JP2019032520A - Method for correcting photomask, method for producing photomask, photomask and method for manufacturing display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイに代表される、表示装置の製造に有利に用いられるフォトマスクの修正(リペア)方法に関する。 The present invention relates to a method for correcting (repairing) a photomask that is advantageously used for manufacturing a display device, represented by a liquid crystal display or an organic EL display.
特許文献1には、多階調フォトマスクの半透光部に欠落欠陥(白欠陥)や、余剰欠陥(黒欠陥)欠陥が生じたとき、これを修正する方法が記載されている。ここでは、透明基板が露出した透光部と、修正膜が形成された修正部とのi線〜g線の波長光に対する位相差が80度以下となるように、修正膜を形成している。 Patent Document 1 describes a method of correcting a defective defect (white defect) or a surplus defect (black defect) defect in a semi-transparent portion of a multi-tone photomask. Here, the correction film is formed so that the phase difference with respect to the wavelength light of the i-line to g-line between the translucent part where the transparent substrate is exposed and the correction part where the correction film is formed is 80 degrees or less. .
また、特許文献2には、透明基板上に成膜された、半透光膜及び遮光膜をそれぞれパターニングすることによって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、前記半透光膜は、i線〜g線の波長範囲にある代表波長の光の位相を略180度シフトするとともに、前記代表波長に対する透過率T1(%)をもち、前記遮光膜は、前記代表波長の光に対して、前記半透光膜の透過率T1(%)より低い透過率T2(%)をもち、前記転写用パターンは、前記透明基板が露出する透光部からなる径W1(μm)の主パターンと、前記主パターンの近傍に配置され、前記透明基板上に前記半透光膜が形成された半透光部からなる幅d(μm)の補助パターンと、前記転写用パターンのうち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、前記透明基板上に少なくとも前記遮光膜が形成された遮光部とを有し、W1、T1及びdが所定の関係を有する、フォトマスクが記載されている。 Patent Document 2 discloses a photomask provided with a transfer pattern formed by patterning a semi-transparent film and a light-shielding film formed on a transparent substrate, and the semi-transparent film is , The phase of the light of the representative wavelength in the wavelength range of i-line to g-line is shifted by approximately 180 degrees, and has a transmittance T1 (%) with respect to the representative wavelength. The transfer pattern has a transmittance T2 (%) lower than the transmittance T1 (%) of the semi-translucent film, and the transfer pattern is a main pattern having a diameter W1 (μm) formed of a transparent portion where the transparent substrate is exposed. An auxiliary pattern having a width d (μm) that is formed in the vicinity of the main pattern and is formed of a semi-transparent portion in which the semi-transparent film is formed on the transparent substrate, and the main pattern among the transfer patterns. And the auxiliary pattern is formed. And a photomask having a predetermined relationship between W1, T1, and d. The photomask is disposed in a region other than the region, and includes at least a light-shielding portion on which the light-shielding film is formed on the transparent substrate.
現在、液晶表示装置やEL表示装置などを含む表示装置においては、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。 At present, display devices including liquid crystal display devices, EL display devices, and the like are desired to be brighter and save power, and to improve display performance such as high definition, high speed display, and wide viewing angle.
例えば、上記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が、確実に上層及び下層のパターンを接続させる作用をもたなければ正しい動作が保証されない。その一方、例えば液晶表示装置の開口率を極力大きくして、明るく、省電力の表示装置とするためには、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など、表示装置の高密度化の要求に伴い、ホールパターンの径も微細化(例えば3μm未満)が望まれている。例えば、径が0.8μm以上2.5μm以下、更には、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の径をもつパターンの形成も課題となる。 For example, in the case of a thin film transistor (“TFT”) used in the display device, a contact hole formed in an interlayer insulating film among the plurality of patterns constituting the TFT is surely an upper layer and a lower layer pattern. If there is no action to connect, correct operation is not guaranteed. On the other hand, for example, in order to increase the aperture ratio of a liquid crystal display device as much as possible to obtain a bright and power-saving display device, the diameter of the contact hole is required to be sufficiently small. Along with demands, it is desired to reduce the diameter of the hole pattern (for example, less than 3 μm). For example, a hole pattern having a diameter of 0.8 μm or more and 2.5 μm or less, and further a diameter of 2.0 μm or less is required. Specifically, formation of a pattern having a diameter of 0.8 to 1.8 μm is also a problem. Become.
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NA(例えば0.2以上)の光学系を適用し、露光光の短波長化がすすめられた経緯がある。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)が多用されるようになった。 By the way, in the field of semiconductor device (LSI) manufacturing photomasks, which have a higher degree of integration and a markedly finer pattern than display devices, in order to obtain high resolution, the exposure device has a high aperture. There is a background in which an optical system of several NA (for example, 0.2 or more) is applied to shorten the wavelength of exposure light. As a result, in this field, KrF and ArF excimer lasers (single wavelengths of 248 nm and 193 nm, respectively) have been frequently used.
その一方、表示装置製造用のリソグラフィ分野では、解像性向上のために、上記のような手法が適用されることは、一般的ではなかった。例えばこの分野で用いられる露光装置がもつ光学系のNA(開口数)は、0.08〜0.15程度である。また、露光光源もi線、h線、又はg線が多用され、主にこれらを含んだブロード波長光源を使用することで、大面積(例えば、一辺が300〜2000mmの四角形)を照射するための光量を得て、生産効率やコストを重視する傾向が強い。 On the other hand, in the lithography field for manufacturing display devices, it has not been common to apply the above-described method for improving the resolution. For example, the NA (numerical aperture) of an optical system of an exposure apparatus used in this field is about 0.08 to 0.15. Also, the exposure light source is often i-line, h-line, or g-line, and mainly uses a broad wavelength light source including these to irradiate a large area (for example, a rectangle having a side of 300 to 2000 mm). There is a strong tendency to focus on production efficiency and cost.
ところが、表示装置の製造においても、上記のようにパターンの微細化要請が高くなっている。ここで、半導体装置製造用の技術を、表示装置の製造にそのまま適用することには、いくつかの問題がある。例えば、高NA(開口数)をもつ高解像度の露光装置への転換には、大きな投資が必要になり、表示装置の価格との整合性が得られない。また、露光波長の変更(ArFエキシマレーザーのような短波長を、単一波長で用いる)については、大面積をもつ表示装置に適用すれば、生産効率が低下するほか、やはり相当の投資を必要とする点で不都合である。つまり、従来にないパターンの微細化を追求する一方、既存のメリットであるコストや効率を失うことはできないという点が、表示装置製造用フォトマスクの問題点となっている。 However, in the manufacture of display devices, there is an increasing demand for pattern miniaturization as described above. Here, there are some problems in applying the technology for manufacturing a semiconductor device as it is to the manufacture of a display device. For example, conversion to a high-resolution exposure apparatus having a high NA (numerical aperture) requires a large investment and cannot be consistent with the price of the display apparatus. In addition, when changing the exposure wavelength (using a short wavelength such as an ArF excimer laser with a single wavelength), if it is applied to a display device with a large area, the production efficiency will be lowered and a considerable investment will be required. This is inconvenient. In other words, the problem of photomasks for manufacturing display devices is that, while pursuing unprecedented pattern miniaturization, cost and efficiency, which are existing merits, cannot be lost.
ところで、特許文献1に記載された多階調フォトマスクは、主として表示装置製造の分野で、生産効率を向上させるフォトマスクとして、知られている。例えば、転写用パターンとして、遮光部と透光部を有する既存のバイナリマスクに対して、ハーフトーン部(半透光部)を加えた、多階調(例えば3階調)のパターンを用いることにより、表示装置の製造工程において、フォトリソグラフィ工程の繰返し回数を減らすことができる。このマスクを使用すると、1回の露光により、被転写体上に、レジスト残膜厚が領域によって異なる、立体構造をもつレジストパターンを形成することができる。このレジストパターンは、下層膜のエッチングに際して、エッチングマスクとして用いられたあと、アッシング等により減膜され、新たな形状のエッチングマスクとして機能することから、1回の露光工程により、2層分のパターニングが行なえる。 Incidentally, the multi-tone photomask described in Patent Document 1 is known as a photomask for improving production efficiency mainly in the field of display device manufacturing. For example, as a transfer pattern, a multi-gradation pattern (for example, three gradations) obtained by adding a halftone part (semi-transparent part) to an existing binary mask having a light-shielding part and a translucent part is used. Thus, the number of repetitions of the photolithography process can be reduced in the manufacturing process of the display device. When this mask is used, a resist pattern having a three-dimensional structure in which the resist residual film thickness varies depending on the region can be formed on the transfer object by one exposure. Since this resist pattern is used as an etching mask when etching the lower layer film, it is reduced by ashing or the like and functions as an etching mask having a new shape. Therefore, patterning for two layers is performed by one exposure process. Can be done.
特許文献1に記載された、フォトマスクの欠陥修正方法は、多階調フォトマスクの半透光部に生じた欠陥に適用するものである。この文献で、透明基板上に修正膜が形成された修正部は、透光部に対して、位相差が80度以下である。更に、この修正部の、正常な半透光部に対する位相差も80度以下とすることが記載されている。 The photomask defect correction method described in Patent Document 1 is applied to a defect generated in a semi-transparent portion of a multi-tone photomask. In this document, the correction part in which the correction film is formed on the transparent substrate has a phase difference of 80 degrees or less with respect to the light transmission part. Further, it is described that the phase difference of the correction portion with respect to the normal semi-transmission portion is 80 degrees or less.
一方、特許文献2には、透光部からなる主パターンと、その近傍に配置された、半透光部からなる補助パターンと、それら以外の領域に形成された遮光部をもつフォトマスクが記載されている。このフォトマスクは、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することができると記載されている。このフォトマスクの補助パターンには、上記特許文献1と異なり、露光光の位相を略180度シフトする半透光膜が用いられている。そして、このフォトマスクは、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を形成する際に有利に用いることができる。 On the other hand, Patent Document 2 describes a photomask having a main pattern made of a light-transmitting portion, an auxiliary pattern made of a semi-light-transmitting portion arranged in the vicinity thereof, and a light-shielding portion formed in a region other than those. Has been. It is described that this photomask can significantly improve the aerial image of transmitted light by controlling the mutual interference of exposure light transmitted through both the main pattern and the auxiliary pattern. Unlike the above-described Patent Document 1, a semi-transparent film that shifts the phase of exposure light by approximately 180 degrees is used for the auxiliary pattern of the photomask. The photomask can be advantageously used when stably forming fine isolated holes on a transfer target such as a display panel substrate.
このように、主パターンに対して、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することは、主パターンの転写性を向上させる際に有効である。但し、このような補助パターンは、精緻に設計された微細パターンであり、その位置に欠陥が生じた場合の手当てが課題になる。 As described above, it is effective to improve the transferability of the main pattern by disposing an appropriately designed auxiliary pattern that does not resolve directly on the transfer target with respect to the main pattern. However, such an auxiliary pattern is a finely designed fine pattern, and treatment in the case where a defect occurs at that position becomes a problem.
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、膜に生じるピンホールや異物(パーティクル)の混入などの理由により、膜の欠落欠陥(以下、白欠陥ともいう)、又は余剰欠陥(以下黒欠陥)の発生が生じることがある。こうした場合を想定し、これを検査にて検出し、修正装置によって、修正(リペア)する工程が設けられる。修正の手法は、白欠陥に対しては、修正膜を堆積させ、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、必要に応じて修正膜を堆積させることが一般的である。主に、FIB(focused Ion Beam)装置、又は、レーザーCVD(Chemical Vapor Deposition)装置によって、白欠陥、及び、黒欠陥を修正することが可能である。 In general, it is extremely difficult to reduce the occurrence of pattern defects to zero in the photomask manufacturing process. For example, a film defect (hereinafter also referred to as a white defect) or a surplus defect (hereinafter referred to as a black defect) may occur due to pinholes or foreign matter (particles) mixed in the film. Assuming such a case, a step of detecting this by inspection and correcting (repairing) by a correcting device is provided. The correction method is generally to deposit a correction film for white defects and to remove a surplus portion by irradiation with energy rays for black defects, and to deposit a correction film as necessary. is there. A white defect and a black defect can be corrected mainly by a FIB (focused Ion Beam) apparatus or a laser CVD (Chemical Vapor Deposition) apparatus.
ところで、本発明者らの検討によると、上記手法を用いたとしても、半透光膜の種類によっては、修正が困難であるという課題が生じた。例えば、露光光の位相をシフトする機能をもつ半透光膜(すなわち位相シフト膜)に生じた欠陥を修正するためには、同様な光学特性をもつ修正膜の開発が望まれる。ここで、フォトマスクに用いられる位相シフト膜とは、露光光の代表波長の光の位相を、略180度反転させる位相シフト作用をもつものである上、該代表波長の光に対して、特定の透過率を有するものである。 By the way, according to the study by the present inventors, there is a problem that even if the above method is used, it is difficult to correct depending on the type of the semi-translucent film. For example, in order to correct a defect generated in a semi-transparent film (that is, a phase shift film) having a function of shifting the phase of exposure light, it is desired to develop a correction film having similar optical characteristics. Here, the phase shift film used for the photomask has a phase shift action that inverts the phase of the light having the representative wavelength of the exposure light by approximately 180 degrees, and is specified for the light having the representative wavelength. The transmittance is as follows.
従って、修正膜においても、上記位相シフト膜の光学特性を参照し、これとほぼ同等のものとすることが望まれる。 Therefore, it is desired that the correction film is substantially equivalent to the optical characteristics of the phase shift film with reference to the optical characteristics.
例えばレーザCVD装置において修正膜の形成を行なう場合を例として説明する。まず、検出した欠陥に対して、修正を行なう修正対象領域を決定する。修正対象領域は、半透光膜(以下、正常膜ともいう)に生じた白欠陥、又は、黒欠陥を除去したことで形成された白欠陥とすることができる。この修正対象領域に対して、レーザCVD法により、局所的な修正膜(CVD膜ともいわれる)を形成する。 For example, a case where a correction film is formed in a laser CVD apparatus will be described as an example. First, a correction target area for correcting a detected defect is determined. The correction target region can be a white defect formed in a semi-transparent film (hereinafter also referred to as a normal film) or a white defect formed by removing a black defect. A local correction film (also referred to as a CVD film) is formed on the correction target region by laser CVD.
このとき、フォトマスク表面には、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は、金属カルボニルが好ましく使用される。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。フォトマスクの修正膜としては、耐薬性の高いクロムカルボニルが好ましく用いられる。 At this time, a source gas atmosphere as a raw material for the correction film is supplied to the photomask surface to form a source gas atmosphere. As a raw material for the correction film, metal carbonyl is preferably used. Specific examples include chromium carbonyl (Cr (CO) 6 ), molybdenum carbonyl (Mo (CO) 6 ), tungsten carbonyl (W (CO) 6 ), and the like. As a correction film for the photomask, chromium carbonyl having high chemical resistance is preferably used.
たとえば、修正膜の原料にクロムカルボニルを用いた場合は、クロムヘキサカルボニル(Cr(CO)6)を加熱して昇華させ、これをキャリアガス(Arガス等)とともにフォトマスクの修正対象部分に導く。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、原料ガスが分解し、基板上に生成物が堆積することから、クロムを主材料とする修正膜が形成される。 For example, when chromium carbonyl is used as a raw material for the correction film, chromium hexacarbonyl (Cr (CO) 6 ) is heated and sublimated, and this is guided to the correction target portion of the photomask together with a carrier gas (Ar gas or the like). . When this source gas atmosphere is irradiated with laser light, the source gas is decomposed by the heat / light energy reaction of the laser, and the product is deposited on the substrate, so that a correction film mainly composed of chromium is formed. The
但し、位相シフト膜の修正においては、修正対象領域に堆積する修正膜の透過率を所望の範囲内とするのみでなく、位相シフト特性(略180度)を、同時に充足させる必要があり、条件が狭い。 However, in the correction of the phase shift film, it is necessary not only to set the transmittance of the correction film deposited in the correction target region within a desired range, but also to satisfy the phase shift characteristic (approximately 180 degrees) at the same time. Is narrow.
更に、透過率が比較的高い(例えば20%以上)位相シフト膜の修正は、より困難である。透過率が高くなるとともに、修正膜の膜厚が小さくなり、わずかな膜厚変動によって、透過率の変動割合が大きく、所定の仕様を満足させることが難しくなるからである。 Furthermore, it is more difficult to correct a phase shift film having a relatively high transmittance (for example, 20% or more). This is because the transmittance is increased, the thickness of the correction film is decreased, and a slight variation in the thickness causes a large variation rate of the transmittance, making it difficult to satisfy a predetermined specification.
