CN109725487B - 图案描绘方法、光掩模和显示装置用器件的制造方法 - Google Patents

图案描绘方法、光掩模和显示装置用器件的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109725487B
CN109725487B CN201811274621.3A CN201811274621A CN109725487B CN 109725487 B CN109725487 B CN 109725487B CN 201811274621 A CN201811274621 A CN 201811274621A CN 109725487 B CN109725487 B CN 109725487B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pattern
photomask
error
manufacturing
exposure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811274621.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109725487A (zh
Inventor
早瀬三千彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoya Corp filed Critical Hoya Corp
Publication of CN109725487A publication Critical patent/CN109725487A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109725487B publication Critical patent/CN109725487B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2051Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source
    • G03F7/2059Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source using a scanning corpuscular radiation beam, e.g. an electron beam
    • G03F7/2063Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source using a scanning corpuscular radiation beam, e.g. an electron beam for the production of exposure masks or reticles
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/72Repair or correction of mask defects
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70275Multiple projection paths, e.g. array of projection systems, microlens projection systems or tandem projection systems
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70425Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
    • G03F7/70433Layout for increasing efficiency or for compensating imaging errors, e.g. layout of exposure fields for reducing focus errors; Use of mask features for increasing efficiency or for compensating imaging errors
    • G03F7/70441Optical proximity correction [OPC]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Abstract

本发明提供图案描绘方法、光掩模和显示装置用器件的制造方法。将具有符合设计的CD精度的图案转印在被转印体上。本发明提供图案描绘方法及其关联技术,通过根据规定的设计图案数据在光掩模基板上进行描绘而形成用于制造显示装置用器件的具有转印用图案的光掩模,其中,该图案描绘方法包含以下工序:束强度校正映射图形成工序,使用在光掩模基板上利用能量束进行描绘的描绘装置,在由于显示装置用器件的制造工序而产生针对设计值的CD错误时,根据预先掌握的包含CD错误的位置和错误量的、CD错误的产生倾向信息,形成用于校正CD错误的束强度校正映射图;以及描绘工序,将设计图案数据与束强度校正映射图一起使用,用描绘装置进行描绘。

Description

图案描绘方法、光掩模和显示装置用器件的制造方法
技术领域
本发明涉及用于获得光掩模的图案描绘方法,该光掩模用于制造电子设备、特别优选用于制造显示装置(FPD)用器件。
