JP6718225B2 - Photomask and manufacturing method thereof - Google Patents

Photomask and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP6718225B2
JP6718225B2 JP2015236028A JP2015236028A JP6718225B2 JP 6718225 B2 JP6718225 B2 JP 6718225B2 JP 2015236028 A JP2015236028 A JP 2015236028A JP 2015236028 A JP2015236028 A JP 2015236028A JP 6718225 B2 JP6718225 B2 JP 6718225B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pattern
photomask
data information
alignment
coordinate position
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015236028A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017102304A (en
Inventor
橋本 昌典
昌典 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SK Electronics Co Ltd
Original Assignee
SK Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SK Electronics Co Ltd filed Critical SK Electronics Co Ltd
Priority to JP2015236028A priority Critical patent/JP6718225B2/en
Publication of JP2017102304A publication Critical patent/JP2017102304A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6718225B2 publication Critical patent/JP6718225B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Description

本発明は、主としてフラットパネルディスプレイ等に使用されるフォトマスクブランクスおよびそれを用いたフォトマスクに関する。 The present invention relates to a photomask blank mainly used for a flat panel display and the like and a photomask using the same.

フラットパネルディスプレイ等の電子デバイスの製造工程においては、リソグラフィーの工程数を削減し、製造コストを低減するため、ハーフトーンマスク(或いはグレートーンマスク)と呼ばれる多階調のフォトマスクが使用されている。ハーフトーンマスクは、透過部、遮光部、および透過部と遮光部の間の光透過率を有する半透過部から構成されており、1回の露光で転写対象のフォトレジストに、露光量の異なるパターンを形成することができる。 In the manufacturing process of electronic devices such as flat panel displays, a multi-tone photomask called a halftone mask (or a graytone mask) is used in order to reduce the number of lithography processes and reduce the manufacturing cost. .. The halftone mask is composed of a transmissive part, a light-shielding part, and a semi-transmissive part having a light transmittance between the transmissive part and the light-shielding part, and the exposure amount of the photoresist to be transferred is different in one exposure. A pattern can be formed.

このようなハーフトーンマスクを製造する場合、遮光膜と半透過膜をそれぞれパターニングするため、複数のパターンを1枚のフォトマスクブランクスに描画する必要がある。複数のパターンを形成するには、パターン間の重ね合わせが必要である。そのため、描画装置によってフォトマスクブランクスに第1のパターンを描画する際に、アライメントマークも同時に描画し、第2のパターンを描画装置によって描画するときは、このアライメントマークにアライメントし、第2のパターンを描画する。 When manufacturing such a halftone mask, it is necessary to draw a plurality of patterns on one photomask blank in order to pattern the light-shielding film and the semi-transmissive film, respectively. To form a plurality of patterns, it is necessary to overlap the patterns. Therefore, when the first pattern is drawn on the photomask blank by the drawing device, the alignment mark is also drawn at the same time, and when the second pattern is drawn by the drawing device, the alignment mark is aligned and the second pattern is drawn. To draw.

また、製品である電子デバイスの製造工程には、異なるフォトマスクを用いた複数のリソグラフィー工程があり、前工程のリソグラフィー工程で形成されたパターンに、後工程のリソグラフィー工程で形成するパターンを重ね合わせる必要がある。 In addition, the manufacturing process of the electronic device that is a product includes a plurality of lithography processes using different photomasks, and the pattern formed in the preceding lithography process is superimposed on the pattern formed in the preceding lithography process. There is a need.

このようなリソグラフィー工程で使用するフォトマスクを製造する場合、描画すべきパターン形状ならびに製造コストおよび納期を考慮し、それぞれのフォトマスクの製造に最適な描画装置を用いて製造する。また、マスク製造メーカーにおけるフォトマスクの製造現場においては、顧客であるデバイスメーカーへの納期を約束するため、スループットを高め、更に重要であるが、予期しない装置故障に対応して、描画装置を複数台確保し、フォトマスクを製造している。もし同一の描画装置を用いてフォトマスクを製造するとなると、例えば電子デバイス製造工程において最も微細なパターンを描画できる一台の描画装置に限定してフォトマスクを製造しなけらばならず、著しく製造コストを増大させ、実質的に納期保証が出来なくなることになる。 When manufacturing a photomask used in such a lithography process, the pattern shape to be drawn, the manufacturing cost, and the delivery time are taken into consideration, and the photomask is manufactured using an optimum drawing apparatus for manufacturing each photomask. Also, at the photomask manufacturing site of a mask manufacturer, in order to promise delivery time to the device manufacturer who is the customer, throughput is increased, and more importantly, multiple drawing devices are used to cope with unexpected device failures. We secure a table and manufacture photomasks. If a photomask is manufactured using the same drawing apparatus, for example, the photomask must be manufactured only in one drawing apparatus that can draw the finest pattern in the electronic device manufacturing process. This will increase the cost and make it impossible to guarantee the delivery date.

特開2014−81409号公報JP, 2014-81409, A 特開2013−222811号公報JP, 2013-222811, A

従来、ハーフトーンマスクのように複数のパターン描画が必要となるフォトマスクにおいては、各パターンを描画する際に重ね合わせ誤差(アライメント誤差)が発生してしまう。また、例えば、製品を製造するための転写パターンをフォトマスク上に描画する場合、描画装置に依存して、転写されたパターン自体にも誤差が発生してしまう。例えば、異なる装置メーカーにより製造された描画装置により、同じパターンを描画したとしても、サイズの変動や、形状の歪みといった誤差が発生する。 Conventionally, in a photomask that needs to draw a plurality of patterns such as a halftone mask, an overlay error (alignment error) occurs when drawing each pattern. Further, for example, when a transfer pattern for manufacturing a product is drawn on a photomask, an error occurs in the transferred pattern itself depending on the drawing device. For example, even if the same pattern is drawn by drawing devices manufactured by different device makers, errors such as size variation and shape distortion occur.

これらのパターン描画における誤差(パターン自体の誤差および重ね合わせ誤差)の特性は 実際にパターンを描画する装置に依存して異なる。従って異なる描画装置間で、これらの誤差の特性を合わせることは非常に困難であり、特に描画装置の製造メーカーが異なる場合、実質的にこれらの誤差の特性を一致させることは不可能である。 The characteristics of the errors in drawing these patterns (the error of the pattern itself and the overlay error) differ depending on the device that actually draws the pattern. Therefore, it is very difficult to match the characteristics of these errors between different drawing apparatuses, and it is impossible to substantially match the characteristics of these errors especially when the manufacturers of the drawing apparatuses are different.

パターンの重ね合わせ精度を向上させるため、文献1には、パターンの位置ずれ傾向を一致させ、重ね合わせ精度を向上させる方法が開示されている。しかし、同一のフォトマスクを用いて異なるパターンを形成するものであり、適用できるパターンが限られるため、様々なパターンを有する現実の製品を製造するプロセスに適用することは不可能である。また、ハーフトーンマスクの製造工程においてアライメントエラーを防止する手法も開示されているが、暫定パターンと第2次描画パターンとの組合せを必要とし、パターン形成が非常に複雑であるうえ、適用できるパターンが限定されるため、現実の製品の製造プロセスに適用することは不可能である。 In order to improve the overlay accuracy of the patterns, Document 1 discloses a method of matching the positional deviation tendency of the patterns and improving the overlay accuracy. However, since the same photomask is used to form different patterns and the applicable patterns are limited, it is impossible to apply it to the process of manufacturing actual products having various patterns. Further, a method of preventing an alignment error in the manufacturing process of a halftone mask is also disclosed, but it requires a combination of a provisional pattern and a secondary drawing pattern, and the pattern formation is very complicated and applicable pattern. However, it is impossible to apply it to the manufacturing process of real products.

また文献2においては、アライメントマークの検出精度を向上させることにより、重ね合わせ精度を向上させる技術を開示するのみであり、異なる重ね合わせ誤差特性を有する異なる描画装置により描画されるパターンの重ね合わせ精度を向上させる技術について開示されていない。 Further, Document 2 only discloses a technique of improving the overlay accuracy by improving the alignment mark detection accuracy, and the overlay accuracy of patterns drawn by different drawing devices having different overlay error characteristics. There is no disclosure of a technique for improving the.

いずれの文献においても、異なる誤差特性を有する異なる描画装置間の重ね合わせ誤差を低減する技術について開示されておらず、またパターン誤差を低減する技術については、一切言及されていない。 None of the documents discloses a technique for reducing an overlay error between different drawing devices having different error characteristics, and does not mention a technique for reducing a pattern error.

