JP7229138B2 - Pattern inspection method, photomask inspection apparatus, photomask manufacturing method, and display device manufacturing method - Google Patents

Pattern inspection method, photomask inspection apparatus, photomask manufacturing method, and display device manufacturing method Download PDF

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Description

本発明は、パターン検査方法、フォトマスクの検査装置、フォトマスクの製造方法、および表示装置の製造方法に関する。特に、電子デバイスを製造するためのフォトマスクであって、特に表示装置(例えば、フラットパネルディスプレイ)製造用に好適なフォトマスクが有する、転写用パターンの検査方法、フォトマスクの検査装置、フォトマスクの製造方法、および表示装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a pattern inspection method, a photomask inspection apparatus, a photomask manufacturing method, and a display device manufacturing method. In particular, a transfer pattern inspection method, a photomask inspection apparatus, and a photomask possessed by a photomask suitable for manufacturing a display device (e.g., a flat panel display), particularly for manufacturing an electronic device and a method for manufacturing a display device.

特許文献1には、画像のパターンを固体撮像素子により撮像し、読み取ったパターンの輪郭を検出する方法、および測長装置が記載されている。 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-200002 describes a method and a length measuring device for capturing an image pattern with a solid-state imaging device and detecting the contour of the read pattern.

特許文献2には、試料に電子ビームを走査することによって得られる信号に基づいて、試料上に形成されたパターンの寸法を測定するパターン寸法測定装置が記載されている。 Patent Document 2 describes a pattern dimension measuring apparatus that measures the dimension of a pattern formed on a sample based on a signal obtained by scanning the sample with an electron beam.

特許文献3には、透明基板上に、透光部と、露光光の一部を透過する半透光膜が形成された半透光部と、遮光性の膜が形成された遮光部とを有する転写用パターンを備えたフォトマスクが記載されている。前記半透光膜は、前記転写用パターンの転写に用いる露光光の代表波長に対して、2~60%の透過率と、90°以下の位相シフト作用をもち、前記半透光部は、前記遮光部のエッジに隣接して、露光装置により解像されない幅に形成される。 In Patent Document 3, a transparent substrate is provided with a light-transmitting portion, a semi-light-transmitting portion formed with a semi-light-transmitting film that partially transmits exposure light, and a light-shielding portion formed with a light-shielding film. A photomask is described with a pattern for transfer having a The semi-transparent film has a transmittance of 2 to 60% and a phase shift effect of 90° or less with respect to a representative wavelength of exposure light used for transferring the transfer pattern, and the semi-transparent portion Adjacent to the edge of the light shielding portion, it is formed with a width that cannot be resolved by the exposure device.

特開平3-39603号公報JP-A-3-39603 特開2012-002765号公報JP 2012-002765 A 特開2013-235036号公報JP 2013-235036 A

フォトマスクの生産に際しては、該フォトマスクの用途に応じて定められた仕様を充足するか否かを確認する検査が行なわれる。転写用パターンの線幅測定もそうした検査のひとつである。 During the production of photomasks, an inspection is carried out to confirm whether or not the specifications determined according to the use of the photomask are satisfied. Line width measurement of a transfer pattern is one of such inspections.

特許文献1によると、従来の測長装置では、撮像カメラの撮像面に結像されるアナログの光学像は、撮像素子の画素単位でサンプリングされるため、この信号に基づいてパターンの寸法などを測定するような場合、撮像素子の画素ピッチ以下の測定精度を得ることができない問題があると記載されている。そこで、特許文献1は、画像のパターンを固体撮像素子で撮像してそのデータを多段の画像処理を介してパターンの輪郭を上記撮像素子の画素ピッチ以下の精度で自動的かつ精密に与える、特に測長に適合する方法を提供するとされている。 According to Patent Document 1, in a conventional length measuring device, an analog optical image formed on an imaging surface of an imaging camera is sampled in units of pixels of an imaging device. It is described that when measuring, there is a problem that a measurement accuracy equal to or less than the pixel pitch of the image sensor cannot be obtained. Therefore, in Patent Document 1, an image pattern is picked up by a solid-state imaging device, and the data is subjected to multi-stage image processing to automatically and precisely give the contour of the pattern with an accuracy equal to or less than the pixel pitch of the imaging device. It is said to provide a method suitable for length measurement.

ところで、撮像素子に結像する光学像は、撮像素子のほかに、用いる光学系の解像力により、その質(情報量)が変わるものであるが、表示装置製造用のフォトマスクのCD(Critical Dimension、以下線幅の意味で用いる)測定に用いる測定装置には、その性能に限界がある。 By the way, the quality (amount of information) of the optical image formed on the imaging device varies depending on the resolving power of the optical system used in addition to the imaging device. , hereinafter used in the sense of line width), there is a limit to the performance of the measuring apparatus used for the measurement.

一方、特許文献2に記載されたパターン寸法測定装置は、光の代わりに電子ビームを用いて、SEM像を得る。 On the other hand, the pattern dimension measuring apparatus described in Patent Document 2 obtains an SEM image using an electron beam instead of light.

このように、パターン線幅測定の手段として、電子線を用いたCD-SEM(Critical Dimension-Scanning Electron Microscope)を用いることが知られている。CD-SEMは、走査型電子顕微鏡(SEM)を応用した測定装置であり、主として、半導体のウェハ上に形成されたパターンや、それを製造するためのフォトマスク(レチクル)の微細パターンの線幅測定に使用される。この装置は、サブミクロンオーダの微細パターンが精密に測定できる利点がある。しかしながら、以下のような理由により、CD-SEMを、表示装置(例えば、フラットパネルディスプレイ。以下、FPD)製造用のいわゆる大型フォトマスク(一般に、主表面が一辺300~2000mm程度の四角形であって、様々なサイズが混在する)の測定に適用することは、困難である。CD-SEMによりパターン線幅を測定する際には、測定対象のフォトマスクを載置したチャンバ(試料室)を真空または高真空にする。このため、CD-SEMを、表示装置製造用の大型フォトマスクの測定に適用する場合、大型のチャンバを用意した上で、このチャンバを真空または高真空にすることとなり、工程上の負荷が非常に大きくなるという不都合がある。この場合、装置構成上の大幅な変更も必要となり、コストの増大は避けられない。 Thus, it is known to use a CD-SEM (Critical Dimension-Scanning Electron Microscope) using an electron beam as means for pattern line width measurement. CD-SEM is a measuring device that applies a scanning electron microscope (SEM), and is mainly used to measure line widths of patterns formed on semiconductor wafers and fine patterns of photomasks (reticles) used to manufacture such patterns. used for measurement. This apparatus has the advantage of being able to precisely measure submicron-order fine patterns. However, for the following reasons, the CD-SEM is used as a so-called large photomask for manufacturing display devices (eg, flat panel display, hereinafter referred to as FPD) (generally, the main surface is a square with a side of about 300 to 2000 mm). , various sizes) are difficult to apply. When measuring the pattern line width by CD-SEM, a chamber (specimen chamber) in which a photomask to be measured is placed is evacuated or highly evacuated. For this reason, when a CD-SEM is applied to the measurement of large photomasks for manufacturing display devices, a large chamber must be prepared and the chamber must be evacuated or highly vacuumed. There is an inconvenience that it becomes large. In this case, a drastic change in the configuration of the device is required, and an increase in cost is inevitable.

このため、表示装置用のフォトマスクの線幅測定には、光学系と撮像素子とを備え、転写用パターンの透過光によって線幅測定を行なう、光学式の線幅測定装置が適用される。 For this reason, an optical line width measuring apparatus, which includes an optical system and an imaging element and performs line width measurement using light transmitted through a transfer pattern, is applied to measure the line width of a photomask for a display device.

ただし、表示装置用フォトマスクのパターンのCDは、従来、半導体製造用フォトマスクのCDほど微細ではなかったため、大きな問題は生じなかった。 However, since the CD of the pattern of the photomask for display devices has not been as fine as the CD of the photomask for manufacturing semiconductors, no serious problem has arisen.

ところで、表示装置の技術分野では、携帯端末やモニターのユーザーからの、画質や省電力などに対する要求性能が益々高くなるに従い、これらを製造するための表示装置用フォトマスクのパターンの微細化の必要性が顕著になっている。このため、フォトマスクの製造上の難度が上がることに加え、形成した転写用パターンの線幅測定にも困難が生じはじめている。また、表示装置製造用に特化した、特徴あるパターンも必要とされている。 By the way, in the technical field of display devices, users of portable terminals and monitors are demanding higher performance for image quality, power saving, etc., and accordingly, there is a need for finer patterning of photomasks for display devices for manufacturing these devices. gender is prominent. For this reason, in addition to increasing the difficulty in manufacturing the photomask, it is becoming difficult to measure the line width of the formed transfer pattern. There is also a need for distinctive patterns that are specialized for display device manufacturing.

特許文献3には、ラインアンドスペースパターンを転写用パターンとしてもつフォトマスク(透過補助マスク)が記載されている。これを図1に示す。ここで、ラインパターンは、遮光部31の両側エッジに隣接して第1および第2半透光部21A、21B(透過率20%、位相差45°の半透光膜による)を設けた構成である。ここで、遮光部31の幅は、1.5μm、両側エッジに隣接する、第1および第2半透光部21A、21Bの幅は、それぞれ1.0μmである。 Patent Document 3 describes a photomask (transmission auxiliary mask) having a line-and-space pattern as a transfer pattern. This is shown in FIG. Here, the line pattern has a configuration in which the first and second semi-transparent portions 21A and 21B (made of a semi-transparent film having a transmittance of 20% and a phase difference of 45°) are provided adjacent to both edges of the light shielding portion 31. is. Here, the width of the light shielding portion 31 is 1.5 μm, and the widths of the first and second semi-transmitting portions 21A and 21B adjacent to both side edges are each 1.0 μm.

表示装置用フォトマスクとして、このような特徴のあるパターンを有するフォトマスクが望まれるようになり、また、そのCDも微細化傾向にある。FPDデバイスの設計によっては、1μmに満たない、さらに微細なパターンを形成したフォトマスクの検査を行う状況も生じ始めている。こうした微細なパターンの線幅を上記光学式の線幅測定装置で測定することには、大きな困難がある。 A photomask having such a characteristic pattern is desired as a photomask for a display device, and its CD tends to be miniaturized. Depending on the design of the FPD device, a situation is beginning to arise in which photomasks with even finer patterns of less than 1 μm are inspected. It is very difficult to measure the line width of such a fine pattern with the optical line width measuring device.

そこで、本発明者は、微細幅パターンをもつ場合にあっても、表示装置用フォトマスクの転写用パターンに対する線幅測定に生じていた課題を解決すべく、本発明を完成した。 Therefore, the present inventor has completed the present invention to solve the problem that has arisen in measuring the line width of a transfer pattern of a photomask for a display device even when the pattern has a fine width.

(第1の態様)
本発明の第1の態様は、
透明基板上に転写用パターンを有するフォトマスクの、前記転写用パターンを検査するパターン検査方法であって、
前記転写用パターンは、露光光に対して、透過率T1(%)をもつ第1透過制御部と、透過率T2(%)をもつ第2透過制御部と、透過率T3(%)をもつ第3透過制御部とが、隣接してこの順に配列する検査領域を含み、T1およびT3はそれぞれT2と異なり、T1はT3と同じまたは異なるとき、
前記検査領域に光を照射し、前記検査領域の透過光画像を取得する工程と、
取得した前記透過光画像から、前記検査領域の光強度分布データを得る工程と、
前記光強度分布データから求めた光強度分布曲線を微分処理することにより、前記第1透過制御部と前記第2透過制御部との境界部分である第1の境界、および、前記第2透過制御部と前記第3透過制御部との境界部分である第2の境界を含む領域における、光強度変化曲線を得る、微分処理工程と、
得られた前記光強度変化曲線を、モデル関数にフィッティングする、フィッティング工程と、
前記フィッティングの結果から、前記第2透過制御部の寸法を求める工程と、を有する、
パターン検査方法である。
(First aspect)
A first aspect of the present invention is
A pattern inspection method for inspecting a transfer pattern of a photomask having a transfer pattern on a transparent substrate, comprising:
The transfer pattern has a first transmission control portion having a transmittance of T1 (%), a second transmission control portion having a transmittance of T2 (%), and a transmittance of T3 (%) with respect to exposure light. When the third transmission control section includes inspection areas arranged adjacently in this order, T1 and T3 are different from T2, and T1 is the same or different from T3,
a step of irradiating the inspection area with light and acquiring a transmitted light image of the inspection area;
a step of obtaining light intensity distribution data of the inspection area from the acquired transmitted light image;
By differentiating the light intensity distribution curve obtained from the light intensity distribution data, a first boundary, which is a boundary portion between the first transmission control section and the second transmission control section, and the second transmission control a differential processing step of obtaining a light intensity change curve in a region including a second boundary that is a boundary portion between the section and the third transmission control section;
a fitting step of fitting the obtained light intensity change curve to a model function;
obtaining the dimensions of the second transmission control section from the result of the fitting;
It is a pattern inspection method.

