JP2019109499A - Pattern drawing method, method for manufacturing photomask, photomask, and method for manufacturing display device - Google Patents

Pattern drawing method, method for manufacturing photomask, photomask, and method for manufacturing display device Download PDF

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Abstract

To reduce variation of a pattern CD and obtain a stable yield and production efficiency when an electronic device (for example, display device) that is a final product is manufactured.SOLUTION: A pattern drawing method includes: a correction step of correcting design pattern data according to a predetermined correction value so that CD of a hole/dot pattern obtained on a transferred body becomes a target value by exposing a photomask with light to obtain corrected pattern data; and a drawing step of applying the corrected pattern data to perform drawing with the use of a drawing device, in which the drawing device is performed by a driving method such that CD control accuracy is different in an X direction and a Y direction perpendicular to the X direction in a plane parallel to a photomask substrate surface, and the correction step of subjecting the design pattern data to correction that changes the CD of the hole/dot pattern in a direction with high CD control accuracy in the X direction and the Y direction to obtain the corrected pattern data.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

電子デバイスを製造するためのフォトマスクであって、特に、液晶表示パネル(LCD)や、有機ELディスプレイ(OLED)などに代表される、表示装置を製造するためのフォトマスクに、有用に適用可能なフォトマスクの製造方法、及び、該製造方法において用いるパターン描画方法に関する。   A photomask for manufacturing an electronic device, which is particularly applicable to a photomask for manufacturing a display device represented by a liquid crystal display panel (LCD), an organic EL display (OLED) or the like The present invention relates to a method of manufacturing a photomask, and a pattern drawing method used in the manufacturing method.

特許文献1(以降、文献1)には、フォトマスク製造時に、現像段階で生じるパターン線幅変化を補正して露光する方法が記載されている。これによると、所定の線幅を有するテストパターンによりフォトマスク基板上に測定パターンを形成する段階と、フォトマスク基板上の領域をメッシュに分割し、各メッシュに対して前記測定パターンの線幅を測定し、前記測定された線幅と前記テストパターンの線幅との差であるパターン線幅変化量ΔCDを決定する段階と、任意に定められた基準メッシュからの距離がrであるメッシュでの前記測定されたパターン線幅変化量ΔCD(r)の前記距離rに対する分布を示すグラフを作成する段階と、前記基準メッシュからの距離がxであるフォトマスク基板上の任意の地点でのパターン線幅変化量ΔCD(x)を前記グラフから予測する段階と、前記フォトマスク基板上の各地点に対し、前記予測されたパターン線幅変化量ΔCD(x)が負である領域のパターン線幅は広がり、前記予測されたパターン線幅変化量ΔCD(x)が正である領域のパターン線幅は狭まるべくパターン線幅データを補正する段階と、前記フォトマスク基板上の各地点に対して補正されたパターン線幅データを露光装備に適用する段階とを含む。   Patent Document 1 (hereinafter referred to as Document 1) describes a method of performing exposure by correcting a pattern line width change generated in a development stage at the time of manufacturing a photomask. According to this, the step of forming the measurement pattern on the photomask substrate by the test pattern having the predetermined line width, the region on the photomask substrate is divided into meshes, and the line width of the measurement pattern is determined for each mesh. Measuring and determining a pattern line width variation amount ΔCD which is a difference between the measured line width and the line width of the test pattern, and for a mesh having a distance r from an arbitrarily defined reference mesh Creating a graph showing a distribution of the measured pattern line width variation ΔCD (r) with respect to the distance r; and a pattern line at an arbitrary point on the photomask substrate where the distance from the reference mesh is x Predicting the width change amount ΔCD (x) from the graph, and for each point on the photomask substrate, the predicted pattern line width change amount ΔCD (x) Correcting the pattern line width data so as to narrow the pattern line width of the area where the predicted pattern line width variation amount ΔCD (x) is positive; and on the photomask substrate Applying the corrected pattern line width data to each point of the exposure equipment.

特開2003−107665号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-107665

文献1によると、半導体装置製造用のフォトマスクを製造する際、現像段階で生じる線幅変化を補償して均一度を向上させることができるとしている。   According to Document 1, when manufacturing a photomask for manufacturing a semiconductor device, it is possible to compensate for the change in line width generated at the development stage to improve the uniformity.

但し、発明者の検討によると、フォトマスク製造時に現像段階で生じるパターンの線幅変化以外にも、パターン線幅(すなわちCD)を変動させる要因がある。例えば、フォトマスク製造の過程で、描画装置に起因して生じるCDエラーもあり、又は、フォトマスクを用いて、被転写体上にパターンを露光する段階や、露光後のパターンの現像など、様々な段階で、CD変化が生じる要因がある。このため、文献1の方法のみでは、フォトマスクの露光によって、優れたデバイス(表示装置等)を得ることは容易でない。   However, according to the inventor's investigation, there are factors that cause the pattern line width (that is, CD) to fluctuate in addition to the line width change of the pattern that occurs in the development stage at the time of photomask manufacturing. For example, in the process of manufacturing a photomask, there is also a CD error caused by a drawing apparatus, or various steps such as exposing a pattern on a transfer target using a photomask, developing a pattern after exposure, etc. In the early stage, there are factors that cause CD change. For this reason, it is not easy to obtain an excellent device (such as a display device) by the exposure of the photomask only by the method of Document 1.

そこで、本発明は、最終製品である電子デバイス(例えば表示装置)を製造する際に、パターンCDの変動を低減し、安定した歩留や生産効率を得ることを課題として、本発明を完成した。   Therefore, the present invention has completed the present invention with the object of reducing fluctuation of the pattern CD and obtaining stable yield and production efficiency when manufacturing an electronic device (for example, display device) which is a final product. .