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、異なる描画装置を用いても、精密な転写パターンを高いアライメント精度で実現できるフォトマスクブランクスを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a photomask blank that can realize a precise transfer pattern with high alignment accuracy even if a different drawing device is used.

本発明に係るフォトマスクブランクスは、
少なくとも四角形の頂点に位置する4個のアライメントパターンを備え、
前記各アライメントパターンの座標位置からなる基準データ情報と、
自身に記録された座標位置または自身を識別する識別情報とが関連付けられている
ことを特徴とする。
Photomask blanks according to the present invention,
It has at least four alignment patterns located at the vertices of a quadrangle,
Reference data information consisting of coordinate positions of each of the alignment patterns,
It is characterized in that it is associated with the coordinate position recorded in itself or the identification information for identifying itself.

基準となる各アライメントパターンを備え、各アライメントパターンに対して実際に測定された座標位置の基準データ情報がフォトマスクブランクスに関連付けられているため、フォトマスク製造時の転写パターンの誤差の特性を合わせることができ、重ね合わせ誤差を低減したハーフトーンマスク等の多階調フォトマスクを製造できる。 Equipped with each alignment pattern that serves as a reference, and the reference data information of the coordinate position actually measured for each alignment pattern is associated with the photomask blanks, so the characteristics of the error in the transfer pattern during photomask manufacturing are matched. Therefore, a multi-tone photomask such as a halftone mask with a reduced overlay error can be manufactured.

前記4個のアライメントパターンは、前記フォトマスクブランクスの端面を構成する四辺のうち交差する第1の辺および第2の辺から、それぞれ第1の距離および第2の距離だけ離間した第1の基準点と、
前記第2の辺および前記第1の基準点からそれぞれ第3の距離および第4の距離だけ離間した第2の基準点と、
前記第1の基準点から、前記第1の基準点と前記第2の基準点とを繋ぐ基準辺に垂直方向に第5の距離だけ離間した第3の基準点と、
前記第2の基準点から前記基準辺に垂直方向に第6の距離だけ離間した第4の基準点とに位置することを特徴とする。
The four alignment patterns are a first reference spaced apart by a first distance and a second distance from the intersecting first and second sides of the four sides forming the end surface of the photomask blank. Points and
A second reference point separated from the second side and the first reference point by a third distance and a fourth distance, respectively;
A third reference point separated from the first reference point by a fifth distance in a vertical direction to a reference side connecting the first reference point and the second reference point,
It is characterized in that it is located at a fourth reference point that is separated from the second reference point by a sixth distance in a direction perpendicular to the reference side.

上記のように定められためられた手順に従い、基準点を設定することにより、フォトマスクブランクスの基板の外形寸法精度が悪い場合でも、基準となるアライメントパターンの形成が可能となる。 By setting the reference point according to the procedure determined as described above, it is possible to form the reference alignment pattern even when the external dimension accuracy of the substrate of the photomask blank is poor.

本発明に係るフォトマスクブランクスは、
前記各アライメントパターンの前記座標位置が、
前記アライメントパターン形成後に測定された前記各アライメントパターンの相対座標位置、または相対座標位置および絶対座標位置を備える
ことを特徴とする。
Photomask blanks according to the present invention,
The coordinate position of each of the alignment patterns,
The relative coordinate position of each of the alignment patterns, or the relative coordinate position and the absolute coordinate position measured after the formation of the alignment pattern is provided.

各アライメントパターンの座標位置は、アライメントパターン形成後に実測した相対座標位置、または相対座標位置および絶対座標位置を備えるため、描画装置において測定した座標位置の測定データとの比較を可能にし、座標位置のデータの差異を抽出し、スケーリング、ディストーション補正、またはローテーション補正が可能になる。 Since the coordinate position of each alignment pattern is provided with the relative coordinate position actually measured after the alignment pattern is formed, or the relative coordinate position and the absolute coordinate position, it is possible to compare with the measurement data of the coordinate position measured in the drawing device, Extracts differences in data and enables scaling, distortion correction, or rotation correction.

本発明に係るフォトマスクの製造方法は、
少なくとも四角形の頂点に位置する4個のアライメントパターンを有し、前記各アライメントパターンの座標位置からなる基準データ情報が関連付けられたフォトマスクブランクスを準備する第1の工程と
前記基準データ情報を入力する第2の工程と
記各アライメントパターンの座標位置をパターン描画装置により測定し描画装置データ情報として出力する第3の工程と、
前記基準データ情報と前記描画装置データ情報とから前記フォトマスクブランクスに描画するパターンを補正する第4の工程と、
前記第4の工程において補正されたパターンを前記パターン描画装置により前記フォトマスクブランクスに描画する第5の工程と
を含むことを特徴とする。

The photomask manufacturing method according to the present invention is
A first step of preparing a photomask blank having at least four alignment patterns located at the vertices of a quadrangle, and associated with reference data information consisting of coordinate positions of the respective alignment patterns ;
A second step of inputting the reference data information ,
A third step of outputting the coordinate position before the SL each alignment pattern as measured drawing device data information by the pattern writing apparatus,
A fourth step of correcting a pattern to be drawn on the photomask blank based on the reference data information and the drawing device data information,
Characterized in that it comprises a fifth step of drawing a corrected pattern in the fourth step in the photomask blank by the pattern drawing device.

上記フォトマスクの製造方法においては、製品に転写するパターンを、フォトマスクブランクスに関連付けられた基準データ情報により補正するため、重ね合わせ誤差および転写パターンの誤差を大きく改善したフォトマスクを提供することが可能である。 In the above photomask manufacturing method, since the pattern to be transferred to the product is corrected by the reference data information associated with the photomask blanks, it is possible to provide a photomask in which the overlay error and the transfer pattern error are greatly improved. It is possible.

本発明に係る一群のフォトマスクは、
それぞれ、少なくとも四角形の頂点に位置する4個のアライメントパターンを備え、
前記各アライメントパターンの座標位置の基準データ情報が関連付けられている、
複数のフォトマスクブランクスに、
それぞれ異なるパターンが描画された複数のフォトマスクを含むことを特徴とする。
A group of photomasks according to the present invention comprises:
Each has at least four alignment patterns located at the vertices of a quadrangle,
Reference data information of the coordinate position of each alignment pattern is associated,
For multiple photomask blanks,
It is characterized in that it includes a plurality of photomasks on which different patterns are drawn.

前記異なるパターンは、前記フォトマスクブランクスの前記各アライメントパターンの座標位置をパターン描画装置により測定された座標位置測定値と前記基準データ情報とにより補正されたパターンであることを特徴とする。 The different pattern is a pattern in which a coordinate position of each alignment pattern of the photomask blank is corrected by a coordinate position measurement value measured by a pattern drawing device and the reference data information.

アライメントパターンを備え、その座標位置の基準データ情報が関連付けられているフォトマスクブランクスに、製品に転写するパターンが描画された複数のフォトマスクを、一群のフォトマスクとして、製品の製造工程に使用することにより、たとえ異なるメーカーの描画装置等を用い形成されたフォトマスク同士であっても、製品を製造する複数のリソグラフィー工程での重ね合わせ精度が著しく向上し、製品に搭載されている電子デバイスの高集積化、高性能化を図ることができる。 A plurality of photomasks each having a pattern to be transferred to a product drawn on a photomask blank having an alignment pattern and associated with reference data information of its coordinate position are used as a group of photomasks in the manufacturing process of the product. As a result, even if the photomasks are formed by using the drawing apparatuses of different manufacturers, the overlay accuracy in the plurality of lithography steps for manufacturing the product is significantly improved, and the electronic devices mounted on the product can be High integration and high performance can be achieved.

基準となるアライメントパターンを備え、さらに各アライメントパターンの座標位置のデータ情報が関連付けられているフォトマスクブランクスを提供することにより、当該フォトマスクブランクスを用いて、フォトマスク製造メーカーが、その顧客であるデバイスメーカーから依頼された転写用パターンを描画する際、描画パターンを、統一の基準で補正することができ、アライメント誤差やパターンの誤差を低減することができる。その結果、高精度な多階調フォトマスクを実現できる。さらに、本発明のフォトマスクブランクスを用いて製造された複数のフォトマスクからなる一群のマスクを用いることにより、製品を製造する際の重ね合わせ誤差を低減でき、製品に搭載する電子デバイスの高集積化を可能にする。 By providing a photomask blank having a reference alignment pattern and further associated with data information of coordinate positions of each alignment pattern, the photomask blank is used as a customer of the photomask manufacturer. When the transfer pattern requested by the device maker is drawn, the drawing pattern can be corrected based on a uniform standard, and alignment errors and pattern errors can be reduced. As a result, a highly accurate multi-tone photomask can be realized. Furthermore, by using a group of masks composed of a plurality of photomasks manufactured by using the photomask blanks of the present invention, it is possible to reduce an overlay error when manufacturing a product and to highly integrate electronic devices mounted on the product. Enable.