(第2の態様)
本発明の第2の態様は、
T1>T2>T3である、上記第1の態様に記載のパターン検査方法である。
(Second aspect)
A second aspect of the present invention is
The pattern inspection method according to the first aspect, wherein T1>T2>T3.

(第3の態様)
本発明の第3の態様は、
前記第1透過制御部は、前記透明基板が露出してなる透光部を構成し、
前記第2透過制御部は、前記透明基板上に半透光膜が形成されてなる半透光部を構成し、
前記第3透過制御部は、前記透明基板上に少なくとも遮光膜が形成されてなる遮光部を構成し、
露光光に対して、前記半透光部の透過率は、10~60%である、上記第1または第2の態様に記載のパターン検査方法である。
(Third aspect)
A third aspect of the present invention is
The first transmission control section constitutes a light transmission section in which the transparent substrate is exposed,
The second transmission control section constitutes a semi-transparent section in which a semi-transparent film is formed on the transparent substrate,
The third transmission control section constitutes a light shielding section in which at least a light shielding film is formed on the transparent substrate,
The pattern inspection method according to the first or second aspect, wherein the transmissivity of the semi-transparent portion with respect to the exposure light is 10 to 60%.

(第4の態様)
本発明の第4の態様は、
前記第2透過制御部の幅W(μm)は、0.1≦W≦1.5である、上記第1~第3のいずれか1態様に記載のパターン検査方法である。
(Fourth aspect)
A fourth aspect of the present invention is
The pattern inspection method according to any one of the first to third aspects, wherein the width W (μm) of the second transmission control section satisfies 0.1≦W≦1.5.

(第5の態様)
本発明の第5の態様は、
前記転写用パターンは、ラインアンドスペースパターンを含む、上記第1~第4のいずれか1態様に記載のパターン検査方法である。
(Fifth aspect)
A fifth aspect of the present invention is
The pattern inspection method according to any one of the first to fourth aspects, wherein the transfer pattern includes a line-and-space pattern.

(第6の態様)
本発明の第6の態様は、
前記モデル関数は、前記第1の境界に対応する第1モデル関数と、前記第2の境界に対応する第2モデル関数と、を含む、上記第1~第5のいずれか1態様に記載のパターン検査方法である。
(Sixth aspect)
A sixth aspect of the present invention is
The model function according to any one of the first to fifth aspects above, wherein the model function includes a first model function corresponding to the first boundary and a second model function corresponding to the second boundary. It is a pattern inspection method.

(第7の態様)
本発明の第7の態様は、
前記フィッティング工程においては、前記第1モデル関数から得られる第1モデル曲線および前記第2モデル関数から得られる第2モデル曲線を合成した合成曲線と、前記光強度変化曲線との差分が最も小さくなるように、フィッティングを行う、上記第6の態様に記載のパターン検査方法である。
(Seventh aspect)
A seventh aspect of the present invention is
In the fitting step, a difference between the light intensity change curve and a synthesized curve obtained by synthesizing a first model curve obtained from the first model function and a second model curve obtained from the second model function is minimized. The pattern inspection method according to the sixth aspect, wherein fitting is performed as described above.

(第8の態様)
本発明の第8の態様は、
前記第1モデル曲線および前記第2モデル曲線を、それぞれガウシアン曲線とする、上記第7の態様に記載のパターン検査方法である。
(Eighth aspect)
An eighth aspect of the present invention is
The pattern inspection method according to the seventh aspect, wherein the first model curve and the second model curve are Gaussian curves.

(第9の態様)
本発明の第9の態様は、
前記第1モデル曲線のピーク位置と、前記第2モデル曲線のピーク位置とにより、前記第2透過制御部の寸法を求める、上記第7または第8の態様に記載のパターン検査方法である。
(Ninth aspect)
A ninth aspect of the present invention is
The pattern inspection method according to the seventh or eighth mode, wherein the dimension of the second transmission control section is obtained from the peak position of the first model curve and the peak position of the second model curve.

(第10の態様)
本発明の第10の態様は、
第1~第9のいずれか1態様に記載のパターン検査方法を含む、フォトマスクの製造方法である。
(Tenth aspect)
A tenth aspect of the present invention is
A method for manufacturing a photomask, including the pattern inspection method according to any one of the first to ninth aspects.

(第11の態様)
本発明の第11の態様は、
第10の態様に記載の製造方法によるフォトマスクを、露光装置によって露光し、前記転写用パターンを被転写体上に転写することを含む、表示装置の製造方法である。
(Eleventh aspect)
An eleventh aspect of the present invention is
A method for manufacturing a display device, comprising exposing a photomask according to the manufacturing method according to the tenth aspect with an exposure device and transferring the transfer pattern onto a transfer target.

(第12の態様)
本発明の第12の態様は、
透明基板上に転写用パターンを有するフォトマスクの、前記転写用パターンを検査するフォトマスクの検査装置であって、
前記転写用パターンが、露光光に対して、透過率T1(%)をもつ第1透過制御部と、透過率T2(%)をもつ第2透過制御部と、透過率T3(%)をもつ第3透過制御部とが、隣接してこの順に配列する検査領域を含み、T1およびT3はそれぞれT2と異なり、T1はT3と同じまたは異なるとき、
前記フォトマスクの検査装置は、
前記転写用パターンの前記検査領域の画像を取得する撮像素子と、
取得した前記画像から、光強度分布データを求め、該光強度分布データから求めた光強度分布曲線を微分処理することによって得られた光強度変化曲線を、モデル関数にフィッティングすることにより、前記検査領域に含まれる、前記第2透過制御部の寸法を算定する、演算手段と、
を有する、フォトマスクの検査装置である。
(Twelfth aspect)
A twelfth aspect of the present invention is
A photomask inspection apparatus for inspecting a transfer pattern of a photomask having a transfer pattern on a transparent substrate,
The transfer pattern has a first transmission control portion having a transmittance of T1 (%), a second transmission control portion having a transmittance of T2 (%), and a transmittance of T3 (%) with respect to exposure light. When the third transmission control section includes inspection areas arranged adjacently in this order, T1 and T3 are different from T2, and T1 is the same or different from T3,
The photomask inspection device includes:
an imaging element for acquiring an image of the inspection area of the transfer pattern;
Light intensity distribution data is obtained from the acquired image, and the light intensity change curve obtained by differentiating the light intensity distribution curve obtained from the light intensity distribution data is fitted to the model function to perform the inspection. a calculation means for calculating the dimension of the second transmission control section included in the region;
A photomask inspection apparatus having

(第13の態様)
本発明の第13の態様は、
T1>T2>T3である、上記第12の態様に記載のフォトマスクの検査装置である。
(13th aspect)
A thirteenth aspect of the present invention is
The photomask inspection apparatus according to the twelfth aspect, wherein T1>T2>T3.

(第14の態様)
本発明の第14の態様は、
前記モデル関数は、前記第1透過制御部と前記第2透過制御部との境界部分である第1の境界に対応する第1モデル関数と、前記第2透過制御部と前記第3透過制御部との境界部分である第2の境界に対応する第2モデル関数と、を含み、
前記演算手段は、前記第1モデル関数から得られる第1モデル曲線および前記第2モデル関数から得られる第2モデル曲線を合成した合成曲線と、前記光強度変化曲線との差分が最も小さくなるように、フィッティングを行う、上記第12または第13の態様に記載のフォトマスクの検査装置である。
(14th aspect)
A fourteenth aspect of the present invention comprises:
The model function includes a first model function corresponding to a first boundary, which is a boundary portion between the first transmission control section and the second transmission control section, and the second transmission control section and the third transmission control section. and a second model function corresponding to a second boundary that is a boundary portion of
The computing means is configured to minimize the difference between the light intensity change curve and the synthetic curve obtained by synthesizing the first model curve obtained from the first model function and the second model curve obtained from the second model function. 2, the photomask inspection apparatus according to the twelfth or thirteenth aspect, wherein fitting is performed.

本発明によると、微細幅パターンにおいても、線幅測定が安定して高精度に行なえる。 According to the present invention, line width measurement can be performed stably and with high accuracy even for a fine width pattern.

図1は、特許文献3に記載された、ラインアンドスペースパターンを転写用パターンとしてもつフォトマスク(透過補助マスク)の概略平面図である。FIG. 1 is a schematic plan view of a photomask (transmission auxiliary mask) having a line-and-space pattern as a transfer pattern, described in Patent Document 3. FIG. 図2は、光学式の線幅測定装置によって取得した、図1に記載のフォトマスクの透過光画像を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a transmitted light image of the photomask shown in FIG. 1, acquired by an optical line width measuring device. 図3は、図2と同じ転写用パターンの検査領域を、FIB(Focused Ion Beam)修正装置による二次電子画像として得たものを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a secondary electron image obtained by an FIB (Focused Ion Beam) correcting device of the inspection area of the same transfer pattern as in FIG. 図4は、本発明にかかるフォトマスクのパターン検査方法の概要を示す一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of an outline of a photomask pattern inspection method according to the present invention. 図5は、転写用パターンに含まれる検査領域の第2透過制御部(半透光部)の線幅(寸法)を求めるフローを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a flow for obtaining the line width (dimension) of the second transmission control portion (semi-transparent portion) in the inspection area included in the transfer pattern. 図6は、基準マスクの転写用パターンの参照領域を含む領域に対し、光源としてハロゲンランプをもつ光学式線幅測定装置によって光を照射し、撮像素子をCCDとした顕微鏡を用いて得られた透過光画像を示す図である。FIG. 6 was obtained by using a microscope with a CCD as an image pickup element and irradiating light from an optical line width measuring device having a halogen lamp as a light source to an area including the reference area of the transfer pattern of the reference mask. It is a figure which shows a transmitted light image. 図7は、5種類の基準マスクを用いて得られた透過光画像から得た参照領域の光強度分布データを曲線で表わした光強度分布曲線を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a light intensity distribution curve representing light intensity distribution data of a reference area obtained from transmitted light images obtained using five kinds of reference masks. 図8は、透光部と半透光部との境界についての光強度変化曲線1を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a light intensity change curve 1 for the boundary between the translucent portion and the semi-translucent portion. 図9は、半透光部と遮光部との境界についての光強度変化曲線2を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a light intensity change curve 2 for the boundary between the translucent portion and the light shielding portion. 図10は、横軸を半透光部の透過率T2、縦軸を振幅Aまたは幅σとして、表1のデータをプロットした図である。FIG. 10 is a diagram in which the data in Table 1 are plotted with the transmittance T2 of the semi-transparent portion on the horizontal axis and the amplitude A or width σ on the vertical axis. 図11は、一次関数から得られるモデル関数を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a model function obtained from a linear function. 図12は、検査対象マスクの転写用パターンの検査領域を含む領域に対し、光源としてハロゲンランプをもつ光学式線幅測定装置によって光を照射し、撮像素子をCCDとした顕微鏡を用いて得られた透過光画像を示す図である。FIG. 12 is obtained by irradiating light from an optical line width measuring device having a halogen lamp as a light source to an area including the inspection area of the transfer pattern of the mask to be inspected, and using a microscope having a CCD as an imaging element. FIG. 10 is a diagram showing a transmitted light image; 図13は、検査対象マスクの光強度分布曲線を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a light intensity distribution curve of a mask to be inspected. 図14は、光強分布度曲線(あるいは、光強度分布データ)に対して、一次微分処理を行い、その絶対値につき、それぞれの境界部分における光強度変化曲線を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing light intensity change curves at respective boundaries with respect to absolute values obtained by subjecting the light intensity distribution curve (or light intensity distribution data) to first-order differential processing. 図15は、合成曲線を得る様子を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing how a synthetic curve is obtained. 図16は、合成曲線から半透光部の線幅を算出する様子を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing how the line width of the semi-transparent portion is calculated from the composite curve.

以下、本発明にかかるフォトマスク、フォトマスクの製造方法および表示装置の製造方法の実施の形態について説明する。 Embodiments of a photomask, a method of manufacturing a photomask, and a method of manufacturing a display device according to the present invention will be described below.

表示装置用フォトマスクは、表示装置の高精細化に伴い、微細パターンの導入が益々進む動向にある。 Photomasks for display devices tend to introduce finer patterns more and more as the definition of display devices increases.

表示装置の配線パターンの微細化は、画面の明るさおよび反応速度といった画像品質の向上のみならず、省エネルギーの観点からも有利である。このため、近年、表示装置の配線パターンのさらなる微細化が要望され、これに伴い、表示装置用フォトマスクにも、微細な線幅精度が期待される傾向にある。 The miniaturization of the wiring pattern of the display device is advantageous not only from the viewpoint of improving image quality such as screen brightness and response speed, but also from the viewpoint of energy saving. For this reason, in recent years, there has been a demand for further miniaturization of wiring patterns in display devices, and along with this, there is a tendency to expect fine line width accuracy in photomasks for display devices.