背景技术
专利文献1(以下,称作文献1)中记载了滤色器用光掩模的校正方法。根据该文献1,在如下光掩模的校正方法中,当取得用线宽和坐标所表示的因滤色器的工艺特性而引起的设计值的变化量的、变化区域映射图,并按照初始设计值来对变化量进行校正时,从短尺寸校正区域的变化较大的区域向较小的区域进行校正,其中,在作为校正对象的校正区域与相邻区域的边界部附近处,从所述校正区域向相邻区域分阶段地且随机地分散配置校正值来进行校正。
专利文献1:日本特许第5254068号公报
近年来,在包括液晶显示装置或有机EL显示器在内的显示装置的行业中,非常要求像素的细微化、高集成化,并且,期望更亮且省电,并且希望提高高速显示、广视角这样的显示性能。随着这样的高精细化的要求,在制造显示装置用器件(显示装置或者构成该显示装置部分的器件。以下,也将它们简称作显示装置)时使用的光掩模图案中,图案也明显地倾向于细微化。例如,在液晶显示装置或有机EL显示装置中所使用的TFT(薄膜晶体管)的层、或者在用于形成滤色器的黑色矩阵(BM)或光阻间隙(PS)等的层中,也需要在确保设计准确的CD(Critical Dimension:临界尺寸,以下,也是图案宽度的意思)的同时转印细微图案的方法。
例如,在用于上述显示装置的薄膜晶体管中,期望如下的细微图案:形成在层间绝缘膜上的接触孔的直径为3μm以下(例如,1.5~3μm等)、或者滤色器的BM为宽度8μm以下(例如,3~8μm等)。期望细致地形成这种级别的细微的孔图案、点图案、线图案、空间图案。
并且,在显示装置的制造中,在供光掩模的转印用图案进行转印的被转印体(显示面板基板等)上,除了形成有作为蚀刻掩膜的抗蚀剂膜的情况以外,还存在不少形成有作为器件的一部分的感光性树脂膜作为构造物的情况。在该情况下,由于CD与设计值的偏差(CD错误)不仅是图案宽度的误差,而且还会导致通过图案的转印而形成的立体构造物的高度等形状的误差,所以有可能给最终产品的动作、性能带来影响。从这一点出发也要尽可能减少CD与设计值的偏差。
另外,在与显示装置相比集成度较高、图案的细微化显著进步的半导体装置(LSI)制造用光掩模的领域中,为了获得高分辨率,在曝光装置中应用高数值孔径NA(例如,大于0.2)的光学系统,曝光光的短波长化进一步发展。其结果,在该领域中,KrF、ArF的准分子激光(分别为248nm、193nm的单一波长)被广泛使用。在用于制造光掩模的描绘装置中还采用EB(电子束)描绘装置。
另一方面,在用于制造显示装置的光刻领域中,为了提高分辨率,一般不会应用如上所述的方法。例如,在该领域中使用的曝光装置所具有的光学系统的NA(数值孔径)为0.08~0.2左右。并且,曝光光源也大多使用i线、h线或者g线,主要使用包含这些线的宽波长光源,由此,获得用于照射大面积(例如,主表面的一边为300~2000mm的四边形)的光量,倾向于重视生产效率、成本。
在该状况下,最近在显示装置的制造中,如上所述,图案的细微化要求也变高,因此,在显示装置的制造中,需要在应用基于如上所述的曝光装置的规格下的曝光条件的同时,即使面积较大也按照设计来转印图案的技术。
文献1中列举出如下背景:近年来,期望液晶显示器等的高画质化和亮度的提高,对应着伴随于此的像素数增大和透光率提高,要实现滤色器的黑色矩阵的细线化。文献1还提出了如下问题:在使用光掩模的光刻工艺中,由于图案的描绘装置或蚀刻装置的固有特性等,描绘、显影后的图案相对于设计数据会产生误差。针对这样的问题,在文献1中提出了改善滤色器的掩膜工艺中的局部尺寸误差的方法。
但是,根据本发明人的研究,关于在显示装置的制造工序中产生的CD错误的校正,仅按照使用文献1所记载的方法,很明显是存在不足之处的。
发明内容
因此,为了避免上述不良情况并提供一种将具有符合设计的CD精度的图案转印到被转印体上的方法,本发明人认真研究,完成了本发明。
(第1方式)
一种图案描绘方法,其通过根据规定的设计图案数据在光掩模基板上进行描绘,形成用于制造显示装置用器件的具有转印用图案的光掩模,该图案描绘方法的特征在于,包含以下工序:
束强度校正映射图形成工序,其中,在因所述显示装置用器件的制造工序而产生设计值的CD错误时,根据预先掌握的包含所述CD错误的位置和错误量的所述CD错误的产生倾向信息,形成用于校正所述CD错误的束强度校正映射图;以及
描绘工序,利用所述描绘装置,将所述设计图案数据和所述束强度校正映射图一起使用来进行描绘。
(第2方式)
本发明的第2方式是上述第1方式所述的图案描绘方法,其特征在于,所述显示装置用器件的制造工序包含曝光工序,在该曝光工序中,利用曝光装置对所述光掩模进行曝光,
所述CD错误是因所述曝光装置的曝光条件而引起的错误。
(第3方式)
本发明的第3方式是上述第2方式所述的图案描绘方法,其特征在于,所述曝光装置是应用了投影曝光方式的曝光装置,该投影曝光方式是通过扫描多个透镜而将光掩模的转印用图案转印到被转印体上的。
(第4方式)
本发明的第4方式是上述第2方式所述的图案描绘方法,其特征在于,所述曝光装置应用了接近式曝光方式。
(第5方式)
本发明的第5方式是上述第1~第4方式中的任意一个方式所述的图案描绘方法,其特征在于,所述转印用图案包含由多个单位图案规则地排列而成的重复图案。
(第6方式)
本发明的第6方式是上述第1~第5方式中的任意一个方式所述的图案描绘方法,其特征在于,在所述描绘工序中进行多重描绘。
(第7方式)
本发明的第7方式是一种光掩模的制造方法,该光掩模的制造方法包含第1~6方式中的任意一个方式所述的描绘工序。
(第8方式)