本発明のフォトマスクブランクスにアライメントパターンの配置位置を設定するプロセスを説明する平面図。FIG. 6 is a plan view illustrating a process of setting the arrangement position of the alignment pattern on the photomask blank of the present invention. 本発明のアライメントパターンの配置位置を示す平面図。The top view which shows the arrangement position of the alignment pattern of this invention. 本発明のアライメントパターンを形成する工程を示す断面図。Sectional drawing which shows the process of forming the alignment pattern of this invention. 本発明のアライメントパターンの形状例を示す平面図。The top view which shows the shape example of the alignment pattern of this invention. 本発明のアライメントパターンを形成する工程を示す断面図。Sectional drawing which shows the process of forming the alignment pattern of this invention. 本発明によるスケーリングおよびディストーション補正の効果を示す平面図。FIG. 6 is a plan view showing the effects of scaling and distortion correction according to the present invention. 本発明によるローテーション補正の効果を示す平面図。The top view which shows the effect of rotation correction by this invention.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は、いずれも本発明の要旨の認定において限定的な解釈を与えるものではない。また、同一又は同種の部材については同じ参照符号を付し、説明を省略することがある。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, none of the following embodiments gives a limited interpretation in the recognition of the gist of the present invention. Further, the same or similar members are given the same reference numerals, and the description thereof may be omitted.

(アライメントパターン配置方法)
図1は、本発明におけるフォトマスクブランクスのアライメントパターンの配置位置を設定するプロセスを示す平面図である。
(Alignment pattern placement method)
FIG. 1 is a plan view showing a process of setting an arrangement position of an alignment pattern of a photomask blank according to the present invention.

図1(a)に示すように、フォトマスクブランクス(1)の端面を構成する四辺のうち交差する第1の辺(2)および第2の辺(3)から、それぞれ第1の距離d1および第2の距離d2だけ離間した第1の基準点(4)を決定する。 As shown in FIG. 1A, a first distance d1 and a second distance (3) from a first side (2) and a second side (3) intersecting each other among the four sides forming the end surface of the photomask blank (1), respectively. A first reference point (4) separated by a second distance d2 is determined.

このとき、第1の基準点(4)は、フォトマスクを用いて製造しようとする製品に転写するパターン(以下転写パターンと称す)を形成する領域(以下転写パターン露光領域(5)と称す)より外周側に位置するように、第1の辺(2)および第2の辺(3)からの距離を設定する。そのため、フォトマスクブランクス(1)に形成するアライメントパターンは、デバイス製造時のパターン形成に影響を与えない。 At this time, the first reference point (4) is an area (hereinafter referred to as a transfer pattern exposure area (5)) in which a pattern (hereinafter referred to as a transfer pattern) to be transferred to a product to be manufactured using a photomask is formed. The distance from the first side (2) and the second side (3) is set so as to be located on the outer peripheral side. Therefore, the alignment pattern formed on the photomask blanks (1) does not affect the pattern formation during device manufacturing.

次に図1(b)に示すように、第2の辺(3)から第3の距離d3だけ離間し、かつ第1の基準点(4)から第4の距離d4だけ離間した、第2の基準点(6)を設定する。ここで、第1の基準点(4)と第2の基準点(6)とを結ぶ直線をパターン基準辺(7)とする。このパターン基準辺(7)の長さは、第4の距離d4に等しい。また、第2の距離d2と第3の距離d3とは、同じ値に設定するが、マスクブランクスの外形の歪みを考慮し、異なる値としても良い。 Next, as shown in FIG. 1B, the second distance (3) is separated from the second side (3) by a third distance d3, and the second distance d4 is separated from the first reference point (4) by a second distance d4. The reference point (6) is set. Here, a straight line connecting the first reference point (4) and the second reference point (6) is defined as a pattern reference side (7). The length of the pattern reference side (7) is equal to the fourth distance d4. The second distance d2 and the third distance d3 are set to the same value, but they may be set to different values in consideration of the distortion of the outer shape of the mask blank.

次に図1(c)に示すように、前記第1の基準点(4)からパターン基準辺(7)と垂直方向に第5の距離d5だけ離間した第3の基準点(8)および前記第2の基準点(6)からパターン基準辺(7)と垂直方向に第6の距離d6だけ離間した第4の基準点(9)をフォトマスクブランクス(1)上に設定する。 Next, as shown in FIG. 1C, a third reference point (8) separated from the first reference point (4) by a fifth distance d5 in the direction perpendicular to the pattern reference side (7), and A fourth reference point (9), which is separated from the second reference point (6) by a sixth distance d6 in the direction perpendicular to the pattern reference side (7), is set on the photomask blank (1).

なお、垂直方向とは、描画装置のX−Yステージにより設定されるものであり、従って実際には、描画装置の移動機構の精度(誤差の範囲)内で、厳密な90°に対してズレが生じることがある。また、第5の距離d5および第6の距離d6は同じ値に設定するが、フォトマスクブランクス(1)のアライメントパターンを描画する描画装置の校正等のために、第5の距離と第6の距離とを異なる値に設定しても良い。 Note that the vertical direction is set by the XY stage of the drawing apparatus, and therefore, actually, within the accuracy (range of error) of the moving mechanism of the drawing apparatus, there is a deviation from a strict 90°. May occur. Further, the fifth distance d5 and the sixth distance d6 are set to the same value, but the fifth distance and the sixth distance d6 are set for calibration of the drawing apparatus for drawing the alignment pattern of the photomask blanks (1). The distance and the distance may be set to different values.

上記の手順により設定した基準点において、後述する方法によりアライメントパターンを形成し、アライメントパターンを備えたフォトマスクブランクス(1)を製造する。このとき、前記第1の基準点(4)およびパターン基準辺(7)を同定できるマークも作成しておく。このマークは転写パターンおよびアライメントパターンに影響が無ければ、位置精度等は不問である。 At the reference point set by the above procedure, an alignment pattern is formed by the method described later, and the photomask blanks (1) having the alignment pattern are manufactured. At this time, a mark for identifying the first reference point (4) and the pattern reference side (7) is also created. If this mark has no influence on the transfer pattern and the alignment pattern, the positional accuracy and the like are irrelevant.

次に、アライメントパターンの形成が完了したフォトマスクブランクス(1)に対して、各アライメントパターンの相対座標位置を測定し、フォトマスクブランクス(1)と関連付けたデータ情報として管理(保管)する。さらに、フォトマスクブランクス(1)の端面とアライメントパターンとの距離および上記相対座標位置から、各アライメントパターンの絶対座標位置を算出し、同じくフォトマスクブランクス(1)と関連付けたデータ情報として管理(保管)する。即ち、各アライメントパターンの相対および絶対座標位置からなるデータ情報(以下基準データ情報と称す)は、各アライメントパターンを形成する座標位置の設定値では無く、描画装置もしくは座標測定装置を使用して、実際に測定された値がフォトマスクブランクス(1)に関連付けられる。従って、描画装置により座標位置を測定する場合も、アライメントパターンを形成後に改めて座標位置の測定を行う。ここで、座標測定装置としては、欠陥検査装置を用いることができるが、これに限定するものではない。 Next, the relative coordinate position of each alignment pattern is measured with respect to the photomask blank (1) on which the alignment pattern has been formed, and is managed (stored) as data information associated with the photomask blank (1). Further, the absolute coordinate position of each alignment pattern is calculated from the distance between the end face of the photomask blank (1) and the alignment pattern and the relative coordinate position, and is also managed (stored as data information associated with the photomask blank (1)). ) Do. That is, the data information consisting of relative and absolute coordinate positions of each alignment pattern (hereinafter referred to as reference data information) is not the setting value of the coordinate position forming each alignment pattern, but using the drawing device or the coordinate measuring device, The actually measured values are associated with the photomask blanks (1). Therefore, even when the coordinate position is measured by the drawing device, the coordinate position is measured again after the alignment pattern is formed. Here, as the coordinate measuring device, a defect inspection device can be used, but the coordinate measuring device is not limited to this.

