in the corrected transfer pattern has X-CD of Xm2 (μm) and YCD of Ym2 (μm) by processing the main pattern of the transfer pattern with a low-light-transmitting replenishment film. (However, excluding the case where Xm1 = Xm2 and Ym1 = Ym2),
The correction auxiliary pattern included in the correction transfer pattern constitutes a part of a regular polygonal band or a circular band that surrounds the main correction pattern via the low light transmitting portion, and or a low light transmittance film or a low light transmittance replenishment film made of a different material from the low light transmittance film is formed in the area excluding the part of the circular band;
The corrective transfer pattern is one that forms a hole pattern on the transferred object with X-CD of Xp2 (μm) and Y-CD of Yp2 (μm) by exposure using an exposure device, and is expressed by the following formula. satisfy both.
0.9Xp1≦Xp2≦1.1Xp1
0.9Yp1≦Yp2≦1.1Yp1
前記修正補助パターンは、前記正多角形帯又は円形帯の前記一部を除く領域に、半透光性の修正膜による修正半透光部を有してもよい。 The correction auxiliary pattern may have a correction semi-transparent part formed by a semi-transparent correction film in a region other than the part of the regular polygonal band or the circular band.
本発明によれば、フォトマスクの転写用パターンに欠陥が生じたとき、該欠陥に対する修正を効率よく安定した条件で行うことができる。 According to the present invention, when a defect occurs in a transfer pattern of a photomask, the defect can be corrected efficiently and under stable conditions.
上記のとおり、特許文献１記載のような精緻な構成を持つ転写用パターンにおいて欠陥が生じたとき、既存の修正装置による修正膜によって元通りの構成とすることは難しい。
しかしながら、修正を施さないまま転写を行なえば、被転写体上に形成されるパターンは設計仕様を満たさず、得ようとする表示装置の動作不良を招く等のリスクが生じる。
そこで、ここでは、図１及び図２に示す転写用パターンを持つフォトマスク（以下、それぞれ第１フォトマスク、及び第２フォトマスク）に欠陥が生じたとき、これを修正する場合について例示する。
As described above, when a defect occurs in a transfer pattern having a precise structure as described in Patent Document 1, it is difficult to restore the original structure using a correction film provided by an existing correction device.
However, if transfer is performed without correction, the pattern formed on the transfer target will not meet the design specifications, and there will be a risk that the intended display device will malfunction.
Therefore, here, a case will be exemplified in which a defect occurs in a photomask having a transfer pattern shown in FIGS. 1 and 2 (hereinafter referred to as a first photomask and a second photomask, respectively) and is corrected.
本明細書において、「転写用パターン」は、フォトマスクを用いて得ようとするデバイスに基づいて設計されたパターンであって、フォトマスク基板に形成されるものを意味する。転写用パターンに欠陥を生じたパターンは、「欠陥転写用パターン」ということがある。欠陥転写用パターンに修正を施した後には、「修正転写用パターン」ということがある。なお、修正後に得ようとする「修正転写用パターン」とともに、実際に修正工程後に得られるものについても「修正転写用パターン」ということがある。「修正主パターン」及び「修正補助パターン」についても同様である。 As used herein, the term "transfer pattern" refers to a pattern designed based on a device to be obtained using a photomask and formed on a photomask substrate. A pattern in which a defect has occurred in the transfer pattern is sometimes referred to as a "defective transfer pattern." After a defective transfer pattern is corrected, it is sometimes referred to as a "corrected transfer pattern." In addition to the "corrective transfer pattern" to be obtained after correction, the pattern actually obtained after the correction process may also be referred to as the "corrective transfer pattern." The same applies to the "correction main pattern" and the "correction auxiliary pattern."
＜第１フォトマスクの構成＞
以下に、本発明の第１フォトマスクを例示する。第１フォトマスクは、液晶や有機ＥＬに代表される表示装置を製造するためのフォトマスクである。なお、本願でいう表示装置とは、表示装置を構成するためのデバイスを含む。そして第１フォトマスクは、表示装置製造用の露光装置によって露光し、その転写用パターンを、被転写体上に転写するものとする。被転写体は、例えば、表示デバイス製造用の基板等に加工対象となる薄膜が形成され、最上層にレジスト膜を形成したものが挙げられる。レジスト膜としては、ポジ型のフォトレジストが好適に使用できる。
<Configuration of first photomask>
The first photomask of the present invention will be illustrated below. The first photomask is a photomask for manufacturing display devices such as liquid crystals and organic EL devices. Note that the display device in the present application includes devices for configuring the display device. The first photomask is exposed to light by an exposure device for manufacturing display devices, and the transfer pattern is transferred onto the object to be transferred. Examples of the transfer target include a substrate for manufacturing a display device, on which a thin film to be processed is formed, and a resist film formed on the top layer. As the resist film, a positive photoresist can be suitably used.
露光光には、波長が３００～５００ｎｍ程度のものが好適に用いられ、例えば、ｉ線、ｈ線又はｇ線を含む光を用いることができる。特に複数の波長の光を含むもの（「ブロード波長光」ともいう）を有利に使用でき、ｉ線を含むブロード波長光などが例示される。ブロード波長光を用いる場合には、露光光に含まれるいずれかの波長を代表波長にすると好ましい。例えば、代表波長として、露光光の波長範囲のいずれかの波長を持つ光とすることができる。以下の説明では、ｈ線を代表波長とする。 Exposure light having a wavelength of about 300 to 500 nm is preferably used, and for example, light including i-line, h-line, or g-line can be used. In particular, light including light of a plurality of wavelengths (also referred to as "broad wavelength light") can be advantageously used, and broad wavelength light including i-line is exemplified. When using broad wavelength light, it is preferable to use one of the wavelengths included in the exposure light as the representative wavelength. For example, the representative wavelength may be light having any wavelength within the wavelength range of exposure light. In the following description, the h-line will be used as a representative wavelength.
第１フォトマスクは透明基板上に転写用パターンを備える。この転写用パターンは、被転写体上にホールパターンを形成するものである。特に、孤立ホールパターンを形成するとき、本発明は優れた作用を示す。 The first photomask includes a transfer pattern on a transparent substrate. This transfer pattern forms a hole pattern on the object to be transferred. In particular, the present invention exhibits excellent effects when forming isolated hole patterns.
透明基板は、石英等の透明材料からなり、表面を平坦かつ平滑に研磨加工したものである。透明基板は、例えば、主表面が一辺３００～２０００ｍｍほどの四角形を有し、５～１５ｍｍほどの厚みを有する。 The transparent substrate is made of a transparent material such as quartz, and has a surface polished to be flat and smooth. The transparent substrate has, for example, a rectangular main surface with a side of about 300 to 2000 mm, and a thickness of about 5 to 15 mm.
透明基板１５上に半透光膜１６及び低透光膜１７がこの順に形成されたフォトマスクブランクを用い、これらの膜に対して、それぞれ所定のパターニングを施すことにより、図１（ａ）に示す転写用パターン１を形成することができる。 By using a photomask blank in which a semi-transparent film 16 and a low-transparent film 17 are formed in this order on a transparent substrate 15, and by performing predetermined patterning on each of these films, the image shown in FIG. 1(a) is obtained. A transfer pattern 1 shown in the figure can be formed.
転写用パターン１は、主パターン１１、補助パターン１２及び低透光部１３を有する。本形態では、低透光部１３は、透明基板１５上に半透光膜１６と低透光膜１７とが積層されてなる。補助パターン１２は、半透光膜１６が透明基板１５上に形成されてなる。 The transfer pattern 1 has a main pattern 11, an auxiliary pattern 12, and a low light transmittance portion 13. In this embodiment, the low light transmittance section 13 is formed by laminating a semi-transparent film 16 and a low light transmittance film 17 on a transparent substrate 15 . The auxiliary pattern 12 is formed by forming a semi-transparent film 16 on a transparent substrate 15.
主パターン１１は透光部からなる。透光部は、露光光に対する透過率が最も高い部分であり、透明基板の表面が露出してなることが好ましい。主パターン１１の透光部において、Ｘ方向の幅（以下、Ｘ－ＣＤという）がＸｍ１（μｍ）、該Ｘ方向と垂直なＹ方向の幅（以下、Ｙ－ＣＤという）がＹｍ１（μｍ）を有する。図１（ａ）に示すように、第１フォトマスクの主パターン１１は、正方形（すなわち、Ｘｍ１＝Ｙｍ１）であることが好ましい。なお、ＣＤとは、Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎの略であり、ここではパターン幅（寸法）を意味するものとする。なお、フォトマスク上の転写用パターン１において、Ｘ方向の幅をＸ－ＣＤ、前記Ｘ方向に垂直なＹ方向の幅をＹ－ＣＤとする。そして、該転写用パターンを露光して、被転写体上に形成する転写後パターンにおいても、上記に対応するものとし、Ｘ方向の幅をＸ－ＣＤ、前記Ｘ方向に垂直なＹ方向の幅をＹ－ＣＤとする。 The main pattern 11 consists of a transparent part. The light-transmitting portion is a portion having the highest transmittance for exposure light, and is preferably formed by exposing the surface of the transparent substrate. In the transparent part of the main pattern 11, the width in the X direction (hereinafter referred to as X-CD) is Xm1 (μm), and the width in the Y direction perpendicular to the X direction (hereinafter referred to as Y-CD) is Ym1 (μm). has. As shown in FIG. 1(a), the main pattern 11 of the first photomask is preferably square (ie, Xm1=Ym1). Note that CD is an abbreviation for Critical Dimension, and here means pattern width (dimension). Note that in the transfer pattern 1 on the photomask, the width in the X direction is X-CD, and the width in the Y direction perpendicular to the X direction is Y-CD. A post-transfer pattern to be formed on a transfer target by exposing the transfer pattern also corresponds to the above, with the width in the X direction being X-CD, and the width in the Y direction perpendicular to the X direction. Let be Y-CD.
本形態において、以下の式（１）、式（２）が満たされることが好ましい。
０．８≦Ｘｍ１≦４．０ ・・・式（１）
０．８≦Ｙｍ１≦４．０ ・・・式（２）
In this embodiment, it is preferable that the following formulas (1) and (2) are satisfied.
0.8≦Xm1≦4.0 ...Formula (1)
0.8≦Ym1≦4.0...Formula (2)
これは、Ｘｍ１（すなわち、透光部のＸ方向のＣＤ値）が０．８μｍ未満になると、露光装置による被転写体上での解像性が難しくなること、及び、径が４．０μｍを超えると、既存のフォトマスクによって比較的解像性が得やすく、第１フォトマスクの作用効果は相対的に顕著でないことによる。すなわち、上記範囲の寸法を持つ転写用パターン１を持つフォトマスクにより、後述のＸｐ、Ｙｐのような微細サイズのホールパターンを被転写体上に形成しようとするとき、第１フォトマスクは有利である。 This is because when Xm1 (that is, the CD value in the This is because, if it exceeds this, it is relatively easy to obtain resolution with the existing photomask, and the effects of the first photomask are relatively unnoticeable. In other words, when a photomask having a transfer pattern 1 having dimensions in the above range is used to form a hole pattern with a fine size such as Xp and Yp, which will be described later, on a transfer target, the first photomask is advantageous. be.
補助パターン１２は、主パターン１１の近傍に設けられる。補助パターン１２は、露光装置によって第１フォトマスクを露光したとき、被転写体（表示パネル基板など）上に解像されない幅ｄ（μｍ）を持つ。本形態の第１フォトマスク（図１（ａ））において、補助パターン１２は、主パターン１１との間に、後述の低透光部１３を介して配置されている。そして、補助パターン１２の形状は、互いに平行な外周と内周を持つ、多角形帯（所定の幅を持つ多角形）であり、外周と内周との距離が一定の値ｄ（これを補助パターン１２の幅ｄとする）を有する。なお、多角形帯とは、ここでは内周及び外周が、互いに相似形の多角形であって、所定の幅ｄを持つものをいう。 The auxiliary pattern 12 is provided near the main pattern 11. The auxiliary pattern 12 has a width d (μm) that is not resolved on a transfer target (such as a display panel substrate) when the first photomask is exposed by an exposure device. In the first photomask of this embodiment (FIG. 1(a)), the auxiliary pattern 12 is placed between the main pattern 11 and the low light transmitting portion 13, which will be described later. The shape of the auxiliary pattern 12 is a polygonal band (a polygon with a predetermined width) having an outer periphery and an inner periphery that are parallel to each other, and the distance between the outer periphery and the inner periphery is a constant value d (this is The width of the pattern 12 is d). Note that the polygonal band herein refers to a polygon whose inner and outer circumferences are similar to each other and has a predetermined width d.
第１フォトマスクにおいて、補助パターンは正八角形帯であるが、他の正多角形帯（例えば、正四角形帯、正１２角形帯、正１６角形帯など）や、正多角形帯ではない多角形帯でもよい。さらに、外周と内周が径の異なる円形であって、内周と外周との距離が一定の値ｄを有する円形帯であってもよい。また、図１（ａ）における第１フォトマスクの補助パターン１２は、低透光部１３を介して主パターン１１を連続して囲む形状であるが、補助パターン１２を構成する多角形帯又は円形帯の一部が欠落した、不連続形状でもよい。 In the first photomask, the auxiliary pattern is a regular octagonal band, but other regular polygonal bands (for example, a regular quadrangular band, a regular dodecagonal band, a regular hexagonal band, etc.) or a polygon that is not a regular polygonal band are used. An obi may also be used. Furthermore, it may be a circular band in which the outer circumference and the inner circumference have different diameters, and the distance between the inner circumference and the outer circumference has a constant value d. The auxiliary pattern 12 of the first photomask in FIG. It may also be a discontinuous shape in which a part of the band is missing.