以上のように、位相シフト膜の修正においては、課題が多く、安定した条件で、効率よく修正が行われる方法の提案が課題であると本発明者らは考えた。 As described above, the present inventors considered that there are many problems in the correction of the phase shift film, and it is a problem to propose a method for performing the correction efficiently under stable conditions.
そこで本発明は、安定した条件で、効率よく位相シフト膜を修正する方法及びその関連技術を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method for efficiently correcting a phase shift film under stable conditions and a related technique.
(第1の態様)
透明基板上に、遮光膜及び半透光膜がそれぞれパターニングされて形成された、透光部、遮光部、及び幅d1(μm)の半透光部を有する転写用パターンを備えたフォトマスクの修正方法であって、
前記半透光部に生じた欠陥を特定する工程と、
特定された前記欠陥の位置に修正膜を形成して、幅d2(μm)をもつ修正半透光部を形成する、修正膜形成工程と、を有する修正方法において、
d1<3.0であり、
前記半透光膜は、露光光に含まれる代表波長に対して透過率T1(%)を有するとともに、前記代表波長の光の位相を、略180度シフトする位相シフト特性をもち、
前記修正膜は、前記代表波長に対して、透過率T2(%)を有するとともに、前記代表波長の光の位相を略180度シフトする位相シフト特性をもち、
T2>T1かつd2<d1であるか、又は、
T2<T1かつd2>d1であることを特徴とする、フォトマスクの修正方法である。
(第2の態様)
本発明の第2の態様は、
d1およびd2は、前記フォトマスクを露光する露光装置が解像しない寸法であることを特徴とする、上記第1の態様に記載のフォトマスクの修正方法である。
(第3の態様)
本発明の第3の態様は、
前記半透光部は、前記透光部の近傍に、前記遮光部を介して配置されたものであることを特徴とする、上記第1又は第2の態様に記載のフォトマスクの修正方法である。
(第4の態様)
本発明の第4の態様は、
T2>T1であり、T1とT2の差は、2〜45の範囲であることを特徴とする、上記第1〜第3の態様のいずれか1つに記載のフォトマスクの修正方法である。
(第5の態様)
本発明の第5の態様は、
d2<d1であり、d1とd2の差は、0.05〜2.0であることを特徴とする、上記第1〜第4の態様のいずれか1つに記載のフォトマスクの修正方法である。
(第6の態様)
本発明の第6の態様は、
前記修正膜形成工程の前または後に、前記修正半透光部に隣接する位置に、遮光性の補充膜を形成することを特徴とする、上記第1〜第5の態様のいずれか1つに記載のフォトマスクの修正方法である。
(第7の態様)
本発明の第7の態様は、
前記半透光部は、前記透光部の近傍に前記遮光部を介して配置され、前記透光部を透過する前記露光光が被転写体上に形成する光強度分布を変化させることにより、焦点深度を増加させるための補助パターンを構成することを特徴とする、上記第1〜第6の態様のいずれか1つに記載のフォトマスクの修正方法である。
(第8の態様)
本発明の第8の態様は、
前記修正方法を適用する前記転写用パターンは、被転写体上にホールパターンを形成するためのものであり、
前記透光部からなる、径W1(μm)の主パターンと、
前記主パターンの近傍に、前記遮光部を介して配置された、前記半透光部からなる、幅d1(μm)の補助パターンと、
前記主パターン及び前記補助パターンを除いた領域にあって、前記主パターン及び前記補助パターンを囲む遮光部を含むことを特徴とする、上記第1〜第7の態様のいずれか1つに記載のフォトマスクの修正方法である。
(第9の態様)
本発明の第9の態様は、
前記補助パターンは、前記遮光部を介して主パターンの周囲を囲む、多角形帯又は円形帯の領域であることを特徴とする、上記第8の態様に記載のフォトマスクの修正方法である。
(第10の態様)
本発明の第10の態様は、
前記主パターンの幅中心と前記補助パターンの幅中心との距離を距離P1とし、前記主パターンの幅中心と、前記修正半透光部からなる修正補助パターンの幅中心との距離をP2とするとき、P1=P2であることを特徴とする、上記第8又は第9の態様に記載のフォトマスクの修正方法である。
(第11の態様)
本発明の第11の態様は、
前記転写用パターンは、表示装置製造用のパターンである、上記第1〜第10の態様のいずれか1つに記載のフォトマスクの修正方法である。
(第12の態様)
本発明の第12の態様は、
上記第1〜第11の態様のいずれか1つに記載のフォトマスクの修正方法を含む、フォトマスクの製造方法である。
(第13の態様)
本発明の第13の態様は、
透明基板上に透光部、遮光部、及び半透光部を含む転写用パターンを有するフォトマスクにおいて、
前記転写用パターンは、
前記透明基板が露出する前記透光部と、
前記透明基板上に、幅d1(μm)の半透光膜が形成されてなる前記半透光部と、
前記透光部と前記半透光部を除いた領域にある前記遮光部を含むとともに、
前記透明基板上に、前記半透光膜と異なる材料を含む、幅d2(μm)の修正膜が形成されてなる、修正半透光部を含み、
d1<3.0であり、
前記半透光膜は、露光光に含まれる代表波長に対して透過率T1(%)を有するとともに、前記代表波長の光の位相を、略180度シフトする位相シフト特性をもち、
前記修正膜は、前記代表波長に対して、透過率T2(%)を有するとともに、前記代表波長の光の位相を略180度シフトする位相シフト特性をもち、
T2>T1かつd2<d1であるか、又は、
T2<T1かつd2>d1であることを特徴とする、フォトマスクである。
(第14の態様)
本発明の第14の態様は、
透明基板上に透光部、遮光部、及び半透光部を含む転写用パターンを有するフォトマスクであって、
前記転写用パターンは、正常な転写用パターンと、修正された転写用パターンとを有し、
前記正常な転写用パターンは、
前記透明基板が露出する前記透光部と、
前記透明基板上に半透光膜が形成されてなり、前記透光部の近傍に、前記遮光部を介して配置された、幅d1(μm)をもつ前記半透光部と、
前記透光部と前記半透光部を除いた領域にある前記遮光部を含み、
前記修正された転写用パターンは、
前記透明基板が露出する前記透光部と、
前記透明基板上に、前記半透光膜と異なる材料を含む修正膜が形成されてなり、前記透光部の近傍に、前記遮光部又は補充遮光部を介して配置された、幅d2(μm)をもつ修正半透光部と、
前記透光部と前記修正半透光部を除いた領域にある前記遮光部を含み、
d1<3.0であり、
前記半透光膜は、露光光に含まれる代表波長に対して透過率T1(%)を有するとともに、前記代表波長の光の位相を、略180度シフトする位相シフト特性をもち、
前記修正膜は、前記代表波長に対して、透過率T2(%)を有するとともに、前記代表波長の光の位相を、略180度シフトする位相シフト特性をもち、
T2>T1かつd2<d1であるか、又は、
T2<T1かつd2>d1であることを特徴とする、フォトマスクである。
(第15の態様)
本発明の第15の態様は、
透明基板上に透光部、遮光部、及び半透光部を含む転写用パターンを有するフォトマスクであって、
前記転写用パターンは、
前記透光部からなる、径W1(μm)の主パターンと、
前記透明基板上に半透光膜が形成されてなり、前記主パターンの近傍に、前記遮光部を介して配置された、前記半透光部からなる、幅d1(μm)の補助パターンと、
前記主パターンと補助パターンを除いた領域にある、前記遮光部を含むとともに、
前記透明基板上に、前記半透光膜と異なる材料を含む修正膜が形成されてなり、前記主パターンの近傍に、前記遮光部を介して配置された、修正半透光部からなる幅d2(μm)の修正補助パターンを含み、
d1<3.0であり、
前記半透光膜は、露光光に含まれる代表波長に対して透過率T1(%)を有するとともに、前記代表波長の光の位相を、略180度シフトする位相シフト特性をもち、
前記修正膜は、前記代表波長に対して、透過率T2(%)を有するとともに、前記代表波長の光の位相を、略180度シフトする位相シフト特性をもち、
T2>T1かつd2<d1であるか、又は、
T2<T1かつd2>d1であることを特徴とする、フォトマスクである。
(第16の態様)
本発明の第16の態様は、
透明基板上に透光部、遮光部、及び半透光部を含む転写用パターンを有するフォトマスクであって、
前記転写用パターンは、正常な転写用パターンと、修正された転写用パターンとを有し、
前記正常な転写用パターンは、
前記透光部からなる、径W1(μm)の主パターンと、
前記透明基板上に半透光膜が形成されてなり、前記主パターンの近傍に、前記遮光部を介して配置された、前記半透光部からなる、幅d1(μm)の補助パターンと、
前記主パターンと補助パターンを除いた領域にある、前記遮光部を含み、
前記修正された転写用パターンは、
前記透光部からなる、径W1(μm)の主パターンと、
前記透明基板上に、前記半透光膜と異なる材料を含む修正膜が形成されてなり、前記主パターンの近傍に、前記遮光部又は補充遮光部を介して配置された、修正半透光部からなる、幅d2(μm)の修正補助パターンと、
前記主パターンと前記修正補助パターンを除いた領域にある、前記遮光部を含み、
d1<3.0であり、
前記半透光膜は、露光光に含まれる代表波長に対して透過率T1(%)を有するとともに、前記代表波長の光の位相を、略180度シフトする位相シフト特性をもち、
前記修正膜は、前記代表波長に対して、透過率T2(%)を有するとともに、前記代表波長の光の位相を、略180度シフトする位相シフト特性をもち、
T2>T1かつd2<d1であるか、又は、
T2<T1かつd2>d1であることを特徴とする、フォトマスクである。
(第17の態様)
本発明の第17の態様は、
前記主パターンの幅中心と前記補助パターンの幅中心との距離を距離P1とし、前記主パターンの幅中心と、前記修正補助パターンの幅中心との距離をP2とするとき、P1=P2であることを特徴とする、上記第15又は第16の態様に記載のフォトマスクである。
(第18の態様)
本発明の第18の態様は、
前記補助パターンは、前記遮光部を介して主パターンの周囲を囲む、多角形帯又は円形帯の領域に含まれる形状をもつことを特徴とする、上記第15〜第17の態様のいずれか1つに記載のフォトマスクである。
(第19の態様)
本発明の第19の態様は、
前記幅d1(μm)の補助パターンは、前記遮光部を介して主パターンの周囲を囲む、八角形帯の領域の一部を構成し、前記修正補助パターンは、前記八角形帯の領域に含まれる形状をもつ、上記第15の態様に記載のフォトマスクである。
(第20の態様)
本発明の第20の態様は、
前記半透光部は、前記透光部の近傍に、前記遮光部を介して配置され、前記透光部を透過する前記露光光が被転写体上に形成する転写像に対して、焦点深度を増加させるための補助パターンであることを特徴とする、上記第13〜第19の態様のいずれか1つに記載のフォトマスクである。
(第21の態様)
本発明の第21の態様は、
d1およびd2は、前記フォトマスクを露光する露光装置が解像しない寸法であることを特徴とする、上記第13〜第20の態様のいずれか1つに記載のフォトマスクである。
(第22の態様)
本発明の第22の態様は、
前記転写用パターンは、前記修正半透光部に隣接する位置に、遮光性の補充膜からなる補充遮光部を有することを特徴とする、上記第13〜第21の態様のいずれか1つに記載のフォトマスクである。
(第23の態様)
本発明の第23の態様は、
T2>T1であり、T1とT2の差は、2〜45の範囲であることを特徴とする、上記第13〜第22の態様のいずれか1つに記載のフォトマスクである。
(第24の態様)
本発明の第24の態様は、
d2<d1であり、d1とd2の差は、0.05〜2.0であることを特徴とする、上記第13〜第23の態様のいずれか1つに記載のフォトマスクである。
(第25の態様)
本発明の第25の態様は、
前記転写用パターンは、被転写体上にホールパターンを形成するためのものである、上記第13〜第24の態様のいずれか1つに記載のフォトマスクである。
(第26の態様)
本発明の第26の態様は、
上記第13〜第25の態様のいずれか1つに記載のフォトマスクを用い、i線、h線、g線のいずれかを含む露光光を前記転写用パターンに照射して、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。
(First aspect)
A photomask having a light-transmitting portion, a light-shielding portion, and a transfer pattern having a width d1 (μm) and having a translucent portion formed by patterning a light-shielding film and a semi-transparent film on a transparent substrate. A correction method,
Identifying a defect produced in the semi-translucent portion;
A correction film forming step of forming a correction film at the position of the identified defect to form a correction semi-transparent portion having a width d2 (μm);
d1 <3.0;
The translucent film has a transmittance T1 (%) with respect to the representative wavelength included in the exposure light, and has a phase shift characteristic that shifts the phase of the light of the representative wavelength by approximately 180 degrees,
The correction film has a transmittance T2 (%) with respect to the representative wavelength, and has a phase shift characteristic that shifts the phase of light of the representative wavelength by approximately 180 degrees,
T2> T1 and d2 <d1, or
The photomask correction method is characterized in that T2 <T1 and d2> d1.
(Second aspect)
The second aspect of the present invention is:
d1 and d2 are the photomask correction methods according to the first aspect, characterized in that the exposure apparatus that exposes the photomask has dimensions that do not resolve.
(Third aspect)
The third aspect of the present invention is:
In the photomask correction method according to the first or second aspect, the semi-translucent part is disposed in the vicinity of the translucent part via the light-shielding part. is there.
(Fourth aspect)
The fourth aspect of the present invention is:
The photomask correction method according to any one of the first to third aspects, wherein T2> T1, and a difference between T1 and T2 is in a range of 2 to 45.
(Fifth aspect)
According to a fifth aspect of the present invention,
d2 <d1 and the difference between d1 and d2 is 0.05 to 2.0. The photomask correction method according to any one of the first to fourth aspects, is there.
(Sixth aspect)
The sixth aspect of the present invention is:
In any one of the first to fifth aspects, a light-shielding supplementary film is formed at a position adjacent to the corrected semi-translucent portion before or after the correction film forming step. It is a correction method of the described photomask.
(Seventh aspect)
The seventh aspect of the present invention is
The semi-translucent part is disposed in the vicinity of the translucent part via the light-shielding part, and changes the light intensity distribution formed on the transferred body by the exposure light that passes through the translucent part, The photomask correction method according to any one of the first to sixth aspects, wherein an auxiliary pattern for increasing a depth of focus is configured.
(Eighth aspect)
The eighth aspect of the present invention is
The transfer pattern to which the correction method is applied is for forming a hole pattern on the transfer target,
A main pattern having a diameter W1 (μm) composed of the translucent portion;
An auxiliary pattern having a width d1 (μm), which is formed of the semi-translucent portion, disposed in the vicinity of the main pattern via the light shielding portion;
In the region excluding the main pattern and the auxiliary pattern, and including a light shielding portion surrounding the main pattern and the auxiliary pattern, according to any one of the first to seventh aspects. This is a photomask correction method.
(Ninth aspect)
The ninth aspect of the present invention provides
The method for correcting a photomask according to the eighth aspect, wherein the auxiliary pattern is a polygonal band or a circular band region surrounding the main pattern through the light shielding portion.
(Tenth aspect)
The tenth aspect of the present invention provides
A distance between the width center of the main pattern and the width center of the auxiliary pattern is a distance P1, and a distance between the width center of the main pattern and the width center of the correction auxiliary pattern made of the correction semi-transparent portion is P2. The photomask correction method according to the eighth or ninth aspect, wherein P1 = P2.
(Eleventh aspect)
The eleventh aspect of the present invention is
The photomask correction method according to any one of the first to tenth aspects, wherein the transfer pattern is a pattern for manufacturing a display device.
(Twelfth aspect)
The twelfth aspect of the present invention provides
A photomask manufacturing method comprising the photomask correction method according to any one of the first to eleventh aspects.
(13th aspect)
The thirteenth aspect of the present invention provides
In a photomask having a transfer pattern including a light transmitting portion, a light shielding portion, and a semi-light transmitting portion on a transparent substrate,
The transfer pattern is:
The translucent part from which the transparent substrate is exposed;
The semi-transparent portion formed by forming a semi-transparent film having a width d1 (μm) on the transparent substrate;
Including the light-shielding portion in a region excluding the light-transmitting portion and the semi-light-transmitting portion;
Including a modified semi-transparent portion formed on the transparent substrate by a modified film having a width d2 (μm), which includes a material different from that of the semi-transmissive film;
d1 <3.0;
The translucent film has a transmittance T1 (%) with respect to the representative wavelength included in the exposure light, and has a phase shift characteristic that shifts the phase of the light of the representative wavelength by approximately 180 degrees,
The correction film has a transmittance T2 (%) with respect to the representative wavelength, and has a phase shift characteristic that shifts the phase of light of the representative wavelength by approximately 180 degrees,
T2> T1 and d2 <d1, or
A photomask characterized by T2 <T1 and d2> d1.