なお、各アライメントパターンの相対座標が既知となるため、例えば、2つのアライメントパターンの間の正確な距離も既知となり、各アライメントパターンを頂点とする四角形の各頂点の正確な角度も既知となることを意味する。 Since the relative coordinates of each alignment pattern are known, for example, the accurate distance between the two alignment patterns is also known, and the accurate angle of each vertex of a quadrangle whose vertex is each alignment pattern is also known. Means

基準データ情報をフォトマスクブランクスに関連付けて管理する方法(或いは、関連付け方法)としては、各個別のフォトマスクブランクス自身を一意に識別する識別情報(例えば製造番号)と基準データ情報とを関連付け記録媒体等に保存しても良いし(例えば、基準データ情報を保存するファイル名に製造番号を用いる等)、フォトマスクブランクス自身を記録媒体として、座標位置を直接描画(もしくは記載)することで、座標位置と基準データ情報とを関連付けて(この場合、同一となる)も良く、関連付け方法は特に限定するものではない。また、基準データ情報を直接描画する場合、文字(数字)を描画してもよく、1次元または2次元バーコードのような記号化された形態で描画しても良い。 As a method of managing reference data information by associating it with photomask blanks (or associating method), identification information (for example, serial number) for uniquely identifying each individual photomask blank itself and reference data information are associated with each other. Etc. (for example, the serial number is used as the file name for storing the reference data information), or the coordinate position is directly drawn (or described) using the photomask blank itself as the recording medium. The position and the reference data information may be associated (in this case, the same), and the association method is not particularly limited. When the reference data information is directly drawn, characters (numerals) may be drawn, or it may be drawn in a symbolized form such as a one-dimensional or two-dimensional barcode.

従って、1つのフォトマスクブランクスに対して1つの識別情報が付与されており、この識別情報に1つの基準データ情報が関連付けられて(対応して)おり、フォトマスクブランクスを特定すると、そのフォトマスクブランクスに対応した基準データ情報を一意に特定でき、その基準データ情報を入手(読み込み)できる状態にあることを意味している。また、フォトマスクブランクスに、座標位置(基準データ情報)が記載されている場合は、フォトマスクを特定することにより、基準データ情報が一意に特定できることは言うまでも無い。 Therefore, one piece of identification information is given to one photomask blank, and one piece of reference data information is associated with (corresponding to) this identification information. When a photomask blank is specified, the photomask blank is identified. This means that the reference data information corresponding to the blanks can be uniquely specified and the reference data information can be obtained (read). Further, when the coordinate position (reference data information) is described in the photomask blank, it goes without saying that the reference data information can be uniquely specified by specifying the photomask.

なお、上記アライメントパターンを配置する方法は一例であり、これに限定されるものでは無い。アライメントパターン形成用の描画装置によって、決められた一定の手順に従って、フォトマスクブランクスの転写パターン露光領域の外周側において、四角形の頂点にアライメントパターンを配置し、各アライメントパターンの正確な座標位置(少なくとも相対座標)のデータ情報がフォトマスクブランクスと関連付けられて管理(保管)されていれば良い。 The method for arranging the alignment pattern is an example, and the method is not limited to this. According to a predetermined procedure determined by the drawing device for forming the alignment pattern, the alignment pattern is arranged at the apex of the quadrangle on the outer peripheral side of the transfer pattern exposure region of the photomask blank, and the accurate coordinate position of each alignment pattern (at least The data information of the relative coordinates) may be managed (stored) in association with the photomask blanks.

上記のとおり一定の手順を確定し、それに従ってアライメントパターンを配置するため、フォトマスクブランクスの外形精度が悪く、外形寸法にバラツキがある場合においても、相対座標位置が精度良く設定された四角形の4つの頂点にアライメントパターンを有するフォトマスクブランクスを提供することができる。 Since the fixed procedure is determined as described above and the alignment pattern is arranged in accordance with the fixed procedure, even if the outer shape accuracy of the photomask blank is poor and the outer dimension varies, the relative coordinate position of the quadrangle 4 is set accurately. A photomask blank having an alignment pattern at one vertex can be provided.

このように本発明に係るフォトマスクブランクスは、フォトマスクブランクスとアライメントパターンの基準データ情報との組(セット)と見なせる。そしてこのような組を複数準備し、在庫として保管したり、フォトマスクメーカーに出荷したりして、フォトマスクの製造に使用する。なお、このような組の構成とすることによる転写パターン精度向上効果については、後述する。 As described above, the photomask blank according to the present invention can be regarded as a set of the photomask blank and the reference data information of the alignment pattern. Then, a plurality of such groups are prepared and stored as an inventory or shipped to a photomask maker for use in manufacturing a photomask. The effect of improving the transfer pattern accuracy by using such a set configuration will be described later.

上記実施形態においては、フォトマスクブランクス(1)の4つの基準点に基本となるアライメントパターン(以下、基本アライメントパターン(10)と称す)を配置したが、図2に示すように、第1、第2、第3、第4の基準点の隣合う基準点の中央に、第1の補助パターン(11)を追加しても良く、転写パターンの形成に影響を与えなければ、転写パターン露光領域内にアライメントパターンを配してもよい。例えば、フォトマスクの中央に第2の補助パターン(12)を追加しても良い。配置するアライメントパターンの数が多い方が、短い距離で座標を参照できるため、フォトマスクの転写パターンの精度がさらに向上する。 In the above embodiment, the basic alignment pattern (hereinafter referred to as the basic alignment pattern (10)) is arranged at the four reference points of the photomask blank (1), but as shown in FIG. The first auxiliary pattern (11) may be added to the center of the adjacent reference points of the second, third, and fourth reference points, and if the formation of the transfer pattern is not affected, the transfer pattern exposure area You may arrange|position an alignment pattern in it. For example, the second auxiliary pattern (12) may be added to the center of the photomask. When the number of alignment patterns to be arranged is large, the coordinates can be referred to at a short distance, so that the accuracy of the transfer pattern of the photomask is further improved.

(アライメントパターン形成方法)
以下では、フォトマスクブランクスにアライメントパターンを形成する方法について、ハーフトーンマスクを例に説明する。
(Alignment pattern forming method)
Hereinafter, a method of forming an alignment pattern on a photomask blank will be described by taking a halftone mask as an example.

まず図3(a)に示すように、石英ガラス等の透明基板(13)上に、クロム等の金属膜からなる遮光膜(14)を、例えば厚さ40nm形成する。なお、膜の形成には、スパッタ法等の既知の成膜方法を用いることができる。 First, as shown in FIG. 3A, a light shielding film (14) made of a metal film such as chromium is formed on a transparent substrate (13) such as quartz glass having a thickness of 40 nm, for example. A known film forming method such as a sputtering method can be used for forming the film.

次に図3(b)に示すように、フォトレジストを塗布し、露光装置により露光した後に現像することにより、アライメントパターン形状を有するフォトレジストパターン(15)を形成する。なお、上記フォトレジストパターンは、露光装置による露光のみならず、レーザー描画装置等により描画した後に現像し形成しても良い。 Next, as shown in FIG. 3B, a photoresist is applied, exposed by an exposure device, and then developed to form a photoresist pattern (15) having an alignment pattern shape. The photoresist pattern may be formed not only by exposure by an exposure device but also by development after being drawn by a laser drawing device or the like.

次に図3(c)に示すように、フォトレジストパターン(15)をマスクに遮光膜(14)をエッチングし、その後フォトレジストパターン(15)をアッシング等により除去して遮光膜のパターン(14a)を形成する。 Next, as shown in FIG. 3C, the light shielding film (14) is etched using the photoresist pattern (15) as a mask, and then the photoresist pattern (15) is removed by ashing or the like to remove the light shielding film pattern (14a). ) Is formed.

以上の工程により、バイナリーマスク用のフォトマスクブランクスが完成する。上記は遮光膜のみの膜構造としたが、遮光膜に代えて半透過膜や、位相シフト膜のみで構成してバイナリーマスク用のフォトマスクブランクスを製造してもよい。また、ハーフトーンマスク用のフォトマスクブランクスの場合、さらに半透過膜を形成する必要がある。すなわち図3(c)の工程後、アライメントパターン部を遮蔽し、さらに上層に酸化クロム等の半透過膜をスパッタ法等により、例えば厚さ20nm形成する。その結果、遮光膜の上層に半透過膜を備えるハーフトーンマスク用のフォトマスクブランクスが完成する。 Through the above steps, a photomask blank for a binary mask is completed. Although the above is the film structure of only the light-shielding film, a photomask blank for a binary mask may be manufactured by using only a semi-transmissive film or a phase shift film instead of the light-shielding film. In the case of a photomask blank for a halftone mask, it is necessary to further form a semitransparent film. That is, after the step of FIG. 3C, the alignment pattern portion is shielded, and a semitransparent film of chromium oxide or the like is formed on the upper layer by a sputtering method or the like to have a thickness of 20 nm, for example. As a result, a photomask blank for a halftone mask having a semi-transmissive film on the upper layer of the light shielding film is completed.