本发明的第8方式是一种显示装置用器件的制造方法,其中,具有以下工序:
准备利用第7方式所述的制造方法而制造出的光掩模;以及
利用应用投影曝光方式的曝光装置将所述转印用图案转印到被转印体上,该投影曝光方式是通过扫描多个透镜而将光掩模的转印用图案转印到被转印体上的。
(第9方式)
本发明的第9方式是一种显示装置用器件的制造方法,其中,具有以下工序:
准备利用第7方式所述的制造方法而制造出的光掩模;以及
利用应用接近式曝光方式的曝光装置将所述转印用图案转印到被转印体上。
根据本发明,能够可靠且高效地对在显示装置的制造工序中产生的图案的CD错误进行校正。
附图说明
图1的(a)是示出透镜扫描方式的显示装置制造用的投影曝光装置中的透镜的结构的示意图。图1的(b)是示出因形成在透镜相互连接的部分上的照射的重叠导致被转印体所接收到的照射光的强度大于其它部分的情况(上侧)和小于其它部分的情况(下侧)下的光强度分布的示意图。
图2的(a)是示出由曝光装置在被转印体上产生的CD错误的产生位置的示意图(上图示出曝光装置的光强度的变动,下图是示出因曝光装置的光强度的变动而产生的被转印体上的CD错误被以不均匀的方式观测到的俯视示意图)。图2的(b)是用于抑制上述CD错误的产生的束强度校正映射图的示意图(上图是通过CD变化量表示束强度的校正量的示意图,下图是基于束强度校正映射图的CD变化的俯视示意图)。图2的(c)是示出在使用校正后的光掩模进行曝光时由于CD错误引起的直线状的不均匀已消失的情形的俯视示意图。
图3的(a)是通过设计图案数据的调整进行CD校正的情况下产生的、CD的校正级差的概念图,图3的(b)是示出在进行了本发明的束强度校正的情况下获得的、大致连续的CD校正的概念图。
图4的(a)示出因在曝光装置的透镜连接部分中产生的照射强度的变动而在被转印体上形成的CD分布映射图。图4的(b)示出通过本发明的描绘方法而形成的光掩模的CD分布映射图。图4的(c)示出对具有图4的(b)的CD分布的光掩模进行曝光而在被转印体上获得的转印像的CD分布映射图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
在制造显示装置时,要求即使包含CD较小的图案的高难度的转印用图案也按照设计值而稳定地形成的、高精度的光掩模制造技术。另一方面,根据这样的光掩模制造技术,即使使用CD精度满足规格而没有问题的光掩模,也存在一些因素、会导致转印像的尺寸不与目标一样而发生变动从而产生CD错误,该转印像是通过对该光掩模进行曝光而形成在被转印体(显示面板基板等)上的。
例如,在曝光之前,形成在被转印体上的抗蚀剂膜的膜厚产生了面内分布(不均匀性)的情况、或在显影的过程中显影液的供给在面内产生了偏差等情况下时,在被转印体上的面内,本应均匀的CD会产生偏差。特别是,显示装置用的被转印体的尺寸较大(一边为1000mm~3400mm左右等),完全无法避免因抗蚀剂涂覆装置、显影/蚀刻装置的构造和湿处理的液体流动等而导致面内的处理条件变得不均匀。
并且,在对光掩模进行曝光时使用的曝光装置中,由于装置结构上的原因,也会产生面内的光量分布。
关于上述那样的处理条件、曝光条件在面内的不均匀,认为只要使用相同的装置,多数都具有再现性,会再次出现,通过掌握这种倾向,并采取用于减少该倾向的对策,能够减少影响。具体而言,能够推测出如下校正是有效的,在该校正中,预先将因上述的处理条件、曝光条件的面内不均匀原因而产生的、转印像的CD不均匀化反映到光掩模的设计图案数据中,将因这些不均匀而产生的相对于CD目标值的增加和减少的倾向抵消掉。
另外,在光掩模的制造中,首先,根据想要获得的器件(显示装置等)的设计生成图案数据(设计图案数据)。然后,使用该图案数据,由描绘装置在光掩模基板上进行描绘。描绘装置通过能量束的照射进行描绘,但利用了激光束的激光描绘装置被尤其多地使用。
作为光掩模基板,可举出在透明基板上形成有光学膜(遮光膜等)和抗蚀剂膜的光掩模坯料等,该光学膜用于作为光掩模图案。在针对光掩模基板的抗蚀剂膜而进行了描绘之后,将通过显影而形成的抗蚀剂图案作为蚀刻掩膜进行光学膜的构图,由此,能够获得具有转印用图案的光掩模。
但是,当利用曝光装置对以这样的方式制作成的光掩模进行曝光,并测量形成在被转印体上的图案的CD时,根据被转印体上的面内位置的不同,CD会发生变动。也就是说,形成在被转印体上的图案的CD与基于设计值的目标CD之间产生差异(CD错误),并且,该CD错误的量有时会因被转印体上的面内的位置的不同而不同。该主要原因正如上文中所述。
针对作为这样的CD错误的面内偏差,考虑预先掌握包含该CD错误的位置和错误量的、错误产生倾向,将所掌握到的倾向反映到光掩模的设计图案数据中而进行数据校正,从而减少CD错误。认为如果使用被恰当地进行了校正后的校正图案数据,则能够在面内整个范围内,将CD错误量抑制为允许范围以下。
另外,在文献1中记载了如下内容。即,使用以初始设计值制成的光掩模将图案转印到被涂覆了感光性树脂的玻璃基板上,并针对经过显影、蚀刻各工艺而获得的滤色器图案的短尺寸校正区域进行映射。其结果,发现了“掩膜的下端侧的图案尺寸整体上形成为小于设计值”这样的短尺寸校正区域扩大的倾向。这被认为是因蚀刻等工艺而产生的。因此,根据被映射的各区间来调整与被映射的各区间对应的光掩模的设计值。将与应该修正的区域对应的光掩模的设计值调整为大于初始设定值,以将上述进行上述工艺后的尺寸设定为适当范围。
并且,文献1的问题在于,当一律按照上述映射而进行修正时,校正区域与相邻区域的边界部出现较大尺寸变化的“级差”。由于希望使边界部附近处的尺寸变化尽可能平缓,因此,在文献1的方法中,边界部处的修正量并不是按照相邻区域的校正值中任意一方而连续配置的,而是随机地分散配置的。这样,滤色器的尺寸不会以某个区域为边界而急剧地发生变化,而是成为均匀的短尺寸校正区域。
