JP5331638B2 - Photomask manufacturing method and drawing apparatus for display device manufacturing - Google Patents
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Description
本発明は、ＬＳＩや液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：以下、ＬＣＤと呼ぶ）等の製造に使用されるフォトマスクの製造方法、描画装置、フォトマスクの検査方法及びフォトマスクの検査装置に関する。 The present invention relates to a photomask manufacturing method, a drawing apparatus, a photomask inspection method, and a photomask inspection apparatus that are used for manufacturing LSIs, liquid crystal display devices (hereinafter referred to as LCDs), and the like.
薄膜トランジスタ液晶表示装置（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：以下、ＴＦＴ−ＬＣＤと呼ぶ）は、ＣＲＴ（陰極線管）に比較して、薄型にしやすく消費電力が低いという利点から、現在商品化され、大型化が急速に進んでいる。ＴＦＴ−ＬＣＤは、マトリックス状に配列された各画素にＴＦＴが配列された構造のＴＦＴ基板と、各画素に対応して、レッド、グリーン、及びブルーの画素パターンが配列されたカラーフィルタが液晶相の介在の下に重ね合わされた概略構造を有する。 Thin film transistor liquid crystal display (hereinafter referred to as TFT-LCD) is currently commercialized and increased in size due to the advantage of being thinner and lower in power consumption than a CRT (cathode ray tube). Is progressing rapidly. A TFT-LCD includes a TFT substrate having a structure in which TFTs are arranged in pixels arranged in a matrix, and a color filter in which red, green, and blue pixel patterns are arranged corresponding to each pixel. It has a schematic structure superimposed under the intervention of.
ＴＦＴ−ＬＣＤの製造においては、ＬＳＩの製造と同様に、投影露光技術によるリソグラフィー工程が必須である。この投影露光を行う際にマスクとして用いられるフォトマスクは、透明基板上に薄膜を形成し、パターニングを経て、透光部と遮光部を含む露光用転写パターンを形成したものである（更に半透光部を含む場合もある）。この転写パターンは、設計された所定の座標に対して個々のパターンが正確に所定の位置関係になっている必要がある。この位置関係の正確性はパターンのより微細化、高解像度化に比例してより高度な正確性が要求される。 In the manufacture of a TFT-LCD, a lithography process using a projection exposure technique is essential as in the manufacture of an LSI. A photomask used as a mask when performing this projection exposure is one in which a thin film is formed on a transparent substrate, and after patterning, an exposure transfer pattern including a light-transmitting portion and a light-shielding portion is formed (and further semi-transparent). In some cases, the optical part is included.) In this transfer pattern, it is necessary that the individual patterns have a predetermined positional relationship with respect to the designed predetermined coordinates. The accuracy of this positional relationship requires higher accuracy in proportion to the finer pattern and higher resolution of the pattern.
この転写パターンは、通常、透光性基板の表面に遮光膜、及び/又は半透光膜（以下、単に薄膜ともいう）が形成されたフォトマスクブランクにレジスト膜を形成して、レジスト膜付フォトマスクブランクとなし、このレジスト膜にレーザーや電子線等のエネルギービームで転写パターンを描画した後、現像後のレジストパターンを用いてエッチングにより形成される。この描画工程では、レジスト膜付のフォトマスクブランクをステージに保持し、描画すべきパターンを設計描画データとしてコンピュータに格納し、この設計描画データに基づいて描画光照射位置及び／又はステージの位置を制御して描画を行う。 This transfer pattern is usually formed by forming a resist film on a photomask blank in which a light-shielding film and / or a semi-transparent film (hereinafter also simply referred to as a thin film) is formed on the surface of a translucent substrate. A photomask blank is formed, and a transfer pattern is drawn on the resist film with an energy beam such as a laser or an electron beam, and then the developed resist pattern is used for etching. In this drawing process, a photomask blank with a resist film is held on the stage, a pattern to be drawn is stored in a computer as design drawing data, and the drawing light irradiation position and / or the position of the stage is determined based on the design drawing data. Control and draw.
ここで、この描画によって露光し、レジストの現像、薄膜のエッチングによってフォトマスクに実際に形成した転写パターンと、マスクユーザが指定した、設計描画データで示される転写パターンとが正確に一致している必要があると考えられている。そして、このマスクを用いて被転写体（液晶パネル等のデバイス）上に転写したパターンが、マスクユーザの求める仕様を満足することが必要である。この条件が満たされないフォトマスクを用いてパターン転写を行った場合、大量の不良デバイスを造ることになる。 Here, the transfer pattern actually exposed on the photomask by exposure with this drawing, development of the resist, and etching of the thin film exactly matches the transfer pattern indicated by the design drawing data specified by the mask user. It is considered necessary. The pattern transferred onto the transfer target (device such as a liquid crystal panel) using this mask needs to satisfy the specifications required by the mask user. When pattern transfer is performed using a photomask that does not satisfy this condition, a large number of defective devices are manufactured.
例えば、下記特許文献１には、製造されたフォトマスクについて、実際に形成された転写パターンと、設計描画データで示される転写パターンとが所定以上の精度で一致しているか否かを調べ、フォトマスクパターンの評価をする方法について記載されている。 For example, Patent Document 1 below examines whether or not a transfer pattern actually formed and a transfer pattern indicated by design drawing data coincide with each other with a predetermined accuracy or more with respect to a manufactured photomask. A method for evaluating a mask pattern is described.
また、下記特許文献２には、露光装置で使用する表面にパターンを書き込む方法であって、厚さＴのフォトマスクブランクを描画機（描画装置）のステージ上に配置し、表面を多数の測定ポイントに分割し、各測定ポイントにおいて表面の勾配を測定し、各ポイントのＸ−Ｙ平面における二次元局部オフセットｄを計算し、この二次元局部オフセットｄを使用して、パターンを修正する方法が記載されている。 Patent Document 2 below describes a method of writing a pattern on a surface used in an exposure apparatus, in which a photomask blank having a thickness T is arranged on a stage of a drawing machine (drawing apparatus), and the surface is subjected to a number of measurements. There is a method of dividing a point, measuring a gradient of a surface at each measurement point, calculating a two-dimensional local offset d in the XY plane of each point, and correcting the pattern using the two-dimensional local offset d. Have been described.
ところで、特許文献１によって、パターンの評価が的確に行えるようにはなったが、フォトマスクに形成された転写パターンが露光により被転写体に転写された際に、その座標精度そのものを高くすることはできない。 By the way, according to Patent Document 1, the pattern can be accurately evaluated. However, when the transfer pattern formed on the photomask is transferred to the transfer target by exposure, the coordinate accuracy itself is increased. I can't.
また特許文献２においては、露光システムなどにおいて、パターンを書き込む際に生じるあらゆる物理的変形に無関係にオブジェクトにパターンを書き込む方法としているが、描画工程や露光工程といった異なる工程における、オブジェクトの物理的変形の要因の相違を考慮、区別していないため、特許文献２における方法で、設計描画データ対して十分な精度のパターンを有するフォトマスクを形成するのは困難である。ここで、「設計描画データ」とは、得ようとするデバイスのパターン形状を反映した設計上のパターンデータをいう。 In Patent Document 2, a method of writing a pattern to an object regardless of any physical deformation that occurs when the pattern is written in an exposure system or the like is described. However, physical deformation of an object in different processes such as a drawing process and an exposure process. Therefore, it is difficult to form a photomask having a pattern with sufficient accuracy for the design drawing data by the method in Patent Document 2. Here, “design drawing data” refers to design pattern data that reflects the pattern shape of the device to be obtained.