(第1の態様)
本発明の第1の態様は、
所定の設計パターンデータにもとづき、フォトマスク基板上に描画を行うことによって、ホール/ドットパターンを含む転写用パターンを備えたフォトマスクとするための、パターン描画方法であって、
前記フォトマスクを露光することによって被転写体上に得られるホール/ドットパターンのCDが目標値となるように、予め求めた補正値に従って、前記設計パターンデータを補正して、補正パターンデータを得る補正工程と、
前記補正パターンデータを適用し、描画装置を用いて描画を行う描画工程と、を含み、
前記描画装置は、前記フォトマスク基板面と平行な面内において、X方向、及び前記X方向に垂直なY方向に対して、CD制御精度が異なる駆動方式によるものであり、
前記補正工程では、設計パターンデータに対し、前記ホール/ドットパターンのCDについて、X方向及びY方向のうち、CD制御精度の高い方向のCDを変更する補正を施すことによって、補正パターンデータを得ることを特徴とする、パターン描画方法である。
(第2の態様)
本発明の第2の態様は、
前記補正工程では、被転写体上に得られるホール/ドットパターンのCDが目標値に等しくなる、前記転写用パターンのホール/ドットパターンの目標面積を求め、
前記転写用パターンのホール/ドットパターンの目標面積に基づき、前記設計パターンデータに対し、前記ホール/ドットパターンのCDについて、X方向及びY方向のうち、CD制御精度の高い方向のCDを変更する補正を施すことによって、補正パターンデータを得ることを特徴とする、上記第1の態様に記載のパターン描画方法である。
(第3の態様)
本発明の第3の態様は、
所定の設計パターンデータにもとづき、フォトマスク基板上に描画を行うことによって、ホール/ドットパターンを含む転写用パターンを備えたフォトマスクとするための、パターン描画方法であって、
前記フォトマスクを露光することによって被転写体上に得られるホール/ドットパターンの面積が目標値に等しくなるように、予め求めた補正値に従って、前記設計パターンデータを補正して、補正パターンデータを得る補正工程と、
前記補正パターンデータを適用し、描画装置を用いて描画を行う描画工程と、を含み、
前記描画装置は、前記フォトマスク基板面と平行な面内において、X方向、及び前記X方向に垂直なY方向に対して、CD制御精度が異なる駆動方式によるものであり、
前記補正工程では、設計パターンデータに対し、前記ホール/ドットパターンのCDについて、X方向及びY方向のうち、CD制御精度の高い方向のCDを変更する補正を施すことによって、補正パターンデータを得ることを特徴とする、パターン描画方法である。
(第4の態様)
本発明の第4の態様は、
前記補正工程は、前記被転写体上のホール/ドットパターンの目標面積を求め、
前記被転写体上のホール/ドットパターンの目標面積に基づいて、前記転写用パターンのホール/ドットパターンの目標面積を求め、
前記転写用パターンのホール/ドットパターンの目標面積に基づき、前記設計パターンデータに対し、前記ホール/ドットパターンのCDについて、X方向及びY方向のうち、CD制御精度の高い方向のCDを変更する補正を施すことによって、補正パターンデータを得ることを特徴とする、上記第3の態様に記載のパターン描画方法である。
(第5の態様)
本発明の第5の態様は、
前記描画装置は、レーザビームを用いて描画を行なう、レーザ描画装置であることを特徴とする、上記第1〜第4のいずれかの態様に記載の描画方法である。
(第6の態様)
本発明の第6の態様は、
前記転写用パターンにおけるホール/ドットパターンのX−CD及びY−CDは、前記フォトマスクを露光する露光装置の解像限界寸法未満であることを特徴とする、上記第1〜第5のいずれかの態様に記載のパターン描画方法である。
(第7の態様)
本発明の第7の態様は、
前記転写用パターンにおけるホール/ドットパターンのX−CD及びY−CDは、3μm未満であることを特徴とする、上記第1〜第5のいずれかの態様に記載のパターン描画方法である。
(第8の態様)
本発明の第8の態様は、
前記描画装置は、レーザビームが、X方向に一定の送り幅で送り出し動作をした後、Y方向に一定幅の照射動作を行い、これらの動作を交互に繰り返すことによって、フォトマスク基板上に描画を行なうことを特徴とする、上記第1〜第7のいずれかの態様に記載のパターン描画方法である。
(第9の態様)
本発明の第9の態様は、
前記補正工程は、前記設計パターンデータに含まれる、ホール/ドットパターンの面積と、前記フォトマスク基板上のホール/ドットパターンの面積が等しくなるように求めたCD補正値を、前記設計パターンデータのCDに置換して、補正パターンデータを得ることを特徴とする、上記第1〜第8のいずれかの態様に記載のパターン描画方法である。
(第10の態様)
本発明の第10の態様は、
前記補正工程に先立ち、前記描画装置を用いてパターン描画を行った予備マスクを得る工程と、
前記予備マスクのX−CD及びY−CDにより、前記補正値を把握する、補正値把握工程を有する、上記第1〜第9のいずれかの態様に記載のパターン描画方法である。
(第11の態様)
本発明の第11の態様は、上記第1〜第10のいずれかの態様に記載の描画方法を含む、フォトマスクの製造方法である。
(第12の態様)
本発明の第12の態様は、
複数のホール/ドットパターンを含む転写用パターンを備えたフォトマスクであって、
前記転写用パターンにおける複数のホール/ドットパターンは、X−CD及びY−CDが、3μm未満であり、
前記転写用パターンにおける複数のホール/ドットパターンは、互いにX−CDが異なり、かつ、互いに面積の等しい四角形状をもつ、ホール/ドットパターン群を含むことを特徴とする、フォトマスクである。
(第13の態様)
本発明の第13の態様は、
第12の態様に記載の製造方法によるフォトマスクを用意する工程と、
光学系のNAが0.08〜0.20の露光装置を用いて、前記転写用パターンを被転写体上に転写することを含む、表示装置の製造方法である。
(第14の態様)
本発明の第14の態様は、
所定の設計パターンデータにもとづいて形成されたフォトマスクを露光することにより、フォトマスクの転写用パターンを被転写体上に転写することを含む、表示装置の製造方法において、
前記フォトマスクを露光することによって被転写体上に得られるホール/ドットパターンのCDが目標値となるように、予め求めた補正値に従って、前記設計パターンデータを補正して、補正パターンデータを得る補正工程と、
前記補正パターンデータを適用し、フォトマスク基板に対して描画装置を用いて描画を行う描画工程と、
前記フォトマスク基板に現像及びエッチングを施して、前記転写用パターンを備えたフォトマスクを形成する工程と、
前記フォトマスクを露光装置により露光して、被転写体上にホール/ドットパターンを形成する工程を含み、
前記転写用パターンにおけるホール/ドットパターンのX−CD及びY−CDは、3μm未満であり、
前記補正工程では、前記設計パターンデータにおける、前記ホール/ドットパターンのCDについて、X方向及びY方向のうち、前記描画装置のCD制御精度の高い方向のCDを変更する補正を施すことによって、補正パターンデータを得ることを特徴とする、表示装置の製造方法である。
(第15の態様)
本発明の第15の態様は、
前記補正工程に先立ち、前記描画装置を用いて描画を行った予備転写用パターンを備える予備マスクを得る工程と、
前記予備マスクを用いて、前記露光装置により露光して、被転写体上に形成された前記ホール/ドットパターンのCDにより、前記補正値を把握する、補正値把握工程を有する、第14の態様に記載の表示装置の製造方法である。
(第16の態様)
本発明の第16の態様は、
所定の設計パターンデータにもとづいて形成されたフォトマスクを露光することにより、フォトマスクの転写用パターンを被転写体上に転写することを含む、表示装置の製造方法において、
前記フォトマスクを露光することによって被転写体上に得られるホール/ドットパターンの面積が目標値に等しくなるように、予め求めた補正値に従って、前記設計パターンデータを補正して、補正パターンデータを得る補正工程と、
前記補正パターンデータを適用し、フォトマスク基板に対して描画装置を用いて描画を行う描画工程と、
前記フォトマスク基板に現像及びエッチングを施して、前記転写用パターンを備えたフォトマスクを形成する工程と、
前記フォトマスクを露光装置により露光して、被転写体上にホール/ドットパターンを形成する工程を含み、
前記転写用パターンにおけるホール/ドットパターンのX−CD及びY−CDは、3μm未満であり、
前記補正工程では、前記設計パターンデータにおける、前記ホール/ドットパターンのCDについて、X方向及びY方向のうち、前記描画装置のCD制御精度の高い方向のCDを変更する補正を施すことによって、補正パターンデータを得ることを特徴とする、表示装置の製造方法である。
(First aspect)
The first aspect of the present invention is
A pattern drawing method for forming a photomask provided with a transfer pattern including a hole / dot pattern by drawing on a photomask substrate based on predetermined design pattern data,
The design pattern data is corrected to obtain correction pattern data according to the correction value obtained in advance so that the CD of the hole / dot pattern obtained on the transfer target by exposing the photomask becomes a target value. A correction process,
Applying the correction pattern data, and performing drawing using a drawing apparatus;
The drawing apparatus is based on a driving method in which the CD control accuracy is different in an X direction and a Y direction perpendicular to the X direction in a plane parallel to the photomask substrate surface.
In the correction step, correction pattern data is obtained by performing correction on the design pattern data to change the CD in the direction with high CD control accuracy in the X direction and the Y direction with respect to the CD of the hole / dot pattern. It is a pattern drawing method characterized in that.
(Second aspect)
The second aspect of the present invention is
In the correction step, a target area of the hole / dot pattern of the transfer pattern is determined such that the CD of the hole / dot pattern obtained on the transfer target is equal to a target value.
Based on the target area of the hole / dot pattern of the transfer pattern, the CD in the X direction and the Y direction of the hole / dot pattern is changed with respect to the CD of the hole / dot pattern with respect to the design pattern data. The pattern drawing method according to the first aspect is characterized in that correction pattern data is obtained by performing correction.
(Third aspect)
The third aspect of the present invention is
A pattern drawing method for forming a photomask provided with a transfer pattern including a hole / dot pattern by drawing on a photomask substrate based on predetermined design pattern data,
The design pattern data is corrected according to the correction value obtained in advance so that the area of the hole / dot pattern obtained on the transfer target by exposing the photomask becomes equal to the target value. The correction process to be obtained,
Applying the correction pattern data, and performing drawing using a drawing apparatus;
The drawing apparatus is based on a driving method in which the CD control accuracy is different in an X direction and a Y direction perpendicular to the X direction in a plane parallel to the photomask substrate surface.
In the correction step, correction pattern data is obtained by performing correction on the design pattern data to change the CD in the direction with high CD control accuracy in the X direction and the Y direction with respect to the CD of the hole / dot pattern. It is a pattern drawing method characterized in that.
(Fourth aspect)
The fourth aspect of the present invention is
In the correction step, a target area of the hole / dot pattern on the transfer target is obtained.
The target area of the hole / dot pattern of the transfer pattern is determined based on the target area of the hole / dot pattern on the transfer target body,
Based on the target area of the hole / dot pattern of the transfer pattern, the CD in the X direction and the Y direction of the hole / dot pattern is changed with respect to the CD of the hole / dot pattern with respect to the design pattern data. The pattern drawing method according to the third aspect is characterized in that correction pattern data is obtained by performing correction.
(Fifth aspect)
The fifth aspect of the present invention is
The drawing apparatus is a laser drawing apparatus for drawing using a laser beam, which is the drawing method according to any one of the first to fourth aspects.
(Sixth aspect)
The sixth aspect of the present invention is
Any one of the above first to fifth features, wherein X-CD and Y-CD of the hole / dot pattern in the transfer pattern are less than the resolution limit dimension of the exposure apparatus that exposes the photomask. The pattern drawing method according to the aspect of
(Seventh aspect)
The seventh aspect of the present invention is
In the pattern drawing method according to any one of the first to fifth aspects, X-CD and Y-CD of a hole / dot pattern in the transfer pattern are less than 3 μm.
(Eighth aspect)
The eighth aspect of the present invention is
In the drawing apparatus, after the laser beam performs a delivery operation with a constant feed width in the X direction, an irradiation operation with a given width in the Y direction is performed, and these operations are alternately repeated to draw on the photomask substrate. It is a pattern drawing method as described in any one of the said 1st-7th aspects characterized by performing.
(Ninth aspect)
The ninth aspect of the present invention is
In the correction process, a CD correction value obtained so that the area of the hole / dot pattern and the area of the hole / dot pattern on the photomask substrate included in the design pattern data are equal to that of the design pattern data The pattern drawing method according to any one of the first to eighth aspects, wherein correction pattern data is obtained by substituting CD.
(Tenth aspect)
The tenth aspect of the present invention is
Prior to the correcting step, obtaining a preliminary mask on which a pattern is drawn using the drawing device;
It is the pattern drawing method as described in any one of the said 1st-9th modes which have a correction value grasping | ascertaining process which grasp | ascertains the said correction value by X-CD and Y-CD of the said preliminary mask.
(Eleventh aspect)
An eleventh aspect of the present invention is a method of manufacturing a photomask, including the drawing method according to any of the first to tenth aspects.
(Twelfth aspect)
The twelfth aspect of the present invention is
A photomask provided with a transfer pattern including a plurality of hole / dot patterns, wherein
The plurality of hole / dot patterns in the transfer pattern have X-CD and Y-CD less than 3 μm,
The plurality of hole / dot patterns in the transfer pattern is a photomask characterized in that it includes a hole / dot pattern group having X-CDs different from one another and having a square shape having the same area as one another.
(13th aspect)
The thirteenth aspect of the present invention is
Providing a photomask according to the manufacturing method according to the twelfth aspect;
It is a manufacturing method of a display including transferring the pattern for transfer on a receiving object using an exposure apparatus whose NA of an optical system is 0.08 to 0.20.
(Fourteenth aspect)
A fourteenth aspect of the present invention is
A method of manufacturing a display device, comprising transferring a transfer pattern of a photomask onto a transfer target by exposing a photomask formed based on predetermined design pattern data.
The design pattern data is corrected to obtain correction pattern data according to the correction value obtained in advance so that the CD of the hole / dot pattern obtained on the transfer target by exposing the photomask becomes a target value. A correction process,
A drawing process of applying the correction pattern data and drawing on a photomask substrate using a drawing apparatus;
Developing and etching the photomask substrate to form a photomask provided with the transfer pattern;
Exposing the photomask with an exposure device to form a hole / dot pattern on a transfer target,
The hole / dot pattern X-CD and Y-CD in the transfer pattern is less than 3 μm,
In the correction step, correction is performed by changing the CD of the hole / dot pattern in the design pattern data in the direction in which the CD control accuracy of the drawing device is high among the X direction and Y direction. It is a manufacturing method of a display characterized by obtaining pattern data.
(Fifteenth aspect)
According to a fifteenth aspect of the present invention,
Prior to the correcting step, obtaining a preliminary mask provided with a preliminary transfer pattern drawn using the drawing apparatus;
A fourteenth aspect having a correction value grasping step of grasping the correction value by the CD of the hole / dot pattern formed on the transfer object by exposing by the exposure device using the preliminary mask It is a manufacturing method of a display given in a.
(The sixteenth aspect)
The sixteenth aspect of the present invention is
A method of manufacturing a display device, comprising transferring a transfer pattern of a photomask onto a transfer target by exposing a photomask formed based on predetermined design pattern data.
The design pattern data is corrected according to the correction value obtained in advance so that the area of the hole / dot pattern obtained on the transfer target by exposing the photomask becomes equal to the target value. The correction process to be obtained,
A drawing process of applying the correction pattern data and drawing on a photomask substrate using a drawing apparatus;
Developing and etching the photomask substrate to form a photomask provided with the transfer pattern;
Exposing the photomask with an exposure device to form a hole / dot pattern on a transfer target,
The hole / dot pattern X-CD and Y-CD in the transfer pattern is less than 3 μm,
In the correction step, correction is performed by changing the CD of the hole / dot pattern in the design pattern data in the direction in which the CD control accuracy of the drawing device is high among the X direction and Y direction. It is a manufacturing method of a display characterized by obtaining pattern data.

本発明を適用することにより、フォトマスクの描画に用いる、設計パターンデータの補正が的確に行なわれ、補正されたフォトマスクを露光することによって、被転写体(すなわちデバイスを製造するための被加工体)上に得られる転写像のCD精度が向上する。   By applying the present invention, correction of design pattern data used for drawing a photomask is properly performed, and a substrate to be transferred (that is, a process for manufacturing a device) is exposed by exposing the corrected photomask. CD accuracy of the transferred image obtained on the body) is improved.

図1(a)は、ホールパターンを有するバイナリマスクの平面概略図であり、図1(b)及び(c)は、正方形のホールパターンの設計寸法に対する、マスク上のCDエラーを、X方向、及びそれと垂直なY方向のCDについて測定し、プロットしたものを示す図である。FIG. 1 (a) is a schematic plan view of a binary mask having a hole pattern, and FIGS. 1 (b) and 1 (c) show the CD error on the mask in the X direction with respect to the design dimension of the square hole pattern. It is a figure which measured and plotted about CD of the Y direction perpendicular | vertical to it and it. 図2は、レーザ描画装置のビームの送り動作を模式的に示す図である。FIG. 2 is a view schematically showing the beam feeding operation of the laser drawing apparatus. 図3は、Y方向におけるパターンのCD制御の様子を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a state of CD control of a pattern in the Y direction. 図4は、X方向におけるパターンのCD制御の様子を示す図である。FIG. 4 is a view showing a state of CD control of a pattern in the X direction. 図5は、シミュレーションの対象とした、マスクパターンを示す図である。FIG. 5 is a view showing a mask pattern to be simulated. 図6は、図5に示すマスクパターンを露光したとき、被転写体上に形成される空間像であって、図5の各パターンに示す破線に対応する位置で仮想的に切断した、被転写体上の空間像である。6 is a space image formed on the transfer target when the mask pattern shown in FIG. 5 is exposed, which is virtually cut at a position corresponding to a broken line shown in each pattern of FIG. It is a space image on the body. 図7は、各サイズのホールパターンに対し、X−CD、Y−CDを変化させた際の、転写像におけるX−CDの変動量を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the amount of fluctuation of X-CD in a transferred image when X-CD and Y-CD are changed with respect to a hole pattern of each size. 図8は、光学シミュレーションの結果を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the results of optical simulation.

現在、表示装置の分野においては、画素の微細化、高集積化の要望が強く、また、より明るく、かつ省電力であるとともに、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, in the field of display devices, there is a strong demand for finer pixels and higher integration of pixels, and it is desired to improve display performance such as high-speed display and wide viewing angle while being brighter and saving power. .

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(CD)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3μm未満の微細なホールパターンが必要となり、これを安定して効率よく形成する技術が求められている。   For example, in the case of thin film transistors ("TFTs") used in the above display device, the contact holes formed in the interlayer insulating film among the plurality of patterns constituting the TFT can surely be patterns of the upper layer and the lower layer. The correct operation can not be guaranteed without the function of connecting the On the other hand, for example, in order to increase the aperture ratio of the liquid crystal display as much as possible to make it a bright, power-saving display, it is required that the diameter (CD) of the contact hole be sufficiently small. With the demand for densification, it is also desired to miniaturize the hole pattern diameter (for example, less than 3 μm). For example, a fine hole pattern having a diameter of 0.8 μm or more and less than 3 μm is required, and a technique for stably and efficiently forming the same is required.

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超)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)を使用するようになった。フォトマスク製造のための描画装置にも、EB(電子ビーム)描画装置が採用されるようになった。   By the way, in the field of photomasks for manufacturing semiconductor devices (LSI), in which the degree of integration is high and the miniaturization of patterns is remarkably advanced as compared with display devices, in order to obtain high resolution, high openings are provided in exposure devices. The optical system of several NA (for example, more than 0.2) is applied, and the shortening of the wavelength of exposure light has been promoted. As a result, in this field, KrF and ArF excimer lasers (248 nm and 193 nm single wavelengths, respectively) have been used. An EB (electron beam) drawing apparatus has also been adopted as a drawing apparatus for manufacturing a photomask.

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、0.08〜0.2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)のフォトマスク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 field of lithography for display device manufacturing, it has not been common for the above-described method to be applied to improve resolution. For example, the NA (numerical aperture) of the optical system of the exposure apparatus used in this field is about 0.08 to 0.2. In addition, i-line, h-line, or g-line are frequently used as exposure light sources, and a broad wavelength light source mainly including these is used to make a photomask with a large area (for example, a square with a side of 300 to 2000 mm). There is a strong tendency to focus on production efficiency and cost by obtaining the amount of light for irradiation.

この状況下、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、技術的な困難があり、また大きな投資が必要になる。また、露光波長の変更(例えば半導体装置製造におけるように、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。
表示装置製造用の露光装置は、解像可能なパターン(例えばホールパターン)の限界寸法が、3μm程度である場合が多いが、表示装置製造用のフォトマスクとしては、これに近い寸法、或いはこれを下回る、3μm未満のCDをもつホール/ドットパターンを要求される場合が生じている。従って、露光装置が保証しない微細CDであっても、精緻に転写する方法が求められる。
Under these circumstances, also in the manufacture of display devices, as described above, the demand for finer patterns has become higher. Here, there are some problems in applying the technology for manufacturing a semiconductor device as it is to manufacturing a display device. For example, conversion to a high resolution exposure apparatus having a high NA (numerical aperture) has technical difficulties and requires a large investment. In addition, when the exposure wavelength is changed (for example, a short wavelength such as ArF excimer laser is used at a single wavelength as in the semiconductor device manufacture), the production efficiency decreases if it is applied to a display device having a large area. Besides, it is inconvenient in that it also requires a considerable investment. That is, it is a problem of the photomask for display device manufacturing that the cost and efficiency which are the existing merits can not be lost while pursuing the miniaturization of the pattern which is not in the past.
Exposure devices for manufacturing display devices often have a limit dimension of a resolvable pattern (for example, a hole pattern) of about 3 μm. However, as a photomask for manufacturing display devices, the size is close to this, or this There are cases where a hole / dot pattern with a CD less than 3 μm is required. Therefore, there is a need for a method of finely transferring even a fine CD which the exposure apparatus does not guarantee.