図4(a)、(b)は、図3(c)の工程のアライメントパターン形状の例を示す平面図である。アライメントパターン形状としては、図4(a)に示すような十字形状や図4(b)に示すような楔形状、若しくはこれらの形状の組合わせを用いることができる。これらのパターンは、両側のパターンエッジから中心を計算することができるため、線幅変動の要因を受けること無く、アライメントパターンの座標位置を特定することができる。 FIGS. 4A and 4B are plan views showing an example of the alignment pattern shape in the step of FIG. 3C. As the alignment pattern shape, a cross shape as shown in FIG. 4A, a wedge shape as shown in FIG. 4B, or a combination of these shapes can be used. Since the centers of these patterns can be calculated from the pattern edges on both sides, the coordinate position of the alignment pattern can be specified without being affected by the line width variation.

なお、遮光膜の下層に半透過膜4を備えたハーフトーンマスクの場合、図5に示す工程により、フォトマスクブランクスを製造しても良い。 In the case of a halftone mask having the semi-transmissive film 4 below the light-shielding film, the photomask blanks may be manufactured by the process shown in FIG.

すなわち図5(a)に示す通り、石英ガラス等の透明基板(13)上に、酸化クロム等の半透過膜(16)を、例えば厚さ20nm形成し、その後、クロム等の金属膜からなる遮光膜(14)を、例えば厚さ40nm形成する。 That is, as shown in FIG. 5(a), a semi-transmissive film (16) of chromium oxide or the like is formed on a transparent substrate (13) of quartz glass or the like to have a thickness of 20 nm, for example, and then a metal film of chromium or the like is formed. The light shielding film (14) is formed with a thickness of 40 nm, for example.

次に、図5(b)に示す通り、フォトレジストパターン(17a)を形成し、フォトレジストパターン(17a)をマスクに、遮光膜(14a)および半透過膜(16a)のパターンをエッチングにより形成する。 Next, as shown in FIG. 5B, a photoresist pattern (17a) is formed, and a pattern of the light shielding film (14a) and the semi-transmissive film (16a) is formed by etching using the photoresist pattern (17a) as a mask. To do.

その後、図5(c)に示す通り、アッシング等により、フォトレジストパターン(17a)を除去し、遮光膜の下層に半透過膜を備えたハーフトーンマスク用のフォトマスクブランクスが完成する。 After that, as shown in FIG. 5C, the photoresist pattern (17a) is removed by ashing or the like, and a photomask blank for a halftone mask having a semi-transmissive film under the light-shielding film is completed.

また、図5において、透明基板(13)上に形成する半透過膜(16)と遮光膜(14)の形成順序を入れ替えることにより、遮光膜の上層に半透過膜を備えたハーフトンマスク用のフォトマスクブランクスを得ることができる。 Further, in FIG. 5, by changing the order of forming the semi-transmissive film (16) and the light-shielding film (14) formed on the transparent substrate (13), a half-tone mask provided with a semi-transmissive film as an upper layer of the light-shielding film. Photomask blanks can be obtained.

また、上記実施例においては、半透過膜と遮光膜の積層構造膜を有するハーフトーンマスクにおけるアライメントパターンの形成方法について説明したが、半透過膜の代わりに位相シフト膜を用いた位相シフトマスクについても同様の方法によりアライメントパターンを形成できる。それにより、アライメントパターンを備えた位相シフトマスク用のフォトマスクブランクスを提供できる。 Further, in the above embodiment, the method of forming the alignment pattern in the halftone mask having the laminated structure film of the semi-transmissive film and the light-shielding film has been described, but the phase shift mask using the phase shift film instead of the semi-transmissive film is described. Also, the alignment pattern can be formed by the same method. Thereby, a photomask blank for a phase shift mask having an alignment pattern can be provided.

アライメントパターンの形状は、描画装置のアライメントマーク検出方式および座標測定装置のマーク検出方式のいずれにも対応したパターン形状であっても良いし、それぞれの検出方式に適合したパターン形状を隣接しても良い。 The shape of the alignment pattern may be a pattern shape compatible with both the alignment mark detection method of the drawing apparatus and the mark detection method of the coordinate measurement apparatus, or the pattern shapes suitable for each detection method may be adjacent to each other. good.

(転写パターンの補正)
以下では、フォトマスクブランクスとアライメントパターンの基準データ情報との組とすることの効果について、図を参照して詳細に説明する。
(Transfer pattern correction)
Hereinafter, the effect of forming a set of photomask blanks and reference data information of the alignment pattern will be described in detail with reference to the drawings.

ハーフトーンマスクの製造工程においては、複数のパターンを形成するため、上記アライメントパターンを用いて各パターンの形成時に重ね合わせを実行し、それにより重ね合わせ精度の向上が可能となるが、基準データ情報を利用しさらに重ね合わせ精度を向上させることができる。 In the manufacturing process of the halftone mask, since a plurality of patterns are formed, the above-mentioned alignment pattern is used to perform superposition at the time of forming each pattern, which makes it possible to improve the superposition accuracy. Can be used to further improve the overlay accuracy.

フォトマスクブランクスには、上記のような決められた手順に従って形成された各アライメントパターンに対して実測された基準データ情報が関連付けられている。この基準データ情報を参照して、製品を製造するための転写パターンの描画データに対して、スケーリング、ディストーションおよびローテーション等の各種補正処理を行う。そして、補正処理により生成された補正転写パターンを用いることにより、たとえ描画装置が異なり、誤差の特性が異なる場合においても、設計値を正確に再現する転写パターンを描画することができる。 The photomask blank is associated with reference data information actually measured for each alignment pattern formed according to the above-described determined procedure. By referring to this reference data information, various correction processes such as scaling, distortion, and rotation are performed on the drawing data of the transfer pattern for manufacturing the product. By using the corrected transfer pattern generated by the correction process, it is possible to draw a transfer pattern that accurately reproduces the design value even if the drawing device is different and the error characteristics are different.

すなわち、転写するパターンの描画装置により、各アライメントパターンの座標位置を測定し、描画装置データ情報として出力し、描画装置データ情報と各アライメントパターンの基準データ情報とを比較し、その座標位置の差に基づいて、スケーリング、ディストーションおよびローテーション等の各種補正処理を行う。以下、補正処理について具体的に説明する。 That is, the drawing device for the pattern to be transferred measures the coordinate position of each alignment pattern, outputs it as drawing device data information, compares the drawing device data information with the reference data information of each alignment pattern, and determines the difference between the coordinate positions. Based on the above, various correction processes such as scaling, distortion and rotation are performed. The correction process will be specifically described below.

描画装置の座標精度の特性は、描画装置のステージ形状等に起因する。描画装置間の座標精度は、描画装置製造者(メーカー)が同一であれば、ある程度の整合は取れるものの、異なる描画装置製造者間での整合を取ることは困難である。そのため、同一の描画装置製造者内であれば、描画装置間の座標の誤差が、例えば±0.3μm程度であっても、異なる装置製造者間であれば、描画装置間の誤差は増大し±0.5μm以上となることがある。この座標精度の誤差は、描画する転写パターンの2点間距離や直交性すなわちスケーリングやディストーション(歪み)の誤差となって現れる。 The characteristic of the coordinate accuracy of the drawing apparatus is due to the stage shape of the drawing apparatus. If the drawing device manufacturers (makers) are the same, the coordinate accuracy between the drawing devices can be matched to some extent, but it is difficult to match between the different drawing device manufacturers. Therefore, within the same drawing device manufacturer, even if the coordinate error between drawing devices is, for example, about ±0.3 μm, the error between drawing devices increases between different device manufacturers. It may be ±0.5 μm or more. The error in the coordinate accuracy appears as a distance between two points of the transfer pattern to be drawn or orthogonality, that is, an error in scaling or distortion.

例えば図6(a)および(b)中の点線は、アライメントパターンを有しないフォトマスクブランクス(1)上に、異なる描画装置によって描画された転写パターン(18a、18b)、例えば長方形パターン、を模式的に表したものである。図6(a)および(b)中の転写パターン(18a、18b)は、4つの頂点が直角な長方形の形状から逸脱し、各頂点の角度が90°からずれた歪んだ形状であったり、対向する辺のサイズが異なったりしていることが理解できる。 For example, the dotted lines in FIGS. 6A and 6B schematically represent transfer patterns (18a, 18b) drawn by different drawing devices on the photomask blank (1) having no alignment pattern, for example, a rectangular pattern. It is a representation. The transfer patterns (18a, 18b) in FIGS. 6A and 6B deviate from a rectangular shape having four vertices at right angles, and each vertex has a distorted shape in which the angle deviates from 90°, It can be understood that the sizes of the opposite sides are different.