(14th aspect)
The fourteenth aspect of the present invention provides
A photomask having a transfer pattern including a light transmitting portion, a light shielding portion, and a semi-light transmitting portion on a transparent substrate,
The transfer pattern has a normal transfer pattern and a corrected transfer pattern,
The normal transfer pattern is:
The translucent part from which the transparent substrate is exposed;
A semitranslucent film formed on the transparent substrate, and the semitranslucent part having a width d1 (μm) disposed in the vicinity of the translucent part via the light shielding part;
Including the light-shielding portion in a region excluding the light-transmitting portion and the semi-light-transmitting portion;
The modified transfer pattern is:
The translucent part from which the transparent substrate is exposed;
A correction film including a material different from the semi-transparent film is formed on the transparent substrate, and is disposed in the vicinity of the translucent part via the light-shielding part or the supplementary light-shielding part. Modified semi-translucent part with
Including the light shielding portion in a region excluding the light transmitting portion and the modified semi-light transmitting portion;
d1 <3.0;
The translucent film has a transmittance T1 (%) with respect to the representative wavelength included in the exposure light, and has a phase shift characteristic that shifts the phase of the light of the representative wavelength by approximately 180 degrees,
The correction film has a transmittance T2 (%) with respect to the representative wavelength, and has a phase shift characteristic that shifts the phase of the light of the representative wavelength by approximately 180 degrees,
T2> T1 and d2 <d1, or
A photomask characterized by T2 <T1 and d2> d1.
(15th aspect)
The fifteenth aspect of the present invention provides
A photomask having a transfer pattern including a light transmitting portion, a light shielding portion, and a semi-light transmitting portion on a transparent substrate,
The transfer pattern is:
A main pattern having a diameter W1 (μm) composed of the translucent portion;
A semi-transparent film is formed on the transparent substrate, and an auxiliary pattern having a width d1 (μm), which is disposed in the vicinity of the main pattern via the light-shielding portion, and includes the semi-transparent portion;
Including the light-shielding portion in a region excluding the main pattern and auxiliary pattern,
A correction film including a material different from that of the semi-transparent film is formed on the transparent substrate, and a width d2 including the modified semi-transparent part disposed near the main pattern via the light-shielding part. (Μm) correction auxiliary pattern,
d1 <3.0;
The translucent film has a transmittance T1 (%) with respect to the representative wavelength included in the exposure light, and has a phase shift characteristic that shifts the phase of the light of the representative wavelength by approximately 180 degrees,
The correction film has a transmittance T2 (%) with respect to the representative wavelength, and has a phase shift characteristic that shifts the phase of the light of the representative wavelength by approximately 180 degrees,
T2> T1 and d2 <d1, or
A photomask characterized by T2 <T1 and d2> d1.
(Sixteenth aspect)
The sixteenth aspect of the present invention provides
A photomask having a transfer pattern including a light transmitting portion, a light shielding portion, and a semi-light transmitting portion on a transparent substrate,
The transfer pattern has a normal transfer pattern and a corrected transfer pattern,
The normal transfer pattern is:
A main pattern having a diameter W1 (μm) composed of the translucent portion;
A semi-transparent film is formed on the transparent substrate, and an auxiliary pattern having a width d1 (μm), which is disposed in the vicinity of the main pattern via the light-shielding portion, and includes the semi-transparent portion;
Including the light-shielding portion in a region excluding the main pattern and the auxiliary pattern;
The modified transfer pattern is:
A main pattern having a diameter W1 (μm) composed of the translucent portion;
A modified semi-transparent portion formed on the transparent substrate by a correction film containing a material different from the semi-translucent film, and disposed near the main pattern via the light-shielding portion or the supplementary light-shielding portion. A correction auxiliary pattern having a width d2 (μm),
In the region excluding the main pattern and the correction auxiliary pattern, including the light shielding portion,
d1 <3.0;
The translucent film has a transmittance T1 (%) with respect to the representative wavelength included in the exposure light, and has a phase shift characteristic that shifts the phase of the light of the representative wavelength by approximately 180 degrees,
The correction film has a transmittance T2 (%) with respect to the representative wavelength, and has a phase shift characteristic that shifts the phase of the light of the representative wavelength by approximately 180 degrees,
T2> T1 and d2 <d1, or
A photomask characterized by T2 <T1 and d2> d1.
(17th aspect)
The seventeenth aspect of the present invention provides
When the distance between the width center of the main pattern and the width center of the auxiliary pattern is P1, and the distance between the width center of the main pattern and the width center of the correction auxiliary pattern is P2, P1 = P2. The photomask according to the fifteenth or sixteenth aspect, wherein the photomask is characterized in that
(18th aspect)
The eighteenth aspect of the present invention provides
Any one of the fifteenth to seventeenth aspects, wherein the auxiliary pattern has a shape included in a region of a polygonal band or a circular band surrounding the main pattern through the light shielding portion. The photomask described in 1. above.
(19th aspect)
The nineteenth aspect of the present invention provides
The auxiliary pattern having the width d1 (μm) constitutes a part of an octagonal band area surrounding the periphery of the main pattern via the light shielding portion, and the correction auxiliary pattern is included in the octagonal band area. The photomask according to the fifteenth aspect, wherein the photomask has a shape to be formed.
(20th aspect)
According to a twentieth aspect of the present invention,
The semi-translucent portion is disposed in the vicinity of the translucent portion via the light-shielding portion, and has a depth of focus with respect to a transfer image formed on the transfer target by the exposure light transmitted through the translucent portion. The photomask according to any one of the thirteenth to nineteenth aspects, wherein the photomask is an auxiliary pattern for increasing the thickness.
(21st aspect)
According to a twenty-first aspect of the present invention,
d1 and d2 are the photomasks according to any one of the thirteenth to twentieth aspects, wherein the exposure apparatus that exposes the photomask has dimensions that do not resolve.
(Twenty-second aspect)
According to a twenty-second aspect of the present invention,
In any one of the thirteenth to twenty-first aspects, the transfer pattern has a supplementary light-shielding part made of a light-shielding supplementary film at a position adjacent to the modified semi-transparent part. It is a photomask of description.
(23rd aspect)
The twenty-third aspect of the present invention provides
The photomask according to any one of the thirteenth to twenty-second aspects, wherein T2> T1 and a difference between T1 and T2 is in a range of 2 to 45.
(24th aspect)
According to a twenty-fourth aspect of the present invention,
The photomask according to any one of the thirteenth to twenty-third aspects, wherein d2 <d1 and a difference between d1 and d2 is 0.05 to 2.0.
(25th aspect)
According to a twenty-fifth aspect of the present invention,
The transfer pattern is the photomask according to any one of the thirteenth to twenty-fourth aspects, which is for forming a hole pattern on a transfer target.
(26th aspect)
According to a twenty-sixth aspect of the present invention,
Using the photomask according to any one of the thirteenth to twenty-fifth aspects, irradiating the transfer pattern with exposure light including any of i-line, h-line, and g-line, A method of manufacturing a display device, including performing pattern transfer.
本発明によれば、安定した条件で、効率よく位相シフト膜を修正する方法及びその関連技術を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for efficiently correcting a phase shift film under stable conditions and related techniques.
[修正を施すフォトマスク]
図1(a)、(b)には、本発明の修正方法を適用する一態様としてのフォトマスク(以下、フォトマスクI)を例示する。なお、符号は初出のもののみに付し、以降は省略する。
[Photomask to be modified]
1A and 1B illustrate a photomask (hereinafter, photomask I) as an embodiment to which the correction method of the present invention is applied. Note that reference numerals are given only for the first appearance, and are omitted hereinafter.
このフォトマスクは、透明基板10上に、遮光膜12及び半透光膜11がそれぞれパターニングされて形成された、透光部4、遮光部3、半透光部5を有する転写用パターンを備えている。 The photomask includes a transfer pattern having a light-transmitting portion 4, a light-shielding portion 3, and a semi-light-transmitting portion 5, which are formed by patterning a light-shielding film 12 and a semi-transparent film 11 on a transparent substrate 10. ing.
尚、本願でいう「転写用パターン」とは、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り、後述の修正を施す対象とするもの、或いは、修正を施した修正済転写用パターンを、いずれも、その文脈に応じて呼ぶものとする。 The “transfer pattern” as used in the present application is a pattern designed based on a device to be obtained using a photomask, and is intended to be corrected later, or a corrected correction. All the finished transfer patterns are called according to the context.
図1(a)に示すフォトマスクIは、主パターン1と、主パターンの近傍に配置された補助パターン2とを含む。 A photomask I shown in FIG. 1A includes a main pattern 1 and an auxiliary pattern 2 arranged in the vicinity of the main pattern.
フォトマスクIにおいて、主パターンは、透明基板が露出した透光部からなり、補助パターンは、透明基板上に半透光膜が形成された、幅d1をもつ半透光部からなる。また、主パターン及び補助パターン以外の領域であって、主パターンおよび補助パターンを囲む領域は、透明基板上に、少なくとも遮光膜が形成された、遮光部となっている。
ここで、前記主パターン及び前記補助パターンを囲む遮光部とは、図1に示すように、前記主パターンに隣接してそれを囲む領域、及び前記補助パターンに隣接してそれを囲む領域とを含む遮光部である。すなわち、フォトマスクIでは、主パターン及び補助パターンが形成された領域以外の領域からなる遮光部が形成されている。
尚、ここでいう、転写用パターンは、設計上上記形状を有する転写用パターンを意味し、欠陥が生じることによって、上記形状が一部変化したもの(例えば、主パターンを囲む遮光部が一部途切れた場合など)を除外するものではない。
In the photomask I, the main pattern is composed of a translucent portion where the transparent substrate is exposed, and the auxiliary pattern is composed of a semi-transparent portion having a width d1 in which a semi-transparent film is formed on the transparent substrate. Further, a region other than the main pattern and the auxiliary pattern and surrounding the main pattern and the auxiliary pattern is a light shielding part in which at least a light shielding film is formed on the transparent substrate.
Here, as shown in FIG. 1, the light shielding portion surrounding the main pattern and the auxiliary pattern includes an area adjacent to the main pattern and surrounding it, and an area adjacent to and surrounding the auxiliary pattern. It is a shading part including. That is, in the photomask I, a light-shielding portion made of a region other than the region where the main pattern and the auxiliary pattern are formed is formed.
The transfer pattern referred to here means a transfer pattern having the above-mentioned shape in design, and the shape is partially changed due to a defect (for example, a part of the light shielding portion surrounding the main pattern is partially Is not excluded).
図1(b)に示すように、フォトマスクIでは、遮光部は、半透光膜と遮光膜とが、透明基板上に積層しているが、遮光膜のみによる遮光部であってもかまわない。半透光膜は、該フォトマスクを露光する際に用いる露光光、好ましくは、i線〜g線の波長範囲にある代表波長の光の位相を略180度シフトする位相シフト特性を有し、上記代表波長に対する透過率T1(%)を有する。 As shown in FIG. 1B, in the photomask I, the light-shielding portion has a semi-transparent film and a light-shielding film laminated on a transparent substrate, but it may be a light-shielding portion made only of the light-shielding film. Absent. The semi-transparent film has a phase shift characteristic that shifts the phase of exposure light used for exposing the photomask, preferably light of a representative wavelength in the wavelength range of i-line to g-line by about 180 degrees, It has a transmittance T1 (%) with respect to the representative wavelength.
フォトマスクIの遮光膜は、上記代表波長に対して、その光学濃度はOD≧2である。好ましくはOD≧3である。 The light shielding film of the photomask I has an optical density of OD ≧ 2 with respect to the representative wavelength. Preferably, OD ≧ 3.
フォトマスクIの主パターンは、被転写体(表示装置のパネルなど)にホールパターンを形成するものであることができ、その径(W1)は、4μm以下であることが好ましい。高画質の表示装置を実現するために必要な、このようなサイズの微細なホールパターンの転写が、既存のバイナリマスクでは困難であったが、フォトマスクIは、光の干渉作用を制御し、利用する設計によって、優れた転写性能を実現するものである。 The main pattern of the photomask I can form a hole pattern on a transfer target (such as a panel of a display device), and its diameter (W1) is preferably 4 μm or less. Transfer of a fine hole pattern of such a size necessary to realize a high-quality display device was difficult with an existing binary mask, but the photomask I controls the interference action of light, Excellent transfer performance is achieved by the design used.
ここで半透光部からなる補助パターンは、透光部の近傍であって、透光部との間に遮光部を介した位置に配置されることにより、前記透光部を透過する前記露光光が被転写体上に形成する光強度分布を、転写に有利な方向に変化させるものである。この光強度分布の変化は、例えば、透光部を透過する光によって形成される光強度のピークをより高くしたり、転写像の焦点深度(Depth of Focus,DOF)を増加させる効用がある。更に、露光余裕度(Exposure Latitude,EL)においても有利であり、また、MEEF(マスク誤差増大係数)を増加させるといった効果をもたらすことができる。
多くの位相シフトマスクにおいては、半透光部と透光部とが隣接する境界において、逆位相の透過光を干渉させてコントラストの向上等の効果を得るのに対し、フォトマスクIは、半透光部と透光部の間に遮光部を介在させて離間させ、双方の透過光の光強度分布における外縁側(振幅の正負が反転する)の干渉を用い、上記のメリットを得るものである。
Here, the auxiliary pattern composed of the semi-transparent part is in the vicinity of the translucent part, and is disposed at a position through the light shielding part between the translucent part, so that the exposure that transmits the translucent part is performed. The light intensity distribution formed on the transfer target by light is changed in a direction advantageous for transfer. This change in the light intensity distribution has the effect of, for example, increasing the peak of the light intensity formed by the light transmitted through the translucent part or increasing the depth of focus (DOF) of the transferred image. Further, it is advantageous in exposure margin (Exposure Latitude, EL), and can bring about an effect of increasing MEEF (mask error increasing coefficient).
In many phase shift masks, the anti-phase transmitted light interferes at the boundary where the semi-translucent portion and the translucent portion are adjacent to obtain an effect such as an improvement in contrast. A light shielding part is interposed between the light transmitting part and the light transmitting part so as to be separated from each other, and interference on the outer edge side (in which the amplitude is reversed) is obtained in the light intensity distribution of both transmitted light. is there.
フォトマスクIを露光することにより、上記主パターンに対応して、被転写体上に、径W2(μm)(但しW1≧W2)をもつ微細な主パターン(ホールパターン)が形成できる。 By exposing the photomask I, a fine main pattern (hole pattern) having a diameter W2 (μm) (where W1 ≧ W2) can be formed on the transfer target corresponding to the main pattern.
具体的には、W1(μm)を、下記式(1)
0.8≦W1≦4.0 ・・・(1)
の関係となるようにすると本発明の効果がより有利に得られる。これは、径が0.8μm未満になると、被転写体上での解像が困難になること、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いことに関係する。
Specifically, W1 (μm) is expressed by the following formula (1).
0.8 ≦ W1 ≦ 4.0 (1)
If the relationship is satisfied, the effect of the present invention can be obtained more advantageously. This is because when the diameter is less than 0.8 μm, it becomes difficult to resolve the image on the transferred material, and when the diameter exceeds 4.0 μm, it is relatively easy to obtain resolution with an existing photomask. Related to that.
このとき被転写体上に形成される主パターン(ホールパターン)の径W2(μm)は、好ましくは、
0.6≦W2≦3.0
とすることができる。
At this time, the diameter W2 (μm) of the main pattern (hole pattern) formed on the transfer target is preferably
0.6 ≦ W2 ≦ 3.0
It can be.
また、主パターンの径W1が、3.0(μm)以下であるとき、本発明の効果がより顕著に得られる。好ましくは、主パターンの径W1(μm)を、
1.0≦W1≦3.0
とすることができ、更には、
1.0≦W1<2.5
とすることができる。
そして、より微細な表示装置用転写用パターンを得る為に、
0.6≦W2<2.5
更には、
0.6≦W2<2.0
とすることも、可能である。
尚、径W1と径W2との関係を、W1=W2とすることもできるが、好ましくは、W1>W2とする。すなわち、β(μm)をバイアス値とするとき、
β=W1−W2>0(μm)
であるとき、
0.2≦β≦1.0、
より好ましくは、
0.2≦β≦0.8
とすることができる。フォトマスクIをこのように設計するとき、被転写体上における、レジストパターン残膜厚の損失を低減するなどの、有利な効果が得られる。
Moreover, when the diameter W1 of the main pattern is 3.0 (μm) or less, the effect of the present invention is more remarkably obtained. Preferably, the diameter W1 (μm) of the main pattern is
1.0 ≦ W1 ≦ 3.0
In addition,
1.0 ≦ W1 <2.5
It can be.