[CD補正の必要性]
表示装置を製造するに当たり、CD(Critical Dimension、以下パターン幅の意味で使う)の小さいホールパターンやドットパターンを所望のサイズで安定して形成することが強く求められる。一方、フォトマスクを露光することによって、被転写体(表示パネル基板など)上に形成されるこれらのパターンの寸法が設計どおりにならず、変動する要因はいくつか存在する。
[Necessity of CD correction]
In manufacturing a display device, it is strongly required to stably form a hole pattern or a dot pattern having a small CD (Critical Dimension, hereinafter referred to as a pattern width) in a desired size. On the other hand, by exposing the photomask, the dimensions of these patterns formed on a transfer target (such as a display panel substrate) do not become as designed, and there are several factors that cause variations.

例えば、フォトマスクの製造工程において、フォトマスクが備えるホールパターン又はドットパターンのCDが、設計値からずれる場合がある。   For example, in the photomask manufacturing process, the hole pattern or dot pattern CD included in the photomask may deviate from the design value.

以下、主としてホールパターンを形成する場合を例として説明するが、本発明はホールパターンのみならずドットパターンにも適用できる。これに関連し、本願では「ホールパターン又はドットパターン」を簡略化して、「ホール/ドットパターン」とも表記する。   Hereinafter, although the case where a hole pattern is mainly formed will be described as an example, the present invention can be applied not only to a hole pattern but also to a dot pattern. Related to this, in the present application, the “hole pattern or dot pattern” is simplified and also referred to as “hole / dot pattern”.

フォトマスクの製造においては、まず、得ようとするデバイス(表示装置等)の設計にもとづき、フォトマスクの設計を行って描画用のパターンデータを作成する(設計パターンデータ)。そして、このデータを使用して、描画装置を用い、フォトマスク基板上に描画を行なう。フォトマスク基板とは、透明基板上に、フォトマスクパターンとするための光学膜(遮光膜など)及びレジスト膜を形成した、フォトマスクブランクであってもよく、又は、積層された光学膜の一部に対してパターニングを行なった後、更なるパターニングを行なうために、光学膜やレジスト膜を形成した、フォトマスク中間体であってもよい。描画を行なったこれらのフォトマスク基板は現像工程に送られる。現像によって形成されたレジストパターンをエッチングマスクとして、光学膜のパターニングを行なうことにより、転写用パターンを備えたフォトマスクが得られる。理想的には、得られたフォトマスクのデザインは、設計パターンデータを忠実に反映したものとなるはずであり、フォトマスク上のパターンCDは、設計パターンデータに示されたとおりになるはずである。   In the manufacture of a photomask, first, based on the design of a device (display device or the like) to be obtained, the photomask is designed to create pattern data for drawing (design pattern data). Then, using this data, drawing is performed on the photomask substrate using a drawing apparatus. The photomask substrate may be a photomask blank in which an optical film (such as a light shielding film) for forming a photomask pattern and a resist film are formed on a transparent substrate, or one of laminated optical films. It may be a photomask intermediate in which an optical film or a resist film is formed to perform further patterning after patterning the part. These drawn photomask substrates are sent to the developing step. By patterning the optical film using the resist pattern formed by development as an etching mask, a photomask provided with a transfer pattern can be obtained. Ideally, the design of the photomask obtained should be a faithful reflection of the design pattern data, and the pattern CD on the photomask should be as shown in the design pattern data .

ところが、扱うパターンの微細化に伴い、得られたフォトマスクのCDを測定すると、設計パターンデータによるCDとのずれが生じることがある。この原因としては、例えば、描画装置が備える、レーザ発振機から分割された複数のレーザビームに出力の個体差がある場合、或いは、レーザヘッドの駆動に生じるわずかな変動など、種々の原因があるが、この中には、再現性をもって同じ傾向で生じるCDエラーが含まれる。   However, with the miniaturization of patterns to be handled, when the CD of the obtained photomask is measured, deviation from the CD due to the design pattern data may occur. There are various causes as this cause, for example, when there are individual differences in output among a plurality of laser beams divided from a laser oscillator, which are provided in a drawing apparatus, or slight variations occur in driving of a laser head. However, this includes CD errors that occur with the same tendency with reproducibility.

こうした場合、予備的に、所定の設計データを使用して描画を行い、予備マスクを作成して、形成された転写用パターンのCD測定を行うことで、CDエラー傾向を把握し、これを反映して、実際に得ようとするフォトマスクの設計パターンデータを補正すれば、設計どおりのフォトマスクが得られると考えられる(ケース1:マスクCD不調の場合)。   In such a case, preliminary drawing is performed using predetermined design data, a preliminary mask is created, and CD measurement of the formed transfer pattern is performed to grasp the tendency of CD errors and reflect the same. Then, if the design pattern data of the photomask to be actually obtained is corrected, it is considered that a photomask as designed can be obtained (Case 1: Case of Mask CD Malfunction).

更に、フォトマスクを用いて、露光装置を用い、被転写体(ディスプレイパネル基板など)上にパターン転写を行なった場合に、得られた転写像に、目標とするCDからのエラーが生じる場合がある。このようなケースは、使用したフォトマスクの備える転写用パターンにおいて、CDエラーが生じていない場合にも、発生する場合がある(ケース2:パネルCD不調の場合)。   Furthermore, when pattern transfer is performed on a transfer target (such as a display panel substrate) using an exposure apparatus using a photomask, there may be a case where an error from the target CD occurs in the obtained transfer image. is there. Such a case may occur even when a CD error does not occur in the transfer pattern provided in the photomask used (Case 2: Case of Panel CD Malfunction).

ケース2の原因として、例えば、露光前に、被転写体上に形成するレジスト膜の膜厚に面内分布が生じている場合や、現像の過程で現像液の供給に面内ばらつきが生じる場合などには、被転写体上の位置によって、同一であるはずのCDにばらつきが生じる場合がある。特に、表示装置用の基板(マザーガラス等)は、サイズが大きく(一辺が1000mm〜3000mm超など)、レジスト塗布装置や現像装置の構造やウェット処理の液流などによって、面内の処理条件が不均一になることが、完全には避けられない。   As a cause of Case 2, for example, when in-plane distribution occurs in the film thickness of the resist film formed on the transfer-receiving material before exposure, or in-plane variation occurs in supply of the developer in the process of development For example, depending on the position on the transfer medium, there may be variations in CDs that should be the same. In particular, the substrate (mother glass etc.) for display devices has a large size (one side is more than 1000 mm to 3000 mm, etc.), and the in-plane processing conditions depend on the structure of the resist coating device and developing device and the liquid flow of wet processing. Unevenness is completely inevitable.

更に、フォトマスクを露光する際に使用する露光装置にも、装置構成上の原因によって、面内の光量分布が生じる場合がある。   Furthermore, in the exposure apparatus used to expose the photomask, the light quantity distribution in the plane may occur due to the apparatus configuration.

上記のような処理条件、露光条件の面内不均一においても、同じ装置を使用する限り、再現性をもって現れるCDエラーに対しては、この傾向を把握し、これを低減するための方策をとることにより、影響を低減することが可能と考えられる。具体的には、これらの面内不均一要因によって生じてしまう、転写像のCD不均一化を、予め、フォトマスクのパターンデータに反映させ、これらの不均一によって生じるCDの増加、減少の傾向を相殺する補正を行なうことが有効であることが推測できる。   Even if the processing conditions described above and the in-plane non-uniformness of the exposure conditions are used, as long as the same apparatus is used, this tendency is grasped for CD errors that appear with reproducibility, and measures are taken to reduce this. It is considered possible to reduce the impact. Specifically, the CD non-uniformity of the transferred image, which is caused by these in-plane non-uniformity factors, is reflected in advance on the pattern data of the photomask, and the tendency of CD increase or decrease caused by the non-uniformity. It can be assumed that it is effective to make a correction to offset the

[CD補正の困難性について]
そこで、例えば、フォトマスク製造過程で、その描画装置に起因するCDエラーを考える。予備的に形成したフォトマスクのCD測定を行ない、このCDが、設計パターンデータによるCDと異なる場合、予め、そのCDエラーを相殺するため、設計パターンデータのCDを補正することができるはずである。例えば、フォトマスクのCD測定による結果に基づき、フォトマスク上のホールパターンのX−CD(X方向のCD)が大きすぎれば、設計パターンデータにおいて、対応するホールパターンのX−CDを減少させる補正を行ない、或いは、Y−CD(Y方向のCD)が小さすぎれば、設計パターンデータにおける、対応するY−CDを、増加させる補正を行なえばよいと考えられる。しかしながら、発明者の検討によると、こうした設計パターンデータの補正は、必ずしも満足な結果が得られない場合を生じさせた。
[On the difficulty of CD correction]
Therefore, for example, in the photomask manufacturing process, CD errors caused by the drawing apparatus are considered. If CD measurement of a preformed photo mask is performed and this CD is different from the CD by the design pattern data, it should be possible to correct the CD of the design pattern data in order to offset the CD error in advance . For example, based on the result of CD measurement of a photomask, if the X-CD (CD in the X direction) of the hole pattern on the photomask is too large, correction that reduces the X-CD of the corresponding hole pattern in the design pattern data If Y-CD (CD in Y direction) is too small, it is considered that correction may be performed to increase the corresponding Y-CD in the design pattern data. However, according to the inventor's study, such correction of design pattern data has resulted in the case where a satisfactory result can not always be obtained.

[描画によるX−CD、Y−CDの制御性の差異]
以下、ホールパターンを転写用パターンとしてもつフォトマスクを例として説明する。フォトマスクのもつホールパターン(ここではマスクホールパターンともいう)は、例えば、被転写体上にコンタクトホールを形成するための転写用パターンとして有用に用いられる。そして、このパターンには、昨今の高精細な表示装置のため、微細化の傾向が著しい。
[Difference in controllability of X-CD and Y-CD by drawing]
Hereinafter, a photomask having a hole pattern as a transfer pattern will be described as an example. The hole pattern (also referred to herein as a mask hole pattern) possessed by the photomask is usefully used, for example, as a transfer pattern for forming a contact hole on a transfer target. And in this pattern, the trend of miniaturization is remarkable because of the recent high definition display device.

一方、微細なCDとしては、例えばフォトマスクの露光に用いる露光装置の解像限界寸法未満の寸法をもつパターンが挙げられる。こうした微細なパターンをもつ表示デバイスが生産されるケースが少なくない現状である。このようなCDをもつパターンになると、フォトマスク製造上にも困難が生じ、フォトマスク上に、設計どおりの正確な寸法をもつパターンを形成しにくい。   On the other hand, as a fine CD, for example, a pattern having a dimension smaller than the resolution limit dimension of an exposure apparatus used for exposing a photomask may be mentioned. There are many cases where display devices having such fine patterns are produced. If a pattern with such a CD is formed, difficulties in the manufacture of a photomask also arise, and it is difficult to form a pattern with the exact dimensions as designed on the photomask.

尚、露光装置の解像限界寸法Rは、以下の式によって定義される。
R=k×(λ/NA)
係数kは、定数であり、ここでは、0.61とする。また、λは、露光に用いる光の波長である。例えば、i線、h線、g線など、複数の波長を含む光(ブロード波長光ともいう)を用いる場合には、平均値(含まれる波長の光強度を勘案した加重平均)を用いる。又は、λは、簡易的には代表波長(例えばi線)とすることができる。また、NAは、露光装置の投影光学系のマスク側の開口数である。
The resolution limit dimension R of the exposure apparatus is defined by the following equation.
R = k × (λ / NA)
The coefficient k is a constant, which is 0.61 here. Also, λ is the wavelength of light used for exposure. For example, in the case of using light including a plurality of wavelengths such as i-line, h-line, and g-line (also referred to as broad wavelength light), an average value (weighted average in consideration of light intensity of the included wavelength) is used. Alternatively, λ can be simply set to the representative wavelength (for example, i-line). Further, NA is the numerical aperture on the mask side of the projection optical system of the exposure apparatus.

このように、フォトマスク製造の過程で、設計どおりの転写用パターン形成しにくい背景としては、パターン微細化の傾向に伴い、パターンを描画する際に使用する描画装置にとっても、CD精度に余裕がなくなってきていることが関係する。   As described above, as the background for which it is difficult to form the transfer pattern as designed in the process of manufacturing the photomask, the CD accuracy for the drawing apparatus used when drawing the pattern has a margin for the CD accuracy along with the tendency of pattern miniaturization. It is related to being gone.

そこで、フォトマスクのもつCD精度につき、検証した。ここでは、被転写体上にホールパターンを形成するため、フォトマスクに、正方形のホールパターン(抜きパターン)を形成しようとする場合、そのCD制御性について、検討した。   Therefore, we verified the CD accuracy of the photomask. Here, in the case where a square hole pattern (punched pattern) is to be formed on a photomask in order to form a hole pattern on a transfer target, its CD controllability was examined.

