KR101248689B1 - Method for evaluating multi-gray scale photomask - Google Patents

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Abstract

다계조 포토마스크의 전사 패턴에 대해서, 노광 조건 하에서의 공간상 데이터를 취득하고, 그 공간상 데이터에 대해, 소정의 실효 투과율의 임계값을 결정한다. 그리고, 상기 임계값을 이용하여, 상기 공간상 데이터를 2치화하고, 그 2치화한 공간상 데이터를 이용하여, 상기 전사 패턴을 평가한다.For the transfer pattern of the multi-gradation photomask, spatial data under exposure conditions is acquired, and a threshold value of a predetermined effective transmittance is determined for the spatial data. The spatial data is binarized using the threshold value, and the transfer pattern is evaluated using the binarized spatial data.

Description

다계조 포토마스크의 평가 방법{METHOD FOR EVALUATING MULTI-GRAY SCALE PHOTOMASK}Evaluation method of multi-gradation photomask {METHOD FOR EVALUATING MULTI-GRAY SCALE PHOTOMASK}

본 발명은, 포토리소그래피 공정에서 사용되는 다계조의 포토마스크의 평가 방법에 관한 것이다. This invention relates to the evaluation method of the multi-gradation photomask used in a photolithography process.

종래, 액정 표시 장치 등의 전자 디바이스의 제조에서는, 포토리소그래피 공정을 이용하여, 에칭되는 피가공층 상에 형성된 레지스트막에 대해, 소정의 패턴을 갖는 포토마스크를 이용하여 소정의 노광 조건 하에서 노광을 행하여 패턴을 전사하고, 그 레지스트막을 현상함으로써 레지스트 패턴을 형성한다. 그리고, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여 피가공층을 에칭한다.Background Art Conventionally, in the manufacture of electronic devices such as liquid crystal display devices, exposure is performed under predetermined exposure conditions using a photomask having a predetermined pattern to a resist film formed on a layer to be etched using a photolithography process. A pattern is transferred, and the resist film is developed to form a resist pattern. And a to-be-processed layer is etched using this resist pattern as a mask.

포토마스크에서는, 노광광을 차광하는 차광 영역과, 노광광을 투과하는 투광 영역과, 노광광의 일부를 투과하는 반투광 영역을 갖는 다계조 포토마스크가 있다. 이와 같은 차광 영역, 반투광 영역 및 투광 영역을 포함하는 다계조 포토마스크를 이용하여 피전사체 상의 레지스트막에 원하는 패턴을 전사하는 경우, 다계조 포토마스크의 투광 영역 및 반투광 영역을 통하여 광이 조사된다. 이 때, 반투광 영역을 통하여 조사되는 광량은, 투광 영역을 통하여 조사되는 광량보다도 적다. 이 때문에, 이와 같이 광이 조사된 레지스트막을 현상하면, 조사된 광량에 따라서 레지스트막의 잔막값이 상이하다. 즉, 다계조 포토마스크의 반투광 영역을 통하여 광이 조사된 영역의 레지스트 잔막값은, 포지티브형 레지스트이면, 차광 영역에 의해 광이 차광된 영역의 레지스트 잔막값보다도 얇아진다. 또한, 투광 영역을 통하여 광이 조사된 영역의 레지스트 잔막값은 0(제로)으로 된다. 이와 같이, 다계조 포토마스크를 이용하여 노광ㆍ현상을 행함으로써, 적어도 3개의 두께의 잔막값(잔막값 제로를 포함함)을 갖는 레지스트 패턴을 형성할 수 있다.In a photomask, there is a multi-gradation photomask having a light shielding region for shielding exposure light, a light transmission region for transmitting the exposure light, and a semi-transmission region for transmitting a part of the exposure light. When a desired pattern is transferred to a resist film on a transfer object using a multi-gradation photomask including such a light blocking region, a semi-transmissive region, and a transmissive region, light is irradiated through the transmissive region and the semi-transmissive region of the multi-gradation photomask. do. At this time, the amount of light irradiated through the translucent region is smaller than the amount of light irradiated through the translucent region. For this reason, when developing the resist film to which light was irradiated in this way, the residual film value of a resist film differs according to the quantity of irradiated light. That is, the resist residual film value of the area irradiated with light through the semi-transmissive area of the multi-gradation photomask is thinner than the resist residual film value of the area where light is shielded by the light shielding area if it is a positive resist. In addition, the resist residual film value of the area | region irradiated with light through the translucent area | region becomes 0 (zero). Thus, by performing exposure and development using a multi-gradation photomask, a resist pattern having a residual film value (including zero residual film value) of at least three thicknesses can be formed.

이와 같이 잔막값이 서로 다른 영역을 포함하는 레지스트막을 이용하여, 레지스트막이 형성된 피전사체를 에칭하는 경우에서는, 우선, 잔막값 제로의 영역(피전사체가 노출된 영역:다계조 포토마스크의 투광 영역에 대응하는 영역)을 에칭하고, 그 후, 애싱에 의해 레지스트막을 감막한다. 이에 의해, 상대적으로 두께가 얇은 레지스트막의 영역(다계조 포토마스크의 반투광 영역에 대응하는 영역)이 제거되어, 그 부분의 피전사체가 노출된다. 그리고, 이 노출된 피전사체를 에칭한다. 따라서, 복수의 서로 다른 잔막값을 갖는 레지스트 패턴을 실현하는 다계조 포토마스크는, 사용하는 포토마스크의 매수를 감소시킴으로써, 포토리소그래피 공정을 효율화시키는 것이 가능하게 되므로 매우 유용하다.As described above, in the case of etching a transfer member on which a resist film is formed by using a resist film including regions having different residual film values, first, a region having a residual film value of zero (an area to which the transfer member is exposed: a light-transmitting region of a multi-gradation photomask) is used. The corresponding region) is etched, and then the resist film is reduced by ashing. As a result, the region of the resist film having a relatively thin thickness (region corresponding to the semi-transmissive region of the multi-gradation photomask) is removed, thereby exposing the transfer member in that portion. Then, the exposed transfer target is etched. Therefore, a multi-gradation photomask that realizes a resist pattern having a plurality of different residual film values is very useful because the photolithography process can be made efficient by reducing the number of photomasks used.

일본 특허 공개 제2004-309327호 공보(특허 문헌 1)에는, 그레이톤 마스크의 결함 검사 방법에서, 그레이톤부의 화상 데이터를 작성하고, 그레이톤부의 결함이 식별 가능하게 되도록 하는 화상 처리를 실시하여, 결함 검사를 행하는 방법이 기재되어 있다.In Japanese Patent Laid-Open No. 2004-309327 (Patent Document 1), in a defect inspection method of a gray tone mask, image processing is performed to create image data of a gray tone part and to make a defect of the gray tone part identifiable, A method of performing a defect inspection is described.

상기한 바와 같이 다계조 포토마스크에서는, 반투광 영역이, 차광 영역에 대해, 상대적으로 두께가 얇은 레지스트막의 형성 영역으로 된다. 예를 들면, 액정 표시 장치에 이용되는 TFT(박막 트랜지스터)에서는, 이 부분이 채널부에 대응하는 영역을 형성하고, 한편, 차광 영역이, 소스, 드레인 등에 대응하는 영역을 형성할 수 있다. 반투광 영역에 의해 형성되는 부분은, 액정 표시 장치 등, 얻고자 하는 전자 디바이스의 성능을 크게 좌우하는 경우가 적지 않다. 구체적으로는, 반투광 영역의 선폭, 노광광 투과율을 엄격하게 제어하지 않으면, 얻고자 하는 디바이스의 정밀도나 수율에 문제점이 생긴다. 이 때문에, 이 반투광 영역에 대해서는, 노광ㆍ전사 프로세스에서, 피전사체 상에 형성하는 레지스트 패턴의 형상을 미리 예측하고, 평가하고, 또한 그것을 용이하면서 고정밀도로 행할 필요가 있다.As described above, in the multi-gradation photomask, the semi-transmissive region becomes a region for forming a resist film having a relatively thin thickness with respect to the light shielding region. For example, in a TFT (thin film transistor) used in a liquid crystal display device, this portion can form a region corresponding to the channel portion, while the light shielding region can form a region corresponding to a source, a drain, or the like. The part formed by the semi-transmissive area does not significantly influence the performance of the electronic device to be obtained, such as a liquid crystal display device. Specifically, if the line width and the exposure light transmittance of the semi-transmissive region are not strictly controlled, problems arise in the accuracy and yield of the device to be obtained. For this reason, it is necessary to predict and evaluate the shape of the resist pattern formed on a to-be-transferred body beforehand in the exposure / transfer process, and to do it easily and with high precision.

그러나, 특허 문헌 1에서는, 화상 데이터에 대해 가우시안 바림 처리를 실시하는 것만으로 결함 검사를 행하고 있고, 실제로 포토마스크를 사용할 때의 조사 조건이나 광학 조건을 반영한 상태에서 포토마스크를 평가하고 있지 않다. 이 때문에, 현실적으로 그 포토마스크가 피전사체 상에 형성하는 레지스트 패턴 형상을 근거로 한, 정밀한 다계조 포토마스크의 평가는 실시할 수 없다.However, in patent document 1, defect inspection is performed only by performing Gaussian varnish processing on image data, and photomask is not evaluated in the state which reflected the irradiation conditions and optical conditions at the time of actually using a photomask. For this reason, precise multi-gradation photomask evaluation cannot be performed based on the shape of the resist pattern which the photomask forms on a to-be-transferred body.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 다계조 포토마스크가 실제의 전사 조건에서 형성하는 공간상을 파악하고, 다계조 포토마스크가 피전사체 상에 형성하는 레지스트 패턴을 정확하게 반영한 화상 데이터로 다계조 포토마스크를 평가할 수 있는 다계조 포토마스크의 평가 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of this point, and the multi-gradation is obtained by grasping the spatial image formed by the multi-gradation photomask under actual transfer conditions, and accurately reflecting the resist pattern formed by the multi-gradation photomask on the transfer object. An object of the present invention is to provide a method for evaluating a multi-gradation photomask that can evaluate a photomask.

