JP2009237491A - フォトマスクの欠陥修正方法及びフォトマスクの製造方法、並びにパターン転写方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半透光部の白欠陥を抑制できるフォトマスクの欠陥修正方法を提供する。
【解決手段】透明基板上に遮光部と透光部と半透光部とからなるマスクパターンを有するフォトマスクの欠陥修正方法であって、該フォトマスクは、透明基板上に順に成膜した半透光膜と遮光膜上に第１レジストパターンを形成する工程と、該第１レジストパターンをマスクとして透光部領域の遮光膜をエッチングして遮光膜パターンを形成する工程と、該遮光膜パターンをマスクとして半透光膜をエッチングする工程と、第２レジストパターンを形成する工程と、該第２レジストパターンをマスクとして半透光部領域の遮光膜をエッチングする工程により製造され、上記第１レジストパターンをマスクとして遮光膜パターンを形成する工程終了後に、欠陥検査を行い、少なくとも最終的に半透光部となる領域に生じた白欠陥部分に、半透光膜のエッチング環境に対しては耐性があり、かつ遮光膜のエッチング環境ではエッチング可能な素材の修正膜を形成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、液晶表示装置（Liquid CrystalDisplay：以下、ＬＣＤと呼ぶ）製造等に用いられるグレートーンマスク等のフォトマスクの欠陥修正方法及びフォトマスクの製造方法、並びにパターン転写方法に関するものである。

現在、ＬＣＤの分野において、薄膜トランジスタ液晶表示装置（Thin FilmTransistor Liquid Crystal Display：以下、ＴＦＴ−ＬＣＤと呼ぶ）は、ＣＲＴ（陰極線管）に比較して、薄型にしやすく消費電力が低いという利点から、現在商品化が急速に進んでいる。ＴＦＴ−ＬＣＤは、マトリックス状に配列された各画素にＴＦＴが配列された構造のＴＦＴ基板と、各画素に対応して、レッド、グリーン、及びブルーの画素パターンが配列されたカラーフィルターが液晶相の介在の下に重ね合わされた概略構造を有する。ＴＦＴ−ＬＣＤでは、製造工程数が多く、ＴＦＴ基板だけでも５〜６枚のフォトマスクを用いて製造されていた。このような状況の下、ＴＦＴ基板の製造を４枚のフォトマスクを用いて行う方法が提案されている。

この方法は、遮光部と透光部と半透光部を有するフォトマスク（一般にグレートーンマスクと呼ばれている）を用いることにより、使用するマスク枚数を低減するというものである。ここで、半透光部とは、マスクを使用してパターンを被転写体に転写する際、透過する露光光の透過量を所定量低減させ、被転写体上のフォトレジスト膜の現像後の残膜量を制御する部分をいい、そのような半透光部を、遮光部、透光部とともに備えているフォトマスクをグレートーンマスクという。

ここで用いられるグレートーンマスクとしては、例えば半透光部がグレートーンマスクを使用するＬＣＤ用露光機の解像限界以下の微細パターンで形成されている構造のものが知られている。グレートーンマスクを使用するＬＣＤ用露光機の解像限界は、多くの場合、ステッパ方式の露光機で約３μｍ、ミラープロジェクション方式の露光機で約４μｍである。このため、例えば、ラインアンドスペースの微細パターンの場合、ライン幅とスペース幅をそれぞれ露光機の解像限界以下の３μｍ未満とする。

上述の微細パターンタイプの半透光部は、半透光部の設計、具体的には遮光部と透光部の中間的なハーフトーン効果を持たせるための微細パターンをラインアンドスペースタイプにするのかドット（網点）タイプにするのか、或いはその他のパターンにするのかの選択があり、さらにラインアンドスペースタイプの場合、線幅をどのくらいにするのか、光が透過する部分と遮光される部分の比率をどうするか、全体の透過率をどの程度に設計するかなど、非常に多くのことを考慮して設計がなされなければならない。また、グレートーンマスクの製造においても、線幅の中心値の管理、マスク内の線幅のばらつき管理など、非常に難しい生産技術が要求されていた。