但是,根据本发明人的研究,上述方法也存在问题。即,在针对所映射的区分而对光掩模的图案数据实施设计值的调整的情况下,光掩模的设计图案按照想获得的产品而不同,因此,即使在产生CD错误的倾向具有再现性的情况下,还是需要按照每个设计图案进行调整其设计值的工序。具体而言,如果是因曝光装置的曝光机构而引起的CD错误,则只要使用的是该曝光装置,实施相同的校正就是有益的,但在制造设计图案不同的新的光掩模时,每次都需要逐一进行设计值的调整,因而没有效率。
例如,显示装置制造用的转印用图案中不少都包含单位图案规则性地排列的重复图案。这样的情况下的设计图案数据能够仅以重复的最小单位(例如,1个像素)来保持图案,使其分别在X方向、Y方向上形成行数、列数,能够表现几百万、几千万这样的像素排列(以下,也称作阵列配置)。这在抑制数据容量方面很有好处,并且还具有大幅度削减设计所需的工作量的优点。
但是,当应用该阵列配置时,仅针对设计图案数据中的、规定区间来调整光掩模的设计值是极其困难的。
并且,在文献1中,如上所述,为了在应该修正的区域的边界部附近使尺寸变化尽可能地平缓,采用了边界部处的修正量针对相邻区域的校正值而随机地分散配置的方法。在该情况下,存在阵列配置的应用变得更加困难的不良情况。
因此,本发明的描绘方法是如下的图案描绘方法:
通过根据规定的设计图案数据在光掩模基板上进行描绘,形成用于制造显示装置用器件的具有转印用图案的光掩模,其中,该图案描绘方法包含以下工序:
束强度校正映射图形成工序,使用利用能量束在所述光掩模基板上进行描绘的描绘装置,在由于所述显示装置用器件的制造工序而产生针对设计值的CD错误时,根据预先掌握的包含所述CD错误的位置和错误量的、所述CD错误的产生倾向信息,形成用于校正所述CD错误的束强度校正映射图;以及
描绘工序,利用所述描绘装置,使用所述设计图案数据和所述束强度校正映射图进行描绘。
这里,设计图案数据是指,根据想获得的器件(这里是显示装置用器件)的设计而设计成用于特定的层的图案数据。考虑由扫描能量束的描绘装置(这里,设为激光描绘装置)在光掩模基板上针对该设计图案数据进行描绘的情况。另外,作为激光描绘装置而采用在光掩模基板上扫描激光束的方式、或者用反射镜等投射激光束的方式等、该激光描绘装置的方式没有特别限制。
光掩模基板可以是,在透明基板上形成用于作为光掩模图案的光学膜,然后形成抗蚀剂膜而得到的光掩模坯料、或者在对在对形成在透明基板上的规定光学膜进行构图之后,为了再在同一基板上进行其它光学膜的构图而形成了抗蚀剂膜的光掩模中间体。抗蚀剂膜可以是正型,也可以是负型,但该领域的光掩模一般使用正型。
作为光学膜,除了遮光膜以外,还例示有具有规定的透光率的半透光膜。作为半透光膜,可以采用使曝光光中所包含的波长中的、代表波长的光(例如,i线~g线的范围中的任意一个波长)偏移大致180度的相移膜,或者还可以采用相移量为90度以下(优选为60度以下)的膜。大致180度是指180±30度。半透光膜的透光率例如可以是相对于上述代表波长而为5~60%左右。
以下,以在被转印体上获得的图案的CD精度的劣化是因光掩模的曝光中所使用的曝光装置而产生的情况为例对本发明的实施方式进行说明。作为具体例,可举出由于曝光装置的构造,导致光掩模接收的曝光光的照射光量在面内产生不均匀,由此,导致形成在被转印体上的转印像的特定位置的CD从设计的目标值偏离的情况等。
作为显示装置制造用的投影曝光装置,如前文所述,采用透镜扫描方式的投影曝光装置。通过使多个并列的投影透镜同时移动而扫描光掩模所具有的转印用图案的整个区域,将该转印用图案转印在被转印体上。使相邻的透镜彼此的连接部分中具有少许的照射的重叠部分,以使得在多个透镜的相互之间不产生间隙,并且在该重叠部分处将照射的强度调整为与其它区域相同,(图1的(a))。
但是,可观察到如下现象:即使细致地调整了上述连接部分的照射强度,但在被转印体上的与该连接部分对应的位置处,CD还是稍微大于或者小于其它部分。虽然这样的CD变动很小,但在成为显示装置时,由于上述连接部分的轨迹的CD与其它区域不同,因此有时在人的视觉上会被识别为直线状的不均。作为该原因,除了可能是由于上述连接部分中的光强度的少量的增大或者减少以外,还可能是由于重叠曝光而产生的与其它区域的条件的差异。在图1的(b)中,例示了连接部分的光强度大于其它部分的情况(上侧)和小于其它部分的情况的光强度分布(下侧)。
例如,在被转印体上形成有负型抗蚀剂(感光性树脂)膜的情况下,当光强度大于其它部分时,在显影后的抗蚀剂图案中,在该区域内CD大于目标值,当光强度小于其它部分时,CD小于目标值。因此,在曝光后进行显影,当使用所形成的抗蚀剂图案对作为加工对象的薄膜进行蚀刻时,因上述光强度的不均匀,会导致观察到直线状的不均。图2的(a)示出该情形。
因此,为了减少这样的CD变动,如文献1的方法那样,考虑预先调整光掩模的转印用图案中的该部分的CD。即,由于因上述曝光装置引起的CD变动具有再现性,因此,认为如果预先定量地掌握该倾向,则预先形成光掩模的设计图案数据以抵消该CD变动是有用的。但是,该方法存在上述的问题。
与此相对,在本发明中,用于减少CD错误的校正不是通过调整设计图案数据来进行,而是根据预先掌握的包含所述CD错误的位置和错误量的、所述CD错误的产生倾向的信息,而形成用于校正所述CD错误的束强度校正映射图。而且,在光掩模的描绘工序中,将该束强度校正映射图与设计图案数据一起使用。