特許文献3によると、遮光部と透光部とからなるラインアンドスペースパターンをもつバイナリマスクにおいて、ピッチを次第に小さくして微細化すると、これを露光して被転写体上のレジスト膜に対して、正確なラインアンドスペースパターンが転写されなくなることが記載されている。これは、透光部からなるスペースパターンの線幅が微細になることにともない、レジスト膜に到達する光強度が低下するためとされている。 According to Patent Document 3, in a binary mask having a line-and-space pattern consisting of a light-shielding portion and a light-transmitting portion, when the pitch is gradually reduced to make it finer, the resist film on the transferred body is exposed to light. , that accurate line-and-space patterns are not transferred. It is said that this is because the light intensity reaching the resist film decreases as the line width of the space pattern made up of the light-transmitting portions becomes finer.

そこで、特許文献3では、透明基板上に、透光部と、露光光の一部を透過する半透光膜が形成された半透光部と、遮光性の膜が形成された遮光部とを有する転写用パターンを備えたフォトマスクであって、前記半透光部は、前記遮光部のエッジに隣接して、露光装置により解像されない幅に形成されたもの(透過補助マスク)を提案している。このような構成にすることで、被転写体上に、微細パターンを確実に精緻に転写することが可能となったと記載されている。 Therefore, in Patent Document 3, on a transparent substrate, a light-transmitting portion, a semi-light-transmitting portion having a semi-light-transmitting film that partially transmits exposure light, and a light-shielding portion having a light-shielding film are formed. , wherein the semi-transparent portion is formed adjacent to the edge of the light-shielding portion and has a width that cannot be resolved by an exposure device (transmission auxiliary mask). are doing. It is described that by adopting such a structure, it becomes possible to reliably and precisely transfer a fine pattern onto a transferred object.

図1(特許文献3の図10(a)に対応)に示すように、特許文献3のフォトマスクの半透光部は、一定幅を有し、遮光部の対向するエッジにそれぞれ隣接して設けられている。ここで、遮光部のエッジに隣接して形成された半透光部の幅は、好ましくは1μm以下(好ましい範囲は0.1~1μm)とされている。 As shown in FIG. 1 (corresponding to FIG. 10(a) of Patent Document 3), the semi-transparent portion of the photomask of Patent Document 3 has a constant width and is adjacent to the opposite edge of the light blocking portion. is provided. Here, the width of the semi-transparent portion formed adjacent to the edge of the light shielding portion is preferably 1 μm or less (preferred range is 0.1 to 1 μm).

ところで、フォトマスクの製造工程においては、出荷に先立ち、数種の検査を行い、マスクユーザの求める仕様が充足されていることを確認する。この検査のひとつに、CD(線幅)検査がある。このCD検査においては、転写用パターンに含まれる、重要部分の線幅を測定し、得られた線幅の数値を仕様と比較する。 By the way, in the photomask manufacturing process, several kinds of inspections are performed before shipping to confirm that the specifications required by the mask user are satisfied. One of these inspections is a CD (line width) inspection. In this CD inspection, the line width of an important portion included in the transfer pattern is measured, and the obtained numerical value of the line width is compared with the specification.

線幅測定のためには、測定対象のパターンの輪郭を検知することが有用である。例えば、いわゆるバイナリマスクにおいては、透光部に形成された、遮光部からなるラインパターンの線幅を測定する場合、透光部と遮光部の境界、すなわち透光部と隣接する遮光部のエッジを、撮像画像にて検出する。ところが、特許文献3のフォトマスクは、微細な転写用パターンを含み、さらに、第1、第2半透光部は、隣接する透光部との間、または遮光部との間の、検査光に対する透過率差が小さい。このような転写用パターンを含むフォトマスクにおいては、測定対象のパターンの輪郭(エッジ)の検出が困難であり、線幅測定が容易でないことが、本発明者により見出された。 For line width measurement, it is useful to detect the contour of the pattern to be measured. For example, in a so-called binary mask, when measuring the line width of a line pattern composed of a light-shielding portion formed in a light-transmitting portion, the boundary between the light-transmitting portion and the light-shielding portion, that is, the edge of the light-shielding portion adjacent to the light-transmitting portion is detected in the captured image. However, the photomask of Patent Document 3 includes a fine transfer pattern, and further, the first and second semi-transmissive portions are interposed between the adjacent translucent portions or between the light-shielding portions. The transmittance difference is small. The inventors of the present invention have found that it is difficult to detect the contour (edge) of the pattern to be measured in a photomask including such a transfer pattern, and line width measurement is not easy.

図2には、光学式の線幅測定装置によって取得した、図1に記載のパターンのようなラインパターンを有するフォトマスクの透過光画像を示す(参考例1)。このフォトマスクのラインパターンのうち、図1において一点鎖線にて囲んだ(A)に相当する部分を、検査領域とし、ハロゲンランプを用いて、この領域に検査光(波長λ=400~550nm)を照射したときの透過光による透過光画像を示す。このラインパターンは、幅3.0μmの遮光部の両側に幅0.5μmの半透光部を配置したものであり、該半透光部は、露光光の透過率が30%である。 FIG. 2 shows a transmitted light image of a photomask having a line pattern like the pattern shown in FIG. 1, obtained by an optical line width measuring device (Reference Example 1). Of the line pattern of this photomask, a portion corresponding to (A) surrounded by a dashed line in FIG. 1 shows a transmitted light image by transmitted light when irradiating with . In this line pattern, semi-transparent portions with a width of 0.5 μm are arranged on both sides of a light-shielding portion with a width of 3.0 μm, and the semi-transparent portions have a transmittance of exposure light of 30%.

図2から明らかなとおり、この透過光画像では、遮光部の両側のエッジに隣接する所定幅の半透光部を明確に識別することが容易ではない。したがって、この画像から半透光部の線幅測定を行なうことは困難である。 As is clear from FIG. 2, in this transmitted light image, it is not easy to clearly identify the semi-transparent portions of a predetermined width adjacent to the edges on both sides of the light shielding portion. Therefore, it is difficult to measure the line width of the translucent portion from this image.

なお、図3は、同じ転写用パターンの検査領域を、FIB(Focused Ion Beam)修正装置による二次電子画像として得たものである(参考例2)。FIB修正装置は、ガリウム等のイオン源から得られたイオンビームを集束して、試料上を走査し、発生した二次電子を検出するものである。図3から明らかなとおり、この画像によれば、遮光膜のエッジに隣接して形成された所定幅の半透光部が明確に識別される。したがって、半透光部の線幅測定も可能と考えられる。しかしながら、FIB修正装置で線幅測定を行なうと、転写用パターンにダメージを与えるリスクがある。 FIG. 3 is obtained as a secondary electron image of the inspection area of the same transfer pattern by an FIB (Focused Ion Beam) correction device (reference example 2). The FIB correction device focuses an ion beam obtained from an ion source such as gallium, scans the sample, and detects secondary electrons generated. As is clear from FIG. 3, according to this image, a semi-transparent portion having a predetermined width formed adjacent to the edge of the light shielding film can be clearly identified. Therefore, it is considered possible to measure the line width of the semi-transparent portion. However, when line width measurement is performed with an FIB correction device, there is a risk of damaging the transfer pattern.

一方、表示装置の大サイズ化や、生産コスト低減のため、表示装置用フォトマスクは相対的に大サイズ化しており、また、多種なサイズが存在する。このため、上記したCD-SEMを適用することは困難である。 On the other hand, in order to increase the size of display devices and reduce production costs, photomasks for display devices are becoming relatively large in size, and there are various sizes. Therefore, it is difficult to apply the above CD-SEM.

このような状況下、微細なパターンの線幅(CD)を、優れた測定装置によって、フォトマスクにダメージを生じさせることなく、高精度に測定することにより、プロセスの管理の精度を高くし、歩留まりや生産効率の向上が望まれている。そこで、本発明者は、このようなニーズに応えるべく、発明を完成した。 Under these circumstances, the line width (CD) of a fine pattern can be measured with high precision using an excellent measurement device without damaging the photomask, thereby increasing the accuracy of process control. Improvements in yield and production efficiency are desired. Therefore, the present inventor completed the invention to meet such needs.

<パターン検査方法>
図4は、本発明にかかるフォトマスクのパターン検査方法の概要を示す一例である。
<Pattern inspection method>
FIG. 4 is an example showing an outline of a photomask pattern inspection method according to the present invention.

図1において一点鎖線にて囲んだ(A)の部分のような転写用パターンを有するフォトマスクの場合、透光部と半透光部との境界、および、半透光部と遮光部との境界において、光強度が大きく変わると考えられるため、図1における(A)の部分の透過光画像から得られる光強度分布は、理論的には、図4(a)の点線で示すような分布をなすと考えられる。なお、図4(a)の横軸が位置(図1における横方向の位置であって、撮像面のピクセル位置に対応)を示し、縦軸が、光強度を示す。 In the case of a photomask having a transfer pattern, such as the portion (A) surrounded by a dashed line in FIG. Since it is considered that the light intensity changes greatly at the boundary, the light intensity distribution obtained from the transmitted light image of the portion (A) in FIG. 1 is theoretically the distribution shown by the dotted line in FIG. is considered to form Note that the horizontal axis of FIG. 4A indicates the position (position in the horizontal direction in FIG. 1 and corresponds to the pixel position on the imaging surface), and the vertical axis indicates the light intensity.

この図4(a)の点線で示すような光強度分布においては、光強度が急激に変化している箇所が明確である。この光強度が急激に変化している箇所が、透光部と半透光部との境界、あるいは、半透光部と遮光部との境界であるため、この図4(a)に示すような光強度分布が得られれば、半透光部の線幅を容易に求めることができる。 In the light intensity distribution shown by the dotted line in FIG. 4(a), it is clear where the light intensity changes abruptly. Since the location where the light intensity changes abruptly is the boundary between the translucent portion and the semi-translucent portion or the boundary between the semi-translucent portion and the shading portion, as shown in FIG. If a uniform light intensity distribution is obtained, the line width of the semi-transparent portion can be easily obtained.

ところが、半透光部の線幅が小さい場合の実際の光強度分布は、図4(a)の実線で示すような緩やかな曲線をなす。図4(a)の実線で示す曲線では、透光部と半透光部との境界、および、半透光部と遮光部との境界が不明瞭であり、半透光部の線幅を求めることが容易ではない。 However, when the line width of the semi-transparent portion is small, the actual light intensity distribution forms a gentle curve as indicated by the solid line in FIG. 4(a). In the curved line indicated by the solid line in FIG. 4A, the boundary between the light-transmitting portion and the semi-light-transmitting portion and the boundary between the semi-light-transmitting portion and the light-shielding portion are unclear, and the line width of the semi-light-transmitting portion is Not easy to ask for.

しかしながら、本発明者の検討によれば、光強度分布曲線が緩やかであっても、各境界における光強度の変化量、すなわち、光強度分布曲線の傾きの変化は、他の箇所に比べて大きくなるはずである。そこで、本発明者は、光強度分布曲線を微分処理すれば、各境界に対応する位置にピークを有する曲線が得られることに着目した。 However, according to the study of the present inventors, even if the light intensity distribution curve is gentle, the amount of change in light intensity at each boundary, that is, the change in the slope of the light intensity distribution curve, is greater than at other locations. should be. Therefore, the inventor of the present invention focused on the fact that a curve having peaks at positions corresponding to each boundary can be obtained by differentiating the light intensity distribution curve.

図4(b)が、図4(a)の実線で示した曲線を微分処理したものの絶対値をプロットすることにより得られる曲線(光強度変化曲線)の概念図であり、縦軸が光強度変化量、横軸が位置を示す。図4(b)においては、各境界に対応する位置に、鋭いピークを見ることができる。 FIG. 4(b) is a conceptual diagram of a curve (light intensity change curve) obtained by plotting the absolute values of the curve shown by the solid line in FIG. The amount of change and the horizontal axis indicate the position. In FIG. 4(b), sharp peaks can be seen at positions corresponding to each boundary.

したがって、透光部と半透光部との境界に対応するピーク、および、半透光部と遮光部との境界に対応するピーク間の距離を求めることにより、半透光部の線幅を求めることができる。 Therefore, by obtaining the distance between the peak corresponding to the boundary between the light-transmitting portion and the semi-light-transmitting portion and the distance between the peaks corresponding to the boundary between the semi-light-transmitting portion and the light-shielding portion, the line width of the semi-light-transmitting portion can be calculated. can ask.

続いて、フォトマスクのパターンの検査方法について、より具体的に説明する。 Next, the method for inspecting the pattern of the photomask will be described more specifically.