In order to obtain a finer transfer pattern for a display device,
0.6 ≦ W2 <2.5
Furthermore,
0.6 ≦ W2 <2.0
It is also possible.
The relationship between the diameter W1 and the diameter W2 can be W1 = W2, but preferably W1> W2. That is, when β (μm) is a bias value,
β = W1-W2> 0 (μm)
When
0.2 ≦ β ≦ 1.0,
More preferably,
0.2 ≦ β ≦ 0.8
It can be. When the photomask I is designed in this way, advantageous effects such as reducing the loss of the remaining resist pattern film thickness on the transfer target can be obtained.
上記において、主パターンの径W1は、円の直径、又はそれに近似される数値を意味する。例えば、主パターンの形状が正多角形であるときは、主パターンの径W1は、内接円の直径とする。主パターンの形状が、図1(a)に示すように正方形であれば、主パターンの径W1は一辺の長さである。転写された主パターンの径W2においても、円の直径又はそれに近似される数値とする点で同様である。 In the above, the diameter W1 of the main pattern means the diameter of a circle or a numerical value approximated thereto. For example, when the shape of the main pattern is a regular polygon, the diameter W1 of the main pattern is the diameter of the inscribed circle. If the shape of the main pattern is square as shown in FIG. 1A, the diameter W1 of the main pattern is the length of one side. The same applies to the diameter W2 of the transferred main pattern in that it is a circle diameter or a numerical value approximated to it.
もちろん、より微細化したパターンを形成しようとするとき、W1が2.5(μm)以下、又は2.0(μm)以下とすることも可能であり、更には、W1を1.5(μm)以下として本発明を適用することもできる。 Of course, when trying to form a finer pattern, W1 can be 2.5 (μm) or less, or 2.0 (μm) or less, and W1 is 1.5 (μm). The present invention can also be applied as follows.
このような転写用パターンをもつフォトマスクの露光に用いる露光光の代表波長に対して、主パターンと補助パターンとの位相差φ1が、略180度である。このため、補助パターンに用いる半透光膜は、上記光の位相をφ1度シフトする位相シフト特性をもち、φ1は略180度とする。 The phase difference φ1 between the main pattern and the auxiliary pattern is approximately 180 degrees with respect to the representative wavelength of the exposure light used for exposure of the photomask having such a transfer pattern. For this reason, the semi-transparent film used for the auxiliary pattern has a phase shift characteristic that shifts the phase of the light by φ1 degrees, and φ1 is approximately 180 degrees.
尚、ここで略180度とは、180度±15度の範囲内を意味する。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。 Here, “approximately 180 degrees” means within a range of 180 degrees ± 15 degrees. The phase shift characteristic of the semi-transparent film is preferably in the range of 180 ± 10 degrees, more preferably in the range of 180 ± 5 degrees.
尚、フォトマスクIの露光には、i線、h線、又はg線を含む露光光を用いるときに効果が顕著であり、特にi線、h線、及びg線を含むブロード波長光を露光光として適用することが好ましい。この場合、代表波長としては、i線、h線、g線のいずれかとすることができる。例えばg線を代表波長として、本態様のフォトマスクを構成することができる。 The exposure of the photomask I is particularly effective when exposure light including i-line, h-line, or g-line is used. In particular, exposure to broad wavelength light including i-line, h-line, and g-line is performed. It is preferable to apply as light. In this case, the representative wavelength can be any of i-line, h-line, and g-line. For example, the photomask of this embodiment can be configured using g-line as a representative wavelength.
半透光部のもつ光透過率T1は、以下のようにすることができる。すなわち、半透光部に形成された半透光膜の、上記代表波長に対する透過率が、T1(%)であるとき、
2≦T1≦95
このような半透光部透過率は、後述の、転写用パターンの光学像の制御を可能とする。
好ましくは、
20≦T1≦80
とする。
より好ましくは、
30≦T1≦70
更に好ましくは、
35≦T1≦65
である。尚、透過率T1(%)は、透明基板の透過率を基準としたときの、半透光膜における上記代表波長の透過率とする。この透過率は、後述のd1(補助パターンの幅)の設定と協調して、補助パターンを透過した、主パターンの透過光とは反転位相の光の光量を制御し、主パターンの透過光との干渉により、転写性を向上させる(例えばDOFを高める)作用に寄与するために、良好な範囲である。
The light transmittance T1 of the semi-translucent portion can be set as follows. That is, when the transmissivity of the semi-transparent film formed in the semi-transparent portion with respect to the representative wavelength is T1 (%),
2 ≦ T1 ≦ 95
Such a translucent portion transmittance enables control of an optical image of a transfer pattern, which will be described later.
Preferably,
20 ≦ T1 ≦ 80
And
More preferably,
30 ≦ T1 ≦ 70
More preferably,
35 ≦ T1 ≦ 65
It is. The transmittance T1 (%) is the transmittance of the representative wavelength in the semi-transparent film when the transmittance of the transparent substrate is used as a reference. This transmittance controls the amount of light having a phase opposite to that of the main pattern transmitted through the auxiliary pattern in cooperation with the setting of d1 (width of the auxiliary pattern) described later. In order to contribute to the action of improving transferability (for example, increasing DOF) due to the interference, the range is a good range.
本態様のフォトマスクにおいて、主パターン及び補助パターンが形成された以外の領域に配置され、主パターン及び補助パターンを囲むように形成された遮光部は、以下のような構成とすることができる。 In the photomask of this aspect, the light-shielding portion that is disposed in a region other than where the main pattern and the auxiliary pattern are formed and that surrounds the main pattern and the auxiliary pattern can be configured as follows.
遮光部は、露光光(i線〜g線の波長範囲にある代表波長の光)を実質的に透過しないものであり、光学濃度OD≧2(好ましくはOD≧3)の遮光膜を、透明基板上に形成してなるものとすることができる。 The light-shielding part does not substantially transmit exposure light (light having a representative wavelength in the wavelength range of i-line to g-line), and a light-shielding film having an optical density OD ≧ 2 (preferably OD ≧ 3) is transparent. It can be formed on a substrate.
上記転写用パターンにおいて、補助パターンの幅をd1(μm)とするとき、
0.5≦√(T1/100)×d1≦1.5 ・・・(2)
が成り立つときに、フォトマスクIの転写性に優れた効果が得られる。このとき、主パターンの幅の中心と、補助パターンの幅方向の中心の距離を距離P1(μm)とし、距離P1は、
1.0<P1≦5.0
の関係が成り立つことが好ましい。
より好ましくは、距離P1は、
1.5<P1≦4.5
更に好ましくは、
2.5<P1≦4.5
とすることができる。このような距離P1を選択することにより、補助パターンの透過光と、主パターンの透過光との干渉が良好に相互作用を及ぼし、これによってDOFなどの優れた作用か得られる。
In the transfer pattern, when the width of the auxiliary pattern is d1 (μm),
0.5 ≦ √ (T1 / 100) × d1 ≦ 1.5 (2)
When this holds, an effect excellent in transferability of the photomask I can be obtained. At this time, the distance between the center of the width of the main pattern and the center of the auxiliary pattern in the width direction is defined as a distance P1 (μm), and the distance P1 is
1.0 <P1 ≦ 5.0
It is preferable that this relationship is established.
More preferably, the distance P1 is
1.5 <P1 ≦ 4.5
More preferably,
2.5 <P1 ≦ 4.5
It can be. By selecting such a distance P1, interference between the transmitted light of the auxiliary pattern and the transmitted light of the main pattern interacts satisfactorily, thereby obtaining an excellent effect such as DOF.
補助パターンの幅d1(μm)は、フォトマスクに適用する露光条件(使用する露光装置)において、解像限界以下の寸法である。一般的に、表示装置製造用の露光装置における解像限界は、3.0μm〜2.5μm程度(i線〜g線)であることを考慮し、d1は、フォトマスクを露光する露光装置が解像しない寸法とする。具体的には、
d1<3.0
であり、好ましくは、
d1<2.5、
より好ましくは、
d1<2.0
更に好ましくは
d1<1.5
である。
The width d1 (μm) of the auxiliary pattern is a dimension equal to or smaller than the resolution limit under the exposure conditions (exposure apparatus used) applied to the photomask. In general, considering that the resolution limit in an exposure apparatus for manufacturing a display device is about 3.0 μm to 2.5 μm (i-line to g-line), d1 is an exposure apparatus that exposes a photomask. The dimensions shall not be resolved. In particular,
d1 <3.0
And preferably
d1 <2.5,
More preferably,
d1 <2.0
More preferably, d1 <1.5
It is.
また、補助パターンの透過光を良好に主パターンの透過光と干渉させるため、
d1≧0.7
より好ましくは、
d1≧0.8
とすることが好ましい。
また、d1<W1であることが好ましく、d1<W2であることがより好ましい。
そして、このような場合に、フォトマスクIの転写性が良好であるとともに、後述の修正工程が好適に用いられる。
In addition, in order to make the transmitted light of the auxiliary pattern interfere well with the transmitted light of the main pattern,
d1 ≧ 0.7
More preferably,
d1 ≧ 0.8
It is preferable that
Further, d1 <W1 is preferable, and d1 <W2 is more preferable.
In such a case, the transferability of the photomask I is good, and a correction process described later is preferably used.
また、より好ましくは、上記(2)の関係式は、下記の式(2)−1であり、更に好ましくは、下記の式(2)−2である。
0.7≦√(T1/100)×d1≦1.2 ・・・(2)−1
0.75≦√(T1/100)×d1≦1.0 ・・・(2)−2
すなわち、補助パターンを透過する反転位相の光量は、T1とd1のバランスが上記を充足するときに、優れた効果を奏する。
More preferably, the relational expression (2) is the following expression (2) -1, and more preferably the following expression (2) -2.
0.7 ≦ √ (T1 / 100) × d1 ≦ 1.2 (2) -1
0.75 ≦ √ (T1 / 100) × d1 ≦ 1.0 (2) -2
That is, the light amount of the inversion phase transmitted through the auxiliary pattern has an excellent effect when the balance between T1 and d1 satisfies the above.
上述のとおり、図1(a)に示すフォトマスクIの主パターンは正方形であるが、本発明を適用するフォトマスクはこれに限定されない。例えば、図10に例示されるように、フォトマスクの主パターンは、八角形や円を含む、回転対称な形状であることができる。そして回転対称の中心を、上記P1の基準となる中心とすることができる。 As described above, the main pattern of the photomask I shown in FIG. 1A is a square, but the photomask to which the present invention is applied is not limited to this. For example, as illustrated in FIG. 10, the main pattern of the photomask may have a rotationally symmetric shape including an octagon and a circle. The rotationally symmetric center can be set as a reference center for the P1.
また、図1に示すフォトマスクの補助パターンの形状は、八角形帯であり、この形状は、ホールパターンを形成するための補助パターンとして、安定して製造可能である上に光学的効果も高い。但し、本発明を適用するフォトマスクはこれに限定されない。例えば補助パターンの形状は、主パターンの中心に対して、3回対称以上の回転対称の形状に一定の幅を与えたものであることが好ましく、図10(a)〜(f)に例示する。主パターンのデザインと補助パターンのデザインとしては、互いに図10(a)〜(f)の異なるものを組み合わせても良い。 The shape of the auxiliary pattern of the photomask shown in FIG. 1 is an octagonal band, and this shape can be stably manufactured as an auxiliary pattern for forming a hole pattern and has a high optical effect. . However, the photomask to which the present invention is applied is not limited to this. For example, the shape of the auxiliary pattern is preferably a rotationally symmetric shape that is three or more times symmetric with respect to the center of the main pattern, with a certain width being given, and is illustrated in FIGS. 10 (a) to 10 (f). . As the design of the main pattern and the design of the auxiliary pattern, those different in FIGS. 10A to 10F may be combined.
例えば、補助パターンの外周が、正方形、正六角形、正八角形、正十角形、正十二角形、正十六角形等の正多角形(好ましくは正2n角形、ここでnは2以上の整数)又は円形である場合が例示される。そして、補助パターンの形状としては、補助パターンの外周と内周とがほぼ平行である形状、すなわち、ほぼ一定幅をもつ正多角形又は円形の帯のような形状であることが好ましい。この帯状の形状を、多角形帯又は円形帯ともよぶ。補助パターンの形状としては、このような正多角形帯又は円形帯が、主パターンの周囲を囲む形状であることが好ましい。このとき、主パターンの透過光と、補助パターンの透過光との光量のバランスを良好にすることができる。 For example, the outer periphery of the auxiliary pattern is a regular polygon such as a square, regular hexagon, regular octagon, regular decagon, regular dodecagon, regular dodecagon, etc. (preferably regular 2n square, where n is an integer of 2 or more) Or the case where it is circular is illustrated. The shape of the auxiliary pattern is preferably a shape in which the outer periphery and the inner periphery of the auxiliary pattern are substantially parallel, that is, a shape such as a regular polygon or a circular band having a substantially constant width. This band shape is also called a polygonal band or a circular band. As the shape of the auxiliary pattern, it is preferable that such a regular polygonal band or a circular band surround the main pattern. At this time, the balance of the amount of light of the transmitted light of the main pattern and the transmitted light of the auxiliary pattern can be improved.
あるいは、補助パターンの形状は、遮光部を介して主パターンの周囲を完全に囲むことが好ましいが、上記多角形帯又は円形帯の一部が欠落した形状であっても良い。補助パターンの形状は、例えば、図10(f)のように、四角形帯の角部が欠落した形状であっても良い。 Alternatively, the shape of the auxiliary pattern preferably completely surrounds the periphery of the main pattern via the light shielding portion, but may be a shape in which a part of the polygonal band or the circular band is missing. The shape of the auxiliary pattern may be, for example, a shape in which the corners of the rectangular band are missing as shown in FIG.
尚、本発明の効果を妨げない限り、主パターン、補助パターンに加えて、付加的に他のパターンを用いてもかまわない。 In addition to the main pattern and the auxiliary pattern, other patterns may be additionally used as long as the effects of the present invention are not hindered.
次にフォトマスクIの製造方法の一例について、図11を参照して以下に説明する。図1と同様、符号は初出のもののみに付し、以降は省略する。 Next, an example of a method for manufacturing the photomask I will be described below with reference to FIG. As in FIG. 1, the reference numerals are given only for the first appearance, and the rest are omitted.
図11(a)に示すように、フォトマスクブランクを用意する。 As shown in FIG. 11A, a photomask blank is prepared.
このフォトマスクブランクは、ガラス等からなる透明基板上に、半透光膜と遮光膜とがこの順に形成されており、更に第1フォトレジスト膜13が塗布されている。 In this photomask blank, a translucent film and a light-shielding film are formed in this order on a transparent substrate made of glass or the like, and a first photoresist film 13 is further applied.
半透光膜は、上記の透過率T1と位相差φ1を充足し、かつ、ウェットエッチング可能な材料からなることが望ましい。但し、ウェットエッチングに際して生じる、サイドエッチングの量が大きくなりすぎると、CD精度の劣化や、アンダーカットによる上層膜の破壊など不都合が生じるため、膜厚の範囲は、2000Å以下であることが好ましい。例えば、300〜2000Åの範囲、より好ましくは、300〜1800Åである。ここでCDとは、Critical Dimensionであり、本明細書ではパターン幅の意味で用いる。 The semi-transparent film is preferably made of a material that satisfies the above-described transmittance T1 and phase difference φ1 and can be wet etched. However, if the amount of side etching that occurs during wet etching becomes too large, inconveniences such as deterioration of CD accuracy and destruction of the upper layer film due to undercutting occur. Therefore, the film thickness range is preferably 2000 mm or less. For example, it is in the range of 300 to 2000 mm, more preferably 300 to 1800 mm. Here, CD is a critical dimension, and is used in the present specification to mean a pattern width.
また、これらの条件を充足するためには、半透光膜材料は、露光光に含まれる代表波長(例えばh線)の屈折率が1.5〜2.9であることが好ましい。より好ましくは、1.8〜2.4である。 Moreover, in order to satisfy these conditions, it is preferable that the translucent film material has a refractive index of a representative wavelength (for example, h-line) included in exposure light of 1.5 to 2.9. More preferably, it is 1.8 to 2.4.
更に、半透光膜は、ウェットエッチングによって形成されるパターン断面(被エッチング面)が、透明基板主表面に対して垂直に近いことが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the translucent film has a pattern cross-section (surface to be etched) formed by wet etching that is nearly perpendicular to the main surface of the transparent substrate.
上記性質を考慮するとき、半透光膜の膜材料としては、金属とSiを含む材料、より具体的には、Zr、Nb、Hf、Ta、Mo、Tiのいずれかと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からなるとすることができる。半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 consideration of the above properties, as a film material of the semi-transparent film, a material containing a metal and Si, more specifically, a material containing any of Zr, Nb, Hf, Ta, Mo, Ti and Si, or These materials can be made of oxides, nitrides, oxynitrides, carbides, or materials containing oxynitride carbides. As a method for forming the semi-translucent film, a known method such as a sputtering method can be applied.
フォトマスクブランクの半透光膜上には、遮光膜が形成される。成膜方法としては、半透光膜の場合と同様に、スパッタ法等公知の手段が適用できる。 A light shielding film is formed on the semi-transparent film of the photomask blank. As a film forming method, a known means such as a sputtering method can be applied as in the case of the semi-transparent film.
遮光膜の材料は、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。但し、フォトマスクブランクの遮光膜の材料は、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もつ材料が好ましい。すなわち、半透光膜のエッチング剤に対して遮光膜は耐性をもち、また、遮光膜のエッチング剤に対して、半透光膜は耐性をもつことが望ましい。 The material of the light shielding film may be Cr or a compound thereof (oxide, nitride, carbide, oxynitride, or oxynitride carbide), or a metal silicide including Mo, W, Ta, Ti, or The above compound of the silicide may be used. However, the material of the light-shielding film of the photomask blank is preferably a material that can be wet-etched in the same manner as the semi-transparent film and has etching selectivity with respect to the semi-transparent film material. That is, it is desirable that the light-shielding film is resistant to the etching agent for the semi-transparent film, and that the semi-transparent film is resistant to the etching agent for the light-shielding film.
フォトマスクブランクの遮光膜上には、更に第1フォトレジスト膜が塗布される。本態様のフォトマスクは、好ましくはレーザ描画装置によって描画されるので、それに適したフォトレジストとする。第1フォトレジスト膜はポジ型でもネガ型でも良いが、以下ではポジ型として説明する。 A first photoresist film is further applied on the light shielding film of the photomask blank. Since the photomask of this embodiment is preferably drawn by a laser drawing apparatus, it is a photoresist suitable for it. The first photoresist film may be a positive type or a negative type, but will be described below as a positive type.
次に、図11(b)に示すように、第1フォトレジスト膜に対して、描画装置を用い、転写用パターンに基づいた描画データによる描画を行う(第1描画)。そして、現像によって得られた第1レジストパターン13pをマスクとして、遮光膜をウェットエッチングする。これによって、遮光部となる領域が画定し、また遮光部(遮光膜パターン12p)によって囲まれた補助パターンの領域が画定する。 Next, as shown in FIG. 11B, a drawing apparatus is used to draw the first photoresist film using drawing data based on the transfer pattern (first drawing). Then, the light shielding film is wet-etched using the first resist pattern 13p obtained by development as a mask. Thus, a region to be a light shielding part is defined, and an auxiliary pattern region surrounded by the light shielding part (light shielding film pattern 12p) is defined.
次に、図11(c)に示すように、第1レジストパターンを剥離する。 Next, as shown in FIG. 11C, the first resist pattern is removed.
次に、図11(d)に示すように、形成された遮光膜パターンを含む全面に、第2フォトレジスト膜14を塗布する。 Next, as shown in FIG. 11D, a second photoresist film 14 is applied to the entire surface including the formed light shielding film pattern.
次に、図11(e)に示すように、第2フォトレジスト膜に対し、第2描画を行い、現像によって形成された第2レジストパターンを形成する。この第2レジストパターン14pと、上記遮光膜パターンとをマスクとして、半透光膜のウェットエッチングを行う。このエッチング(現像)によって、透明基板が露出する透光部からなる、主パターンの領域が形成される。尚、第2レジストパターンは、補助パターンとなる領域を覆い、透光部からなる主パターンとなる領域に開口をもつものであるともに、該開口から、遮光膜のエッジが露出するよう、第2描画の描画データに対してサイジングを行っておくことが好ましい。このようにすることで、第1描画と第2描画との間に相互に生じるアライメントずれを吸収し、転写用パターンのCD精度の劣化を防止できるため、主パターン及び補助パターンの重心を精緻に一致させることができる。 Next, as shown in FIG. 11E, a second drawing is performed on the second photoresist film to form a second resist pattern formed by development. The semi-transparent film is wet etched using the second resist pattern 14p and the light shielding film pattern as a mask. By this etching (development), a main pattern region is formed which includes a light-transmitting portion from which the transparent substrate is exposed. The second resist pattern covers the region serving as the auxiliary pattern and has an opening in the region serving as the main pattern made of the light transmitting portion, and the second resist pattern is exposed so that the edge of the light shielding film is exposed from the opening. It is preferable to perform sizing on the drawing data of drawing. By doing so, it is possible to absorb the misalignment that occurs between the first drawing and the second drawing, and to prevent the CD accuracy of the transfer pattern from deteriorating. Can be matched.
次に、図11(f)に示すように、第2レジストパターンを剥離して、図1に示す本態様のフォトマスクIが完成する。 Next, as shown in FIG. 11F, the second resist pattern is peeled off to complete the photomask I of this embodiment shown in FIG.
但し、このようなフォトマスクの製造の際にウェットエッチングを適用することができる。ウェットエッチングは等方エッチングの性質をもつため、半透光膜の膜厚を考慮すると、加工の容易性の観点からは、補助パターンの幅d1は1μm以上、好ましくは1.2μm以上とすることが有用である。 However, wet etching can be applied when manufacturing such a photomask. Since wet etching has the property of isotropic etching, the width d1 of the auxiliary pattern should be 1 μm or more, preferably 1.2 μm or more from the viewpoint of ease of processing, considering the thickness of the semi-transparent film. Is useful.
図1に示す、本態様のフォトマスクIについて、光学シミュレーションにより、その転写性能を比較し、評価した。 The transfer performance of the photomask I of this embodiment shown in FIG. 1 was compared and evaluated by optical simulation.
ここでは、被転写体上に、ホールパターンを形成するための転写用パターンとして、参考例1及び参考例2を用意し、露光条件を共通に設定したときに、どのような転写性能を示すかについて、光学シミュレーションを行った。 Here, reference examples 1 and 2 are prepared as transfer patterns for forming a hole pattern on a transfer target, and what transfer performance is exhibited when exposure conditions are set in common. An optical simulation was performed.
(参考例1)
参考例1のフォトマスクは、上記フォトマスクIと同様の構成をもつフォトマスクである。ここで透光部からなる主パターンは、一辺(径)(すなわちW1)が2.0(μm)の正方形とし、半透光部からなる補助パターンの幅d1が1.3(μm)の八角形帯とし、主パターン中心と、補助パターンの幅中心との距離である距離P1は、3.25(μm)とした。
(Reference Example 1)
The photomask of Reference Example 1 is a photomask having the same configuration as that of the photomask I. Here, the main pattern composed of the translucent part is a square having a side (diameter) (that is, W1) of 2.0 (μm), and the auxiliary pattern composed of the semi-translucent part has a width d1 of 1.3 (μm). A square band is used, and a distance P1 that is a distance between the center of the main pattern and the width center of the auxiliary pattern is set to 3.25 (μm).
補助パターンは、透明基板上に半透光膜が形成されてなる。この半透光膜の対g線透過率T1は、45(%)、位相シフト量は180度である。また、主パターン及び補助パターンを囲む遮光部は、実質的に露光光を透過しない遮光膜(OD>2)よりなる。 The auxiliary pattern is formed by forming a semi-transparent film on a transparent substrate. The translucent film has a g-line transmittance T1 of 45 (%) and a phase shift amount of 180 degrees. The light shielding portion surrounding the main pattern and the auxiliary pattern is made of a light shielding film (OD> 2) that does not substantially transmit exposure light.
(参考例2)
図2に示すように、参考例2のフォトマスクは、透明基板上に形成した遮光膜パターンからなる、いわゆるバイナリマスクのパターンを有する。このフォトマスクは、透明基板が露出する透光部からなる正方形の主パターンが、遮光部に囲まれている。主パターンの径W1(正方形の一辺)は2.0(μm)である。
(Reference Example 2)
As shown in FIG. 2, the photomask of Reference Example 2 has a so-called binary mask pattern composed of a light shielding film pattern formed on a transparent substrate. In this photomask, a square main pattern composed of a light transmitting portion from which a transparent substrate is exposed is surrounded by a light shielding portion. The diameter W1 (one side of the square) of the main pattern is 2.0 (μm).
参考例1及び2のフォトマスクのいずれについても、被転写体上に、径W2が1.5μmのホールパターンを形成するものとし、シミュレーションで適用した露光条件は、以下のとおりである。すなわち、露光光はi線、h線、g線を含むブロード波長とし、強度比は、g:h:i=1:1:1とした。 In any of the photomasks of Reference Examples 1 and 2, a hole pattern having a diameter W2 of 1.5 μm is formed on the transfer target, and the exposure conditions applied in the simulation are as follows. That is, the exposure light was a broad wavelength including i-line, h-line, and g-line, and the intensity ratio was g: h: i = 1: 1: 1.
露光装置の光学系は、NAが0.1であり、コヒレンスファクタσが0.5である。被転写体上に形成される、レジストパターンの断面形状を把握するための、ポジ型フォトレジストの膜厚は、1.5μmとした。 The optical system of the exposure apparatus has an NA of 0.1 and a coherence factor σ of 0.5. The film thickness of the positive photoresist for grasping the cross-sectional shape of the resist pattern formed on the transfer target was 1.5 μm.
上記条件下、各転写用パターンの性能評価を図3に示す。 FIG. 3 shows the performance evaluation of each transfer pattern under the above conditions.
[転写性の光学的評価]
例えば、径の小さい微細な透光パターンを転写するには、フォトマスク透過後の露光光が、被転写体上に形成する空間像による、透過光強度曲線のプロファイルが良くなければならない。具体的には、透過光強度のピークを形成する傾斜が鋭く、垂直に近い立ち上がり方をしていること、及び、ピークの光強度の絶対値が高いこと(周囲にサブピークが形成される場合には、その強度に対し相対的に、十分に高いこと)などが肝要である。
[Optical evaluation of transferability]
For example, in order to transfer a fine light-transmitting pattern with a small diameter, the profile of the transmitted light intensity curve must be good due to the aerial image formed by exposure light after passing through the photomask on the transfer target. Specifically, the peak that forms the peak of transmitted light intensity is sharp, rising in a nearly vertical manner, and the absolute value of the peak light intensity is high (when a sub-peak is formed around it). Is sufficiently high relative to its strength).
より定量的に、フォトマスクを、光学的な性能から評価するとき、以下のような指標を用いることができる。
(1)焦点深度(Depths of Focus:DOF)
目標CDに対し、変動幅が所定範囲内(ここでは±15%の範囲内)となるための焦点深度の大きさ。DOFの数値が高ければ、被転写体(例えば表示装置用のパネル基板)の平坦度の影響を受けにくく、確実に微細なパターンが形成でき、そのCDばらつきが抑えられる。
(2)露光余裕度(EL:Exposure Latitude)
目標CDに対し、変動幅が所定範囲内(ここでは±15%の範囲内)となるための、露光光強度の余裕度。
以上をふまえ、シミュレーション対象の各サンプルの性能を評価すると、図3に示すとおり、参考例1のフォトマスクは、焦点深度(DOF)が、参考例2に比べて非常に優れている点で、パターンの安定した転写性を示す。
When the photomask is more quantitatively evaluated from the optical performance, the following indices can be used.
(1) Depth of Focus (DOF)
The depth of focus for the fluctuation range to be within a predetermined range (here, ± 15%) with respect to the target CD. When the numerical value of DOF is high, it is difficult to be influenced by the flatness of a transfer target (for example, a panel substrate for a display device), a fine pattern can be formed reliably, and CD variation can be suppressed.
(2) Exposure margin (EL: Exposure Latitude)
The margin of exposure light intensity for the fluctuation range to be within a predetermined range (here, within ± 15%) with respect to the target CD.
Based on the above, when evaluating the performance of each sample to be simulated, as shown in FIG. 3, the photomask of Reference Example 1 has a very excellent depth of focus (DOF) compared to Reference Example 2, Shows stable transfer of patterns.
また、参考例1のフォトマスクは、ELにおいても10.0(%)以上の優れた数値を示し、即ち、露光光量の変動に対して、安定した転写条件を可能とする。
更に、参考例1のフォトマスクの露光に必要なDose値が参考例2に対して相当に小さい。このことは、実施例1のフォトマスクの場合には、大面積の表示装置製造にあっても、露光時間が増大しない、又は短縮できるメリットを示している。
In addition, the photomask of Reference Example 1 shows an excellent numerical value of 10.0 (%) or more even in EL, that is, enables stable transfer conditions with respect to fluctuations in the amount of exposure light.
Furthermore, the Dose value required for exposure of the photomask of Reference Example 1 is considerably smaller than that of Reference Example 2. This shows the merit that the exposure time does not increase or can be shortened even in the case of manufacturing a large area display device in the case of the photomask of Example 1.
[欠陥修正方法]
以下、本発明の修正方法につき、上記フォトマスクIの補助パターン(半透光部)に生じた欠陥が検出された場合に、これを修正(リペア)する工程を例として説明する。
[Defect correction method]
Hereinafter, the correction method according to the present invention will be described by taking as an example a process of correcting (repairing) defects detected in the auxiliary pattern (semi-transparent portion) of the photomask I.
尚、半透光部の修正に際しては、正常膜と等しい光学特性をもった修正膜を用いれば良い。但し、正常膜がスパッタ法などを適用して成膜されるのに対し、局所的な膜材の堆積を必要とする修正膜の成膜は、異なる方法を用いることにより、正常膜と異なる材料を含む膜である。局所的な膜材の堆積は、安定した成膜条件範囲が狭いため、透過率、位相特性を同時に満足させる成膜を行なうことは現実的には相当に困難である。そこで、正常膜による半透光部と、その形状や物性が同一でなくても、フォトマスクIのもつ上記の光学的な作用を、ほぼ同様に発揮しえる修正を検討した。 In correcting the semi-translucent portion, a correction film having the same optical characteristics as that of the normal film may be used. However, while a normal film is formed by applying a sputtering method or the like, a correction film that requires local deposition of a film material is different from the normal film by using a different method. It is a film | membrane containing. Since the deposition of the local film material has a narrow range of stable film forming conditions, it is practically difficult to form a film satisfying both transmittance and phase characteristics at the same time. In view of this, the present inventors have examined a modification that can exhibit the above-mentioned optical action of the photomask I almost in the same manner even if the shape and physical properties thereof are not the same as the semi-transparent portion made of a normal film.
図4には、フォトマスクIの八角形帯の半透光部に使用する半透光膜の透過率が変動した場合に、このフォトマスクが示す挙動の変化をシミュレーションした結果を示す。図1にて示したフォトマスクI(参考例1)の基本設計では、半透光部の透過率T1は上記のとおり45%であり、このときのDOFは、33.5(μm)、ELは、10.4(%)を示す(図3、図4)。 FIG. 4 shows the result of simulating the behavior change of the photomask when the transmissivity of the semitransparent film used for the semitransparent portion of the octagonal band of the photomask I varies. In the basic design of the photomask I (reference example 1) shown in FIG. 1, the transmissivity T1 of the semi-translucent portion is 45% as described above, and the DOF at this time is 33.5 (μm), EL Indicates 10.4 (%) (FIGS. 3 and 4).
ここで、半透光部の幅を上記の値に固定し、位相シフト量を180度としたまま、半透光部の透過率が増加すると、DOFの数値は増加する一方、ELは増加から減少に転じ、透過率60%に達したところで、ほぼゼロとなる。 Here, when the transmissivity of the semi-transparent portion is increased while the width of the semi-transparent portion is fixed to the above value and the phase shift amount is set to 180 degrees, the numerical value of DOF increases while the EL increases. It turns to decrease and becomes almost zero when the transmittance reaches 60%.