本発明は、ＬＳＩやＬＣＤ等電子デバイスの製造において、ＴＦＴ等のデバイスパターンをより精度よく製造することができるフォトマスクの製造方法、検査方法及び装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a photomask manufacturing method, inspection method, and apparatus capable of manufacturing a device pattern such as a TFT with higher accuracy in manufacturing an electronic device such as an LSI or an LCD.
通常、描画機に載置した状態のフォトマスクブランク膜面は、理想的な平面形状ではなく、様々な要因により変形している。更に、フォトマスクブランクを描画機に配置した際の変形要因と、出来上がったフォトマスクを露光するときの変形要因とは同一ではない。すなわち、上記のように理想的な平面から変形した膜面に描画を行い、形成されたマスクパターン面が露光の際に描画時とは異なった形状になると、設計描画データによって決められた所望のパターンが、正確に被転写体上に転写されないことが生じる。 Usually, the photomask blank film surface placed on the drawing machine is not an ideal planar shape, but is deformed due to various factors. Furthermore, the deformation factor when the photomask blank is placed on the drawing machine is not the same as the deformation factor when the completed photomask is exposed. That is, when drawing is performed on a film surface deformed from an ideal plane as described above, and the formed mask pattern surface has a shape different from that at the time of drawing at the time of exposure, the desired pattern determined by the design drawing data is obtained. The pattern may not be accurately transferred onto the transfer target.
本発明者らは、描画機のステージ上に配置された場合のフォトマスクブランクの表面形状の変形要因を詳細に分析し、その変形要因の中でフォトマスクが露光装置で使用される際に残存する変形要因と、残存しない変形要因を明らかにした。そして、露光時には消失する要因に起因する座標ずれについてのみ、設計描画データを補正して描画データを得ることを考えた。 The present inventors have analyzed in detail the deformation factors of the surface shape of the photomask blank when placed on the stage of the drawing machine, and remain in the deformation factors when the photomask is used in the exposure apparatus. Clarified the deformation factors that remain and the deformation factors that do not remain. Then, it was considered to obtain the drawing data by correcting the design drawing data only for the coordinate shift caused by the factor disappearing at the time of exposure.
フォトレジスト付きのフォトマスクブランクに描画機によりパターンを描画する際には、フォトマスクブランクは、描画機のステージ上に膜面を上向きに配置される。その際に、フォトマスクブランクの膜面の表面形状の、理想的なフラット面からの変形の要因となるのは、（１）ステージの不十分なフラットネス、（２）ステージ上の異物挟み込みによる基板の撓み、（３）フォトマスクブランクの基板の表面の凹凸、（４）当該基板の裏面の凹凸に起因する変形、の４つがあると考えられる。つまり、この状態におけるフォトマスクブランクの表面形状の変形は、上記４つの要因の積み重ねによるものである。そして、この状態のフォトマスクブランクに描画が行われる。 When a pattern is drawn on a photomask blank with a photoresist by a drawing machine, the photomask blank is placed on the stage of the drawing machine with the film surface facing upward. At that time, the deformation of the surface shape of the film surface of the photomask blank from the ideal flat surface is due to (1) insufficient flatness of the stage and (2) inclusion of foreign matter on the stage. It is considered that there are four types of deformation: (3) unevenness on the surface of the substrate of the photomask blank, and (4) deformation due to unevenness on the back surface of the substrate. That is, the deformation of the surface shape of the photomask blank in this state is due to the accumulation of the above four factors. Then, drawing is performed on the photomask blank in this state.
一方、フォトマスクが露光装置で使用される際には、膜面を下向きにして端部のみを支持することにより固定される。レジスト膜を形成した被転写体をフォトマスクの下に配置して、フォトマスクの上から露光光を照射する。この状態においては、上記４つの変形要因のうち、（１）ステージの不十分なフラットネス、及び（２）ステージ上の異物挟み込みによる基板の撓みは、消失する。また、（４）基板の裏面の凹凸は、この状態でも残るが、パターンが形成されていない裏面の表面形状は、表面（パターン形成面）の転写には影響しない。一方、（３）フォトマスクブランクの基板の表面の凹凸は、フォトマスクが露光装置で使用される際にも残存する変形要因である。尚、フォトマスクを露光機にセットする際には、端部を支持する際に、マスク重量による撓みが生じるが、この撓み成分については、各露光機に搭載された補償方法により、一般には転写性に悪影響を及ぼさない。 On the other hand, when the photomask is used in an exposure apparatus, it is fixed by supporting only the end portion with the film surface facing downward. A transfer object on which a resist film is formed is placed under a photomask, and exposure light is irradiated from above the photomask. In this state, among the above four deformation factors, (1) insufficient flatness of the stage and (2) bending of the substrate due to foreign object pinching on the stage disappear. Further, (4) irregularities on the back surface of the substrate remain even in this state, but the surface shape of the back surface where the pattern is not formed does not affect the transfer of the front surface (pattern forming surface). On the other hand, (3) unevenness on the surface of the substrate of the photomask blank is a deformation factor that remains even when the photomask is used in an exposure apparatus. Note that when the photomask is set in the exposure machine, bending due to the weight of the mask occurs when the edge is supported. This bending component is generally transferred by a compensation method installed in each exposure machine. Does not adversely affect sex.
よって、上記例では、膜面を上向きにして描画機のステージ上に配置された状態におけるフォトマスクブランクの上面側の表面形状を測定し、その表面形状のうち、上記（１）、（２）、（４）が要因となっている、表面形状の理想平面からの変化分について、設計描画データを補正して描画データとする一方、（３）が要因となっている表面形状変化分は、上記補正に反映させないこととすれば、より正確な、座標設計データの転写性能をもつフォトマスクが得られることになる。 Therefore, in the above example, the surface shape on the upper surface side of the photomask blank in a state where the film surface is placed on the drawing machine stage is measured, and among the surface shapes, the above (1) and (2) For the change in the surface shape from the ideal plane caused by (4), the design drawing data is corrected to obtain drawing data, while the change in the surface shape caused by (3) is If the correction is not reflected in the correction, a photomask having a more accurate coordinate design data transfer performance can be obtained.
尚、上記表面形状の測定に際しては、マスクとなるときには剥離されてしまうレジスト膜上から測定することになるが、（１）〜（４）の変形要因によって座標精度に影響を与える変形に対し、レジスト膜の膜厚はごく小さく（通常８００〜１０００ｎｍ程度）その変動はさらに小さいものであるので、レジスト膜上からの表面測定でも支障は生じない。 In the measurement of the surface shape, the measurement is performed on the resist film that is peeled off when it becomes a mask. However, for the deformation that affects the coordinate accuracy due to the deformation factors (1) to (4), The film thickness of the resist film is very small (usually about 800 to 1000 nm), and its variation is even smaller. Therefore, no problem occurs even in the surface measurement from the resist film.