본 발명의 일 양태에 따른 다계조 포토마스크의 평가 방법은, 투명 기판 상에 형성된 적어도 차광막이 패터닝되어 있음으로써, 투광 영역, 차광 영역, 및 반투광 영역을 포함하는 전사 패턴을 구비한 다계조 포토마스크의 평가 방법으로서, 평가 대상으로 하는 상기 전사 패턴에 대해서, 노광 조건 하에서의 상기 전사 패턴의 공간상 데이터를 취득하는 공정과, 상기 공간상 데이터에 대해, 소정의 실효 투과율의 임계값을 결정하는 공정과, 상기 임계값을 이용하여, 상기 공간상 데이터를 2치화하고, 상기 2치화한 공간상 데이터를 이용하여, 상기 전사 패턴을 평가하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the method for evaluating a multi-gradation photomask according to an aspect of the present invention, at least a light-shielding film formed on a transparent substrate is patterned, thereby providing a multi-gradation photo having a transfer pattern including a light-transmitting region, a light-shielding region, and a semi-transmissive region. A method for evaluating a mask, the method comprising: obtaining spatial data of the transfer pattern under exposure conditions with respect to the transfer pattern to be evaluated; and determining a threshold value of a predetermined effective transmittance with respect to the spatial data. And binarizing the spatial data by using the threshold value, and evaluating the transfer pattern by using the binarized spatial data.

이 방법에 따르면, 실제의 전사 조건을 이용하여, 다계조 포토마스크가 피전사체 상에 형성하는 레지스트 패턴을 정확하게 반영한 화상 데이터로 다계조 포토마스크를 평가할 수 있다.According to this method, the multi-gradation photomask can be evaluated using image data accurately reflecting a resist pattern formed on the transfer object using the actual transfer conditions.

이 다계조 포토마스크의 평가 방법에서는, 미리 정상의 전사 패턴을 갖는 정상부에 대한 공간상 데이터를 취득하고, 그 정상부의 공간상 데이터를 이용하여 상기 임계값을 결정할 수 있다.In this multi-gradation photomask evaluation method, spatial data for a normal part having a normal transfer pattern is acquired in advance, and the threshold value can be determined using the spatial data of the normal part.

이 다계조 포토마스크의 평가 방법에서는, 상기 임계값은, 상기 다계조 포토마스크를 이용하여, 상기 전사 패턴을 피전사체 상에 전사한 후의 목표 선폭에 기초하여 결정된 임계값일 수 있다.In the method for evaluating the multi-gradation photomask, the threshold may be a threshold determined based on a target line width after the transfer pattern is transferred onto the transfer object using the multi-gradation photomask.

이 다계조 포토마스크의 평가 방법에서는, 상기 임계값은, 상기 다계조 포토마스크에 형성하는 상기 전사 패턴의 선폭 설계값에 기초하여 결정된 임계값일 수도 있다.In the evaluation method of this multi-gradation photomask, the threshold value may be a threshold value determined based on a line width design value of the transfer pattern formed on the multi-gradation photomask.

이 다계조 포토마스크의 평가 방법에서는, 상기 전사 패턴을 평가하는 공정은, 미리, 정상의 전사 패턴을 갖는 정상부에 대한 상기 2치화한 공간상 데이터를 취득하고, 취득한 공간상 데이터와 상기 평가 대상의 2치화한 공간상 데이터를 비교하는 것을 포함하는 것이 바람직하다.In this multi-gradation photomask evaluation method, the step of evaluating the transfer pattern includes previously acquiring the binarized spatial data for the top portion having the normal transfer pattern, and determining the acquired spatial data and the evaluation target. It is preferable to include comparing the binarized spatial data.

이 다계조 포토마스크의 평가 방법에서는, 상기 평가 대상으로 되는 전사 패턴은, 상기 정상의 전사 패턴과 함께, 동일한 포토마스크에 포함될 수 있다.In this multi-gradation photomask evaluation method, the transfer pattern to be evaluated can be included in the same photomask together with the normal transfer pattern.

이 다계조 포토마스크의 평가 방법에서는, 상기 평가 대상으로 하는 전사 패턴은, 상기 비교에 앞서서, 상기 전사 패턴에서의 반투광부가 결함부를 포함하는 것이 파악된 것인 것이 바람직하다.In the evaluation method of this multi-gradation photomask, it is preferable that the transfer pattern made into the said evaluation object has grasped | ascertained that the transflective part in the said transfer pattern contains a defect part before the said comparison.

이 다계조 포토마스크의 평가 방법은, 상기 평가 대상으로 하는 전사 패턴에서의 2치화한 공간상 데이터와 상기 정상부의 2치화한 공간상 데이터를 비교함으로써, 상기 평가 대상으로 하는 전사 패턴의 수정 필요 여부를 판정하는 것을 포함하는 것이 바람직하다.In the evaluation method of the multi-gradation photomask, it is necessary to correct the transfer pattern to be evaluated by comparing the binarized spatial data in the transfer pattern to be evaluated with the binarized spatial data of the top part. It is preferable to include determining.

이 다계조 포토마스크의 평가 방법은, 상기 평가 대상으로 하는 전사 패턴에서의 2치화한 공간상 데이터에 기초하여, 상기 전사 패턴을 피전사체 상에 전사하였을 때의, 상기 결함부의 선폭을 산출하는 선폭 산출 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우에서는, 상기 산출한 선폭이, 상기 정상부의 2치화한 공간상 데이터에 기초하여 얻어지는 선폭에 대해, 소정 레인지를 초과하여 상위한 경우에, 결함 수정 대상으로 하는 것이 바람직하다.The evaluation method of the multi-gradation photomask is a line width for calculating the line width of the defective portion when the transfer pattern is transferred onto the transfer target based on the binarized spatial data in the transfer pattern to be evaluated. It is preferable to include a calculation process. In this case, it is preferable to make it the defect correction object, when the calculated line width differs more than a predetermined range from the line width obtained based on the binarized spatial data of the top part.

이 다계조 포토마스크의 평가 방법에서는, 상기 반투광 영역은, 상기 투명 기판 상에 형성된 상기 차광막에, 노광기의 해상 한계 이하의 미세 패턴이 형성되어 이루어질 수 있다.In the evaluation method of the multi-gradation photomask, the semi-transmissive region may be formed by forming a fine pattern below the resolution limit of an exposure machine in the light shielding film formed on the transparent substrate.

이 다계조 포토마스크의 평가 방법에서는, 상기 반투광 영역은, 상기 투명 기판 상에, 노광광의 일부를 투과하는 반투광막이 형성되어 이루어질 수 있다.In the method for evaluating the multi-gradation photomask, the semi-transmissive region may be formed by forming a semi-transmissive film on the transparent substrate that transmits a part of the exposure light.

이 다계조 포토마스크의 평가 방법에서는, 상기 공간상 데이터를 취득하는 공정은, 상기 전사 패턴이 형성된 상기 포토마스크에, 상기 노광 조건 하에서의 노광광을 조사하고, 상기 전사 패턴의 투과광을 촬상 수단에 의해 촬상하는 것을 포함하는 것이 바람직하다.In this multi-gradation photomask evaluation method, the step of acquiring the spatial data includes irradiating exposure light under the exposure conditions to the photomask on which the transfer pattern is formed, and transmitting the transmitted light of the transfer pattern by the imaging means. It is preferable to include imaging.

본 발명의 다른 양태에 따른 다계조 포토마스크의 제조 방법은, 투명 기판 상에 형성된, 적어도 차광막이 패터닝되어 있음으로써, 투광 영역, 차광 영역, 및 반투광 영역을 포함하는 전사 패턴을 구비한 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서, 상기 패터닝을 행하여 상기 전사 패턴을 형성하는 패턴 형성 공정과, 형성된 상기 전사 패턴을 평가하는 평가 공정을 포함하고, 상기 평가 공정은, 상기 평가 방법에 의한 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a multi-gradation photomask, wherein at least a light shielding film formed on a transparent substrate is patterned to provide a multi-gradation including a light transmission region, a light shielding region, and a translucent region. A method of manufacturing a photomask, comprising a pattern forming step of forming the transfer pattern to form the transfer pattern, and an evaluation step of evaluating the formed transfer pattern, wherein the evaluation step is based on the evaluation method.

이 방법에 따르면, 다계조 포토마스크가 피전사체 상에 형성하는 레지스트 패턴을 정확하게 반영한 화상 데이터로 평가되므로, 실제의 마스크 사용에서 문제가 없는 다계조 포토마스크를 제조할 수 있다.According to this method, since the multi-gradation photomask is evaluated with image data accurately reflecting the resist pattern formed on the transfer object, it is possible to manufacture a multi-gradation photomask without any problem in actual mask use.

이 다계조 포토마스크의 제조 방법에서는, 상기 평가 방법에 의해, 피전사체 상에 전사되었을 때의 상기 전사 패턴의 면내의 선폭 분포가 0.15㎛ 이하로 되는 상기 포토마스크를 제조하는 것이 바람직하다.In this manufacturing method of a multi-gradation photomask, it is preferable to manufacture the said photomask by which the in-line line | wire width distribution of the said transfer pattern at the time of being transferred on a to-be-transferred body becomes 0.15 micrometer or less.

본 발명의 또 다른 양태에 따른 패턴 전사 방법은, 상기 다계조 포토마스크의 제조 방법에 의한 포토마스크를 이용하여, 피전사체 상에 상기 전사 패턴을 전사하는 것을 특징으로 한다.The pattern transfer method according to still another aspect of the present invention is characterized in that the transfer pattern is transferred onto a transfer object using a photomask according to the method for producing a multi-gradation photomask.

이 방법에 따르면, 다계조 포토마스크가 피전사체 상에 형성하는 레지스트 패턴을 정확하게 반영한 화상 데이터로 평가된 다계조 포토마스크를 이용하므로, 정확하게 피전사체 상에 전사 패턴을 전사할 수 있다.According to this method, since the multi-gradation photomask is evaluated with image data accurately reflecting the resist pattern formed on the transfer target, the transfer pattern can be accurately transferred onto the transfer target.