在本实施方式中,使用激光描绘装置作为描绘装置。激光描绘装置将激光光源发出的激光束的照射强度(功率)设为由用户确定的数值来进行描绘。但是,在描绘区域内的特定部分处,将该激光束的照射强度设定为比其它部分(符合设计的值的部分)高或者低,并将其作为束强度校正映射图保存在存储装置中。即,只要取得如下束强度校正映射图即可,该束强度校正映射图是通过预先针对位置和错误量而掌握上述曝光装置所产生的CD错误的倾向,反映该CD错误倾向的信息,按照坐标基准以抵消CD错误的方式设定描绘装置的束强度而得到的。
这时,束强度校正映射图相对于特定的光掩模的设计图案数据而言是独立的。因此,该束强度校正映射图是在欲使用同一曝光装置来制造显示装置的情况下,即使使用的光掩模所具备的转印用图案的设计各自不同,也能够重复使用的映射图。
由于无需对设计图案数据施加变更,所以不会对通过阵列配置形成设计图案数据造成任何影响。
如图2的(b)所示,准备将束强度校正为由曝光装置产生的CD错误的产生位置(图2的(a))以抵消CD错误的束强度校正映射图即可。
图2的(a)是示出由曝光装置在被转印体上产生的CD错误的产生位置的示意图。图2的(a)的上侧的图是示出在曝光中产生的光强度的分布(横轴:位置,纵轴:光强度(Intensity))的俯视示意图,下侧的图是示出因该CD错误而观察到的、产生了直线状的不均的情形的俯视示意图。与曝光装置的多个透镜的连接部分对应而产生了不均。
图2的(b)是,在由曝光装置产生的上述CD错误的产生位置,通过使用以抵消CD错误的方式对束强度进行校正而得到的束强度校正映射图进行描绘而制成的光掩模图案的示意图。图2的(b)的上侧的图是用CD变化量表示束强度的校正量的示意图(横轴:位置,纵轴:CD(单位例如为nm)),下侧的图是用CD变化表示束强度校正映射图的俯视示意图。
图2的(c)示出由曝光装置利用图2的(b)所示的光掩模进行图案转印而得到的被转印体。因上述CD错误引起的直线状的不均匀消失。在图2的(c)中,为了方便理解,用虚线表示与已消失的直线状的不均匀对应的部分。
通过束强度校正来校正CD错误时的另一个优点是,束强度的校正与通过调整设计图案数据而进行的CD校正不同,实质上是几乎不分阶段地(连续地)进行的。即,能够与上述CD错误对应、非常精细地设定束强度的校正量调整。因此,在存在校正的区域和不存在校正的区域的边界或者校正量不同的区域彼此的边界处,光强度的级差不明显,能够平滑地校正为识别不出上述边界的程度。图3示意性示出该情形。在图3中,横轴表示位置,纵轴表示校正量。
如图3的(a)所示,在通过设计图案数据的调整进行了CD校正的情况下,产生CD的校正级差。与此相对,如图3的(b)所示,在进行了本发明的束强度校正的情况下,可以实现大致连续的CD校正。
图4示出本发明的CD校正的实施例。
图4的(a)示出了,在使用曝光装置对光掩模的转印用图案进行曝光时形成在被转印体上的图案(转印像)的CD分布映射图(气泡图)。由于曝光装置的透镜连接部分产生的照射强度的变动,在特定区域(上下方向的直线状)中产生了CD错误。在此,利用设计值的目标CD为基准的大小关系示出了形成在被转印体上的图案的CD。深灰色●表示CD大于目标CD,白色〇表示CD小于目标CD。气泡的大小表示与目标CD的差。
在图4的(a)中,观察到在与透镜扫描方式的曝光装置的透镜连接部分的位置对应的位置处以固定的间隔呈直线状地产生的CD错误。根据图4的(a)可知,在与透镜连接部分对应的位置处CD大于目标CD。这样的与CD错误的位置、大小相关的倾向信息能够通过预先使用形成有规定的转印用图案的测试掩膜等进行曝光而获得。
接着,根据上述所获得的CD错误的产生倾向信息、来形成束强度校正映射图(束强度校正映射图形成工序)。束强度校正映射图是为了将坐标上的各位置处的描绘用激光的照射强度校正为大于或者小于基准值而形成的二维映射图、以抵消上述CD错误的产生。即,要描绘的面内的激光功率分布可以说是以坐标基准进行映射而得到的。
图4的(b)是使用束强度校正映射图而得到的本发明的光掩模的CD分布映射图,该束强度校正映射图在描绘光掩模时应用,是以通过图4的(a)而掌握的CD错误的位置和错误量的倾向为根据形成,用来抵消CD错误。即,图4的(b)示出了,将基于期望设计的设计图案数据与上述束强度校正映射图一起使用,由此进行反映出激光束强度的校正的描绘(描绘工序),作为其结果所获得的光掩模的CD分布映射图。
图4的(c)是在使用图4的(b)的光掩模而利用相同的曝光装置进行曝光时(曝光工序)在被转印体上获得的图案(转印像)的CD分布映射图。透镜连接部分的CD错误大致消失,面内的CD偏差减少。
在本实施方式中,束强度校正映射图相对于特定的光掩模的设计图案数据是独立的,反映被转印体上产生的CD错误倾向,是以抵消CD错误的方式进行强度校正而得到的。除了曝光装置是等倍曝光的情况以外,在存在倍数的情况下,可以与光掩模的转印用图案的形成同样,考虑倍数来形成。
根据本发明的图案描绘方法,例如可以容易地实现对光掩模上的CD进行±0.20μm左右的校正。在该校正范围相对于产生的CD错误量而不足的情况下,能够通过变更涂覆在光掩模基板上的抗蚀剂的特性、或者变更描绘时的激光照射基准量来进行调整。
为了进一步扩大校正范围,能够优选使用多重描绘。例如,如果进行2次重叠描绘,则能够扩大束强度校正所能够进行的范围,因此是有用的。通过优选使用多重描绘,例如还能够进行±0.70~±1.5μm左右的校正。
在上述实施方式中,关于使用了应用透镜扫描的投影曝光方式的曝光装置的情况,以因曝光装置的透镜连接部分而产生作为校正对象的CD错误为例进行了说明,但本发明不限定于该CD错误。并且,本发明还可以应用于使用其它方式的投影曝光装置的情况。