つまり本発明に係るフォトマスクの製造方法は、透明基板上に、薄膜と、該薄膜上のフォトレジスト膜とを有するフォトマスクブランクに、描画機を用いて、所定の描画データに従ってエネルギービームを照射することにより、所定の転写パターンを描画する描画工程を含むフォトマスクの製造方法であって、前記描画データは、前記フォトマスクブランクの描画工程における膜面側の形状と、前記フォトマスクに露光を行う際の膜面側の形状との形状変化分を算定し、算定された形状変化分に基づいて、前記所定の転写パターンの設計描画データを補正することにより得る。 That is, the photomask manufacturing method according to the present invention irradiates a photomask blank having a thin film and a photoresist film on the thin film on a transparent substrate, using a drawing machine, and irradiating an energy beam according to predetermined drawing data. A photomask manufacturing method including a drawing process for drawing a predetermined transfer pattern, wherein the drawing data includes exposing the photomask to a shape on a film surface side in the drawing process of the photomask blank. A shape change with respect to the shape on the film surface side when performing is calculated, and the design drawing data of the predetermined transfer pattern is corrected based on the calculated shape change.
尚、ここでいう形状変化分とは、フォトマスクを露光機にセットしたときに生じる、フォトマスク自重による撓み成分を含まないものとする。何故なら、この撓みによるパターンの座標ずれの補償は、露光装置に搭載された方法により行われるため、マスク製造方法においては考慮しないものとできる。 The shape change referred to here does not include a deflection component caused by the photomask's own weight, which occurs when the photomask is set in an exposure machine. This is because the compensation of the coordinate deviation of the pattern due to the bending is performed by a method mounted in the exposure apparatus, and therefore can not be considered in the mask manufacturing method.
更に、本発明に係るフォトマスクの製造方法は、透明基板上に、薄膜と、前記薄膜上のフォトレジスト膜とを有するフォトマスクブランクに、描画機を用いて、所定の描画データに従ってエネルギービームを照射することによって、所定の転写パターンを描画する工程を含むフォトマスクの製造方法であって、前記描画データは、前記フォトマスクブランクを、前記薄膜を有する面を上側にして描画機のステージに載置した状態で、前記フォトマスクブランクの上側の面の高さ分布を測定することによって得られるブランク面高さ分布データと、予め取得した前記フォトマスクブランクの膜面形状データと、を用いて前記所定の転写パターンの設計描画データを補正することにより得るものである。 Furthermore, the photomask manufacturing method according to the present invention uses a drawing machine to apply an energy beam to a photomask blank having a thin film and a photoresist film on the thin film on a transparent substrate according to predetermined drawing data. A photomask manufacturing method including a step of drawing a predetermined transfer pattern by irradiating, wherein the drawing data is placed on a stage of a drawing machine with the photomask blank on the surface having the thin film facing upward. In the placed state, using the blank surface height distribution data obtained by measuring the height distribution of the upper surface of the photomask blank, and the film surface shape data of the photomask blank obtained in advance, It is obtained by correcting the design drawing data of a predetermined transfer pattern.
また、本発明に係るフォトマスクの製造方法は、透明基板上に、薄膜と、前記薄膜上のフォトレジスト膜とを有するフォトマスクブランクを用意する工程と、前記フォトマスクブランクを、前記薄膜を有する面を上側にしてステージに載置する工程と、前記ステージ上の前記フォトマスクブランクの上側の面の高さ分布を測定することによってブランク面高さ分布データを得る工程と、予め取得した前記フォトマスクブランクの膜面形状データと、前記ブランク面高さ分布データとを用いて所定の転写パターンの設計描画データを補正することにより描画データを得る工程と、前記フォトレジスト膜に、前記描画データに従ってエネルギービームを照射することによって、前記所定の転写パターンを描画する工程と、を有するものである。 Moreover, the manufacturing method of the photomask which concerns on this invention has the process of preparing the photomask blank which has a thin film and the photoresist film on the said thin film on a transparent substrate, The said photomask blank has the said thin film Placing the surface on the stage, obtaining the blank surface height distribution data by measuring the height distribution of the upper surface of the photomask blank on the stage, and obtaining the photo in advance A process of obtaining drawing data by correcting design drawing data of a predetermined transfer pattern using the mask blank film surface shape data and the blank surface height distribution data, and the photoresist film according to the drawing data And drawing the predetermined transfer pattern by irradiating with an energy beam.
上記本発明に係るフォトマスクの製造方法において、前記設計描画データの補正は、前記ブランク面高さ分布データと前記膜面形状データの差分を求めることを含むと好適である。例えば、前記ブランク面高さ分布データから前記膜面形状データを差し引くことを含むことができる。また、上記本発明に係るフォトマスクの製造方法において、前記設計描画データの補正の際は、前記ブランク面高さ分布データと前記膜面形状データの差分を求めて得られた差分データを用いて、前記フォトマスクブランク表面上の複数位置における、前記フォトマスクブランクの高さ方向の勾配と、前記フォトマスクブランクの厚みに基づき、前記設計描画データの座標値を変換して行うことができる。又は、前記ブランク面高さ分布データと前記膜面形状データの差分を求めて得られた差分データを用いて、前記フォトマスクブランク表面上の複数位置における、前記フォトマスクブランクの高さ方向の勾配と、前記フォトマスクブランクの厚みに基づき、描画機の有する、描画座標系を補正して行われてもよい。すなわち、本発明において、「設計描画データの補正」とは、設計描画データ自体を補正する場合のみでなく、描画の際に、描画機が有する、描画座標系を補正することによって、同様の効果を得る場合を含むものとする。 In the photomask manufacturing method according to the present invention, it is preferable that the correction of the design drawing data includes obtaining a difference between the blank surface height distribution data and the film surface shape data. For example, it may include subtracting the film surface shape data from the blank surface height distribution data. In the photomask manufacturing method according to the present invention, when the design drawing data is corrected, the difference data obtained by obtaining the difference between the blank surface height distribution data and the film surface shape data is used. The coordinate values of the design drawing data can be converted based on the gradient in the height direction of the photomask blank and the thickness of the photomask blank at a plurality of positions on the surface of the photomask blank. Alternatively, using the difference data obtained by calculating the difference between the blank surface height distribution data and the film surface shape data, the gradient in the height direction of the photomask blank at a plurality of positions on the photomask blank surface The drawing coordinate system of the drawing machine may be corrected based on the thickness of the photomask blank. That is, in the present invention, “correction of design drawing data” means not only the case of correcting the design drawing data itself, but also the same effect by correcting the drawing coordinate system of the drawing machine at the time of drawing. Including the case of obtaining
また、描画された前記転写パターンを描画して得られたレジストパターンをマスクとして、前記薄膜をエッチングする工程をさらに有することができる。 In addition, the method may further include a step of etching the thin film using a resist pattern obtained by drawing the drawn transfer pattern as a mask.
また、本発明に係る描画装置は、表面にフォトレジスト膜が形成されたフォトマスクブランクに所定の転写パターンを描画する描画装置であって、ステージ上に前記フォトレジスト膜を上向きに配置された前記フォトマスクブランクの表面の高さ分布を測定することによってブランク面高さ分布データを得る高さ測定手段と、予め取得した前記フォトマスクブランクの膜面形状データと、前記ブランク面高さ分布データとを用いて所定の転写パターンの設計描画データを補正することにより描画データを得る演算手段と、前記フォトレジスト膜に、前記描画データに従ってエネルギービームを照射する描画手段を有するものである。ここで、設計描画データの補正とは、前記したとおり、設計描画データ自体を補正する場合のほか、該設計描画データを用いて描画する際の、描画座標系を補正する場合を含む。このような、描画座標系を補正する手段（演算手段）を有する描画装置であることがより好ましい。 The drawing apparatus according to the present invention is a drawing apparatus for drawing a predetermined transfer pattern on a photomask blank having a photoresist film formed on a surface thereof, wherein the photoresist film is disposed upward on a stage. Height measurement means for obtaining blank surface height distribution data by measuring the height distribution of the surface of the photomask blank, film surface shape data of the photomask blank acquired in advance, and the blank surface height distribution data And a calculation means for obtaining drawing data by correcting the design drawing data of a predetermined transfer pattern, and a drawing means for irradiating the photoresist film with an energy beam according to the drawing data. Here, as described above, the correction of the design drawing data includes not only the case of correcting the design drawing data itself but also the case of correcting the drawing coordinate system when drawing using the design drawing data. It is more preferable that the drawing apparatus has a means (calculation means) for correcting the drawing coordinate system.