본 발명의 다계조 포토마스크의 평가 방법은, 투명 기판 상에 형성된 적어도 차광막이 패터닝되어 있음으로써, 투광 영역, 차광 영역, 및 반투광 영역을 포함하는 전사 패턴을 구비하고, 평가 대상으로 하는 상기 전사 패턴에 대해, 노광 조건 하에서의 상기 전사 패턴의 공간상 데이터를 취득하고, 상기 공간상 데이터에 대해, 소정의 실효 투과율의 임계값을 결정하고, 상기 임계값을 이용하여, 상기 공간상 데이터를 2치화하고, 상기 2치화한 공간상 데이터를 이용하여, 상기 전사 패턴을 평가하므로, 실제의 전사 조건을 이용하여, 다계조 포토마스크가 피전사체 상에 형성하는 레지스트 패턴을 정확하게 반영한 화상 데이터로 다계조 포토마스크를 평가할 수 있다.The evaluation method of the multi-gradation photomask of the present invention includes a transfer pattern including a light-transmitting region, a light-shielding region, and a semi-transmissive region by patterning at least a light-shielding film formed on a transparent substrate, wherein the transfer is an evaluation target. With respect to the pattern, spatial data of the transfer pattern under exposure conditions is acquired, and a threshold value of a predetermined effective transmittance is determined for the spatial data, and the spatial data is binarized using the threshold value. Since the transfer pattern is evaluated using the binarized spatial data, the multi-gradation photo is image data that accurately reflects the resist pattern formed on the transfer object by using the actual transfer conditions. The mask can be evaluated.

도 1의 (a)는 전사 패턴의 일례를 도시하는 도면이며, (b)는 실효 투과율과 (a)의 전사 패턴의 위치 사이의 관계를 도시하는 도면이며, (c)는 CD와 임계값 사이의 관계를 도시하는 도면.
도 2는 노광기의 노광 조건을 재현하는 장치의 일례를 도시하는 도면.
도 3의 (a)는 전사 패턴의 일례를 도시하는 도면이며, (b)는 그 전사 패턴의 공간상을 도시하는 도면이며, (c)는 (b)를 이용하고, 전사 패턴을 피전사체 상에 전사한 후의 목표 선폭에 기초하여 임계값을 결정하여 얻어진 2치화 공간상을 도시하는 도면이며, (d)는 (b)를 이용하여, 마스크의 설계 선폭에 기초하여 임계값을 결정하여 얻어진 2치화 공간상.
도 4의 (a)∼(i)는 피전사체 상의 목표 선폭에 기초하여 임계값을 결정하여 얻어진 정상부와 평가 대상의 2치화 공간상.
도 5의 (a)∼(i)는 설계 선폭에 기초하여 임계값을 결정하여 얻어진 정상부와 평가 대상의 2치화 공간상.
(A) is a figure which shows an example of a transfer pattern, (b) is a figure which shows the relationship between an effective transmittance and the position of the transfer pattern of (a), and (c) is between CD and a threshold value. A diagram showing the relationship between
2 is a diagram showing an example of an apparatus for reproducing exposure conditions of an exposure machine.
(A) is a figure which shows an example of a transfer pattern, (b) is a figure which shows the space image of the transfer pattern, (c) uses (b), and transfer pattern is transferred onto a transfer body image. 2 is a diagram showing a binarized spatial image obtained by determining a threshold value based on a target line width after being transferred to (d), and (d) is obtained by determining a threshold value based on a design line width of a mask using (b). Chichi space.
Fig.4 (a)-(i) are the binarization space image of the top part and evaluation object which were obtained by determining a threshold value based on the target line width on a to-be-transferred body.
5 (a) to 5 (i) are binarized space images of a top portion and an evaluation target obtained by determining a threshold value based on a design line width.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described in detail with reference to drawings.

본 발명자는, 피전사체 상에 원하는 레지스트 잔막값을 얻기 위해서는, 다계조 마스크의 반투광부에 이용하는, 반투광막의 막 투과율을 제어하는 것만으로는 불충분한 것에 주목하고, 피전사체 상에 원하는 레지스트 잔막값의 부분을 얻을 때에, 그 레지스트 잔막값을 결정하기 위해서는, 마스크에 이용하는 반투광막의, 막으로서의 (막 조성이나 막 두께에 기인하는)노광광 투과율뿐만 아니라, 마스크에 형성된 패턴의 형상이나, 노광에 이용하는 광원의 광학 특성, 광학계의 특성 등에 의해서, 생기는 광의 회절 현상을 고려한 투과율을 제어해야만 하는 것을 발견하였다. 따라서, 본 발명자는, 반투광막의 막 투과율 Tf를 대신하여, 마스크를 투과하는 실효적인 광 투과율(실효 투과율) TA를 규정하고, 이 실효 투과율을 제어하는 것을 제안한다. 또한, 이 실효 투과율 TA는, 실제로 이용하는 노광 조건 하에서, 그 마스크의, 예를 들면 반투광 영역이 노광광을 투과하는 투과율이라고 생각할 수 있다. 실제로는, 반투광 영역의 광 투과율은, 인접하는 차광부 등의 영향에 의해, 예를 들면 도 1의 (b)에 도시된 바와 같은, 분포를 가지므로, 영역 내의 광 투과 곡선의 피크에 대응하는 투과율값을 실효 투과율의 대표값으로 할 수 있다.The present inventors note that in order to obtain a desired resist residual film value on the transfer target, it is insufficient to merely control the film transmittance of the semi-transmissive film used in the semi-transmissive portion of the multi-tone mask. In order to determine the resist residual film value at the time of obtaining the portion of the film, not only the exposure transmittance (due to the film composition or the film thickness) of the semi-transmissive film used for the mask, but also the shape and pattern of the pattern formed on the mask It has been found that the transmittance in consideration of the diffraction phenomenon of light generated must be controlled by the optical characteristics of the light source to be used, the characteristics of the optical system, and the like. Therefore, the present inventors define an effective light transmittance (effective transmittance) T A that transmits the mask in place of the film transmittance T f of the semi-transmissive film, and propose to control the effective transmittance. In addition, this effective transmittance T A can be considered as the transmittance | permeability which the translucent area | region of the mask transmits exposure light under the exposure conditions actually used, for example. In reality, the light transmittance of the semi-transmissive region has a distribution, for example, as shown in FIG. 1B due to the influence of an adjacent light shielding portion, and thus corresponds to the peak of the light transmission curve in the region. The transmittance value described above can be taken as a representative value of the effective transmittance.

실효 투과율 TA는, 막 고유의 투과율 외에 광학 조건이나 패턴 디자인을 고려한 지표이므로, 피전사체 상의 노광에 의한 광 강도를 정확하게 반영하고 있고, 따라서, 형성되는 레지스트 패턴의 잔막값의 관리를 위한 지표로서 적절한 것이다. 또한, 반투광 영역의 실효 투과율로서는, 투광 영역의 노광광 투과율을 100%로 하였을 때의, 반투광 영역을 투과하는 광 강도 분포에서 최대값을 갖는 부분의 투과율로 할 수 있다. 이것은, 예를 들면 이 포토마스크를 사용하여, 피전사체 상에 포지티브 레지스트의 레지스트 패턴을 형성하였을 때, 반투광 영역에 생기는 레지스트 잔막값의 최소값과 상관을 갖기 때문이다. 이와 같은 레인지 관리에 대해서는, 예를 들면, 박막 트랜지스터(TFT)를, 다계조 포토마스크를 이용하여 제조할 때, 반투광 영역이 TFT의 채널 영역에 대응하는 것으로 하고, 이 채널의 폭이 5㎛ 이하일 때에 특히 유효하다. 또한, 도 3 등에서의 「Ch-L(채널ㆍ랭스)」은, 이 채널부의 폭을 의미한다.Since the effective transmittance T A is an index that considers optical conditions and pattern design in addition to the transmittance inherent to the film, it accurately reflects the light intensity due to exposure on the transfer object, and thus, as an index for managing the residual film value of the formed resist pattern. It is appropriate. In addition, as an effective transmittance of a semi-transmissive area, when the exposure light transmittance of a translucent area is 100%, it can be set as the transmittance | permeability of the part which has the maximum value in the light intensity distribution which permeates a translucent area. This is because, for example, using this photomask, when a resist pattern of a positive resist is formed on a transfer object, it has a correlation with the minimum value of the resist residual film value which arises in a semi-transmissive area | region. For such range management, for example, when a thin film transistor (TFT) is manufactured using a multi-gradation photomask, the semi-transmissive region corresponds to the channel region of the TFT, and the width of the channel is 5 µm. It is especially effective when it is below. In addition, "Ch-L (channel length)" in FIG. 3 etc. means the width | variety of this channel part.

또한, 전술한 바와 같이 실효 투과율 TA로서, 여기서는, 반투광 영역에서의 광 강도 분포 곡선의 최대값(포지티브 레지스트를 이용하면, 이것이 레지스트 잔막의 보텀(최소값)에 상당함)에서의 투과율로서 대표시킬 수 있다. 즉, 실효 투과율 TA는, 2개의 차광 영역 사이에 끼워지고 또한, 그들 차광 영역에 인접한 반투광 영역의 경우에, 투과광의 광 강도 분포 곡선은, 조종형의 커브로 되고, 그 피크에 대응하는 투과율을 말하는 것으로 한다. 이 실효 투과율은, 막 투과율 Tf와, 실제의 노광 조건(광학적 파라미터, 조사 광의 분광 특성)과, 현실의 포토마스크 패턴 형상에 의해 정해지는 것이다. 단, 실제의 평가 시에는, 간편화하기 위해, 노광 조건으로서는 모델 조건에 따라서 대표시킬 수 있다. 이 조건은, 예를 들면, 개구수(NA)가 0.08이며, 코히어런시(σ)가 0.8인 광학계를 이용하여, g선, h선, i선의 각각의 강도가 1:1:1인 조사광을 이용한 노광 조건으로 할 수 있다.As described above, the effective transmittance T A is represented here as the transmittance at the maximum value of the light intensity distribution curve in the semi-transmissive region (if a positive resist is used, this corresponds to the bottom (minimum value) of the resist residual film). You can. That is, the effective transmittance T A is sandwiched between two light shielding regions, and in the case of a semi-transmissive region adjacent to the light shielding regions, the light intensity distribution curve of the transmitted light becomes a steering curve and the transmittance corresponding to the peak. I shall say. This effective transmittance is determined by the film transmittance T f , the actual exposure conditions (optical parameters, spectral characteristics of the irradiated light), and the actual photomask pattern shape. However, at the time of actual evaluation, in order to simplify, it can represent as exposure conditions according to model conditions. This condition is, for example, using an optical system having a numerical aperture NA of 0.08 and a coherence sigma of 0.8, wherein the intensities of the g-line, h-line, and i-line are 1: 1: 1. It can be set as exposure conditions using irradiation light.