補助パターン１２は、露光光に含まれる代表波長の光に対し、透過率Ｔ１（％）を有する。ここで透過率Ｔ１と、補助パターン１２の幅ｄとの間には、以下の式（３）が成り立つことが好ましい。
上記式（３）、式（４）又は式（５）が成り立つとき、補助パターン１２の透過光と、主パターン１１の透過光との干渉を有利に制御し、被転写体上に形成するホールパターン形成のための光学像（光強度分布）をより有利な形状にする。これにより、例えば、焦点深度（Ｄｅｐｔｈ ｏｆ Ｆｏｃｕｓ）、露光余裕度（Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｌａｔｉｔｕｄｅ、ＥＬ、許容される露光量の誤差）の増大や、ＭＥＥＦ（マスク誤差増大係数）の低減等のうち、一つ以上の転写性能の向上効果を得ることができる。すなわち、補助パターン１２を有しなかった、従来のホール形成用転写パターンに比べて、優れた転写性を得ることができる。 When the above formula (3), formula (4) or formula (5) holds true, the interference between the transmitted light of the auxiliary pattern 12 and the transmitted light of the main pattern 11 is advantageously controlled, and the hole formed on the transfer target is To create a more advantageous optical image (light intensity distribution) for pattern formation. As a result, one or more of the following can be achieved, for example, by increasing the depth of focus, increasing the exposure latitude (EL, allowable exposure amount error), and decreasing MEEF (mask error increase factor). It is possible to obtain the effect of improving transfer performance. That is, superior transferability can be obtained compared to the conventional transfer pattern for forming holes that does not have the auxiliary pattern 12.
ここで、補助パターン１２の幅ｄ（μｍ）について、好ましくは、以下の式（６）が成り立つことが好ましい。
ｄ ≧ ０．７ ・・・式（６）
より好ましくは、以下の式（７）が成り立つことが好ましい。
ｄ ≧ ０．８ ・・・式（７）
さらに好ましくは、以下の式（８）が成り立つことが好ましい。
１．０≦ｄ≦１．５ ・・・式（８）
Here, regarding the width d (μm) of the auxiliary pattern 12, it is preferable that the following formula (6) holds true.
d ≧ 0.7...Formula (6)
More preferably, the following formula (7) holds true.
d≧0.8...Formula (7)
More preferably, the following formula (8) holds true.
1.0≦d≦1.5...Formula (8)
ｄの値が過度に大きいと、露光の際に、被転写体上に解像してしまうリスクが生じ、また小さすぎると、被転写体上にホールパターンを形成する際の、上記有利な効果が不十分になる傾向が生じる。 If the value of d is too large, there is a risk that the image will be resolved on the transferred object during exposure, and if it is too small, the above-mentioned advantageous effect will be reduced when forming a hole pattern on the transferred object. There is a tendency for this to become insufficient.
補助パターン１２は、透明基板上に半透光膜が形成されてなる、半透光部とすることができる。また、補助パターン１２の透過光は、主パターン１１の透過光に対して、代表波長の光に対する位相シフト量φ１が略１８０度である。なお、本願において略１８０度とは、１８０度±２０度の範囲内を意味する。
すなわち、
１６０＋３６０Ｍ≦φ１≦２００＋３６０Ｍ（度）（Ｍは負でない整数）・・・式（９）
とも表わせる。半透光膜の位相シフト特性としては、好ましくは１８０±１０度の範囲内であり、より好ましくは１８０±５度の範囲内である。
The auxiliary pattern 12 can be a semi-transparent portion formed by forming a semi-transparent film on a transparent substrate. Furthermore, the light transmitted through the auxiliary pattern 12 has a phase shift amount φ1 of approximately 180 degrees with respect to the light having the representative wavelength with respect to the light transmitted through the main pattern 11. In this application, approximately 180 degrees means within the range of 180 degrees ±20 degrees.
That is,
160+360M≦φ1≦200+360M (degrees) (M is a non-negative integer)...Formula (9)
It can also be expressed as The phase shift characteristic of the semi-transparent film is preferably within the range of 180±10 degrees, more preferably within the range of 180±5 degrees.
補助パターン１２の透過率Ｔ１（％）は、
３０≦Ｔ１≦１００ ・・・式（１０）
とすることが好ましい。ここで、Ｔ１は、透明基板の透過率を基準（１００％）としたときの数値であり、以下同様である。
The transmittance T1 (%) of the auxiliary pattern 12 is
30≦T1≦100...Formula (10)
It is preferable that Here, T1 is a value based on the transmittance of the transparent substrate (100%), and the same applies hereinafter.
図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ－Ａ矢視断面図である。図１（ｂ）に示すように、第１フォトマスクの補助パターン１２は、透明基板１５上に半透光膜１６を形成してなる。このとき、上記代表波長に対する半透光膜１６の位相シフト量φ１を略１８０度にするとよい。
また、補助パターン１２の透過率Ｔ１（％）について、
３０≦Ｔ１≦８０ ・・・式（１１）
を満たすとより好ましく、さらに好ましくは、
４０≦Ｔ１≦７０ ・・・式（１２）
を満たすとよい。
FIG. 1(b) is a sectional view taken along the line AA in FIG. 1(a). As shown in FIG. 1B, the auxiliary pattern 12 of the first photomask is formed by forming a semi-transparent film 16 on a transparent substrate 15. As shown in FIG. At this time, it is preferable that the phase shift amount φ1 of the semi-transparent film 16 with respect to the representative wavelength is approximately 180 degrees.
Also, regarding the transmittance T1 (%) of the auxiliary pattern 12,
30≦T1≦80...Formula (11)
It is more preferable that the following is satisfied, and even more preferable,
40≦T1≦70...Formula (12)
It is good to meet the following.
本形態では、補助パターン１２は、透明基板上に、該光に対する透過率Ｔｆ（％）をもつ半透光膜１６が形成されてなる。従って、したがって、半透光膜１６がもつ、露光光の代表波長に対する透過率Ｔｆ（％）は、
３０≦Ｔｆ≦８０ ・・・式（１３）
であることが好ましい。より好ましくは、
４０≦Ｔｆ≦７０ ・・・式（１４）
である。
In this embodiment, the auxiliary pattern 12 is formed by forming a semi-transparent film 16 having a transmittance Tf (%) for the light on a transparent substrate. Therefore, the transmittance Tf (%) of the semi-transparent film 16 for the representative wavelength of exposure light is:
30≦Tf≦80...Formula (13)
It is preferable that More preferably,
40≦Tf≦70...Formula (14)
It is.
補助パターン１２の位置は、主パターン１１の幅方向の中心と、補助パターン１２の幅方向の中心との間隔をＰ（μｍ）としたとき、
１．０＜Ｐ≦５．０ ・・・式（１５）
の関係が成り立つことが好ましい。
より好ましくは、間隔Ｐは、
１．５＜Ｐ≦４．５ ・・・式（１６）
とすることができる。このとき、上述の、補助パターン１２の透過光と、主パターン１１の透過光との相互作用がより有利に制御できる。そして、被転写体上に形成するホールパターン形成のための光学像（光強度分布）をより有利な形状として、上記転写性能の向上効果が得られる。
The position of the auxiliary pattern 12 is determined by the distance between the widthwise center of the main pattern 11 and the widthwise center of the auxiliary pattern 12 as P (μm).
1.0<P≦5.0...Formula (15)
It is preferable that the relationship holds true.
More preferably, the interval P is
1.5<P≦4.5...Formula (16)
It can be done. At this time, the interaction between the light transmitted through the auxiliary pattern 12 and the light transmitted through the main pattern 11 described above can be controlled more advantageously. Then, the optical image (light intensity distribution) for forming the hole pattern formed on the transferred object is made into a more advantageous shape, and the above-mentioned effect of improving the transfer performance can be obtained.
低透光部１３は、転写用パターン１において、主パターン１１と補助パターン１２が形成された以外の領域に配置される。好ましくは、転写用パターン１において、主パターン１１と補助パターン１２を除く領域は、低透光部１３のみからなる。 The low light transmitting portion 13 is arranged in a region of the transfer pattern 1 other than where the main pattern 11 and the auxiliary pattern 12 are formed. Preferably, in the transfer pattern 1, the area excluding the main pattern 11 and the auxiliary pattern 12 consists only of the low light transmitting portion 13.
低透光部１３は、透明基板１５上に、例えば、低透光膜１７が形成されたものを使用できる。図１（ｂ）では、低透光部１３は、半透光膜１６上に低透光膜１７が積層して形成される。低透光部１３の有する、代表波長の光に対する透過率Ｔ２（％）は、補助パターン１２の透過率Ｔ１より小さい。透過率Ｔ２は、好ましくは３０（％）未満である。より好ましくは２０（％）以下とする。また、低透光膜１７は、好ましくは実質的に露光光を透過しない遮光膜であるとよい。低透光膜１７が遮光膜である場合、光学濃度ＯＤ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）が３以上を示す低透光膜であることが好ましい。 The low light transmittance portion 13 can be formed by forming, for example, a low light transmittance film 17 on a transparent substrate 15 . In FIG. 1B, the low light transmittance portion 13 is formed by laminating a low light transmittance film 17 on a semitransparent film 16. The transmittance T2 (%) of the low light transmitting portion 13 for light of the representative wavelength is smaller than the transmittance T1 of the auxiliary pattern 12. Transmittance T2 is preferably less than 30 (%). More preferably, it is 20 (%) or less. Further, the low light transmission film 17 is preferably a light shielding film that does not substantially transmit exposure light. When the low light transmittance film 17 is a light shielding film, it is preferably a low light transmittance film exhibiting an optical density OD (Optical Density) of 3 or more.
すなわち、ここでいう低透光部は、露光光を比較的低い透過率で透過する場合（具体的には、３０％未満）を含み、さらに、実質的に露光光を透過しない、遮光部である場合を含む。前者の場合には、前記代表波長の光に対する、低透光部の位相シフト量は９０度以下であり、好ましくは６０度以下である。 In other words, the low light transmittance section herein includes a case where exposure light is transmitted at a relatively low transmittance (specifically, less than 30%), and further includes a light shielding section that does not substantially transmit exposure light. Including some cases. In the former case, the amount of phase shift of the low light transmission portion with respect to the light of the representative wavelength is 90 degrees or less, preferably 60 degrees or less.
転写用パターン１は、被転写体上に、Ｘ－ＣＤがＸｐ１（μｍ）、Ｙ－ＣＤがＹｐ１（μｍ）であるようなホールパターンを形成するものである。すなわち、Ｘｐ１及びＹｐ１は、欠陥のない正常な転写用パターン１によって、被転写体上に形成するホールパターンのＸ－ＣＤ及びＹ－ＣＤである。特に、被転写体の構成要素であるレジスト膜のボトムＣＤ値（被転写体の表面にあるレジスト膜がパターニングされ、レジストパターンとなったときに、ホールパターンに対応する開口最下部のＸ－ＣＤ及びＹ－ＣＤ）を指す。ここで、Ｘｐ１及びＹｐ１は、式（１７）及び式（１８）をいずれも満たす場合に、発明の効果が顕著である。
０．６≦Ｘｐ１≦３．０ ・・・式（１７）
０．６≦Ｙｐ１≦３．０ ・・・式（１８）
The transfer pattern 1 is for forming a hole pattern on the transfer target in which the X-CD is Xp1 (μm) and the Y-CD is Yp1 (μm). That is, Xp1 and Yp1 are the X-CD and Y-CD of hole patterns formed on the transfer target by the normal transfer pattern 1 without defects. In particular, the bottom CD value of the resist film that is a component of the transfer target (when the resist film on the surface of the transfer target is patterned to form a resist pattern, the X-CD value of the lowest opening of the opening corresponding to the hole pattern) and Y-CD). Here, the effect of the invention is significant when Xp1 and Yp1 satisfy both equations (17) and (18).
0.6≦Xp1≦3.0 ...Formula (17)
0.6≦Yp1≦3.0...Formula (18)
Ｘｐ１及びＹｐ１は、式（１９）及び式（２０）をいずれも満たす場合が、特に好ましい。
０．６≦Ｘｐ１≦２．５ ・・・式（１９）
０．６≦Ｙｐ１≦２．５ ・・・式（２０）
It is particularly preferable that Xp1 and Yp1 satisfy both formula (19) and formula (20).
0.6≦Xp1≦2.5 ...Formula (19)
0.6≦Yp1≦2.5 ...Formula (20)
第１フォトマスクは、位相シフト作用を持つ補助パターンと透光部からなる主パターンが、遮光部を介在させて離間しており、補助パターンの透過光が形成する光強度分布が、透光部の透過光が形成する光強度分布と干渉する。それぞれの光強度分布は、その外縁側において振幅の正負が反転する部分することにより、例えば、光強度分布曲線のピークを高める効用、転写像の焦点深度を増加させる効用、露光余裕度を増加させる効用及びＭＥＥＦ（マスク誤差増大係数）を低減する効用のうち、１つ以上の効用がもたらされる。 In the first photomask, a main pattern consisting of an auxiliary pattern having a phase shift effect and a light-transmitting part is separated with a light-blocking part in between, and the light intensity distribution formed by the light transmitted through the auxiliary pattern is different from that of the light-transmitting part. interferes with the light intensity distribution formed by the transmitted light. Each light intensity distribution has a part where the positive and negative amplitudes are reversed on the outer edge side, so that, for example, the effect of increasing the peak of the light intensity distribution curve, the effect of increasing the depth of focus of the transferred image, and the effect of increasing the exposure margin. One or more of the following benefits is provided: the benefit of reducing the MEEF (mask error enhancement factor).