そこで、半透光部を半透過性の半透光膜とすることが従来提案されている（例えば下記特許文献１）。この半透光膜を用いることで半透光部での露光量を低減した露光を行うことが出来る。半透光膜を用いる場合、設計においては全体の透過率がどのくらい必要かを検討し、マスクにおいては半透光膜の膜種（素材）であるとか膜厚を選択することでマスクの生産が可能となる。従って、グレートーンマスクの製造では半透光膜の膜厚制御を行うだけで足り、比較的管理が容易である。また、ＴＦＴチャネル部をグレートーンマスクの半透光部で形成する場合、半透光膜であればフォトリソグラフィー工程により容易にパターニングできるので、ＴＦＴチャネル部の形状が複雑なパターン形状であっても可能であるという利点がある。

特開２００５−３７９３３号公報

ところで、上述のような特許文献１に記載のグレートーンマスクにおいて、その製造過程で、半透光膜からなる半透光部に欠陥が生じることが避けられない。なお、ここでは、膜パターンの余剰や遮光膜成分の付着、又は異物によって、透過率が所定より低くなる欠陥を黒欠陥、膜パターンの不足によって透過率が所定より高くなる欠陥を白欠陥と称する。とくに、半透光部はＴＦＴチャネル部を形成するために用いられることが多く、半透光部の欠陥による透過率変動は最終製品の重大な欠陥を招く恐れがある。

半透光膜を用いたグレートーンマスクの半透光部に、白欠陥、黒欠陥が生じた場合には、通常は、例えばレーザーＣＶＤ法、又は収束イオンビーム（ＦＩＢ）法を用いて、局所的な膜修正を行う。すなわち、黒欠陥の部分にＦＩＢまたはレーザーを照射して遮光膜成分を飛ばして除去する。一方、白欠陥の部分に対しては、局所的に修正膜を形成し、又は、白欠陥部分、黒欠陥部分を含む領域を予め所定の面積分剥離し、改めて局所的に修正膜を形成することが可能である。

ここで、図４及び図５を参照して、従来のグレートーンマスクに生じた白欠陥の修正方法について詳述する。
図４は、従来のグレートーンマスクの製造工程を工程順に示す断面図であり、図５は、従来の欠陥修正方法を説明するための工程順に示す平面図である。なお、図５の（ｄ），（ｅ），（ｈ），（ｉ）の各工程は、図４の（ｄ），（ｅ），（ｈ），（ｉ）の各工程と対応している。
上記グレートーンマスクは、たとえば以下のような製造方法によって得ることができる。
透明基板２４上に半透光膜２６、及び遮光層２５ａと反射防止層２５ｂの積層からなる遮光膜２５がこの順に積層されたフォトマスクブランク（図４（ａ）参照）を準備し、該フォトマスクブランクの遮光膜２５上にレジストを塗布してレジスト膜を形成する。上記レジストとしては例えばポジ型フォトレジストを使用する。そしてレジスト膜に対し、所定のデバイスパターンを描画し、描画後に現像を行うことにより、製造されるマスクの透光部を除く領域にレジストパターン４０を形成する（図４（ｂ）参照）。描画には例えばレーザー光を用いる。

次に、上記レジストパターン４０をマスクとして、露出した透光部領域の遮光膜２５をエッチングして遮光膜パターンを形成し、残存するレジストパターン４０を除去する（図４（ｃ）、（ｄ）参照）。この段階で、遮光膜２５には、例えば白欠陥１１と１２が存在しているものとする（いずれの白欠陥も最終的に半透光部となる領域に生じた欠陥であるものとする。）。白欠陥１１は、一般に５〜２０μｍ程度の大きさのピンホール欠陥であり、例えば使用したフォトマスクブランクの遮光膜にもともと存在していたピンホールによるものである。また、白欠陥１２は、例えば上記レジストパターン４０における幅の狭い部分（透光部に挟まれた半透光部領域上のレジスト）の一部にピンホール４０ａが発生し、遮光膜をエッチングする段階でピンホール４０ａの片側のレジストが剥離してしまい、その結果生じた遮光膜パターンの不足によるものである（もちろん、一般に白欠陥の発生原因はこれらに限られるわけではない。）。図５（ｄ）には平面図を示したが（但し、パターン形状は図４と一致しているわけではない）、最終的に半透光部となる領域に２箇所の白欠陥１１ａと１１ｂ（いずれもピンホール欠陥で、実際の欠陥形状は不規則であることが多いが、ここでは便宜上矩形で示している）と、最終的に遮光部となる領域に１箇所の白欠陥１３（ピンホール欠陥）が存在している。なお、従来はこの段階では欠陥検査は行わないため、以上のような白欠陥の有無は不明である。