また、本発明に係るフォトマスクの検査方法は、透明基板上に薄膜からなる転写パターンを有するフォトマスクを検査するフォトマスクの検査方法であって、前記フォトマスクを、前記転写パターンを有する面を上側にしてステージに載置する工程と、前記ステージ上の前記フォトマスクの上側の面の高さ分布を測定することによってマスク面高さ分布データを得る工程と、前記ステージ上の前記フォトマスクの前記転写パターンの形状を測定してパターン測長データを得る工程と、予め取得した前記フォトマスクの膜面形状データと、前記マスク面高さ分布データとを用いて、前記転写パターンのパターン測長データ、又は前記転写パターンの設計描画データを補正する工程を有するものである。 The photomask inspection method according to the present invention is a photomask inspection method for inspecting a photomask having a transfer pattern made of a thin film on a transparent substrate, wherein the photomask has a surface having the transfer pattern. Placing the upper surface on the stage, obtaining the mask surface height distribution data by measuring the height distribution of the upper surface of the photomask on the stage, and the photomask on the stage Using the step of measuring the shape of the transfer pattern to obtain pattern length measurement data, the film surface shape data of the photomask acquired in advance, and the mask surface height distribution data, pattern length measurement of the transfer pattern A step of correcting the data or the design drawing data of the transfer pattern.
例えば、予め取得した前記フォトマスクの膜面形状データと、前記マスク面高さ分布データとを用いて前記転写パターンのパターン測長データを補正し、補正後の前記パターン測長データと前記転写パターンの設計描画データとを比較する工程と、を有するものとすることができる。又は、予め取得した前記フォトマスクの膜面形状データと、前記マスク面高さ分布データとを用いて前記転写パターンの設計描画データを補正し、補正後の前記設計描画データと前記パターン測長データとを比較する工程を有するものとすることができる。このときに用いるフォトマスクの膜面形状データとしては、前記フォトマスク部の膜面形状データを用いて近似させることができる。 For example, the pattern measurement data of the transfer pattern is corrected using the film surface shape data of the photomask acquired in advance and the mask surface height distribution data, and the corrected pattern measurement data and the transfer pattern are corrected. And a step of comparing the design drawing data. Alternatively, the design drawing data of the transfer pattern is corrected using the film surface shape data of the photomask and the mask surface height distribution data acquired in advance, and the corrected design drawing data and the pattern length measurement data are corrected. It is possible to have a step of comparing The film surface shape data of the photomask used at this time can be approximated using the film surface shape data of the photomask part.
更に、本発明に係るフォトマスクの検査装置は、透明基板上に薄膜からなる転写パターンを有するフォトマスクを検査するフォトマスクの検査装置であって、ステージ上に前記転写パターンを上向きに配置された前記フォトマスクの表面の高さ分布を測定することによってマスク面高さ分布データを得る高さ測定手段と、前記ステージ上の前記フォトマスクの転写パターンの形状を測定してパターン測長データを得る測長手段と、予め取得した前記フォトマスクの膜面形状データと、前記マスク面高さ分布データとを用いて、前記転写パターンのパターン測長データ、又は前記転写パターンの設計描画データを補正する演算手段と、を有することができる。 Furthermore, a photomask inspection apparatus according to the present invention is a photomask inspection apparatus for inspecting a photomask having a transfer pattern made of a thin film on a transparent substrate, and the transfer pattern is arranged upward on a stage. Height measurement means for obtaining mask surface height distribution data by measuring the height distribution of the surface of the photomask, and obtaining pattern length measurement data by measuring the shape of the transfer pattern of the photomask on the stage The pattern measurement data of the transfer pattern or the design drawing data of the transfer pattern is corrected using the length measuring means, the film surface shape data of the photomask acquired in advance, and the mask surface height distribution data. Computing means.
例えば、予め取得した前記フォトマスクの膜面形状データと、前記マスク面高さ分布データとを用いて、前記転写パターンのパターン測長データを補正する演算手段と、補正後の前記パターン測長データと、前記転写パターンの設計描画データを比較する比較手段を有する、フォトマスクの検査装置を含む。更には、予め取得した前記フォトマスクの膜面形状データと、前記マスク面高さ分布データとを用いて、前記転写パターンの設計描画データを補正する演算手段と前記補正後の設計描画データと、前記パターン測長データとを比較する比較手段を有する、フォトマスクの検査装置を含む。 For example, using the film surface shape data of the photomask acquired in advance and the mask surface height distribution data, calculation means for correcting pattern length measurement data of the transfer pattern, and the pattern length measurement data after correction And a photomask inspection device having comparison means for comparing the design drawing data of the transfer pattern. Furthermore, using the film surface shape data of the photomask acquired in advance and the mask surface height distribution data, calculation means for correcting the design drawing data of the transfer pattern, and the corrected design drawing data, A photomask inspection apparatus having comparison means for comparing with the pattern length measurement data is included.
本発明に係るフォトマスクの製造方法は、描画機のステージ上に配置された状態におけるフォトマスクブランクの膜面側の表面形状を測定し、その表面形状の理想平面からの変形要因のうち、該フォトマスクブランクにパターンが形成されたフォトマスクとなり、露光装置に設置された状態において、上記表面形状が変化する変化分について、設計描画データを補正する。具体的には、描画時の膜面形状の理想平面からの変形要因のうち、露光時にも残留する分（膜面の凹凸）と、露光時には消失する分（異物による基板の撓み等）を区別し、露光時には消失する分に相当する座標ずれについて、設計描画データを補正して、描画データを得る。これにより、マスク使用時に、被転写体上に転写された転写パターンは、得ようとするデバイスパターンの設計描画データを正確に反映したものとなる。 The photomask manufacturing method according to the present invention measures the surface shape of the photomask blank on the film surface side in a state of being placed on the stage of a drawing machine, and among the deformation factors from the ideal plane of the surface shape, The photomask blank is a photomask having a pattern formed thereon, and the design drawing data is corrected for the change in the surface shape when the photomask blank is installed in the exposure apparatus. Specifically, among the deformation factors from the ideal plane of the film surface shape at the time of drawing, the amount that remains during exposure (film surface irregularities) and the amount that disappears during exposure (such as substrate deflection due to foreign matter) are distinguished. Then, the drawing data is obtained by correcting the design drawing data for the coordinate shift corresponding to the amount that disappears during exposure. Thereby, when the mask is used, the transfer pattern transferred onto the transfer object accurately reflects the design drawing data of the device pattern to be obtained.