＜第２フォトマスクの構成＞
図２（ａ）は、第２フォトマスクの転写用パターン２の一部を示す。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＢ－Ｂ矢視断面図である。第２フォトマスクも表示装置製造用のフォトマスクである。第２フォトマスクの転写用パターン２は、第１フォトマスクの転写用パターン１と異なり、補助パターン２２が透明基板表面を所定深さに掘り込み形成されている。本願では、このように掘り込みを伴う転写用パターン２が、透明基板の一主表面に形成されている形態を含め、「透明基板上に転写用パターンを備える」フォトマスクと表現する。第２フォトマスクにおいても、第１フォトマスクと同様に、補助パターンの透過光は、主パターンの透過光に対して、前記代表波長の光に対する略１８０度の位相差を有する。
<Configuration of second photomask>
FIG. 2(a) shows a part of the transfer pattern 2 of the second photomask. FIG. 2(b) is a sectional view taken along the line BB in FIG. 2(a). The second photomask is also a photomask for manufacturing display devices. The transfer pattern 2 of the second photomask is different from the transfer pattern 1 of the first photomask in that an auxiliary pattern 22 is formed by digging into the surface of the transparent substrate to a predetermined depth. In the present application, the term "photomask having a transfer pattern on a transparent substrate" includes a form in which the transfer pattern 2 with such an indentation is formed on one main surface of a transparent substrate. In the second photomask as well, similarly to the first photomask, the light transmitted through the auxiliary pattern has a phase difference of approximately 180 degrees with respect to the light having the representative wavelength, with respect to the light transmitted through the main pattern.
第２フォトマスクの場合、補助パターン２２の透過率Ｔ１（％）は、透明基板の透過率と同じ、実質的に１００％となる。また、第１フォトマスクにおける好ましい関係式である、上記式（１）～（９）、（１５）～（２０）は、第２フォトマスクにおいても同様に当てまる。第１フォトマスク及び第２フォトマスクはいずれも、等倍のプロジェクション露光装置を用いて露光することにより、上記の優れた作用が得られる。 In the case of the second photomask, the transmittance T1 (%) of the auxiliary pattern 22 is substantially 100%, which is the same as the transmittance of the transparent substrate. Further, the above equations (1) to (9) and (15) to (20), which are preferable relational expressions for the first photomask, apply similarly to the second photomask. The above-mentioned excellent effect can be obtained by exposing both the first photomask and the second photomask using a projection exposure device of equal magnification.
＜フォトマスクに生じる欠陥＞
以下、第１フォトマスクに欠陥が生じた場合を例として説明するが、第２フォトマスクに欠陥が生じた場合についても同様である。図３は、第１フォトマスクの補助パターン１２に黒欠陥１４が生じた状態を示す。黒欠陥１４により、補助パターン１２の作用が少なくとも部分的に損なわれる。このため、このような欠陥転写用パターン３を露光すると、被転写体上には設計どおりの光強度分布が形成されない。すなわち、被転写体の構成要素であるレジスト膜を露光後に現像して得られるレジストパターンのボトムＣＤがＸ方向、又はＹ方向において設計値どおりに形成されないおそれがある。レジストパターンのボトムＣＤは、該レジストパターンをエッチングマスクとして、エッチング加工されるパターンのＣＤを決定する。よって、レジストパターンのボトムＣＤが設計値どおりに形成されないと、電子デバイス内のパターンのＣＤが設計値どおりに形成されないリスクが生じる。
<Defects occurring in photomask>
Hereinafter, a case where a defect occurs in the first photomask will be described as an example, but the same applies to a case where a defect occurs in the second photomask. FIG. 3 shows a state where a black defect 14 has occurred in the auxiliary pattern 12 of the first photomask. The black defect 14 at least partially impairs the effect of the auxiliary pattern 12. For this reason, when such defect transfer pattern 3 is exposed, the light intensity distribution as designed is not formed on the transfer target. That is, there is a possibility that the bottom CD of a resist pattern obtained by developing a resist film, which is a component of the transfer target, after exposure, will not be formed as designed in the X direction or the Y direction. The bottom CD of the resist pattern determines the CD of the pattern to be etched using the resist pattern as an etching mask. Therefore, if the bottom CD of the resist pattern is not formed as designed, there is a risk that the CD of the pattern within the electronic device will not be formed as designed.
欠陥転写用パターン３における欠陥は、精緻に組み立てたフォトマスクの構成から得られるべき性能が十分に発揮されない不利益を生む。しかしながら、上述の理由により、補助パターン１２に生じた黒欠陥１４に対し、半透光性の修正膜で半透光部を復元するように既存の修正装置で修正しても、補助パターン１２を完全に正常パターンと同じ状態に復元することは、困難である。そこで、補助パターン１２に黒欠陥１４が生じたとき、主パターン１１の寸法を修正し修正転写用パターンを形成する。 Defects in the defect transfer pattern 3 create a disadvantage in that the performance that should be obtained from the precisely assembled photomask structure is not fully exhibited. However, for the above-mentioned reasons, even if the black defect 14 that occurs in the auxiliary pattern 12 is repaired using an existing repair device such as restoring the semi-transparent part with a semi-transparent repair film, the auxiliary pattern 12 is It is difficult to completely restore the state to the same state as the normal pattern. Therefore, when a black defect 14 occurs in the auxiliary pattern 12, the dimensions of the main pattern 11 are corrected to form a corrected transfer pattern.
これにより、補助パターン１２の黒欠陥１４に対し、半透光性の修正膜で半透光部を復元しなくても、被転写体の表面に設計どおりのＣＤ値を持つホールパターンを形成することができる。 As a result, a hole pattern having a CD value as designed is formed on the surface of the transferred object without restoring the semi-transparent part with a semi-transparent correction film for the black defect 14 of the auxiliary pattern 12. be able to.
以下、各実施例によりフォトマスクの修正方法を説明する。以下の実施例では、第１フォトマスクを前提として説明するが、第２フォトマスクであっても同様の修正方法が適用できる。 Hereinafter, a photomask repair method will be explained using each example. Although the following embodiments will be described based on the first photomask, the same correction method can be applied to the second photomask as well.
図４にフォトマスクの修正方法の一例をフロー図にして示す。はじめに、修正転写用パターンの形状及び寸法を特定する特定工程３０を行い、その後、特定工程３０で特定された修正転写用パターンの形状及び寸法に基づいて、修正工程４０を行う。ここでは、欠陥を生じた補助パターンに対して、修正を施すことを必ずしも必要とせず、主パターン１１に対する加工を行なう。例えば、黒欠陥を生じた補助パターンに対し、これを復元するために半透光性の修正膜による修正を施すことは、必須ではない。ただし、補助パターンに半透光性の修正膜による修正を施した上で、主パターン１１の寸法を修正してもよい。この点については実施例４以降で説明する。 FIG. 4 shows a flow diagram of an example of a photomask repair method. First, a specifying step 30 is performed in which the shape and dimensions of the corrective transfer pattern are specified, and then a correcting step 40 is performed based on the shape and dimensions of the corrective transfer pattern specified in the specifying step 30. Here, the main pattern 11 is processed without necessarily having to correct the defective auxiliary pattern. For example, it is not essential to correct an auxiliary pattern with a black defect using a semi-transparent correction film in order to restore it. However, the dimensions of the main pattern 11 may be corrected after the auxiliary pattern is corrected using a semi-transparent correction film. This point will be explained in Example 4 and thereafter.
＜修正転写用パターンの形状を特定する工程（特定工程）＞
特定工程３０の一手法である、修正主パターンのＣＤ値を算出する算出工程について説明する。算出工程では光学シミュレーションを使用するとよい。シミュレーション条件として、例えば、以下の情報を使用する。
（１）フォトマスクの露光に適用する露光条件（投影露光装置の光学系が持つ開口数ＮＡ、コヒレンスファクタσ、露光波長など）
（２）修正対象とするフォトマスクに関する設定条件（転写用パターンの設計デザインや膜の光学物性、補助パターンに生じた欠陥の位置や欠陥面積など）
（３）被転写体表面に用いるフォトレジスト膜の素材や特性及び膜厚
<Process of specifying the shape of the pattern for correction transfer (specification process)>
A calculation process of calculating the CD value of the corrected main pattern, which is one method of the identification process 30, will be described. Optical simulation may be used in the calculation process. For example, the following information is used as simulation conditions.
(1) Exposure conditions applied to photomask exposure (numerical aperture NA, coherence factor σ, exposure wavelength, etc. of the optical system of the projection exposure device)
(2) Setting conditions regarding the photomask to be corrected (design of the transfer pattern, optical properties of the film, position of defects in the auxiliary pattern, defect area, etc.)
(3) Material, characteristics, and film thickness of the photoresist film used on the surface of the transferred object
主パターンに修正を施す際の目標は、修正転写用パターンを露光して被転写体上に転写することにより、表示装置の製造を行なうことができ、該表示装置において動作不良などの不都合の発生を抑えることある。ここで、主パターンに施す修正に際し、主パターンのＸ－ＣＤ及びＹ－ＣＤの少なくとも一方を増減させる。 The goal of modifying the main pattern is to expose the modified transfer pattern and transfer it onto the transfer target, so that display devices can be manufactured. There are things you can do to suppress it. Here, when modifying the main pattern, at least one of the X-CD and Y-CD of the main pattern is increased or decreased.
具体的には、Ｘ－ＣＤがＸｍ２（μｍ）、Ｙ－ＣＤがＹｍ２（μｍ）であるような主パターンを持つ修正転写用パターンを形成する。この修正転写用パターンは、前記露光装置により露光した場合に、被転写体上に所定の寸法を持つホールパターンを形成するための、前記修正転写用パターンであり、上記のＸｍ２、Ｙｍ２（μｍ）の値を求める（算出工程）。 Specifically, a correction transfer pattern having a main pattern in which the X-CD is Xm2 (μm) and the Y-CD is Ym2 (μm) is formed. This corrective transfer pattern is the above-mentioned corrective transfer pattern for forming a hole pattern having a predetermined size on the transfer target when exposed by the exposure device, and has the above-mentioned Xm2, Ym2 (μm). Find the value of (calculation process).
増減とは、増加又は減少である。Ｘ－ＣＤ及びＹ－ＣＤの一方を増加させるとともに他方を減少させてもよく、両方を増加させてもよい。又は、一方のみを増加させ、他方は増減寸法をゼロとする（つまり増減させない）場合を含む。Ｘ－ＣＤとＹ－ＣＤの少なくとも一方は増加させると好ましい。これは、黒欠陥による補助パターンの機能低減を補い、被転写体上に形成されるホールパターンのＣＤを回復する上で有利である。 Increase/decrease means increase or decrease. One of X-CD and Y-CD may be increased while the other is decreased, or both may be increased. Alternatively, it includes a case where only one of the dimensions is increased and the increase/decrease dimension of the other is set to zero (in other words, the dimension is not increased or decreased). It is preferable to increase at least one of X-CD and Y-CD. This is advantageous in compensating for the reduction in function of the auxiliary pattern due to black defects and restoring the CD of the hole pattern formed on the transfer target.
ここでは、主パターンの寸法（Ｘ－ＣＤ及びＹ－ＣＤ）を如何なる数値とすれば、修正転写用パターンを露光装置により露光することによって、被転写体上にＸ－ＣＤがＸｐ１に等しく、Ｙ－ＣＤがＹｐ１に等しいホールパターンを形成することができるか、を算出する。すなわち、被転写体上のレジスト膜によって形成されるレジストパターンであって、そのボトムＣＤにおいて、Ｘ－ＣＤがＸｐ１に等しく、Ｙ－ＣＤがＹｐ１に等しいホールパターンを形成可能となるように、Ｘ－ＣＤ、Ｙ－ＣＤの増減を決定する。また、露光条件（Ｄｏｓｅ量等）も正常な転写用パターンを用いる際の条件と同一とする。 Here, assuming that the dimensions (X-CD and Y-CD) of the main pattern are any numerical values, by exposing the corrected transfer pattern with an exposure device, X-CD is equal to Xp1 and Y- - Calculate whether a hole pattern with CD equal to Yp1 can be formed. That is, in the resist pattern formed by the resist film on the transfer target, the X -CD, Y-Determine increase/decrease in CD. Further, the exposure conditions (dose amount, etc.) are also the same as those when using a normal transfer pattern.
上記算出結果により、修正転写用パターンにおける主パターンのＸ－ＣＤ及びＹ－ＣＤ、すなわちＸｍ２及びＹｍ２の値が決定する。なお、上記算出工程において、修正転写用パターンによって被転写体上に形成するホールパターンのＸ－ＣＤがＸｐ１に等しい、あるいは、Ｙ－ＣＤがＹｐ１に等しいとの表現は、±５ｎｍ以内の誤差が生じる場合を含むものとする。すなわち、Ｘｐ１又はＹｐ１に対して±５ｎｍの範囲で解が得られれば、修正転写用パターンの形状を特定することができる。ここで、修正転写用パターンによって被転写体上に形成するホールパターンのＸ－ＣＤがＸｐ１に等しい、あるいは、Ｙ－ＣＤがＹｐ１に等しいとの表現は、±５ｎｍ以内の誤差が生じる場合を含むものとする。 Based on the above calculation results, the values of X-CD and Y-CD, ie, Xm2 and Ym2, of the main pattern in the modified transfer pattern are determined. In addition, in the above calculation process, the expression that the X-CD of the hole pattern formed on the transfer target by the modified transfer pattern is equal to Xp1 or that the Y-CD is equal to Yp1 means that the error is within ±5 nm. This shall include cases where this occurs. That is, if a solution is obtained within the range of ±5 nm for Xp1 or Yp1, the shape of the corrected transfer pattern can be specified. Here, the expression that the X-CD of the hole pattern formed on the transfer target by the modified transfer pattern is equal to Xp1 or that the Y-CD is equal to Yp1 includes the case where an error within ±5 nm occurs. shall be held.