次に、上記遮光膜パターンをマスクとして下層の半透光膜２６をエッチングすることにより、透光部を形成する（図４（ｅ）、図５（ｅ）参照）。上記遮光膜に生じた白欠陥部分では半透光膜がエッチングされて透明基板２４が露出する。

次に、基板の全面に再び上記と同じレジスト膜を形成し、２度目の描画を行い、描画後に現像を行うことにより、製造されるマスクの半透光部以外の領域にレジストパターン４１を形成する（図４（ｆ）参照）。

次いで、上記レジストパターン４１をマスクとして、露出した半透光部領域の遮光膜２５をエッチングすることにより、遮光部及び半透光部を形成する（図４（ｇ）参照）。そして、残存するレジストパターン４１を除去する（図４（ｈ）参照）。半透光部を形成する半透光膜２６には、白欠陥１５と１６が発生している。これらの白欠陥は、上記遮光膜に生じた白欠陥１１と１２により下層の半透光膜がエッチングされてできた欠陥である。図５（ｈ）の平面図で説明すると、上述の遮光膜に生じた白欠陥１１ａと１１ｂ（図５（ｄ））がそのまま遮光膜２６の白欠陥１５ａと１５ｂとなり、遮光膜に生じた白欠陥１３がそのまま遮光部の白欠陥１７となっている。

従来は、この段階でマスクの欠陥検査を行い、上記半透光膜の白欠陥１５と１６については、光透過率が半透光膜と似かよった素材の修正膜１をレーザーＣＶＤ法などにより付着させて修正を行い、最終的に、透明基板２４上に、半透光膜２６によりなる半透光部２３、半透光膜２６と遮光膜２５の積層膜によりなる遮光部２１、及び透明基板２４が露出した透光部２２を形成したグレートーンマスクが得られる（図４（ｉ）参照）。また、図５（ｈ）と（ｉ）に示すように、遮光部の白欠陥１７、半透光部領域の遮光膜をエッチングする工程で新たに生じた白欠陥１４については、いずれも最終的に遮光部となるため、遮光膜と同じ素材を用いた修正膜２ａ，２ｂをレーザーＣＶＤ法などにより付着させて修正を行う。

以上説明したように、従来は、マスクパターンの作製が完了した段階で、欠陥検査を行い、検出された白欠陥については修正膜を用いて修正を行っており、このうち遮光部となる領域の白欠陥を遮光膜と同じ例えばクロム等を用いて修正を行うことについては特に問題はないが、半透光部となる半透光膜に生じた白欠陥を適当な素材の修正膜を用いて修正することに関しては、以下のような課題がある。

すなわち、半透光膜の白欠陥修正に用いる修正膜の材料は本来であれば半透光膜と同一材料を用いればよいが、上記半透光膜と同一のものを必ずしも使用できない。というのは、半透光部に用いた半透光膜は、上述の局所的な成膜法に適するとは限らないからである。このため、半透光膜とは異なる膜素材（又は組成）のものを使用することを前提として、修正膜の素材を選択する必要がある。この場合、局所的な修正部分の露光光透過率が、その他の部分（未修正部分）と相違しないように、修正膜の素材、組成、及び膜厚を選択する必要がある。一方、グレートーンマスクを用いて、被転写体にパターンを転写する際に用いられる露光機は、例えば液晶表示装置製造用のものである場合、i線〜ｇ線（３６５〜４３６ｎｍ）程度の波長域を用いるのが一般的である。これらの露光には、半導体装置製造用のものより一般に面積の大きな露光が必要であるため、光量を確保するために単一波長は用いず、波長域をもった露光光を用いることが有利である。また、露光機の露光光は、多くの場合、個々の装置において必ずしも一定ではない。例えば、i線〜ｇ線にわたる波長域の露光光を有していても、i線の強度が最も大きい露光機、ｇ線の強度が最も大きい露光機などが存在する。更に、露光機の光源の波長特性は、経時変化する。したがって、局所的な修正部分の露光光透過率が未修正部分と相違しないように、予め所定の波長における光透過率特性を勘案して修正膜の素材、膜厚等を選択したとしても、光透過率は露光光の波長が異なれば変動するため、実際の露光時に、修正部分と未修正の部分の透過率が完全に一致するとは限らず、もしずれがあれば、パターン転写したとき、その部分の被転写体上のレジストに意図しない膜厚の段差が生じてしまう。