更に、該マスクの検査工程においても、検査機のステージ上に載置された状態で得られた測長データに対し、異物による基板の撓み等、露光時には消失する変形分に相当する座標ずれについて、測長データ又は設計描画データを補正して、補正後の測長データを設計描画データと比較し又は補正後の設計描画データを測長データと比較し、マスクを評価する。これにより、マスクに形成されたパターンの良否を正しく評価できる。 Further, even in the mask inspection process, with respect to the measurement data obtained in the state of being placed on the stage of the inspection machine, the coordinate deviation corresponding to the deformation that disappears at the time of exposure, such as the bending of the substrate due to foreign matter, etc. The length measurement data or the design drawing data is corrected, the corrected length measurement data is compared with the design drawing data, or the corrected design drawing data is compared with the length measurement data, and the mask is evaluated. Thereby, the quality of the pattern formed on the mask can be evaluated correctly.
以下に、本発明の実施の形態を図、実施例等を使用して説明する。なお、これらの図、実施例等および説明は本発明を例示するものであり、本発明の範囲を制限するものではない。本発明の趣旨に合致する限り他の実施の形態も本発明の範疇に属し得ることは言うまでもない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings, examples and the like. In addition, these figures, Examples, etc. and description illustrate the present invention, and do not limit the scope of the present invention. It goes without saying that other embodiments may belong to the category of the present invention as long as they match the gist of the present invention.
図１は、本発明の実施の形態にかかるフォトマスクの製造方法で用いられる描画装置の概念図である。この描画装置は、ステージ１０、描画手段１１、高さ測定手段１２及び描画データ作成手段１５（演算手段）を少なくとも有している。ステージ１０の上にはフォトマスクブランク１３が固定されている。フォトマスクブランクは片面に少なくとも遮光膜を含む薄膜１４が形成されており、薄膜１４が形成されている面を上向きに配置されている。描画手段１１は、例えばレーザーを照射し、描画工程において、ステージ１０上に固定されたフォトレジスト膜付きのフォトマスクブランク１３に所定の転写パターンを描画するためのものである。高さ測定手段１２は、例えば空気クッション等により、フォトマスクブランク１３表面から一定の距離を隔てて配置されている。高さ測定手段１２は、フォトマスクブランク１３の表面形状による高さの変化に応じて、高さが上下する機構になっており、フォトマスクブランク１３表面の高さ（Ｚ方向）の変化を測定することができる。
FIG. 1 is a conceptual diagram of a drawing apparatus used in a photomask manufacturing method according to an embodiment of the present invention. This drawing apparatus has at least a
尚、表面の高さを測定する方法としては、上記のほか、高さ測定手段１２と同様な部材を一定位置に維持するためのエア流量を用いて測定する方法、ギャップ間の静電容量を測定する方法、レーザーを用いたパルスカウント、光学的なフォーカスによるもの、なども使用でき、限定されない。 As a method of measuring the height of the surface, in addition to the above, a method of measuring using an air flow rate for maintaining a member similar to the height measuring means 12 at a fixed position, and a capacitance between the gaps. A measurement method, a pulse count using a laser, an optical focus method, and the like can be used and are not limited.
描画データ作成手段１５は、フォトマスクブランク１３の描画工程における膜面側の形状と、該フォトマスクブランク１３によってフォトマスクを作製するときの露光の際の膜面側の形状との形状変化に応じて、描画すべき転写パターン形状を特定する設計描画データを補正し、描画データを作成する。例えば、描画データ作成手段１５は、高さ測定手段１２からのフォトマスクブランク１３の表面形状の高さ変化を示すデータと、あらかじめ取得された、フォトマスクブランク１３の膜面形状データに基づき、設計描画データを補正して描画手段１１で描画するための描画データを作成する。尚、前記したとおり、この描画データの補正は、補正された描画データを作成する場合のみでなく、描画機の有する描画座標系に対して、上記データを反映させる補正を行ってもよいことは言うまでもない。
The drawing data creation means 15 responds to the shape change between the shape on the film surface side in the drawing process of the
描画手段１１及び高さ測定手段１２はともに、ステージ１０上をｘ方向及びｙ方向に移動する機構に保持されることにより、ステージと平行な面内を移動可能である（図示せず）。なお、描画手段１１及び/又は高さ測定手段１２が固定され、ステージ１０上がｘ方向及び/又はｙ方向に平行移動する機構であっても良い。
Both the drawing means 11 and the height measuring means 12 are movable in a plane parallel to the stage (not shown) by being held by a mechanism that moves on the
図２は、描画装置のステージ１０上のフォトマスクブランク１３の断面の拡大図である。例えばｙ軸と垂直な面における断面（ｘ軸と平行な面）とする。薄膜１４は省略している。ステージ１０上に配置されたフォトマスクブランク１３の表面２０の形状は、上記のとおり複数の要因により理想平面から変形したものとなっている。
FIG. 2 is an enlarged view of a cross section of the
以下、図２を用いて高さ測定手段１２により、ステージ１０上のフォトマスクブランク１３の表面形状の変形を測定する方法を説明する。変形のない理想的な平面であった場合のフォトマスクブランク１３の表面を基準表面２１とする。所定の測定ポイント２２において、高さ測定手段１２により高さを測定し、その測定を所定の間隔Ｐｉｔｃｈで繰り返す。高さ測定手段１２により測定された高さと基準表面２１との差分をブランク面高さ分布データとする。
Hereinafter, a method of measuring the deformation of the surface shape of the
ブランク面高さ分布データが０の測定ポイント（つまり、高さが基準表面２１と一致する測定ポイント）に隣接する測定ポイントにおけるブランク面高さ分布データがＨだった場合、この高さの違いによるフォトマスクブランク１３の表面２０と基準表面２１とがなす角の角度Φは、
sinΦ＝Ｈ/Ｐｉｔｃｈ・・・・・・（式１）
で表わされる。尚、上記において、Ｈ/Ｐｉｔｃｈは、フォトマスクブランク表面の高さ方向の勾配と考えることもできる。
When the blank surface height distribution data at the measurement point adjacent to the measurement point with the blank surface height distribution data of 0 (that is, the measurement point whose height coincides with the reference surface 21) is H, this difference in height is caused. The angle Φ formed by the
sinΦ = H / Pitch ... (Formula 1)
It is represented by In the above, H / Pitch can also be considered as a gradient in the height direction of the photomask blank surface.
尚、Φの値が十分に小さければ、
Φ＝Ｈ/Ｐｉｔｃｈ・・・・・・（式１’）
と近似することもできる。以下の説明では、（式１）を用いる。
If the value of Φ is sufficiently small,
Φ = H / Pitch ... (Formula 1 ')
Can also be approximated. In the following description, (Formula 1) is used.
上記の場合、この高さの違いに起因する測定ポイントのｘ軸方向のずれｄは、一般的に、
ｄ＝sinΦ×ｔ／２＝Ｈ×（ｔ／２Ｐｉｔｃｈ）・・・・・（式２）
で求めることができる。
In the above case, the deviation d in the x-axis direction of the measurement point due to this height difference is generally
d = sinΦ × t / 2 = H × (t / 2Pitch) (Equation 2)
Can be obtained.
尚、上記においても、Φが十分に小さければ、
ｄ＝Φ×ｔ／２＝Ｈ×（ｔ／２Ｐｉｔｃｈ）・・・・・（式２’）
と近似することもできる。
Also in the above, if Φ is sufficiently small,
d = Φ × t / 2 = H × (t / 2Pitch) (Equation 2 ′)
Can also be approximated.
なお、ここで、ｔはフォトマスクブランクの厚さである。 Here, t is the thickness of the photomask blank.
上記の測定を、フォトマスクブランク１３上のｘ方向、ｙ方向について、所定の間隔Ｐｉｔｃｈで行うことにより、各測定ポイントにおける表面形状の変化に起因する測定ポイントのずれを測定することができる。 By performing the above measurement in the x direction and y direction on the photomask blank 13 at a predetermined interval Pitch, it is possible to measure the deviation of the measurement point due to the change in the surface shape at each measurement point.
以上の測定によって得られた結果には、上記のように、（１）ステージ１０の不十分なフラットネス、（２）ステージ１０上の異物挟み込みによる基板の撓み、（３）フォトマスクブランク１３の基板の表面の凹凸、（４）フォトマスクブランク１３の基板の裏面の凹凸、の４つのフォトマスクブランクの表面形状の理想平面からの変形要因による高さ変化が含まれていると考えられる。
As described above, the results obtained by the above measurements include (1) insufficient flatness of the
一方、フォトマスクブランクに所定の転写パターンを転写して作製したフォトマスクの露光装置における使用例を図３に示す。図３は露光装置の概念図である。フォトマスク３０は、両端を支持体３１で支持され、膜面３２を下に向けて設置される。被転写体３３はフォトマスク３０の下に配置される。光源３４からの露光光はフォトマスク３０の上から照射され、フォトマスク３０を介して被転写体に照射される。
On the other hand, FIG. 3 shows an example of use in an exposure apparatus of a photomask produced by transferring a predetermined transfer pattern to a photomask blank. FIG. 3 is a conceptual diagram of the exposure apparatus. The
尚、実際には露光装置内に支持されたフォトマスクは、その重量により撓む。しかしながら、この撓みによるパターンの座標ずれの補償機構は露光装置に搭載されている。 Actually, the photomask supported in the exposure apparatus bends due to its weight. However, a compensation mechanism for the pattern coordinate deviation due to the bending is mounted in the exposure apparatus.
この状態においては、上記したように、上記４つの変形要因のうち、（３）フォトマスクブランク１３の基板の表面（膜面３２）の凹凸のみが残存し、（１）、（２）及び（４）は消失しているため、パターン形成に影響しない。よって、描画時と露光時の、膜面（パターン形成面）の形状変化は、上記（１）、（２）、（４）の合計となり、それに起因するパターンの座標ずれもこの変化分を反映したものとなる。そこで、転写パターンを描画する際には、上記４つの変形要因によるずれのうち、（３）に起因するずれを除いた、（１）、（２）及び（４）に起因するずれの分だけ、転写パターンの設計描画データを補正する必要がある。 In this state, as described above, among the above four deformation factors, (3) only the unevenness of the surface (film surface 32) of the substrate of the photomask blank 13 remains, and (1), (2) and ( Since 4) disappears, pattern formation is not affected. Therefore, the shape change of the film surface (pattern forming surface) at the time of drawing and exposure is the sum of the above (1), (2), and (4), and the pattern coordinate deviation resulting therefrom reflects this change. Will be. Therefore, when drawing the transfer pattern, out of the deviations due to the above four deformation factors, the deviation due to (1), (2) and (4) excluding the deviation due to (3). It is necessary to correct the design drawing data of the transfer pattern.
本発明においては、（３）フォトマスクブランクの基板の表面の凹凸ついてのデータ（フォトマスクブランクの膜面フラットネスデータ）を予め取得しておくことが有効である。このデータは、フォトマスクブランクを垂直に立て、基板重量による撓みを排除した状態で、フォトマスクブランクの表面形状を測定することで求めることができる。測定は、一般的な光学的な測定方法で行うことができる。この測定で求められた測定ポイントにおける高さ変動（高さの実測値と基準表面との差分）を膜面形状データとする。膜面形状データがＨ１とすると、（１）、（２）及び（４）に起因する高さ変動は、Ｈ−Ｈ１であり、（式２）より、（１）、（２）及び（４）に起因するずれは、
ｄ１＝（Ｈ−Ｈ１）×ｔ／２Ｐｉｔｃｈ・・・・・（式３）
で求めることができる。
In the present invention, it is effective to obtain in advance (3) data on unevenness of the surface of the substrate of the photomask blank (film surface flatness data of the photomask blank). This data can be obtained by measuring the surface shape of the photomask blank in a state where the photomask blank is erected vertically and bending due to the substrate weight is eliminated. The measurement can be performed by a general optical measurement method. The height fluctuation at the measurement point obtained by this measurement (difference between the measured value of the height and the reference surface) is used as the film surface shape data. When the film surface shape data is H 1 , the height fluctuation due to (1), (2) and (4) is H−H 1 , and from (Expression 2), (1), (2) and The deviation due to (4) is
d 1 = (H−H 1 ) × t / 2 Pitch (formula 3)
Can be obtained.
描画データ作成手段１５において、上記ｄ１を用いて転写パターンの設計描画データを補正して描画データを作成する。その描画データ基づいて描画手段１１を用いてフォトマスクブランク１３上のフォトレジスト膜に転写パターンを描画し、現像等の処理を行うことで、フォトマスクブランク１３上のフォトレジスト膜に所定の転写パターンを転写することができる。そのフォトレジスト膜をマスクとして、薄膜１４をエッチングすることで、フォトマスクを得ることができる。
In the drawing
（実施例）
以下、本発明の実施例について説明する。
厚さ１３ｍｍで、大きさ１２２０ｍｍ×１４００ｍｍのガラス基板を用意し、その基板に、Ｃｒを主成分とする遮光膜を１２５ｎｍの膜厚で形成してフォトマスクブランクを作製した。
(Example)
Examples of the present invention will be described below.
A glass substrate having a thickness of 13 mm and a size of 1220 mm × 1400 mm was prepared, and a light-shielding film containing Cr as a main component was formed on the substrate to a film thickness of 125 nm to produce a photomask blank.
上記ガラス基板は、垂直に立てた状態で遮光膜形成面側の表面形状を通常の光学測定により、所定の間隔で測定し、各測定ポイントにおける膜面形状データＨ１を得たものである。遮光膜はスパッタ法により成膜され、Ｃｒ膜の表面部分に反射防止機能を有するＣｒＯが形成されたものである。尚、上記フォトマスクブランクの膜面側の表面形状を上記のように測定してもよい。 The glass substrate, the conventional optical measuring the surface shape of the light shielding film forming surface side in a state of upright, in which measured at predetermined intervals, to obtain a film sectional shape data H 1 at each measurement point. The light shielding film is formed by sputtering, and CrO having an antireflection function is formed on the surface portion of the Cr film. The surface shape of the photomask blank on the film surface side may be measured as described above.
続いて、遮光膜の上に膜厚８００ｎｍのポジ型フォトレジスト膜をキャピラリーコータにより塗布したフォトマスクブランクを、図１に示す描画装置に、遮光膜を形成した面を上向きに配置した。この描画装置が有する高さ測定手段１２により、所定の間隔で高さ変動の測定を行い各測定ポイントにおけるブランク面高さ分布データＨを得た。測定ポイントは、垂直に立てて行った表面形状測定と同じポイントで行った。
各測定ポイントのおける高さ変動の差分Ｈ−Ｈ１を求め、その分布を３次元グラフに表した図を図４に示す。
Subsequently, a photomask blank in which a positive photoresist film having a thickness of 800 nm was coated on the light shielding film by a capillary coater was placed on the drawing apparatus shown in FIG. 1 with the surface on which the light shielding film was formed facing upward. The height measurement means 12 included in this drawing apparatus measured height fluctuations at predetermined intervals to obtain blank surface height distribution data H at each measurement point. The measurement point was the same as the surface shape measurement performed vertically.
