JP7353094B2 - フォトマスク修正方法、フォトマスクの製造方法、フォトマスク、及び表示装置用デバイスの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、フォトマスクに生じた欠陥を修正する方法に関し、特に、表示装置製造用のフォトマスクに好適な修正（リペア）方法、修正を行なったフォトマスク、フォトマスクの製造方法、フォトマスクを用いた表示装置用デバイスの製造方法に関する。

半導体集積回路に用いられるフォトマスクとして、減衰型（またはハーフトーン型）の位相シフトマスクが知られている。この位相シフトマスクは、バイナリマスクの遮光部に相当する部分を、低い透過率と１８０度の位相シフト量をもつハーフトーン膜によって形成したものである。

このような位相シフトマスクのもつ位相シフタ部に欠陥が生じた場合、位相シフタ欠陥部に、位相シフト部と、ほぼ同じ透過率と、ほぼ同じ位相シフト量を有する修正部材を配置することが、特許文献１に記載されている。

一方、液晶表示装置の製造には、その生産効率を高めるために、多階調フォトマスク（マルチトーンマスク）を用いることが知られている。多階調フォトマスクには、遮光部、透光部のほかに、透明基板上に半透光膜を形成した半透光部を有するものがあり、この半透光部に生じた欠陥に、修正膜を形成して修正する方法が特許文献２に記載されている。これによると、透明基板が露出する透光部と、透明基板上に修正膜を形成した修正部との位相差が８０度以下となるようにする。このようにすれば、隣接する透光部と修正部の境界において、位相差による透過率低下が、薄膜トランジスタにおけるチャネルの短絡などの不都合をもたらすことを抑止できるとされている。

更に、表示装置の製造に、高透過率（３０％以上）をもつ位相シフト膜を用いた、フォトマスクの提案が、特許文献３になされている。

特開平７－１４６５４４号公報 特開２０１０－１９８００６号公報 特開２０１６－７１０５９号公報

例えば、ハーフトーン型位相シフトマスクが有する、ハーフトーン膜によって形成されたパターン部分に欠陥が生じた場合、これを修正することは必ずしも容易ではない。
一般に、フォトマスクに欠陥が生じ、これを修正膜によって修正しようとするとき、修正手段として、ＦＩＢ（集束イオンビーム）装置を用いることが知られている。

ＦＩＢ装置は、主としてガリウムイオンを用い、カーボン系の膜を堆積させるが、本発明者の検討によると、ＦＩＢ装置を用いて、単純にフォトマスクの欠陥部分に修正膜を堆積する方法では、欠陥が生じていないフォトマスクと同様の機能が回復できない場合がある。
修正対象のフォトマスクがいわゆるバイナリマスクであれば、修正操作は比較的容易である。一方、修正対象がハーフトーン型位相シフトマスクである場合には、上記ＦＩＢ装置を用い、フォトマスクの欠陥部分に修正膜を堆積しても、露光光に対する位相シフト量が略１８０度であり、かつ、正常な部分のハーフトーン膜に設定された所望の透過率をもつ修正膜の形成は、容易でないことが、本発明者の検討により明らかになった。これは、ＦＩＢ装置が、遮光膜の修正のために設計されたものであって、位相シフト量と透過率をそれぞれ独立に所望値に調整することが想定されていないことにも関係する。すなわち、ＦＩＢ装置を位相シフトマスクの修正に適用する可能性を検討するためには、修正膜の原料や形成条件の探索から行なうことが必要となる上、これらの努力の結果によっても、位相シフトマスクによって異なる透過率等の光学性能を、必ずしも実現できるとは限らないという問題がある。

尚、ＦＩＢ装置による欠陥修正は、微細な欠陥に対する修正膜の堆積には有利であるものの、修正の必要な領域を迅速にかつ均一に修正膜によってカバーする効率においては、後述するレーザＣＶＤ法がより有利である。従って、一般にサイズが大きい表示装置製造用（以下「ＦＰＤ用」という。）のフォトマスクに対する修正には、ＦＩＢ装置よりもＣＶＤ法が有利な場合がある。

上記の特許文献２では、半透光部を形成する半透光膜の欠陥修正に、レーザＣＶＤ法を用いている。この手段によると、比較的効率よく、欠陥部分に修正膜を堆積することができ、大型のＦＰＤ用フォトマスクには、より適用しやすい。但し、この手段で形成された修正膜は、位相シフト作用をもたない半透光膜に対するものであった。

現在、表示装置においては、画素密度の増加に伴い、高精細化の動向が顕著である。また、携帯端末においては、特に、明るさ、省電力の性能が要求される。そして、これらを実現するため、製造工程に用いられるフォトマスクも、微細な部分を含み、これを確実に解像する技術が求められている。解像性改良の傾向は、必ずしも露光装置に対するものばかりではなく、フォトマスクにも解像性向上技術を備えることへの期待が生じると考えられる。そこで、ＦＰＤ用フォトマスクにおいても、位相シフト作用を用いた転写用パターンが、上記の特許文献３に提案されている。

しかしながら、位相シフト作用をもつ半透光膜に生じた欠陥に対し、フォトマスクの製造工程で元々成膜された半透光膜（以下、「正常な半透光膜」ともいう。）と同じ透過率と位相シフト量をあわせもつ修正膜を得ることには、著しく困難が伴う。特に、高透過率（例えば、２５％以上）であって、かつ、位相シフト作用を有する半透光部に対する修正膜の形成方法は確立されていない。