本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであり、グレートーンマスクにおける半透光部の白欠陥の発生を低減でき、特に上層の遮光膜に生じた白欠陥に起因する下層の半透光膜の白欠陥の発生を抑制できるフォトマスクの欠陥修正方法を提供することを第１の目的とする。また、本発明は、このような欠陥修正方法を適用した欠陥修正工程を有することにより、特に上層の遮光膜に生じた白欠陥に起因する下層の半透光膜の白欠陥の発生を抑制できることにより、グレートーンマスクにおける半透光部の白欠陥の発生を低減できるフォトマスクの製造方法を提供することを第２の目的とする。さらには、半透光部の白欠陥の発生が好適に低減された上記フォトマスクを用いたパターン転写方法を提供することを第３の目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。
（構成１）透明基板上に半透光膜と遮光膜を成膜し、所定のパターニングを施すことにより形成された遮光部と、透光部と、マスク使用時に用いられる露光光の透過量を所定量低減する半透光部とからなるマスクパターンを有し、被転写体上に膜厚が段階的または連続的に異なるレジストパターンを形成するためのフォトマスクの欠陥修正方法であって、前記フォトマスクは、前記遮光膜上に第１レジストパターンを形成する工程と、次に該第１レジストパターンをマスクとして、露出した透光部領域の遮光膜をエッチングして遮光膜パターンを形成する工程と、続いて該遮光膜パターンをマスクとして半透光膜をエッチングする工程と、次に第２レジストパターンを形成する工程と、次いで該第２レジストパターンをマスクとして、露出した半透光部領域の遮光膜をエッチングする工程を実施することにより製造され、前記第１レジストパターンをマスクとして遮光膜パターンを形成する工程終了後に、欠陥検査を行い、少なくとも最終的に半透光部となる領域に生じた遮光膜の白欠陥部分に、前記半透光膜のエッチング環境に対しては耐性があり、かつ前記遮光膜のエッチング環境ではエッチング可能な素材からなる修正膜を形成することを特徴とするフォトマスクの欠陥修正方法。

（構成２）前記修正膜は、前記遮光膜のエッチング環境において前記遮光膜よりエッチング時間が長くならないような素材及び膜厚に形成することを特徴とする構成１に記載のフォトマスクの欠陥修正方法。
（構成３）最終的に半透光部となる領域に生じた遮光膜の白欠陥部分に、前記修正膜を形成する際、最終的に遮光部となる領域に生じた遮光膜の白欠陥部分に、修正膜を形成しないことを特徴とする構成1又は２に記載のフォトマスクの欠陥修正方法。
（構成４）前記修正膜は、前記遮光膜と同じ素材で形成することを特徴とする構成１乃至３のいずれかに記載のフォトマスクの欠陥修正方法。

（構成５）前記修正膜は、前記遮光膜より遮光性が低いことを特徴とする構成４に記載のフォトマスクの欠陥修正方法。
（構成６）前記半透光膜は金属シリサイド化合物を主成分とする材料で形成され、前記遮光膜及び前記修正膜はいずれもクロムを主成分とする材料で形成されることを特徴とする構成１乃至５のいずれかに記載のフォトマスクの欠陥修正方法。
（構成７）前記修正膜は、レーザーＣＶＤ法により形成することを特徴とする構成１乃至６のいずれかに記載のフォトマスクの欠陥修正方法。

（構成８）構成１乃至７のいずれかに記載のフォトマスクの欠陥修正方法による欠陥修正工程を含むことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
（構成９）構成８に記載の製造方法によるフォトマスクを用いて所定の波長の露光光を被転写体に露光し、被転写体上に膜厚が段階的または連続的に異なるレジストパターンを形成することを特徴とするパターン転写方法。

本発明のフォトマスクの欠陥修正方法によれば、透明基板上に半透光膜と遮光膜を成膜したフォトマスクブランクを用いて、１度目のパターニングにより上層の遮光膜にパターンを形成する工程の終了後に、欠陥検査を行い、少なくとも最終的に半透光部となる領域に生じた白欠陥部分に、上記半透光膜のエッチング環境に対しては耐性があり、かつ上記遮光膜のエッチング環境ではエッチング可能な素材からなる修正膜を形成することにより、特に上層の遮光膜に生じた白欠陥に起因する下層の半透光膜の白欠陥の発生を抑制でき、結果的にグレートーンマスク等のフォトマスクにおける半透光部の白欠陥の発生を低減することができる。
また、本発明のフォトマスクの製造方法によれば、このような本発明の欠陥修正方法を適用した欠陥修正工程を有することにより、特に上層の遮光膜に生じた白欠陥に起因する下層の半透光膜の白欠陥の発生を抑制でき、半透光部の白欠陥の発生を好適に低減できるフォトマスクを得ることができる。