一方、本発明に係るフォトマスクブランクスの場合、異なる描画装置に対しても、フォトマスクブランク(1)上に基準となる各基本アライメントパターン(10)とそれらの座標位置を備えた基準データ情報は同じ(共通)である。そのため、フォトマスクブランク(1)に関連付けられた各アライメントパターン(10)の座標位置を備えた基準データ情報を入力し(読み込み)、そして描画装置により各アライメントパターン(10)の座標位置を測定し、その出力である座標位置測定値を描画装置データ情報として生成し、基準データ情報と描画装置データ情報とを比較し、スケーリング補正やディストーション補正を行うことができる。例えば2点間距離は、2つのアライメントパターン間距離を両データ情報で比較して差異を抽出し、差異が最小となるようスケーリング補正し、各アライメントパターンからなる四角形の各頂点の角度を両データ情報で比較して差異を抽出し、差異が最小となるよう座標変換することによりディストーション補正することもできる。 On the other hand, in the case of the photomask blank according to the present invention, reference data information including the reference basic alignment patterns (10) and their coordinate positions on the photomask blank (1) is different even for different drawing devices. It is the same (common). Therefore, the reference data information having the coordinate position of each alignment pattern (10) associated with the photomask blank (1) is input (read), and the coordinate position of each alignment pattern (10) is measured by the drawing device. It is possible to generate the coordinate position measurement value as the output as drawing device data information, compare the reference data information and the drawing device data information, and perform scaling correction and distortion correction. For example, for the distance between two points, the distance between two alignment patterns is compared by both data information, the difference is extracted, the scaling correction is performed so that the difference is minimized, and the angle of each vertex of the quadrangle formed by each alignment pattern is calculated using both data. It is also possible to perform distortion correction by comparing information and extracting a difference, and performing coordinate conversion so that the difference is minimized.

なお、基準データ情報は、フォトマスクブランクスに直接描画されている場合は、描画装置若しくは欠陥検査装置によりフォトマスクブランクスから入力する(読み込む)ことができ、また他の記録媒体等に基準データ情報が保存されている場合は、その記録媒体等から描画装置の制御システムやコンピュータ等により入力する(読み込む)ことができる。基準データ情報の保存形態に従って、適宜入力方法を選択すれば良い。 Note that the reference data information can be input (read) from the photomask blank by a drawing device or a defect inspection device when the reference data information is directly written on the photomask blank, and the reference data information can be stored in another recording medium or the like. If it is stored, it can be input (read) from the recording medium or the like by the control system of the drawing apparatus, the computer, or the like. The input method may be appropriately selected according to the storage form of the reference data information.

なお図6において、簡単のため、アライメントパターンとして上記の通り基本アライメントパターン(10)のみを備える例を示しているが、他の補助パターン(11、12)を備えていても良い。また、同様に、後述する図7においても、他の補助パターン(11、12)を備えていても良い。 Note that FIG. 6 shows an example in which only the basic alignment pattern (10) is provided as an alignment pattern as described above for simplification, but other auxiliary patterns (11, 12) may be provided. Similarly, other auxiliary patterns (11, 12) may be provided in FIG. 7 described later.

このように転写パターンを補正することにより、図6(c)に示すとおり、異なる描画装置を用いても、所望の転写パターン(18c)、この場合長方形パターン、をフォトマスクブランクス(1)上に描画することができる。その結果、同一装置製造者内あるいは異なる装置製造者間に関係なく、例えば±0.3μm以下に、誤差を低減することができる。 By correcting the transfer pattern in this way, as shown in FIG. 6C, the desired transfer pattern (18c), in this case a rectangular pattern, is formed on the photomask blanks (1) even if a different drawing device is used. Can be drawn. As a result, it is possible to reduce the error to, for example, ±0.3 μm or less regardless of whether it is within the same device manufacturer or between different device manufacturers.

なお、製造されたフォトマスクの出荷先であるデバイスメーカーの露光機によって、デバイス上に露光される転写パターンの歪み形状を改善するため、スケーリングおよびディストーション補正により、フォトマスク上の転写パターンを逆補正することも可能である。この場合も、歪みを補正したい描画座標を、フォトマスクブランクスのアライメントパターンを参照して計算すれば良い。 In addition, in order to improve the distortion shape of the transfer pattern exposed on the device by the exposure machine of the device manufacturer that is the destination of the manufactured photomask, the transfer pattern on the photomask is inversely corrected by scaling and distortion correction. It is also possible to do so. Also in this case, the drawing coordinates whose distortion is desired to be corrected may be calculated with reference to the alignment pattern of the photomask blank.

また、従来の描画装置は、フォトマスクブランクスの4つの基板端面を検知し、描画位置座標を決定する装置構成となっている。しかし、座標位置は基板端面の検知精度により、例えば±0.5mm程度の誤差を含んでいる。従って、描画装置のX−Y座標系自体がフォトマスクブランクに対して、描画装置毎に誤差(ずれ(平行移動)やローテーション)が生じてしまうことがある。図7(a)、(b)は、フォトマスク(1)上に、異なる描画装置により描画された転写パターン(19a、19b)、例えば長方形パターン、を示す平面図である。転写パターン(19a、19b)は、ずれとローテーションの誤差により、互いに合致しない。 Further, the conventional drawing apparatus has a device configuration that detects four substrate end surfaces of the photomask blank and determines drawing position coordinates. However, the coordinate position includes an error of, for example, about ±0.5 mm depending on the detection accuracy of the substrate end surface. Therefore, the XY coordinate system itself of the drawing apparatus may cause an error (shift (parallel movement) or rotation) for each drawing apparatus with respect to the photomask blank. FIGS. 7A and 7B are plan views showing transfer patterns (19a, 19b) drawn by different drawing devices, for example, a rectangular pattern, on the photomask (1). The transfer patterns (19a, 19b) do not match with each other due to the deviation and the rotation error.

本発明に係るフォトマスクブランクス(1)においては、4つの基本アライメントパターン(10)に関連付けられた座標位置の基準データ情報は、各基本アライメントパターン(10)間の相対座標位置の基準データ情報と、フォトマスクブランクス(1)の基板端面からの絶対座標位置の基準データ情報とを備えている。そのため、従来の描画装置の基板端面検知機構を変更することなく、描画装置により生成された座標位置測定値(描画装置データ情報)と、フォトマスクブランクスに関連付けられた情報として読み込んだ基準データ情報とを比較し、それらの差異を抽出し、描画装置で描画するための座標位置データを補正する。例えば、基準データ情報と描画装置データ情報の座標位置の差異を、平行移動と座標回転行列により最小化することにより、補正することもできる。 In the photomask blank (1) according to the present invention, the reference data information of the coordinate positions associated with the four basic alignment patterns (10) is the reference data information of the relative coordinate positions between the basic alignment patterns (10). , Reference data information of the absolute coordinate position from the substrate end surface of the photomask blank (1). Therefore, the coordinate position measurement value (drawing device data information) generated by the drawing device and the reference data information read as the information associated with the photomask blanks are used without changing the substrate end face detection mechanism of the conventional drawing device. Are compared, the difference between them is extracted, and the coordinate position data for drawing with the drawing device is corrected. For example, the difference between the coordinate positions of the reference data information and the drawing device data information can be corrected by minimizing the parallel movement and the coordinate rotation matrix.

補正された転写パターン(19c)をフォトマスクブランクス(1)上に描画することにより、座標位置を0.1mm以下にまで大幅に低減し、座標位置のずれやローテーションを補正することができる。 By drawing the corrected transfer pattern (19c) on the photomask blank (1), it is possible to significantly reduce the coordinate position to 0.1 mm or less, and correct the coordinate position deviation and rotation.

これらの補正は、アライメントパターンの座標位置の基準データ情報および描画装置の座標位置データとして、ともに実際に測定値を用いているために可能となるものである。なお、補正処理は描画装置に内蔵された演算装置で実行してもよく、また、外部のコンピュータ等と描画装置との間でデータ通信を行い、外部コンピュータ等により実行しても良い。 These corrections are possible because the measured values are actually used as the reference data information of the coordinate position of the alignment pattern and the coordinate position data of the drawing device. The correction process may be executed by an arithmetic unit incorporated in the drawing apparatus, or may be executed by an external computer or the like by performing data communication between an external computer or the like and the drawing apparatus.