本発明は、位相シフト作用を利用するフォトマスクに欠陥が生じても、精緻な修正を行なうことができる技術を提供することを主たる目的とする。

（第１の態様）
本発明の第１の態様は、
透明基板上に、半透光膜がパターニングされてなる半透光部を含む転写用パターンを有するフォトマスクに生じた欠陥を修正する、フォトマスク修正方法において、
修正を施す前記欠陥を特定する工程と、
前記欠陥を修正するために、修正膜を形成する修正膜形成工程と、を含み、
前記半透光部は、露光光の代表波長の光に対する透過率Ｔｍ（％）と、位相シフト量φｍ（度）（但し、１６０≦φｍ≦２００）を有し、
前記修正膜形成工程では、互いに組成が異なる第１膜と第２膜とを、いずれかの順で積層し、
前記第１膜はＣｒとＯを含み、
前記第２膜はＣｒとＯとＣを含み、
前記第１膜はＣを含まないか、又は、前記第２膜より小さい含有量のＣを含み、
前記第２膜は前記第１膜より小さい含有量のＯを含む、
ことを特徴とする、フォトマスク修正方法である。
（第２の態様）
本発明の第２の態様は、
Ｔｍ＞２５であることを特徴とする、上記第１の態様に記載のフォトマスク修正方法である。
（第３の態様）
本発明の第３の態様は、
前記修正膜が有する、前記代表波長の光に対する透過率Ｔｒ（％）と、位相シフト量φｒ（度）は、
３０＜Ｔｒ≦７５
かつ
１６０≦φｒ≦２００
を満たすことを特徴とする、上記第１の態様に記載のフォトマスクの修正方法である。
（第４の態様）
本発明の第４の態様は、
前記修正膜形成工程では、レーザＣＶＤ法を適用することを特徴とする、上記第１～第３のいずれか１態様に記載のフォトマスク修正方法である。
（第５の態様）
本発明の第５の態様は、
前記第１膜が有する、前記代表波長の光に対する透過率Ｔ１（％）と、位相シフト量φ１（度）、及び、
前記第２膜が有する、前記代表波長の光に対する透過率Ｔ２（％）と、位相シフト量φ２（度）が、
それぞれ以下の（１）～（４）の関係を満たすことを特徴とする、上記第１～第４のいずれか１態様に記載のフォトマスク修正方法である。
（１） １００≦φ１＜２００
（２） φ２＜１００
（３） ５５≦Ｔ１
（４） ２５＜Ｔ２＜８０
（第６の態様）
本発明の第６の態様は、
前記第２膜に含まれるＣｒ含有量は、前記第１膜に含まれるＣｒ含有量より大きいことを特徴とする、上記第１～第５のいずれか１態様に記載のフォトマスク修正方法である。
（第７の態様）
本発明の第７の態様は、
前記第１膜に含まれるＣｒとＯの含量量の合計は、前記第１膜の成分の８０％以上である、上記第６の態様に記載のフォトマスク修正方法である。
（第８の態様）
本発明の第８の態様は、
前記第１膜は、Ｃｒを５～４５％、Ｏを５５～９５％含む材料からなり、
前記第２膜は、Ｃｒを２０～７０％、Ｏを５～４５％、Ｃを１０～６０％含む材料からなる
ことを特徴とする、上記第１～第７のいずれか１態様に記載のフォトマスク修正方法である。
（第９の態様）
本発明の第９の態様は、
前記第１膜上に、前記第２膜を積層することを特徴とする、上記第１～第８のいずれか１態様に記載のフォトマスク修正方法である。
（第１０の態様）
本発明の第１０の態様は、
前記転写用パターンは、露光光を実質的に透過しない遮光部を含むことを特徴とする、上記第１～第９のいずれか１態様に記載のフォトマスク修正方法である。
（第１１の態様）
本発明の第１１の態様は、
前記転写用パターンは、露光光を実質的に透過しない遮光部を含み、かつ、前記半透光部は、前記遮光部に挟まれて配置されることを特徴とする、上記第１～第１０のいずれか１態様に記載のフォトマスク修正方法である。
（第１２の態様）
本発明の第１２の態様は、
前記修正膜形成工程後、遮光性を有する補充膜を形成することによって、前記修正膜が形成されてなる修正半透光部の形状を整える、後工程を含む、上記第１～第１１のいずれか１態様に記載のフォトマスク修正方法である。
（第１３の態様）
本発明の第１３の態様は、
前記修正膜形成工程に先立ち、前記欠陥部分又は、前記欠陥周辺の膜除去を行なって前記透明基板を露出させる、前工程を更に有する、上記第１～第１２のいずれか１態様に記載のフォトマスク修正方法である。
（第１４の態様）
本発明の第１４の態様は、
前記フォトマスクは、表示装置用デバイスの製造に用いるフォトマスクであることを特徴とする、上記第１～第１３のいずれか１態様に記載のフォトマスク修正方法である。
（第１５の態様）
本発明の第１５の態様は、
上記第１～第１４のいずれか１態様に記載のフォトマスク修正方法を含む、フォトマスクの製造方法である。
（第１６の態様）
本発明の第１６の態様は、
透明基板上に形成された半透光膜がパターニングされてなる半透光部を含む転写用パターンを有するフォトマスクであって、前記半透光部に生じた欠陥部分に対し、修正膜が形成されたフォトマスクにおいて、
前記半透光部は、露光光の代表波長の光に対する透過率Ｔｍ（％）（但しＴｍ＞２５）と、位相シフト量φｍ（度）（但し、１６０≦φｍ≦２００）を有し、
前記修正膜は、
Ｃｒ及びＯを含む第１膜と、Ｃｒ、Ｃ、及びＯを含む第２膜とを、いずれかの順で積層した積層膜を有し、
前記第１膜はＣを含まないか、又は、前記第２膜より小さい含有量のＣを含み、
前記第２膜は前記第１膜より小さい含有量のＯを含む、フォトマスクである。
（第１７の態様）
本発明の第１７の態様は、
前記修正膜が有する、前記代表波長の光に対する透過率Ｔｒ（％）と、位相シフト量φｒ（度）は、
３０＜Ｔｒ≦７５
かつ
１６０≦φｒ≦２００、
を満たす、上記第１６の態様に記載のフォトマスクである。
（第１８の態様）
本発明の第１８の態様は、
前記修正膜は、レーザＣＶＤ膜である、上記第１６又は第１７の態様に記載のフォトマスクである。
（第１９の態様）
本発明の第１９の態様は、
前記第１膜が有する、前記代表波長の光に対する透過率Ｔ１（％）と、位相シフト量φ１（度）、及び、
前記第２膜が有する、前記代表波長の光に対する透過率Ｔ２（％）と、位相シフト量φ２（度）が、
それぞれ以下の（１）～（４）の関係を満たすことを特徴とする、上記第１６～第１８のいずれか１態様に記載のフォトマスクである。
（１） １００≦φ１＜２００
（２） φ２＜１００
（３） ５５≦Ｔ１
（４） ２５＜Ｔ２＜８０
（第２０の態様）
本発明の第２０の態様は、
前記第１膜と前記第２膜はともにＣｒを含み、かつ、前記第２膜に含まれるＣｒ含有量は、前記第１膜に含まれるＣｒ含有量より大きいことを特徴とする、上記第１６～第１９のいずれか１態様に記載のフォトマスクである。
（第２１の態様）
本発明の第２１の態様は、
前記第１膜に含まれるＣｒとＯの含量量の合計は、前記第１膜の成分の８０％以上である、上記第２０の態様に記載のフォトマスクである。
（第２２の態様）
本発明の第２２の態様は、
前記第１膜は、Ｃｒを５～４５％、Ｏを５５～９５％含む材料からなり、
前記第２膜は、Ｃｒを２０～７０％、Ｏを５～４５％、Ｃを１０～６０％含む材料からなる
ことを特徴とする、上記第１６～第２１のいずれか１態様に記載のフォトマスクである。
（第２３の態様）
本発明の第２３の態様は、
前記第１膜上に、前記第２膜が積層されていることを特徴とする、上記第１６～第２２のいずれか１態様に記載のフォトマスクである。
（第２４の態様）
本発明の第２４の態様は、
前記転写用パターンは、前記透明基板上に形成された遮光膜がパターニングされてなる遮光部を有することを特徴とする、上記第１６～第２３のいずれか１態様に記載のフォトマスクである。
（第２５の態様）
本発明の第２５の態様は、
前記転写用パターンは、露光光を実質的に透過しない遮光部を含み、かつ、前記半透光部は、前記遮光部に挟まれて配置されることを特徴とする、上記第１６～第２４のいずれか１態様に記載のフォトマスクである。
（第２６の態様）
本発明の第２６の態様は、
前記転写用パターンは、前記透明基板上に形成された遮光膜がパターニングされてなる遮光部を有し、かつ、前記修正膜が形成されてなる修正半透光部のエッジ近傍には、前記遮光膜と組成が異なる、遮光性の補充膜が形成されている、上記第１６～第２５のいずれか１態様に記載のフォトマスクである。
（第２７の態様）
本発明の第２７の態様は、
前記フォトマスクは、表示装置用デバイスの製造に用いるフォトマスクであることを特徴とする、上記第１６～第２６のいずれか１態様に記載のフォトマスクである。
（第２８の態様）
本発明の第２８の態様は、
上記第１５の態様に記載のフォトマスクの製造方法によるフォトマスク、又は、上記第１６～第２７のいずれか１態様に記載のフォトマスクを用意する工程と、
露光装置により、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上に転写する転写工程と、
を含む、表示装置用デバイスの製造方法である。

本発明によれば、位相シフト作用を利用するフォトマスクに欠陥が生じても、精緻な修正を行なうことができる。

本発明の第１の実施の形態におけるフォトマスク修正方法の概要を模式的に示す説明図であり、（ａ）は正常なパターンの例を示す図、（ｂ）は白欠陥の例を示す図、（ｃ）は第１膜形成の例を示す図、（ｄ）は第２膜形成の例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態におけるフォトマスク修正方法の概要を模式的に示す説明図であり、（ａ）は正常なパターンの例を示す図、（ｂ）は白欠陥の例を示す図、（ｃ）は欠陥周辺の膜除去の例を示す図、（ｄ）は第１膜形成の例を示す図、（ｅ）は第２膜形成の例を示す図、（ｆ）は遮光性補充膜形成の例を示す図である。 本発明の第３の実施の形態におけるフォトマスク修正方法の概要を模式的に示す説明図であり、（ａ）は正常なパターンの例を示す図、（ｂ）は白欠陥の例を示す図、（ｃ）は欠陥周辺の膜除去の例を示す図、（ｄ）は第１膜形成の例を示す図、（ｅ）は第２膜形成の例を示す図、（ｆ）は遮光性補充膜形成の例を示す図である。 本発明のフォトマスク修正方法で形成する修正膜の光学特性を例示する説明図であり、（ａ）は位相シフト制御膜としての第１膜が単層の場合の位相シフト量と透過率との関係の一具体例を示す図、（ｂ）は透過制御膜としての第２膜が単層の場合の位相シフト量と透過率との関係の一具体例を示す図、（ｃ）は第１膜と第２膜を積層した修正膜（積層膜）における位相シフト量と透過率との関係の一具体例を示す図である。