透明材料からなる基板上に、Cr系の遮光膜を成膜し、更にその表面にポジ型フォトレジスト膜を形成したフォトマスクブランクを用意した。そして、レーザ描画装置を用い、一辺が、設計寸法W1(μm)の正方形のホールパターンを複数描画した。ここでW1は、5.5μmから徐々に小さくし、約1.0μmまで変化させた。   A Cr-based light shielding film was formed on a substrate made of a transparent material, and a photomask blank having a positive photoresist film formed on the surface was prepared. Then, using a laser drawing apparatus, a plurality of square hole patterns each having a design dimension W1 (μm) were drawn. Here, W1 was gradually decreased from 5.5 μm to about 1.0 μm.

描画後、レジストを現像してレジストパターンを形成し、更に、このレジストパターンをマスクとして、遮光膜をウェットエッチングすることにより、フォトマスク基板上に、ホールパターンを有するバイナリマスク(図1(a))を作製した。   After drawing, the resist is developed to form a resist pattern, and the light shielding film is wet-etched using the resist pattern as a mask to form a binary mask having a hole pattern on the photomask substrate (FIG. 1A). ) Was produced.

次に、形成されたバイナリマスクのホールパターンのサイズを測定した。すなわち、正方形のホールパターンの設計寸法に対する、マスク上のCDエラーを、X方向、及びそれと垂直なY方向のCD(それぞれ、X−CD及びY−CDという)について測定し、プロットしたものが、図1(b)及び(c)である。   Next, the size of the hole pattern of the formed binary mask was measured. That is, the CD errors on the mask measured for the X-direction and the Y-direction CD perpendicular thereto (referred to as X-CD and Y-CD, respectively) with respect to the square hole pattern design dimensions, It is FIG.1 (b) and (c).

図1(b)(c)ともに、設計寸法としてのCDが5.5μmから小さくなるに従い、バイナリマスクのX−CD及びY−CDのエラーはマイナス側に変化し、更に、設計CDが3μmを下回った辺りから、バイナリマスクのCDエラー量の絶対値が急激に大きくなる。   As shown in FIGS. 1 (b) and 1 (c), as the CD as a design size decreases from 5.5 μm, the errors of the binary mask X-CD and Y-CD change to the negative side, and further, the design CD is 3 μm. From below, the absolute value of the CD error amount of the binary mask rapidly increases.

一方、上記挙動は、X−CDとY−CDの間で相違する。Y−CDのエラー量の変化が滑らかな曲線を描いているのに対し、X−CDのエラー量の変化には、不規則な凹凸が見られる。Y−CDと比較すると、X−CDのエラー量の変化は不安定であり、予測が難しいことがわかる。   On the other hand, the above behavior is different between X-CD and Y-CD. While the change in the error amount of Y-CD draws a smooth curve, irregular changes are observed in the change in the error amount of X-CD. It can be understood that the change in the amount of error in X-CD is unstable and difficult to predict as compared with Y-CD.

このとき用いた描画装置は、レーザ描画装置であり、レーザビームが、X方向に一定の送り幅で送り出し動作をした後、Y方向に一定幅の照射動作を行い、これらの動作を交互に繰り返すことによって、フォトマスク基板上に描画を行なうものである。すなわち、フォトマスク上に形成されるパターンのCD精度は、描画装置の駆動メカニズムに応じ、X方向とY方向のCD制御性に差が生じていることがわかった。   The drawing apparatus used at this time is a laser drawing apparatus, and after the laser beam performs an operation of sending a fixed feed width in the X direction, an irradiation operation of a fixed width is performed in the Y direction, and these operations are alternately repeated. Thus, drawing is performed on the photomask substrate. That is, it was found that the CD accuracy of the pattern formed on the photomask had a difference in CD controllability in the X direction and in the Y direction depending on the drive mechanism of the drawing apparatus.

図2は、上記描画装置のビームの送り動作を模式的に示すものである。ここでは、所定のビーム径(ここではシングルビーム描画機の場合を示す)のレーザビームを、所定の送り幅でX方向に送り出し、その後、Y方向に所定の幅でスキャンする動作を繰返しつつ、描画領域全体に描画を行なっていく様子を示す。尚、これらの動作は、レーザビームを出射するヘッドのみの動きによってもよく、また、フォトマスク基板を載置したステージの動きとの相対位置の移動によって、上記動作を実現することもできる。   FIG. 2 schematically shows the beam feeding operation of the drawing apparatus. Here, a laser beam of a predetermined beam diameter (in this case, a single-beam drawing machine is shown) is sent out in the X direction with a predetermined feed width, and thereafter, while repeating an operation of scanning in the Y direction with a predetermined width, The drawing shows how to draw in the entire drawing area. Note that these operations may be performed only by the movement of the head that emits a laser beam, or may be realized by the movement of the relative position to the movement of the stage on which the photomask substrate is mounted.

X,Yそれぞれの方向におけるパターンのCD制御の様子を図3、4に示す。パターンのY−CDは、ビームの電源のON/OFFによって制御することができる(図3)。一方、X−CDは、ビームの配列幅(及び必要に応じて、端部のビームのパワー調整)によって制御する(図4)。すなわち、X−CDとY−CDとの制御方法が異なるため、制御精度にも差が生じる。図1の(b)(c)の結果とあわせて考察すると、この描画装置では、X−CDの制御に比べ、Y−CDの制御の精度が高く、パターンデータ上でCD補正を行なった場合、再現性よく、狙い通りの補正値が描画に反映され、所定の効果が得られることが推定できる。   The state of CD control of the pattern in the X and Y directions is shown in FIGS. The Y-CD of the pattern can be controlled by turning the beam on and off (Figure 3). On the other hand, X-CD is controlled by the array width of the beam (and, if necessary, the power adjustment of the end beam) (FIG. 4). That is, since the control method of X-CD and Y-CD is different, a difference also arises in control accuracy. When considered together with the results of (b) and (c) of FIG. 1, in this drawing apparatus, the accuracy of control of Y-CD is higher than control of X-CD, and CD correction is performed on pattern data It is possible to estimate that the target correction value is reflected on the drawing with good reproducibility, and a predetermined effect is obtained.

また、上記においては、レーザビームが、X方向に一定の送り幅で送り出し動作をした後、Y方向に一定幅のスキャンをしながらレーザ照射し、これらの動作を交互に繰り返すことによって、描画する描画装置について説明したが、必ずしもこの方式に限定されない。たとえば、照射動作は、Y方向にのびる一定幅の領域に対して、スキャンしながら照射をON/OFFする動作(スキャン照射)のほか、該一定幅の領域に対して、パワー調整を伴なう一括照射する動作(ショット照射)でもよい。また、レーザに限定されず、他のエネルギービーム(例えばLEDなど)でも本発明の効果が奏される限り、後述の本発明が適用できる。   Further, in the above, after the laser beam performs a delivery operation with a constant feed width in the X direction, laser irradiation is performed while scanning with a given width in the Y direction, and drawing is performed by alternately repeating these operations. Although the drawing apparatus has been described, it is not necessarily limited to this method. For example, the irradiation operation involves an operation (scan irradiation) of turning on / off the irradiation while scanning an area of a fixed width extending in the Y direction, as well as power adjustment to the area of the fixed width. It may be an operation of simultaneous irradiation (shot irradiation). Further, the present invention described later can be applied as long as the effects of the present invention can be obtained even with other energy beams (for example, LEDs) without being limited to the laser.

更に、上記においては、シングルビームについて説明したが、複数(マルチ)ビームを動作させて描画を行なう描画装置においても、X方向とY方向にそのCD制御精度が異なることが生じる場合があり、その場合にも本発明がもちろん適用可能である。   Furthermore, although the single beam has been described above, the CD control accuracy may sometimes differ between the X direction and the Y direction even in a drawing apparatus that performs drawing by operating a plurality of (multi) beams. Of course, the invention is also applicable in the case.

[フォトマスク上のCDと被転写体上のCDの相関]
ところで、被転写体上に形成されるパターンCDが、面内で不均一なCDエラーを示す場合、CDエラーを生じているパターンごとに、フォトマスクを製造するためのパターンデータにおいて適切なCD補正を行い、この不都合を解消する方法が採用し得る。そこで、フォトマスクのX−CD、Y−CDを所定量変化させた場合に、被転写体上に形成される空間像(光強度分布)がどのようになるか、そして、被転写体上に転写されたパターンのCDがどのような変化を生じるかにつき、光学シミュレーションを行なって検討した。
[Correlation between CD on Photomask and CD on Transferred Body]
By the way, if the pattern CD formed on the transfer target shows a non-uniform CD error in the plane, appropriate CD correction in pattern data for manufacturing a photomask for each pattern having a CD error Methods may be employed to eliminate this disadvantage. Therefore, when X-CD and Y-CD of the photomask are changed by a predetermined amount, what will be the spatial image (light intensity distribution) formed on the transfer target, and on the transfer target Optical simulation was conducted to examine how the CD of the transferred pattern changes.

図5には、シミュレーションの対象とした、マスクパターンを示す。一般に、被転写体上に、コンタクトホールなどのホールパターンを形成するに際し、マスクホールパターンの形状は、正方形とする。ここでは、被転写体上のレジストをポジ型とし、正方形の抜きパターン(A)をもつフォトマスクを用意し、その径(1辺の長さ)は、10.0μm(参考例1)、及び2.0μm(参考例2)とした。   FIG. 5 shows a mask pattern to be simulated. In general, when forming a hole pattern such as a contact hole on a material to be transferred, the shape of the mask hole pattern is square. Here, a resist on the transfer target is a positive type, and a photomask having a square cutout pattern (A) is prepared, and the diameter (length of one side) is 10.0 μm (Reference Example 1), It was 2.0 μm (Reference Example 2).

(B)は、上記2つの正方形パターン(A)に対して、X−CDを0.025μm増加したものである(それぞれ、参考例3,4)。   (B) is obtained by increasing X-CD by 0.025 μm with respect to the two square patterns (A) described above (referential examples 3 and 4 respectively).

(C)は、上記2つの正方形パターン(A)に対して、Y−CDを0.025μm増加したものである(それぞれ、参考例5,6)。   (C) is obtained by increasing Y-CD by 0.025 μm with respect to the above two square patterns (A) (respectively, reference examples 5 and 6).

図5において、X及びYはフォトマスク面内で互いに垂直な方向を示す意味であり、図1、図2で説明した描画装置の駆動方式に関するX、Yの方向とは関係しない。   In FIG. 5, X and Y indicate directions perpendicular to each other in the photomask plane, and have nothing to do with the X and Y directions relating to the drive system of the drawing apparatus described with reference to FIGS.

適用したシミュレーション条件は、以下のとおりである。
露光装置の光学系:NA=0.08,コヒレントファクタσ=0.7
露光波長は、g線、h線、i線を含むブロード波長光とし、その強度比は、g:h:I=1:1:1である。
The applied simulation conditions are as follows.
Optical system of exposure apparatus: NA = 0.08, coherent factor σ = 0.7
The exposure wavelength is broad wavelength light including g-ray, h-ray and i-ray, and the intensity ratio is g: h: I = 1: 1: 1.

図5に示すマスクパターンを露光したときに被転写体上に形成される空間像を図6に示す。尚、この空間像は、図5の各パターンに示す破線に対応する位置で仮想的に切断した、被転写体上の空間像である。   An aerial image formed on the transfer target when the mask pattern shown in FIG. 5 is exposed is shown in FIG. This space image is a space image on the transfer body virtually cut at a position corresponding to the broken line shown in each pattern of FIG.

図6により、以下の点が明らかになった。CDが、比較的大きいとき(図6(a)(b))には、マスク上のCDの変化は、被転写体上の空間像に、比較的忠実に反映される。ここでは、マスクのX−CDの増加は、空間像(光強度分布)におけるX方向のCDの増加となって現れている。マスク上のY−CDの増加は、空間像のX方向のCDには影響していない。   The following points become clear from FIG. When the CD is relatively large (FIGS. 6A and 6B), the change of the CD on the mask is relatively faithfully reflected in the aerial image on the transferee. Here, the increase in X-CD of the mask appears as an increase in CD in the X direction in the aerial image (light intensity distribution). The increase in Y-CD on the mask does not affect the CD in the X direction of the aerial image.

一方、ホールCDの絶対値が小さくなり、露光装置の解像限界寸法未満になると(図6(c)(d))、マスク上でX−CDを増加してもY−CDを増加しても、現れる空間像において、X方向のCDがほぼ同じように増加している。この場合、被転写体上の空間像は、マスク上のホールパターンが有するX−CD、Y−CDの寸法よりも、該ホールパターンの面積に相関していると見られる。つまり、面積が同一のホールパターンは、ほぼ同一の空間像を描くと予測され、これによって、被転写体上に得られるホール/ドットパターンのCDも、フォトマスク以外の要因が加わらない限り、ほぼ同一となることが予測できる。   On the other hand, when the absolute value of the hole CD becomes smaller and becomes smaller than the resolution limit dimension of the exposure apparatus (FIG. 6 (c) (d)), the Y-CD increases even if the X-CD is increased on the mask. Also, in the aerial image that appears, the CD in the X direction increases almost as well. In this case, the aerial image on the transfer body is seen to be more correlated to the area of the hole pattern than the dimensions of X-CD and Y-CD of the hole pattern on the mask. In other words, hole patterns with the same area are predicted to draw substantially the same spatial image, whereby the CD of the hole / dot pattern obtained on the transfer target is also approximately the same unless factors other than the photomask are added. It can be expected to be the same.