한편, 막 투과율 Tf란, 투명 기판 상에 반투광막을 형성하여 반투광 영역으로 하였을 때, 노광 조건에서의 해상 한계에 대해 충분히 큰 면적에서의 그 반투광 영역의 투과율로 할 수 있다. 반투광 영역에 반투광막을 형성하지 않고, 차광 패턴에서의 미세한 선폭의 스페이스를 반투광 영역으로서 기능시키는 경우에는, 그 반투광 영역의 그 스페이스의 「막 투과율」은, 투광부와 동등하게, 100%로 된다. 한편, 후에 설명하는 평가 방법에 따르면, 반투광 영역의 투과율은, 패턴의 선폭 등의 영향을 받으므로, 실제의 패턴에서의 반투광 영역의 노광광 투과율은, 실효 투과율 TA에 의해 정의하는 것이 유용하게 된다.On the other hand, the film transmittance T f can be defined as the transmittance of the semi-transmissive region in a sufficiently large area with respect to the resolution limit under the exposure conditions when a semi-transmissive membrane is formed on the transparent substrate to form a semi-transmissive region. When the semi-transmissive region is not formed in the semi-transmissive region and the space of the fine line width in the light-shielding pattern functions as a semi-transmissive region, the "film transmittance" of the space of the semi-transmissive region is equal to 100. It becomes%. On the other hand, according to the evaluation method described later, since the transmittance of the semi-transmissive region is influenced by the line width of the pattern, the exposure light transmittance of the semi-transmissive region in the actual pattern is defined by the effective transmittance T A. Become useful.

전술한 바와 같이, 다계조 포토마스크의 평가는, 실제의 노광ㆍ전사 프로세스를 거쳐서 얻어지는, 피전사체 상의 레지스트 패턴을 반영하여 행할 필요가 있고, 포토마스크의 완성도의 평가와 함께, 피가공층의 가공상 문제가 생기는지의 여부의 검사(평가)를 용이하면서 고정밀도로 행할 필요가 있다.As mentioned above, evaluation of a multi-gradation photomask needs to be performed reflecting the resist pattern on a to-be-transferred body obtained through an actual exposure / transfer process, and process of a to-be-processed layer with evaluation of the completeness of a photomask. It is necessary to perform inspection (evaluation) of whether a phase problem arises easily and with high precision.

본 발명자는, 이 점에 주목하고, 실제의 노광 조건에서 공간상 데이터를 얻어, 이 공간상 데이터에 대해 소정의 실효 투과율의 임계값을 결정하고, 이 임계값에서 공간상 데이터를 2치화하고, 이 2치화 공간상 데이터로 전사 패턴을 평가함으로써, 다계조 포토마스크가 피전사체 상에 형성하는 레지스트 패턴을 정확하게 반영한 화상 데이터로 다계조 포토마스크를 평가할 수 있는 것을 발견하였다.The present inventors pay attention to this point, obtain spatial data under actual exposure conditions, determine a threshold of a predetermined effective transmittance with respect to this spatial data, and binarize the spatial data at this threshold, By evaluating the transfer pattern with the binarized spatial image data, it was found that the multi-gradation photomask can be evaluated with image data accurately reflecting the resist pattern formed on the transfer object.

즉, 투명 기판 상에 형성된 적어도 차광막이 패터닝되어 있음으로써, 투광 영역, 차광 영역, 및 반투광 영역을 포함하는 전사 패턴을 구비하고, 평가 대상으로 하는 상기 전사 패턴에 대해, 노광 조건 하에서의 상기 전사 패턴의 공간상 데이터를 취득하고, 상기 공간상 데이터에 대해, 소정의 실효 투과율의 임계값을 결정하고, 상기 임계값을 이용하여, 상기 공간상 데이터를 2치화하고, 상기 2치화한 공간상 데이터를 이용하여, 상기 전사 패턴을 평가함으로써, 실제의 노광 조건 하에서, 다계조 포토마스크가 피전사체 상에 형성하는 레지스트 패턴을 정확하게 반영한 화상 데이터로 다계조 포토마스크를 평가한다.That is, at least the light shielding film formed on the transparent substrate is patterned, so that a transfer pattern including a light transmitting region, a light shielding region, and a semi-transmissive region is provided, and the transfer pattern under exposure conditions for the transfer pattern to be evaluated. Obtains spatial data of the spatial data, and determines a threshold value of a predetermined effective transmittance with respect to the spatial data, binarizes the spatial data by binarizing the binary data using the threshold value. By evaluating the transfer pattern, the multi-gradation photomask is evaluated by image data accurately reflecting a resist pattern formed on the transfer object under the actual exposure conditions.

본 발명의 실시 형태에 따른 평가 방법의 대상인 다계조 포토마스크는, 투명 기판 상에 형성된 적어도 차광막이 패터닝되어 있음으로써, 투광 영역, 차광 영역, 및 반투광 영역을 포함하는 전사 패턴을 구비한, 3계조 이상의 포토마스크를 말한다. 즉, 이 다계조 포토마스크에서는, 차광 영역, 투광 영역 외에 반투광 영역을 가짐으로써, 피전사체 상에 형성되는 레지스트 패턴에, 복수의 막 두께를 갖는 영역을 형성하고 있다. 차광 영역은 실질적으로 노광광을 차광하고, 투광 영역은 투명 기판이 노출되어 이루어질 수 있다. 반투광 영역은, 투광 영역보다 투과율이 상대적으로 작은 부분이며, 피전사체 상에 원하는 레지스트 잔막을 형성하는 영역이다. 이 반투광 영역은, 예를 들면, 투명 기판 상에 소정의 막 투과율을 가진 반투광막을 성막하여 형성할 수 있다. 반투광막의 막 투과율은, 투광 영역을 100%로 할 때, 10%∼70%, 보다 유용한 것으로서는 20%∼60%이다. 또한, 투명 기판 상에 형성된 차광막에, 노광기의 해상 한계 이하의 선폭의 패턴을 형성함으로써, 반투광 영역으로 하여도 된다. 또한, 평가 방법의 대상인 다계조 포토마스크는, 3개 이상의 레지스트 잔막값(레지스트 잔막값 제로 부분 외에)을 갖는 레지스트 패턴을 갖는 4계조 이상의 포토마스크이어도 된다. The multi-gradation photomask, which is the object of the evaluation method according to the embodiment of the present invention, is provided with a transfer pattern including a light-transmitting region, a light-shielding region, and a semi-transmissive region because at least the light-shielding film formed on the transparent substrate is patterned. A photomask of more than gradation. In other words, in the multi-gradation photomask, by having a semi-transmissive region in addition to the light shielding region and the light transmissive region, a region having a plurality of film thicknesses is formed in a resist pattern formed on the transfer object. The light blocking region may substantially shield exposure light, and the light transmitting region may be formed by exposing a transparent substrate. The semi-transmissive region is a portion where the transmittance is relatively smaller than that of the transmissive region, and is a region for forming a desired resist residual film on the transfer object. This translucent region can be formed by, for example, forming a translucent film having a predetermined film transmittance on a transparent substrate. When the transmissive region is 100%, the film transmittance of the semi-translucent membrane is 10% to 70%, more preferably 20% to 60%. Moreover, you may make it a semi-transmissive area | region by forming the pattern of the line width below the resolution limit of an exposure machine in the light shielding film formed on the transparent substrate. In addition, the multi-gradation photomask which is an object of the evaluation method may be a 4-gradation or higher photomask having a resist pattern having three or more resist residual film values (other than the resist residual film value zero portion).

투명 기판으로서는, 글래스 기판 등을 예로 들 수 있다. 또한, 노광광을 차광하는 차광막으로서는, 크롬막 등의 금속막, 실리콘막, 금속 산화막, 몰리브덴 실리사이드막과 같은 금속 실리사이드막 등을 예로 들 수 있다. 또한, 그 차광막은 표면에 반사 방지막을 갖는 것이 바람직하고, 그 반사 방지막의 재료로서는, 크롬의 산화물, 질화물, 탄화물, 불화물 등을 예로 들 수 있다. 노광광을 일부 투과시키는 반투광막으로서는, 크롬의 산화물, 질화물, 탄화물, 산화 질화물, 산화 질화탄화물, 또는, 금속 실리사이드 등을 이용할 수 있다. 특히, 산화 크롬막, 질화 크롬막, 몰리브덴 실리사이드막과 같은 금속 실리사이드막이나, 몰리브덴 실리사이드막의 산화물, 질화물, 산질화물, 탄화물 등이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 몰리브덴 실리사이드의 산화물, 질화물, 산질화물, 탄화물, 산화 질화 탄화물 등의 막을 이용할 수 있다.A glass substrate etc. are mentioned as a transparent substrate. Moreover, as a light shielding film which shields exposure light, metal silicide films, such as metal films, such as a chromium film, a silicon film, a metal oxide film, and a molybdenum silicide film, etc. are mentioned. In addition, the light shielding film preferably has an antireflection film on its surface, and examples of the material of the antireflection film include oxides, nitrides, carbides, and fluorides of chromium. As a semi-transmissive film which partially transmits the exposure light, an oxide of chromium, nitride, carbide, oxynitride, oxynitride carbide, metal silicide or the like can be used. In particular, metal silicide films such as chromium oxide films, chromium nitride films, and molybdenum silicide films, and oxides, nitrides, oxynitrides, carbides, and the like of the molybdenum silicide films are preferable. More preferably, a film of oxide, nitride, oxynitride, carbide, oxynitride carbide or the like of molybdenum silicide can be used.