以下、本発明に係るフォトマスク修正方法、フォトマスクの製造方法、フォトマスク、及び表示装置用デバイスの製造方法の実施の形態について説明する。

本発明に係るフォトマスク修正方法は、透明基板上に形成された転写用パターンに欠陥が生じたときに、適用することができる。

＜欠陥修正の対象となるフォトマスク＞
ここで、本発明のフォトマスク修正方法を適用するフォトマスクについて説明する。

本発明のフォトマスク修正方法を適用するフォトマスクとしては、透明基板上に形成した、ひとつ又は複数の光学膜がそれぞれパターニングされて形成される転写用パターンをもつ。そして、該光学膜の少なくともひとつが、露光光に対する所定の透過率と位相シフト作用のある半透光膜である。この半透光膜は、透過する露光光の位相を、所望量シフトする膜である。

つまり、本発明のフォトマスク修正方法の対象は、透明基板上に、少なくとも上記半透光膜が形成されたフォトマスクブランク（又はフォトマスク中間体）を用意し、フォトリソグラフィ工程を通じて転写用パターンを形成した、フォトマスク、又はフォトマスク中間体とすることができる。

転写用パターンは、例えば、透明基板上に形成された半透光膜をパターニングしてなる、透光部と半透光部からなるもの、又は、透明基板上に形成された半透光膜、及び遮光膜をそれぞれパターニングしてなる、透光部、遮光部、及び半透光部を有するものが例として挙げられるが、更に追加的な膜パターンを有するものであってもよい。

このフォトマスクは、ＦＰＤ用のフォトマスクであるときに、本発明が有利に適用される。

ＦＰＤ用フォトマスクは、半導体装置製造用のフォトマスクと異なり、一般にサイズが大きく（例えば、主表面の一辺が２００～２０００ｍｍ程度の四角形、厚みが５～２０ｍｍ程度）、重量がある上、そのサイズが多様である。

透明基板としては、フォトマスクの露光に使用する露光波長に対して十分な透明性を有するものであれば特に制限されない。例えば、石英、その他各種のガラス基板（ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス等）を用いることができるが、石英基板が特に好適である。

半透光部を構成する半透光膜の光学特性は、以下のものが例示される。

本発明のフォトマスク修正方法の対象は、露光光の代表波長の光に対して透過率Ｔｍ（％）をもつ半透光部である。２５＜Ｔｍを満たす場合に、特に本発明の効果が顕著である。例えば、２５＜Ｔｍ≦８０である。
尚、本願において、透過率は、透明基板の透過率を１００％としたときのものである。

ここで露光光は、ＦＰＤ用フォトマスクの露光装置の光源としては、主に３００～５００ｎｍの波長をもつ光を使用することができる。例えば、ｉ線、ｈ線、ｇ線のいずれか又はその複数を含む波長域をもつ光源が好適に利用でき、特にこれらの波長を含む高圧水銀ランプが多く利用される。
この場合、上記露光光の代表波長は、ｉ線～ｇ線の波長域に含まれるいずれかの波長とすることができる。例えば、これらの波長域の中央値に近いｈ線（４０５ｎｍ）を、上記代表波長とすることができる。以下において、特記しないかぎり、ｈ線を代表波長として説明する。
もちろん、上記より短波長側の波長域（例えば３００～３６５ｎｍ）を露光光として用いても良い。

また、上記半透光膜の位相シフト量φｍは、上記代表波長の光に対して、略１８０度とすることができる。ここでは、略１８０度とは、１６０～２００度の範囲とする。より好ましくは、露光光に含まれる主な波長（例えばｉ線、ｈ線、ｇ線）のすべてに対して、１６０～２００度の位相シフト量をもつようにすることができる。

ｉ線～ｇ線の波長域における、位相シフト量の偏差は、４０度以下であることが望ましい。

尚、上記のような透過率Ｔｍ、及び位相シフト量φｍをもつ半透光部を備えたフォトマスクは、いわゆるバイナリマスクと比較すると、転写用パターンの解像性を向上させることができる。例えば、透光部と半透光部が隣接して配置され、この境界で生じるそれぞれの透過光による回折、干渉によって、解像度を高めるフォトマスクが知られている。このようないわゆる位相シフトマスクでは、半透光部の透過率を１０％以下とすることが主流である。

一方、転写用パターンは、透光部、半透光部のほかに、遮光部をもつことができる。すなわち、透明基板上に形成された半透光膜、及び遮光膜がそれぞれパターニングされてなる転写用パターンを有するフォトマスクも、本発明のフォトマスク修正方法の対象とすることができる。

例えば、特許文献３記載のフォトマスクのように、透光部と半透光部が隣接せず、その間に遮光部が介在して配置されている場合、更には介在する遮光部によって半透光部が挟まれている場合においても、半透光部を透過する、透光部とは反転関係にある位相の光を利用することにより、焦点深度を向上（増大）することが可能となる上、ＭＥＥＦ（マスク誤差増大係数）や、露光に必要な光エネルギーのドーズ（Ｄｏｓｅ）量を低減する等の利点を得ることができる。

このように、位相シフト作用をもつ半透光部が透光部と直接隣接せず、遮光部や、位相シフト作用実質的にもたない半透光部を介して、近傍の所定位置に配置される転写用パターンを設計する場合がある。このような場合には、位相シフト作用をもつ半透光部の透過率Ｔｍを一般的なハーフトーン型位相シフトマスクにおける透過率（例えば１０％以下）に対して、比較的高く（例えばＴｍ＞２５）設計することが有用であり、解像性能の向上に顕著な効果を奏する。このような高透過率の位相シフト半透光部について、上記透過率Ｔｍのより好ましい範囲は、３０＜Ｔｍ≦７５、更に好ましくは、４０＜Ｔｍ≦７０である。この場合、半透光部の透過光は、半透光部と所定距離離間した透光部の透過光と適切に干渉させることができ、透光部に形成される透過光の光強度分布のプロファイルを向上させることができる。

このように高透過率で位相シフト作用をもつ半透光部に、欠陥が生じたとき、これを修正しなければならない。

かかる欠陥を修正するために、本発明のフォトマスク修正方法が適用される。

＜フォトマスク修正方法の第１の実施の形態＞
以下、図１を参照して、本発明のフォトマスク修正方法の第１の実施の形態について説明する。

図１（ａ）に、第１の実施の形態において修正対象となるフォトマスクの、正常なパターン部分を示す。本実施の形態で修正の対象となる転写用パターン１０は、透明基板１が露出した透光部１１、及び、透明基板１上に、位相シフト作用のある半透光膜２が形成された半透光部１２を有する。

まず、欠陥を特定する工程では、半透光膜２に生じた欠陥を特定し、これを修正の対象とする。あるべき半透光膜２が欠落した白欠陥に対しては、まず、修正膜４を形成する領域を決定する。必要に応じて、欠陥部分、又は欠陥位置周辺における不要な膜（残存する半透光膜２）や異物を除去する工程（前工程）を行って、修正膜４を形成する修正領域の形状を整えた後、修正膜４を形成することができる。不要な残存膜２の除去は、レーザによる蒸散（Ｌａｓｅｒ Ｚａｐ）などを用いて行なうことができる。

一方、黒欠陥、すなわち異物の付着や、パターニング工程で除去されるべき遮光膜が残留した半透光部１２など、余剰欠陥をもつ半透光部１２に対して本発明の修正を施す場合には、余剰物を、上記同様の手段によって除去し、透明基板１を露出させた状態で、本発明の修正膜４を形成すればよい。

図１（ａ）は、透明基板１上に形成された位相シフト作用のある半透光膜２がパターニングされてなる転写用パターン１０を示す。半透光部１２は露光光の代表波長（ここではｈ線）の光に対する透過率Ｔｍ（％）を有し、Ｔｍ＞２５である。具体的には、上記のように、例えば、２５＜Ｔｍ≦８０とすることができる。
また、半透光部１２は上記代表波長の光に対する位相シフト量φｍをもつ。ここで、位相シフト量φｍは、１６０≦φｍ≦２００（度）とする。