さらに、上記のように半透光部の白欠陥の発生が好適に低減されたフォトマスクを用いて、被転写体へのパターン転写を行うことにより、パターン欠陥のない良好な転写パターンを転写することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係るフォトマスク（グレートーンマスク）を用いたパターン転写方法を説明するための断面図である。
図１に示すグレートーンマスク２０は、例えば液晶表示装置（ＬＣＤ）の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）やカラーフィルター、またはプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）などを製造するために用いられるものであり、図１に示す被転写体３０上に、膜厚が段階的または連続的に異なるレジストパターン３３を形成するものである。なお、図１中において符号３２Ａ、３２Ｂは、被転写体３０において基板３１上に積層された膜を示す。

上記グレートーンマスク２０は、具体的には、当該グレートーンマスク２０の使用時に露光光を遮光（透過率が略０％）させる遮光部２１と、透明基板２４の表面が露出した露光光を透過させる透光部２２と、透光部の露光光透過率を１００％としたとき透過率を１０〜８０％、好ましくは、２０〜７０％程度に低減させる半透光部２３とを有して構成される。半透光部２３は、ガラス基板等の透明基板２４上に光半透過性の半透光膜２６が形成されて構成される。また、遮光部２１は、透明基板２４上に、上記半透光膜２６と遮光性の遮光膜２５が設けられて構成される。なお、図１に示す遮光部２１、透光部２２、及び半透光部２３のパターン形状はあくまでも一例であって、本発明をこれに限定する趣旨ではないことは勿論である。

上記半透光膜２６としては、クロム化合物、モリブデンシリサイド化合物、Ｓｉ、Ｗ、Ａｌ等が挙げられる。このうち、クロム化合物には、酸化クロム(ＣｒＯｘ)、窒化クロム(ＣｒＮｘ)、酸窒化クロム(ＣｒＯｘＮ)、フッ化クロム(ＣｒＦｘ)や、これらに炭素や水素を含むものがある。また、モリブデンシリサイド化合物としては、ＭｏＳｉｘのほか、ＭｏＳｉの窒化物、酸化物、酸化窒化物、炭化物などが含まれる。また、上記遮光膜２５としては、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｗ、Ａｌなどが挙げられる。上記遮光部２１の透過率は、主に遮光膜２５の膜材質と膜厚との選定によって設定される。また、上記半透光部２３の透過率は、半透光膜２６の膜材質と膜厚との選定によって設定される。

上述のようなグレートーンマスク２０を使用したときに、遮光部２１では露光光が実質的に透過せず、透光部２２では露光光が透過し、半透光部２３では露光光が低減されるため、被転写体３０上に形成したレジスト膜（ポジ型フォトレジスト膜）は、転写後、現像を経たとき遮光部２１に対応する部分で膜厚が厚くなり、半透光部２３に対応する部分で膜厚が薄くなり、透光部２２に対応する部分では残膜が実質的に生じないレジストパターン３３を形成する（図１を参照）。このレジストパターン３３において、半透光部２３に対応する部分で膜厚が所定量薄くなる効果をグレートーン効果という。

そして、図１に示すレジストパターン３３の膜のない部分で、被転写体３０における例えば膜３２Ａ及び３２Ｂに第１エッチングを実施し、レジストパターン３３の膜の薄い部分をアッシング等によって除去しこの部分で、被転写体３０における例えば膜３２Ｂに第２エッチングを実施する。このようにして、１枚のグレートーンマスク２０を用いて従来のフォトマスク２枚分の工程が実施されることになり、マスク枚数が削減される。

次に、図２及び図３を参照して、本発明に係る欠陥修正方法による修正工程を含むフォトマスク（グレートーンマスク）の製造方法について詳述する。図２は、本発明による欠陥修正方法を含むフォトマスクの製造工程を工程順に示す断面図であり、図３は、本発明による欠陥修正方法を説明するための工程順に示す平面図である。なお、図３の（ｄ），（ｅ），（ｆ），（ｉ）、（ｊ）の各工程は、図２の（ｄ），（ｅ），（ｆ），（ｉ），（ｊ）の各工程と対応している。また、図２及び図３では、前述の図４及び図５と同様のパターン形状を用いているが、以下では必要に応じて重複説明する。