このとき、被転写体上に形成される転写像は、光の回折の影響が無視できない程度に生じるため、マスク上では四角形のパターンであっても、角が丸みをおび、円形に近づく。従って、このレベルの微細なCDでは、転写されたホールパターンのCDは、X−CD、Y−CDの区別を行なう意味が薄れ、近似される円の直径に近くなる。この場合被転写体上に形成されたホール/ドットパターンのX−CD、Y−CDの平均値を、単にCDとよぶことがある。   At this time, since the transferred image formed on the transfer-receiving material is generated to such an extent that the influence of light diffraction can not be ignored, even if it is a square pattern on the mask, the corner becomes rounded and approaches a circle. Therefore, at this level of fine CD, the CD of the transferred hole pattern becomes less meaningful to distinguish between X-CD and Y-CD, and becomes close to the diameter of the approximate circle. In this case, an average value of X-CD and Y-CD of the hole / dot pattern formed on the transfer target may be simply referred to as CD.

図7によると、この現象が更に明らかに理解できる。ここでは、正方形(X−CD=Y−CD)のホールパターンであって、一辺が1.5〜10μmの6種類のホールパターンをもつフォトマスクに対して、それぞれX−CDのみ(棒グラフ左側)、又はY−CDのみ(棒グラフ右側)に0.025μmを加える補正を行なった場合、被転写体上に形成されるホールパターンのX−CD変動量を示すものである。ここでは、X−CD、Y−CDが小さくなるに従い、それに応じた露光光の照射光量を上げることにより、被転写体上に目標CD(ここではフォトマスク上と同様、1.5〜10μmの各CD)のホールパターンを形成している。   This phenomenon can be more clearly understood according to FIG. Here, X-CD only (on the left side of the bar graph) is a square (X-CD = Y-CD) hole pattern with respect to a photomask having six types of hole patterns of 1.5 to 10 μm on one side. When a correction of adding 0.025 μm to Y-CD alone (right side of the bar graph) is performed, the X-CD fluctuation amount of the hole pattern formed on the transfer target is shown. Here, as X-CD and Y-CD become smaller, the amount of irradiation light of the exposure light is increased accordingly to obtain a target CD (here, 1.5 to 10 μm as in the case of the photomask). The hole pattern of each CD is formed.

尚、図7において、X及びYは、フォトマスク面内、及び被転写体の面内で互いに垂直な方向を示す意味であり、図1、図2で説明した描画装置の駆動方式に関するX、Yの方向とは関係しない。   In FIG. 7, X and Y indicate directions perpendicular to each other in the plane of the photomask and in the plane of the transfer target, and relate to the driving method of the drawing apparatus described in FIGS. It has nothing to do with the direction of Y.

これによると、CDが比較的大きい場合には、マスク上のX−CDの補正が、被転写体上のX−CDに反映される一方、CDが微細化するにしたがい、マスク上のX−CDのみへの補正、Y−CDのみへの補正が、いずれも、被転写体上のX−CDを変化させる要因となる。特に、3μmを下回るCDをもつ場合に、この傾向が顕著になり、2μm以下になるとマスク上のX−CDの補正も、Y−CDへの補正も、被転写体上の転写像のX−CDに対して、ほぼ同様に作用することがわかる。また、ここではX−CD補正した量(0.025μm)を越えて転写像におけるCD変化量が大きくなっている。これは、パターンが微細になるに従い、マスク上のCD差に対する、被転写体上のCD差が拡大する現象(MEEF−Mask Error Enhancement Factor−の増加)の影響を受けることを意味する。   According to this, when the CD is relatively large, the correction of the X-CD on the mask is reflected on the X-CD on the transfer target, while the X-CD on the mask is reduced as the CD is miniaturized. Both the correction to the CD only and the correction to the Y-CD only cause the change of the X-CD on the transfer medium. In particular, when the CD is less than 3 μm, this tendency becomes remarkable, and when it is 2 μm or less, both the correction of X-CD on the mask and the correction to Y-CD It can be seen that the effect on CD is almost the same. Also, here, the amount of CD change in the transferred image is large beyond the amount (0.025 μm) corrected by X-CD. This means that as the pattern becomes finer, the CD difference on the mask is affected by the phenomenon that the CD difference on the transfer body expands (MEEF-Mask Error Enhancement Factor-increase).

上記により、フォトマスクの設計パターンデータを補正する場合、補正分をX−CDとY−CDに均等に配分して、補正前と同様に正方形のパターンとする必要はないことがわかる。また、図1の知見からは、むしろ、CD精度の制御性の良い方向(上記描画装置によればY−CDの方向)に補正した方が有利であることが明らかである。これは、X−CDの描画精度から判断すると、CDエラーにも再現性が低く、X−CDの補正を行なったときに、補正後に新たなCDエラーが生じるリスクがあるからである。この点を考慮し、X−CDに対しては補正を行なわず、できる限りY−CDのみの補正によって、被転写体上の転写像のCD精度を向上させることが望ましい。   From the above, it can be seen that, when correcting design pattern data of a photomask, it is not necessary to equally distribute the correction amount to X-CD and Y-CD and to form a square pattern as before correction. Further, it is apparent from the findings in FIG. 1 that it is rather advantageous to correct in the direction in which the controllability of the CD accuracy is good (the direction of Y-CD according to the drawing apparatus). This is because, as judged from the drawing accuracy of X-CD, the reproducibility is low even for CD errors, and there is a risk that a new CD error will occur after the correction when X-CD correction is performed. In consideration of this point, it is desirable not to perform correction on X-CD, but to improve the CD accuracy of the transferred image on the transfer body by correcting only Y-CD as much as possible.

この結果、補正パターンデータには、無補正の正方形のパターンのほか、描画精度の高い方向のみにCD補正を施した結果として、X−CD同士が互いに異なる(Y−CD同士は一定)、或いは、Y−CD同士が互いに異なる(X−CD同士は一定)、複数の四角形(長方形)のパターンデータが含まれることになる。
そして、この補正パターンデータを用いて描画を行い、得られたフォトマスクは、互いに形状が異なっていても互いに面積が等しいホール/ドットパターンの群を含む。つまり、互いにX−CDが異なり(従ってY−CDが異なり)、かつ面積の等しい四角形状のホール/ドットパターンの組合せが1組以上含まれ、これを同一面積のホール/ドットパターン群とも称する。
As a result, the correction pattern data is different from X-CDs (Y-CDs are constant) as a result of performing CD correction only in the direction with high drawing accuracy in addition to uncorrected square patterns. , Y-CDs are different from each other (X-CDs are constant), and pattern data of a plurality of squares (rectangles) are included.
Then, drawing is performed using this correction pattern data, and the obtained photomask includes a group of hole / dot patterns having the same area even though the shapes are different from each other. That is, one or more combinations of square hole / dot patterns having different X-CDs (and thus Y-CDs) and equal areas are included, and this is also referred to as a hole / dot pattern group of the same area.

この結果から、以下のことが判明した。すなわち、フォトマスクの設計パターンに対して、CDの補正を施す際には、描画装置の構造を考慮し、X−CD、及びY−CDのうち、CDの制御精度の高い方のCDのみを補正することが有効である。この方法によって、フォトマスク上に必要面積をもつ、同一面積のホール/ドットパターン群を得ることが可能であり、該フォトマスクを露光することによって、被転写体上に、設計どおりのCDをもつホール/ドットパターンを得るための補正効果が得やすい。   From this result, the following was found. That is, when performing correction of a CD with respect to a design pattern of a photomask, only one of X-CD and Y-CD, which has higher control accuracy of CD, is taken into consideration in consideration of the structure of a drawing device. It is effective to make corrections. By this method, it is possible to obtain a hole / dot pattern group having the same area with the required area on the photomask, and by exposing the photomask, the designed CD is obtained on the transfer medium. It is easy to obtain the correction effect for obtaining the hole / dot pattern.

ここで、CDの制御性が高い方のCDとは、描画装置による制御性の傾向を予め把握することによって決定することができる。
尚、フォトマスクの描画装置におけるCD制御は、必ずしも図3、4に記載したものに限らないが、X−CDとY−CDとの間で、その制御精度に差が生じる描画装置においては、上記と同様の考察が可能である。
Here, the CD having the higher controllability of the CD can be determined by grasping the tendency of the controllability of the drawing apparatus in advance.
Although CD control in the drawing apparatus for photomasks is not necessarily limited to those described in FIGS. 3 and 4, in the drawing apparatus in which a difference in control accuracy occurs between X-CD and Y-CD, The same considerations as above are possible.

CD制御性の高い方向のより定量的な判断方法としては、図1の(b)及び(c)に示されたカーブにおいて、CDエラー量のマイナス方向への落ち込みが見られない2.5μm以上の設計寸法においてCDエラー量の標準偏差をそれぞれ算出し、標準偏差が小さい方を制御性高い方向とすることができる。図1においては、明らかにY方向(図1(c))の標準偏差が小さい。   As a more quantitative judgment method in the direction of high CD controllability, in the curves shown in (b) and (c) of FIG. 1, a drop in the amount of CD error in the negative direction can not be seen. The standard deviation of the amount of CD error can be calculated for each of the designed dimensions, and the smaller the standard deviation, the higher the controllability can be. In FIG. 1, the standard deviation in the Y direction (FIG. 1 (c)) is clearly small.

また、それぞれの設計寸法におけるCDエラー量に対して、近似曲線を用いて最小二乗フィッティングを行い、近似曲線とCDエラー量の差の標準偏差をそれぞれ算出し、標準偏差が小さい方を制御性が高い方向としてもよい。   In addition, the least squares fitting is performed using the approximate curve for the CD error amount in each design dimension, and the standard deviation of the difference between the approximate curve and the CD error amount is calculated, and It may be high.

このような補正の方法は、マスクパターンのX−CD又はY−CD(好ましくはX−CD及びY−CD)が、露光装置の解像限界寸法Rに近づく微細パターンに対して適用することが、特に有効である。表示装置製造用のプロジェクション露光装置においては、一般に、解像限界寸法Rが以下のとおりである。
R=k*λ/NA
ここでは、k値に、0.061を適用することができる。また、NAの値は、0.08以上(より具体的には、0.08〜0.2)とすることができることから、3.0μm程度を解像限界寸法と考え、概略的には、3.0μm未満を、解像限界未満と扱うことができる。将来、NAの値が向上すると(例えば0.1〜0.2程度になる場合など)、Rの値も変化するため、本発明を適用する対象となるホール/ドットパターンのCDは変化しうるが、本発明の手法は同様に適用できる。
Such correction method is applied to a fine pattern in which the mask pattern X-CD or Y-CD (preferably X-CD and Y-CD) approaches the resolution limit dimension R of the exposure apparatus. Especially effective. In a projection exposure apparatus for manufacturing a display device, the resolution limit dimension R is generally as follows.
R = k * λ / NA
Here, 0.061 can be applied to the k value. In addition, since the value of NA can be set to 0.08 or more (more specifically, 0.08 to 0.2), approximately 3.0 μm is considered as the resolution limit dimension, and Less than 3.0 μm can be treated as less than the resolution limit. In the future, when the value of NA is improved (for example, when it becomes about 0.1 to 0.2), the value of R also changes, so the CD of the hole / dot pattern to which the present invention is applied may change. However, the approach of the invention is equally applicable.

例えば、上記の例では、描画装置のY−CDの制御精度がX−CDのそれより高かったので、マスクパターンのY−CDのみを補正することによって、必要な面積のホール/ドットパターンをもつフォトマスクとすることが好ましい。ここで必要な面積とは、被転写体上に所望のCDをもつホール/ドットパターンを形成するために、フォトマスク上のホール/ドットパターンとして必要な面積である。
また、上記必要な面積を得るために、Y−CDのみを補正すると、Y−CDの値が上記R(例えば3.0μm)を超えてしまう場合には、Y−CDをR未満とし、上記必要な面積を充足するためのCDの不足分のみを、X−CDの補正によって補ってもよい。
For example, in the above example, since the control accuracy of the Y-CD of the drawing apparatus is higher than that of X-CD, it has a hole / dot pattern of the required area by correcting only the Y-CD of the mask pattern. It is preferable to use a photomask. The area required here is an area required as a hole / dot pattern on a photomask in order to form a hole / dot pattern having a desired CD on a transfer target.
When Y-CD alone is corrected to obtain the required area, if the value of Y-CD exceeds the above R (for example, 3.0 μm), make Y-CD less than R, Only the shortage of CD to fill the required area may be compensated by the correction of X-CD.

具体的には、表示装置製造用のフォトマスクであって、フォトマスク上に形成する転写用パターンのX−CD及びY−CDが、上記R未満の場合に本発明を適用することが好ましく、また、この転写用パターンは、ホール/ドットパターンをもつ場合に、本発明が有利に適用できる。具体的な例としては、X−CD及びY−CDが3μm未満の場合に、効果が顕著である。また、X−CD及びY−CDは、0.8μm以上であることが好ましい。より好ましくは、X−CD及びY−CDが、1.0〜2.5μm、更に好ましくは1.5μm〜2.5μmである。   Specifically, it is preferable to apply the present invention to a photomask for manufacturing a display device, in which X-CD and Y-CD of a transfer pattern formed on the photomask are less than the above R, In addition, when the transfer pattern has a hole / dot pattern, the present invention can be advantageously applied. As a specific example, the effect is remarkable when X-CD and Y-CD are less than 3 μm. Moreover, it is preferable that X-CD and Y-CD are 0.8 micrometer or more. More preferably, X-CD and Y-CD are 1.0 to 2.5 μm, more preferably 1.5 μm to 2.5 μm.

このような転写用パターンを用い、被転写体上には、CD(X−CD及びY−CD)が、1.0〜4.0μm程度の転写像を得ることができる。換言すれば、被転写体上に得ようとするホール/ドットパターンのCDが、1.0〜4.0μmのとき、本発明を好適に適用することができる。   Using such a transfer pattern, it is possible to obtain a transferred image of about 1.0 to 4.0 μm in CD (X-CD and Y-CD) on a transferee. In other words, the present invention can be suitably applied when the CD of the hole / dot pattern to be obtained on the transfer target is 1.0 to 4.0 μm.