Ｘ－ＣＤ及びＹ－ＣＤの少なくとも一方を増加又は減少させるとき、主パターンの重心位置を変化させないことが好ましい。つまり、被転写体上に形成するホールパターンのＸ－ＣＤ及びＹ－ＣＤがそれぞれＸｐ１及びＹｐ１に等しくなるための、欠陥転写用パターンの修正方法は、主パターンの重心位置を動かすことなく、算出することが好ましい。 When at least one of X-CD and Y-CD is increased or decreased, it is preferable that the center of gravity of the main pattern is not changed. In other words, the method for correcting the defective transfer pattern so that the X-CD and Y-CD of the hole pattern formed on the transfer target are equal to Xp1 and Yp1, respectively, is to calculate the It is preferable to do so.
＜主パターンに修正を施す工程（修正工程）＞
修正工程４０について説明する。第１フォトマスクについて、上記シミュレーションによって修正転写用パターンの形状が特定されたら、該形状に基づいて欠陥転写用パターンの主パターンに対して修正を施し、上記のＸ－ＣＤがＸｍ２、Ｙ－ＣＤがＹｍ２となるように主パターンを形成する。
<Process of making corrections to the main pattern (correction process)>
The correction process 40 will be explained. For the first photomask, once the shape of the correction transfer pattern is specified through the above simulation, the main pattern of the defect transfer pattern is corrected based on the shape, so that the above X-CD is Xm2, Y-CD is The main pattern is formed so that Ym2.
本実施例では、被転写体上に得ようとするホールパターンのＸ－ＣＤとＹ－ＣＤが等しい、すなわち、Ｘｐ１＝Ｙｐ１とする。また、上記のとおり、Ｘｍ１＝Ｙｍ１である。図５に、図３の欠陥転写用パターン３を修正した、修正転写用パターン４の一例を示す。修正後の主パターン１１１（実線）の開口幅はＸｍ２（Ｘ－ＣＤ）及びＹｍ２（Ｙ－ＣＤ）であり、少なくとも一方は、修正前の主パターン１１（一点鎖線）の開口幅Ｘｍ１及びＹｍ１よりも大きな値をとっている。 In this embodiment, it is assumed that the X-CD and Y-CD of the hole pattern to be obtained on the transfer target are equal, that is, Xp1=Yp1. Furthermore, as described above, Xm1=Ym1. FIG. 5 shows an example of a corrected transfer pattern 4 obtained by correcting the defect transfer pattern 3 of FIG. 3. The aperture widths of the main pattern 111 (solid line) after correction are Xm2 (X-CD) and Ym2 (Y-CD), and at least one of them is wider than the aperture widths Xm1 and Ym1 of the main pattern 11 (dotted chain line) before correction. also has a large value.
ＣＤ値の修正について、Ｘｍ２＜Ｘｍ１の場合には、転写用パターンにおいて透光部からなる主パターンのＸ－ＣＤを減少させる修正を施す。例えば、ＣＶＤ膜やＦＩＢ膜などによる修正膜であって、近傍の低透光部と同程度の透過率を持つ膜（補充膜）を透光部のエッジ近傍に形成して、開口幅を減縮することができる。低透光部が実質的に露光光を透過しない遮光膜である場合には、遮光性の補充膜を形成して、Ｘ－ＣＤの数値を減少させる。 Regarding the correction of the CD value, if Xm2<Xm1, correction is performed to reduce the X-CD of the main pattern consisting of the transparent portion in the transfer pattern. For example, a correction film such as a CVD film or FIB film, which has the same transmittance as the nearby low light transmittance area (replenishment film), is formed near the edge of the light transmittance area to reduce the aperture width. can do. When the low light transmitting portion is a light shielding film that does not substantially transmit exposure light, a light shielding replenishing film is formed to reduce the X-CD value.
一方、Ｘｍ２＞Ｘｍ１の場合には、上記と反対に、主パターンのエッジ部分をレーザザッピング、又はイオンビームエッチングなどによって除去して、開口幅を拡張し、Ｘ－ＣＤを増加することができる。Ｙ－ＣＤの増減についても同様である。 On the other hand, when Xm2>Xm1, contrary to the above, the edge portion of the main pattern can be removed by laser zapping, ion beam etching, etc. to expand the opening width and increase the X-CD. The same applies to increases and decreases in Y-CD.
この場合、主パターン１１１のエッジには、少なくとも部分的に、正常な低透光膜のエッチング断面（多くはウェットエッチング断面）の代わりに、補充膜のレーザザッピング断面、あるいは、イオンビームエッチングなどによる断面を持つことになる。しかしながら、このことによる特段の不都合は生じない。 In this case, the edge of the main pattern 111 is at least partially etched by a laser zapping cross section of the supplementary film or an ion beam etching instead of the normal etching cross section (often wet etching cross section) of the low transmittance film. It will have a cross section. However, this does not cause any particular inconvenience.
また、詳細は後述するが、黒欠陥を生じた転写用パターンに対し、主パターン１１のＸ－ＣＤ又はＹ－ＣＤの少なくとも一方を増減するに先立ち（又は、増減した後に）、透光部からなる主パターン１１の領域全体に上記補充膜を形成し、開口を暫定的に埋めてもよい。この場合、特に、Ｘ－ＣＤとＹ－ＣＤの一方が増加、他方が減少する補正を行なう際に、位置とサイズを正確に形成しやすい点で有利である。 Although details will be described later, before (or after) increasing or decreasing at least one of the X-CD or Y-CD of the main pattern 11 for the transfer pattern in which a black defect has occurred, from the transparent part The replenishment film may be formed over the entire region of the main pattern 11 to temporarily fill the opening. In this case, it is advantageous in that it is easy to accurately form the position and size, especially when performing a correction in which one of X-CD and Y-CD increases and the other decreases.
以上の工程によって、修正転写用パターン４が形成される。そして、修正転写用パターン４を持つフォトマスクを、表示装置製造用の露光装置によって露光し、表示装置を製造する。これにより、表示装置製造の効率や歩留の向上に寄与できる。 Through the above steps, the modified transfer pattern 4 is formed. Then, the photomask having the corrective transfer pattern 4 is exposed to light using an exposure device for manufacturing a display device, and a display device is manufactured. This can contribute to improving the efficiency and yield of display device manufacturing.
表示装置製造用のフォトマスクに欠陥が生じた場合、最も深刻なリスクの一つは、表示パネル基板上のホールパターンが、設計値どおりのサイズに形成されないことである。例えば、多数のホールパターン形成用の転写用パターンを持つフォトマスクにおいて、その一部に欠陥が生じた場合、被転写体上において、その一部のホールパターンに、設計どおりのホールが形成されていないことにより、デバイスとしての動作が保証されないことになる。 When a defect occurs in a photomask for manufacturing display devices, one of the most serious risks is that the hole pattern on the display panel substrate will not be formed to the designed size. For example, if a defect occurs in a part of a photomask that has a transfer pattern for forming a large number of hole patterns, holes may not be formed in some of the hole patterns on the transfer target as designed. If there is no such device, the operation of the device cannot be guaranteed.
一般には、被転写体上に形成されるパターンサイズ（ＣＤ）は、露光の際の照射光量によって変化する。しかしながら、フォトマスク面内に形成された転写用パターンの一部に生じた欠陥の位置のみに、他と異なる露光量を適用することはできない。こうした問題に対し、本実施例によれば、転写用パターンに欠陥が生じた場合にも、上記不都合を生じさせず、被転写体上に設計値に等しいサイズのホールパターンを形成し、表示装置製造の効率や歩留に寄与することができる。そして、設計が等しいホールパターンは、被転写体上において、実質的にすべて均一なサイズを持つホールパターンとなる。 Generally, the pattern size (CD) formed on a transfer target changes depending on the amount of light irradiated during exposure. However, it is not possible to apply a different exposure amount only to the position of a defect occurring in a part of the transfer pattern formed within the surface of the photomask. To solve these problems, according to the present embodiment, even if a defect occurs in the transfer pattern, the above-mentioned inconvenience does not occur, and a hole pattern with a size equal to the design value is formed on the transfer target, and the display device It can contribute to manufacturing efficiency and yield. Hole patterns with the same design are substantially all hole patterns of uniform size on the transfer target.
修正転写用パターンの主パターン寸法であるＸｍ２及びＹｍ２は、修正転写用パターン４を露光したとき、理論的には、被転写体上に、Ｘ－ＣＤ及びＹ－ＣＤとして、それぞれ、Ｘｐ１及びＹｐ１の値を有するホールパターンを形成するものとなる。 The main pattern dimensions Xm2 and Ym2 of the correction transfer pattern are theoretically Xp1 and Yp1 as X-CD and Y-CD, respectively, on the transfer target when the correction transfer pattern 4 is exposed. A hole pattern having a value of .
修正工程４０によって、得られた修正転写用パターン４を、露光装置によって露光したとき、被転写体上に形成されるホールパターンにおいて、Ｘ－ＣＤ及びＹ－ＣＤを、それぞれ、Ｘｐ２（μｍ）及びＹｐ２（μｍ）とするとき、これらが、それぞれ、Ｘｐ１及びＹｐ１と等しくなることが最も好ましい。しかしながら、適用する修正装置（ＣＶＤ修正装置、又はＦＩＢ修正装置など）の加工精度に誤差が生じた場合には、修正工程によって得られた修正転写用パターン４を、露光装置によって露光したとき、Ｘｐ２（μｍ）及びＹｐ２（μｍ）が、それぞれ、Ｘｐ１及びＹｐ１と一致しない場合がある。 When the corrected transfer pattern 4 obtained in the correction step 40 is exposed by an exposure device, in the hole pattern formed on the transfer target, X-CD and Y-CD are set to Xp2 (μm) and Xp2 (μm), respectively. When Yp2 (μm), these are most preferably equal to Xp1 and Yp1, respectively. However, if an error occurs in the processing accuracy of the applied correction device (CVD correction device, FIB correction device, etc.), when the correction transfer pattern 4 obtained in the correction process is exposed by the exposure device, (μm) and Yp2 (μm) may not match Xp1 and Yp1, respectively.
こうした場合においても、
０．９Ｘｐ１≦Ｘｐ２≦１．１Ｘｐ１ ・・・式（２１）
０．９Ｙｐ１≦Ｙｐ２≦１．１Ｙｐ１ ・・・式（２２）
を満たせば、本発明の作用効果が十分に得られる。すなわち、上記範囲のＸｐ２及びＹｐ２により、表示装置製造において実質的な問題は生じない。
上記の修正方法により、欠陥を生じた補助パターンに対する直接的な修正を行うことなく、フォトマスクの性能を回復することができる。
Even in these cases,
0.9Xp1≦Xp2≦1.1Xp1...Formula (21)
0.9Yp1≦Yp2≦1.1Yp1...Formula (22)
If the following conditions are satisfied, the effects of the present invention can be fully obtained. That is, with Xp2 and Yp2 within the above ranges, no substantial problem occurs in display device manufacturing.
By the above repair method, the performance of the photomask can be restored without directly repairing the defective auxiliary pattern.
図６及び図７を参照して、第１フォトマスクの転写用パターンに黒欠陥を生じたときに、これを修正する方法を説明する。図３に示すように、補助パターン１２に黒欠陥１４を生じた転写用パターンに対し、以下の要領で修正を行なう。 A method for correcting a black defect when it occurs in the transfer pattern of the first photomask will be described with reference to FIGS. 6 and 7. As shown in FIG. 3, a transfer pattern in which a black defect 14 has occurred in the auxiliary pattern 12 is corrected in the following manner.
図６（ａ）には、補助パターン５２の部分に黒欠陥５４を生じた欠陥転写用パターン５が示されている。欠陥転写用パターン５は、透光部からなる主パターン５１、半透光部からなる補助パターン５２及びそれら以外の領域を示す遮光部５３（ＯＤ＞３）を含み、補助パターン５２には黒欠陥５４が含まれる。透光部は、Ｘ－ＣＤがＸｍ１＝２．０μｍ、Ｙ－ＣＤがＹｍ１＝２．０μｍの正方形であり、補助パターン５２は幅ｄが１．３μｍ、間隔Ｐが３．２５μｍの八角形帯によってなり、補助パターン５２の透過率Ｔ１は４５％、位相シフト量φ１が、１８０度である。欠陥転写用パターン５は、欠陥がなければ、表示装置製造用露光装置を用いて露光したときに、被転写体（表示パネル基板）上に、Ｘ－ＣＤとしてＸｐ１が１．５０μｍ、Ｙ－ＣＤとしてＹｐ１が１．５０μｍのホールパターンを形成するためのものである。 FIG. 6A shows a defect transfer pattern 5 in which a black defect 54 has occurred in the auxiliary pattern 52 portion. The defect transfer pattern 5 includes a main pattern 51 consisting of a transparent part, an auxiliary pattern 52 consisting of a semi-transparent part, and a light shielding part 53 (OD>3) indicating an area other than these, and the auxiliary pattern 52 includes a black defect. 54 are included. The transparent part is a square with Xm1 = 2.0 μm for X-CD and Ym1 = 2.0 μm for Y-CD, and the auxiliary pattern 52 is an octagonal band with a width d of 1.3 μm and an interval P of 3.25 μm. The transmittance T1 of the auxiliary pattern 52 is 45%, and the phase shift amount φ1 is 180 degrees. If there is no defect, the defect transfer pattern 5 will have an Xp1 of 1.50 μm for X-CD and a Y-CD of 1.50 μm when exposed using an exposure apparatus for display device manufacturing on the transfer target (display panel substrate). This is for forming a hole pattern with Yp1 of 1.50 μm.