この半透光部１２に、白欠陥が生じた場合を図１（ｂ）に示す。この白欠陥は、あるべき半透光膜２が欠落した白欠陥であってもよく、又は、余剰欠陥をもつ半透光部１２の余剰物を除去して形成された、人為的な白欠陥であってもよい。
この白欠陥部分２０に、詳細を後述するように、修正膜４を形成して修正する。修正膜４の形成手段は、レーザＣＶＤ法を好適に用いることができる。

レーザＣＶＤ法は、膜原料を導入し、レーザ照射による熱、及び／又は光のエネルギーを与えて、膜（レーザＣＶＤ膜ともいう）を形成する。膜原料としては、金属カルボニル第６族元素であるＣｒ（ＣＯ）_６（ヘキサカルボニルクロム）、Ｍｏ（ＣＯ）_６（ヘキサカルボニルモリブデン）、Ｗ（ＣＯ）_６（ヘキサカルボニルタングステン）などを使用することができる。このうち、Ｃｒ（ＣＯ）_６をフォトマスクの修正の膜原料として用いると、洗浄などに対する耐薬性に優れるため、好ましい。本実施の形態では、Ｃｒ（ＣＯ）_６を膜原料とする場合について説明する。

照射するレーザとしては、紫外域のレーザが好適に用いられる。レーザ照射域に原料ガスを導入し、光ＣＶＤ及び／又は熱ＣＶＤの作用により、膜を堆積する。例えば、波長３５５ｎｍのＮｄ ＹＡＧレーザなどを用いることができる。キャリアガスとしては、Ａｒ（アルゴン）を使用できるが、Ｎ（窒素）が含まれていてもよい。

一般のレーザＣＶＤ装置には、レーザＣＶＤを用いて遮光性の修正膜を形成することが想定されている。但し、本発明では、位相シフト作用のある半透光性の修正膜４を形成する。このために、導入するガスの流量やエネルギーパワーなどの条件を選択する。

図１（ｄ）に示すように、本発明の修正膜４は、第１膜４ａと第２膜４ｂの積層構成をもつ。この積層順序は、どちらが上でもよく、また本発明の作用効果を妨げない範囲で、更に追加的な膜を有することは排除されない。以下の説明では、第１膜４ａ上に第２膜４ｂを積層することによって、所望の光学性能をもつ修正膜４とする。

（第１膜）
図１（ｃ）は、第１膜４ａを形成する工程を示す。
第１膜４ａは、この上に積層する第２膜４ｂとの積層によって形成される修正膜４が、露光光の代表波長の光に対して略１８０度の位相シフト量φｒ（度）をもつために適切な位相シフト量φ１（度）をもつ。好ましくは、第１膜４ａは、上記位相シフト量φｒの５０％以上を担う、いわば「位相シフト制御膜」として機能することが好ましい。

すなわち、第１膜４ａの位相シフト量φ１及び修正膜４の位相シフト量φｒについては、
１６０≦φｒ≦２００、
かつ、
１００≦φ１＜２００とすることができる。
より好ましくは、
１２０≦φ１＜１８０、
更に好ましくは、
１３０≦φ１＜１６０
とすることができる。

第１膜４ａがもつ、上記代表波長の光に対する透過率Ｔ１は、
５５≦Ｔ１
とすることが好ましく、より具体的には、
５５≦Ｔ１≦９５、
より好ましくは、
６０≦Ｔ１≦８０、
更に好ましくは、
６０≦Ｔ１≦７０
とすることができる。

尚、上記位相シフト量について、例えば、
１６０≦φｒ≦２００
とは、
１６０＋３６０Ｍ≦φ≦２００＋３６０Ｍ（Ｍは負でない整数）
を含むものとする。以下、位相シフト量については同様の意味とする。

第１膜４ａの主な成分は、Ｃｒ（クロム）とＯ（酸素）とすることが好ましい。すなわち、ＣｒとＯの合計で、第１膜４ａの成分の８０％以上とする。より好ましくは９０％以上であり、更に好ましくは９５％以上である。

尚、膜成分の含有量％は原子％を意味する。以下同様である。

原料ガスに含まれるＣ（炭素）は、第１膜４ａに含まれなくても良いが、含まれる場合は２０％以下とすることが好ましく、より好ましくは１０％以下とする。また、後述する第２膜４ｂのＣ含有量に対して、より小さいものとし、好ましくは第２膜の含有量の２／３以下とすることが好ましく、より好ましく１／３以下である。

好ましくは、第１膜４ａの最大成分はＯ（最大の含有量をもつ）であり、かつＯの含有量が５０％以上である。
好ましい第１膜４ａの組成は、Ｃｒを５～４５％、Ｏを５５～９５％含有するものである。
また、好ましくは第１膜４ａのＣｒの含有量は、５～３０％である。
より好ましくは、Ｃｒを２０～３０％、Ｏを７０～８０％含有するものとする。
Ｃｒの含有量は、後述の第２膜４ｂより小さいことが望ましい。

上記のような組成とすることにより、第１膜４ａは、高い透過率をもちつつ、十分な位相シフト量を有する膜とすることができる。そして、この膜は、レーザＣＶＤによって形成が可能である。

以上の組成によって第１膜４ａを形成し、上記の光学特性を達成するために、第１膜４ａの膜厚は、１０００～４０００Å、より好ましくは１３００～２５００Åとすることができる。

図４（ａ）には、第１膜４ａの光学特性を例示する。
図４（ａ）は、縦軸を位相シフト量（度）、横軸を透過率（％）とし、位相シフト制御膜としての第１膜４ａが単層の場合の位相シフト量φ１と透過率との関係の一具体例を示している。

（第２膜）
図１（ｄ）は、第１膜４ａ上に第２膜４ｂを形成する工程を示す。
第２膜４ｂは、第１膜４ａとの積層によって形成される修正膜４の透過率Ｔｒ（％）を所望値にするための調整に必要な透過率Ｔ２（％）をもつ。すなわち、第２膜４ｂは、いわば「透過制御膜」とすることができる。

第１膜４ａの透過率Ｔ１と第２膜４ｂの透過率Ｔ２とは、
Ｔ１＞Ｔ２
であることが好ましい。

第２膜４ｂのもつ好ましい透過率Ｔ２は、
２５＜Ｔ２＜８０、
より好ましくは、
３０≦Ｔ２＜７０、
更に好ましくは、
４５≦Ｔ２＜６５
とすることができる。

更に、第２膜４ｂの位相シフト量φ２は、第１膜４ａの位相シフト量φ１より小さく、φ２＜１００
とする。具体的には、
２０≦φ２＜１００、
より好ましくは、
２０≦φ２＜６０、
更に好ましくは、
３０≦φ２＜５０
とすることができる。

第２膜４ｂの主な成分は、Ｃｒ、Ｏ、及びＣとすることが好ましい。すなわち、Ｃｒ、Ｏ、及びＣによって第２膜４ｂの成分の９０％以上、より好ましくは９５％以上とすることが好ましい。

第２膜４ｂに含まれるＣは、第１膜４ａより多いことが好ましい。
また、第２膜４ｂは、第１膜４ａよりＣｒの含有量を大きくすることが好ましい。

具体的には、第２膜４ｂの組成は、Ｃｒを２０～７０％含有し、Ｏを５～４５％含有し、Ｃを１０～６０％含有するものとすることができる。
より好ましくは、第２膜４ｂの組成は、Ｃｒを４０～５０％、Ｏを１５～２５％、Ｃを２５～３５％含有するものとすることができる。

上記第１膜４ａ、第２膜４ｂをレーザＣＶＤ法によって形成する際には、互いに異なる成分や成分比をもつ原料ガスを用いてもよく、又は、同一の原料ガスを用いつつ、異なる形成条件を採用して、互いに異なる組成や物性を得てもよい。

本実施の形態では、第１膜４ａと第２膜４ｂの原料ガスを同じもの（Ｃｒ（ＣＯ）_６）としたが、互いに異なる形成条件を適用した。
すなわち、第１膜４ａの形成にあたっては、第２膜４ｂより原料ガスの流量を小さくし（例えば１／２以下、更には１／８～１／６など）、またレーザの照射パワー密度も、第２膜４ｂに対して小さく（例えば１／２以下）とすることができる。これらは、原料ガスの分解反応を制限し、十分な位相シフト量を備えつつ、透過率が過小にならない第１膜４ａを形成するために有効な方法である。
一例としては、原料ガス流量は、３０ｃｃ／ｍｉｎ以下、好ましくは、１０～２０ｃｃ／ｍｉｎとし、また、レーザ照射パワー密度を３ｍＷ／ｃｍ^２以下、好ましくは、１～２ｍＷ／ｃｍ^２とすることができる。また、照射時間を１０ｓｅｃ以上、好ましくは２０～３０ｓｅｃとすることができる。すなわち、第１膜４ａを形成するための原料ガス流量及びレーザ照射パワー密度は、比較的低流量かつ低エネルギーとし、後述の第２膜４ｂに比べて、長時間の膜形成を適用することが有用である。
他方、第２膜４ｂを形成する場合には、第１膜４ａの場合より、原料ガスの流量を大きくし、Ｃの含有量を多くする。また、第２膜４ｂを形成するためのレーザの照射パワー密度も、第１膜４ａの場合より大きいことが好ましい。これにより、原料ガスの分解反応を促進させ、膜厚が小さくても、第１膜４ａに比べて透過率が小さい膜を形成する。
一例としては、第２膜４ｂを形成するための原料ガス流量は、６０ｃｃ／ｍｉｎ以上、好ましくは８０～１１０ｃｃ／ｍｉｎ程度とし、また、照射パワー密度を６ｍＷ／ｃｍ^２以上、好ましくは８～１２ｍＷ／ｃｍ^２とすることができる。また、照射時間は、第１膜４ａの場合より短くし、例えば１．０ｓｅｃ以下、好ましくは０．５～０．８ｓｅｃとすることができる。すなわち、第２膜４ｂを形成するための原料ガス流量及びレーザ照射パワー密度は、相対的に、高流量かつ高エネルギーで短時間条件とすることができる。
このような第２膜４ｂの形成条件は、レーザＣＶＤを用いて、遮光性の修正膜の形成（例えばバイナリマスクの修正時）に適用するより大きい、いわば高エネルギー条件ともいえる。
このような条件を適用することにより、第２膜４ｂは、薄膜であって位相シフト量が極めて小さく、また、膜密度が高いために耐薬性にも優れた膜となる。

上記の組成により、所望の光学特性を充足する膜として、第２膜４ｂの膜厚は、４５０～１４５０Å、より好ましくは５５０～９５０Åとすることができる。好ましくは、第１膜４ａの膜厚より小さくし、位相シフト量を小さくすることにより、修正膜としての位相シフト量の調整を容易にする。

図４（ｂ）には、第２膜４ｂの光学特性を例示する。
図４（ｂ）は、縦軸を位相シフト量（度）、横軸を透過率（％）とし、透過制御膜としての第２膜４ｂが単層の場合の位相シフト量以φ２と透過率との関係の一具体例を示している。

（積層膜）
上記の第１膜４ａと第２膜４ｂを積層することで、上記代表波長の光に対して、以下の位相シフト量φr（度）、及び透過率Ｔｒ（％）をもつ修正膜４を形成することができる。すなわち、第１膜４ａと第２膜４ｂを積層した修正膜４は、
１６０≦φｒ≦２００、
Ｔｒ＞２５
とすることができる。

修正膜４の透過率Ｔｒは、半透光部の透過率Ｔｍと同じ範囲とすることが好ましく、
３０＜Ｔｒ≦７５、
更に好ましくは、
４０＜Ｔｒ≦７０
とすることができる。

第１膜４ａと第２膜４ｂの積層順はいずれでも良い。但し、上記の組成の相違により、第２膜４ｂの方が第１膜４ａより耐薬性が高いため、第２膜４ｂを上層側に配置することにより、洗浄耐性などを高くすることができて好ましい。

第１膜４ａ、第２膜４ｂを含む修正膜４としては、
Ｃｒ－Ｃ－Ｏ組成比を、Ｃｒ：３０～７０％、Ｏ：５～３５％、Ｃ：２０～６０％、
より好ましくは、
Ｃｒ:４０～５０％、Ｏ:５～２５％、Ｃ:３５～４５％
とすることができる。

図４（ｃ）には、第１膜４ａと第２膜４ｂを積層した修正膜４の光学特性を例示する。 図４（ｃ）は、縦軸を位相シフト量（度）、横軸を透過率（％）とし、第１膜４ａと第２膜４ｂを積層した修正膜４における位相シフト量と透過率との関係の一具体例を示している。図４（ｃ）によれば、第１膜４ａが単層の場合（図４（ａ）参照）又は第２膜４ｂが単層の場合（図４（ｂ）参照）のいずれにおいても得られなかった位相シフト量と透過率との関係、すなわち露光光に対して高透過率で位相シフト作用をもつ光学特性が、第１膜４ａと第２膜４ｂを積層した修正膜４において実現されていることがわかる。

つまり、以上に説明した手順のフォトマスク修正方法を適用することで、所定の透過率で位相シフト作用をもつ半透光膜２に欠陥が生じても、この光学特性を回復すべく、精緻な修正を行なうことができる。更に詳しくは、本実施の形態のフォトマスク修正方法によれば、修正膜４を２層構成とすることで、困難であった高透過率の位相シフト膜とほぼおなじ光学物性をもつように修正を施すことができる。ここで、第１膜４ａ、第２膜４ｂがいずれも同一の膜形成方法（ここではレーザＣＶＤ法）によって形成できるため、複数の方式の修正装置を用いる必要がない。このことは、例えば後述する表示装置製造用フォトマスクの修正において、非常に有利である。

尚、図１に示す本実施の形態では、半透光部１２が透光部１１と隣接している。このような転写用パターンでは、上記の工程によって、必要面積以上の修正膜４を形成したのち、該修正膜４の外縁付近を除去し、透光部１１との境界における修正膜４のエッジ形状を整えてもよい。このための手段は、例えばレーザー・ザップ（Ｌａｓｅｒ Ｚａｐ）を用いることができる。このようにすると、修正膜４の形成過程で側面に傾斜が生じた場合にも、より透明基板１に対して垂直な側面に近づけるなど、膜のエッジ形状を整えることができ、この境界部分に生じる位相シフト効果をより有利に機能させることができる。

＜フォトマスク修正方法の第２の実施の形態＞
次に、図２を参照して、本発明のフォトマスク修正方法の第２の実施の形態について説明する。

図２は、透明基板１上に半透光膜２と遮光膜３がそれぞれパターニングされてなる転写用パターン１０´をもつフォトマスクに欠陥が生じた場合について、その修正方法を示すものである。

すなわち、本実施の形態で修正の対象となる転写用パターン１０´は、透明基板１が露出した透光部、透明基板１上に少なくとも遮光膜３が形成されている遮光部１３、及び、透明基板１上に位相シフト作用をもつ半透光膜２が形成された半透光部１２を有する。図２（a）には、遮光部１３と半透光部１２の部分のみ示し、透光部は図示を省略している。遮光膜３の表層には、反射防止層が形成されていてもよい。

本実施の形態において、半透光部１２は遮光部１３に隣接し、半透光部１２と遮光部１３が配列する方向において挟まれて配置されている。図２（ａ）においては、半透光部１２と透光部とは隣接していない。

ここで、半透光部１２は、上記の第１の実施の形態の場合と同様の透過率Ｔｍ（％）と位相シフト量φｍ（度）をもつ、位相シフト膜によってなる。遮光部１３は、実質的に露光光を透過しない膜であり、好ましくはＯＤ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）≧３である。

図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すフォトマスクの半透光部１２に白欠陥２０が生じた場合を示す。

図２（ｃ）は、白欠陥２０の周辺にある半透光膜２と遮光膜３とを除去して透明基板１を露出し、修正膜４を形成するための領域（以下、修正用領域ともいう）２１の形状を整える工程（前工程）を示す。膜除去の手段は、レーザによる蒸散（Ｌａｓｅｒ Ｚａｐ）などを適用できる。

図２（ｄ）は、修正用領域２１において、露出した透明基板１の表面に、第１の実施の形態の場合と同様の第１膜４ａを形成する工程を示す。更に、図２（ｅ）は、形成された第１膜４ａ上に、第２膜４ｂを積層している。
第１膜４ａ、第２膜４ｂの光学物性、組成、及び成膜条件は、第１の実施の形態と同様のものを適用することができる。従って、形成される二層構成の修正膜４も、第１の実施の形態の場合と同様である。

本実施の形態では、修正用領域２１が、遮光部１３や半透光部１２と隣接している。更に、ここでは、修正用領域２１は、遮光部１３及び／又は半透光部１２によって囲まれている例を示す。ここで、修正用領域２１の外縁を形成する半透光膜２及び／又は遮光膜３のエッジと、第１膜４ａ又は第２膜４ｂのエッジが、互いに重ならないように、修正膜を形成する。第１膜４ａ及び／又は第２膜４ｂが、残存する半透光膜２のエッジと重なると、該重なり部分の透過率が正常な半透光膜２より低下し、設計どおりのパターンが転写されない不都合が生じるためである。

更に、第１膜４ａ及び／又は第２膜４ｂが、残存する遮光部１３のエッジと重なると、遮光膜３のエッジ部分において、遮光膜３の成分（例えばＣｒ）にエネルギーが照射されることによって、不要な膜成長が開始し、近傍の半透光部（修正後を含む）１２の透過率を変化させてしまう場合があることを考慮するためである。

このため、第１膜４ａ及び／又は第２膜４ｂのエッジと、透明基板１上に残存する半透光膜２、遮光膜３のエッジとは重なりを生じないように、エッジ位置を調整するような修正工程を行うことが望まれる。又は、図２（ｃ）（ｄ）に示すように、第１膜４ａ及び／又は第２膜４ｂのエッジと、透明基板１上に残存する半透光膜２、遮光膜３のエッジとが、わずかに離間するような、修正工程を適用することが好ましい。

離間距離は、１μｍ以下とすることが好ましい。例えば、離間距離は、０．１μｍ～１μｍとすることができる。この離間距離は、フォトマスクを露光する露光装置の解像限界より小さいため、該離間部が被転写体上に転写されることは、実質的に生じない。

尚、本実施の形態では、図２（ｃ）における前工程で、遮光部１３にかかる膜除去を行なったため、修正膜４の形成が完了した図２（ｅ）時点において、修正半透光部（半透光部の一部又は全部に修正膜を形成した半透光部を、修正半透光部ともいう。）１２ａの形状が、正常なパターンのそれと異なったものになっている。具体的には、修正半透光部１２ａの幅（ＣＤ）は、正常なパターンにおける半透光部１２の幅（ＣＤ）より大きい。

そこで、これを設計どおりのＣＤとするための後工程を、図２（ｆ）において行なっている。
すなわち、図２（ｆ）では、修正半透光部１２ａが正しいＣＤとなるように、そのエッジ周辺に、遮光性の補充膜５を形成している。補充膜５の形成方法は、例えば集束イオンビーム法（Ｆｏｃｕｓｅｄ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）を用いることができ、又は、レーザＣＶＤ法を用いてもよい。

補充膜５は、正常なパターンにおける遮光膜３とは成膜方法が異なることに関係し、成分や成分比が異なるもの、すなわち遮光膜３と組成が異なるものとすることができる。例えば、カーボンを主成分とする膜とすることができる。
光学的には、補充膜５は、実質的に露光光を透過せず、ＯＤ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）が３以上であることが好ましい。

図２（ｆ）では、修正半透光部１２ａのＣＤが、修正前の正常な半透光部１２と同一になるように補充膜５を形成している。但し、修正半透光部１２ａの透過率が目標値に対して過不足をもっている場合、これを目標値に近づける微調整をする目的で、修正半透光部１２ａのＣＤを、正常な半透光部１２より大きく、又は小さくすることができる。
すなわち、修正膜４の形成工程が終了後、後工程の前に、修正膜４の光学性能を検査し、この結果をふまえて、後工程で行なう補充膜５の形成の寸法を加減してもよい。その場合には、形成される修正半透光部１２ａは、正常な半透光部１２に比べて、局所的にＣＤが小さく、又は大きくなる。

以上に説明した手順のフォトマスク修正方法を適用することで、上記の第１の実施の形態の場合と同様に、所定の透過率で位相シフト作用をもつ半透光膜２に生じる欠陥に対して、精緻な修正を行なうことができる。

＜フォトマスク修正方法の第３の実施の形態＞
次に、図３を参照して、本発明のフォトマスク修正方法の第３の実施の形態について説明する。

図３は、透明基板１上に半透光膜２と遮光膜３がそれぞれパターニングされてなる転写用パターン１０´をもつフォトマスクに欠陥が生じた場合について、更に他の修正方法を示すものである。

本実施の形態で修正の対象となる転写用パターン１０´は、透明基板１が露出した透光部、透明基板１上に少なくとも遮光膜３が形成されている遮光部１３、及び、透明基板１上に位相シフト作用をもつ半透光膜２が形成された半透光部１２を有する。図３（ａ）には、遮光部１３と半透光部１２の部分のみ示し、透光部は図示を省略する。遮光膜３の表層には、反射防止層が形成されていてもよい。

本実施の形態においても、半透光部１２は遮光部１３に隣接して挟まれ、透光部とは隣接していない。

ここで、半透光部１２は、上記の第１の実施の形態の場合と同様の透過率Ｔｍ（％）と位相シフト量φｍ（度）をもつ、位相シフト膜によってなる。遮光部１３は、実質的に露光光を透過しない膜であり、好ましくはＯＤ≧３である。

図３（ｂ）は、図３（ａ）に示すフォトマスクの半透光部１２に白欠陥２０が生じた場合を示す。

図３（ｃ）は、白欠陥２０が生じた半透光部１２とつながる半透光膜２をすべて除去して透明基板１を露出し、修正用領域２２の形状を整える前工程を示す。尚、ここでは半透光膜２の除去と同時に、隣接する遮光膜３の一部も除去している。膜除去の手段は、レーザによる蒸散（Ｌａｓｅｒ Ｚａｐ）などを適用できる。

図３（ｄ）は、修正用領域２２において、露出した透明基板１の表面に、第１の実施の形態の場合と同様の第１膜４ａを位相調整膜として形成する工程を示す。更に、図３（ｅ）は、形成された第１膜４ａ上に、第２膜４ｂを位相調整膜として積層している。
第１膜４ａ、第２膜４ｂの光学物性、組成、及び成膜条件は、第１の実施の形態と同様のものを適用することができる。従って、形成される二層構成の修正膜４も、第１の実施の形態の場合と同様である。
本実施の形態では、欠陥の生じた半透光膜と連続する半透光膜２をすべて除去しているので、修正後のフォトマスクにおいて、修正膜と正常な半透光膜が隣接しない。従って、修正膜と正常な半透光膜の境界における、両膜の離間や重複が生じない。離間や重複は、寸法が大きくなると、被転写体上に転写するリスクが生じるが、本実施の形態では、そのようなリスクが無い点で有利である。

尚、本実施の形態では、図３（ｃ）における前工程で、遮光部１３にかかる膜除去を行なったため、修正膜４の形成が完了した図３（ｅ）時点において、修正半透光部１２ａの寸法が、正常なパターンのそれと異なったものになっている。具体的には、修正半透光部１２ａの幅（ＣＤ）は、正常なパターンにおける半透光部１２の幅（ＣＤ）より大きい。

そこで、これを設計どおりのＣＤとするための後工程を、図３（ｆ）において行なっている。この点は、第２の実施の形態の場合と同様である。
後工程で形成する遮光性の補充膜５の成分、光学特性も第２の実施の形態と同様にすることができる。また、必要に応じて修正半透光部１２ａの透過率を、補充膜５の形成の寸法によって調整してもよい点も、第２の実施の形態と同様とすることができる。

以上に説明した手順のフォトマスク修正方法を適用することで、上記の第１の実施の形態の場合と同様に、所定の透過率で位相シフト作用をもつ半透光膜２に生じる欠陥に対して、精緻な修正を行なうことができる。

＜フォトマスクの製造方法＞
尚、本発明は、上記のフォトマスク修正方法を含む、フォトマスクの製造方法を包含する。

本発明のフォトマスクの製造方法は、以下の工程によって行なうことができる。
まず、透明基板上に、位相シフト作用のある半透光膜を含み、必要な光学膜が成膜されたフォトマスクブランクを用意する。ここでいうフォトマスクブランクは、既に一部の膜パターンを備えた、フォトマスク中間体を含む。そして、該フォトマスクブランク上に形成したレジスト膜（ポジ型、又はネガ型）に、所望のパターンをレーザ描画装置などで描画し、現像して、レジストパターンを形成する。更に、このレジストパターンをマスクとして、上記光学膜をエッチングすることによって、転写用パターンを形成する。エッチングはドライエッチング、ウェットエッチングがいずれも適用できるが、表示装置用としては、ウェットエッチングが有利であり多用される。

転写用パターンが形成されたフォトマスク（又は、更に成膜やパターン形成が施されるフォトマスク中間体）の欠陥検査を行う。白欠陥、又は、黒欠陥が見出された場合に、上記本発明のフォトマスク修正方法を適用し、フォトマスクの修正を行なう。

以上の手順を経ることで、位相シフト作用を利用する転写用パターンに欠陥が生じても、精緻な修正を行ないつつ、フォトマスクを製造することができる。

＜フォトマスク＞
また、本発明は、上記のフォトマスク修正方法を施したフォトマスクを含む。

該フォトマスクは、透明基板上に形成された半透光膜がパターニングされてなる半透光部を含む転写用パターンを有する。そして、このフォトマスクは、上記半透光膜と異なる材料を含む修正膜が局所的に形成された、修正半透光部を更に含む。このフォトマスクは半透光部に生じた欠陥に対し、修正膜が形成されることにより得られる。

このフォトマスクの半透光部は、露光光の代表波長の光に対する透過率Ｔｍ（％）（但しＴｍ＞２５）と、位相シフト量φｍ（度）（但し、１６０≦φｍ≦２００）を有し、
前記修正膜は、
Ｃｒ及びＯを含む第１膜と、Ｃｒ、Ｃ、及びＯを含む第２膜とを、いずれかの順で積層した積層膜を有し、
前記第１膜はＣを含まないか、又は、前記第２膜より小さい含有量のＣを含み、
前記第２膜は前記第１膜より小さい含有量のＯを含む。

すなわち、該フォトマスクは、正常な半透光部と、修正を施された修正半透光部とを有している。

また、前記転写用パターンは、更に、露光光を実質的に透過しない遮光部を含むことができる。
この場合、遮光部は、透明基板上に少なくとも遮光膜を形成してなるものであり、遮光膜の上層側、又は下層側に半透光膜が形成された積層構造であってもよい。

修正膜が備える、第１膜、第２膜の積層順、第１膜、第２膜それぞれの光学物性や組成、積層して形成される修正膜の光学物性や組成などは、上記のフォトマスク修正方法に関連して述べたとおりである。

以上のような構成のフォトマスクであれば、所定の透過率で所定の位相シフト作用をもつ半透光膜２に生じた欠陥に対して精緻な修正が行なわれた修正半透光部が形成されるので、位相シフト効果を利用した高解像度化を実現する上で非常に有用である。

尚、正常な半透光膜の材料は、クロム（Ｃｒ）を含有するもの、或いは遷移金属とＳｉ（ケイ素）を含有するものが例示される。例えば、ＣｒまたはＣｒ化合物（好ましくは、ＣｒＯ、ＣｒＣ、ＣｒＮ、ＣｒＯＮなど）、或いは、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｈｆ（ハフニウム）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｔｉ（チタン）の少なくとも一つと、Ｓｉとを含む材料が挙げられ、又は、これらの材料の酸化物、窒化物、酸化窒化物、炭化物、又は酸化窒化炭化物を含む材料からなるものを用いることができる。更に具体的には、モリブデンシリサイド窒化物（ＭｏＳｉＮ）、モリブデンシリサイド酸化窒化物（ＭｏＳｉＯＮ）、モリブデンシリサイド酸化物（ＭｏＳｉＯ）、酸化窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、チタン酸化窒化物（ＴｉＯＮ）等を挙げることができる。

また、遮光膜の材料は、例えば、Ｃｒ又はその化合物（酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、又は酸化窒化炭化物）であっても良く、又は、Ｍｏ、Ｗ（タングステン）、Ｔａ、Ｔｉを含む金属のシリサイド、又は、該シリサイドの上記化合物であっても良い。ウェットエッチングが可能であるものが好ましい。また、半透光膜の材料に対してエッチング選択性をもつ材料が好ましい。すなわち、遮光膜は、半透光膜のエッチング剤に対して耐性をもち、また、遮光膜のエッチング剤に対して、半透光膜は耐性をもつことが望ましい。

本発明のフォトマスクの用途に特に制限は無い。

位相シフト作用を利用するフォトマスクとして、微細なパターン幅（ＣＤ）を含む、表示装置製造用フォトマスクに、好適に利用される。例えば、被転写体上に、３μｍ以下（より高精細な表示デバイスに対しては、１．０～２．５μｍ、更には、１．０～２．０μｍ）のＣＤ（径）もつホールパターンなどをもつ位相シフトマスクであって、位相シフト作用をもつ半透光膜を用いたものに、有利に適用される。或いは、上記ＣＤ（ライン幅、又はスペース幅）をもつ、ラインアンドスペースパターンに適用することもできる。特に、本発明が対象とする、高透過位相シフト膜を用いたフォトマスクとしては、孤立パターンの解像を有利にするために、半透光膜を適用したフォトマスクが挙げられる。ここで、複数のパターンが所定の規則性をもって配列し、互いに光学的な影響を及ぼすパターンを密集パターンとするとき、それ以外のものを孤立パターンとする。

＜表示装置用デバイスの製造方法＞
本発明は、上記構成のフォトマスクを用いた、表示装置用デバイスの製造方法を含む。この製造方法は、上記フォトマスクの転写用パターンを、露光装置によって露光することによって、被転写体上に転写することを含む。露光装置は、プロジェクション方式でも、プロキシミティ方式でもよい。位相シフト作用による、微細パターンを精緻に解像する高精細デバイスの製造としては、前者がより有利である。

プロジェクション方式を用いて露光する際の光学条件としては、光学系のＮＡが０．０８～０．１５が望ましく、露光光原は、ｉ線を含むことが望ましい。もちろん、i線～g線を含む波長域を用いた露光であっても良い。

本発明の表示装置用デバイスの製造方法によれば、修正膜を２層構成として半透光部の欠陥に対する修正を行うので、困難であった高透過率の位相シフト膜とほぼおなじ光学物性をもつように修正を施すことができる。つまり、高透過率で位相シフト作用をもつ半透光膜に生じる欠陥に対して、精緻な修正を行なうことができる。ここで、修正膜を構成する第１膜、第２膜がいずれもレーザＣＶＤ法によって形成できるため、複数の方式の修正装置を用いる必要がない点が、特にサイズの大きい表示装置製造用フォトマスクの修正において、非常に有利である。

＜変形例＞
本発明に係るフォトマスク修正方法、フォトマスクの製造方法、フォトマスク、及び表示装置用デバイスの製造方法は、上記の作用効果を失わない限り、上記の実施の形態で開示した態様に限定されない。

例えば、本発明は、上記のように、表示装置用デバイスの製造に用いるフォトマスクに適用して非常に有用であるが、フォトマスクの用途に特に制限は無く、半導体製造用フォトマスクに適用しても良い。

更に、本発明に適用するフォトマスクは、位相シフト膜や遮光膜の一部に、又はそれらに加えて、他の光学膜や機能膜を備えていてもよい。

１…透明基板、２…半透光膜、３…遮光膜、４…修正膜、４ａ…第１膜、４ｂ…第２膜、５…補充膜、１０，１０´…転写用パターン、１１…透光部、１２…半透光部、１２ａ…修正半透光部、１３…遮光部、２０…白欠陥、２１，２２…修正用領域

Claims (27)

1. 透明基板上に、半透光膜がパターニングされてなる半透光部を含む転写用パターンを有するフォトマスクに生じた欠陥を修正する、フォトマスク修正方法において、
   修正を施す前記欠陥を特定する工程と、
   前記欠陥を修正するために、修正膜を形成する修正膜形成工程と、を含み、
   前記半透光部は、露光光の代表波長の光に対する透過率Ｔｍ（％）と、位相シフト量φｍ（度）（但し、１６０≦φｍ≦２００）を有し、
   前記修正膜形成工程では、互いに組成が異なる第１膜と第２膜とを、いずれかの順で積層し、
   前記第１膜はＣｒとＯを含み、
   前記第２膜はＣｒとＯとＣを含み、
   前記第１膜はＣを含まないか、又は、前記第２膜より小さい含有量のＣを含み、
   前記第２膜は前記第１膜より小さい含有量のＯを含み、前記第１膜のＯの含有量が５０％以上であるのに対して前記第２膜のＯの含有量が５～４５％である
   ことを特徴とする、フォトマスク修正方法。
2. 前記Ｔｍ＞２５であることを特徴とする、請求項１に記載のフォトマスク修正方法。
3. 前記修正膜が有する、前記代表波長の光に対する透過率Ｔｒ（％）と、位相シフト量φｒ（度）は、
   ３０＜Ｔｒ≦７５
   かつ
   １６０≦φｒ≦２００
   を満たすことを特徴とする、請求項１に記載のフォトマスクの修正方法。
4. 前記修正膜形成工程では、レーザＣＶＤ法を適用することを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載のフォトマスク修正方法。
5. 前記修正膜が有する、位相シフト量φｒ（度）、
   前記第１膜が有する、前記代表波長の光に対する透過率Ｔ１（％）と、位相シフト量φ１（度）、及び、
   前記第２膜が有する、前記代表波長の光に対する透過率Ｔ２（％）と、位相シフト量φ２（度）が、
   それぞれ以下の（１）～（４）の関係を満たすことを特徴とする、請求項１～４のいずれか１項に記載のフォトマスク修正方法。
   （１） １６０≦φｒ≦２００、かつ、１００≦φ１＜２００
   （２） φ２＜１００
   （３） ５５≦Ｔ１
   （４） ２５＜Ｔ２＜８０
6. 前記第２膜に含まれるＣｒ含有量は、前記第１膜に含まれるＣｒ含有量より大きいことを特徴とする、請求項１～５のいずれか１項に記載のフォトマスク修正方法。
7. 前記第１膜に含まれるＣｒとＯの含量量の合計は、前記第１膜の成分の８０％以上である、請求項６に記載のフォトマスク修正方法。
8. 前記第１膜は、Ｃｒを５～４５％、Ｏを５５～９５％含む材料からなり、
   前記第２膜は、Ｃｒを２０～７０％、Ｏを５～４５％、Ｃを１０～６０％含む材料からなる
   ことを特徴とする、請求項１～７のいずれか１項に記載のフォトマスク修正方法。
9. 前記第１膜上に、前記第２膜を積層することを特徴とする、請求項１～８のいずれか１項に記載のフォトマスク修正方法。
10. 前記転写用パターンは、露光光を実質的に透過しない遮光部を含むことを特徴とする、請求項１～９のいずれか１項に記載のフォトマスク修正方法。
11. 前記転写用パターンは、露光光を実質的に透過しない遮光部を含み、かつ、前記半透光部は、前記遮光部に挟まれて配置されることを特徴とする、請求項１～１０のいずれか１項に記載のフォトマスク修正方法。
12. 前記修正膜形成工程後、遮光性を有する補充膜を形成することによって、前記修正膜が形成されてなる修正半透光部の形状を整える、後工程を含む、請求項１～１１のいずれか１項に記載のフォトマスク修正方法。
13. 前記修正膜形成工程に先立ち、前記欠陥部分又は、前記欠陥周辺の膜除去を行なって前記透明基板を露出させる、前工程を更に有する、請求項１～１２のいずれか１項に記載のフォトマスク修正方法。
14. 前記フォトマスクは、表示装置用デバイスの製造に用いるフォトマスクであることを特徴とする、請求項１～１３のいずれか１項に記載のフォトマスク修正方法。
15. 請求項１～１４のいずれか１項に記載のフォトマスク修正方法を含む、フォトマスクの製造方法。
16. 透明基板上に形成された半透光膜がパターニングされてなる半透光部を含む転写用パターンを有するフォトマスクであって、前記半透光部に生じた欠陥部分に対し、修正膜が形成されたフォトマスクにおいて、
    前記半透光部は、露光光の代表波長の光に対する透過率Ｔｍ（％）（但しＴｍ＞２５）と、位相シフト量φｍ（度）（但し、１６０≦φｍ≦２００）を有し、
    前記修正膜は、
    Ｃｒ及びＯを含む第１膜と、Ｃｒ、Ｃ、及びＯを含む第２膜とを、いずれかの順で積層した積層膜を有し、
    前記第１膜はＣを含まないか、又は、前記第２膜より小さい含有量のＣを含み、
    前記第２膜は前記第１膜より小さい含有量のＯを含み、前記第１膜のＯの含有量が５０％以上であるのに対して前記第２膜のＯの含有量が５～４５％である、フォトマスク。
17. 前記修正膜が有する、前記代表波長の光に対する透過率Ｔｒ（％）と、位相シフト量φｒ（度）は、
    ３０＜Ｔｒ≦７５
    かつ
    １６０≦φｒ≦２００、
    を満たす、請求項１６に記載のフォトマスク。
18. 前記修正膜が有する、位相シフト量φｒ（度）、
    前記第１膜が有する、前記代表波長の光に対する透過率Ｔ１（％）と、位相シフト量φ１（度）、及び、
    前記第２膜が有する、前記代表波長の光に対する透過率Ｔ２（％）と、位相シフト量φ２（度）が、
    それぞれ以下の（１）～（４）の関係を満たすことを特徴とする、請求項１６または１７に記載のフォトマスク。
    （１） １６０≦φｒ≦２００、かつ、１００≦φ１＜２００
    （２） φ２＜１００
    （３） ５５≦Ｔ１
    （４） ２５＜Ｔ２＜８０
19. 前記第１膜と前記第２膜はともにＣｒを含み、かつ、前記第２膜に含まれるＣｒ含有量は、前記第１膜に含まれるＣｒ含有量より大きいことを特徴とする、請求項１６～１８のいずれか１項に記載のフォトマスク。
20. 前記第１膜に含まれるＣｒとＯの含量量の合計は、前記第１膜の成分の８０％以上である、請求項１９に記載のフォトマスク。
21. 前記第１膜は、Ｃｒを５～４５％、Ｏを５５～９５％含む材料からなり、
    前記第２膜は、Ｃｒを２０～７０％、Ｏを５～４５％、Ｃを１０～６０％含む材料からなる
    ことを特徴とする、請求項１６～２０のいずれか１項に記載のフォトマスク。
22. 前記第１膜上に、前記第２膜が積層されていることを特徴とする、請求項１６～２１のいずれか１項に記載のフォトマスク。
23. 前記転写用パターンは、前記透明基板上に形成された遮光膜がパターニングされてなる遮光部を有することを特徴とする、請求項１６～２２に記載のフォトマスク。
24. 前記転写用パターンは、露光光を実質的に透過しない遮光部を含み、かつ、前記半透光部は、前記遮光部に挟まれて配置される部分を含むことを特徴とする、請求項１６～２３のいずれか１項に記載のフォトマスク。
25. 前記転写用パターンは、前記透明基板上に形成された遮光膜がパターニングされてなる遮光部を有し、かつ、前記修正膜が形成されてなる修正半透光部のエッジ近傍には、前記遮光膜と組成が異なる、遮光性の補充膜が形成されている、請求項１６～２４のいずれか１項に記載のフォトマスク。
26. 前記フォトマスクは、表示装置用デバイスの製造に用いるフォトマスクであることを特徴とする、請求項１６～２５のいずれか１項に記載のフォトマスク。
27. 請求項１５に記載のフォトマスクの製造方法によるフォトマスク、又は、請求項１６～２６のいずれか１項に記載のフォトマスクを用意する工程と、
    露光装置により、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上に転写する転写工程と、
    を含む、表示装置用デバイスの製造方法。