また、X−CD又はY−CDを補正する場合の補正幅(増減量)の好ましい範囲は、±(0.01〜0.15)μm程度である。補正幅が過度に大きいと、フォトマスク上のパターン面積と、被転写体上の空間像の相関精度が低減する不都合があり、過度に小さいと、補正のメリットが十分に得られない。上記範囲であれば、マスクの寸法補正がより精緻に行なわれるとともに、被転写体上に得られるパターン精度をより所望値に近づけられる。補正幅のより好ましくは、±(0.01〜0.10μm)である。   Further, a preferable range of the correction width (increase / decrease amount) when correcting X-CD or Y-CD is about ± (0.01 to 0.15) μm. If the correction width is excessively large, the correlation accuracy between the pattern area on the photomask and the spatial image on the transfer target may be reduced. If the correction width is excessively small, the merit of correction may not be obtained sufficiently. Within the above range, the dimensional correction of the mask is more precisely performed, and the pattern accuracy obtained on the transfer target can be made closer to a desired value. More preferably, the correction range is ± (0.01 to 0.10 μm).

(実施例1)
図8に、光学シミュレーションの結果を示す。
Example 1
FIG. 8 shows the result of the optical simulation.

図8(c)は、被転写体(パネル)上に、X−CD、Y−CDがいずれも2.5μmのホールパターンを形成するため、正方形のホールパターンをもつフォトマスクを露光する場合を想定する。ここでは、描画するための設計パターンデータは、X−CD、Y−CDがいずれも2.5μmである。そして、同一寸法のホールパターンを、フォトマスク上に形成することを想定する。   FIG. 8C shows the case where a photomask having a square hole pattern is exposed because both the X-CD and the Y-CD form a hole pattern of 2.5 μm on the transfer target (panel). Suppose. Here, as for design pattern data for drawing, as for X-CD and Y-CD, all are 2.5 micrometers. Then, it is assumed that hole patterns of the same dimensions are formed on the photomask.

但し、描画装置の精度に起因して、得られたフォトマスク(予備マスクとする)のホールパターンにおいて、X−CDが2.4〜2.6μmの範囲で変動したとする。このとき、この予備マスクを露光して、被転写体上に形成される光学像のX−CDとY−CDをプロットしたのが、図8(c)である。なお、予備マスクは、描画装置を用いて描画を行った予備転写用パターンを備える。
図8の各グラフにおいて、横軸は、フォトマスク上のX−CD変動量、縦軸は、被転写体上に形成される光学像におけるX−CD(破線)、Y−CD(実線)の変動量を表わす。
However, it is assumed that X-CD fluctuates in the range of 2.4 to 2.6 μm in the hole pattern of the obtained photomask (referred to as a preliminary mask) due to the accuracy of the drawing apparatus. At this time, this preliminary mask is exposed, and X-CD and Y-CD of the optical image formed on the transfer body are plotted as shown in FIG. 8C. The preliminary mask is provided with a preliminary transfer pattern drawn using a drawing apparatus.
In each graph of FIG. 8, the abscissa represents the X-CD fluctuation amount on the photomask, and the ordinate represents the X-CD (dotted line) and Y-CD (solid line) in the optical image formed on the transfer target. Indicates the amount of fluctuation.

図8(c)において、予備マスク上変動しているのはX−CDのみであるにもかかわらず、被転写体上に形成される光学像のX−CDとY−CDは、予備マスク上のX−CDの変動に伴なって、ほぼ同様に、約2.35〜約2.6μmの間で変動している。   In FIG. 8C, although only the X-CD fluctuates on the preliminary mask, X-CD and Y-CD of the optical image formed on the transfer target are on the preliminary mask. In the same manner, it fluctuates between about 2.35 and about 2.6 μm with the fluctuation of X-CD of.

次に、設計パターンデータに補正を施す。具体的には、ホール設計値の2.5μmの正方形の面積(2.5×2.5=6.25μm)を算出し、かつ、設計パターンデータのX−CDを変更せず(設計値X−CD=2.5μmのままで)に、かつ、予備マスクに実際に形成されたホールパターンのX−CDによって、上記面積となるようなY−CDを求め、設計パターンデータのY−CDを補正して補正パターンデータを得る(補正工程)。そして、こうして得られた補正パターンデータを用いて、フォトマスクを形成する。 Next, the design pattern data is corrected. Specifically, the square area (2.5 × 2.5 = 6.25 μm 2 ) of the hole design value of 2.5 μm is calculated, and the X-CD of the design pattern data is not changed (design value Y-CD which has the above-mentioned area is determined by X-CD of the hole pattern actually formed on the preliminary mask and X-CD = 2.5 μm), and Y-CD of the design pattern data is obtained. To obtain correction pattern data (correction step). Then, a photomask is formed using the correction pattern data thus obtained.

例えば、予備マスク上に、X−CDが2.400μm、Y−CDが2.500μmのホールパターンが形成されたとき、この面積は、6.000μmである。しかしながら、フォトマスク上に、面積6.25μmをもつホールパターンを得ることが望まれる。そこで、この予備マスク上の、このホールパターンに対応する、設計パターンデータのX−CD(=2.50μm)は変更せず、一方、設計パターンデータのY−CDを、2.604μmに補正する。そして、上記描画装置によって、描画を行なう(描画工程)。 For example, when a hole pattern of 2.400 μm in X-CD and 2.500 μm in Y-CD is formed on the preliminary mask, this area is 6.000 μm 2 . However, it is desirable to obtain a hole pattern having an area of 6.25 μm 2 on a photomask. Therefore, X-CD (= 2.50 μm) of the design pattern data corresponding to the hole pattern on this preliminary mask is not changed, while Y-CD of the design pattern data is corrected to 2.604 μm. . Then, drawing is performed by the drawing apparatus (drawing process).

得られたフォトマスクは、設計パターンデータどおりであって、無補正の正方形(X−CD=Y−CD=2.5μm)のホールパターンのほか、X−CDの変動に応じてY−CDが補正された、長方形のホールパターンを有することになる。そして、これらのホールパターンは、設計パターンデータにおけるX−CD、Y−CDとは異なるが、面積が等しい。また、設計パターンデータに同一のX−CD、Y−CDをもつホール/ドットパターン同士は、フォトマスク上においても、面積が等しい。つまりここでは、フォトマスク上に形成された転写用パターンにおいて面積が等しくなるように求めたCD補正値を、設計パターンデータのCDに置換して、補正パターンデータを得る。   The obtained photomask is as designed pattern data, and in addition to the hole pattern of uncorrected square (X-CD = Y-CD = 2.5 μm), Y-CD is changed according to the fluctuation of X-CD. It will have a corrected, rectangular hole pattern. These hole patterns are different from X-CD and Y-CD in design pattern data, but equal in area. In addition, holes / dot patterns having the same X-CD and Y-CD as design pattern data have the same area on the photomask. That is, here, the correction pattern data is obtained by replacing the CD correction value obtained so as to equalize the area in the transfer pattern formed on the photomask with the CD of the design pattern data.

また、このフォトマスクを露光し、その転写用パターンを被転写体上に転写すると、その光学像においては、X−CDとY−CDがほぼ一定のCD(2.5μm±0.05μm)のホールパターンが得られる(図8(d))。この方法を用いれば、被転写体上に、目標寸法をもつ、一定のCDをもつホールパターンが、安定して形成できることがわかる。被転写体に得ようとする目標CDに対し、±0.1μm以内(より好ましくは±0.05μm)であれば許容範囲であるからである。   In addition, when this photomask is exposed and the transfer pattern is transferred onto the transfer target body, in the optical image, X-CD and Y-CD are almost constant CD (2.5 μm ± 0.05 μm) A hole pattern is obtained (FIG. 8 (d)). It can be seen that, using this method, it is possible to stably form a hole pattern having a certain dimension and a target dimension on the transfer target. This is because it is within the tolerance of ± 0.1 μm (more preferably ± 0.05 μm) with respect to the target CD to be obtained for the transfer target.

尚、被転写体に形成しようとするホール/ドットパターンの目標CDと、フォトマスク上のX−CD、Y−CDとは必ずしも等しくなくても良い。本願で、設計パターンデータは、フォトマスク上の寸法を示すものである。必要に応じて、被転写体上に形成するパターンの目標CDに対して、所定のバイアス値を加え(又は減じて)、フォトマスクの設計パターンデータを形成し、これを、上記設計パターンデータのX−CD、Y−CDとしてもよい。   The target CD of the hole / dot pattern to be formed on the transfer target and the X-CD and Y-CD on the photomask may not necessarily be equal. In the present application, design pattern data indicates dimensions on a photomask. As required, a predetermined bias value is added (or subtracted) to a target CD of a pattern to be formed on a transfer target to form design pattern data of a photomask, which is used as the design pattern data of the above-mentioned design pattern data. It may be X-CD or Y-CD.

一方、図8(a)、(b)は、X−CD、Y−CDがいずれも4.0μmの正方形のホールパターンを設計パターンデータとした場合(参考例7)を想定し、上記と同様の操作を行った場合を示す。フォトマスク上のX−CDが3.9〜4.1μmの幅で変動し、Y−CDが設計値のままとしたときに、被転写体上に形成される光学像のX−CD及びY−CDを、図8(a)に示す。
また、ホール設計値の4.0μmの正方形の面積を算出し、かつ、設計パターンデータのX−CDを変更せず(設計値X−CD=4.0μmのままで)に、かつ、予備マスクに実際に形成されたホールパターンのX−CDによって、上記面積となるようなY−CDを求め、設計パターンデータのY−CDを補正する。そして、こうして得られた補正パターンデータを用いて、フォトマスクを形成する。このフォトマスクを用いて得られた、被転写体上の光学像のX−CD、Y−CDを、図8(b)に示す。
On the other hand, in FIGS. 8A and 8B, assuming that a square hole pattern of 4.0 μm in both X-CD and Y-CD is used as design pattern data (Reference Example 7), the same as the above Shows the case where the operation of. When the X-CD on the photomask fluctuates by a width of 3.9 to 4.1 μm and the Y-CD remains at the design value, the X-CD and Y of the optical image formed on the transfer target -CD is shown in Fig. 8 (a).
Also, the square area of 4.0 μm of the hole design value is calculated, and the X-CD of the design pattern data is not changed (with the design value of X-CD = 4.0 μm) and the preliminary mask Y-CD which becomes the above-mentioned area is calculated by X-CD of a hole pattern actually formed in the above, and Y-CD of design pattern data is corrected. Then, a photomask is formed using the correction pattern data thus obtained. The X-CD and Y-CD of the optical image on the transfer body obtained using this photomask are shown in FIG. 8 (b).

但し、このサイズ(露光装置の解像限界寸法より大きい)では、フォトマスクを露光して被転写体上に形成した光学像のX−CD、Y−CDは、上記実施例1と比較して、設計値4.0μmからの変動が大きい。   However, at this size (larger than the resolution limit dimension of the exposure apparatus), X-CD and Y-CD of the optical image formed on the transfer target by exposing the photomask are compared with those in Example 1 above. The variation from the design value of 4.0 μm is large.

上記から、露光装置の解像限界寸法未満のCDをもつフォトマスクにおいて、フォトマスク上に得られるホール/ドットパターンを補正する場合(上記のケース1に対応)の補正パターンデータを求める方法を考察する。   From the above, in a photomask having a CD smaller than the resolution limit dimension of the exposure apparatus, a method for obtaining correction pattern data in the case of correcting the hole / dot pattern obtained on the photomask (corresponding to case 1 above) is considered Do.

フォトマスクの設計パターンデータにおける、X−CDをXm(des)、Y−CDを、Ym(des)、面積をSm(des)とし、
形成した予備マスクにおける実際のX−CDをXm(act)、Y−CDをYm(act)、面積をSm(act)とし、
補正パターンデータにおけるX−CDをXm(cor)、Y−CDをYm(cor)、面積をSm(cor)とするとき、
Ym(cor)={Sm(des)/Sm(act)}*Ym(act) ・・・ (1)
とすることができる。ここで、Xm(cor)=Xm(des)である。
In the design pattern data of the photomask, X-CD is Xm (des), Y-CD is Ym (des), and area is Sm (des),
The actual X-CD in the formed preliminary mask is Xm (act), Y-CD is Ym (act), and the area is Sm (act),
Assuming that X-CD in correction pattern data is Xm (cor), Y-CD is Ym (cor), and area is Sm (cor)
Ym (cor) = {Sm (des) / Sm (act)} * Ym (act) (1)
It can be done. Here, Xm (cor) = Xm (des).

つまり、マスクCDの不調を補正する場合には、設計パターンデータにおけるホール/ドットパターンの面積を維持するようにしてCD制御性の高い方向のCD(ここではY−CD)を補正し、補正パターンデータを形成する。結果として得られる転写像がほぼ設計パターンデータで目標としたものと同一になる。   That is, when correcting the malfunction of the mask CD, the area of the hole / dot pattern in the design pattern data is maintained to correct the CD in the direction of high CD controllability (here, Y-CD), and the correction pattern Form the data. The resulting transferred image is almost identical to that targeted by the design pattern data.

補正値を把握する工程では、予備マスクを得るために用いた予備マスク用設計パターンデータに含まれるホール/ドットパターンと、予備マスク上に形成されたホール/ドットパターンの、相互の面積の相関を把握することによって、CD(ここではY−CD)の補正量を決定することができる。もちろん、ホール/ドットパターンの面積と、X−CD、Y−CDの各数値は相関しているので、結果として(1)式の値を得ることを行なうために、補正値を算定する段階ではいずれの値を如何なる順で用いて算定してもよい。   In the process of grasping the correction value, the correlation between the area of the hole / dot pattern included in the design pattern data for the preliminary mask used to obtain the preliminary mask and the hole / dot pattern formed on the preliminary mask is calculated. By grasping, it is possible to determine the correction amount of CD (here, Y-CD). Of course, since the area of the hole / dot pattern and the numerical values of X-CD and Y-CD are correlated, in order to obtain the value of equation (1) as a result, at the stage of calculating the correction value Any value may be calculated in any order.

(実施例2)
被転写体上に得ようとするパターンの設計にもとづいて、フォトマスクの設計パターンデータを形成し、これをもとに、転写用パターンをもつフォトマスクを形成し、露光装置を用いてこれを転写した場合に、被転写体上に得られたCDが、目標値とずれてしまう場合(ケース2の場合)を想定する。この場合も、転写用パターンにおけるX−CD、Y−CDが、露光装置の解像限界寸法未満である。
(Example 2)
Based on the design of the pattern to be obtained on the transfer target, design pattern data of a photomask is formed, and based on this, a photomask having a transfer pattern is formed, and this is formed using an exposure apparatus. When transferring, it is assumed that the CD obtained on the transfer target deviates from the target value (case 2). Also in this case, X-CD and Y-CD in the transfer pattern are smaller than the resolution limit dimension of the exposure apparatus.

この場合も、被転写体上に形成される転写像のCDが、目標値と一致するように、フォトマスク製造工程にこのずれをフィードバックし、補正パターンデータを用いて、新たに補正されたフォトマスクを用意すれば良い。そして、CDの目標値からのずれは、フォトマスクのCDのずれに起因するものであっても、露光の過程に起因するものであっても、その両方によるものであってもよい。   Also in this case, this deviation is fed back to the photomask manufacturing process so that the CD of the transfer image formed on the transfer target matches the target value, and the newly corrected photo is used using the correction pattern data. You just have to prepare a mask. And the deviation from the target value of the CD may be due to the deviation of the CD of the photomask, due to the process of exposure, or due to both.

そして、この場合においても、補正パターンデータの作成において、CDの補正は、X−CD、Y−CDの値を均等に変化させるのではなく、CD制御精度の高い方(ここでは、Y−CD)の値を、変更することによって、補正パターンデータを得る。   Also in this case, in the creation of the correction pattern data, the correction of the CD does not change the values of X-CD and Y-CD equally, but the one with higher CD control accuracy (here, Y-CD). Correction pattern data is obtained by changing the value of.

まず、予備マスクを用意する。この予備マスクは、予備設計パターンデータを用いた描画工程により、製造されたものでる。   First, prepare a preliminary mask. The preliminary mask is manufactured by a drawing process using preliminary design pattern data.

ここで、フォトマスクの設計パターンデータにおける、X−CDをXm(des)、Y−CDを、Ym(des)、面積をSm(des)とし、
被転写体上に得ようとするパターンの目標とするX−CDをXp(tar)、Y−CDをYp(tar)、面積をSp(tar)とし、
形成した予備マスクにおける実際のX−CDをXm(act)、Y−CDをYm(act)、面積をSm(act)とし、
露光装置によって予備マスクを露光し、被転写体上に得られる転写像のX−CDをXp(act)、Y−CDをYp(act)、面積をSp(act)とし、
補正パターンデータにおけるX−CDをXm(cor)、Y−CDをYm(cor)、面積をSm(cor)とする。
Here, in the design pattern data of the photomask, X-CD is Xm (des), Y-CD is Ym (des), and an area is Sm (des),
Let Xp (tar) be the target X-CD of the pattern to be obtained on the transfer target, Yp (tar) be Y-CD, and Sp (tar) be the area,
The actual X-CD in the formed preliminary mask is Xm (act), Y-CD is Ym (act), and the area is Sm (act),
The preliminary mask is exposed by the exposure device, and the X-CD of the transferred image obtained on the transfer target is Xp (act), Y-CD is Yp (act), and the area is Sp (act).
In the correction pattern data, X-CD is Xm (cor), Y-CD is Ym (cor), and area is Sm (cor).

ここで、Sp(tar)は、予め、Xp(tar)とYp(tar)、及びパターン形状(円又は楕円など)から求めておくことが好ましい。   Here, Sp (tar) is preferably obtained in advance from Xp (tar) and Yp (tar), and a pattern shape (such as a circle or an ellipse).

このとき、以下の関係式により、Sm(cor)を求める。
Sm(cor)=Sm(act)*{Sp(tar)/Sp(act)}
At this time, Sm (cor) is determined by the following relational expression.
Sm (cor) = Sm (act) * {Sp (tar) / Sp (act)}

次に、このSm(cor)を満足させるための、補正パターンデータを求める。すなわち、マスク上のパターンは四角形であるので、
Ym(cor)=Sm(cor)/Xm(act)
ここでもXm(cor)は、Xm(des)のままとする。
Next, correction pattern data to satisfy this Sm (cor) is determined. That is, since the pattern on the mask is square,
Ym (cor) = Sm (cor) / Xm (act)
Here also, Xm (cor) remains Xm (des).

すなわち、被転写体に形成されるパターンのCDに目標値からのずれがある場合は、被転写体上の目標CDから得られる目標面積を得るために必要な、マスク上の必要面積を求め、これを元に、CD制御性の高い方向のCD(ここではY−CD)を補正し、補正パターンデータを形成する。   That is, when the CD of the pattern formed on the transfer target has a deviation from the target value, the required area on the mask necessary to obtain the target area obtained from the target CD on the transfer target is determined. Based on this, CD in the direction of high CD controllability (here, Y-CD) is corrected to form correction pattern data.

また、パターンが微細化するに伴い、MEEFの影響が無視できない場合には、MEEFの値による係数を、上記で求めた補正量にかけてもよい。   In addition, when the influence of MEEF can not be ignored as the pattern is miniaturized, the coefficient according to the value of MEEF may be applied to the correction amount obtained above.

上記説明では、被転写体上にホールパターンを形成する場合を例としたが、ドットパターンに対して同様の方法を適用してもよいことはいうまでもない。   In the above description, although the case of forming the hole pattern on the transfer target body is taken as an example, it goes without saying that the same method may be applied to the dot pattern.

実際の設計パターンデータには、被転写体(パネル)上で、同一のホール/ドットパターンとなる複数のホール/ドットパターンが配置されている。本発明の補正パターンデータを得るためには、上記の算定を、個々のホール/ドットパターンごとに、行なうことが好ましい。CDずれの原因は、フォトマスク面内の位置などによって、個々に異なる場合があるためである。   In actual design pattern data, a plurality of hole / dot patterns, which are the same hole / dot pattern, are arranged on a transfer target (panel). In order to obtain the correction pattern data of the present invention, it is preferable to perform the above calculation for each individual hole / dot pattern. The cause of the CD deviation is that it may differ individually depending on the position in the photomask surface and the like.

尚、上記の実施例2においても、実施例1におけると同様に、計算の順序は同一でなくても、同じ結果が得られれば良い。   In the second embodiment, as in the first embodiment, the same result may be obtained even if the order of calculation is not the same.

本発明は、上記した実施例1、実施例2に限定されない。   The present invention is not limited to Example 1 and Example 2 described above.

また、上記描画方法を適用した、フォトマスクの製造方法を含む。   The present invention also includes a photomask manufacturing method to which the above-described drawing method is applied.

また、このようにして製造したフォトマスクを用い、転写用パターンを被転写体上に転写することを含む、表示装置の製造方法を含む。ここで表示装置とは、最終製品としての表示装置に組み込む為の、表示装置用デバイスを含む。   The present invention also includes a method of manufacturing a display device, including transferring the transfer pattern onto the transfer target using the photomask manufactured in this manner. Here, the display device includes a device for a display device to be incorporated into the display device as a final product.

露光装置としては、開口数NAが0.08〜0.20、コヒレントファクタσが0.2〜0.7程度の光学系を有する、プロジェクション方式の等倍露光装置を用いることが有用である。主にFPD用露光装置として知られるものが適用できる。露光波長は、i線、h線、g線のいずれかを用いることが好適であり、これらをすべて含むブロード波長光を用いてもよい。   As an exposure apparatus, it is useful to use a projection-type equal-magnification exposure apparatus having an optical system with a numerical aperture NA of 0.08 to 0.20 and a coherent factor σ of about 0.2 to 0.7. What is mainly known as an exposure apparatus for FPD can be applied. The exposure wavelength is preferably any one of i-line, h-line and g-line, and broad wavelength light including all of them may be used.

転写用パターンを、被転写体上ポジレジストに転写してもよく、ネガレジストを用いても良い。また、被転写体上のレジストをエッチングマスクとしてのレジストパターンとしてもよく、又は、立体的な構造物を形成するための感光性樹脂に転写してもよい。   The transfer pattern may be transferred to a positive resist on a transfer target, or a negative resist may be used. Further, the resist on the transfer target may be a resist pattern as an etching mask, or may be transferred to a photosensitive resin for forming a three-dimensional structure.

本発明を適用して製造するフォトマスクの用途に特に制限は無い。   There is no limitation in particular in the use of the photomask manufactured by applying this invention.

例えば、表示装置製造用のフォトマスクとして、コンタクトホールを形成するためのフォトマスクに好適である。特に、いわゆる孤立ホールパターンの形成に利用できる。更には、カラーフィルターのフォトスペーサ等の構造物を形成してもよい。   For example, it is suitable for a photomask for forming a contact hole as a photomask for manufacturing a display device. In particular, it can be used to form a so-called isolated hole pattern. Furthermore, structures such as photo spacers of color filters may be formed.

いわゆるバイナリマスクであってもよく、又は、被転写体上に、複数の残膜量をもつ立体的なレジストパターンを形成するための多階調フォトマスクであってもよい。又は、位相シフト膜を用いてコントラスト等を向上可能な位相シフトマスクであってもよい。   It may be a so-called binary mask, or it may be a multi-tone photomask for forming a three-dimensional resist pattern having a plurality of remaining film amounts on a transfer target. Alternatively, it may be a phase shift mask that can improve contrast and the like by using a phase shift film.

また、本発明は、上記製造方法によって得られたフォトマスクを含む。   In addition, the present invention includes a photomask obtained by the above manufacturing method.

フォトマスクが有する転写用パターンは、複数の長方形のホールパターンを含み、長方形の長辺の寸法をX−CDとするとき、前記複数のホールパターンは、互いのX−CDが互いに異なり、面積が同一である形状を有する。短辺の寸法をY−CDとするとき、X−CD及びY−CDが3μm以下であることが好ましい。   The transfer pattern of the photomask includes a plurality of rectangular hole patterns, and when the dimension of the long side of the rectangle is X-CD, the plurality of hole patterns have mutually different X-CDs and different areas. It has the same shape. When the dimension of the short side is Y-CD, X-CD and Y-CD are preferably 3 μm or less.

又は、フォトマスクが有する転写用パターンは、複数の長方形のドットパターンを含み、長方形の長辺の寸法をX−CDとするとき、前記複数のドットパターンは、互いのX−CDが互いに異なり、面積が同一である形状を有する。短辺の寸法をY−CDとするとき、X−CD及びY−CDが3μm未満であることが好ましい。   Alternatively, when the transfer pattern of the photomask includes a plurality of rectangular dot patterns, and the dimension of the long side of the rectangle is X-CD, the plurality of dot patterns have mutually different X-CDs, It has a shape with the same area. When the dimension of the short side is Y-CD, it is preferable that X-CD and Y-CD be less than 3 μm.

又は、前記転写用パターンは、更に、上記長方形のホール/ドットパターンと同一面積の、正方形のホール/ドットパターンを有する。   Alternatively, the transfer pattern further has a square hole / dot pattern having the same area as the rectangular hole / dot pattern.

ここで複数の面積をもつパターンは、得ようとするデバイスの設計に基いた、設計パターンデータ(すなわち補正を施す前のパターンデータ)において、同一のCD(X−CD及びY−CD)をもつパターンであり従って、最終的な製品において、同じ機能を奏するためのパターンであることができる。   Here, a pattern having a plurality of areas has the same CD (X-CD and Y-CD) in design pattern data (that is, pattern data before correction) based on the design of the device to be obtained. It can be a pattern and therefore a pattern to perform the same function in the final product.

本発明による、描画方法、それを用いたフォトマスクの製造方法を適用すれば被転写体の、面内全域にわたって、CDエラー量を、許容範囲以下に抑えることができ、歩留や生産効率に寄与する。   By applying the drawing method according to the present invention and the photomask manufacturing method using the same, the CD error amount can be suppressed to the allowable range or less over the entire in-plane area of the transferred object, and yield and production efficiency can be achieved. To contribute.

尚、本発明を適用するフォトマスクの用途には特に限定は無い。液晶や有機ELを含む、表示装置製造用のフォトマスクを用いて、これらの表示装置の各種レイヤを製造する場合に、好適に適用できる。   The application of the photomask to which the present invention is applied is not particularly limited. It can apply suitably, when manufacturing various layers of these display devices using a photo mask for display device manufacture containing liquid crystal and organic EL.

また、フォトマスクは、いわゆるバイナリマスクであってもよく、又は、所定の透過率をもつ機能性膜パターンを有するもの(多階調フォトマスク、位相シフトフォトマスクなど)であってもよい。
Also, the photomask may be a so-called binary mask, or may be one having a functional film pattern having a predetermined transmittance (multi-gradation photomask, phase shift photomask, etc.).