作为投影曝光装置,可以优选应用光学系统的NA(数值孔径)为0.08~0.2、相干因子σ为0.4~0.9左右的投影曝光装置。并且,作为曝光光,波长范围300~800nm左右、具体而言包含i线、h线、g线中的任意一个的光源是有用的。也可以使用包含全部i线、h线、g线的灯。
并且,本发明还可以应用于如下情况:在使用接近式曝光方式的曝光装置的情况下,在面内产生CD变得不均匀的不良情况。在接近曝光中,隔着稍许的Gap将光掩模支承在被水平载置的被转印体上,对光掩模所具有的转印用图案进行转印。但是,光掩模因自重而挠曲,并且,由于从光掩模的支承部件受到规定的力,因此Gap的大小在面内变得不均匀,与此相应地,转印像的CD也变得不均匀。本发明还可以优选应用于这种曝光方式中所产生的CD错误。
即,预先掌握包含CD错误的位置和错误量的、错误产生倾向,根据该错误产生倾向形成束强度校正映射图,使用该束强度校正映射图进行光掩模的描绘即可。
在接近曝光中,要应用的曝光光的波长范围也与上述相同。
当然,在上述以外的情况下,在显示装置的制造工序中,在产生了有再现性的CD错误的情况下,也可以应用本发明。
应用本发明的光掩模的转印用图案在其设计和应用中没有特别限制。
例如,可以包含与像素对应的单位图案规则性地重复排列多个而形成的重复图案。在该情况下,当产生CD错误时,即使由于CD错误直线状地排列或集中于特定部分等理由导致CD错误的错误量很小,在最终显示设备中,也会容易被人眼观察到。但是,由于本发明的CD错误的校正能够细致地校正成使实施校正后的部分与其相邻部分的边界不被识别出的程度,所以是有利的。
被转印体上的抗蚀剂(感光性树脂)可以是正型,也可以是负型。
根据本发明,还可以应对图案的细微化的动向。即,伴随图案CD的细微化,可允许的CD变动的范围也变得非常小,但本发明的应用在该方面是有利的。

Claims (9)

1.一种图案描绘方法,其通过根据规定的设计图案数据在光掩模基板上进行描绘,形成用于制造显示装置用器件的具有转印用图案的光掩模,该图案描绘方法的特征在于,
使用利用能量束在所述光掩模基板上进行描绘的描绘装置,
在因所述显示装置用器件的制造工序而产生CD错误时,其中,所述CD错误是通过使用曝光装置对所述光掩模进行曝光而形成的显示面板基板上的图案的CD与基于设计值的目标CD之间的差异,包含以下工序:
束强度校正映射图形成工序,根据预先掌握的包含所述CD错误的位置和错误量的所述CD错误的产生倾向信息而形成用于校正所述CD错误的束强度校正映射图;以及
描绘工序,利用所述描绘装置,一起使用所述设计图案数据和所述束强度校正映射图来进行描绘。
2.根据权利要求1所述的图案描绘方法,其特征在于,
所述显示装置用器件的制造工序包含曝光工序,在该曝光工序中,利用曝光装置对所述光掩模进行曝光,
所述CD错误是因所述曝光装置的曝光条件而引起的错误。
3.根据权利要求2所述的图案描绘方法,其特征在于,
所述曝光装置是应用了投影曝光方式的曝光装置,在该投影曝光方式中,通过扫描多个透镜而将光掩模的转印用图案转印到显示面板基板上。
4.根据权利要求2所述的图案描绘方法,其特征在于,
所述曝光装置应用了接近式曝光方式。
5.根据权利要求1~4中的任意一项所述的图案描绘方法,其特征在于,
所述转印用图案包含由多个单位图案规则地排列而成的重复图案。
6.根据权利要求1~4中的任意一项所述的图案描绘方法,其特征在于,
在所述描绘工序中进行多重描绘。
7.一种光掩模的制造方法,其中,
该光掩模的制造方法包含权利要求1~6中的任意一项所述的图案描绘方法。
8.一种显示装置用器件的制造方法,其包含以下工序:
准备利用权利要求7所述的制造方法而制造出的光掩模;以及
利用应用投影曝光方式的曝光装置将所述转印用图案转印到显示面板基板上,在该投影曝光方式中,通过扫描多个透镜而将光掩模的转印用图案转印到显示面板基板上。
9.一种显示装置用器件的制造方法,其包含以下工序:
准备利用权利要求7所述的制造方法而制造出的光掩模;以及
利用应用接近式曝光方式的曝光装置将所述转印用图案转印到显示面板基板上。
CN201811274621.3A 2017-10-30 2018-10-30 图案描绘方法、光掩模和显示装置用器件的制造方法 Active CN109725487B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017208867A JP6963967B2 (ja) 2017-10-30 2017-10-30 パターン描画方法、フォトマスクの製造方法、及び表示装置用デバイスの製造方法
JP2017-208867 2017-10-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109725487A CN109725487A (zh) 2019-05-07
CN109725487B true CN109725487B (zh) 2022-08-09

Family

ID=66295023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811274621.3A Active CN109725487B (zh) 2017-10-30 2018-10-30 图案描绘方法、光掩模和显示装置用器件的制造方法

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6963967B2 (zh)
KR (1) KR102225409B1 (zh)