다계조 포토마스크의 전사 패턴으로서는, 투명 기판 상에 반투광막 및 차광막을 형성하고, 각각에 소정의 패터닝을 실시함으로써 형성된 전사 패턴이나, 투명 기판 상에 차광막을 형성하고, 노광기 해상도 이하의 미세 패턴으로 패터닝하여 광의 회절 효과에 의해 중간조를 내는 전사 패턴 등을 들 수 있다.As a transfer pattern of a multi-gradation photomask, a transfer pattern formed by forming a semi-transmissive film and a light shielding film on a transparent substrate, and performing predetermined patterning on each of them, or forming a light shielding film on a transparent substrate, and having a fine pattern below the exposure machine resolution And a transfer pattern that is patterned to give an intermediate tone by diffraction effect of light.

본 발명의 실시 형태에 따른 다계조 포토마스크의 평가 방법에서는, 평가 대상으로 하는 전사 패턴에 대해서, 노광 조건 하에서의 전사 패턴의 공간상 데이터를 취득하고, 공간상 데이터에 대해, 소정의 실효 투과율의 임계값을 결정하고, 이 임계값을 이용하여, 공간상 데이터를 2치화하고, 2치화한 공간상 데이터를 이용하여, 전사 패턴을 평가한다.In the evaluation method of the multi-gradation photomask according to the embodiment of the present invention, spatial data of a transfer pattern under exposure conditions is acquired for a transfer pattern to be evaluated, and a threshold of a predetermined effective transmittance is given to the spatial data. A value is determined, and the threshold value is used to binarize the spatial data, and the transfer pattern is evaluated using the binarized spatial data.

이 평가 방법에서는, 평가 대상으로 하는 전사 패턴에 대해서, 노광 조건 하에서의 전사 패턴의 공간상 데이터를 취득한다. 즉, 공간상 데이터를 취득하는 경우에, 전사 패턴이 형성된 포토마스크에, 노광 조건 하에서의 노광광을 조사하고, 전사 패턴의 투과광을 촬상 수단에 의해 촬상한다. 여기서의 노광 조건은, 이 다계조 포토마스크를 이용할 때의 노광 조건으로 한다. 구체적으로는, 노광 조건은, 이 다계조 포토마스크를 이용할 때의 광학계의 NA(개구수), σ(코히어런시), 및 조사 파장을 이용한다. 또한, 여기서, 공간상이란, 전사 패턴을, 상기 노광 조건 하에서 노광한 경우에, 피전사체 상에 주어지는 상(광 강도 분포)을 의미한다. 예를 들면, 도 3의 (a)에 도시한 TFT의 전사 패턴(채널ㆍ랭스:5.0㎛, 막 투과율 40%)을 NA=0.08, σ=0.8, 노광광의 파장별의 강도비가 g선/h선/i선=1/1/1인 노광 조건에서 노광한 경우에, 얻어지는 공간상이 도 3의 (b)에 도시한 것이다. 또한, 도 3의 (a)에서, 참조 부호 21은 차광막이며, 참조 부호 22는 반투광막이다.In this evaluation method, spatial data of a transfer pattern under exposure conditions is acquired for the transfer pattern to be evaluated. That is, when acquiring spatial data, exposure light under exposure conditions is irradiated to the photomask on which the transfer pattern is formed, and the transmitted light of the transfer pattern is imaged by the imaging means. Exposure conditions here are exposure conditions at the time of using this multi-gradation photomask. Specifically, the exposure conditions use NA (number of apertures), sigma (coherency), and irradiation wavelength of the optical system when using this multi-gradation photomask. In addition, a space image means here the image (light intensity distribution) given on a to-be-transferred body, when a transfer pattern is exposed under the said exposure conditions. For example, as for the transfer pattern (channel length: 5.0 micrometers, film transmittance 40%) of TFT shown to Fig.3 (a), the intensity ratio by NA = 0.08, (sigma) = 0.8, and wavelength of exposure light is g line / h In the case of exposing under exposure conditions of line / i line = 1/1/1, the resulting spatial image is shown in Fig. 3B. In Fig. 3A, reference numeral 21 denotes a light shielding film and reference numeral 22 denotes a translucent film.

이 평가 방법에서는, 공간상 데이터에 대해, 소정의 실효 투과율의 임계값을 결정한다. 예를 들면, 도 1의 (a)에 도시한 바와 같은 전사 패턴, 즉, 2개의 차광막(21) 사이에 반투광막(22)이 형성된 전사 패턴에서, A-B간의 실효 투과율을 구하면 도 1의 (b)에 도시한 바와 같다. 이 공정에서의 실효 투과율의 임계값이란, 도 1의 (b)에 도시한 특성 곡선에 대한 임계값(TH1, TH2, TH3)이다. 임계값의 차는 포토마스크에 부여하는 노광량의 차이다.In this evaluation method, the threshold of predetermined effective transmittance is determined with respect to spatial data. For example, in the transfer pattern as shown in Fig. 1A, that is, the transfer pattern in which the semi-transmissive film 22 is formed between two light shielding films 21, the effective transmittance between ABs is obtained from As shown in b). The threshold value of the effective transmittance in this process is the threshold value TH1, TH2, TH3 with respect to the characteristic curve shown to Fig.1 (b). The difference in threshold is the difference in the exposure amount applied to the photomask.

임계값은, 전사 패턴을 평가할 때의 기준으로서 필요하므로, 그 결정된 방법이 중요하게 된다. 전술한 바와 같이, 실효 투과율 TA는, 실제로 이용하는 노광 조건 하에서, 마스크의, 예를 들면 반투광 영역이 노광광을 투과하는 투과율을 의미한다. 이 실효 투과율은, 전술한 바와 같이 선폭에 의해 변하고, 도 1의 (c)에 도시한 바와 같이, 실효 투과율의 임계값과 반투광 영역에 대응하는 부분의 선폭(CD(Critical Dimension))은 상관이 있다고 생각된다. 임계값이 크다고 하는 것은, 반투광 영역에 대응하는 부분의 선폭이 작다고 하는 것으로 된다. 이 실효 투과율의 임계값은, 포토마스크를 이용하여, 전사 패턴을 피전사체 상에 전사한 후의 목표 선폭에 기초하여 결정할 수 있다. 혹은, 임계값은, 포토마스크에 형성하는 전사 패턴의 선폭 설계값에 기초하여 결정할 수 있다.Since the threshold value is necessary as a criterion when evaluating the transfer pattern, the determined method becomes important. As described above, the effective transmittance T A means a transmittance through which, for example, a semi-transmissive region of the mask transmits the exposure light under the exposure conditions actually used. This effective transmittance varies with line width as described above, and as shown in Fig. 1C, the threshold of effective transmittance and the line width (CD (Critical Dimension)) of the portion corresponding to the semi-transmissive region are correlated. I think this is. The fact that the threshold value is large means that the line width of the portion corresponding to the translucent region is small. The threshold value of the effective transmittance can be determined based on the target line width after the transfer pattern is transferred onto the transfer object using a photomask. Alternatively, the threshold value can be determined based on the line width design value of the transfer pattern formed on the photomask.

예를 들면, 미리, 정상의 전사 패턴을 갖는 정상부에 대해, 노광 조건을 적용하였을 때의 공간상 데이터를 구해 둘 수 있다. 이 공간상 데이터를 참조하여, 상기 목표 선폭(예를 들면, 채널부로서 형성하고자 하는 반투광 영역의 목표 선폭)을 부여하는 실효 투과율을 구하고, 이것을 임계값으로 할 수 있다. 또는, 상기의, 정상부의 공간상을 참조하여, 포토마스크의 선폭 설계값(예를 들면, 채널 부분에 대응하는 반투광 영역의 설계 선폭)을 부여하는 실효 투과율을 구하고, 이를 임계값으로 하여도 된다.For example, the spatial data at the time of applying exposure conditions to the top part which has a normal transfer pattern can be calculated | required previously. With reference to the spatial data, an effective transmittance for giving the target line width (for example, the target line width of the semi-transmissive region to be formed as the channel portion) can be obtained and this can be set as the threshold value. Alternatively, the effective transmittance for giving the line width design value of the photomask (for example, the design line width of the semi-transmissive region corresponding to the channel portion) can be obtained by referring to the spatial image of the top portion, and set this as the threshold value. do.

그리고, 상기에서 결정된 실효 투과율의 임계값을 이용하여, 평가 대상으로 되는 전사 패턴의 공간상 데이터를 2치화하고, 2치화 공간상 데이터를 얻을 수 있다. 이 2치화한 공간상 데이터를 이용하여, 전사 패턴을 평가한다. 예를 들면, 이 2치화 공간상 데이터로부터, 선폭의 절대값, 백결함, 흑결함의 유무를 판단할 수 있다. 예를 들면, 평가 대상으로 하는 전사 패턴에서의 2치화한 공간상 데이터에 기초하여, 전사 패턴을 피전사체 상에 전사하였을 때의, 결함부의 선폭을 산출(선폭 산출 공정)하고, 여기서 산출한 선폭이, 소정 레인지를 초과하여 상위한 경우에 결함 수정 대상으로 하여도 된다. By using the threshold value of the effective transmittance determined above, the spatial data of the transfer pattern to be evaluated can be binarized to obtain the binary data of the binarization. The transfer pattern is evaluated using this binarized spatial data. For example, the absolute value of line width, white defect, and black defect can be judged from this binarized space data. For example, based on the binarized spatial data in the transfer pattern to be evaluated, the line width of the defective portion when the transfer pattern is transferred onto the transfer target is calculated (line width calculation step), and the line width calculated here. In the case where the difference exceeds the predetermined range, it may be a defect correction target.

전사 패턴의 평가에서는, 미리, 정상의 전사 패턴을 갖는 정상부에 대한 2치화한 공간상 데이터를 취득하고, 평가 대상의 2치화한 공간상 데이터와 비교하여도 된다. 그리고, 이 비교 결과에 기초하여, 결함인지의 여부의 기준을 이용하여, 마스크의 선폭 분포 등을 평가하고, 또한 경우에 따라서는 결함 수정의 필요 여부를 판정한다. 즉, 평가 대상으로 하는 전사 패턴에서의, 2치화한 공간상 데이터와, 정상부의 2치화한 공간상 데이터를 비교함으로써, 평가 대상으로 하는 전사 패턴 완성도를 판단할 수 있고, 또는 수정 필요 여부를 판정하는 것이 가능하게 된다. In the evaluation of the transfer pattern, the binarized spatial image data for the top portion having the normal transfer pattern may be acquired in advance and compared with the binarized spatial image data of the evaluation target. And based on this comparison result, the line width distribution of a mask etc. are evaluated using the criterion of whether it is a defect, and also determines whether the defect correction is necessary in some cases. That is, by comparing the binarized spatial image data of the transfer pattern to be evaluated and the binarized spatial data of the top part, the completeness of the transfer pattern to be evaluated can be judged, or the necessity of correction is determined. It becomes possible.