次に、図5A〜5Cには、半透光部からなる補助パターンの透過率を50〜70%の範囲内の値にそれぞれ設定したとき、半透光部の幅(CD)の変化によって、DOFやELがどのように変化するかをシミュレーションにより調査した結果を示す。この検討によると、いずれの透過率の場合においても、ELは、そのピーク付近で10%を越える部分が存在し、その領域でDOFを許容範囲(例えば、25μm以上、好ましくは30μm以上)とすることが可能であることが分かった。なお、DOF、EL共に好適な条件は、図5A〜5Cにおける点線で囲んだ領域で得られる。これらの結果から、好ましい半透光部の透過率と幅の組合せの例を図5Dに示す。 Next, in FIGS. 5A to 5C, when the transmissivity of the auxiliary pattern made of the semi-transparent portion is set to a value within the range of 50 to 70%, respectively, due to the change in the width (CD) of the semi-transparent portion, The result of having investigated by simulation how DOF and EL change will be shown. According to this study, in any transmittance, there is a portion where EL exceeds 10% in the vicinity of the peak, and the DOF is within the allowable range (for example, 25 μm or more, preferably 30 μm or more). It turns out that it is possible. Note that conditions suitable for both DOF and EL can be obtained in the region surrounded by the dotted line in FIGS. From these results, FIG. 5D shows an example of a preferable combination of transmittance and width of the semi-translucent portion.
すなわち、図4には、半透光部からなる補助パターンの透過率の変動がELを劣化させることが示されたが、このELの劣化傾向は、補助パターンの幅の変化によって、ほぼ回復させられることが、図5A〜図5Cにより明らかになった。尚、上記の例では、半透光部の透過率より高い透過率をもつ修正膜によって修正した場合について説明したが、半透光部の透過率より低い透過率をもつ修正膜によって修正する場合には、補助パターンの幅d1を、より広くする修正を適用すればよい。従って、半透光部(透過率T1)からなる補助パターン(幅d1)に欠陥が生じ、これを修正膜によって修正しようとするとき、正常膜と異なる透過率(T2)をもつ修正膜を用いても、正常膜と異なる補助パターンの幅(d2)を適切に用いることによって、正常な補助パターンを代替することができる。そして、この修正膜により形成される修正半透光部からなる修正補助パターンは、正常な補助パターンとほぼ同様に、透光部とは反転位相の透過光を、適切な光量に調整し、主パターンによる透過光と干渉させることができることが理解できる。 In other words, FIG. 4 shows that the variation in the transmittance of the auxiliary pattern composed of the semi-transparent portion deteriorates the EL, but this deterioration tendency of the EL is almost recovered by the change in the width of the auxiliary pattern. It has become clear from FIGS. 5A to 5C. In the above example, the case where the correction film having the transmittance higher than the transmittance of the semi-translucent portion has been described, but the correction film having the transmittance lower than that of the semi-transparent portion is corrected. For this purpose, a modification for increasing the width d1 of the auxiliary pattern may be applied. Therefore, when a defect occurs in the auxiliary pattern (width d1) composed of the semi-transparent portion (transmittance T1) and this is corrected by the correction film, a correction film having a transmittance (T2) different from that of the normal film is used. However, the normal auxiliary pattern can be replaced by appropriately using the width (d2) of the auxiliary pattern different from that of the normal film. Then, the correction auxiliary pattern composed of the correction semi-transparent portion formed by this correction film adjusts the transmitted light having a phase opposite to that of the light transmission portion to an appropriate light amount in the same manner as the normal auxiliary pattern. It can be understood that it can interfere with the transmitted light by the pattern.
言い換えれば、位相シフト特性をもつ所定幅の半透光部においては、T1の値とd1の値の組合せによって、反転位相の透過光による光学像を形成するところ、一方の過不足を他方によって補うことが可能である。半透光膜の透過率がT1、修正膜の透過率がT2であり、半透光部の幅(すなわち補助パターンの幅、以降、「正常な補助パターンの幅」とも称する。)がd1、修正半透光部の幅(すなわち修正補助パターンの幅)がd2であれば、
T2>T1かつd2<d1
又は、
T2<T1かつd2>d1
とすることができる。
但し、d2>d1の場合においても、幅d2は幅d1と同様に、フォトマスクを露光する露光装置の解像限界より小さい寸法であることが望ましい。具体的な寸法は、上記d1について述べたものと同様である。
In other words, in a semi-transmission part having a phase shift characteristic and a predetermined width, an optical image is formed by transmitted light having an inverted phase by a combination of the value of T1 and the value of d1, and one excess or deficiency is compensated by the other. It is possible. The transmissivity of the semi-transparent film is T1, the transmissivity of the correction film is T2, and the width of the semi-transparent portion (that is, the width of the auxiliary pattern, hereinafter also referred to as “normal auxiliary pattern width”) is d1. If the width of the modified semi-translucent portion (that is, the width of the correction auxiliary pattern) is d2,
T2> T1 and d2 <d1
Or
T2 <T1 and d2> d1
It can be.
However, even in the case of d2> d1, it is desirable that the width d2 is smaller than the resolution limit of the exposure apparatus that exposes the photomask, similarly to the width d1. The specific dimensions are the same as those described for d1 above.
上記のとおり、フォトマスクの欠陥修正にあたっては、修正膜の安定した堆積条件が得られる条件範囲が狭く、正常膜と同じ光学特性(透過率、位相シフト量)を得ることが困難な場合においても、正常な補助パターンと同様な機能を奏する、修正補助パターンを得られることは、極めて有意義である。 As described above, even when it is difficult to obtain the same optical characteristics (transmittance, phase shift amount) as that of a normal film, the range of conditions for obtaining a stable deposition condition of the correction film is narrow in the photomask defect correction. It is extremely meaningful to obtain a correction auxiliary pattern that performs the same function as a normal auxiliary pattern.
[欠陥修正例]
以上の検証結果を元に、フォトマスクの修正方法を行なう工程の具体例を説明する。
[Defect correction example]
Based on the above verification results, a specific example of a process for performing a photomask correction method will be described.
<実施例1(黒欠陥の場合その1)>
上記参考例Iのフォトマスクの半透光部からなる補助パターンに黒欠陥が生じた場合について説明する。例えば、フォトマスクIが有する八角形帯の半透光部を、図6に示すように区画A〜Hに区分したとき、区画Aに黒欠陥が生じたことを検出した場合を想定する。すなわち、欠陥の種類と位置をここで特定する。
<Example 1 (in the case of black defect 1)>
A case where a black defect occurs in the auxiliary pattern formed of the semi-transparent portion of the photomask of Reference Example I will be described. For example, it is assumed that when the semi-transparent portion of the octagonal band included in the photomask I is divided into sections A to H as shown in FIG. That is, the type and position of the defect are specified here.
この場合、必要に応じて、修正装置を用い、遮光膜と同等の光学濃度(OD≧2)をもつ遮光性の修正膜(以下、補充膜という)を、欠陥位置を含む所望の領域に形成し、黒欠陥の形状を整える前処理を行なってもよい(図7(a))。黒欠陥の形状を補充膜で整えた部分、すなわち補充膜の領域の符号は17とする。補充膜の領域17は、四角形(正方形又は長方形)とすることが好ましい。図17(a)に示す補充膜の領域17は、正常な補助パターンと同一の幅を有しているが、正常な補助パターンより大きな幅としても、小さな幅としても構わない。生じた黒欠陥の形状が、上記四角形に整えられれば良い。 In this case, if necessary, a correction device is used to form a light-shielding correction film (hereinafter referred to as a supplement film) having an optical density equivalent to that of the light-shielding film (OD ≧ 2) in a desired region including a defect position. Then, pre-processing for adjusting the shape of the black defect may be performed (FIG. 7A). A portion where the shape of the black defect is arranged with the supplement film, that is, a region of the supplement film is denoted by 17. It is preferable that the region 17 of the replenishment film is a quadrangle (square or rectangular). Although the supplementary film region 17 shown in FIG. 17A has the same width as the normal auxiliary pattern, it may be larger or smaller than the normal auxiliary pattern. The shape of the black defect that has occurred may be adjusted to the above-mentioned square shape.
ついで、上記検証結果に基づき、正常な補助パターンとほぼ同等の光学作用を、修正膜によって得ることができるよう、修正半透光部幅(CD)と透過率を選択する。例えば、修正膜のT2がT1(ここでは45%)より大きい場合に、修正補助パターン幅d2を正常な補助パターン幅d1より小さくすることとし、適切なT2及びd2の組合せを選択する。予め図5Dに例示された相関を参照して、両者の適切な組合せを把握しておくことが好ましい。例えば、T2を50%とし、d2を1.20μmとすることができる。尚、修正膜の位相シフト量は、正常膜と同様に、略180度とする。 Next, based on the verification result, the modified semi-transmission part width (CD) and the transmittance are selected so that an optical action substantially equivalent to that of the normal auxiliary pattern can be obtained by the modified film. For example, when T2 of the correction film is larger than T1 (here 45%), the correction auxiliary pattern width d2 is made smaller than the normal auxiliary pattern width d1, and an appropriate combination of T2 and d2 is selected. It is preferable to grasp an appropriate combination of both with reference to the correlation illustrated in FIG. 5D in advance. For example, T2 can be 50% and d2 can be 1.20 μm. Note that the phase shift amount of the correction film is approximately 180 degrees as in the normal film.
こうして決定した幅の補充膜部分を除去し、透明基板を露出させて、修正膜の形成領域を画定する(図7(b))。膜の除去手段として、レーザ・ザッピングまたはFIB(集束イオンビーム)法等が適用できる。補充膜除去を行った部分、すなわち修正膜の形成領域の符号は18とする。そして、この修正膜15の形成領域すなわち修正対象領域に、修正膜を形成する修正膜形成工程を行う(図7(c))。修正膜の形成領域18もまた、四角形(長方形又は正方形)であると、修正膜の均一な堆積が行いやすく、好適である。 The replenishment film portion having the width thus determined is removed, and the transparent substrate is exposed to define a correction film formation region (FIG. 7B). Laser zapping or FIB (focused ion beam) method or the like can be applied as the film removing means. Reference numeral 18 denotes a portion where the supplementary film has been removed, that is, a correction film formation region. Then, a correction film forming step of forming a correction film in the correction film 15 forming region, that is, the correction target region is performed (FIG. 7C). If the correction film forming region 18 is also square (rectangular or square), it is easy to uniformly deposit the correction film.
なお、補充膜及び修正膜の形成には、例えばレーザCVD装置を好適に利用することができる。また、膜素材についても、修正膜と同様のものが使用できる。補充膜の形成に際しては、修正膜と異なる成膜条件(レーザーパワー、ガス流量、または成膜時間)を適用し、膜物性(膜密度等)の異なる、高い遮光性をもつ膜とすることができる。 Note that, for example, a laser CVD apparatus can be suitably used for forming the supplementary film and the correction film. Also, the same membrane material as that of the correction membrane can be used. When forming the replenishment film, film formation conditions (laser power, gas flow rate, or film formation time) different from those of the correction film are applied to form a film having a high light-shielding property with different film properties (film density, etc.). it can.
結果として、欠陥を含む半透光部が修正され、より幅が狭い、修正膜からなる修正半透光部が形成され、この修正半透光部が、遮光膜からなる遮光部又は遮光性の補充膜によって形成された遮光部(補充遮光部ともいう)に囲まれた形状となる。 As a result, a semi-transparent portion including a defect is corrected, and a modified semi-transparent portion made of a correction film having a narrower width is formed. The shape is surrounded by a light shielding portion (also referred to as a supplementary light shielding portion) formed by the replenishment film.
尚、黒欠陥の形状の調整や、膜除去、修正膜の形成にあたっては、必ずしも上記順序で行なう必要はなく、最終的に、選択した透過率及び位相特性をもつ修正膜が、決定したとおりの幅で形成され、その周囲を、遮光性の膜によって囲まれている状態(本態様では図7(c))の状態とすればよい。例えば、生じた黒欠陥を含む所定の領域から、半透光膜(正常膜)をまず除去して膜除去を行なった部分18とし(図7(d))、修正膜15を所定の幅で形成した後に(図7(e))、その両外側に補充膜16を形成してもよい(図7(f))。 Note that the black defect shape adjustment, film removal, and correction film formation do not necessarily need to be performed in the above order. Finally, the correction film having the selected transmittance and phase characteristics is determined. What is necessary is just to make it the state of FIG. For example, the semi-transparent film (normal film) is first removed from a predetermined region including the generated black defect to obtain a portion 18 where the film is removed (FIG. 7D), and the correction film 15 is formed with a predetermined width. After the formation (FIG. 7E), the replenishment film 16 may be formed on both outer sides (FIG. 7F).
この結果、修正を施された転写用パターンは、透明基板が露出する透光部(主パターン)と、半透光膜と異なる材料を含む修正膜による修正半透光部を有するものとなり、この修正半透光部は、透光部の近傍に、遮光部又は補充遮光部を介して配置された、幅d2(μm)をもつものである。そして、透光部と修正半透光部を除いた領域が、遮光部によって、或いは遮光部と補充遮光部によって構成される。 As a result, the corrected transfer pattern has a translucent portion (main pattern) from which the transparent substrate is exposed and a modified semi-transparent portion made of a correction film containing a material different from the semi-transparent film. The modified semi-translucent portion has a width d2 (μm) disposed in the vicinity of the translucent portion via a light shielding portion or a supplementary light shielding portion. The area excluding the translucent part and the modified semi-translucent part is configured by the light shielding part or by the light shielding part and the supplementary light shielding part.
残存する正常な半透光部があれば、これが八角形帯の一部を構成している。また、ここではd2<d1であるので、修正半透光部は、上記八角形帯の領域内に含まれて配置される。例えば、図7(c)に示されるように、修正半透光部のエッジをなす2辺が、正常な半透光部のエッジをなしていた2辺と平行に配置されることが好ましい。 If there is a remaining normal translucent part, this constitutes a part of the octagonal band. Here, since d2 <d1, the modified semi-translucent portion is arranged so as to be included in the region of the octagonal band. For example, as shown in FIG. 7C, it is preferable that the two sides forming the edge of the modified semi-translucent portion are arranged in parallel with the two sides forming the edge of the normal semi-translucent portion.
但し、修正膜の形成位置については、上記八角形帯(すなわち、正常な半透光部の領域)の幅方向の中央にあることがより好ましい。換言すれば、修正後に主パターンの中心と修正補助パターンの幅中心の距離(距離P2)の値が修正前の数値(距離P1)と比べて変化しないように(すなわちP1=P2となるように)、修正膜の形成位置を設定することが好ましい(図7(c)参照)。すなわち、ここでは、修正膜の幅d2は、修正前の正常膜の幅d1に対して、d2<d1であるが、修正膜の幅中心位置は、欠陥が生じない場合の(すなわち、設計値どおりの)補助パターンの幅中心位置と変わらないものとする。これは、修正補助パターンが形成する、透過光の光強度分布のピーク位置が、正常膜によるそれと変化しないようにするためである。 However, it is more preferable that the correction film is formed at the center in the width direction of the octagonal band (that is, the normal semi-transparent region). In other words, the value of the distance (distance P2) between the center of the main pattern and the width center of the auxiliary correction pattern after correction does not change compared to the value (distance P1) before correction (that is, P1 = P2). It is preferable to set the formation position of the correction film (see FIG. 7C). That is, here, the width d2 of the correction film is d2 <d1 with respect to the width d1 of the normal film before correction, but the width center position of the correction film is the case where no defect occurs (that is, the design value). It should be the same as the width center position of the auxiliary pattern. This is to prevent the peak position of the light intensity distribution of the transmitted light formed by the correction auxiliary pattern from changing from that of the normal film.
これによって、修正後のフォトマスクを転写する際、欠陥修正部分を含む補助パターンを透過する露光光が形成する光学像は、欠陥の無い場合のそれとほぼ同等になり、この光学像が、主パターンを透過する光の光学像と干渉し、優れた転写特性(例えばDOF、EL)を示す。 As a result, when the photomask after correction is transferred, the optical image formed by the exposure light that passes through the auxiliary pattern including the defect correction portion is almost the same as that when there is no defect, and this optical image is the main pattern. Interfering with an optical image of light passing through the lens, and exhibit excellent transfer characteristics (eg, DOF, EL).