本実施の形態では、透明基板２４上に、モリブデンシリサイドを含む半透光膜２６（露光光透過率５０％）、クロムを主成分とする遮光膜２５を成膜し、所定のパターニングを施すことによって、遮光部２１、透光部２２、及び半透光部２３を有するマスクパターンを備えた、図１に示すようなＴＦＴ基板製造用のグレートーンマスクを用いる。
本実施の形態に係る上記グレートーンマスクは、以下に説明する製造方法によって得ることができる。

透明基板２４上に半透光膜２６、及び遮光層２５ａと反射防止層２５ｂの積層からなる遮光膜２５がこの順に積層されたフォトマスクブランク（図２（ａ）参照）を準備する。上記半透光膜２６及び遮光膜２５の膜材料は上述したとおりである。
まず上記フォトマスクブランクの遮光膜２５上にレジストを塗布してレジスト膜を形成する。上記レジストとしては例えばポジ型フォトレジストを使用する。そしてレジスト膜に対し、所定のデバイスパターンを描画し、描画後に現像を行うことにより、製造されるマスクの透光部を除く領域にレジストパターン４０を形成する（図２（ｂ）参照）。描画には例えばレーザー光を用いる。

次に、上記レジストパターン４０をマスクとして、露出した透光部領域の遮光膜２５をエッチングして遮光膜パターンを形成し、残存するレジストパターン４０を除去する（図２（ｃ）、（ｄ）参照）。この場合のエッチング手段としては、ドライエッチングもしくはウェットエッチングのいずれかを用いることができる。

次に、この段階で欠陥検査装置を用いて、マスクパターンの欠陥検査を行う。そして、遮光膜２５に白欠陥が存在するときは、該欠陥部分の位置情報と形状情報を特定する。欠陥検査の結果、遮光膜２５には、例えば白欠陥１１と１２が存在した（いずれの白欠陥も最終的に半透光部となる領域に生じた欠陥である。）。白欠陥１１は、一般に５〜２０μｍ程度の大きさのピンホール欠陥であり、例えば使用したフォトマスクブランクの遮光膜にもともと存在していたピンホールによるものである。また、白欠陥１２は、例えば上記レジストパターン４０における幅の狭い部分（透光部に挟まれた半透光部領域上のレジスト）の一部にピンホール４０ａが発生し、遮光膜をエッチングする段階でピンホール４０ａの片側のレジストが剥離してしまい、その結果生じた遮光膜パターンの不足によるものである（もちろん、一般に白欠陥の発生原因はこれらに限られるわけではない。）。図３（ｄ）には平面図を示したが（但し、パターン形状は図２と一致しているわけではない）、最終的に半透光部となる領域に例えば２箇所の白欠陥１１ａと１１ｂ（いずれもピンホール欠陥で、実際の欠陥形状は不規則であることが多いが、ここでは便宜上矩形で示している）と、最終的に遮光部となる領域に１箇所の白欠陥１３（ピンホール欠陥）が存在している。

次に、上記欠陥検査のデータ（位置、形状等）をもとに、少なくとも最終的にマスクの半透光部となる領域に生じた白欠陥部分（図２（ｄ）に示す白欠陥１１と１２、図３（ｄ）に示す白欠陥１１ａと１１ｂ）に、所定の修正膜１０を形成する（図２（ｅ）、図３（ｅ）参照）。
かかる修正膜１０は、上記半透光膜２６のエッチング環境に対しては耐性があり、かつ上記遮光膜２５のエッチング環境ではエッチング可能な素材を使用する。上記修正膜１０は、例えば遮光膜２５と同じ素材で形成することができる。遮光膜２５と同じ素材であれば、エッチング特性が遮光膜２５と同様であるため本発明にとって好適に用いることができる。本実施の形態では、上記半透光膜２６は金属シリサイド化合物（具体的にはモリブデンシリサイド化合物）を主成分とする材料で形成され、上記遮光膜２５はクロムを主成分とする材料で形成されているため、上記修正膜１０には、遮光膜２５と同じクロムを主成分とする材料（Ｃｒ，ＣｒＮ，ＣｒＯ，ＣｒＣ，ＣｒＯＮなど）を用いるのが好適である。