여기서, 결함인지의 여부의 기준으로서는, 예를 들면, 전술한 방법에 의해 흑결함부의 검사 화상을 생성하고, 차광 영역(도 1의 (a)의 차광막(21)) 사이에 끼워진 반투광 영역(도 1의 (a)의 반투광막(22))에서, 임계값 이하의 섬 형상 패턴이 검출된 경우에 그것을 수정 대상으로 하는 기준, 혹은, 상기 임계값을, 반투광 영역의 최대 실효 투과율 +2.0%로서 백결함부의 검사 화상을 생성하고, 반투광 영역에 빠짐 패턴이 검출된 경우에 그것을 수정 대상으로 하는 기준 등을 들 수 있다.Here, as a criterion of whether or not it is a defect, for example, the inspection image of the black defect part is generated by the method described above, and the semi-transmissive area (sandwiched between the light shielding regions 21 of FIG. 1A) ( In the semi-transmissive film 22 of FIG. 1A, when an island-like pattern below a threshold is detected, the reference which is to be corrected, or the threshold is defined as the maximum effective transmittance of the semi-transmissive region + As 2.0%, the inspection image of a white defect is produced | generated, and when a fall pattern is detected in a semi-transmissive area, the criteria etc. which make it a correction object are mentioned.

평가 대상으로 되는 전사 패턴은, 정상의 전사 패턴과 함께, 동일한 포토마스크에 포함되는 것일 수 있다. 예를 들면, TFT로 대표되는 바와 같은, 단위 패턴이 배열된 반복 패턴의 경우의 마스크 평가는, 동일한 포토마스크의 서로 다른 영역에 있는, 간단히 패턴끼리의 비교에 의해, 결함의 유무를 판단할 수 있어, 유용하다.The transfer pattern to be evaluated may be included in the same photomask together with the normal transfer pattern. For example, mask evaluation in the case of the repeating pattern in which the unit patterns are arranged, as represented by TFT, can determine the presence or absence of a defect by simply comparing the patterns in different regions of the same photomask. It is useful.

또한, 평가 대상으로 하는 전사 패턴은, 정상부와의 사이의 비교에 앞서서, 전사 패턴에서의 반투광부가 결함부를 포함하는 것이 파악된 것일 수 있다. 예를 들면, 마스크의 패턴 형상 결함 검사 장치에 의해, 다계조 포토마스크에 패턴 결함이 발견되었을 때, 그 포토마스크가 실제의 노광 조건 하에서, 피전사체 상에 형성하는 레지스트 패턴이, 문제를 발생시키는 것인지의 여부를, 전술한 평가 방법에 의해 미리 파악하는 것이 가능하다. 따라서, 실제의 노광 공정 전, 즉 마스크 평가의 단계에서 장악할 수 있는 이점이 있다.In the transfer pattern to be evaluated, it may be understood that the translucent portion in the transfer pattern includes the defect portion prior to comparison with the top portion. For example, when a pattern defect is found in a multi-gradation photomask by the pattern shape defect inspection apparatus of a mask, the resist pattern which the photomask forms on a to-be-transferred body under an actual exposure condition produces a problem. It can be grasped | ascertained previously by the evaluation method mentioned above whether it is. Therefore, there is an advantage that can be secured before the actual exposure process, that is, at the stage of mask evaluation.

종래는 마스크 패턴의 사양만에 의해 결함의 유무를 판단하는 것이 널리 행해지고 있었지만, 그 방법에 의해 결함 판정된 전사 패턴이 실제의 노광 조건 하에서는 문제가 생기지 않는 경우, 혹은 그 반대의 경우가 있는 것이, 본 발명자에 의해 발견되어 있다. 나아가서는, 통상의 패턴 형상 결함 검사에 의해 흑결함(잉여 결함)이라고 판정된 것이, 현실의 포토마스크의 사용에 의해서는, 백결함(결락 결함)으로서 작용하게 되는 경우가 있는 것도, 본 발명자들에 의해 발견되었다. 이것은, i선∼g선 등의 노광 파장 레인지와, 패턴 형상, 치수 등의 상승 작용에 의해 생기는 것으로 생각된다.Conventionally, it is widely used to determine the presence or absence of a defect only by the specification of a mask pattern, but the transfer pattern determined by the method does not cause a problem under actual exposure conditions, or vice versa. Discovered by the present inventors. Furthermore, the inventors of the present invention may determine that black defects (excess defects) are determined by normal pattern shape defect inspection to act as white defects (missing defects) by the use of an actual photomask. Was found by. This is considered to arise by the synergistic effect of exposure wavelength ranges, such as i line | wire-g line | wire, and a pattern shape and a dimension.

전술한 평가 방법을 포함하여 다계조 포토마스크를 제조하는 경우, 투명 기판 상에, 적어도 차광막을 형성하고, 상기 투명 기판상의 막의 패터닝을 행하여 전사 패턴을 형성하고, 형성된 전사 패턴을 상기 방법으로 평가한다. 그리고, 이 평가에서, 결함 수정이 필요하면, 결함 수정하고, 또한 마찬가지의 방법으로 평가를 행할 수 있다. 이와 같은 평가를 거쳐서 얻어진 다계조 포토마스크는, 다계조 포토마스크가 피전사체 상에 형성하는 레지스트 패턴을 정확하게 반영한 화상 데이터로 평가된 것이므로, 실제의 마스크 사용에서 문제가 없는 다계조 포토마스크이다. 특히, 이 평가 방법을 이용함으로써, 피전사체 상에 전사되었을 때의 전사 패턴의 면내의 선폭 분포를 0.15㎛ 이하로 하는 것이 가능한 고품질의 다계조 포토마스크를 제조하는 것이 가능하게 된다. When manufacturing a multi-gradation photomask including the above-mentioned evaluation method, at least a light shielding film is formed on a transparent substrate, the film | membrane on the said transparent substrate is patterned, a transfer pattern is formed, and the formed transfer pattern is evaluated by the said method. . In this evaluation, when defect correction is necessary, defect correction can be performed and evaluation can be performed in the same manner. Since the multi-gradation photomask obtained through such evaluation is evaluated with image data reflecting accurately the resist pattern formed on the transfer object, the multi-gradation photomask is a multi-gradation photomask without any problem in the actual mask use. In particular, by using this evaluation method, it becomes possible to manufacture a high quality multi-gradation photomask which can make the in-plane line width distribution of the transfer pattern when transferred onto a transfer object to be 0.15 µm or less.

구체적으로는, 전사 패턴의 평가에서는, 미리, 정상의 전사 패턴을 갖는 정상부에 대한 2치화한 공간상 데이터를 취득하고, 상기 평가 대상의 2치화한 공간상 데이터와 비교한다. 이와 같이 미리 정상의 전사 패턴을 갖는 정상부에 대한 2치화한 공간상 데이터를 취득해 두고, 이 공간상 데이터와 비교를 행하므로, 정확한 마스크 평가를 행하는 것이 가능하게 된다. 또한, 평가 대상으로 되는 전사 패턴은, 상기 정상의 전사 패턴과 함께, 동일한 포토마스크에 포함되는 것이 바람직하다.Specifically, in the evaluation of the transfer pattern, the binarized spatial image data for the top portion having the normal transfer pattern is previously obtained and compared with the binarized spatial image data of the evaluation target. Thus, since binarized spatial data of the normal part having a normal transfer pattern is acquired in advance and compared with this spatial data, accurate mask evaluation can be performed. In addition, it is preferable that the transfer pattern to be evaluated is included in the same photomask together with the normal transfer pattern.

면내의 선폭 분포가 0.15㎛ 이하란, 선폭 표준값에 대한 선폭 분포(선폭 최대값과 선폭 최소값의 차의 절대값)가 0.15㎛ 이하로 할 수 있다. 예를 들면, 그 포토마스크에서의, 전사 패턴의 선폭 설계값, 또는, 상기 전사 패턴을 피전사체(피가공체)에 전사하였을 때의 목표 선폭을 표준값으로 할 수 있다. 또는, 전사 패턴 내의 동일 패턴간에서, 그 선폭 분포가 0.15㎛ 이내로 할 수 있다.When the in-line line width distribution is 0.15 µm or less, the line width distribution (absolute value of the difference between the line width maximum value and the line width minimum value) with respect to the line width standard value can be 0.15 µm or less. For example, the line width design value of the transfer pattern in the photomask, or the target line width when the transfer pattern is transferred to the transfer target (workpiece) can be a standard value. Alternatively, the line width distribution can be within 0.15 µm between the same patterns in the transfer pattern.

이와 같이 하여 얻어진 다계조 포토마스크는, 피전사체 상에 전사 패턴을 전사할 수 있다. 이 다계조 포토마스크는, 다계조 포토마스크가 피전사체 상에 형성하는 레지스트 패턴을 정확하게 반영한 화상 데이터로 평가된 것이므로, 정확하게 피전사체 상에 전사 패턴을 전사할 수 있다.The multi-gradation photomask thus obtained can transfer the transfer pattern onto the transfer target. Since the multi-gradation photomask is evaluated with image data reflecting accurately the resist pattern formed on the transfer target, the transfer pattern can be accurately transferred onto the transfer target.

여기서, 전사 패턴을 공간상 데이터로 하기 위한 장치로서는, 예를 들면 도 2에 도시한 장치를 들 수 있다. 이 장치는, 광원(1)과, 광원(1)으로부터의 광을 포토마스크(3)에 조사하는 조사 광학계(2)와, 포토마스크(3)를 투과한 광을 결상시키는 대물 렌즈계(4)와, 대물 렌즈계(4)를 거쳐서 얻어진 상을 촬상하는 촬상 수단(5)으로 주로 구성되어 있다.Here, as an apparatus for making a transfer pattern into spatial data, the apparatus shown in FIG. 2 is mentioned, for example. This apparatus comprises a light source 1, an irradiation optical system 2 for irradiating light from the light source 1 to the photomask 3, and an objective lens system 4 for forming an image transmitted through the photomask 3. And the imaging means 5 for imaging an image obtained through the objective lens system 4.

광원(1)은, 소정 파장의 광속을 발하는 것이며, 예를 들면, 할로겐 램프, 메탈 할로겐 램프, UHP 램프(초고압 수은 램프) 등을 사용할 수 있다.The light source 1 emits a light beam having a predetermined wavelength, and for example, a halogen lamp, a metal halogen lamp, a UHP lamp (ultra high pressure mercury lamp), or the like can be used.

조사 광학계(2)는, 광원(1)으로부터의 광을 유도하여 포토마스크(3)에 광을 조사한다. 이 조사 광학계(2)는, 개구수(NA)를 가변으로 하기 위해, 조리개 기구(개구 조리개(7))를 구비하고 있다. 이 조사 광학계(2)는, 포토마스크(3)에서의 광의 조사 범위를 조정하기 위한 시야 조리개(6)를 구비하는 것이 바람직하다. 이 조사 광학계(2)를 거친 광은, 마스크 유지구(3a)에 의해 유지된 포토마스크(3)에 조사된다. 이 조사 광학계(2)는 케이스(13) 내에 배설된다.The irradiation optical system 2 guides the light from the light source 1 to irradiate the photomask 3 with light. This irradiation optical system 2 is provided with an aperture mechanism (opening aperture 7) in order to make the numerical aperture NA variable. It is preferable that this irradiation optical system 2 is provided with the visual field stop 6 for adjusting the irradiation range of the light in the photomask 3. The light passing through this irradiation optical system 2 is irradiated to the photomask 3 held by the mask holder 3a. This irradiation optical system 2 is disposed in the case 13.

포토마스크(3)는 마스크 유지구(3a)에 의해 유지된다. 이 마스크 유지구(3a)는, 포토마스크(3)의 주평면을 대략 연직으로 한 상태에서, 이 포토마스크(3)의 하단부 및 측연부 근방을 지지하고, 이 포토마스크(3)를 경사시켜 고정하여 유지하게 되어 있다. 이 마스크 유지구(3a)는, 포토마스크(3)로서, 대형(예를 들면, 주평면이 1220㎜×1400㎜, 두께 13㎜인 것), 또한, 다양한 크기의 포토마스크(3)를 유지할 수 있도록 되어 있다. 또한, 대략 연직이란, 도 2 중 θ로 나타내는 연직으로부터의 각도가 약 10도 이내를 의미한다. 포토마스크(3)에 조사된 광은, 이 포토마스크(3)를 투과하여, 대물 렌즈계(4)에 입사된다.The photomask 3 is held by the mask holder 3a. The mask holder 3a supports the lower end of the photomask 3 and the vicinity of the side edges of the photomask 3 while the main plane of the photomask 3 is substantially vertical, and tilts the photomask 3. It is fixed and kept. This mask holder 3a is a photomask 3 that holds a large (for example, 1220 mm x 1400 mm, 13 mm thick) main surface and a photomask 3 of various sizes. It is supposed to be. In addition, an approximately perpendicular means that the angle from the perpendicular | vertical represented by (theta) in FIG. 2 is within about 10 degrees. Light irradiated to the photomask 3 passes through the photomask 3 and enters the objective lens system 4.

대물 렌즈계(4)는, 예를 들면, 포토마스크(3)를 투과한 광이 입사되고, 이 광속에 무한원 보정을 가하여 평행광으로 하는 제1군(시뮬레이터 렌즈)(4a)과, 이 제1군을 거친 광속을 결상시키는 제2군(결상 렌즈)(4b)으로 구성된다. 시뮬레이터 렌즈(4a)는, 조리개 기구(개구 조리개(7))가 구비되어 있고, 개구수(NA)가 가변으로 되어 있다. 대물 렌즈계(4)를 거친 광속은, 촬상 수단(5)에 의해 수광된다. 이 대물 렌즈계(4)는 케이스(13) 내에 배설된다.The objective lens system 4 includes, for example, a first group (simulator lens) 4a which receives light passing through the photomask 3 and applies infinity correction to the light beam to be parallel light, and It consists of the 2nd group (imaging lens) 4b which forms the light beam which passed through 1 group. The simulator lens 4a is provided with an aperture mechanism (opening aperture 7), and the numerical aperture NA is variable. The light beam passing through the objective lens system 4 is received by the imaging means 5. This objective lens system 4 is disposed in the case 13.

이 촬상 수단(5)은, 포토마스크(3)의 상을 촬상한다. 이 촬상 수단(5)으로서는, 예를 들면, CCD 등의 촬상 소자를 이용할 수 있다.The imaging means 5 captures an image of the photomask 3. As this imaging means 5, imaging elements, such as CCD, can be used, for example.

이 장치에서는, 조사 광학계(2)의 개구수와 대물 렌즈계(4)의 개구수가 각각 가변으로 되어 있으므로, 조사 광학계(2)의 개구수의 대물 렌즈계(4)의 개구수에 대한 비, 즉, 시그마값(σ:코히어런시)을 가변할 수 있다. 상기 조건을 적절하게 선택함으로써, 노광 시의 광학 조건을 재현, 또는 근사할 수 있다.In this apparatus, since the numerical aperture of the irradiation optical system 2 and the numerical aperture of the objective lens system 4 are respectively variable, the ratio of the numerical aperture of the irradiation optical system 2 to the numerical aperture of the objective lens system 4, that is, The sigma value (σ: coherency) can be varied. By appropriately selecting the above conditions, the optical conditions at the time of exposure can be reproduced or approximated.

또한, 이 장치에서는, 촬상 수단(5)에 의해 얻어진 촬상 화상에 대한 화상 처리, 연산, 소정의 임계값과의 비교 및 표시 등을 행하는 연산 수단(11), 표시 수단(12)을 갖는 제어 수단(14) 및 케이스(13)의 위치를 바꾸는 이동 조작 수단(15)이 설치되어 있다. 이 때문에, 얻어진 촬상 화상, 또는, 이에 기초하여 얻어진 광 강도 분포를 이용하여, 제어 수단에 의해 소정의 연산을 행하고, 다른 노광광을 이용한 조건 하에서의 촬상 화상, 또는 광 강도 분포나 투과율을 구할 수 있다.Moreover, in this apparatus, the control means which has the calculation means 11 and the display means 12 which perform image processing, an operation, the comparison with a predetermined | prescribed threshold value, a display, etc. with respect to the picked-up image obtained by the imaging means 5 The movement operation means 15 which changes the position of 14 and the case 13 is provided. For this reason, a predetermined calculation is performed by a control means using the obtained captured image or the light intensity distribution obtained based on this, and the picked-up image under the conditions using other exposure light, or light intensity distribution and transmittance | permeability can be calculated | required. .

이와 같은 구성을 갖는 도 2에 도시한 장치는, NA와 σ값이 가변으로 되어 있고, 광원의 선원도 바꿀 수 있으므로, 다양한 노광기의 노광 조건을 재현할 수 있다.In the apparatus shown in Fig. 2 having such a configuration, the NA and sigma values are variable, and the source of the light source can also be changed, so that the exposure conditions of various exposure machines can be reproduced.

여기서, 전술한 평가 방법으로 결함 수정의 유무를 판정하는 경우에 대해서 구체적으로 설명한다.Here, the case where the presence or absence of defect correction is determined by the above-mentioned evaluation method is demonstrated concretely.

우선, 도 3의 (a)에 도시한 형상의, TFT 제조용 전사 패턴을 평가한다. 이 전사 패턴의 설계값은, 채널ㆍ랭스가 5.0㎛이며, 막 투과율이 40%인 반투광 영역을 포함하는 패턴이다. 이 전사 패턴을 도 2에 도시한 장치를 이용하여 노광, 촬상하고, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같은 공간상을 얻고, 이것을 기초로 공간상 데이터로 한다. 이 때의 노광 조건은, NA=0.08, σ=0.8, 노광광의 파장별 강도비 g선/h선/i선=1/1/1이다.First, the transfer pattern for TFT manufacture of the shape shown to Fig.3 (a) is evaluated. The design value of this transfer pattern is a pattern including a semi-transmissive region having a channel length of 5.0 µm and a film transmittance of 40%. This transfer pattern is exposed and imaged using the apparatus shown in FIG. 2 to obtain a spatial image as shown in FIG. The exposure conditions at this time are NA = 0.08, sigma = 0.8, and the intensity ratio g line / h line / i line = 1/1/1 for each wavelength of exposure light.

우선, 정상 패턴을 갖는 정상부에 대해서, 상기 노광 조건 하에서의 공간상을 얻는다. 이 공간상 데이터를 이용하여, 전사 후의 목표 선폭을 부여하는 실효 투과율을 구할 수 있고, 이것을 임계값으로서 결정한다. 예를 들면, 전사 후의 채널ㆍ랭스의 목표 선폭을 4.2㎛로 하면, 실효 투과율이 0.183이었으므로, 이것을 임계값으로 한다. 도 3의 (c)는 이 임계값을 적용한 2치화 공간상이다.First, a space image under the above exposure conditions is obtained for a top portion having a normal pattern. Using this spatial data, an effective transmittance for giving a target line width after transfer can be obtained, and this is determined as a threshold value. For example, if the target line width of the channel length after transfer is 4.2 占 퐉, the effective transmittance was 0.183, and this is set as the threshold value. Fig. 3C is a binarized space image on which this threshold value is applied.

이것을, 평가 대상으로 되는 전사 패턴의 공간상 데이터에 적용하면, 이 공간상 데이터를 2치화할 수 있다. 이것을 도 4의 (b)∼(i)에 도시한다. 혹은, 상기 정상 패턴의 공간상 데이터에서, 전사 후의 목표 선폭 대신에, 마스크의 선폭 설계값을 부여하는 실효 투과율을 구하고, 이것을 임계값으로 하여도 된다. 예를 들면, 선폭 설계값을 5.0㎛로 하면, 이 선폭을 부여하는 실효 투과율이 0.122이었다(도 3의 (d)). 따라서, 이 임계값을 이용하여, 평가 대상의 전사 패턴 공간상 데이터를 2치화할 수 있다. 도 5의 (b)∼(i)가, 그 2치화 공간상이다. 또한, 도 3의 (c), (d)에서의 Th는, 실효 투과율에서의 스레쉬홀드값(임계값)이다.If this is applied to the spatial data of the transfer pattern to be evaluated, this spatial data can be binarized. This is shown in Figs. 4B to 4I. Alternatively, in the spatial data of the normal pattern, an effective transmittance for giving a line width design value of a mask may be obtained instead of the target line width after transfer, and this may be set as a threshold value. For example, when the line width design value was 5.0 μm, the effective transmittance for giving this line width was 0.122 (FIG. 3 (d)). Therefore, using this threshold value, the data on the transfer pattern space of the evaluation target can be binarized. FIG.5 (b)-(i) is the binarization space image. In addition, Th in FIG.3 (c), (d) is a threshold value (threshold value) in effective transmittance | permeability.

상기한 바와 같이, 정상부에 대한 2치화한 공간상 데이터(도 4의 (a), 도 5의 (a))와, 평가 대상의 2치화한 공간상 데이터(도 4의 (b)∼(i), 도 5의 (b)∼(i))를 비교함으로써, 흑결함, 백결함 모두 수정의 필요 여부를 판정하는 것이 가능하게 된다. As described above, the binarized spatial image data (Fig. 4 (a), Fig. 5 (a)) for the top portion and the binarized spatial image data (Fig. 4 (b) to (i) ) And (b) to (i)) of FIG. 5, it is possible to determine whether black defects or white defects are necessary for correction.

본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 적절하게 변경하여 실시할 수 있다. 예를 들면, 상기 실시 형태에서의 재질, 패턴 구성, 부재의 개수, 사이즈, 처리 수순 등은 일례이며, 다양하게 변경하여 실시하는 것이 가능하다.
This invention is not limited to the said embodiment, It can change suitably and can implement. For example, the material, the pattern structure, the number of members, the size, the processing procedure, and the like in the above embodiments are examples, and various modifications can be made.

Claims (16)

투명 기판 상에 형성된 적어도 차광막이 패터닝되어 있는 것에 의해, 투광 영역, 차광 영역, 및 반투광 영역을 포함하는 전사 패턴을 구비하며, 피전사체 상에, 조사 광량에 따라서 레지스트 잔막값이 상이한 부분을 가진 레지스트 패턴을 형성하기 위한 다계조 포토마스크의 평가 방법으로서,
평가 대상으로 하는 상기 전사 패턴에 대해, 노광 조건 하에서의 상기 전사 패턴의 공간상 데이터를 취득하는 공정과,
상기 전사 패턴의 상기 반투광 영역을 피전사체 상에 전송했을 때의 목표 선폭, 또는 상기 전사 패턴의 반투광 영역의 설계 선폭 중 하나에 기초하여, 임계값을 구하기 위한 선폭을 결정하는 공정과,
상기 결정한 선폭에 대응하는, 실효 투과율의 임계값을, 상기 공간상 데이터에 기초하여 구하는 공정과,
상기 임계값을 이용하여, 상기 공간상 데이터를 2치화하고, 상기 2치화한 공간상 데이터를 이용하여, 상기 전사 패턴을 평가하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 평가 방법.
At least the light shielding film formed on the transparent substrate is patterned to provide a transfer pattern including a light transmitting region, a light blocking region, and a semi-transmissive region, and on the transfer object, a portion having a resist residual film value different in accordance with the amount of irradiation light. As an evaluation method of a multi-gradation photomask for forming a resist pattern,
A step of acquiring spatial data of the transfer pattern under exposure conditions with respect to the transfer pattern to be evaluated;
Determining a line width for obtaining a threshold value based on one of a target line width when the semi-transmissive region of the transfer pattern is transferred onto the transfer target, or a design line width of the semi-transmissive region of the transfer pattern;
Obtaining a threshold value of an effective transmittance corresponding to the determined line width based on the spatial data;
And binarizing the spatial data by using the threshold value, and evaluating the transfer pattern using the binarized spatial data.
제1항에 있어서,
상기 임계값은, 미리 정상의 전사 패턴을 갖는 정상부에 대한 공간상 데이터를 취득하고, 상기 정상부의 공간상 데이터를 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 평가 방법.
The method of claim 1,
The threshold value is obtained by acquiring spatial data of a normal part having a normal transfer pattern in advance and determined using the spatial image data of the normal part.
제1항에 있어서,
상기 임계값은, 상기 다계조 포토마스크를 이용하여, 상기 전사 패턴의 상기 반투광 영역을 피전사체 상에 전사한 후의 목표 선폭에 기초하여 결정된 임계값인 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 평가 방법.
The method of claim 1,
The threshold value is a threshold value determined based on a target line width after transferring the translucent region of the transfer pattern onto a transfer object using the multi-gradation photomask. .
제1항에 있어서,
상기 임계값은, 상기 다계조 포토마스크에 형성하는 상기 전사 패턴의 상기 반투광 영역의 설계 선폭에 기초하여 결정된 임계값인 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 평가 방법.
The method of claim 1,
And said threshold value is a threshold value determined based on a design line width of said translucent region of said transfer pattern formed on said multi-gradation photomask.
삭제delete 제2항에 있어서,
상기 평가 대상으로 되는 전사 패턴은, 상기 정상의 전사 패턴과 함께, 동일한 포토마스크에 포함되는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 평가 방법.
The method of claim 2,
The transfer pattern to be evaluated is included in the same photomask together with the normal transfer pattern.
제1항에 있어서,
상기 평가 대상으로 하는 전사 패턴은, 상기 전사 패턴에서의 반투광부가 결함부를 포함하는 것이 파악된 것인 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 평가 방법.
The method of claim 1,
The evaluation pattern of the multi-gradation photomask of the said transfer pattern made into the said evaluation object grasped that the translucent part in the said transfer pattern contains a defect part.
삭제delete 제7항에 있어서,
상기 평가 대상으로 하는 전사 패턴에서의 2치화한 공간상 데이터에 기초하여, 상기 전사 패턴을 피전사체 상에 전사하였을 때의, 상기 결함부의 선폭을 산출하는 선폭 산출 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 평가 방법.
The method of claim 7, wherein
And a line width calculating step of calculating the line width of the defective portion when the transfer pattern is transferred onto the transfer target based on the binarized spatial image data of the transfer pattern to be evaluated. Evaluation method of gradation photomask.
제9항에 있어서,
상기 산출한 선폭이, 정상의 전사 패턴을 갖는 정상부의 2치화한 공간상 데이터에 기초하여 얻어지는 선폭에 대해, 소정 레인지를 초과하여 상위한 경우에, 결함 수정 대상으로 하는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 평가 방법.
10. The method of claim 9,
When the calculated line width differs by more than a predetermined range from the line width obtained based on the binarized spatial image data of the top portion having the normal transfer pattern, the multi-tone photo characterized by the above-mentioned. Evaluation method of the mask.
제1항에 있어서,
상기 반투광 영역은, 상기 투명 기판 상에 형성된 상기 차광막에, 노광기의 해상 한계 이하의 미세 패턴이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 평가 방법.
The method of claim 1,
The said semi-transmissive area | region is the evaluation method of the multi-gradation photomask characterized by the fine pattern below the resolution limit of an exposure machine formed in the said light shielding film formed on the said transparent substrate.
제1항에 있어서,
상기 반투광 영역은, 상기 투명 기판 상에, 노광광의 일부를 투과하는 반투광막이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 평가 방법.
The method of claim 1,
The semi-transmissive region is a method for evaluating a multi-gradation photomask, wherein a semi-transmissive film is formed on the transparent substrate to transmit part of the exposure light.
제1항에 있어서,
상기 공간상 데이터를 취득하는 공정은, 상기 전사 패턴이 형성된 상기 포토 마스크에, 상기 노광 조건 하에서의 노광광을 조사하고, 상기 전사 패턴의 투과광을 촬상 수단에 의해 촬상하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 평가 방법.
The method of claim 1,
The step of acquiring the spatial data includes irradiating exposure light under the exposure conditions to the photomask on which the transfer pattern is formed, and imaging the transmitted light of the transfer pattern by an imaging unit. Evaluation method of gradation photomask.
투명 기판 상에 형성된, 적어도 차광막이 패터닝되어 있는 것에 의해, 투광 영역, 차광 영역, 및 반투광 영역을 포함하는 전사 패턴을 구비한 다계조 포토마스크의 제조 방법으로서, 상기 패터닝을 행하여 상기 전사 패턴을 형성하는 패턴 형성 공정과, 형성된 상기 전사 패턴을 평가하는 평가 공정을 포함하고, 상기 평가 공정은, 제1항 내지 제4항, 제6항, 제7항, 및 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항의 평가 방법에 의한 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 제조 방법.A method for producing a multi-gradation photomask having a transfer pattern including a light transmitting region, a light blocking region, and a semi-transmissive region by forming at least a light shielding film formed on a transparent substrate, wherein the patterning is performed to form the transfer pattern. The pattern forming process to form, and the evaluation process of evaluating the formed said transfer pattern are included, The said evaluation process is in any one of Claims 1-4, 6, 7 and 9-13. The manufacturing method of the multi-gradation photomask characterized by the evaluation method in any one of Claims. 제14항에 있어서,
상기 평가 방법에 의해, 피전사체 상에 전사되었을 때의 상기 전사 패턴의 면내의 선폭 분포가 0.15㎛ 이하로 되는 상기 포토마스크를 제조하는 것을 특징으로 하는 다계조 포토마스크의 제조 방법.
15. The method of claim 14,
The method for producing a multi-gradation photomask, wherein the photomask has an in-line line width distribution of 0.15 µm or less in the plane of the transfer pattern when transferred onto the transfer target by the evaluation method.
제14항의 다계조 포토마스크의 제조 방법에 의한 포토마스크를 이용하여, 피전사체 상에 상기 전사 패턴을 전사하는 것을 특징으로 하는 패턴 전사 방법.
The pattern transfer method, wherein the transfer pattern is transferred onto a transfer object using the photomask according to the method for manufacturing a multi-gradation photomask according to claim 14.
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