CN (1) CN109725487B (zh)
TW (1) TWI698703B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102674578B1 (ko) * 2019-08-06 2024-06-12 삼성디스플레이 주식회사 포토 레지스트 패턴의 임계 치수 검사 방법

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10284608A (ja) * 1997-04-02 1998-10-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Lsi用パターンのレイアウト作成方法及びlsi用パターンの形成方法
JP2002535710A (ja) * 1999-01-18 2002-10-22 マイクロニック レーザー システムズ アクチボラゲット 改良された精度を有する大面積表示パネルを製造するシステム
CN1692311A (zh) * 2003-02-17 2005-11-02 索尼株式会社 掩模校正方法
JP2014170200A (ja) * 2013-03-05 2014-09-18 Sk-Electronics Co Ltd フォトマスクの多重描画方法及びこれを用いて製造されたフォトマスク
JP2015191088A (ja) * 2014-03-28 2015-11-02 Hoya株式会社 フォトマスクの製造方法、フォトマスク及び表示装置の製造方法
JP2017120416A (ja) * 2015-12-29 2017-07-06 Hoya株式会社 フォトマスク基板、フォトマスクブランク、フォトマスク、フォトマスク基板の製造方法、フォトマスクの製造方法、及び表示装置の製造方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5254068Y2 (zh) 1972-06-26 1977-12-07
JPH10229038A (ja) * 1997-02-14 1998-08-25 Nikon Corp 露光量制御方法
JP3340387B2 (ja) * 1998-05-29 2002-11-05 株式会社日立製作所 電子線描画装置
JP2002116531A (ja) * 2000-10-11 2002-04-19 Hitachi Ltd マスクの製造方法
SE0104238D0 (sv) * 2001-12-14 2001-12-14 Micronic Laser Systems Ab Method and apparatus for patterning a workpiece
JP2005221596A (ja) * 2004-02-04 2005-08-18 Dainippon Screen Mfg Co Ltd パターン描画装置
JP5254068B2 (ja) * 2009-02-05 2013-08-07 株式会社エスケーエレクトロニクス カラーフィルタ用フォトマスクの補正方法
JP5699419B2 (ja) * 2009-05-14 2015-04-08 株式会社ニコン 露光方法及び露光装置並びにデバイス製造方法
KR20100127666A (ko) * 2009-05-26 2010-12-06 주식회사 하이닉스반도체 포토마스크의 선폭 균일도 보정 방법
JP5437124B2 (ja) * 2010-03-18 2014-03-12 株式会社ニューフレアテクノロジー 荷電粒子ビーム描画方法および荷電粒子ビーム描画装置
JP5525902B2 (ja) * 2010-04-20 2014-06-18 株式会社ニューフレアテクノロジー 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法
WO2014063719A1 (en) * 2012-10-27 2014-05-01 Carl Zeiss Smt Gmbh Illumination system of a microliteographic projection exposure apparatus
JP6522277B2 (ja) * 2013-11-19 2019-05-29 Hoya株式会社 フォトマスク、フォトマスクの製造方法、パターン転写方法及び表示装置の製造方法
KR102247563B1 (ko) * 2014-06-12 2021-05-03 삼성전자 주식회사 전자빔을 이용한 노광 방법과 그 노광 방법을 이용한 마스크 및 반도체 소자 제조방법
JP6453072B2 (ja) * 2014-12-22 2019-01-16 株式会社ニューフレアテクノロジー マルチ荷電粒子ビーム描画装置及びマルチ荷電粒子ビーム描画方法
JP6559433B2 (ja) * 2015-02-17 2019-08-14 Hoya株式会社 フォトマスクの製造方法、描画装置、フォトマスクの検査方法、フォトマスクの検査装置、及び表示装置の製造方法
JP6493049B2 (ja) * 2015-07-16 2019-04-03 株式会社ニューフレアテクノロジー 描画データ作成方法及び荷電粒子ビーム描画装置
JP6586835B2 (ja) * 2015-09-14 2019-10-09 ウシオ電機株式会社 プロキシミティ露光装置およびプロキシミティ露光方法