<実施例2(白欠陥の場合)>
フォトマスクIの補助パターンに、白欠陥が生じた場合を、図8(a)に例示する。例えば、フォトマスクIが有する八角形帯の半透光部を、図6に示すように区画A〜Hに区分したとき、区画Aに白欠陥が生じたことを検出した場合を想定する。すなわち、欠陥の位置と種類がここで特定される。
初めに、図8(a)に示すように、必要に応じて、白欠陥の近傍の膜を除去することにより白欠陥の形状を調整してもよい。白欠陥の近傍の膜除去を行った部分の符号は19とする。また、生じた黒欠陥の余剰物を除去して形成された白欠陥を、本態様の修正対象とすることもできる。
そして、欠陥を含む領域に、補充膜16を形成し、人工的に黒欠陥を形成する(図8(b))。この後は、上記黒欠陥の修正方法(図7(a)(b)、(c))と同様に修正を行なう。
<Example 2 (in the case of white defect)>
A case where a white defect occurs in the auxiliary pattern of the photomask I is illustrated in FIG. For example, it is assumed that when a semi-transparent portion of an octagonal band included in the photomask I is divided into sections A to H as shown in FIG. That is, the position and type of the defect are specified here.
First, as shown in FIG. 8A, the shape of the white defect may be adjusted by removing the film near the white defect, if necessary. The code | symbol of the part which removed the film | membrane of the vicinity of a white defect is set to 19. Moreover, the white defect formed by removing the surplus of the black defect which has arisen can also be used as the correction target of this aspect.
Then, the replenishment film 16 is formed in the region including the defect to artificially form a black defect (FIG. 8B). Thereafter, correction is performed in the same manner as in the black defect correction method (FIGS. 7A, 7B, and 7C).
<実施例3(黒欠陥の場合その2)>
図9(a)には、図1(a)のパターンが同一面状に複数配置された転写用パターンにおいて、1つの主パターンに対する補助パターンが完全に欠落した黒欠陥を示す。また、この黒欠陥は、生じた黒欠陥の形状を整えて補充膜によって形成した黒欠陥であってもよく、また、生じた白欠陥を含む領域に補充膜を形成して得た黒欠陥であってもよい。
<Example 3 (2 in the case of a black defect)>
FIG. 9A shows a black defect in which a plurality of patterns shown in FIG. 1A are arranged on the same plane and the auxiliary pattern for one main pattern is completely missing. The black defect may be a black defect formed by using a supplementary film after adjusting the shape of the generated black defect, or a black defect obtained by forming a supplementary film in a region including the generated white defect. There may be.
この場合、区画A〜H(図6)のすべてに対応する補助パターンを形成することが有効である。但し、修正工程については、実施例1と同様である。すなわち、修正膜の形成に先立ち、ここでも、実施例1で行なったと同様、形成する修正膜の透過率T2と幅d2の組合せを選択する。すなわち、修正膜の透過率T2を半透光膜(正常膜)の透過率T1(例えば45%)より大きくし、修正補助パターン幅d2を正常な補助パターン幅d1より小さくすることとする。例えば、T2を50%、d2を1.20μmとすることができる。尚、修正膜の位相シフト量は、ここでも略180度とする。 In this case, it is effective to form auxiliary patterns corresponding to all of the sections A to H (FIG. 6). However, the correction process is the same as that in the first embodiment. That is, prior to the formation of the correction film, the combination of the transmittance T2 and the width d2 of the correction film to be formed is selected here as in the first embodiment. That is, the transmittance T2 of the correction film is made larger than the transmittance T1 (for example, 45%) of the semi-transparent film (normal film), and the correction auxiliary pattern width d2 is made smaller than the normal auxiliary pattern width d1. For example, T2 can be 50% and d2 can be 1.20 μm. Here, the phase shift amount of the correction film is approximately 180 degrees here.
次に、図7(b)と同様に、決定した幅に基いて膜除去を行ない、修正膜を形成する領域の透明基板を露出させる。そして、この領域に、決定した透過率をもつ修正膜を形成する(図9(b))。もちろん、図7(d)(e)(f)の順に従っても良い。 Next, similarly to FIG. 7B, the film is removed based on the determined width, and the transparent substrate in the region where the correction film is formed is exposed. Then, a correction film having the determined transmittance is formed in this region (FIG. 9B). Of course, the order of FIGS. 7D, 7E and 7F may be followed.
尚、本実施形態においてはd2<d1の場合について述べた。その一方、d2>d1の場合は、欠陥修正の際に、正常膜である半透光膜、及びそれに隣接する遮光膜を必要な幅で除去して透明基板を露出し、この領域に修正膜を形成する。この場合、修正膜の透過率T2は、正常膜の透過率T1よりも小さい。なお、d2は、フォトマスクを露光する露光装置が解像しない寸法(例えばd2<3.0)とする。 In the present embodiment, the case of d2 <d1 has been described. On the other hand, when d2> d1, when the defect is corrected, the semi-transparent film which is a normal film and the light shielding film adjacent thereto are removed with a necessary width to expose the transparent substrate, and the correction film is formed in this region. Form. In this case, the transmittance T2 of the correction membrane is smaller than the transmittance T1 of the normal membrane. Note that d2 is a dimension that is not resolved by the exposure apparatus that exposes the photomask (for example, d2 <3.0).
尚、本発明の修正方法は、フォトマスクIのデザインのフォトマスクに限定されない。本発明の修正方法により、所定幅の位相シフト特性をもつ半透光部に生じた欠陥が修正を施され、その透過光が形成する光学像が、正常な半透光部とほぼ同様の機能を生じさせるという作用効果が生じることにおいて、他のデザインのフォトマスクにおいても同様に適用可能であることは言うまでもない。転写用パターンのデザインに応じて、最適な透過率やCDの数値は、光学シミュレーションによって得ることができる。 The correction method of the present invention is not limited to a photomask having a photomask I design. By the correction method of the present invention, the defect generated in the semi-transparent portion having the phase shift characteristic of the predetermined width is corrected, and the optical image formed by the transmitted light has substantially the same function as the normal semi-transparent portion. Needless to say, the present invention is applicable to photomasks of other designs as well. Depending on the design of the transfer pattern, the optimal transmittance and CD value can be obtained by optical simulation.
[本発明のフォトマスク]
本発明は、上記の修正を施したフォトマスク(フォトマスクIIとする)を含む。
[Photomask of the present invention]
The present invention includes a photomask (referred to as photomask II) subjected to the above-described modification.
本発明のフォトマスクは、図7(c)、図9(b)に例示するように、透明基板上に転写用パターンが形成されている。
この転写用パターンは、
透明基板が露出した透光部と、
透明基板上に半透光膜が形成されてなり、幅d1(μm)をもつ半透光部と、
透光部と半透光部を除いた領域にある遮光部を含む。
半透光部は、透光部の近傍に、遮光部を介して配置されている。すなわち、半透光部と透光部の間には、遮光部が挟まれている。ここで、近傍とは、両者の透過光が互いに相互作用を生じて、光学像のプロファイルを変化させることができる距離にあることをいう。
図7(c)、図9(b)に示す転写用パターンでは、透光部が主パターン、半透光部が補助パターンを構成している。
In the photomask of the present invention, a transfer pattern is formed on a transparent substrate, as illustrated in FIGS. 7C and 9B.
This transfer pattern is
A transparent portion where the transparent substrate is exposed; and
A semi-transparent film formed on a transparent substrate, and having a width d1 (μm);
It includes a light shielding portion in a region excluding the light transmitting portion and the semi-light transmitting portion.
The semi-translucent part is disposed in the vicinity of the translucent part via a light shielding part. That is, the light shielding part is sandwiched between the semi-translucent part and the translucent part. Here, the vicinity means that the transmitted light of the two is at a distance that can cause mutual interaction and change the profile of the optical image.
In the transfer patterns shown in FIGS. 7C and 9B, the translucent portion constitutes the main pattern and the semi-transparent portion constitutes the auxiliary pattern.
また、本発明のフォトマスク(フォトマスクII)は、上記フォトマスクIの半透光部に生じた欠陥を修正したものである。具体的には、フォトマスクIIは、透明基板上に修正膜が形成されてなる、幅d2(μm)の修正半透光部を含み、これは、正常な半透光部の領域(ここでは、正八角形帯の領域)に配置されている。すなわち、修正半透光部は、正常な半透光部の領域に含まれる形状をもつ。 In addition, the photomask (photomask II) of the present invention is obtained by correcting defects generated in the semi-translucent portion of the photomask I. Specifically, the photomask II includes a modified semi-transparent portion having a width d2 (μm) formed by forming a correction film on a transparent substrate, which is a region of a normal semi-transparent portion (here, , A regular octagonal band region). That is, the modified semi-transparent part has a shape included in the normal semi-transparent part region.
また、フォトマスクIIに含まれる正常な半透光部は、上記正八角形帯の領域の一部を形成している(図7(c)参照)。 Further, the normal semi-transparent portion included in the photomask II forms a part of the regular octagonal band region (see FIG. 7C).
正常な半透光部の形状は、同一の転写用パターンに含まれた、他のパターンを参照して把握することができる(図9(b)参照)。 The shape of the normal semi-translucent portion can be grasped by referring to another pattern included in the same transfer pattern (see FIG. 9B).
主パターンの径W1、半透光部の透過率T1、及び補助パターンの幅d1の範囲は、上記で述べたとおりである。 The ranges of the diameter W1 of the main pattern, the transmittance T1 of the semi-translucent portion, and the width d1 of the auxiliary pattern are as described above.
また、半透光膜は、露光光に含まれる代表波長に対して透過率T1(%)を有するとともに、前記代表波長の光の位相を、φ1(度)シフトする位相シフト特性をもち、修正膜は、前記代表波長に対して、透過率T2(%)を有するとともに、前記代表波長の光の位相をφ2(度)シフトする位相シフト特性をもつ。 The translucent film has a transmittance T1 (%) with respect to the representative wavelength included in the exposure light, and has a phase shift characteristic that shifts the phase of the light of the representative wavelength by φ1 (degrees), and is corrected. The film has a transmittance T2 (%) with respect to the representative wavelength and has a phase shift characteristic that shifts the phase of the light of the representative wavelength by φ2 (degrees).
φ1及びφ2は、略180度である。上記のとおり、ほぼ180度とは、180±15度の範囲である。
好ましくは、φ2は、φ1±10、より好ましくはφ1±5の範囲内とすることができる。
φ1 and φ2 are approximately 180 degrees. As described above, approximately 180 degrees is a range of 180 ± 15 degrees.
Preferably, φ2 can be in the range of φ1 ± 10, more preferably φ1 ± 5.
また、
T2>T1かつd2<d1であるか、又は、
T2<T1かつd2>d1
であるが、T2>T1かつd2<d1が好ましい。この場合に、膜厚の安定したCVD膜が得られやすい。
Also,
T2> T1 and d2 <d1, or
T2 <T1 and d2> d1
However, T2> T1 and d2 <d1 are preferable. In this case, a CVD film having a stable film thickness is easily obtained.
T2の範囲は、40≦T2≦80であることが好ましく、より好ましくは40〜75である。 The range of T2 is preferably 40 ≦ T2 ≦ 80, more preferably 40 to 75.
また、T1とT2の差は、2〜45であることが好ましく、より好ましくは、2〜35である。この場合に、修正半透光部の幅の調整によって、正常な半透光部とほぼ同様の光学作用を生じさせることができる。 Moreover, it is preferable that the difference of T1 and T2 is 2-45, More preferably, it is 2-35. In this case, by adjusting the width of the modified semi-translucent portion, it is possible to cause an optical action substantially similar to that of a normal semi-translucent portion.
更に、d2<d1が好ましく、d1とd2の差は、0.05〜2.0である。 Furthermore, d2 <d1 is preferable, and the difference between d1 and d2 is 0.05 to 2.0.
また、d1が2μm以下の場合は、d1とd2の差は、0.05〜1.5の範囲とすることが好ましく、より好ましくは、0.05〜1.0、更に好ましくは0.05〜0.5である。 Moreover, when d1 is 2 micrometers or less, it is preferable to make the difference of d1 and d2 into the range of 0.05-1.5, More preferably, it is 0.05-1.0, More preferably, it is 0.05. ~ 0.5.
このような範囲のときに、修正補助パターンの透過率T2は、その幅d2との協働によって、正常パターンの機能とほぼ同等な光学像の形成に寄与でき、更にCVDレーザ膜として、安定した成膜条件が選択できる。そして、フォトマスクIIの転写性(DOF,EL)が良好な範囲を採択できる。 In such a range, the transmittance T2 of the correction assisting pattern can contribute to the formation of an optical image substantially equivalent to the function of the normal pattern by cooperation with the width d2, and is stable as a CVD laser film. Deposition conditions can be selected. A range in which the transferability (DOF, EL) of the photomask II is good can be adopted.
なお、先に述べた実施例3(黒欠陥の場合その2)にて、図1(a)のパターンが同一面状に複数配置された転写用パターンにおいて、1つの主パターンに対する補助パターンが完全に欠落した黒欠陥を修正する例を示した。このように修正された後のフォトマスクIIの転写用パターンは、正常な転写用パターンと、修正された転写用パターンとを有するようにしてもよい。
ここで言う「正常な転写用パターン」とは、1つのフォトマスク内において複数存在する図1(a)のパターンのうち黒欠陥や白欠陥が存在せず修正が行われなかったもの(例えば図9(b)下図)を指す。そして「修正された転写用パターン」とは、例えば図9(b)上図のように1つの主パターンに対する補助パターンが完全に欠落した状態のものに対する修正が行われたパターンを指す。
つまり、フォトマスクIIには、正常な転写用パターンと、上記のように補助パターンが完全に欠落した状態のものが修正された転写用パターンとが共に存在するようにしてもよい。
In the third embodiment described above (in the case of black defect 2), in the transfer pattern in which a plurality of patterns shown in FIG. 1A are arranged on the same surface, the auxiliary pattern for one main pattern is complete. An example of correcting the missing black defect is shown. The transfer pattern of the photomask II thus corrected may have a normal transfer pattern and a corrected transfer pattern.
The “normal transfer pattern” referred to here is a pattern in which a plurality of patterns shown in FIG. 1A in one photomask do not have black defects or white defects and are not corrected (for example, FIG. 1). 9 (b) below). The “corrected transfer pattern” refers to a pattern in which an auxiliary pattern for one main pattern is completely deleted as shown in the upper diagram of FIG. 9B, for example.
That is, the photomask II may include both a normal transfer pattern and a transfer pattern in which the auxiliary pattern is completely missing as described above.
また、本発明は、上述の修正方法を含む、フォトマスクの製造方法を含む。
例えば、フォトマスクIIの製造方法とすることができる。
The present invention also includes a photomask manufacturing method including the correction method described above.
For example, it can be set as the manufacturing method of the photomask II.
上述のフォトマスクIの製造方法において、形成された半透光部に欠陥が生じたときに、本発明の修正方法を適用することができる。その場合、例えば、図11(f)に示す、第2レジスト剥離工程のあと、欠陥検査工程、及び修正工程を設け、該修正工程において、本発明の修正方法を適用すれば良い。 In the manufacturing method of the photomask I described above, when a defect occurs in the formed semi-translucent portion, the correction method of the present invention can be applied. In that case, for example, a defect inspection step and a correction step may be provided after the second resist stripping step shown in FIG. 11F, and the correction method of the present invention may be applied in the correction step.
本発明は、上記した本発明のフォトマスクに、露光装置により露光して、被転写体上に、上記転写用パターンを転写する工程を含む、表示装置の製造方法を含む。ここで表示装置とは、表示装置を構成するためのデバイスを含む。 The present invention includes a method for manufacturing a display device, including a step of exposing the above-described photomask of the present invention by an exposure apparatus and transferring the transfer pattern onto a transfer target. Here, the display device includes a device for configuring the display device.
本発明の表示装置の製造方法は、まず、上述の本態様のフォトマスクを用意する。次に、前記転写用パターンを露光し、被転写体上に、径W2が0.6〜3.0μmのホールパターンを形成する。 In the method for manufacturing a display device of the present invention, first, the above-described photomask of this aspect is prepared. Next, the transfer pattern is exposed to form a hole pattern having a diameter W2 of 0.6 to 3.0 μm on the transfer target.
用いる露光機としては、等倍のプロジェクション露光を行う方式であって、以下のものが好ましい。すなわち、FPD用として使用される露光機であり、その構成は、光学系の開口数(NA)が0.08〜0.15(コヒレンスファクタ(σ)が0.4〜0.9)であり、i線、h線及びg線の少なくとも一つを露光光に含む光源をもつものである。但し、開口数NAが0.10〜0.20となるような露光装置においても、本発明を適用して発明の効果を得ることがもちろん可能である。 As the exposure machine to be used, a system that performs projection exposure at the same magnification, and the following are preferable. That is, it is an exposure machine used for FPD, and its configuration is such that the numerical aperture (NA) of the optical system is 0.08 to 0.15 (coherence factor (σ) is 0.4 to 0.9). , I-line, h-line, and g-line having a light source including exposure light. However, even in an exposure apparatus having a numerical aperture NA of 0.10 to 0.20, it is of course possible to obtain the effects of the invention by applying the present invention.