まず、修正によって到達すべき、修正転写用パターン６の形状を特定する特定工程３０を行う。ここで、特定工程３０は、実施例１と同様に、修正主パターンのＣＤ値を算出する算出工程により行う。本実施例においても、算出工程に光学シミュレーションを用いる。光学シミュレーションにあたっては、シミュレーション条件において、黒欠陥の形状（位置、面積を含む）を、フォトマスクに関する設定条件として入力することができる。 First, a specifying step 30 is performed to specify the shape of the corrected transfer pattern 6 to be reached by correction. Here, the identification step 30 is performed by a calculation step of calculating the CD value of the corrected main pattern, similarly to the first embodiment. In this embodiment as well, optical simulation is used in the calculation process. In optical simulation, the shape (including position and area) of a black defect can be input as a setting condition regarding a photomask under simulation conditions.
本実施例のシミュレーションは、図６（ｂ）のように、補助パターン５２に予備加工５０を行った後の形状を前提として行う。予備加工の詳細については後述する。 The simulation of this embodiment is performed on the premise that the auxiliary pattern 52 has a shape after being subjected to the preliminary processing 50, as shown in FIG. 6(b). Details of the preliminary processing will be described later.
仮に、図６（ｂ）の状態のままで、転写用パターンを露光すると、被転写体上には、Ｘ－ＣＤ＝０．９６μｍ、Ｙ－ＣＤ＝０．９３μｍのホールパターンが形成されることが光学シミュレーションによりわかった。これは、目標値、すなわちＸｐ１＝Ｙｐ１（＝１．５μｍ）に対して、不足している。 If the transfer pattern is exposed to light in the state shown in FIG. 6(b), a hole pattern with X-CD=0.96 μm and Y-CD=0.93 μm will be formed on the transferred object. was found by optical simulation. This is insufficient with respect to the target value, that is, Xp1=Yp1 (=1.5 μm).
そこで、上記した前提をもとに、図６（ｂ）に示される残存補助パターンに対して、主パターンのＸ－ＣＤ、及びＹ－ＣＤをどのような値とすれば、被転写体上にＸｐ１＝Ｙｐ１（＝１．５μｍ）のホールパターンを形成することができるかを光学シミュレーションによって算出した（算出工程）。 Therefore, based on the above-mentioned premise, what values should be set for the main pattern's X-CD and Y-CD for the remaining auxiliary pattern shown in FIG. 6(b)? It was calculated by optical simulation whether a hole pattern of Xp1=Yp1 (=1.5 μm) could be formed (calculation step).
算定手法の一例としては、転写用パターンの設計デザイン上、可能な数値範囲における任意のＸ－ＣＤに対し、Ｙ－ＣＤを可能な数値範囲内で変化させて組み合わせたときに、被転写体上に形成される転写像を解析し、これらの組合せの中から目標のＸｐ１とＹｐ１の値が得られるＸｍ２とＹｍ２の組合せを求める。Ｘ－ＣＤ及びＹ－ＣＤの可能な数値範囲とは、修正転写用パターン６において、主パターンと補助パターンが接触しない範囲である。 As an example of a calculation method, in the design of a transfer pattern, when Y-CD is changed within a possible numerical range and combined with any X-CD within a possible numerical range, The transferred image formed in is analyzed, and the combination of Xm2 and Ym2 that provides the target values of Xp1 and Yp1 is determined from among these combinations. The possible numerical ranges of X-CD and Y-CD are ranges in which the main pattern and the auxiliary pattern do not come into contact with each other in the modified transfer pattern 6.
その結果、上記の例では、修正転写用パターン６において、Ｘ－ＣＤとしてＸｍ２＝１．８２μｍ、Ｙ－ＣＤとしてＹｍ２＝２．４４μｍとすることにより、目標値のＸ－ＣＤ、Ｙ－ＣＤを持つホールパターンが被転写体上に形成できることが特定された（特定工程）。このとき、修正の前後において、主パターンの重心位置は変化しないものとした。 As a result, in the above example, in the correction transfer pattern 6, the target values of X-CD and Y-CD are set by setting Xm2 = 1.82 μm for X-CD and Ym2 = 2.44 μm for Y-CD. It has been determined that a hole pattern having the same characteristics can be formed on the transfer target (specification step). At this time, it was assumed that the center of gravity position of the main pattern did not change before and after the correction.
上記で触れたとおり、シミュレーションをより効率的に行なうため、黒欠陥５４を生じた補助パターン５２の欠陥形状を整える、予備加工５０を行なうことができる。例えば、複雑な形状で黒欠陥が生じた場合など、特定工程３０においてシミュレーション条件が複雑になることを回避するため、該黒欠陥形状を補充膜によって整える（すなわち欠陥を生じた補助パターンの残存する部分の形状を整える）ことが可能である。予備加工後の形状を考慮し、これを前提として、上記シミュレーションの条件を決定することができる。 As mentioned above, in order to perform the simulation more efficiently, preliminary processing 50 can be performed to adjust the defect shape of the auxiliary pattern 52 in which the black defect 54 has occurred. For example, in the case where a black defect occurs with a complicated shape, in order to avoid complicating the simulation conditions in the specific step 30, the black defect shape is adjusted with a replenishment film (i.e., the auxiliary pattern that caused the defect remains). It is possible to adjust the shape of the part. The conditions for the above-mentioned simulation can be determined by considering the shape after preliminary machining and assuming this as a premise.
具体的には、図６（ａ）で残存している補助パターン５２に、遮光性の補充膜５８を形成し、図６（ｂ）の形状に加工する。補充膜は、低透光部の光学特性を参照し、低透光性（ここでは遮光性）のものを用いることができる。予備加工後の補助パターンの形状を前提として（見込んで）、特定工程３０のシミュレーションを行なう。 Specifically, a light-shielding replenishing film 58 is formed on the remaining auxiliary pattern 52 in FIG. 6(a), and processed into the shape shown in FIG. 6(b). As the replenishment film, one having low light transmittance (here, light blocking property) can be used with reference to the optical characteristics of the low light transmittance portion. The specific process 30 is simulated assuming (in anticipation of) the shape of the auxiliary pattern after the preliminary processing.
本実施例では特定工程３０の後に予備加工５０を行うが、予備加工５０は、特定工程３０の前に行っても、同時に行ってもよい。 In this embodiment, the preliminary processing 50 is performed after the specific step 30, but the preliminary processing 50 may be performed before or at the same time as the specific step 30.
次に、特定工程により特定された修正転写用パターン６とするため、修正工程４０を実施する。まず、上記シミュレーションの前提どおりに、補助パターンに形状加工を加える予備加工５０を行い、図６（ｂ）の形状とする。なお、形状加工に用いる補充膜は例えばＣＶＤ法により形成する。この場合、補充膜５８は、Ｃｒ系のＣＶＤ膜を用いることができる。 Next, a correction step 40 is performed to obtain the corrected transfer pattern 6 specified by the specifying step. First, in accordance with the premise of the above simulation, preliminary processing 50 is performed to add shape processing to the auxiliary pattern, resulting in the shape shown in FIG. 6(b). Note that the replenishment film used for shape processing is formed by, for example, a CVD method. In this case, the replenishment film 58 can be a Cr-based CVD film.
次に主パターンのＸ－ＣＤ、Ｙ－ＣＤを増減する修正を施す。なお、ここでは、いったん欠陥転写用パターンにおける主パターン５１の領域全体に遮光性の補充膜を形成し、開口を補充膜で埋めている（図６（ｃ）参照。以降、主パターンの開口全体に低透光性（遮光性）の補充膜を形成し、開口を補充膜で埋めることを、「孔埋め」ということがある。）。その上で、レーザを照射して補充膜（及び必要な部分の遮光膜）を除去し、特定工程で特定したとおりの形状となるように主パターンのＸ－ＣＤ、Ｙ－ＣＤを形成する。このように主パターンを孔埋めしたのちに、目標寸法の主パターン５１１を形成する方法は、修正した主パターン５１１の位置とサイズを正確に形成しやすい点で有利である。 Next, corrections are made to increase or decrease the X-CD and Y-CD of the main pattern. Here, a light-shielding replenishment film is once formed over the entire region of the main pattern 51 in the defect transfer pattern, and the opening is filled with the replenishment film (see FIG. 6(c).Hereafter, the entire opening of the main pattern is filled with the replenishment film. Forming a replenishment film with low light transmittance (light-shielding property) on the surface and filling the opening with the replenishment film is sometimes referred to as ``hole filling.'') Thereafter, the supplementary film (and the necessary portions of the light shielding film) are removed by laser irradiation, and main patterns of X-CD and Y-CD are formed so as to have the shapes specified in the specific process. The method of forming the main pattern 511 having the target dimensions after filling the holes in the main pattern in this manner is advantageous in that it is easy to form the corrected main pattern 511 in the correct position and size.
そして、図６（ｄ）に示す、修正転写用パターン６を得る。すなわち、Ｘｍ２が１．８２μｍ、Ｙｍ２が２．４４μｍであるような、長方形の主パターンを持つ修正転写用パターンの形状を形成する。 Then, a modified transfer pattern 6 shown in FIG. 6(d) is obtained. That is, a corrected transfer pattern having a rectangular main pattern with Xm2 of 1.82 μm and Ym2 of 2.44 μm is formed.
修正の過程で、結果に影響を与えない工程順序の入れかえを行なっても良い。以下の実施例においても同様である。例えば、本実施例において図６（ｂ）に示された補助パターンの予備加工５０と図６（ｃ）に示された主パターン５１の孔埋めとは、処理の順序が逆になってもよく、処理を同時に行ってもよい。 During the correction process, the order of steps may be changed without affecting the results. The same applies to the following examples. For example, in this embodiment, the order of processing may be reversed for the preliminary processing 50 of the auxiliary pattern shown in FIG. 6(b) and the hole filling of the main pattern 51 shown in FIG. 6(c). , processing may be performed simultaneously.
実施例２においては、補助パターン５２に生じた黒欠陥５４の形状に対し、特定工程の算定を簡易化するために、補助パターン５２の形状を整える予備加工５０を行なうことを前提として、シミュレーションを行なった。なお、補助パターン５２の予備加工は必須ではなく、生じたままの黒欠陥５４の形状をもとにシミュレーションを行なってもよいことは、言うまでもない。 In Example 2, the simulation was performed on the premise that preliminary processing 50 is performed to adjust the shape of the auxiliary pattern 52 in order to simplify the calculation of the specific process for the shape of the black defect 54 that has occurred in the auxiliary pattern 52. I did it. Note that the preliminary processing of the auxiliary pattern 52 is not essential, and it goes without saying that the simulation may be performed based on the shape of the black defect 54 as it is generated.
実施例３として、特定工程３０を効率的に行なう方法について以下に説明する。本実施例においては、算出工程に代えて類型参照工程を行う。 As a third embodiment, a method for efficiently performing the identification step 30 will be described below. In this embodiment, a type reference step is performed instead of the calculation step.
特定工程３０のもう一つの手法である類型参照工程について説明する。図８は、第１フォトマスクの補助パターンに生じる黒欠陥の類型を配列したものである。すなわち、図８に示す欠陥類型の一覧は、八角形帯の補助パターンを例とし、この八角形帯を構成する、４５度ずつ傾きの異なる８つの区画のうち、失った区画の数によって、欠陥類型を、（１）行～（８）行に分類している。さらに、失った区画の位置の組合せの、場合の数に応じて、欠陥類型を、（ａ）列～（ｍ）列に配列している。ただし、補助パターンの重心を中心として９０度回転したときに同一となる複数の類型、及び、互いに鏡像の関係にある類型については、これらのうち代表を１つのみ掲載している。なお、図８において、低透光部は他図よりも濃い色で塗りつぶしているが、図としての視認性を高めるためであって、当図の低透光部と他図の低透光部との間に、光学濃度等の物性の差異があることを示すものではない。後述する図９の低透光部についても同様である。 A type reference process, which is another method of the identification process 30, will be explained. FIG. 8 shows an arrangement of types of black defects occurring in the auxiliary pattern of the first photomask. In other words, the list of defect types shown in FIG. 8 takes the auxiliary pattern of an octagonal band as an example, and determines the number of defects depending on the number of missing sections among the eight sections with different inclinations of 45 degrees that make up this octagonal band. The types are classified into lines (1) to (8). Furthermore, the defect types are arranged in columns (a) to (m) according to the number of cases of combinations of positions of lost sections. However, for a plurality of types that are the same when rotated 90 degrees around the center of gravity of the auxiliary pattern, and types that are mirror images of each other, only one representative is listed. Note that in Figure 8, the low light transmittance areas are painted in a darker color than in other figures, but this is to improve the visibility of the figure. This does not indicate that there is a difference in physical properties such as optical density between the two. The same applies to the low light transmitting portion shown in FIG. 9, which will be described later.
このように、生じうる欠陥類型を把握し、予めこれら欠陥類型に対して適切なＸｍ２及びＹｍ２の数値をシミュレーションによって算出しておくことができる。そして、個々の欠陥類型に対するＸｍ２とＹｍ２の組合せを互いに対応づけた状態で、データベースとして、電子機器又はそれに付属する記憶媒体などに保存しておく。そして、特定工程では欠陥類型を参照して、適用すべき欠陥類型を選定し、選定した欠陥類型に対応づけられたＸｍ２とＹｍ２の組合せを参照する。これにより、修正転写用パターンの形状を特定する。 In this way, it is possible to grasp the types of defects that may occur, and to calculate appropriate values of Xm2 and Ym2 for these defect types in advance by simulation. Then, the combinations of Xm2 and Ym2 for each defect type are stored in correspondence with each other as a database in an electronic device or a storage medium attached thereto. Then, in the identification step, the defect type to be applied is selected with reference to the defect types, and the combination of Xm2 and Ym2 associated with the selected defect type is referred to. This specifies the shape of the correction transfer pattern.
欠陥が生じた転写用パターンの形状を、選定した欠陥類型と等しくするため、予備加工５０をしてもよい。予備加工５０は、上述のとおり、黒欠陥の生じた補助パターンに補充膜を形成することにより行う。予備加工を行う際には、残存する補助パターンをできるだけ多く残すことを考慮しつつ、該残存する補助パターンの形状を、いずれかの欠陥類型と等しくなるようにする。 Preliminary processing 50 may be performed to make the shape of the transfer pattern in which the defect occurs equal to the selected defect type. As described above, the preliminary processing 50 is performed by forming a replenishment film on the auxiliary pattern in which the black defect has occurred. When performing preliminary processing, consideration is given to leaving as many auxiliary patterns as possible, and the shape of the remaining auxiliary patterns is made to be equal to one of the defect types.
図８は、（１）行から（８）行にかけて、残存する補助パターンの面積が次第に小さくなっていく（最後の（８）行は残存部分が無い）。したがって、予備加工を行なう際には、予備加工により、できるだけ、図８の上の方に位置する類型の形状と同一になるように、形状の加工方法を選択することが好ましい。ただし、実際の欠陥形状に等しい形状が欠陥類型に存在する場合は、予備加工をしなくてもよい。 In FIG. 8, the area of the remaining auxiliary pattern gradually decreases from row (1) to row (8) (there is no remaining portion in the last row (8)). Therefore, when performing preliminary machining, it is preferable to select a shape machining method so that the shape becomes as similar to the shape of the type located at the top of FIG. 8 as possible. However, if there is a shape in the defect type that is equivalent to the actual defect shape, there is no need to perform preliminary processing.
特定工程３０の後の修正工程４０は、実施例１、２と同様に行なうことができる。 The modification step 40 after the identification step 30 can be performed in the same manner as in the first and second embodiments.
図９は、上記の方法を用いて３つの欠陥類型について、修正転写用パターンの形状を特定した例を示している。対応付けられた３つの欠陥類型（欠陥例１～３）と正常な転写用パターンで構成される正常部に関する各ＣＤ値を表している。Ｐａｎｅｌ Ｘ－ＣＤ及びＰａｎｅｌ Ｙ－ＣＤは、正常な転写用パターン及び欠陥例１～３に示す各欠陥類型の欠陥転写用パターンを、被転写体上に転写したときのホールパターンのＸ－ＣＤ及びＹ－ＣＤを、光学シミュレーションにより求めたものを表す。他のＣＤ値は上述のとおりである
。図９の欠陥例３は、実施例２にて説明した修正方法で特定した修正転写用パターンに関するものである。
FIG. 9 shows an example in which the shapes of correction transfer patterns are specified for three defect types using the above method. Each CD value for a normal area made up of three associated defect types (defect examples 1 to 3) and a normal transfer pattern is shown. Panel X-CD and Panel Y-CD are the hole patterns X-CD and It represents Y-CD obtained by optical simulation. Other CD values are as described above. Defect example 3 in FIG. 9 relates to a correction transfer pattern identified by the correction method described in Example 2.
ここに示した３つの欠陥例は、予備加工により補助パターンの黒欠陥を図８の類型のいずれかと一致させるので、予め算定した主パターンのＣＤ値（Ｘｍ２、Ｙｍ２）を参照して、修正転写用パターンを得ることができる。なお、図９は、修正前の正方形の主パターンを図示しているが、Ｘｍ２、Ｙｍ２の数値から、修正転写用パターンは、いずれもＹｍ２がＸｍ２より大きい長方形となることがわかる。なお、図９に記載したシミュレーション条件は、露光装置の開口数ＮＡを０．１とし、コヒレンスファクタσを０．５とし、用いた露光光は、ｉ線、ｈ線、ｇ線を含むものとし、ｉ線、ｈ線、ｇ線の強度比が１．０：０．８：１．０である。 In the three defect examples shown here, the black defect of the auxiliary pattern is made to match one of the types shown in FIG. You can get a pattern for Although FIG. 9 shows a square main pattern before correction, it can be seen from the numerical values of Xm2 and Ym2 that the corrected transfer pattern is a rectangle in which Ym2 is larger than Xm2. Note that the simulation conditions shown in FIG. 9 are that the numerical aperture NA of the exposure device is 0.1, the coherence factor σ is 0.5, and the exposure light used includes i-line, h-line, and g-line. The intensity ratio of i-line, h-line, and g-line is 1.0:0.8:1.0.
上記実施例１～実施例３における修正方法は、黒欠陥を生じた補助パターンに対する修正を施さず、主パターンの修正のみによって修正転写用パターンを形成するものであった。実施例４では、補助パターンに修正膜を形成する予備修正を行う。 The correction method in Examples 1 to 3 described above was such that a corrected transfer pattern was formed by only correcting the main pattern without making corrections to the auxiliary pattern that caused the black defect. In Example 4, preliminary correction is performed by forming a correction film on the auxiliary pattern.
例えば、黒欠陥を生じた補助パターンに、半透光性の修正膜によって修正を施そうとする場合が考えられる。但し、上述のように、修正膜の光学物性を正常な半透光膜と一致させることは困難であるため、正常な転写用パターンを完全に復元することは困難である。しかしながら、上記修正膜による補助パターンの修正に併せて、本発明にかかる修正方法を適用することにより、被転写体上に設計どおりのＣＤ値を得ることができる。 For example, a case may be considered in which an attempt is made to correct an auxiliary pattern that has a black defect using a semi-transparent correction film. However, as described above, it is difficult to match the optical properties of the correction film with those of a normal semi-transparent film, so it is difficult to completely restore a normal transfer pattern. However, by applying the correction method according to the present invention in conjunction with the correction of the auxiliary pattern using the correction film, it is possible to obtain the designed CD value on the transfer target.
図１０及び図１１を参照して、第１フォトマスクの転写用パターンに黒欠陥を生じたときに、これを修正する方法を説明する。図１０（ａ）は、図６（ａ）と同様に黒欠陥５４を生じた補助パターン５２を含む欠陥転写用パターン５を示す。図１１は、実施例４の欠陥修正フローを示す。本実施例では、補助パターン５２の黒欠陥５４を持つ転写用パターンに対して、該補助パターン５２に半透光性の修正膜を形成して予備修正６０を行なうことを想定し、修正転写用パターンの形状を特定するための特定工程を実施する。そして、上記予備修正６０を実施するとともに、主パターンのＸ－ＣＤ、Ｙ－ＣＤの増減を行なう。 A method for correcting a black defect when it occurs in the transfer pattern of the first photomask will be described with reference to FIGS. 10 and 11. FIG. 10(a) shows a defect transfer pattern 5 including an auxiliary pattern 52 that has a black defect 54, similar to FIG. 6(a). FIG. 11 shows a defect correction flow according to the fourth embodiment. In this embodiment, it is assumed that a semi-transparent correction film is formed on the auxiliary pattern 52 to perform preliminary correction 60 on a transfer pattern having a black defect 54 in the auxiliary pattern 52, and A specifying step is performed to specify the shape of the pattern. Then, the preliminary correction 60 is carried out, and the X-CD and Y-CD of the main pattern are increased or decreased.
なお、本実施例では、予備修正６０の前に、図１０（ｂ）にて、上記図６（ｃ）と同様に、主パターン５１を遮光性の補充膜で埋める孔埋めを行う。もちろん、上述したように、主パターン５１の孔埋めは必須の工程ではなく、孔埋めを行わずに主パターン５１のＣＤ値を増減させる加工を行ってもよい。また、主パターン５１の孔埋めを行う場合、孔埋めを後述の予備修正６０の後に行ってもよい。図１０のように、主パターン５１の孔埋めを予備修正６０の前に行うことにより、予備修正６０を行う際に、主パターン５１の開口部に修正膜成分等の異物が付着しないという利点がある。 In this embodiment, before the preliminary correction 60, as shown in FIG. 10B, hole filling is performed to fill the main pattern 51 with a light-shielding replenishment film, as in FIG. 6C. Of course, as described above, filling the holes in the main pattern 51 is not an essential step, and processing to increase or decrease the CD value of the main pattern 51 may be performed without filling the holes. Furthermore, when filling holes in the main pattern 51, the hole filling may be performed after preliminary correction 60, which will be described later. As shown in FIG. 10, by filling the holes in the main pattern 51 before the preliminary correction 60, there is an advantage that foreign substances such as correction film components do not adhere to the openings of the main pattern 51 when performing the preliminary correction 60. be.
次に、図１０（ｃ）では、黒欠陥５４を形成している遮光膜を除去するとともに、補助パターン５２と同じ幅で透明基板を露出させ、いわば人為的に白欠陥５４１を形成する。これによって、修正膜を形成する領域の形状を整える。 Next, in FIG. 10C, the light shielding film forming the black defect 54 is removed, and the transparent substrate is exposed with the same width as the auxiliary pattern 52, so that a white defect 541 is artificially formed. This adjusts the shape of the region where the correction film is to be formed.
図１０（ｄ）で、上記で形成した白欠陥５４１に半透光性の修正膜５４２を修正半透光部として形成する予備修正６０を行なう。 In FIG. 10D, a preliminary repair 60 is performed in which a semi-transparent repair film 542 is formed as a repair semi-transparent portion on the white defect 541 formed above.
予備修正６０に用いる修正膜５４２は、ＣＶＤ膜でもよく、又はＦＩＢ膜でもよく、その材料は上述の修正膜と同様のものを使用することができる。修正膜５４２は、主パターンを埋める際に用いた上記補充膜と同じ材料からなるものでもよく、又は異なる材料からなるものでもよい。 The correction film 542 used for the preliminary correction 60 may be a CVD film or a FIB film, and the same material as the above-mentioned correction film can be used. The correction film 542 may be made of the same material as the replenishment film used to fill the main pattern, or may be made of a different material.
上述のとおり、正常な半透光膜と同一の光学特性を持つ修正膜の形成は困難であるが、修正膜５４２は、可能な限り、正常な半透光膜に近い光学特性を持つものとすることが望ましい。 As mentioned above, it is difficult to form a correction film that has the same optical properties as a normal semi-transparent film, but the correction film 542 should have optical properties as close to those of a normal semi-transparent film as possible. It is desirable to do so.
例えば、修正膜５４２の露光光の透過率Ｔ４（％）は、
３０≦Ｔ４≦８０ ・・・式（２３）
であることが好ましく、より好ましくは、
４０≦Ｔ４≦７０ ・・・式（２４）
であるとよい。
For example, the transmittance T4 (%) of the exposure light of the correction film 542 is
30≦T4≦80...Formula (23)
It is preferable that it is, more preferably,
40≦T4≦70...Formula (24)
It would be good if it were.
ただし、修正膜５４２の透過率Ｔ４は、補助パターンの透過率Ｔ１の値を超えないことがより好ましい。この場合、露光の際に、修正後の補助パターンが被転写体上に解像するリスクを防止できる。 However, it is more preferable that the transmittance T4 of the correction film 542 does not exceed the value of the transmittance T1 of the auxiliary pattern. In this case, it is possible to prevent the risk of the corrected auxiliary pattern being resolved on the transfer target during exposure.
さらに、修正膜５４２は、露光光の代表波長に対する位相シフト量φ２（度）を有し、φ２は、１８０±４０度の範囲内であることが好ましい。すなわち、
１４０≦φ２＜２２０ ・・・式（２５）
であることが好ましい。この修正膜５４２は、
φ２＜１６０ ・・・式（２６）
あるいは、
φ２＞２００ ・・・式（２７）
である場合がある。
Further, the correction film 542 has a phase shift amount φ2 (degrees) with respect to the representative wavelength of the exposure light, and φ2 is preferably within the range of 180±40 degrees. That is,
140≦φ2<220...Formula (25)
It is preferable that This correction film 542 is
φ2<160...Formula (26)
or,
φ2>200...Formula (27)
It may be.
すなわち、修正膜５４２を形成した結果の補助パターン５２の形状（半透光膜、修正膜のそれぞれの位置、面積を含む）及び、その光学特性を基にして、被転写体上に、設計値どおりのホールパターンを形成するための、主パターン５１２の形状（Ｘｍ２，Ｙｍ２）を、上記特定工程３０において求める。つまり、予備修正６０を施した補助パターン５２を光学シミュレーションの条件として使用することにより、該予備修正した補助パターン５２とともに、如何なる形状（寸法）の主パターン５１２とすれば、被転写体上に目標値Ｘ－ＣＤ、Ｙ－ＣＤをもつホールパターンを得ることができるかを、算定すればよい（算出工程）。 That is, based on the shape of the auxiliary pattern 52 as a result of forming the correction film 542 (including the respective positions and areas of the semi-transparent film and the correction film) and its optical properties, the design value is set on the transfer target. The shape (Xm2, Ym2) of the main pattern 512 for forming the exact hole pattern is determined in the above-mentioned specifying step 30. In other words, by using the auxiliary pattern 52 subjected to the preliminary correction 60 as a condition for optical simulation, the main pattern 512 of any shape (dimensions) together with the auxiliary pattern 52 subjected to the preliminary correction 60 can be used as a target on the transfer target. It is sufficient to calculate whether a hole pattern having the values X-CD and Y-CD can be obtained (calculation step).