(製品への適用)
以下では、本発明に係るフォトマスクブランクスを用いて製造したフォトマスクを、製品のリソグラフィー工程に適用する方法について説明する。
(Application to products)
Hereinafter, a method of applying a photomask manufactured using the photomask blank according to the present invention to a lithography process of a product will be described.

実際の製品の製造においては、配線や電極等の異なるパターンを製品上に転写するため、複数の異なるリソグラフィー工程において、複数の異なるフォトマスクを使用する。そのため、1つ製品の製造においては、電子デバイスを完成させるのに必要な数の、異なるパターンを有するフォトマスクを使用する。それぞれの配線や電極等のパターンは、相互に電気的に接続する必要があるため、各パターンに対応したフォトマスクで転写するパターンの重ね合わせ精度は、製品に搭載する電子デバイスの集積度を決定する要因の1つとなる。 In actual product manufacturing, different patterns such as wirings and electrodes are transferred onto the product, and thus different photomasks are used in different lithography processes. Therefore, in the manufacture of one product, as many photomasks having different patterns as necessary to complete the electronic device are used. Since the patterns of each wiring and electrode must be electrically connected to each other, the overlay accuracy of the patterns transferred by the photomask corresponding to each pattern determines the degree of integration of electronic devices mounted on the product. It becomes one of the factors to do.

しかし、各フォトマスクは、それぞれの転写パターンの最小サイズ、製造コストおよび納期を考慮し、適切な異なる描画装置(あるいは異なるメーカーの描画装置)でパターンが形成される。そのため、転写パターンの誤差(スケール、ディストーション、ローテーション)の特性は、フォトマスクにより異なり、各転写パターンの重ね合わせ誤差を劣化させる要因となる。 However, in each photomask, a pattern is formed by an appropriate different drawing device (or a drawing device of a different manufacturer) in consideration of the minimum size of each transfer pattern, the manufacturing cost, and the delivery time. Therefore, the characteristics of the error (scale, distortion, rotation) of the transfer pattern differ depending on the photomask, and become a factor that deteriorates the overlay error of each transfer pattern.

上記の通り、本発明にかかるフォトマスクブランクスは、アライメントパターンとその基準データ情報とを有するため、異なる転写パターンを異なる描画装置(異なるメーカーの描画装置であっても)を用いて、複数のフォトマスクを製造しても、各転写パターンの重ね合わせ精度は大きく向上し、製品に搭載する電子デバイスの集積度を大きく向上させることができる。 As described above, since the photomask blank according to the present invention has the alignment pattern and the reference data information thereof, it is possible to use a plurality of photomasks with different transfer patterns by using different drawing devices (even drawing devices of different manufacturers). Even when the mask is manufactured, the overlay accuracy of the transfer patterns is greatly improved, and the integration degree of electronic devices mounted on the product can be greatly improved.

製品の製造に使用する全てのフォトマスクの内で、少なくとも製品に搭載される電子デバイスの集積度を左右するパターン(例えば、素子分離、ゲート電極、コンタクトホール、第1層配線等)を転写するための複数のフォトマスクを、一群のフォトマスクとし、これらのフォトマスクを本発明に係るフォトマスクブランクスを用いて製造することにより、大きく電子デバイスの集積度が向上し、製品性能の向上に寄与することができる。もちろん全てのフォトマスクを、本発明に係るフォトマスクブランクスを用いて製造しても良い。 Of all the photomasks used for manufacturing the product, at least a pattern (for example, element isolation, gate electrode, contact hole, first layer wiring, etc.) that influences the degree of integration of electronic devices mounted on the product is transferred. A plurality of photomasks for use as a group of photomasks, and by manufacturing these photomasks using the photomask blanks according to the present invention, the degree of integration of electronic devices is greatly improved, which contributes to improved product performance. can do. Of course, all photomasks may be manufactured using the photomask blanks according to the present invention.

即ち、アライメントパターンを有し、且つ、その基準データ情報が関連付けられたフォトマスクブランクスを複数枚準備(或いは在庫として確保)しておき、上記一群のフォトマスクをこれらのフォトマスクブランクスを使用して製造することで、異なるフォトマスク間においても、パターン誤差、重ね合わせ誤差の特性を一致させることができ、製品に搭載される電子デバイスの高集積化、微細化を向上させ、その結果性能を向上させることができる。 That is, a plurality of photomask blanks having an alignment pattern and associated with the reference data information are prepared (or secured as an inventory), and the group of photomasks described above is used with these photomask blanks. By manufacturing, the characteristics of pattern error and overlay error can be matched even between different photomasks, and the high integration and miniaturization of electronic devices mounted on products can be improved, resulting in improved performance. Can be made.

1つの製品を製造するための一群のフォトマスクを製造する最も好適な形態は、少なくとも透明基板に遮光膜を有する複数のフォトマスクブランクスに、図1に示されるような、一定の手順に従って、同一の描画装置により、アライメントパターンを少なくとも四角形の各頂点に形成し、同一の座標測定装置により、アライメントパターンの座標位置を測定し、その測定出力として基準データ情報を各フォトマスクブランクスに関連付け、一群のフォトマスクの各フォトマスクの転写パターンをそれぞれ最適な描画装置により描画することであり、このとき、それぞれの転写パターンに最適な描画装置において、各アライメントパターンを測定し、その測定出力である描画装置データ情報と基準データ情報との比較により、それぞれの転写パターンを補正することである。同一の描画装置および同一の座標測定装置を用いることにより、統一した精度および規格で、アライメントパターンの描画と座標位置測定が可能になる。 The most preferable form of manufacturing a group of photomasks for manufacturing one product is to make a plurality of photomask blanks having a light-shielding film on at least a transparent substrate and to perform the same process according to a certain procedure as shown in FIG. With the drawing device, the alignment pattern is formed on each vertex of at least a quadrangle, the coordinate position of the alignment pattern is measured by the same coordinate measuring device, and the reference data information is associated with each photomask blank as the measurement output. The transfer pattern of each photomask of the photomask is drawn by an optimum drawing device, and at this time, each alignment pattern is measured by the optimum drawing device for each transfer pattern, and a drawing device that outputs the measurement output It is to correct each transfer pattern by comparing the data information with the reference data information. By using the same drawing device and the same coordinate measuring device, it is possible to draw the alignment pattern and measure the coordinate position with uniform accuracy and standard.

なお、アライメントパターンの描画装置と転写パターンの描画装置とは、同一である必要はなく、各転写パターンの描画装置も同一である必要は無い。それぞれの転写パターンに応じて、製造コスト、納期を考慮し、最適な描画装置を選択すれば良い。 The alignment pattern drawing device and the transfer pattern drawing device do not have to be the same, and the transfer pattern drawing devices do not have to be the same. The optimum drawing apparatus may be selected in consideration of the manufacturing cost and the delivery date according to each transfer pattern.

1 フォトマスクブランクス
2 第1の辺
3 第2の辺
4 第1の基準点
5 転写パターン露光領域
6 第2の基準点
7 基準辺
8 第3の基準点
9 第4の基準点
10 基本アライメントパターン
11 第1の補助パターン
12 第2の補助パターン
13 透明基板
14、14a 遮光膜
15 フォトレジストパターン
16、16a 半透過膜
17a フォトレジストパターン
18a、18b、18c 転写パターン
19a、19b、19c 転写パターン
1 Photomask Blanks 2 First Side 3 Second Side 4 First Reference Point 5 Transfer Pattern Exposure Area 6 Second Reference Point 7 Reference Side 8 Third Reference Point 9 Fourth Reference Point 10 Basic Alignment Pattern 11 First Auxiliary Pattern 12 Second Auxiliary Pattern 13 Transparent Substrates 14, 14a Light-shielding Film 15 Photoresist Patterns 16, 16a Semi-Transmissive Film 17a Photoresist Patterns 18a, 18b, 18c Transfer Patterns 19a, 19b, 19c Transfer Patterns

Claims (4)