上記修正膜１０は、遮光性は必要ではなく、半透光膜のエッチングの際に残存可能な最小の膜厚があれば良い。従って、遮光性は遮光膜より低くて良い。また後で半透光部領域上の遮光膜をエッチングにより除去するときに、該欠陥修正部分の痕跡が残ることを避けるためには、遮光膜のエッチング終了時に確実に抜けるように、遮光膜同等又はそれより薄い膜とすることが好ましい。いずれにしても、上記遮光膜２５のエッチング環境において遮光膜２５よりエッチング時間が長くならないような膜厚に形成することが好ましい。また、上記修正膜１０の形成手段は特に限定されるわけではないが、局所的な膜形成に有効な例えばレーザーＣＶＤ法を用いて形成することが好ましい。

なお、上記白欠陥１２のように透光部と隣接する半透光部領域上に生じた白欠陥の場合には、２度目の描画時のアライメントずれを考慮して、上記修正膜１０を若干のマージンを設けて大きめ（幅広）に形成してもよい。その結果、最終的に半透光部となる半透光膜２６が設計値よりも大きめ（幅広）に形成されても、後でレーザー照射等によって不要な膜部分を除去することが可能である。

次に、上記白欠陥部分に修正膜１０を形成した遮光膜パターンをマスクとして下層の半透光膜２６をエッチングすることにより、透光部領域の透明基板２４を露出させて透光部を形成する（図２（ｆ）、図３（ｆ）参照）。上記修正膜１０は、半透光膜２６のエッチング環境に対しては耐性を有するため、上記遮光膜に生じた白欠陥部分１１，１２は修正膜１０によって保護され、遮光膜の白欠陥がそのまま下層の半透光膜の白欠陥となるのを防止できる。

次に、基板の全面に再び上記と同じレジスト膜を形成し、２度目の描画を行い、描画後に現像を行うことにより、製造されるマスクの半透光部以外の領域にレジストパターン４１を形成する（図２（ｇ）参照）。

次いで、上記レジストパターン４１をマスクとして、露出した半透光部領域の遮光膜２５をエッチングすることにより、遮光部及び半透光部を形成する（図２（ｈ）参照）。上記修正膜１０は、上記遮光膜２５のエッチング環境ではエッチング可能であるため、かかる半透光部領域の遮光膜２５をエッチングする段階で一緒に除去される。

そして、残存するレジストパターン４１を除去する（図２（ｉ）参照）。上述の白欠陥１２のように透光部と隣接する半透光部領域上の遮光膜に生じた白欠陥に対して上記修正膜１０を大きめ（幅広）に形成した場合、半透光部となる半透光膜２６が設計値よりも大きめ（幅広）に形成されても、必要に応じて（かかる半透光部の光透過率に影響を与える場合）レーザー照射等によって不要な膜部分２６ａを除去することが可能である。
こうして、最終的に、透明基板２４上に、半透光膜２６によりなる半透光部２３、半透光膜２６と遮光膜２５の積層膜によりなる遮光部２１、及び透明基板２４が露出した透光部２２を形成したグレートーンマスク２０が得られる（図２（ｊ）参照）。

また、図３のパターン形状において、最終的に遮光部となる領域に発生した前記白欠陥１３については、白欠陥１１ａと１１ｂを修正膜１０で修正する図３（ｅ）の工程であわせて修正を行ってもよい。但し、白欠陥１３領域は最終的に遮光部となるため、必要な遮光性が得られるような膜厚で修正膜１０ａを形成する。また、図３（ｊ）に示すように、遮光部の上記白欠陥１３についてはこの段階では修正は行わなずに、たとえば上記半透光部領域の遮光膜をエッチングする工程で新たに生じた白欠陥１４（図３（ｉ））と一緒に、いずれも最終的に遮光部となるため、遮光膜と同じ素材を用いた修正膜１０ｂ，１０ｃをレーザーＣＶＤ法などにより付着させて修正を行ってもよい。最終的に遮光部となる領域は最初に修正を行っても再修正の必要性が生じる場合もあるため、最後にまとめて一度に修正を行うことが好ましい。

そして、以上のような本実施の形態によって得られた、半透光部の白欠陥の発生が抑制されたグレートーンマスク２０を用いて被転写体３０（図１参照）へのパターン転写を行うと、被転写体３０上には、パターン欠陥のない良好な転写パターンが精度良く転写される。