本実施例のように、特定工程３０を行ったのちに予備修正６０を行うことが好ましい。但し、予備修正６０を特定工程３０の前に行っても、特定工程３０と予備修正６０とを同時に行ってもよい。 As in this embodiment, it is preferable to perform preliminary correction 60 after performing the specifying step 30. However, the preliminary correction 60 may be performed before the specifying step 30, or the specifying step 30 and the preliminary correction 60 may be performed simultaneously.
図１０（ｅ）で修正工程４０を行う。すなわち、特定した形状の主パターン５１２を形成する。補充膜によって埋められた主パターンを改めて形成するための手段としては、レーザザッピング又はイオンビームエッチングなどが適用できる。図１０（ｅ）には、修正が完成した修正転写用パターンを示す。主パターン５１の孔埋めを行っていない場合には、主パターン１１のＸ－ＣＤ、Ｙ－ＣＤを増減する修正を施して、適正なＣＤ値を有する主パターン５１２を形成する。 A correction step 40 is performed in FIG. 10(e). That is, a main pattern 512 having the specified shape is formed. Laser zapping, ion beam etching, or the like can be used to form again the main pattern filled with the refill film. FIG. 10(e) shows the corrected transfer pattern that has been corrected. If the main pattern 51 is not filled with holes, the main pattern 512 is corrected by increasing or decreasing the X-CD and Y-CD of the main pattern 11 to form a main pattern 512 having an appropriate CD value.
実施例４では、黒欠陥を生じた補助パターンに、半透光性の修正膜によって修正を施すことを前提にした上、それによる修正効果が不十分であることを考慮して、特定工程３０、すなわち、主パターンのＸ－ＣＤ、Ｙ－ＣＤの増減を算出する算出工程を行い、算出工程の算出結果に基づいて修正を施す例を挙げた。本実施例では、欠陥修正をさらに効率的に行なう、予備修正類型を使用する方法を説明する。 In Example 4, on the premise that the auxiliary pattern with the black defect is to be corrected using a semi-transparent correction film, and in consideration of the fact that the correction effect thereof is insufficient, the specific step 30 is performed. That is, an example has been given in which a calculation process is performed to calculate the increase/decrease in X-CD and Y-CD of the main pattern, and corrections are made based on the calculation results of the calculation process. In this embodiment, a method using a preliminary repair type to more efficiently perform defect repair will be described.
すなわち、本実施例では、適用する修正膜の透過率Ｔ４（％）と位相シフト量φ２（度）を予め決定し、この修正膜による予備修正後の形状と、これに伴なう主パターンのＸＣＤ、Ｙ－ＣＤの増減を、予め類型化して把握しておくことにより、確実で効率的な修正転写用パターンの形成を行なう。 That is, in this example, the transmittance T4 (%) and phase shift amount φ2 (degrees) of the correction film to be applied are determined in advance, and the shape after preliminary correction by this correction film and the main pattern accompanying this are determined in advance. By categorizing and understanding the increases and decreases in XCD and Y-CD in advance, a pattern for corrective transfer can be formed reliably and efficiently.
なお、ここでは、修正膜の形成幅は、正常な補助パターンの幅ｄと同一とする。ただし、正常な補助パターンと異なる幅としてもよい。その場合には、Ｔ４、φ２とともに、シミュレーション条件のパラメータとして反映させればよい。 Note that here, the formation width of the correction film is the same as the width d of the normal auxiliary pattern. However, the width may be different from that of the normal auxiliary pattern. In that case, it may be reflected as a parameter of the simulation conditions together with T4 and φ2.
図１２（ａ）には、図８（３）－（ｃ）に示す欠陥類型８１を示し、図１２（ｂ）には、該欠陥を、修正膜９１１を用いて修正した予備修正類型９１を示す。また図１３（ａ）には、図８（４）－（ｇ）に示す欠陥類型８２を示し、図１３（ｂ）には、該欠陥を、修正膜９１２を用いて修正した予備修正類型９２を示す。これらに例示するように、欠陥類型の各々に対して、修正膜の形成方法を予め決定しておくことができる。 12(a) shows a defect type 81 shown in FIGS. 8(3) to 8(c), and FIG. 12(b) shows a preliminary repair type 91 in which the defect is repaired using a repair film 911. show. 13(a) shows a defect type 82 shown in FIGS. 8(4) to 8(g), and FIG. 13(b) shows a preliminary repair type 92 in which the defect is repaired using a repair film 912. shows. As illustrated in these examples, a method for forming a repair film can be determined in advance for each defect type.
さらに、このような予備修正後に（又は予備修正前に）、予め求めておいたＸｍ２、Ｙｍ２とすべく、主パターンに対して必要なＸ－ＣＤ、Ｙ－ＣＤの増減を行い、主パターンを形成することによって、修正転写用パターンが完成する。 Furthermore, after such preliminary correction (or before preliminary correction), in order to achieve the predetermined Xm2 and Ym2, the necessary increases and decreases in X-CD and Y-CD are made to the main pattern, and the main pattern is By forming the modified transfer pattern, the modified transfer pattern is completed.
なお、２つの欠陥類型から２つの予備修正類型を決定する例を示したが、図８に例示するすべての欠陥類型に対して、それぞれの補助パターンの黒欠陥に上記で選択した規定の修正膜による修正を施すものとし、その修正方法を予め決定しておくことができる。 Although an example has been shown in which two preliminary repair types are determined from two defect types, for all the defect types illustrated in FIG. The modification method can be determined in advance.
このとき、修正膜形成部分の形状は、上記実施例３と同様に、残存する補助パターンをできる限り残すとともに、シミュレーションの効率を考慮して、図８における例にならい、決定する。これによって、図８に例示する欠陥類型の各々に対する予備修正類型を把握でき、図８と同様に配列して保存することができる（不図示）。 At this time, the shape of the correction film forming portion is determined in accordance with the example shown in FIG. 8, in the same manner as in Example 3, leaving as much of the remaining auxiliary pattern as possible and taking simulation efficiency into consideration. As a result, the preliminary correction types for each of the defect types illustrated in FIG. 8 can be grasped, and can be arranged and saved in the same manner as in FIG. 8 (not shown).
さらに、該予備修正類型に対して、それぞれ、主パターン１１のＸ－ＣＤ、Ｙ－ＣＤに必要な増減を施した際の、正しいＸｍ２、Ｙｍ２を得ておく。こうして、予備修正類型の各々に対応する、適切なＸｍ２、Ｙｍ２を対応づけて把握し、保存しておけばよい。 Further, for the preliminary correction type, correct Xm2 and Ym2 are obtained when necessary increases and decreases are made to the X-CD and Y-CD of the main pattern 11, respectively. In this way, appropriate Xm2 and Ym2 corresponding to each of the preliminary correction types may be associated and stored.
ところで、図１２（ｂ）、図１３（ｂ）の予備修正類型をみると、形成された修正膜９１１、９１２の外縁は、補助パターンの多角形帯の外周頂点と内周頂点とを結ぶ直線上にない。これは、修正装置の仕様上、修正膜領域が長方形の組み合わせにより形成されるためである。他方、図１２（ａ）、図１３（ａ）に示された欠陥類型８１、８２では、多角形帯の外周頂点と内周頂点とを結ぶ直線に基づいて各区画が設定されており、予備修正類型９１、９２と欠陥類型８１、８２との間で、それぞれ欠陥領域と修正領域が厳密には一致しない。したがって、長方形の組み合わせにより修正膜領域が形成される仕様の修正装置を使用する場合には、当該修正装置によって形成可能な修正膜の形状を踏まえて、欠陥類型の個々の形状を微調整すればよい。修正装置が修正膜領域の形状に特段の制限を有しない場合には、欠陥類型の形状を調整することなく、欠陥類型に応じた修正膜領域を形成すればよい。 By the way, looking at the preliminary correction types shown in FIGS. 12(b) and 13(b), the outer edges of the formed correction films 911 and 912 are straight lines connecting the outer and inner vertices of the polygonal band of the auxiliary pattern. Not on top. This is because the correction film area is formed by a combination of rectangles due to the specifications of the correction device. On the other hand, in the defect types 81 and 82 shown in FIGS. 12(a) and 13(a), each section is set based on a straight line connecting the outer circumferential apex and the inner circumferential apex of the polygonal band, and the preliminary The defect area and the repair area do not exactly match between the repair types 91 and 92 and the defect types 81 and 82, respectively. Therefore, when using a repair device designed to form a repair film region by a combination of rectangles, the shape of each defect type should be finely adjusted based on the shape of the repair film that can be formed by the repair device. good. If the repair device has no particular restrictions on the shape of the repair film region, it is sufficient to form the repair film region according to the defect type without adjusting the shape of the defect type.
実際に、転写用パターンにおいて補助パターンに黒欠陥が生じた場合には、まず該欠陥に対応する欠陥類型を、図８の一覧に示された欠陥累計群から求めるとともに、該欠陥類型に対応する予備修正類型を求め、さらに、該予備修正類型に対応づけられたＸｍ２、Ｙｍ２とするために、必要なＸ－ＣＤ、Ｙ－ＣＤの増減を行なえばよい。このような一連の修正工程が、効率よく行なえる。 In fact, when a black defect occurs in the auxiliary pattern in the transfer pattern, first find the defect type corresponding to the defect from the cumulative defect group shown in the list in FIG. What is necessary is to obtain the preliminary correction type and further increase or decrease the necessary X-CD and Y-CD in order to make Xm2 and Ym2 correspond to the preliminary correction type. Such a series of correction steps can be performed efficiently.
実施例１～５では、補助パターンに生じた黒欠陥を修正した。一方、補助パターンに白欠陥が生じた場合にこれを修正する方法も、本発明に含まれる。例えば、転写用パターンの補助パターンに形成されるべき正常な半透光膜が何らかの原因により欠落した白欠陥（例えば図１０（ｃ）に示された状態）に対し、予備加工又は予備修正を行うことで、修正転写用パターンにすることができる。白欠陥に対し、低透光性（又は遮光性）の補充膜を形成する予備加工を施せば、黒欠陥の修正（実施例１～実施例３）と同様に主パターンの修正が可能となる。また、白欠陥に、半透光性の修正膜を形成する予備修正を行えば、予備修正後の欠陥転写用パターンの修正（実施例４～５）と同様に主パターンの修正が可能となる。 In Examples 1 to 5, black defects occurring in the auxiliary pattern were corrected. On the other hand, the present invention also includes a method for correcting white defects when they occur in the auxiliary pattern. For example, preliminary processing or preliminary correction is performed on a white defect (for example, the state shown in FIG. 10(c)) where a normal semi-transparent film to be formed on an auxiliary pattern of a transfer pattern is missing for some reason. By doing so, it is possible to obtain a modified transfer pattern. If white defects are subjected to preliminary processing to form a low-light-transmitting (or light-blocking) replenishment film, the main pattern can be corrected in the same way as black defects (Examples 1 to 3). . In addition, if preliminary correction is performed by forming a semi-transparent correction film on white defects, it becomes possible to correct the main pattern in the same way as correction of the defect transfer pattern after preliminary correction (Examples 4 and 5). .
上述の各実施例は、第１フォトマスクの欠陥修正方法について説明するものであるが、同様の修正方法が第２フォトマスクについても適用できる。 Although each of the above-mentioned embodiments describes a method for correcting defects in the first photomask, a similar correction method can also be applied to the second photomask.
＜修正転写用パターンを持つフォトマスクの製法について＞
本発明は、上記修正方法を含む、フォトマスクの製造方法を含む。例えば、第１フォトマスクは、透明基板上に半透光膜及び低透光膜をこの順に積層し、レジスト膜を塗布したフォトマスクブランクを用意し、それぞれの膜に対して描画、現像、エッチングを適用したフォトリソグラフィを適用することにより、製造することができる。描画に際しては、例えば、レーザ描画装置を用いることができる。
<About the manufacturing method of a photomask with a pattern for correction transfer>
The present invention includes a photomask manufacturing method including the above-described modification method. For example, for the first photomask, a photomask blank is prepared in which a semi-transparent film and a low-transparent film are laminated in this order on a transparent substrate, a resist film is applied, and each film is drawn, developed, and etched. It can be manufactured by applying photolithography. For example, a laser drawing device can be used for drawing.
また、半透光膜や低透光膜の材料は特に制限されない。半透光膜の膜材料としては、例えば、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｔｉのうち少なくとも１つとＳｉを含む材料、又は、これらの材料の酸化物、窒化物、酸化窒化物、炭化物、又は酸化窒化炭化物を含む材料を使用できる。低透光膜（好ましくは遮光膜）としては、Ｃｒ又はその化合物（酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、又は酸化窒化炭化物）であっても良く、又は、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｔｉのうち少なくとも１つを含む金属のシリサイド、又は、該シリサイドの上記化合物であっても良い。 Moreover, the material of the semi-transparent film and the low-transparent film is not particularly limited. The film material of the semi-transparent film includes, for example, a material containing at least one of Zr, Nb, Hf, Ta, Mo, and Ti and Si, or oxides, nitrides, oxynitrides, and carbides of these materials. , or a material containing oxynitride carbide. The low light transmitting film (preferably a light shielding film) may be Cr or a compound thereof (oxide, nitride, carbide, oxynitride, or oxynitride carbide), or may be made of Cr or a compound thereof (oxide, nitride, carbide, oxynitride, or oxynitride carbide), or Mo, W, Ta, Ti. It may be a metal silicide containing at least one of these or the above-mentioned compound of the silicide.