複数のパターンを有する多階調フォトマスクの製造方法であって、
少なくとも四角形の頂点に位置する4個のアライメントパターンを有し、前記各アライメントパターンの座標位置からなる基準データ情報が関連付けられたフォトマスクブランクスを準備する第1の工程と、
前記基準データ情報を入力する第2の工程と、
前記各アライメントパターンの座標位置を第1のパターン描画装置により測定し第1の描画装置データ情報として出力する第3の工程と、
前記基準データ情報と前記第1の描画装置データ情報との比較により前記フォトマスクブランクスに描画する第1のパターンを補正する第4の工程と、
前記第4の工程において補正された前記第1のパターンを前記第1のパターン描画装置により前記フォトマスクブランクスに描画する第5の工程とを有する第1のパターン形成工程と、
前記各アライメントパターンの座標位置を第2のパターン描画装置により測定し第2の描画装置データ情報として出力する第6の工程と、
前記基準データ情報と前記第2の描画装置データ情報との比較により前記フォトマスクブランクスに描画する第2のパターンを補正する第7の工程と、
前記第7の工程において補正された前記第2のパターンを前記第2のパターン描画装置により前記フォトマスクブランクスに描画する第8の工程とを有する第2のパターン形成工程と、
を含むことを特徴とする多階調フォトマスクの製造方法。
A method of manufacturing a multi-tone photomask having a plurality of patterns, comprising:
A first step of preparing a photomask blank having at least four alignment patterns located at the vertices of a quadrangle, and associated with reference data information consisting of coordinate positions of the respective alignment patterns;
A second step of inputting the reference data information,
A third step of measuring the coordinate position of each of the alignment patterns by a first pattern drawing device and outputting it as first drawing device data information;
A fourth step of correcting the first pattern drawn on the photomask blank by comparing the reference data information with the first drawing apparatus data information;
A first pattern forming step including a fifth step of drawing the first pattern corrected in the fourth step on the photomask blank by the first pattern drawing device;
A sixth step of measuring the coordinate position of each alignment pattern by a second pattern drawing device and outputting it as second drawing device data information;
A seventh step of correcting the second pattern drawn on the photomask blank by comparing the reference data information and the second drawing device data information;
A second pattern forming step having an eighth step of drawing the second pattern corrected in the seventh step on the photomask blanks by the second pattern drawing device;
A method of manufacturing a multi-tone photomask, comprising:
前記4個のアライメントパターンは、前記フォトマスクブランクスの端面を構成する四辺のうち交差する第1の辺および第2の辺から、それぞれ第1の距離および第2の距離だけ離間した第1の基準点と、
前記第2の辺および前記第1の基準点からそれぞれ第3の距離および第4の距離だけ離間した第2の基準点と、
前記第1の基準点から、前記第1の基準点と前記第2の基準点とを繋ぐ基準辺に垂直方向に第5 の距離だけ離間した第3の基準点と、
前記第2の基準点から前記基準辺に垂直方向に第6の距離だけ離間した第4の基準点とに位置することを特徴とする請求項1記載のフォトマスクの製造方法。
The four alignment patterns are a first reference spaced apart by a first distance and a second distance from the intersecting first and second sides of the four sides forming the end surface of the photomask blank. Points and
A second reference point separated from the second side and the first reference point by a third distance and a fourth distance, respectively;
A third reference point, which is separated from the first reference point by a fifth distance in a vertical direction to a reference side connecting the first reference point and the second reference point,
The method of manufacturing a photomask according to claim 1, wherein the photomask is located at a fourth reference point that is separated from the second reference point by a sixth distance in a direction perpendicular to the reference side.
前記各アライメントパターンの前記座標位置は、
前記アライメントパターン形成後に測定された前記各アライメントパターンの相対座標位
置、または相対座標位置および絶対座標位置を備える
ことを特徴とする請求項1又は2記載のフォトマスクの製造方法。
The coordinate position of each of the alignment patterns,
3. The photomask manufacturing method according to claim 1, further comprising a relative coordinate position, or a relative coordinate position and an absolute coordinate position, of each of the alignment patterns measured after forming the alignment pattern.
前記第の工程において前記フォトマスクブランクスに描画するパターンを、スケーリング、ディストーション補正、及び/又はローテーション補正することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載のフォトマスクの製造方法。 4. The method of manufacturing a photomask according to claim 1, wherein the pattern to be drawn on the photomask blank in the fourth step is subjected to scaling, distortion correction, and/or rotation correction.
JP2015236028A 2015-12-02 2015-12-02 Photomask and manufacturing method thereof Active JP6718225B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015236028A JP6718225B2 (en) 2015-12-02 2015-12-02 Photomask and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015236028A JP6718225B2 (en) 2015-12-02 2015-12-02 Photomask and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017102304A JP2017102304A (en) 2017-06-08
JP6718225B2 true JP6718225B2 (en) 2020-07-08

Family

ID=59018124

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015236028A Active JP6718225B2 (en) 2015-12-02 2015-12-02 Photomask and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6718225B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114415484A (en) * 2021-12-31 2022-04-29 上海大溥实业有限公司 Anisotropic multi-point synchronous dislocation alignment method for improving alignment precision by photoetching

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04136855A (en) * 1990-09-28 1992-05-11 Fujitsu Ltd Production of mask for exposing
JP2001118770A (en) * 1999-10-18 2001-04-27 Mitsubishi Electric Corp Mask for semiconductor lithography and manufacturing method therefor
US7345738B2 (en) * 2004-12-03 2008-03-18 Asml Netherlands B.V. Certified cells and method of using certified cells for fabricating a device
JP4767665B2 (en) * 2005-01-05 2011-09-07 富士通セミコンダクター株式会社 Reticle inspection apparatus and reticle inspection method
US20060183025A1 (en) * 2005-02-14 2006-08-17 Micron Technology, Inc. Methods of forming mask patterns, methods of correcting feature dimension variation, microlithography methods, recording medium and electron beam exposure system
JP2012023252A (en) * 2010-07-15 2012-02-02 Dainippon Printing Co Ltd Reflective mask blank, reflective mask, and manufacturing method of reflective mask blank
JP5126917B1 (en) * 2012-03-14 2013-01-23 レーザーテック株式会社 Defect coordinate measuring apparatus, defect coordinate measuring method, mask manufacturing method, and reference mask
JP2013222811A (en) * 2012-04-16 2013-10-28 Lasertec Corp Euv mask blanks, mask manufacturing method, and alignment method
JP6157832B2 (en) * 2012-10-12 2017-07-05 Hoya株式会社 Electronic device manufacturing method, display device manufacturing method, photomask manufacturing method, and photomask
DE102013211403B4 (en) * 2013-06-18 2020-12-17 Carl Zeiss Smt Gmbh Method and device for the automated determination of a reference point of an alignment mark on a substrate of a photolithographic mask
JP6282844B2 (en) * 2013-11-06 2018-02-21 Hoya株式会社 Substrate with thin film and method for manufacturing transfer mask

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017102304A (en) 2017-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW530361B (en) Multi-layer registration control for photolithography processes
US9864831B2 (en) Metrology pattern layout and method of use thereof
JPH09115827A (en) Reticle for processing semiconductor device
CN103258068A (en) Reduce mask overlay error by removing film deposited on blank of mask
JP5970021B2 (en) Photomask manufacturing method, drawing apparatus, photomask inspection method, photomask inspection apparatus, and display device manufacturing method
TWI512391B (en) A manufacturing method of an electronic device, a manufacturing method of a display device, a method of manufacturing a mask, and a mask
TW550663B (en) Exposure mask pattern correction method, pattern formation process, manufacturing method of semiconductor device and recording medium readable by computer
KR101308862B1 (en) Process for producing photomask, photomask and manufacturing method for display device
US7930654B2 (en) System and method of correcting errors in SEM-measurements
JP2000353657A (en) Exposure method, aligner, and semiconductor device manufactured using the aligner
JP6718225B2 (en) Photomask and manufacturing method thereof
US7544447B2 (en) Method of forming a mask pattern for a semiconductor device
JP2016151733A (en) Method for producing photomask, drawing device, inspection method for photomask, inspection device for photomask and method for producing display device
TW202332984A (en) Photomask for flat panel display, forming method of the position measurement mark of photomask for flat panel display, and method to manufacture the photomask for flat panel display in which a position measurement mark is formed in an appropriate form for securing the positional accuracy of each unit pattern arranged two-dimensionally
JP2020008828A (en) Correction method of pattern
KR101918380B1 (en) Photomask Blank having alignment pattern and photomask which use the same and the preparing method of the same
JP5533204B2 (en) Reticle and semiconductor device manufacturing method
CN206594443U (en) Photomask blank and photomask group
JP3994850B2 (en) How to make a double-sided mask
US9741564B2 (en) Method of forming mark pattern, recording medium and method of generating mark data
JP2015177072A (en) Method of manufacturing photomask and photomask
JP5288118B2 (en) Photomask blanks, photomask alignment method, and double-sided photomask manufacturing method
JP3837138B2 (en) Pattern evaluation method and pattern transfer method
JP5836678B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
WO2023032962A1 (en) Direct-drawing device and method for controlling the same

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20160728

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181002

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190711

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190723

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190909

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191003

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191119

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200331

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200420

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200609

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200612

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6718225

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250