Claims (16)

所定の設計パターンデータにもとづき、フォトマスク基板上に描画を行うことによって、ホール/ドットパターンを含む転写用パターンを備えたフォトマスクとするための、パターン描画方法であって、
前記フォトマスクを露光することによって被転写体上に得られるホール/ドットパターンのCDが目標値となるように、予め求めた補正値に従って、前記設計パターンデータを補正して、補正パターンデータを得る補正工程と、
前記補正パターンデータを適用し、描画装置を用いて描画を行う描画工程と、を含み、
前記描画装置は、前記フォトマスク基板面と平行な面内において、X方向、及び前記X方向に垂直なY方向に対して、CD制御精度が異なる駆動方式によるものであり、
前記補正工程では、設計パターンデータに対し、前記ホール/ドットパターンのCDについて、X方向及びY方向のうち、CD制御精度の高い方向のCDを変更する補正を施すことによって、補正パターンデータを得ることを特徴とする、パターン描画方法。
A pattern drawing method for forming a photomask provided with a transfer pattern including a hole / dot pattern by drawing on a photomask substrate based on predetermined design pattern data,
The design pattern data is corrected to obtain correction pattern data according to the correction value obtained in advance so that the CD of the hole / dot pattern obtained on the transfer target by exposing the photomask becomes a target value. A correction process,
Applying the correction pattern data, and performing drawing using a drawing apparatus;
The drawing apparatus is based on a driving method in which the CD control accuracy is different in an X direction and a Y direction perpendicular to the X direction in a plane parallel to the photomask substrate surface.
In the correction step, correction pattern data is obtained by performing correction on the design pattern data to change the CD in the direction with high CD control accuracy in the X direction and the Y direction with respect to the CD of the hole / dot pattern. A pattern drawing method characterized in that.
前記補正工程では、被転写体上に得られるホール/ドットパターンのCDが目標値に等しくなる、前記転写用パターンのホール/ドットパターンの目標面積を求め、
前記転写用パターンのホール/ドットパターンの目標面積に基づき、前記設計パターンデータに対し、前記ホール/ドットパターンのCDについて、X方向及びY方向のうち、CD制御精度の高い方向のCDを変更する補正を施すことによって、補正パターンデータを得ることを特徴とする、請求項1に記載のパターン描画方法。
In the correction step, a target area of the hole / dot pattern of the transfer pattern is determined such that the CD of the hole / dot pattern obtained on the transfer target is equal to a target value.
Based on the target area of the hole / dot pattern of the transfer pattern, the CD in the X direction and the Y direction of the hole / dot pattern is changed with respect to the CD of the hole / dot pattern with respect to the design pattern data. The pattern drawing method according to claim 1, wherein correction pattern data is obtained by performing correction.
所定の設計パターンデータにもとづき、フォトマスク基板上に描画を行うことによって、ホール/ドットパターンを含む転写用パターンを備えたフォトマスクとするための、パターン描画方法であって、
前記フォトマスクを露光することによって被転写体上に得られるホール/ドットパターンの面積が目標値に等しくなるように、予め求めた補正値に従って、前記設計パターンデータを補正して、補正パターンデータを得る補正工程と、
前記補正パターンデータを適用し、描画装置を用いて描画を行う描画工程と、を含み、
前記描画装置は、前記フォトマスク基板面と平行な面内において、X方向、及び前記X方向に垂直なY方向に対して、CD制御精度が異なる駆動方式によるものであり、
前記補正工程では、設計パターンデータに対し、前記ホール/ドットパターンのCDについて、X方向及びY方向のうち、CD制御精度の高い方向のCDを変更する補正を施すことによって、補正パターンデータを得ることを特徴とする、パターン描画方法。
A pattern drawing method for forming a photomask provided with a transfer pattern including a hole / dot pattern by drawing on a photomask substrate based on predetermined design pattern data,
The design pattern data is corrected according to the correction value obtained in advance so that the area of the hole / dot pattern obtained on the transfer target by exposing the photomask becomes equal to the target value. The correction process to be obtained,
Applying the correction pattern data, and performing drawing using a drawing apparatus;
The drawing apparatus is based on a driving method in which the CD control accuracy is different in an X direction and a Y direction perpendicular to the X direction in a plane parallel to the photomask substrate surface.
In the correction step, correction pattern data is obtained by performing correction on the design pattern data to change the CD in the direction with high CD control accuracy in the X direction and the Y direction with respect to the CD of the hole / dot pattern. A pattern drawing method characterized in that.
前記補正工程は、前記被転写体上のホール/ドットパターンの目標面積を求め、
前記被転写体上のホール/ドットパターンの目標面積に基づいて、前記転写用パターンのホール/ドットパターンの目標面積を求め、
前記転写用パターンのホール/ドットパターンの目標面積に基づき、前記設計パターンデータに対し、前記ホール/ドットパターンのCDについて、X方向及びY方向のうち、CD制御精度の高い方向のCDを変更する補正を施すことによって、補正パターンデータを得ることを特徴とする、請求項3に記載のパターン描画方法。
In the correction step, a target area of the hole / dot pattern on the transfer target is obtained.
The target area of the hole / dot pattern of the transfer pattern is determined based on the target area of the hole / dot pattern on the transfer target body,
Based on the target area of the hole / dot pattern of the transfer pattern, the CD in the X direction and the Y direction of the hole / dot pattern is changed with respect to the CD of the hole / dot pattern with respect to the design pattern data. 4. The pattern drawing method according to claim 3, wherein correction pattern data is obtained by performing correction.
前記描画装置は、レーザビームを用いて描画を行なう、レーザ描画装置であることを特徴とする、請求項1〜4に記載のパターン描画方法。   The pattern drawing method according to claim 1, wherein the drawing apparatus is a laser drawing apparatus that performs drawing using a laser beam. 前記転写用パターンにおけるホール/ドットパターンのX−CD及びY−CDは、前記フォトマスクを露光する露光装置の解像限界寸法未満であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載のパターン描画方法。   The X-CD and Y-CD of the hole / dot pattern in the transfer pattern are less than the resolution limit dimension of the exposure device that exposes the photomask. Pattern drawing method described. 前記転写用パターンにおけるホール/ドットパターンのX−CD及びY−CDは、3μm未満であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載のパターン描画方法。   The pattern drawing method according to any one of claims 1 to 5, wherein X-CD and Y-CD of the hole / dot pattern in the transfer pattern are less than 3 μm. 前記描画装置は、レーザビームが、X方向に一定の送り幅で送り出し動作をした後、Y方向に一定幅の照射動作を行い、これらの動作を交互に繰り返すことによって、フォトマスク基板上に描画を行なうことを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載のパターン描画方法。   In the drawing apparatus, after the laser beam performs a delivery operation with a constant feed width in the X direction, an irradiation operation with a given width in the Y direction is performed, and these operations are alternately repeated to draw on the photomask substrate. The pattern drawing method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that 前記補正工程は、前記設計パターンデータに含まれる、ホール/ドットパターンの面積と、前記フォトマスク基板上のホール/ドットパターンの面積が等しくなるように求めたCD補正値を、前記設計パターンデータのCDに置換して、補正パターンデータを得ることを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載のパターン描画方法。   In the correction process, a CD correction value obtained so that the area of the hole / dot pattern and the area of the hole / dot pattern on the photomask substrate included in the design pattern data are equal to that of the design pattern data The pattern drawing method according to any one of claims 1 to 8, wherein the correction pattern data is obtained by substituting CD. 前記補正工程に先立ち、前記描画装置を用いてパターン描画を行った予備マスクを得る工程と、
前記予備マスクのX−CD及びY−CDにより、前記補正値を把握する、補正値把握工程を有する、請求項1〜9のいずれかに記載のパターン描画方法。
Prior to the correcting step, obtaining a preliminary mask on which a pattern is drawn using the drawing device;
The pattern drawing method according to any one of claims 1 to 9, further comprising a correction value grasping step of grasping the correction value by X-CD and Y-CD of the preliminary mask.
請求項1〜10のいずれかに記載の描画方法を含む、フォトマスクの製造方法。   The manufacturing method of a photomask including the drawing method in any one of Claims 1-10. 複数のホール/ドットパターンを含む転写用パターンを備えたフォトマスクであって、
前記転写用パターンにおける複数のホール/ドットパターンは、X−CD及びY−CDが、3μm未満であり、
前記転写用パターンにおける複数のホール/ドットパターンは、互いにX−CDが異なり、かつ、互いに面積の等しい四角形状をもつ、ホール/ドットパターン群を含むことを特徴とする、フォトマスク。
A photomask provided with a transfer pattern including a plurality of hole / dot patterns, wherein
The plurality of hole / dot patterns in the transfer pattern have X-CD and Y-CD less than 3 μm,
A photomask, wherein the plurality of hole / dot patterns in the transfer pattern include hole / dot patterns having X-CDs different from one another and square shapes having equal areas.
請求項12に記載のフォトマスクを用意する工程と、
光学系のNAが0.08〜0.20の露光装置を用いて、前記転写用パターンを被転写体上に転写することを含む、表示装置の製造方法。
Providing a photomask according to claim 12;
A method for producing a display device, comprising transferring the transfer pattern onto a transfer target using an exposure apparatus having an NA of an optical system of 0.08 to 0.20.
所定の設計パターンデータにもとづいて形成されたフォトマスクを露光することにより、フォトマスクの転写用パターンを被転写体上に転写することを含む、表示装置の製造方法において、
前記フォトマスクを露光することによって被転写体上に得られるホール/ドットパターンのCDが目標値となるように、予め求めた補正値に従って、前記設計パターンデータを補正して、補正パターンデータを得る補正工程と、
前記補正パターンデータを適用し、フォトマスク基板に対して描画装置を用いて描画を行う描画工程と、
前記フォトマスク基板に現像及びエッチングを施して、前記転写用パターンを備えたフォトマスクを形成する工程と、
前記フォトマスクを露光装置により露光して、被転写体上にホール/ドットパターンを形成する工程を含み、
前記転写用パターンにおけるホール/ドットパターンのX−CD及びY−CDは、3μm未満であり、
前記補正工程では、前記設計パターンデータにおける、前記ホール/ドットパターンのCDについて、X方向及びY方向のうち、前記描画装置のCD制御精度の高い方向のCDを変更する補正を施すことによって、補正パターンデータを得ることを特徴とする、表示装置の製造方法。
A method of manufacturing a display device, comprising transferring a transfer pattern of a photomask onto a transfer target by exposing a photomask formed based on predetermined design pattern data.
The design pattern data is corrected to obtain correction pattern data according to the correction value obtained in advance so that the CD of the hole / dot pattern obtained on the transfer target by exposing the photomask becomes a target value. A correction process,
A drawing process of applying the correction pattern data and drawing on a photomask substrate using a drawing apparatus;
Developing and etching the photomask substrate to form a photomask provided with the transfer pattern;
Exposing the photomask with an exposure device to form a hole / dot pattern on a transfer target,
The hole / dot pattern X-CD and Y-CD in the transfer pattern is less than 3 μm,
In the correction step, correction is performed by changing the CD of the hole / dot pattern in the design pattern data in the direction in which the CD control accuracy of the drawing device is high among the X direction and Y direction. A method of manufacturing a display device, comprising obtaining pattern data.
前記補正工程に先立ち、前記描画装置を用いて描画を行った予備転写用パターンを備える予備マスクを得る工程と、
前記予備マスクを用いて、前記露光装置により露光して、被転写体上に形成された前記ホール/ドットパターンのCDにより、前記補正値を把握する、補正値把握工程を有する、請求項14に記載の表示装置の製造方法。
Prior to the correcting step, obtaining a preliminary mask provided with a preliminary transfer pattern drawn using the drawing apparatus;
15. The method according to claim 14, further comprising: a correction value grasping step of grasping the correction value by the CD of the hole / dot pattern formed on the transfer object by exposing by the exposure device using the preliminary mask. The manufacturing method of the display apparatus as described.
所定の設計パターンデータにもとづいて形成されたフォトマスクを露光することにより、フォトマスクの転写用パターンを被転写体上に転写することを含む、表示装置の製造方法において、
前記フォトマスクを露光することによって被転写体上に得られるホール/ドットパターンの面積が目標値に等しくなるように、予め求めた補正値に従って、前記設計パターンデータを補正して、補正パターンデータを得る補正工程と、
前記補正パターンデータを適用し、フォトマスク基板に対して描画装置を用いて描画を行う描画工程と、
前記フォトマスク基板に現像及びエッチングを施して、前記転写用パターンを備えたフォトマスクを形成する工程と、
前記フォトマスクを露光装置により露光して、被転写体上にホール/ドットパターンを形成する工程を含み、
前記転写用パターンにおけるホール/ドットパターンのX−CD及びY−CDは、3μm未満であり、
前記補正工程では、前記設計パターンデータにおける、前記ホール/ドットパターンのCDについて、X方向及びY方向のうち、前記描画装置のCD制御精度の高い方向のCDを変更する補正を施すことによって、補正パターンデータを得ることを特徴とする、表示装置の製造方法。
A method of manufacturing a display device, comprising transferring a transfer pattern of a photomask onto a transfer target by exposing a photomask formed based on predetermined design pattern data.
The design pattern data is corrected according to the correction value obtained in advance so that the area of the hole / dot pattern obtained on the transfer target by exposing the photomask becomes equal to the target value. The correction process to be obtained,
A drawing process of applying the correction pattern data and drawing on a photomask substrate using a drawing apparatus;
Developing and etching the photomask substrate to form a photomask provided with the transfer pattern;
Exposing the photomask with an exposure device to form a hole / dot pattern on a transfer target,
The hole / dot pattern X-CD and Y-CD in the transfer pattern is less than 3 μm,
In the correction step, correction is performed by changing the CD of the hole / dot pattern in the design pattern data in the direction in which the CD control accuracy of the drawing device is high among the X direction and Y direction. A method of manufacturing a display device, comprising obtaining pattern data.
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