検査対象は、透明基板上に転写用パターン有するフォトマスクの、該転写用パターンである。この転写用パターンは、露光光に対して、透過率T1(%)をもつ第1透過制御部、透過率T2(%)をもつ第2透過制御部、および透過率T3(%)をもつ第3透過制御部がこの順に配列する検査領域を含む。すなわち、第2透過制御部は、第1透過制御部と第3透過制御部の間に介在する。第2透過制御部の一方のエッジは、第1透過制御部に隣接し、第2透過制御部の他方のエッジは、第3透過制御部に隣接する。T1およびT3は、それぞれT2と異なり、T1は、T3と同じまたは異なる。 An object to be inspected is a transfer pattern of a photomask having a transfer pattern on a transparent substrate. This transfer pattern has a first transmission control portion having a transmittance of T1 (%), a second transmission control portion having a transmittance of T2 (%), and a second transmission control portion having a transmittance of T3 (%) with respect to the exposure light. 3 includes inspection areas arranged in this order by the transmission control unit. That is, the second transmission control section is interposed between the first transmission control section and the third transmission control section. One edge of the second transmission control section is adjacent to the first transmission control section, and the other edge of the second transmission control section is adjacent to the third transmission control section. T1 and T3 are each different from T2, and T1 is the same or different from T3.

上記露光光は、この転写用パターンをもつフォトマスクを露光する際に用いる露光光であり、この露光光の波長λ(nm)は、250<λ<400とすることができる。例えば、露光光は、i線、h線およびg線の少なくともひとつを含むものとすることができる。また、i線、h線およびg線を含むブロード波長域の光を、露光光とすることもできる。複数波長の光が露光光に含まれる場合は、i線~g線の領域に含まれるいずれかの波長を代表波長とすることができ、この代表波長(例えばg線)に対する透過率として、T1、T2、T3を表現することができる。 The exposure light is used for exposing the photomask having the transfer pattern, and the wavelength λ (nm) of the exposure light can be 250<λ<400. For example, the exposure light can include at least one of i-line, h-line and g-line. Light in a broad wavelength range including i-line, h-line and g-line can also be used as the exposure light. When light of multiple wavelengths is included in the exposure light, one of the wavelengths included in the region of i-line to g-line can be used as the representative wavelength, and the transmittance for this representative wavelength (eg, g-line) is T1 , T2, T3.

本実施形態では、T1>T2>T3であり、かつ、第1透過制御部が透光部、第2透過制御部が半透光部、第3透過制御部が遮光部である場合を一例として、説明する。したがって、本実施形態では、透光部における光の透過率T1を100%としたときの、第2透過制御部である半透光部の光の透過率をT2とし、第3透過制御部である遮光部の光の透過率をT3とする。但し、本実施形態の遮光部の光の透過率T3は実質的にゼロ(例えば、光学濃度OD≧3)である。そして、本実施形態では、第2透過制御部である半透光部の寸法(線幅)を求める。 In the present embodiment, a case where T1>T2>T3 holds, the first transmission control section is a light transmission section, the second transmission control section is a semi-transmission section, and the third transmission control section is a light blocking section is taken as an example. ,explain. Therefore, in the present embodiment, when the light transmittance T1 of the light transmitting portion is 100%, the light transmittance of the semi-transparent portion, which is the second transmission control portion, is T2, and the third transmission control portion Let T3 be the light transmittance of a certain light shielding portion. However, the light transmittance T3 of the light shielding portion in this embodiment is substantially zero (for example, optical density OD≧3). Then, in this embodiment, the dimension (line width) of the semi-transparent portion, which is the second transmission control portion, is obtained.

透光部は、透明基板が露出してなるものであることができる。遮光部は、透明基板上に少なくとも1つの遮光膜が形成されてなるものであることができる。遮光部においては、遮光膜上、あるいは、透明基板と遮光膜との間に、遮光膜とは異なる膜(例えば、後述の半透光膜)が形成されていてもよい。 The translucent part can be formed by exposing the transparent substrate. The light shielding part can be formed by forming at least one light shielding film on a transparent substrate. In the light-shielding portion, a film different from the light-shielding film (for example, a semitransparent film to be described later) may be formed on the light-shielding film or between the transparent substrate and the light-shielding film.

遮光膜の素材に特に制限はないが、好ましくは、以下のものが使用できる。例えば、遮光膜の素材としては、CrまたはCr化合物(Crの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化窒化炭化物など)の他、Ta、Mo、Wおよびそれらの化合物(例えば、TaSi、MoSi、WSiまたはそれらの窒化物、酸化窒化物などの金属シリサイド化合物)などを好ましく使用することができる。また、これらの材料は1種単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 Materials for the light shielding film are not particularly limited, but the following materials can be preferably used. For example, materials for the light-shielding film include Cr or Cr compounds (Cr oxides, nitrides, carbides, oxynitrides, oxynitride carbides, etc.), as well as Ta, Mo, W and their compounds (eg, TaSi, MoSi, WSi or their nitrides, metal silicide compounds such as oxynitrides), etc. can be preferably used. Moreover, these materials may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

遮光膜は、その表面側(透明基板と反対側)の表層に、反射防止層などの機能層を有することができる。反射防止層は、レジスト膜における描画光の反射を抑えることで描画精度を高めることができる。反射防止層は、例えば遮光膜がCrを含むときは、Crの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、炭化窒化物のいずれか少なくとも一種を含む層として設けることができる。 The light shielding film can have a functional layer such as an antireflection layer on the surface layer on the surface side (the side opposite to the transparent substrate). The antireflection layer can improve drawing accuracy by suppressing reflection of drawing light on the resist film. For example, when the light shielding film contains Cr, the antireflection layer can be provided as a layer containing at least one of Cr oxides, nitrides, carbides, oxynitrides, and carbonitrides.

反射防止層は、反射防止層を含む遮光膜の膜厚方向の組成変化により形成することができる。この組成変化は、遮光膜の厚さ方向に連続的または段階的であってもよいし、遮光膜の反射防止層と反射防止層以外の層との間に明確な境界があってもよい。 The antireflection layer can be formed by changing the composition of the light shielding film including the antireflection layer in the film thickness direction. This compositional change may be continuous or stepwise in the thickness direction of the light-shielding film, or there may be a clear boundary between the antireflection layer of the light-shielding film and layers other than the antireflection layer.

半透光部は、透明基板上に、半透光膜が形成されてなるものであることができる。本実施形態においては、半透光部は、透光部の透過光量の補助する機能を有する。半透光膜の透過率T2(%)は、過度に小さいと、透光部の透過光量の補助機能を十分に発揮できず、透過率が大きすぎると、半透光膜の膜厚制御等、マスク製造の難度が高くなる。この点を考慮すると、半透光部の透過率T2(%)は、例えば、2≦T2≦60であることができる。半透光部の透過率T2(%)は、好ましくは、10≦T2≦60、より好ましくは10≦T2≦35、さらに好ましくは15≦T2≦30である。 The semi-transparent portion can be formed by forming a semi-transparent film on a transparent substrate. In this embodiment, the semi-translucent portion has a function of assisting the amount of light transmitted through the translucent portion. If the transmittance T2 (%) of the semi-transparent film is excessively small, the function of assisting the amount of transmitted light in the light-transmitting portion cannot be sufficiently exhibited. , the difficulty of mask manufacturing increases. Considering this point, the transmittance T2 (%) of the semi-transparent portion can be, for example, 2≦T2≦60. The transmittance T2 (%) of the semi-transparent portion preferably satisfies 10≦T2≦60, more preferably 10≦T2≦35, and still more preferably 15≦T2≦30.

半透光部の線幅(寸法)W(μm)は、好ましくは0.1≦W≦1.5、さらに好ましくは0.3≦W≦1.0である。半透光部の線幅が大きすぎると、このフォトマスクを用いて、パターン転写を行ったとき、被転写体上においてレジストパターンの側面形状が傾斜する可能性がある一方、半透光部の線幅が小さすぎると、透光部における透過光量を補助する機能が不十分となる。半透光部の線幅が上記範囲内にあれば、レジストパターンの側面形状の傾斜を抑制でき、良好な形状のレジストパターンを形成することができるとともに、透光部における透過光量を十分に補助することができる。 The line width (dimension) W (μm) of the semi-transparent portion preferably satisfies 0.1≦W≦1.5, more preferably 0.3≦W≦1.0. If the line width of the semi-transparent portion is too large, the lateral shape of the resist pattern may be slanted on the transferred body when pattern transfer is performed using this photomask. If the line width is too small, the function of assisting the amount of transmitted light in the translucent portion will be insufficient. If the line width of the semi-transparent portion is within the above range, the inclination of the side surface shape of the resist pattern can be suppressed, the resist pattern with a favorable shape can be formed, and the amount of transmitted light in the transparent portion can be sufficiently assisted. can do.

また、半透光部は、上記露光光の代表波長に対して、位相シフト量φ(度)が、φ≦90である。半透光部の位相シフト量φは、好ましくは、0<φ≦90であり、より好ましくは、5≦φ≦60、さらに好ましくは、5≦φ≦45である。半透光部の位相シフト量φが上記範囲内にあることにより、半透光部と透光部との境界における光強度の相殺が抑えられ、透光部における透過光量を補助することができる。このため、パターン寸法が微細化しても、フォトマスクを露光する際に、透光部の光強度ピーク位置の低下が抑止され、良好な形状のレジストパターンを形成することができる。 Further, the semi-transparent portion has a phase shift amount φ (degrees) of φ≦90 with respect to the representative wavelength of the exposure light. The phase shift amount φ of the semi-transparent portion preferably satisfies 0<φ≦90, more preferably 5≦φ≦60, and still more preferably 5≦φ≦45. When the phase shift amount φ of the semi-translucent portion is within the above range, cancellation of light intensity at the boundary between the semi-translucent portion and the translucent portion can be suppressed, and the amount of transmitted light in the translucent portion can be assisted. . Therefore, even if the pattern dimension is made finer, when the photomask is exposed, the light intensity peak position of the light-transmitting portion is prevented from being lowered, and a resist pattern having a good shape can be formed.

半透光膜の素材としては、例えば、Cr化合物(Crの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化窒化炭化物など)、Si化合物(SiO、SOG)、金属シリサイド化合物(TaSi、MoSi、WSiまたはそれらの窒化物、酸化窒化物など)、およびTiONなどのTi化合物を使用することができる。これらは1種単独で使用しても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 Materials for the semitransparent film include, for example, Cr compounds (Cr oxides, nitrides, carbides, oxynitrides, oxynitride carbides, etc.), Si compounds (SiO 2 , SOG), metal silicide compounds (TaSi, MoSi , WSi or their nitrides, oxynitrides, etc.), and Ti compounds such as TiON can be used. These may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.

本実施形態にかかるフォトマスクのパターン検査方法は、
転写用パターンに光を照射し、検査領域の透過光画像を取得する工程と、
取得した前記透過光画像から、前記検査領域の光強度分布データを得る工程と、
前記光強度分布データから求めた光強度分布曲線を微分処理することにより、前記第1透過制御部と前記第2透過制御部との境界部分である第1の境界、および、前記第2透過制御部と前記第3透過制御部との境界部分である第2の境界を含む領域における、光強度変化曲線を得る、微分工程と、
得られた前記光強度変化曲線を、モデル関数にフィッティングする、フィッティング工程と、
前記フィッティングの結果から、前記第2透過制御部の寸法を求める工程と、
を有する。
The photomask pattern inspection method according to the present embodiment includes:
a step of irradiating the transfer pattern with light and obtaining a transmitted light image of the inspection area;
a step of obtaining light intensity distribution data of the inspection area from the acquired transmitted light image;
By differentiating the light intensity distribution curve obtained from the light intensity distribution data, a first boundary, which is a boundary portion between the first transmission control section and the second transmission control section, and the second transmission control a differentiation step of obtaining a light intensity change curve in a region including a second boundary, which is a boundary portion between the section and the third transmission control section;
a fitting step of fitting the obtained light intensity change curve to a model function;
a step of determining the dimensions of the second transmission control section from the result of the fitting;
have

図5は、転写用パターンに含まれる検査領域の第2透過制御部(半透光部)の線幅(寸法)を求めるフローを示す。図5~図16を参照し、各工程について、具体的に説明する。 FIG. 5 shows a flow for determining the line width (dimension) of the second transmission control portion (semi-transparent portion) in the inspection area included in the transfer pattern. Each step will be specifically described with reference to FIGS.

まず、半透光部の線幅を求める際に用いるモデル関数を作成する。 First, a model function to be used when determining the line width of the semi-transparent portion is created.