フォトマスクブランクの低透光膜の材料は、半透光膜と同様にウェットエッチングが可能であり、かつ、半透光膜の材料に対してエッチング選択性を持つ材料が好ましい。すなわち、半透光膜のエッチング剤に対して低透光膜は耐性を持ち、また、低透光膜のエッチング剤に対して、半透光膜は耐性を持つことが望ましい。 The material for the low light transmitting film of the photomask blank is preferably a material that can be wet-etched like the semi-transparent film and has etching selectivity with respect to the material of the semi-transparent film. That is, it is desirable that the low light transmitting film has resistance to the etching agent for the semitransparent film, and it is desirable that the semitransparent film has resistance to the etching agent for the low light transmitting film.
第２フォトマスクは、透明基板上に低透光膜を形成し、レジスト膜を塗布したフォトマスクブランクを用意し、該低透光膜と、透明基板の表面に対して、所定のパターニングを施して、製造することができる。低透光膜の材料については、上記第１フォトマスクに挙げたものと同様とすることができる。 The second photomask is prepared by preparing a photomask blank in which a low light transmittance film is formed on a transparent substrate and a resist film is applied thereto, and a predetermined patterning is performed on the low light transmittance film and the surface of the transparent substrate. It can be manufactured using The material of the low light transmitting film may be the same as that listed for the first photomask.
第１フォトマスク、第２フォトマスクにおいて、半透光膜や低透光膜の成膜方法としては、スパッタ法等公知の方法を適用することができる。 In the first photomask and the second photomask, a known method such as a sputtering method can be applied as a method for forming a semi-transparent film or a low-transparent film.
上記第１フォトマスク又は第２フォトマスクに例示されるフォトマスクにおいて、その補助パターンに欠陥が生じたとき、これを上述の修正方法によって修正することを含む、フォトマスクの製造方法が適用できる。 When a defect occurs in the auxiliary pattern of a photomask such as the first photomask or the second photomask, a photomask manufacturing method can be applied that includes correcting the defect using the above-described correction method.
＜表示装置の製法について＞
また、本発明は、上記修正方法によって修正を施したフォトマスクを用意し、これをｉ線、ｈ線、及びｇ線の少なくとも一つを含む露光光を用意したフォトマスクに照射して、被転写体上にパターン転写を行なうことを含む、表示装置の製造方法である。ｉ線、ｈ線及びｇ線の全てを含むブロードな波長の露光光を用いて転写を行なってもよい。
<About the manufacturing method of the display device>
The present invention also provides a method for preparing a photomask that has been modified by the above-mentioned modification method, and irradiating the prepared photomask with exposure light containing at least one of the i-line, h-line, and g-line to expose the photomask. A method of manufacturing a display device includes transferring a pattern onto a transfer body. Transfer may be performed using exposure light having a broad wavelength that includes all of the i-line, h-line, and g-line.
＜修正フォトマスクについて＞
さらに、本発明は上記修正方法によって修正を施したフォトマスクを含む。すなわち、例えば第１フォトマスク又は第２フォトマスクが有する修正転写用パターンは、主パターンに修正が施された結果として、その透光部（低透光膜に形成された開口）のエッジに、少なくとも部分的に上記補充膜の断面を有するものである。すなわち、修正転写用パターンは、レーザザッピング断面又はイオンビームエッチング断面を持つことができる。
<About modified photomask>
Furthermore, the present invention includes a photomask modified by the above modification method. That is, for example, in the correction transfer pattern of the first photomask or the second photomask, as a result of correction to the main pattern, the edge of the light-transmitting part (opening formed in the low-transmission film) has At least a portion thereof has a cross section of the replenishment membrane. That is, the correction transfer pattern can have a laser zapping cross section or an ion beam etching cross section.
また、この修正フォトマスクは被転写体上にＸ－ＣＤとＹ－ＣＤが等しいホールパターンを形成するものであるにもかかわらず、その修正転写用パターンの持つ主パターンは、正方形であるとは限らず、長方形（つまりＸｍ２≠Ｙｍ２）ともなり得る。 Furthermore, although this modified photomask forms a hole pattern with equal X-CD and Y-CD on the transfer target, the main pattern of the modified transfer pattern is square. However, it can also be a rectangle (that is, Xm2≠Ym2).
また、第１フォトマスクに対して、本発明の修正が施されたとき、上記に加え、以下の特徴を持つ修正転写用パターンが形成されることがある。すなわち、該修正転写用パターンには、その補助パターンの領域において、少なくとも一部に、半透性の修正膜が形成されたものとなる。さらに、その補助パターンの領域において他の一部には、正常な半透光膜が形成されたものとなる場合もある。 Further, when the first photomask is modified according to the present invention, a modified transfer pattern having the following characteristics in addition to the above may be formed. That is, the correction transfer pattern has a semi-permeable correction film formed in at least a part of the area of the auxiliary pattern. Furthermore, a normal semi-transparent film may be formed in another part of the auxiliary pattern area.
また、本発明の修正フォトマスクは、透明基板上に、ホールパターンを形成するための転写用パターンと、前記転写用パターンの一部に生じた欠陥転写用パターンに対し修正が施された修正転写用パターンとを、を含んでいる。上記した本発明のフォトマスクは、被転写体上にコンタクトホール等のホールパターンを形成する用途に、極めて有用である。 Further, the modified photomask of the present invention includes a transfer pattern for forming a hole pattern on a transparent substrate, and a modified transfer pattern in which a defective transfer pattern that occurs in a part of the transfer pattern is corrected. Contains patterns for use. The photomask of the present invention described above is extremely useful for forming hole patterns such as contact holes on a transfer target.
一般に、パターンの種類としては、一定の規則性をもって多数のパターンが配列することにより、これらが相互に光学的な影響を及ぼしあう密集（Ｄｅｎｓｅ）パターンと、こうした規則的配列のパターンが周囲に存在しない孤立パターンとを区別して呼称することが多い。本発明のフォトマスクは、被転写体上に孤立ホールパターンを形成しようとするとき好適に適用される。 In general, there are two types of patterns: dense patterns, in which a large number of patterns are arranged with a certain regularity and have optical effects on each other, and dense patterns, in which such regularly arranged patterns exist in the surroundings. It is often called to distinguish it from isolated patterns that do not. The photomask of the present invention is suitably applied when an isolated hole pattern is to be formed on a transfer target.
本発明のフォトマスクには、光学系のＮＡ（開口数）が、０．０８～０．１５程度、σ（コヒレンスファクタ）が０．４～０．７の等倍のプロジェクション露光装置を適用することができる。縮小倍率２倍以内の縮小光学系、もしくは、拡大倍率２倍以内の拡大光学系を用いてもよい。露光光源は、ｉ線、ｈ線、及びｇ線のいずれか、又はすべてを含むものを利用することが好適である。 For the photomask of the present invention, a projection exposure device with an optical system having an NA (numerical aperture) of approximately 0.08 to 0.15 and a coherence factor (σ) of 0.4 to 0.7 is applied. be able to. A reduction optical system with a reduction magnification of 2 times or less or an enlargement optical system with an enlargement magnification of 2 times or less may be used. It is preferable to use an exposure light source that includes any or all of i-line, h-line, and g-line.
本発明は上述した実施例に何ら限定されるものではなく、例えば、上述の実施例の一部を設計変更したり、複数の実施例を組み合わせたり、実施例の数値を変更したりするなど、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。 The present invention is not limited to the embodiments described above; for example, the design of a part of the embodiments described above may be changed, a plurality of embodiments may be combined, the numerical values of the embodiments may be changed, etc. Various improvements and changes can be made without departing from the spirit of the invention.
１、２ ：転写用パターン
３、５ ：欠陥転写用パターン
４、６ ：修正転写用パターン
１１、５１ ：（修正前の）主パターン
１２、２２、５２ ：補助パターン
１３ ：低透光部
１４、５４ ：黒欠陥
１５ ：透明基板
１６ ：半透光膜
１７ ：低透光膜
１８、５８ ：補充膜
３０ ：特定工程
４０ ：修正工程
５０ ：予備加工
６０ ：予備修正
８１、８２ ：欠陥類型
９１、９２ ：予備修正類型
１１１、５１１、５１２ ：（修正後の）主パターン
５４１ ：白欠陥
５４２、９１１、９１２ ：修正膜
1, 2: Transfer patterns 3, 5: Defect transfer patterns 4, 6: Correct transfer patterns 11, 51: Main patterns (before correction) 12, 22, 52: Auxiliary pattern 13: Low light transmission portion 14, 54: Black defect 15: Transparent substrate 16: Semi-transparent film 17: Low-transparent film 18, 58: Replenishment film 30: Specific process 40: Correction process 50: Preliminary processing 60: Preliminary correction 81, 82: Defect type 91, 92: Preliminary correction type 111, 511, 512: Main pattern (after correction) 541: White defect 542, 911, 912: Correction film
Claims (9)
前記転写用パターンは、露光装置を用いた露光によって被転写体上にＸ－ＣＤがＸｐ１（μｍ）、Ｙ－ＣＤがＹｐ１（μｍ）であるホールパターンを形成するものであって、
Ｘ－ＣＤがＸｍ１（μｍ）、Ｙ－ＣＤがＹｍ１（μｍ）である透光部からなる、主パターンと、
前記主パターンの近傍に配置され、前記露光装置によって解像されない幅ｄ（μｍ）を持つ補助パターンと、
前記主パターンと前記補助パターンを除いた領域に形成される低透光部と、を含み、
前記補助パターンは、露光光に含まれる代表波長の光に対する透過率Ｔ１（％）を有するとともに、
前記補助パターンの透過光は、前記主パターンの透過光に対して、前記代表波長の光に対する略１８０度の位相差を有し、
前記低透光部は、前記代表波長の光に対する透過率Ｔ２（％）（ただし、Ｔ２＜Ｔ１）を持つとともに、前記低透光部の前記露光光に対する光学濃度ＯＤが３以上であり、
前記修正転写用パターンに含まれる修正主パターンは、前記転写用パターンの主パターンが遮光性の補充膜によって加工されることにより、Ｘ－ＣＤがＸｍ２（μｍ）、Ｙ－ＣＤがＹｍ２（μｍ）（ただし、Ｘｍ１＝Ｘｍ２かつＹｍ１＝Ｙｍ２である場合を除く）である透光部からなり、
前記修正転写用パターンに含まれる修正補助パターンは、前記修正主パターンを、前記低透光部を介して囲む正多角形帯又は円形帯の一部の領域を構成するとともに、前記正多角形帯又は円形帯の前記一部を除く領域には、低透光膜、又は前記低透光膜と素材が異なる低透光性の補充膜が形成され、
前記修正転写用パターンは、露光装置を用いた露光によって被転写体上にＸ－ＣＤがＸｐ２（μｍ）、Ｙ－ＣＤがＹｐ２（μｍ）であるホールパターンを形成するものであり、
下記の式を両方とも満たすことを特徴とする、修正フォトマスク。
０．９Ｘｐ１≦Ｘｐ２≦１．１Ｘｐ１
０．９Ｙｐ１≦Ｙｐ２≦１．１Ｙｐ１ A modified photomask comprising, on a transparent substrate, a transfer pattern for forming a hole pattern, and a modified transfer pattern in which defects occurring in the transfer pattern are corrected,
The transfer pattern forms a hole pattern in which X-CD is Xp1 (μm) and Y-CD is Yp1 (μm) on the transferred object by exposure using an exposure device,
A main pattern consisting of a transparent part in which X-CD is Xm1 (μm) and Y-CD is Ym1 (μm);
an auxiliary pattern arranged near the main pattern and having a width d (μm) that is not resolved by the exposure device;
a low light transmitting portion formed in an area excluding the main pattern and the auxiliary pattern,
The auxiliary pattern has a transmittance T1 (%) for light of a representative wavelength included in the exposure light, and
The transmitted light of the auxiliary pattern has a phase difference of approximately 180 degrees with respect to the light of the representative wavelength with respect to the transmitted light of the main pattern,
The low light transmittance portion has a transmittance T2 (%) (T2<T1) for light of the representative wavelength, and an optical density OD of the low light transmittance portion for the exposure light is 3 or more,
The modified main pattern included in the modified transfer pattern has an X-CD of Xm2 (μm) and a Y-CD of Ym2 (μm) by processing the main pattern of the transfer pattern with a light-shielding replenishing film. (However, excluding the case where Xm1 = Xm2 and Ym1 = Ym2),
The correction auxiliary pattern included in the correction transfer pattern constitutes a part of a regular polygonal band or a circular band that surrounds the main correction pattern via the low light transmitting portion, and or a low light transmittance film or a low light transmittance replenishment film made of a different material from the low light transmittance film is formed in the area excluding the part of the circular band;
The corrective transfer pattern forms a hole pattern in which X-CD is Xp2 (μm) and Y-CD is Yp2 (μm) on the transfer target by exposure using an exposure device,
A modified photomask characterized by satisfying both of the following formulas.
0.9Xp1≦Xp2≦1.1Xp1
0.9Yp1≦Yp2≦1.1Yp1
０．８ ≦ Ｘｍ１ ≦ ４．０
０．８ ≦ Ｙｍ１ ≦ ４．０ The modified photomask according to any one of claims 1 to 5 , characterized in that it satisfies both of the following formulas:
0.8≦Xm1≦4.0
0.8 ≦ Ym1 ≦ 4.0
１．０＜Ｐ≦５．０ Any one of claims 1 to 7 , characterized in that, where the distance between the widthwise center of the main pattern and the widthwise center of the auxiliary pattern is P (μm), the following formula is satisfied: Modified photomask as described in section.
1.0<P≦5.0
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