また、使用する露光装置の光源は、変形照明(輪帯照明などの斜光照明)を使用しても良いが、非変形照明でも、発明の優れた効果が得られる。 The light source of the exposure apparatus to be used may use modified illumination (oblique illumination such as annular illumination), but the excellent effect of the invention can be obtained even with non-deformed illumination.
本発明を適用するフォトマスクの用途に特に制限は無い。本発明のフォトマスクは、液晶表示装置やEL表示装置などを含む表示装置の製造の際に、好ましく用いることができる、透過型のフォトマスクとすることができる。 There is no restriction | limiting in particular in the use of the photomask to which this invention is applied. The photomask of the present invention can be a transmissive photomask that can be preferably used in the manufacture of display devices including liquid crystal display devices and EL display devices.
透過光の位相が反転する半透光部を用いた本発明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、露光時にゼロ次光を低減させ、±1次光の割合を相対的に増大させることができる。このため、透過光の空間像を大幅に改善することができる。 According to the photomask of the present invention using the semi-transmission part in which the phase of the transmitted light is inverted, the mutual interference of the exposure light transmitted through both the main pattern and the auxiliary pattern is controlled, and the zero order light is reduced during the exposure. The ratio of ± 1st order light can be relatively increased. For this reason, the aerial image of transmitted light can be significantly improved.
このような作用効果を有利に得られる用途として、液晶やEL装置に多用されるコンタクトホールなど、孤立したホールパターンの形成のために本発明のフォトマスクを用いることが有利である。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、被転写体上に孤立パターンを形成しようとするとき特に好適に適用される。 As an application in which such an effect can be advantageously obtained, it is advantageous to use the photomask of the present invention for forming isolated hole patterns such as contact holes frequently used in liquid crystals and EL devices. There are two types of patterns: a dense pattern in which a large number of patterns are arranged with a certain regularity so that they have an optical influence on each other, and an isolated pattern in which such a regular arrangement pattern does not exist. In many cases, a pattern is distinguished from a pattern. The photomask of the present invention is particularly preferably applied when an isolated pattern is to be formed on a transfer target.
本発明の効果を損ねない範囲で、本発明を適用するフォトマスクには付加的な光学膜や機能膜を使用しても良い。例えば、遮光膜のもつ光透過率が、検査やフォトマスクの位置検知に支障を与える不都合を防ぐために、転写用パターン以外の領域に遮光膜が形成される構成としても良い。また、半透光膜や、遮光膜の表面に描画光や露光光の反射を低減させるための反射防止層を設けても良い。半透光膜の裏面に反射防止層を設けてもよい。 As long as the effects of the present invention are not impaired, an additional optical film or functional film may be used for the photomask to which the present invention is applied. For example, a light shielding film may be formed in a region other than the transfer pattern in order to prevent inconvenience that the light transmittance of the light shielding film interferes with inspection and photomask position detection. Further, an antireflection layer for reducing reflection of drawing light or exposure light may be provided on the surface of the semi-transparent film or the light shielding film. An antireflection layer may be provided on the back surface of the semi-translucent film.
1…主パターン
2…補助パターン
3…遮光部
4…透光部
5…半透光部
10…透明基板
11…半透光膜
12…遮光膜
12p…遮光膜パターン
13…第1フォトレジスト膜
13p…第1レジストパターン
14…第2フォトレジスト膜
14p…第2レジストパターン
15…修正膜
16…補充膜
17…黒欠陥の形状を補充膜で整えた部分
18…膜除去を行った部分
19…白欠陥の近傍の膜除去を行った部分
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Main pattern 2 ... Auxiliary pattern 3 ... Light-shielding part 4 ... Light-transmitting part 5 ... Semi-light-transmitting part 10 ... Transparent substrate 11 ... Semi-light-transmitting film 12 ... Light-shielding film 12p ... Light-shielding film pattern 13 ... 1st photoresist film 13p ... first resist pattern 14 ... second photoresist film 14p ... second resist pattern 15 ... correction film 16 ... replenishment film 17 ... part where the shape of the black defect is adjusted with the supplement film 18 ... part where the film is removed 19 ... white The part where the film was removed near the defect
Claims (26)
前記半透光部に生じた欠陥を特定する工程と、
特定された前記欠陥の位置に修正膜を形成して、幅d2(μm)をもつ修正半透光部を形成する、修正膜形成工程と、を有する修正方法において、
d1<3.0であり、
前記半透光膜は、露光光に含まれる代表波長に対して透過率T1(%)を有するとともに、前記代表波長の光の位相を、略180度シフトする位相シフト特性をもち、
前記修正膜は、前記代表波長に対して、透過率T2(%)を有するとともに、前記代表波長の光の位相を略180度シフトする位相シフト特性をもち、
T2>T1かつd2<d1であるか、又は、
T2<T1かつd2>d1であることを特徴とする、フォトマスクの修正方法。 A photomask having a light-transmitting portion, a light-shielding portion, and a transfer pattern having a width d1 (μm) and having a translucent portion formed by patterning a light-shielding film and a semi-transparent film on a transparent substrate. A correction method,
Identifying a defect produced in the semi-translucent portion;
A correction film forming step of forming a correction film at the position of the identified defect to form a correction semi-transparent portion having a width d2 (μm);
d1 <3.0;
The translucent film has a transmittance T1 (%) with respect to the representative wavelength included in the exposure light, and has a phase shift characteristic that shifts the phase of the light of the representative wavelength by approximately 180 degrees,
The correction film has a transmittance T2 (%) with respect to the representative wavelength, and has a phase shift characteristic that shifts the phase of light of the representative wavelength by approximately 180 degrees,
T2> T1 and d2 <d1, or
A method for correcting a photomask, wherein T2 <T1 and d2> d1.
前記透光部からなる、径W1(μm)の主パターンと、
前記主パターンの近傍に、前記遮光部を介して配置された、前記半透光部からなる、幅d1(μm)の補助パターンと、
前記主パターン及び前記補助パターンを除いた領域にあって、前記主パターン及び前記補助パターンを囲む遮光部を含むことを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載のフォトマスクの修正方法。 The transfer pattern to which the correction method is applied is for forming a hole pattern on the transfer target,
A main pattern having a diameter W1 (μm) composed of the translucent portion;
An auxiliary pattern having a width d1 (μm), which is formed of the semi-translucent portion, disposed in the vicinity of the main pattern via the light shielding portion;
8. The photomask according to claim 1, wherein the photomask is in a region excluding the main pattern and the auxiliary pattern, and includes a light-shielding portion surrounding the main pattern and the auxiliary pattern. 9. How to fix.
前記転写用パターンは、
前記透明基板が露出する前記透光部と、
前記透明基板上に、幅d1(μm)の半透光膜が形成されてなる前記半透光部と、
前記透光部と前記半透光部を除いた領域にある前記遮光部を含むとともに、
前記透明基板上に、前記半透光膜と異なる材料を含む、幅d2(μm)の修正膜が形成されてなる、修正半透光部を含み、
d1<3.0であり、
前記半透光膜は、露光光に含まれる代表波長に対して透過率T1(%)を有するとともに、前記代表波長の光の位相を、略180度シフトする位相シフト特性をもち、
前記修正膜は、前記代表波長に対して、透過率T2(%)を有するとともに、前記代表波長の光の位相を略180度シフトする位相シフト特性をもち、
T2>T1かつd2<d1であるか、又は、
T2<T1かつd2>d1であることを特徴とする、フォトマスク。 In a photomask having a transfer pattern including a light transmitting portion, a light shielding portion, and a semi-light transmitting portion on a transparent substrate,
The transfer pattern is:
The translucent part from which the transparent substrate is exposed;
The semi-transparent portion formed by forming a semi-transparent film having a width d1 (μm) on the transparent substrate;
Including the light-shielding portion in a region excluding the light-transmitting portion and the semi-light-transmitting portion;
Including a modified semi-transparent portion formed on the transparent substrate by a modified film having a width d2 (μm), which includes a material different from that of the semi-transmissive film;
d1 <3.0;
The translucent film has a transmittance T1 (%) with respect to the representative wavelength included in the exposure light, and has a phase shift characteristic that shifts the phase of the light of the representative wavelength by approximately 180 degrees,
The correction film has a transmittance T2 (%) with respect to the representative wavelength, and has a phase shift characteristic that shifts the phase of light of the representative wavelength by approximately 180 degrees,
T2> T1 and d2 <d1, or
A photomask, wherein T2 <T1 and d2> d1.
前記転写用パターンは、正常な転写用パターンと、修正された転写用パターンとを有し、
前記正常な転写用パターンは、
前記透明基板が露出する前記透光部と、
前記透明基板上に半透光膜が形成されてなり、前記透光部の近傍に、前記遮光部を介して配置された、幅d1(μm)をもつ前記半透光部と、
前記透光部と前記半透光部を除いた領域にある前記遮光部を含み、
前記修正された転写用パターンは、
前記透明基板が露出する前記透光部と、
前記透明基板上に、前記半透光膜と異なる材料を含む修正膜が形成されてなり、前記透光部の近傍に、前記遮光部又は補充遮光部を介して配置された、幅d2(μm)をもつ修正半透光部と、
前記透光部と前記修正半透光部を除いた領域にある前記遮光部を含み、
d1<3.0であり、
前記半透光膜は、露光光に含まれる代表波長に対して透過率T1(%)を有するとともに、前記代表波長の光の位相を、略180度シフトする位相シフト特性をもち、
前記修正膜は、前記代表波長に対して、透過率T2(%)を有するとともに、前記代表波長の光の位相を、略180度シフトする位相シフト特性をもち、
T2>T1かつd2<d1であるか、又は、
T2<T1かつd2>d1であることを特徴とする、フォトマスク。 A photomask having a transfer pattern including a light transmitting portion, a light shielding portion, and a semi-light transmitting portion on a transparent substrate,
The transfer pattern has a normal transfer pattern and a corrected transfer pattern,
The normal transfer pattern is:
The translucent part from which the transparent substrate is exposed;
A semitranslucent film formed on the transparent substrate, and the semitranslucent part having a width d1 (μm) disposed in the vicinity of the translucent part via the light shielding part;
Including the light-shielding portion in a region excluding the light-transmitting portion and the semi-light-transmitting portion;
The modified transfer pattern is:
The translucent part from which the transparent substrate is exposed;
A correction film including a material different from the semi-transparent film is formed on the transparent substrate, and is disposed in the vicinity of the translucent part via the light-shielding part or the supplementary light-shielding part. Modified semi-translucent part with
Including the light shielding portion in a region excluding the light transmitting portion and the modified semi-light transmitting portion;
d1 <3.0;
The translucent film has a transmittance T1 (%) with respect to the representative wavelength included in the exposure light, and has a phase shift characteristic that shifts the phase of the light of the representative wavelength by approximately 180 degrees,
The correction film has a transmittance T2 (%) with respect to the representative wavelength, and has a phase shift characteristic that shifts the phase of the light of the representative wavelength by approximately 180 degrees,
T2> T1 and d2 <d1, or
A photomask, wherein T2 <T1 and d2> d1.
前記転写用パターンは、
前記透光部からなる、径W1(μm)の主パターンと、
前記透明基板上に半透光膜が形成されてなり、前記主パターンの近傍に、前記遮光部を介して配置された、前記半透光部からなる、幅d1(μm)の補助パターンと、
前記主パターンと補助パターンを除いた領域にある、前記遮光部を含むとともに、
前記透明基板上に、前記半透光膜と異なる材料を含む修正膜が形成されてなり、前記主パターンの近傍に、前記遮光部を介して配置された、修正半透光部からなる幅d2(μm)の修正補助パターンを含み、
d1<3.0であり、
前記半透光膜は、露光光に含まれる代表波長に対して透過率T1(%)を有するとともに、前記代表波長の光の位相を、略180度シフトする位相シフト特性をもち、
前記修正膜は、前記代表波長に対して、透過率T2(%)を有するとともに、前記代表波長の光の位相を、略180度シフトする位相シフト特性をもち、
T2>T1かつd2<d1であるか、又は、
T2<T1かつd2>d1であることを特徴とする、フォトマスク。 A photomask having a transfer pattern including a light transmitting portion, a light shielding portion, and a semi-light transmitting portion on a transparent substrate,
The transfer pattern is:
A main pattern having a diameter W1 (μm) composed of the translucent portion;
A semi-transparent film is formed on the transparent substrate, and an auxiliary pattern having a width d1 (μm), which is disposed in the vicinity of the main pattern via the light-shielding portion, and includes the semi-transparent portion;
Including the light-shielding portion in a region excluding the main pattern and auxiliary pattern,
A correction film including a material different from that of the semi-transparent film is formed on the transparent substrate, and a width d2 including the modified semi-transparent part disposed near the main pattern via the light-shielding part. (Μm) correction auxiliary pattern,
d1 <3.0;
The translucent film has a transmittance T1 (%) with respect to the representative wavelength included in the exposure light, and has a phase shift characteristic that shifts the phase of the light of the representative wavelength by approximately 180 degrees,
The correction film has a transmittance T2 (%) with respect to the representative wavelength, and has a phase shift characteristic that shifts the phase of the light of the representative wavelength by approximately 180 degrees,
T2> T1 and d2 <d1, or
A photomask, wherein T2 <T1 and d2> d1.
前記転写用パターンは、正常な転写用パターンと、修正された転写用パターンとを有し、
前記正常な転写用パターンは、
前記透光部からなる、径W1(μm)の主パターンと、
前記透明基板上に半透光膜が形成されてなり、前記主パターンの近傍に、前記遮光部を介して配置された、前記半透光部からなる、幅d1(μm)の補助パターンと、
前記主パターンと補助パターンを除いた領域にある、前記遮光部を含み、
前記修正された転写用パターンは、
前記透光部からなる、径W1(μm)の主パターンと、
前記透明基板上に、前記半透光膜と異なる材料を含む修正膜が形成されてなり、前記主パターンの近傍に、前記遮光部又は補充遮光部を介して配置された、修正半透光部からなる、幅d2(μm)の修正補助パターンと、
前記主パターンと前記修正補助パターンを除いた領域にある、前記遮光部を含み、
d1<3.0であり、
前記半透光膜は、露光光に含まれる代表波長に対して透過率T1(%)を有するとともに、前記代表波長の光の位相を、略180度シフトする位相シフト特性をもち、
前記修正膜は、前記代表波長に対して、透過率T2(%)を有するとともに、前記代表波長の光の位相を、略180度シフトする位相シフト特性をもち、
T2>T1かつd2<d1であるか、又は、
T2<T1かつd2>d1であることを特徴とする、フォトマスク。 A photomask having a transfer pattern including a light transmitting portion, a light shielding portion, and a semi-light transmitting portion on a transparent substrate,
The transfer pattern has a normal transfer pattern and a corrected transfer pattern,
The normal transfer pattern is:
A main pattern having a diameter W1 (μm) composed of the translucent portion;
A semi-transparent film is formed on the transparent substrate, and an auxiliary pattern having a width d1 (μm), which is disposed in the vicinity of the main pattern via the light-shielding portion, and includes the semi-transparent portion;
Including the light-shielding portion in a region excluding the main pattern and the auxiliary pattern;
The modified transfer pattern is:
A main pattern having a diameter W1 (μm) composed of the translucent portion;
A modified semi-transparent portion formed on the transparent substrate by a correction film containing a material different from the semi-translucent film, and disposed near the main pattern via the light-shielding portion or the supplementary light-shielding portion. A correction auxiliary pattern having a width d2 (μm),
In the region excluding the main pattern and the correction auxiliary pattern, including the light shielding portion,
d1 <3.0;
The translucent film has a transmittance T1 (%) with respect to the representative wavelength included in the exposure light, and has a phase shift characteristic that shifts the phase of the light of the representative wavelength by approximately 180 degrees,
The correction film has a transmittance T2 (%) with respect to the representative wavelength, and has a phase shift characteristic that shifts the phase of the light of the representative wavelength by approximately 180 degrees,
T2> T1 and d2 <d1, or
A photomask, wherein T2 <T1 and d2> d1.
26. Using the photomask according to any one of claims 13 to 25, irradiating the transfer pattern with exposure light including any of i-line, h-line, and g-line, and transferring the pattern onto the transfer target. A method for manufacturing a display device, comprising:
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