モデル関数を作成するために、複数の基準マスクを用意する。この基準マスクは、透光部(第1透過制御部)と半透光部(第2透過制御部)とが隣接する部分を含む転写用パターンを有するフォトマスク、および、半透光部(第2透過制御部)と遮光部(第3透過制御部)とが隣接する部分を含む転写用パターンを有するフォトマスクを含むことができる。本実施形態では、基準マスクとして、透光部(第1透過制御部)と半透光部(第2透過制御部)とが隣接する部分、および、半透光部(第2透過制御部)と遮光部(第3透過制御部)とが隣接する部分のいずれをも含む転写用パターンを有するフォトマスクを用いる。透光部(第1透過制御部)および遮光部(第3透過制御部)は、必ずしも同じ半透光部(第2透過制御部)に隣接していなくてもよく、異なる半透光部(第2透過制御部)に隣接していてもよい。本実施形態では、この転写用パターンにおいて、透光部(第1透過制御部)、半透光部(第2透過制御部)、および遮光部(第3透過制御部)がこの順に配列する領域を、参照領域とする。この参照領域における半透光部の線幅は、十分に大きいことが好ましい。十分に大きいとは、後述のモデル関数の算出に支障のない程度であることを意味する。なお、透光部(第1透過制御部)と半透光部(第2透過制御部)とが隣接する部分、および、半透光部(第2透過制御部)と遮光部(第3透過制御部)とが隣接する部分は、必ずしも1つの参照領域に含まれていなくてもよい。この場合、透光部(第1透過制御部)と半透光部(第2透過制御部)とが隣接する部分を含む領域を第1参照領域、半透光部(第2透過制御部)と遮光部(第3透過制御部)とが隣接する部分を含む領域を第2参照領域とし、これら2つの参照領域それぞれに対して、後述の透過光画像を取得し、光強度分布曲線を作成すればよい。 Prepare multiple reference masks to create the model function. This reference mask includes a photomask having a transfer pattern including a portion where a transparent portion (first transmission control portion) and a semi-transparent portion (second transmission control portion) are adjacent to each other; 2 transmission control part) and a light shielding part (third transmission control part) can include a photomask having a transfer pattern including a portion where the light shielding part (third transmission control part) is adjacent to each other. In this embodiment, as a reference mask, a portion where a transparent portion (first transmission control portion) and a semi-transparent portion (second transmission control portion) are adjacent to each other, and a semi-transparent portion (second transmission control portion) A photomask having a transfer pattern including both portions where the light shielding portion (third transmission control portion) and the light shielding portion (third transmission control portion) are adjacent to each other is used. The light-transmitting portion (first transmission control portion) and the light-shielding portion (third transmission control portion) do not necessarily have to be adjacent to the same semi-transmission portion (second transmission control portion), and different semi-transmission portions ( second transmission control unit). In the present embodiment, in this transfer pattern, a region in which a translucent portion (first transmission control portion), a translucent portion (second transmission control portion), and a light shielding portion (third transmission control portion) are arranged in this order. is the reference region. It is preferable that the line width of the semi-transparent portion in this reference area is sufficiently large. The term "sufficiently large" means that it does not interfere with the calculation of the model function, which will be described later. A portion where the translucent portion (first transmission control portion) and the semi-translucent portion (second transmission control portion) are adjacent to each other, and a portion where the translucent portion (second transmission control portion) and the light-shielding portion (third transmission control portion) are adjacent to each other. control unit) may not necessarily be included in one reference area. In this case, a region including a portion where a translucent portion (first transmission control portion) and a semi-translucent portion (second transmission control portion) are adjacent to each other is defined as a first reference region and a semi-transmissive portion (second transmission control portion). and a light shielding portion (third transmission control portion) are adjacent to each other as a second reference region, and a transmitted light image, which will be described later, is acquired for each of these two reference regions, and a light intensity distribution curve is created. do it.

(1)基準マスクの透過光画像取得
複数の基準マスクに対し、その転写用パターンの画像を取得する。なお、本実施形態では、画像の一例として、透過光画像を用いるが、これに限定されない。本発明の効果・作用を妨げない限り、透過光画像とは異なる画像(例えば、反射光画像)を用いてもよい。
(1) Acquisition of Transmitted Light Images of Reference Masks Images of transfer patterns are acquired for a plurality of reference masks. Note that although a transmitted light image is used as an example of an image in this embodiment, the image is not limited to this. An image different from the transmitted light image (for example, the reflected light image) may be used as long as the effects and functions of the present invention are not hindered.

本実施形態では、基準マスクの転写用パターンの参照領域を含む領域に対し、光源としてハロゲンランプをもつ光学式線幅測定装置によって光を照射し、撮像素子をCCDとした顕微鏡を用いて、透過光画像を得る(図6)。このときの光(検査光)の波長は、好ましくは、400~550nmとすることができ、例えば、525nmである。 In this embodiment, an area including the reference area of the transfer pattern of the reference mask is irradiated with light by an optical line width measuring device having a halogen lamp as a light source, and a microscope having a CCD as an imaging device is used to measure the transmitted light. A light image is obtained (FIG. 6). The wavelength of the light (inspection light) at this time is preferably 400 to 550 nm, for example, 525 nm.

なお、モデル関数を求める目的で、ここでは、半透光部の透過率が異なる、複数の基準マスクを用意し、これらの基準マスクの転写用パターンの透過光画像(図示せず)をそれぞれ取得する。本実施形態では、g線の光に対する複数の基準マスクの半透光部の透過率、すなわちT2は、透光部の透過率T1を100%としたとき、それぞれ28、38、50、67、および79%とした。遮光部の透過率T3は実質的にゼロである。 For the purpose of obtaining the model function, a plurality of reference masks having different transmittances in the translucent portions are prepared, and transmitted light images (not shown) of the transfer patterns of these reference masks are obtained. do. In this embodiment, the transmittance of the semi-transparent portions of the plurality of reference masks for g-line light, that is, T2 is 28, 38, 50, 67, respectively, when the transmittance T1 of the light-transmitting portion is 100%. and 79%. The transmittance T3 of the light shielding portion is substantially zero.

図6において、透光部と半透光部との境界、および、半透光部と遮光部との境界を含む領域(図6の点線で囲まれた領域)を、参照領域とする。 In FIG. 6, the area including the boundary between the translucent part and the semi-translucent part and the boundary between the semi-translucent part and the light-shielding part (the area surrounded by the dotted lines in FIG. 6) is the reference area.

(2)基準マスクの光強度分布曲線作成
上記5種類の基準マスクを用いて得られた透過光画像から、参照領域の光強度分布データを得る(図示せず)。さらに、この光強度分布データを曲線で表わした光強度分布曲線(図7)を得る。
(2) Creation of Light Intensity Distribution Curve of Reference Mask Light intensity distribution data of the reference area is obtained from the transmitted light images obtained using the above five kinds of reference masks (not shown). Furthermore, a light intensity distribution curve (FIG. 7) representing the light intensity distribution data by a curve is obtained.

例えば、上記(1)で得た透過光画像の参照領域内に、透光部と半透光部との境界線に垂直な直線、あるいは、半透光部と遮光部との境界線に垂直な直線(例えば、図6の矢印部分)を引き、公知の画像処理ソフトウエアを用いて、この直線上の光強度を256階調に数値化する。これにより、図7のような光強度分布曲線を作成することができる。光強度を得るための該直線は、測定したい寸法の方向と平行となるように、参照領域内の任意の位置に、設定することができる。なお、図7においては、縦軸は、256階調に数値化した光強度を示し、横軸は、透過光画像におけるピクセル位置を示す。 For example, in the reference area of the transmitted light image obtained in (1) above, a straight line perpendicular to the boundary between the light-transmitting portion and the semi-transparent portion, or a straight line perpendicular to the boundary between the semi-transparent portion and the light-shielding portion A straight line (for example, the arrow portion in FIG. 6) is drawn, and the light intensity on this straight line is digitized into 256 gradations using known image processing software. Thereby, a light intensity distribution curve as shown in FIG. 7 can be created. The straight line for obtaining the light intensity can be set at any position within the reference area so as to be parallel to the direction of the dimension to be measured. In FIG. 7, the vertical axis indicates the light intensity quantified in 256 gradations, and the horizontal axis indicates the pixel position in the transmitted light image.

(3)透光部-半透光部境界、および半透光部-遮光部境界の光強度変化曲線作成
(2)で得た光強度分布曲線(あるいは、光強度分布データ)に対して、一次微分処理を行ない、光強度変化曲線(光強度変化データ)を得る(微分処理工程)。透光部と半透光部との境界についての光強度変化曲線1を図8に、半透光部と遮光部との境界についての光強度変化曲線2を図9に、それぞれ示す。なお、図8および図9においては、縦軸が光強度変化を示し、横軸は、図7と同様に、ピクセル位置を示す(但し、縦軸は光強度変化の絶対値とし、正の値にしている)。
(3) Creating light intensity change curves for the translucent part-semi-translucent part boundary and the semi-translucent part-shading part boundary For the light intensity distribution curve (or light intensity distribution data) obtained in (2), First-order differential processing is performed to obtain a light intensity change curve (light intensity change data) (differential processing step). FIG. 8 shows a light intensity change curve 1 for the boundary between the light-transmitting portion and the semi-light-transmitting portion, and FIG. 9 shows a light intensity change curve 2 for the boundary between the semi-light-transmitting portion and the light-shielding portion. 8 and 9, the vertical axis indicates the light intensity change, and the horizontal axis indicates the pixel position as in FIG. I have to).

(4)ガウシアン関数にてフィッティング(最小二乗法)
(3)で得た光強度変化曲線を、それぞれ既知の関数により近似する。ここでは、下記に示すガウシアン関数(式(1))により、最小二乗法を用いてフィッティングし、それぞれの光強度変化曲線に対応するガウシアン関数の係数Aとσを求める。

Figure 0007229138000001
(4) Fitting with Gaussian function (least squares method)
The light intensity change curve obtained in (3) is approximated by a known function. Here, the following Gaussian function (equation (1)) is fitted using the method of least squares to obtain the coefficients A and σ of the Gaussian function corresponding to each light intensity change curve.
Figure 0007229138000001

ここで、y:光強度変化、A:ガウシアン関数の振幅、σ:ガウシアン関数の標準偏差、x:ピクセル位置、p:ガウシアン関数のx方向におけるピーク位置とする。なお、標準偏差σはガウシアン関数の幅を表す指標として用いることができ、本明細書では、幅σとして記載する。 Here, y is the light intensity change, A is the amplitude of the Gaussian function, σ is the standard deviation of the Gaussian function, x is the pixel position, and p is the peak position of the Gaussian function in the x direction. Note that the standard deviation σ can be used as an index representing the width of the Gaussian function, and is described as the width σ in this specification.

フィッティングの結果は以下のとおりであった。

Figure 0007229138000002
The fitting results were as follows.
Figure 0007229138000002

(5)モデル関数作成
横軸を半透光部の透過率T2、縦軸を振幅Aまたは幅σとして、表1のデータをプロットしたものを、図10に示す。透光部と半透光部との境界および遮光部と半透光部との境界に対して得られた上記のデータを、それぞれ一次関数に近似し、この一次関数の傾きaと、切片bを求める。すなわち、振幅Aについては、A=a・T2+b、幅σについては、σ=a・T2+bとなるように近似する。これにより、それぞれの振幅Aおよび幅σに対して、傾きaおよび切片bを求める。
(5) Creation of Model Function FIG. 10 shows the data in Table 1 plotted with the transmittance T2 of the semi-transparent portion on the horizontal axis and the amplitude A or width σ on the vertical axis. The data obtained for the boundary between the light-transmitting portion and the semi-light-transmitting portion and the boundary between the light-shielding portion and the semi-light-transmitting portion are each approximated to a linear function, and the slope a and the intercept b of this linear function are obtained. Ask for That is, the amplitude A is approximated as A=a·T2+b, and the width σ is approximated as σ=a·T2+b. Thereby, the slope a and the intercept b are obtained for each amplitude A and width σ.

図10では、左側の縦軸が振幅A、右側の縦軸が幅σを示し、直線が近似により得られた一次関数を示す。なお、図10の凡例においては、Qz-HTが透光部と半透光部との境界部分、HT-Crが半透光部と遮光部との境界部分を表している。 In FIG. 10, the left vertical axis indicates the amplitude A, the right vertical axis indicates the width σ, and the straight line indicates the linear function obtained by approximation. In the legend of FIG. 10, Qz-HT represents the boundary portion between the light-transmitting portion and the semi-light-transmitting portion, and HT-Cr represents the boundary portion between the semi-light-transmitting portion and the light-shielding portion.

以下に、近似により得られた傾きaおよび切片bを示す。

Figure 0007229138000003
The slope a and intercept b obtained by approximation are shown below.
Figure 0007229138000003

得られた一次関数から、半透光部の透過率T2に応じて、ガウシアン関数の係数Aとσとを得ることができる。すなわち、透光部と半透光部との境界部分、および、半透光部と遮光部との境界部分における、半透光部の透過率T2に応じたモデル関数としての、ガウシアン関数をそれぞれ得ることができる。 From the obtained linear function, the coefficients A and σ of the Gaussian function can be obtained according to the transmittance T2 of the semi-transparent portion. That is, a Gaussian function as a model function corresponding to the transmittance T2 of the semi-transmissive portion at the boundary portion between the light-transmitting portion and the semi-transmitting portion and the boundary portion between the semi-transmitting portion and the light-shielding portion is Obtainable.

例えば、半透光部の透過率T2が、10、20、30、40、50、60%である場合、上記の一次関数から得られるモデル関数は、図11のような曲線を示す。同様に、寸法測定が必要な半透光部の透過率T2がわかれば、この透過率T2と上記の一次関数とから、半透光部の線幅算出に適したモデル関数を得ることができる。図11においては、縦軸が光強度変化を示し、横軸が、図7と同様に、ピクセル位置を示す。 For example, when the transmissivity T2 of the translucent portion is 10, 20, 30, 40, 50, and 60%, the model function obtained from the above linear function shows a curve as shown in FIG. Similarly, if the transmittance T2 of the semi-transparent portion that requires dimensional measurement is known, a model function suitable for calculating the line width of the semi-transparent portion can be obtained from this transmittance T2 and the above linear function. . In FIG. 11, the vertical axis indicates the light intensity change, and the horizontal axis indicates the pixel position as in FIG.