FIG. 4 is a diagram in which a difference H-H 1 in height variation at each measurement point is obtained and the distribution thereof is represented in a three-dimensional graph.
図４において、横方向がフォトマスクブランク表面のｘ軸方向で縦方向がｙ軸方向であり、奥行がフォトマスクブランクの厚さ方向である。図４において、領域Ｍ１が高さ変動の差分Ｈ−Ｈ１が５μｍ〜１０μｍの領域である。同様に、領域Ｍ２が０μｍ〜５μｍの領域で、領域Ｍ３が−５μｍ〜０μｍの領域で、領域Ｍ４が−１０μｍ〜−５μｍの領域で、領域Ｍ５が−１５μｍ〜−１０μｍの領域である。図４からわかるとおり、フォトマスクブランクの中央付近においては、高さの変動の差分の変化が少なく、ｙ軸方向の両端になるほど変化が急激なものとなっている。 In FIG. 4, the horizontal direction is the x-axis direction of the photomask blank surface, the vertical direction is the y-axis direction, and the depth is the thickness direction of the photomask blank. In FIG. 4, a region M <b> 1 is a region where the difference H−H 1 in height variation is 5 μm to 10 μm. Similarly, the region M2 is a region of 0 μm to 5 μm, the region M3 is a region of −5 μm to 0 μm, the region M4 is a region of −10 μm to −5 μm, and the region M5 is a region of −15 μm to −10 μm. As can be seen from FIG. 4, in the vicinity of the center of the photomask blank, there is little change in the difference in height variation, and the change becomes more rapid as it reaches both ends in the y-axis direction.
次に、このフォトのマスクブランクに、所定の間隔でパターンが配置された設計描画データを用いて、補正をせずに描画した。そのパターンの座標測定した結果と、設計描画データのずれを図５に示す。図５において、横方向がｘ軸方向で、縦方向がｙ軸方向である。また、白丸が描画したパターンの実測データで、黒丸が設計描画データである。図５からわかるとおり、フォトマスクブランクの中央付近においては、実測データと設計描画データとのずれは小さく、ｙ軸方向の両端においてはずれが大きくなっている。 Next, this photo mask blank was drawn without correction using design drawing data in which patterns were arranged at predetermined intervals. FIG. 5 shows the difference between the result of the coordinate measurement of the pattern and the design drawing data. In FIG. 5, the horizontal direction is the x-axis direction, and the vertical direction is the y-axis direction. In addition, the white circle is actual measurement data of a pattern drawn, and the black circle is design drawing data. As can be seen from FIG. 5, the deviation between the measured data and the design drawing data is small near the center of the photomask blank, and the deviation is large at both ends in the y-axis direction.
以上のように、図４及び図５を比較してわかるとおり、図４で求めた高さ変動の差分Ｈ−Ｈ１と、描画の実測データの設計描画データからのずれは相関があるのを確認した。よって、転写パターンを描画する際に、４つの変形要因によるずれのうち、露光装置でフォトマスクを使用する際にも残存する（３）フォトマスクブランク１３の基板の表面の凹凸に起因するずれを除いた、（１）ステージ１０のフラットネス、（２）ステージ１０上の異物挟み込みによる基板の撓み及び（４）フォトマスクブランク１３の基板の裏面の凹凸、に起因するずれの分だけ、転写パターンの設計描画データを補正して描画データとすることで、実際にフォトマスクに形成された転写パターンと設計描画データとのずれを少なくすることができることを確認した。
As described above, as can be seen by comparing FIG. 4 and FIG. 5, the difference H−H 1 of the height fluctuation obtained in FIG. 4 and the deviation of the actually measured drawing data from the design drawing data are correlated. confirmed. Therefore, when drawing the transfer pattern, among the deviations due to the four deformation factors, the deviation caused by the unevenness of the surface of the substrate of the photomask blank 13 remains even when the photomask is used in the exposure apparatus. The transfer pattern is removed by the amount of deviation caused by (1) flatness of the
なお、上記フォトマスクの製造方法は、フォトマスクの検査方法にも転用できる。すなわち、検査機（図１に示す描画装置の記号を用いて説明する）のステージ１０の上に、フォトマスクを、膜面（パターン形成面）を上に配置し、高さ測定手段１２で上記と同様に、フォトマスクのマスク面高さ分布データを得る。このマスク面高さ分布データには、上記のブランク面高さ分布データと同様に、理想平面からの４つの変形要因による表面形状の変形が含まれている。続いて、当該フォトマスクのパターン形状を測長して、パターン測長データを得る。このパターン測長データには、４つの変形要因による表面形状の変形に起因するずれが含まれている。
Note that the photomask manufacturing method can also be used as a photomask inspection method. That is, a photomask and a film surface (pattern forming surface) are placed on a
さらに、当該フォトマスクの膜面の凹凸を、フォトマスクを垂直に立てた状態で、フォトマスクの膜面の表面形状を測定することにより求め、膜面形状データとする。測定は、一般的な光学的な測定方法で行うことができる。この膜面形状データは、上記のとおり、（３）フォトマスク表面の凹凸に起因する表面形状の変形が含まれる。尚、この膜面形状データは、フォトマスク製造前の段階（フォトマスクブランク又は基板の段階）で得た、上記膜面形状データを使用してもよい。 Further, the unevenness of the film surface of the photomask is obtained by measuring the surface shape of the film surface of the photomask in a state where the photomask is set up vertically, and is used as film surface shape data. The measurement can be performed by a general optical measurement method. As described above, the film surface shape data includes (3) deformation of the surface shape due to the unevenness of the photomask surface. The film surface shape data may be the film surface shape data obtained at the stage before the photomask manufacturing (photomask blank or substrate stage).
上記マスク面高さ分布データから膜面形状データを差し引いた値により（式３）を用いてパターン測長データを補正することで、当該フォトマスクを実際に露光装置で使用する際のパターン形状を計算できる。この補正後のパターン測長データと、パターンの設計描画データを比較することにより、当該フォトマスクの実際のずれを見積もることができ、フォトマスクを評価することができる。例えば、ずれが特定の範囲以内にあった場合にのみ、そのフォトマスクを合格品とすることができる。 By correcting the pattern length measurement data using (Equation 3) by subtracting the film surface shape data from the mask surface height distribution data, the pattern shape when the photomask is actually used in the exposure apparatus can be obtained. Can be calculated. By comparing the corrected pattern length measurement data with the pattern design drawing data, the actual shift of the photomask can be estimated and the photomask can be evaluated. For example, the photomask can be accepted only when the deviation is within a specific range.
又は、マスク面高さ分布データから膜面形状データを差し引いた値により（式３）を用いてパターンの設計描画データを補正することができる。この補正後の設計描画データと、上記のパターン測長データとを比較することにより、フォトマスクの評価をすることができる。 Alternatively, the pattern design drawing data can be corrected using (Equation 3) by subtracting the film surface shape data from the mask surface height distribution data. The photomask can be evaluated by comparing the corrected design drawing data with the pattern length measurement data.