以上説明した本実施の形態によれば、以下のような効果が得られる。
すなわち、透明基板上に半透光膜と遮光膜を順に形成したフォトマスクブランクを用いて、所定のパターニングを施すことにより、遮光部と透光部と半透光部とを有するグレートーンマスクを製造する場合に、１度目のパターニング終了後の上層の遮光膜パターンに発生した白欠陥を欠陥検査により特定し、そのうちの少なくとも最終的に半透光部となる領域の白欠陥についてはこの段階で所定の修正膜を埋めて保護しておくことにより、次の上記遮光膜パターンをマスクとする半透光膜のエッチング工程では上記白欠陥部分に対応する半透光膜はエッチングされないため、遮光膜の白欠陥がそのまま下層の半透光膜の白欠陥となるのを防止できる。つまり、上層の遮光膜に生じた白欠陥に起因する下層の半透光膜の白欠陥の発生を防止できる。その結果グレートーンマスク等のフォトマスクにおける半透光部の白欠陥の発生を低減することが可能になる。

グレートーンマスク等のフォトマスクを用いたパターン転写方法を説明するための断面図である。 本発明による欠陥修正方法を含むフォトマスクの製造工程を工程順に示す断面図である。 本発明による欠陥修正方法を説明するための工程順に示す平面図である。 従来のグレートーンマスクの製造工程を工程順に示す断面図である。 従来の欠陥修正方法を説明するための工程順に示す平面図である。

符号の説明

１０ 修正膜
２０ グレートーンマスク
２１ 遮光部
２２ 透光部
２３ 半透光部
２４ 透明基板
２５ 遮光膜
２６ 半透光膜
３０ 被転写体
３３ レジストパターン

Claims (9)

1. 透明基板上に半透光膜と遮光膜を成膜し、所定のパターニングを施すことにより形成された遮光部と、透光部と、マスク使用時に用いられる露光光の透過量を所定量低減する半透光部とからなるマスクパターンを有し、被転写体上に膜厚が段階的または連続的に異なるレジストパターンを形成するためのフォトマスクの欠陥修正方法であって、
   前記フォトマスクは、前記遮光膜上に第１レジストパターンを形成する工程と、次に該第１レジストパターンをマスクとして、露出した透光部領域の遮光膜をエッチングして遮光膜パターンを形成する工程と、続いて該遮光膜パターンをマスクとして半透光膜をエッチングする工程と、次に第２レジストパターンを形成する工程と、次いで該第２レジストパターンをマスクとして、露出した半透光部領域の遮光膜をエッチングする工程を実施することにより製造され、
   前記第１レジストパターンをマスクとして遮光膜パターンを形成する工程終了後に、欠陥検査を行い、少なくとも最終的に半透光部となる領域に生じた遮光膜の白欠陥部分に、前記半透光膜のエッチング環境に対しては耐性があり、かつ前記遮光膜のエッチング環境ではエッチング可能な素材からなる修正膜を形成することを特徴とするフォトマスクの欠陥修正方法。
2. 前記修正膜は、前記遮光膜のエッチング環境において前記遮光膜よりエッチング時間が長くならないような素材及び膜厚に形成することを特徴とする請求項１に記載のフォトマスクの欠陥修正方法。
3. 最終的に半透光部となる領域に生じた遮光膜の白欠陥部分に、前記修正膜を形成する際、最終的に遮光部となる領域に生じた遮光膜の白欠陥部分に、修正膜を形成しないことを特徴とする請求項1又は２に記載のフォトマスクの欠陥修正方法。
4. 前記修正膜は、前記遮光膜と同じ素材で形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のフォトマスクの欠陥修正方法。
5. 前記修正膜は、前記遮光膜より遮光性が低いことを特徴とする請求項４に記載のフォトマスクの欠陥修正方法。
6. 前記半透光膜は金属シリサイド化合物を主成分とする材料で形成され、前記遮光膜及び前記修正膜はいずれもクロムを主成分とする材料で形成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のフォトマスクの欠陥修正方法。
7. 前記修正膜は、レーザーＣＶＤ法により形成することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のフォトマスクの欠陥修正方法。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載のフォトマスクの欠陥修正方法による欠陥修正工程を含むことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
9. 請求項８に記載の製造方法によるフォトマスクを用いて所定の波長の露光光を被転写体に露光し、被転写体上に膜厚が段階的または連続的に異なるレジストパターンを形成することを特徴とするパターン転写方法。
   

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