(6)検査対象マスクの透過光画像取得
検査対象マスクの転写用パターンの検査領域を含む領域に対し、光源としてハロゲンランプをもつ光学式線幅測定装置によって光を照射し、撮像素子をCCDとした顕微鏡を用いて、透過光画像を得る(図12)。なお、本実施形態では、検査精度の低下を抑制するために、検査対象マスクの透過光画像を得る際の撮像条件(光学系、検査光の波長など)は、基準マスクの透過光画像を取得するときの撮像条件と同様とした。
(6) Acquisition of transmitted light image of mask to be inspected A region including the inspection region of the transfer pattern of the mask to be inspected is irradiated with light from an optical line width measuring device having a halogen lamp as a light source, and an image pickup device is used as a CCD. A transmitted light image is obtained using a microscope (FIG. 12). In this embodiment, in order to suppress deterioration in inspection accuracy, the imaging conditions (optical system, wavelength of inspection light, etc.) for obtaining the transmitted light image of the mask to be inspected are set to The imaging conditions were the same as those when

図12において、透光部と半透光部との境界、および、半透光部と遮光部との境界を含む領域(図12の点線で囲まれた領域)を、検査領域とする。なお、本実施形態では、検査対象マスクの検査領域は、透光部と半透光部との境界(第1の境界)、および、半透光部と遮光部との境界(第2の境界)をそれぞれ2つ有する場合を、一例として説明する。すなわち、本実施形態にかかる検査対象マスクの転写用パターンは、遮光部の第1のエッジに隣接する第1半透光部と、遮光部の第2のエッジに隣接する第2半透光部と、を含む。この第1半透光部と第2半透光部とは、それぞれ透光部のエッジにも隣接している。すなわち、第1半透光部および第2半透光部は、それぞれ透光部と半透光部との間に介在する。 In FIG. 12, the area including the boundary between the translucent part and the semi-translucent part and the boundary between the semi-translucent part and the light-shielding part (the area surrounded by the dotted lines in FIG. 12) is the inspection area. Note that, in the present embodiment, the inspection area of the mask to be inspected includes the boundary (first boundary) between the light-transmitting portion and the semi-light-transmitting portion, and the boundary (second boundary) between the semi-light-transmitting portion and the light-shielding portion. ) will be described as an example. That is, the transfer pattern of the mask to be inspected according to the present embodiment includes a first semi-transparent portion adjacent to the first edge of the light-shielding portion and a second semi-transparent portion adjacent to the second edge of the light-shielding portion. and including. The first semi-translucent portion and the second semi-translucent portion are also adjacent to the edge of the translucent portion. That is, the first semi-translucent portion and the second semi-translucent portion are interposed between the translucent portion and the semi-translucent portion, respectively.

(7)検査対象マスクの光強度分布曲線作成
上記(2)の基準マスクの光強度分布曲線の作成と同様に、取得した検査対象マスクの透過光画像において、検査領域内の任意の位置に半透光部の幅方向と平行な直線(図12の実線矢印)を引き、該直線上の光強度を256階調に数値化する。これにより、検査領域の光強度分布データ(図示せず)を得る。これにより、図13のような光強度分布曲線を得る。
(7) Creation of the light intensity distribution curve of the mask to be inspected As in the creation of the light intensity distribution curve of the reference mask in (2) above, the acquired transmitted light image of the mask to be inspected is halfway at any position within the inspection area. A straight line (solid arrow in FIG. 12) parallel to the width direction of the transparent portion is drawn, and the light intensity on the straight line is digitized into 256 gradations. As a result, light intensity distribution data (not shown) of the inspection area is obtained. As a result, a light intensity distribution curve as shown in FIG. 13 is obtained.

図13においては、縦軸は、光強度を示し、横軸は、ピクセル位置(図12における横方向の位置)を示す。 In FIG. 13, the vertical axis indicates the light intensity, and the horizontal axis indicates the pixel position (horizontal position in FIG. 12).

(8)検査領域の光強度変化曲線作成
上記(3)と同様に、上記(7)で作成した光強分布度曲線(あるいは、光強度分布データ)に対して、一次微分処理を行い、その絶対値につき、それぞれの境界部分における、光強度変化曲線(図14)として作成する。図14においては、縦軸が光強度変化を示し、横軸は、図13と同様に、ピクセル位置を示す。後述の図15および図16も同様である。
(8) Creation of light intensity change curve for inspection area In the same manner as in (3) above, the light intensity distribution curve (or light intensity distribution data) created in (7) above is subjected to first-order differential processing. A light intensity change curve (FIG. 14) is created at each boundary for the absolute value. In FIG. 14, the vertical axis indicates the light intensity change, and the horizontal axis indicates the pixel position as in FIG. The same applies to FIGS. 15 and 16, which will be described later.

(9)モデル関数にてフィッティング(合成曲線作成)
予め測定した検査対象マスクの半透光部の透過率T2に応じて、上記(5)で求めた透光部と半透光部との境界におけるモデル関数(透光部-半透光部のモデル関数)、および、半透光部および遮光部との境界におけるモデル関数(半透光部-遮光部のモデル関数)を、上記で求めたモデル関数から選択する。あるいは、一次関数を予め保持しておき、この一次関数と半透光部の透過率T2とから、対応するモデル関数を算出してもよい。
(9) Fitting with model function (composite curve creation)
According to the transmittance T2 of the semi-transparent portion of the mask to be inspected measured in advance, the model function at the boundary between the translucent portion and the semi-transparent portion obtained in (5) above (the ratio of the translucent portion to the semi-translucent portion model function) and a model function at the boundary between the semi-transparent portion and the light-shielding portion (model function of semi-transparent portion-light-shielding portion) are selected from the model functions obtained above. Alternatively, a linear function may be stored in advance, and a corresponding model function may be calculated from this linear function and the transmittance T2 of the semi-transparent portion.

そして、図15に示すように、透光部-半透光部のモデル関数(第1モデル関数)が表す曲線(第1モデル曲線)および半透光部-遮光部のモデル関数(第2モデル関数)が表す曲線(第2モデル曲線)のそれぞれの光強度変化を足し合わせた合成曲線と、上記(8)で取得した検査対象マスクの光強度変化曲線との差分が最も小さくなるように、最小二乗法によって、2つのモデル関数(モデル曲線)を合成してフィッティングする。すなわち、上述の合成曲線と検査対象マスクの光強度変化曲線との差分が最も小さくなるように、第1モデル曲線および第2モデル曲線の横軸方向の相対位置を決定する。なお、モデル曲線(第1モデル曲線および第2モデル曲線)は、ガウシアン曲線である。 Then, as shown in FIG. 15, a curve (first model curve) represented by a model function (first model function) of the translucent portion-semi-translucent portion and a model function (second model function) of the translucent portion-shading portion so that the difference between the synthesized curve obtained by adding the light intensity changes of the curves (second model curve) represented by the function) and the light intensity change curve of the mask to be inspected obtained in (8) above is minimized. Two model functions (model curves) are combined and fitted by the method of least squares. That is, the relative positions of the first model curve and the second model curve in the horizontal axis direction are determined so that the difference between the composite curve and the light intensity change curve of the mask to be inspected is minimized. Note that the model curves (the first model curve and the second model curve) are Gaussian curves.

本実施形態における検査対象マスクの検査領域は、図12に示すように、2つの半透光部(第1半透光部および第2半透光部)を含むが、これら2つの半透光部の線幅の算出方法は同様であるため、図15および後述の図16では、第1半透光部(図12における左側の半透光部、すなわち、図13および14において点線で囲まれた部分)についてのみ示し、第2半透光部については省略している。 As shown in FIG. 12, the inspection area of the mask to be inspected in this embodiment includes two semi-transparent portions (first semi-transparent portion and second semi-transparent portion). 15 and later-described FIG. 16, the first semi-transparent portion (the semi-transparent portion on the left side in FIG. 12, i.e., the dotted line in FIGS. 13 and 14) Only the portion shown is shown, and the second semi-transparent portion is omitted.

(10)半透光部の線幅算出
図16に示すように、上記(9)において合成された2つのモデル関数のピークが、透光部と半透光部との境界、および、半透光部と遮光部との境界に相当する。したがって、この2つのモデル関数のピークの位置を求める。そして、この2つのピーク間の距離を求めることにより、半透光部の線幅(寸法)を得ることができる。
(10) Calculation of Line Width of Semi-Transparent Portion As shown in FIG. It corresponds to the boundary between the light part and the light shielding part. Therefore, the positions of the peaks of these two model functions are obtained. By obtaining the distance between these two peaks, the line width (dimension) of the semi-transparent portion can be obtained.

そこで、まず、上記2つのピークに対応するピクセル位置を、それぞれ求める。このピクセル位置から、2つのモデル関数のピーク間のピクセル数を算出する(下記の式(2))。
(ピーク間のピクセル数)=|(透光部-半透光部のモデル関数のピーク位置)-(半透光部-遮光部のモデル関数のピーク位置)| ・・・式(2)
Therefore, first, pixel positions corresponding to the above two peaks are obtained. From this pixel position, the number of pixels between the peaks of the two model functions is calculated (equation (2) below).
(number of pixels between peaks)=|(peak position of model function of translucent portion-semi-translucent portion)-(peak position of model function of semi-translucent portion-shading portion)| Equation (2)

1ピクセルあたりの幅(ピクセルサイズ)は、あらかじめ求めておくことができる。例えば、基準マスクの光強度分布を撮像した撮像装置のピクセルサイズを求めておき、検査対象マスクに対して同撮像条件を採用すれば、検査対象マスクの画像に対して該ピクセルサイズをそのまま採用できる。このピクセルサイズに、得られたピーク間のピクセル数をかけることにより(下記の式(3))、検査領域内における半透光部の線幅を求めることができる。例えば、ピーク間のピクセル数が8.0pixel、ピクセルサイズが0.03μm/pixelの場合、ピーク間距離、すなわち、半透光部の線幅は、0.24μmとなる。
(線幅[μm])=(ピーク間距離[pixel])・(ピクセルサイズ[μm/pixel]) ・・・式(3)
The width per pixel (pixel size) can be obtained in advance. For example, if the pixel size of the imaging device that captured the light intensity distribution of the reference mask is determined in advance and the same imaging conditions are adopted for the inspection target mask, the pixel size can be used as it is for the inspection target mask image. . By multiplying this pixel size by the obtained number of pixels between peaks (equation (3) below), the line width of the semi-transparent portion within the inspection area can be obtained. For example, when the number of pixels between peaks is 8.0 pixels and the pixel size is 0.03 μm/pixel, the distance between peaks, that is, the line width of the semi-transparent portion is 0.24 μm.
(line width [μm])=(peak-to-peak distance [pixel])·(pixel size [μm/pixel]) Equation (3)

以上により、検査対象パターンである第2透過制御部としての半透光部の線幅を求めることができる。 As described above, the line width of the semi-transparent portion as the second transmission control portion, which is the pattern to be inspected, can be obtained.

<フォトマスクの検査装置>
上記のパターン検査方法は、以下のフォトマスクの検査装置を用いて行うことができる。すなわち、本発明のフォトマスクの検査装置は、転写用パターンが、透光部(第1透過制御部)、半透光部(第2透過制御部)、および遮光部(第3透過制御部)が隣接してこの順に配列する検査領域を含むとき、検査領域の画像を取得する撮像素子と、撮像素子によって取得した検査領域の画像から、光強度分布データを求め、該光強度分布データから求めた光強度分布曲線を微分処理することによって得られた光強度変化曲線を、モデル関数にフィッティングすることにより、検査領域に含まれる、半透光部(第2透過制御部)の寸法を算定する、演算手段と、を有する。
<Photomask inspection equipment>
The pattern inspection method described above can be performed using the following photomask inspection apparatus. That is, in the photomask inspection apparatus of the present invention, the transfer pattern includes a transparent portion (first transmission control portion), a semi-transparent portion (second transmission control portion), and a light shielding portion (third transmission control portion). includes inspection areas arranged adjacently in this order, light intensity distribution data is obtained from the imaging element for acquiring the image of the inspection area, and the image of the inspection area acquired by the imaging element, and is obtained from the light intensity distribution data The dimension of the semi-transparent portion (second transmission control portion) included in the inspection area is calculated by fitting the light intensity change curve obtained by differentiating the light intensity distribution curve obtained by the differential processing to the model function. , and computing means.

上記のフォトマスクの検査装置は、検査光に対する第2透過制御部の透過率とモデル関数とを対応付けて保持するモデル関数保持手段を含むことができる。あるいは、検査装置は、上記の一次関数を保持する一次関数保持手段を含んでもよい。 The above-described photomask inspection apparatus can include model function holding means for holding the transmittance of the second transmission control section with respect to the inspection light and the model function in association with each other. Alternatively, the inspection device may include linear function holding means for holding the above linear function.

モデル関数保持手段および一次関数保持手段は、必ずしも検査装置内に設けられる必要はなく、検査装置とは別に設けられてもよい。例えば、外部のコンピュータを、モデル関数保持手段および/または一次関数保持手段として用いてもよい。検査装置は、取得したモデル関数または一次関数を演算手段に入力する関数入力手段を含むことができる。 The model function holding means and the linear function holding means do not necessarily have to be provided within the inspection apparatus, and may be provided separately from the inspection apparatus. For example, an external computer may be used as the model function holding means and/or the linear function holding means. The inspection device can include function input means for inputting the acquired model function or linear function to the computing means.

演算手段は、入力された一次関数と、第2透過制御部の検査光に対する透過率とにもとづいて、第2透過制御部に対応するモデル関数(第1モデル関数および第2モデル関数)を算出してもよい。そして、演算手段は、第1モデル曲線のピーク位置および第2モデル関数のピーク位置を求め、これらのピーク位置から、半透光部(第2透光制御部)の寸法を算出することができる。 The calculating means calculates a model function (a first model function and a second model function) corresponding to the second transmission control section based on the input linear function and the transmittance of the second transmission control section for the inspection light. You may Then, the calculating means obtains the peak position of the first model curve and the peak position of the second model function, and can calculate the dimension of the semi-transparent portion (second light transmission control portion) from these peak positions. .

本発明にかかるパターン検査方法およびフォトマスクの検査装置は、フォトマスクにダメージを与えることなく、安定して高精度に線幅を測定することができる。また、大サイズのフォトマスクの微細な転写用パターンの線幅測定が行なえる利点がある。すなわち、本発明によれば、転写用パターンの測定によって生じる工程への負荷およびコストを低減しつつ、安定して高精度に転写用パターンの線幅を測定することが可能である。
本発明は、パターン幅が小さく、例えば、寸法(線幅)W(μm)が、0.1≦W≦1.5(特には、0.3≦W≦1.0μm)である場合であって、光学式の線幅測定装置では測定が困難な場合においても、安定して高精度に測定することができる。
又は光の透過率の異なる隣接する2つの領域間での光の透過率差が相対的に小さく、光強度曲線を得ても、その境界が明確に認識できない場合にあっても、転写用パターンの線幅測定を精緻に行うことができる。
例えば、第1透過制御部と第2透過制御部との光の透過率差(T1(%)-T2(%)の絶対値)が、0<|T1(%)-T2(%)|≦80(ポイント)を満たす場合、および/または、第2透過制御部と第3透過制御部との光の透過率差(T2(%)-T3(%)の絶対値)が、0<|T2(%)-T3(%)|≦30(ポイント)を満たす場合に、本発明の効果が顕著である。
The pattern inspection method and photomask inspection apparatus according to the present invention can stably and accurately measure the line width without damaging the photomask. In addition, there is an advantage that the line width of a fine transfer pattern of a large-sized photomask can be measured. That is, according to the present invention, it is possible to stably and highly accurately measure the line width of the transfer pattern while reducing the load on the process and the cost caused by the measurement of the transfer pattern.
The present invention applies to the case where the pattern width is small, for example, the dimension (line width) W (μm) is 0.1≦W≦1.5 (especially 0.3≦W≦1.0 μm). Therefore, even when measurement is difficult with an optical line width measuring device, stable and highly accurate measurement can be performed.
Alternatively, the difference in light transmittance between two adjacent regions with different light transmittances is relatively small, and even if the light intensity curve is obtained, the boundary cannot be clearly recognized. line width measurement can be performed precisely.
For example, the difference in light transmittance between the first transmission control section and the second transmission control section (absolute value of T1(%)-T2(%)) is 0<|T1(%)-T2(%)|≤ 80 (points), and/or the difference in light transmittance between the second transmission control section and the third transmission control section (absolute value of T2(%)-T3(%)) is 0<|T2 (%)-T3(%)|≤30 (points), the effect of the present invention is remarkable.

<フォトマスクの製造方法>
本発明は、上述のパターン検査方法により検査されたフォトマスクの製造方法を含む。すなわち、本発明のフォトマスクの製造方法は、上述のパターン検査方法を含むことができる。
<Photomask manufacturing method>
The present invention includes a method of manufacturing a photomask inspected by the pattern inspection method described above. That is, the photomask manufacturing method of the present invention can include the pattern inspection method described above.

フォトマスクの製造方法の一例について、以下に説明する。ここでの、フォトマスクは、上述の検査方法において検査対象としたフォトマスクと同様の構成を有することができる。 An example of a method for manufacturing a photomask will be described below. The photomask here can have the same configuration as the photomask to be inspected in the above-described inspection method.

まず、フォトマスクブランクを準備する。ここでは、透明基板上に、半透光膜と遮光膜とをこの順に形成し、さらに遮光膜上にフォトレジスト膜を形成したものとする。ここでのフォトマスクブランクは、遮光膜および/または半透光膜の一部が、すでにパターニングされたフォトマスク中間体であってもよい。なお、フォトマスクブランクの遮光膜上には、フォトレジスト膜が形成されていなくてもよい。この場合、後述の描画工程の前に、フォトレジスト膜を塗布する工程を追加すればよい。 First, a photomask blank is prepared. Here, a semi-transparent film and a light shielding film are formed in this order on a transparent substrate, and a photoresist film is further formed on the light shielding film. The photomask blank here may be a photomask intermediate in which part of the light shielding film and/or the semitransparent film has already been patterned. Note that the photoresist film may not be formed on the light shielding film of the photomask blank. In this case, a step of applying a photoresist film may be added before the drawing step, which will be described later.

描画機を用い、半透光部を形成するためのパターンをフォトレジスト膜に描画する。例えば、レーザ描画機を用いることができる。 Using a drawing machine, a pattern for forming a semi-transparent portion is drawn on the photoresist film. For example, a laser writer can be used.

次に、上記の描画工程を経たフォトレジスト膜を現像し、レジストパターンを形成する。 Next, the photoresist film that has undergone the drawing process is developed to form a resist pattern.

そして、上記レジストパターンをマスクにして、遮光膜用エッチャントで遮光膜をエッチングする。さらに、半透光膜用エッチャントで半透光膜をエッチングする。遮光膜および半透光膜のエッチングには、ウエットエッチングおよびドライエッチングのいずれを用いてもよいが、表示装置用のフォトマスクは大型であるため、ウエットエッチングが好適である。 Then, using the resist pattern as a mask, the light-shielding film is etched with an etchant for light-shielding film. Further, the semi-transparent film is etched with an etchant for semi-transparent film. Either wet etching or dry etching may be used for etching the light-shielding film and the semi-transparent film, but wet etching is preferable because the photomask for display devices is large.

次に、上記レジストパターンをマスクにして、遮光膜に対して2回目のエッチングを行う。すなわち、遮光膜用ウエットエッチャントで遮光膜をサイドエッチングする。ここで、所定幅の遮光部が形成される。さらに、サイドエッチングにより遮光部のエッジが後退するため、一部の半透光膜が露出する。これにより、所定幅の半透光部が、遮光部に隣接して、形成される。 Next, using the resist pattern as a mask, the light-shielding film is etched for the second time. That is, the light-shielding film is side-etched with a wet etchant for light-shielding film. Here, a light shielding portion having a predetermined width is formed. Furthermore, since the side etching causes the edge of the light shielding portion to recede, a portion of the semitransparent film is exposed. Thereby, a semi-transparent portion having a predetermined width is formed adjacent to the light shielding portion.

その後、レジストパターンを剥離し、検査前のフォトマスクが作成される。 After that, the resist pattern is peeled off, and a photomask before inspection is created.

次に、この検査前のフォトマスクを、上述の検査方法により、検査する。例えば、このフォトマスクの転写用パターンの所望の位置における半透光部の線幅を測定する。そして、この半透光部の線幅が仕様を満たすフォトマスクを完成品とすることができる。 Next, the photomask before inspection is inspected by the inspection method described above. For example, the line width of the translucent portion at the desired position of the transfer pattern of this photomask is measured. Then, a photomask in which the line width of the semi-transparent portion satisfies the specifications can be obtained as a finished product.

上述したフォトマスクの製造方法の場合には、半透光膜と遮光膜とは、互いにエッチング選択性のある材料を用いる。また、2回目の遮光膜のエッチング工程においては、等方性エッチングによるサイドエッチングを利用するため、ウエットエッチングを適用することが好ましい。 In the case of the photomask manufacturing method described above, materials having etching selectivity to each other are used for the semi-transparent film and the light shielding film. In addition, in the second etching process of the light shielding film, it is preferable to apply wet etching in order to use side etching by isotropic etching.

本発明のフォトマスクの製造方法により製造されたフォトマスクの転写用パターンは、透光部と、半透光部と、遮光部と、を有することができる。この転写用パターンは、半透光部として、第1透光部と、第2半透光部と、を有してもよい。 A transfer pattern of a photomask manufactured by the method of manufacturing a photomask of the present invention can have a light-transmitting portion, a semi-light-transmitting portion, and a light-shielding portion. The transfer pattern may have a first translucent portion and a second semi-translucent portion as semi-translucent portions.

上述の第1半透光部および第2半透光部は、遮光部を中心に対称に、対向して形成される。また、第1半透光部および第2半透光部は、露光装置によって解像されない一定幅であって、互いに等しい幅を有することが好ましい。ここで、互いに等しい幅とは、好ましくは、第1半透光部の線幅と第2半透光部の線幅との相違が0.1μm以内であり、より好ましくは、0.05μm以内である。このようにすることで、透光部に与える透過光量の補助作用が対称になり、被転写体に形成されるパターンの線幅精度を精緻に制御することができる。 The above-described first semi-translucent portion and second semi-translucent portion are formed to face each other symmetrically about the light shielding portion. Further, it is preferable that the first semi-transmissive portion and the second semi-transmissive portion have a constant width that is not resolved by the exposure device and that the widths are equal to each other. Here, the mutually equal width means that the difference between the line width of the first semi-transmissive portion and the line width of the second semi-transmissive portion is preferably within 0.1 μm, more preferably within 0.05 μm. is. By doing so, the assisting effect of the amount of transmitted light applied to the light-transmitting portion becomes symmetrical, and the line width accuracy of the pattern formed on the transferred material can be precisely controlled.

上記のようなフォトマスクは、例えば、被転写体上にライン幅および/またはスペース幅が3μm未満のラインアンドスペースパターンを形成することに用いることができる。ここで、ラインパターンとは、遮光部と、半透光部(第1半透光部、第2半透光部)とからなる構成であることができ、スペースパターンは、透光部からなる構成であることができる。ラインアンドスペースパターンのピッチP(μm)は、0<P≦10、より具体的には、4<P≦6とすることができる。あるいは、このフォトマスクの転写用パターンは、ホールパターンを含むことができ、このホールパターンを用いて、被転写体上に3μm未満の径を有するホールを形成することができる。 A photomask as described above can be used, for example, to form a line-and-space pattern with a line width and/or a space width of less than 3 μm on an object to be transferred. Here, the line pattern can be a configuration including a light shielding portion and a semi-transparent portion (first semi-transparent portion, second semi-transparent portion), and the space pattern can be composed of a transparent portion. Can be configuration. The line-and-space pattern pitch P (μm) can be 0<P≦10, more specifically, 4<P≦6. Alternatively, the transfer pattern of the photomask can include a hole pattern, which can be used to form holes having a diameter of less than 3 μm on the substrate.

上記のようなフォトマスクの用途には特に制約がない。本発明の製造方法によるフォトマスクは、表示装置製造用のフォトマスクとして、特に有利に用いることができる。例えば、本発明の製造方法によるフォトマスクは、表示装置に用いる各レイヤ(例えば、画素レイヤや、カラーフィルタのフォトスペーサレイヤ)、および、所定のレイヤの端部近傍に設けられる引き出し配線部などの形成に、有利に用いられることができる。すなわち、CDが1.5μm以下の微細部分を含む転写用パターンを有するフォトマスク、或いは、該微細部分が半透光部であるような、転写用パターンを有するフォトマスクなどに、本発明の手法は好適に用いることができる。 There are no particular restrictions on the use of the photomask as described above. A photomask produced by the manufacturing method of the present invention can be used particularly advantageously as a photomask for manufacturing display devices. For example, the photomask according to the manufacturing method of the present invention can be used for each layer used in a display device (for example, a pixel layer and a photospacer layer for a color filter), and a lead wiring section provided near the end of a predetermined layer. can be advantageously used for forming. That is, the method of the present invention is applied to a photomask having a transfer pattern including a fine portion with a CD of 1.5 μm or less, or a photomask having a transfer pattern in which the fine portion is a semi-transparent portion. can be preferably used.

本発明は、上述の本発明の製造方法により製造したフォトマスクを用いた表示装置の製造方法を含む。例えば、本発明の表示装置の製造方法は、上述の実施形態のパターン検査方法を含む製造方法により製造したフォトマスクを用意する工程と、露光装置を用いて、前記フォトマスクを露光し、前記転写用パターンを、被転写体に転写する工程とを有することができる。この製造方法によって製造される表示装置とは、表示装置を構成する各種デバイスも含む。 The present invention includes a method of manufacturing a display device using a photomask manufactured by the manufacturing method of the present invention described above. For example, the manufacturing method of the display device of the present invention includes the steps of preparing a photomask manufactured by the manufacturing method including the pattern inspection method of the above-described embodiment, exposing the photomask using an exposure apparatus, and performing the transfer. and a step of transferring the pattern for transfer onto a transfer target. The display device manufactured by this manufacturing method includes various devices that constitute the display device.

本発明のフォトマスクの製造方法により製造されるフォトマスクが備える転写用パターンを、被転写体に転写する際に用いる露光機としては、いわゆるLCD(Liquid Crystal Display)用あるいはFPD用など表示装置用露光装置とされる、等倍のプロジェクション露光装置、または、プロキシミティ露光装置とすることができる。表示装置には、上記の他に、フォルダブルディスプレイおよびローラブルディスプレイを含んでもよい。 The exposure machine used for transferring the transfer pattern of the photomask manufactured by the method of manufacturing a photomask of the present invention onto a transfer target includes a display device such as a so-called LCD (Liquid Crystal Display) or FPD. It can be a 1:1 projection exposure system, or a proximity exposure system, which is considered an exposure system. In addition to the above, the display device may include a foldable display and a rollable display.

上記露光装置の光学系としては、プロジェクション露光装置の場合、NA(開口数)が0.08~0.15、コヒレンシファクタ(σ)の値が、0.5~0.9の範囲のものを好適に使用することができる。 As the optical system of the exposure apparatus, in the case of a projection exposure apparatus, NA (numerical aperture) is in the range of 0.08 to 0.15, and the value of coherency factor (σ) is in the range of 0.5 to 0.9. can be preferably used.

<変形例>
以上に、本発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明の技術的範囲は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
<Modification>
Although the embodiments of the present invention have been specifically described above, the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

上述の実施形態で採用したT1>T2>T3の場合、第1透過制御部、第2透過制御部、第3透過制御部により構成される転写用パターンには3種の透過率が存在する。その一方、T1=T3の場合、第1透過制御部と第3透過制御部との透過率は等しくなる。つまり、第2透過制御部は、互いに等しい第1透過制御部と第3透過制御部の間に介在する。その結果、転写用パターンに含まれる第1透過制御部、第2透過制御部、第3透過制御部により構成される転写用パターンには2種の透過率が存在する。2種の透過率が存在する場合であっても、本発明の技術的思想を適用可能である。 In the case of T1>T2>T3 adopted in the above embodiment, there are three types of transmittance in the transfer pattern formed by the first transmission control section, the second transmission control section, and the third transmission control section. On the other hand, when T1=T3, the transmittances of the first transmission control section and the third transmission control section are equal. That is, the second transmission control section is interposed between the first transmission control section and the third transmission control section which are equal to each other. As a result, the transfer pattern composed of the first transmission control section, the second transmission control section, and the third transmission control section included in the transfer pattern has two types of transmittance. Even if there are two types of transmittance, the technical idea of the present invention can be applied.

具体的に説明すると、第2透過制御部と第3透過制御部との境界部分である第2の境界における光強度変化曲線は、第1透過制御部と第2透過制御部との境界部分である第1の境界における光強度変化曲線と同様となる。 Specifically, the light intensity change curve at the second boundary between the second transmission control section and the third transmission control section is the boundary between the first transmission control section and the second transmission control section. It is similar to the light intensity change curve at a certain first boundary.

上述の実施形態では、検査対象マスクの透過光画像を得る際の撮像条件(光学系、検査光の波長など)は、基準マスクの透過光画像を取得するときの撮像条件と同様としたが、本発明はそれに限定されない。基準マスクの光強度分布曲線と検査対象マスクの光強度分布曲線とが紐づけされていれば本発明の技術的思想を適用可能である。例えば、検査対象マスクと基準マスクとで撮像条件が異なったとしても、その撮像条件の相違を補正した後のモデル関数を使用してもよい。 In the above-described embodiment, the imaging conditions (optical system, wavelength of inspection light, etc.) for obtaining the transmitted light image of the mask to be inspected are the same as the imaging conditions for obtaining the transmitted light image of the reference mask. The invention is not so limited. The technical idea of the present invention can be applied if the light intensity distribution curve of the reference mask and the light intensity distribution curve of the mask to be inspected are linked. For example, even if the imaging conditions differ between the mask to be inspected and the reference mask, the model function after correcting the difference in the imaging conditions may be used.

Claims (14)

透明基板上に転写用パターンを有するフォトマスクの、前記転写用パターンを検査するパターン検査方法であって、
前記転写用パターンは、露光光に対して、透過率T1(%)をもつ第1透過制御部と、透過率T2(%)をもつ第2透過制御部と、透過率T3(%)をもつ第3透過制御部とが、隣接してこの順に配列する検査領域を含み、T1およびT3はそれぞれT2と異なり、T1はT3と同じまたは異なるとき、
前記検査領域に光を照射し、前記検査領域の透過光画像を取得する工程と、
取得した前記透過光画像から、前記検査領域の光強度分布データを得る工程と、
前記光強度分布データから求めた光強度分布曲線を微分処理することにより、前記第1透過制御部と前記第2透過制御部との境界部分である第1の境界、および、前記第2透過制御部と前記第3透過制御部との境界部分である第2の境界を含む領域における、光強度変化曲線を得る、微分処理工程と、
得られた前記光強度変化曲線を、モデル関数にフィッティングする、フィッティング工程と、
前記フィッティングの結果から、前記第2透過制御部の寸法を求める工程と、を有する、
パターン検査方法。
A pattern inspection method for inspecting a transfer pattern of a photomask having a transfer pattern on a transparent substrate, comprising:
The transfer pattern has a first transmission control portion having a transmittance of T1 (%), a second transmission control portion having a transmittance of T2 (%), and a transmittance of T3 (%) with respect to exposure light. When the third transmission control section includes inspection areas arranged adjacently in this order, T1 and T3 are different from T2, and T1 is the same or different from T3,
a step of irradiating the inspection area with light and acquiring a transmitted light image of the inspection area;
a step of obtaining light intensity distribution data of the inspection area from the acquired transmitted light image;
By differentiating the light intensity distribution curve obtained from the light intensity distribution data, a first boundary, which is a boundary portion between the first transmission control section and the second transmission control section, and the second transmission control a differential processing step of obtaining a light intensity change curve in a region including a second boundary that is a boundary portion between the section and the third transmission control section;
a fitting step of fitting the obtained light intensity change curve to a model function;
obtaining the dimensions of the second transmission control section from the result of the fitting;
Pattern inspection method.
T1>T2>T3である、請求項1に記載のパターン検査方法。 2. The pattern inspection method according to claim 1, wherein T1>T2>T3. 前記第1透過制御部は、前記透明基板が露出してなる透光部を構成し、
前記第2透過制御部は、前記透明基板上に半透光膜が形成されてなる半透光部を構成し、
前記第3透過制御部は、前記透明基板上に少なくとも遮光膜が形成されてなる遮光部を構成し、
露光光に対して、前記半透光部の透過率は、10~60%である、
請求項1または2に記載のパターン検査方法。
The first transmission control section constitutes a light transmission section in which the transparent substrate is exposed,
The second transmission control section constitutes a semi-transparent section in which a semi-transparent film is formed on the transparent substrate,
The third transmission control section constitutes a light shielding section in which at least a light shielding film is formed on the transparent substrate,
The transmittance of the semi-transparent portion is 10 to 60% with respect to the exposure light.
3. The pattern inspection method according to claim 1.
前記第2透過制御部の幅W(μm)は、0.1≦W≦1.5である、請求項1~3のいずれか一項に記載のパターン検査方法。 4. The pattern inspection method according to claim 1, wherein the width W (μm) of said second transmission control section satisfies 0.1≦W≦1.5. 前記転写用パターンは、ラインアンドスペースパターンを含む、請求項1~4のいずれか一項に記載のパターン検査方法。 5. The pattern inspection method according to claim 1, wherein said transfer pattern includes a line-and-space pattern. 前記モデル関数は、前記第1の境界に対応する第1モデル関数と、前記第2の境界に対応する第2モデル関数と、を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載のパターン検査方法。 The pattern according to any one of claims 1 to 5, wherein said model function comprises a first model function corresponding to said first boundary and a second model function corresponding to said second boundary. Inspection method. 前記フィッティング工程においては、前記第1モデル関数から得られる第1モデル曲線および前記第2モデル関数から得られる第2モデル曲線を合成した合成曲線と、前記光強度変化曲線との差分が最も小さくなるように、フィッティングを行う、請求項6に記載のパターン検査方法。 In the fitting step, a difference between the light intensity change curve and a synthesized curve obtained by synthesizing a first model curve obtained from the first model function and a second model curve obtained from the second model function is minimized. 7. The pattern inspection method according to claim 6, wherein fitting is performed as follows. 前記第1モデル曲線および前記第2モデル曲線を、それぞれガウシアン曲線とする、請求項7に記載のパターン検査方法。 8. The pattern inspection method according to claim 7, wherein each of said first model curve and said second model curve is a Gaussian curve. 前記第1モデル曲線のピーク位置と、前記第2モデル曲線のピーク位置とにより、前記第2透過制御部の寸法を求める、請求項7または8に記載のパターン検査方法。 9. The pattern inspection method according to claim 7, wherein the dimension of said second transmission control section is obtained from the peak position of said first model curve and the peak position of said second model curve. 請求項1~9のいずれか一項に記載のパターン検査方法を含む、フォトマスクの製造方法。 A method for manufacturing a photomask, comprising the pattern inspection method according to any one of claims 1 to 9. 請求項10に記載の製造方法によるフォトマスクを、露光装置によって露光し、前記転写用パターンを被転写体上に転写することを含む、表示装置の製造方法。 11. A method of manufacturing a display device, comprising exposing the photomask according to the manufacturing method according to claim 10 with an exposure device and transferring the transfer pattern onto a transfer target. 透明基板上に転写用パターンを有するフォトマスクの、前記転写用パターンを検査するフォトマスクの検査装置であって、
前記転写用パターンが、露光光に対して、透過率T1(%)をもつ第1透過制御部と、透過率T2(%)をもつ第2透過制御部と、透過率T3(%)をもつ第3透過制御部とが、隣接してこの順に配列する検査領域を含み、T1およびT3はそれぞれT2と異なり、T1はT3と同じまたは異なるとき、
前記フォトマスクの検査装置は、
前記転写用パターンの前記検査領域の画像を取得する撮像素子と、
取得した前記画像から、光強度分布データを求め、該光強度分布データから求めた光強度分布曲線を微分処理することによって得られた光強度変化曲線を、モデル関数にフィッティングすることにより、前記検査領域に含まれる、前記第2透過制御部の寸法を算定する、演算手段と、
を有する、フォトマスクの検査装置。
A photomask inspection apparatus for inspecting a transfer pattern of a photomask having a transfer pattern on a transparent substrate,
The transfer pattern has a first transmission control portion having a transmittance of T1 (%), a second transmission control portion having a transmittance of T2 (%), and a transmittance of T3 (%) with respect to exposure light. When the third transmission control section includes inspection areas arranged adjacently in this order, T1 and T3 are different from T2, and T1 is the same or different from T3,
The photomask inspection device includes:
an imaging element for acquiring an image of the inspection area of the transfer pattern;
Light intensity distribution data is obtained from the acquired image, and a light intensity change curve obtained by differentiating the light intensity distribution curve obtained from the light intensity distribution data is fitted to the model function to perform the inspection. a calculation means for calculating the dimension of the second transmission control section included in the region;
A photomask inspection apparatus.
T1>T2>T3である、請求項12に記載のフォトマスクの検査装置。 13. The photomask inspection apparatus according to claim 12, wherein T1>T2>T3. 前記モデル関数は、前記第1透過制御部と前記第2透過制御部との境界部分である第1の境界に対応する第1モデル関数と、前記第2透過制御部と前記第3透過制御部との境界部分である第2の境界に対応する第2モデル関数と、を含み、
前記演算手段は、前記第1モデル関数から得られる第1モデル曲線および前記第2モデル関数から得られる第2モデル曲線を合成した合成曲線と、前記光強度変化曲線との差分が最も小さくなるように、フィッティングを行う、請求項12または13に記載のフォトマスクの検査装置。
The model function includes a first model function corresponding to a first boundary, which is a boundary portion between the first transmission control section and the second transmission control section, and the second transmission control section and the third transmission control section. and a second model function corresponding to a second boundary that is a boundary portion of
The computing means is configured to minimize the difference between the light intensity change curve and the synthetic curve obtained by synthesizing the first model curve obtained from the first model function and the second model curve obtained from the second model function. 14. The photomask inspection apparatus according to claim 12 or 13, wherein the fitting is performed on the .
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