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、適宜変更して実施することができる。例えば、上記実施の形態では、描画装置の描画手段としてレーザビームを示したが、これに限定されず、電子ビーム等のエネルギービームであれば良い。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can implement by changing suitably. For example, in the above embodiment, the laser beam is shown as the drawing unit of the drawing apparatus. However, the present invention is not limited to this, and an energy beam such as an electron beam may be used.
また、フォトマスクとして、薄膜として遮光膜が一層形成されたものについて説明したが、遮光膜のほかに半透光膜を有する多階調フォトマスクであっても良い。その場合には、必要な転写パターンの数だけ、フォトレジスト膜形成、描画工程、エッチング工程を繰り返す。 In addition, although a photomask in which a light shielding film is formed as a thin film has been described, a multi-tone photomask having a semi-transparent film in addition to the light shielding film may be used. In that case, the photoresist film formation, the drawing process, and the etching process are repeated by the number of necessary transfer patterns.
一般に、二回以上のフォトリソグラフィ工程を必要とするフォトマスク製造過程においては、常に二回のパターニングによる、アライメントずれが大きな課題となる。しかしながら、本発明の描画データの補正を、複数回の描画工程毎に使用すると、該フォトマスクを露光してパターンを被転写体に転写する際の、パターン相互のアライメントが非常に正確に行えて、好適である。すなわち、基板上に形成された、複数の遮光膜をもつフォトマスクブランクに対し、複数回の描画、レジスト現像、薄膜エッチングを行って、最終的に所望の転写パターンを有するフォトマスクとする際、各描画毎に、本発明の描画方法/描画装置を適用することができる。 In general, in a photomask manufacturing process that requires two or more photolithography processes, alignment misalignment due to patterning twice is a major issue. However, if the correction of the drawing data of the present invention is used for each drawing process a plurality of times, the alignment between the patterns can be performed very accurately when the photomask is exposed and the pattern is transferred to the transfer target. Is preferable. That is, when a photomask blank having a plurality of light-shielding films formed on a substrate is subjected to drawing, resist development, and thin film etching a plurality of times, and finally a photomask having a desired transfer pattern is obtained. The drawing method / drawing apparatus of the present invention can be applied for each drawing.
この場合、１回目の描画と２回目の描画においては、ブランク膜面の変形要因は異なるため、描画データの補正も異なるものとなる。そして、結果的に、この２回の描画を経て形成された、フォトマスクの１つの転写パターンが、被転写体に対して所望のパターンを正確に形成する。更に、各検査工程毎に、本発明の検査方法/検査装置を適用することもできる。 In this case, since the deformation factors of the blank film surface are different between the first drawing and the second drawing, the drawing data correction is also different. As a result, one transfer pattern of the photomask formed through the two drawing operations accurately forms a desired pattern on the transfer target. Furthermore, the inspection method / inspection apparatus of the present invention can be applied to each inspection process.
また、上記実施の形態における材料、サイズ、処理手順などは一例であり、本発明の効果を発揮する範囲内において種々変更して実施することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。 In addition, the material, size, processing procedure, and the like in the above-described embodiment are merely examples, and various modifications can be made within the range where the effects of the present invention are exhibited. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the object of the present invention.
１０ ステージ
１１ 描画手段
１２ 高さ測定手段
１３ フォトマスクブランク
１４ 薄膜
１５ 描画データ作成手段
DESCRIPTION OF
Claims (8)
透明基板上に、薄膜と、前記薄膜上のフォトレジスト膜とを有するフォトマスクブランクを用意する工程と、
前記フォトマスクブランクを、前記薄膜を有する面を上側にしてステージに載置する工程と、
前記ステージ上の前記フォトマスクブランクの上側の面の高さ分布を測定することによってブランク面高さ分布データ（Ｈ）を得る工程と、
予め取得した前記フォトマスクブランクの膜面形状データ（Ｈ１）と、前記ブランク面高さ分布データ（Ｈ）とを用いて所定の転写パターンの設計描画データを補正することにより補正描画データを得る工程と、
前記フォトレジスト膜に、前記補正描画データに従ってエネルギービームを照射することによって、前記所定の転写パターンを描画する工程と、を有し、
前記設計描画データの補正は、前記ブランク面高さ分布データ（Ｈ）と前記膜面形状データ（Ｈ１）の差分を求め、得られた差分データと、前記フォトマスクブランクの厚さ（ｔ）とを用いて、前記フォトマスクブランク表面の複数位置における座標ずれを求め、前記設計描画データに対して、前記座標ずれ分を補正することにより行う、表示装置製造用フォトマスクの製造方法。 In a method for manufacturing a photomask for manufacturing a display device,
Preparing a photomask blank having a thin film and a photoresist film on the thin film on a transparent substrate;
Placing the photomask blank on a stage with the surface having the thin film facing upward;
Obtaining blank surface height distribution data (H) by measuring the height distribution of the upper surface of the photomask blank on the stage;
A step of obtaining corrected drawing data by correcting the design drawing data of a predetermined transfer pattern using the film surface shape data (H1) of the photomask blank acquired in advance and the blank surface height distribution data (H). When,
Drawing the predetermined transfer pattern by irradiating the photoresist film with an energy beam according to the corrected drawing data ,
The design drawing data is corrected by calculating a difference between the blank surface height distribution data (H) and the film surface shape data (H1), and obtaining the difference data and the thickness (t) of the photomask blank. A method of manufacturing a photomask for manufacturing a display device, wherein coordinate deviations at a plurality of positions on the surface of the photomask blank are obtained by correcting the coordinate deviation with respect to the design drawing data .
ステージ上に前記フォトレジスト膜を上向きに配置された前記フォトマスクブランクの表面の高さ分布を測定することによってブランク面高さ分布データ（Ｈ）を得る高さ測定手段と、
予め取得した前記フォトマスクブランクの膜面形状データ（Ｈ１）と、前記ブランク面高さ分布データ（Ｈ）とを用いて所定の転写パターンの設計描画データを補正することにより補正描画データを得る演算手段と、
前記フォトレジスト膜に、前記補正描画データに従ってエネルギービームを照射する描画手段と、を有し、
前記演算手段は、前記ブランク面高さ分布データ（Ｈ）と前記膜面形状データ（Ｈ１）の差分を求め、得られた差分データと、前記フォトマスクブランクの厚さ（ｔ）とを用いて、前記フォトマスクブランク表面の複数位置における座標ずれを求め、前記設計描画データに対して、前記座標ずれ分を補正することを特徴とする描画装置。 A drawing apparatus for drawing a predetermined transfer pattern on a photomask blank for manufacturing a display device, on which a photoresist film is formed,
A height measuring means for obtaining a blank surface height distribution data (H) by measuring a height distribution of the surface of the photomask blank in which the photoresist film is arranged upward on a stage;
Calculation for obtaining corrected drawing data by correcting the design drawing data of a predetermined transfer pattern using the film surface shape data (H1) of the photomask blank acquired in advance and the blank surface height distribution data (H). Means,
The photoresist film, have a, a drawing means for irradiating an energy beam in accordance with the corrected drawing data,
The calculation means obtains a difference between the blank surface height distribution data (H) and the film surface shape data (H1), and uses the obtained difference data and the thickness (t) of the photomask blank. A drawing apparatus characterized in that coordinate deviations at a plurality of positions on the surface of the photomask blank are obtained and the coordinate deviations are corrected with respect to the design drawing data .
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