JP6726553B2 (ja) * 2015-09-26 2020-07-22 Hoya株式会社 フォトマスクの製造方法、及び表示装置の製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10284608A (ja) * 1997-04-02 1998-10-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Lsi用パターンのレイアウト作成方法及びlsi用パターンの形成方法
JP2002535710A (ja) * 1999-01-18 2002-10-22 マイクロニック レーザー システムズ アクチボラゲット 改良された精度を有する大面積表示パネルを製造するシステム
CN1692311A (zh) * 2003-02-17 2005-11-02 索尼株式会社 掩模校正方法
JP2014170200A (ja) * 2013-03-05 2014-09-18 Sk-Electronics Co Ltd フォトマスクの多重描画方法及びこれを用いて製造されたフォトマスク
JP2015191088A (ja) * 2014-03-28 2015-11-02 Hoya株式会社 フォトマスクの製造方法、フォトマスク及び表示装置の製造方法
JP2017120416A (ja) * 2015-12-29 2017-07-06 Hoya株式会社 フォトマスク基板、フォトマスクブランク、フォトマスク、フォトマスク基板の製造方法、フォトマスクの製造方法、及び表示装置の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW201932977A (zh) 2019-08-16
KR102225409B1 (ko) 2021-03-08
TWI698703B (zh) 2020-07-11
KR20190049477A (ko) 2019-05-09
JP6963967B2 (ja) 2021-11-10
JP2019082520A (ja) 2019-05-30
CN109725487A (zh) 2019-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5538591B2 (ja) フォトマスクの検査方法及び検査装置
US8440376B2 (en) Exposure determining method, method of manufacturing semiconductor device, and computer program product
EP1589373A1 (en) Exposing mask and production method therefor and exposing method
US7855776B2 (en) Methods of compensating lens heating, lithographic projection system and photo mask
CN1700097A (zh) 用以计算空间光调制器的虚拟影像的系统与方法
US20120107731A1 (en) Photomask
CN109725487B (zh) 图案描绘方法、光掩模和显示装置用器件的制造方法
CN104950569B (zh) 光掩模的制造方法、光掩模以及显示装置的制造方法
JP2008250140A (ja) 露光装置における露光方法及び露光装置
US7851141B2 (en) Flat panel display manufacturing
JP2012133280A (ja) 基板パターンの製造方法及び露光装置
KR102229514B1 (ko) 패턴 묘화 방법, 포토마스크의 제조 방법, 포토마스크, 및 표시 장치의 제조 방법
KR20200047381A (ko) 포토리소그래피 마스크의 기판에 도입될 복수의 픽셀의 위치를 결정하기 위한 방법 및 장치
JP4376227B2 (ja) リソグラフィ装置用投影装置
US20100209824A1 (en) Photomask
JP2018031980A (ja) 計測方法、計測装置、露光装置及び物品の製造方法
JP2006319369A (ja) 半導体集積回路装置の製造方法
Kobayashi et al. Novel projection exposure system using gradient-index lens array
US20230367201A1 (en) Mask for stitching exposure
JP2012230369A (ja) フォトマスク用基板、フォトマスク、フォトマスクの製造方法、及びパターン転写方法
JP2001223155A (ja) フォトリソグラフィ方法
US9395631B2 (en) Multi-beam pattern generators employing yaw correction when writing upon large substrates, and associated methods
JP2011123271A (ja) 表示装置の製造方法および表示装置
JP2006319368A (ja) 半導体集積回路装置の製造方法
KR20050071833A (ko) 마스크 임계치수 균일도 보상용 오목렌즈 유닛을 갖는노광 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant