KR102207847B1

KR102207847B1 - Method of correcting photomask, method of manufacturing photomask, photomask, and method of manufacturing display device

Info

Publication number: KR102207847B1
Application number: KR1020180105886A
Authority: KR
Inventors: 마사유끼 미요시; 다까시 이찌노세
Original assignee: 호야 가부시키가이샤
Priority date: 2017-09-12
Filing date: 2018-09-05
Publication date: 2021-01-26
Also published as: TWI710649B; JP2019053288A; TW202030346A; TW202104622A; KR20190029451A; KR20210010611A; CN109491193B; TWI691608B; CN114660887A; JP7100543B2; CN109491193A; TW201920717A; KR102246718B1; TWI742885B

Abstract

전사용 패턴에 발생한 결함을 안정된 조건에서, 효율적으로 수정하고, 해당 전사용 패턴의 전사성을 회복하는, 포토마스크의 수정 방법 및 그것에 의한 수정 포토마스크를 제공한다. 투명 기판 위에 형성된 전사용 패턴을 구비하는 포토마스크의 수정 방법을 제공한다. 전사용 패턴은, 투광부를 포함하는 직경 W1(㎛)의 주 패턴과, 주 패턴의 근방에 배치된, 노광 장치에 의해 해상되지 않는 폭 d(㎛)를 갖는 보조 패턴과, 주 패턴과 보조 패턴을 제외한 영역을 구성하는, 차광부를 포함한다. 차광부는, 투명 기판 위에 적어도 차광막이 형성되어 이루어진다. 보조 패턴은, 노광광의 대표 파장의 광에 대한 투과율 T(％)를 가짐과 함께, 주 패턴의 주위를, 차광부를 개재하여 둘러싼다. 보조 패턴에 백색 결함이 발생하고, 해당 백색 결함이, 보조 패턴의 면적의 1/8 이하일 때, 백색 결함 부분에, 차광성의 보충막을 형성한다.Provided are a photomask correction method for efficiently correcting defects generated in a transfer pattern under stable conditions and recovering the transferability of the transfer pattern, and a corrected photomask by the method. A method of modifying a photomask having a transfer pattern formed on a transparent substrate is provided. The transfer pattern includes a main pattern having a diameter W1 (µm) including a light transmitting part, an auxiliary pattern having a width d (µm) that is not resolved by the exposure apparatus, arranged in the vicinity of the main pattern, and the main pattern and the auxiliary pattern. It includes a light-shielding portion constituting an area except for. The light-shielding portion is formed by forming at least a light-shielding film on a transparent substrate. The auxiliary pattern has a transmittance T (%) with respect to the light of the representative wavelength of the exposure light, and surrounds the main pattern through the light shielding portion. When a white defect occurs in the auxiliary pattern and the white defect is equal to or less than 1/8 of the area of the auxiliary pattern, a light-shielding supplemental film is formed on the white defect portion.

Description

A photomask correction method, a photomask manufacturing method, a photomask and a display device manufacturing method

본 발명은, 액정 디스플레이나 유기 EL 디스플레이로 대표되는, 표시 장치의 제조에 유리하게 사용되는 포토마스크의 수정(리페어) 방법 및 그것에 의해 얻어지는 포토마스크, 포토마스크의 제조 방법, 및 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for modifying (repairing) a photomask advantageously used in manufacturing a display device, typified by a liquid crystal display or an organic EL display, and a photomask obtained thereby, a method for manufacturing a photomask, and a method for manufacturing a display device. It is about.

특허문헌 1에는, 투명 기판 위에 성막된, 반투광막 및 저투광막을 각각 패터닝함으로써 형성된 전사용 패턴을 구비하는 포토마스크이며, 상기 반투광막은, i선 내지 g선의 파장 범위에 있는 대표 파장의 광을 대략 180도 시프트함과 함께 상기 대표 파장의 광에 대한 투과율 T(％)를 갖고, 상기 저투광막은, 상기 대표 파장의 광에 대해서, 상기 반투광막의 투과율 T(％)보다 낮은 투과율 T2(％)를 갖고, 상기 전사용 패턴은, 상기 투명 기판이 노출되는 투광부를 포함하는 직경 W1(㎛)의 주 패턴과, 상기 주 패턴의 근방에 배치되고, 상기 투명 기판 위에 상기 반투광막이 형성된 반투광부를 포함하는 폭 d(㎛)의 보조 패턴과, 상기 전사용 패턴 중 상기 주 패턴 및 상기 보조 패턴이 형성되는 영역 이외의 영역에 배치되고, 상기 투명 기판 위에 적어도 상기 저투광막이 형성된 저투광부를 갖는 포토마스크가 기재되어 있다.In Patent Document 1, a photomask having a transfer pattern formed by patterning a semi-transmissive film and a low-transmissive film formed on a transparent substrate, respectively, wherein the semi-transmissive film is a light having a representative wavelength in a wavelength range of i-line to g-line. While shifting by approximately 180 degrees, the low-transmissive film has a transmittance T2 (%) lower than the transmittance T (%) of the semi-transmissive film for light of the representative wavelength. %), wherein the transfer pattern includes a main pattern having a diameter W1 (µm) including a translucent portion to which the transparent substrate is exposed, and a semi-transmissive film disposed on the transparent substrate and disposed in the vicinity of the main pattern. An auxiliary pattern having a width d (µm) including a light transmitting part, and a low light transmitting part disposed in an area other than the area in which the main pattern and the auxiliary pattern are formed among the transfer patterns, and having at least the low light transmitting film formed on the transparent substrate The photomask to have is described.

일본 특허공개 제2016-024264호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2016-024264

현재, 액정 표시 장치나 EL 표시 장치 등을 포함하는 표시 장치에 있어서는, 보다 밝고, 또한 전력 절약이면서, 고정밀, 고속 표시, 광시야각과 같은 표시 성능의 향상이 요망되고 있다.At present, in a display device including a liquid crystal display device, an EL display device, or the like, it is desired to improve display performance such as brighter, more power-saving, high-precision, high-speed display, and wide viewing angle.

예를 들어, 상기 표시 장치에 사용되는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT)로 말하자면, TFT를 구성하는 복수의 패턴 중, 층간 절연막에 형성된 콘택트 홀이, 확실하게 상층과 하층의 패턴을 접속시키는 작용을 지니지 않으면 올바른 동작이 보증되지 않는다. 그 한편, 예를 들어 액정 표시 장치의 개구율을 최대한 크게 하여, 밝고, 전력 절약의 표시 장치로 하기 위해서는, 콘택트 홀의 직경이 충분히 작은 것이 요구되는 등, 표시 장치의 고밀도화의 요구에 수반하여, 홀 패턴의 직경도 미세화(예를 들어 3㎛ 미만)가 요망되고 있다. 예를 들어, 직경이 0.8㎛ 이상 2.5㎛ 이하인 홀 패턴, 또한 직경이 2.0㎛ 이하인 홀 패턴이 필요해지고, 구체적으로는 0.8 내지 1.8㎛의 직경을 갖는 패턴의 형성도 과제로 된다.For example, speaking of a thin film transistor (TFT) used in the display device, a contact hole formed in the interlayer insulating film among a plurality of patterns constituting the TFT acts to reliably connect the upper layer and the lower layer pattern. If not, correct operation is not guaranteed. On the other hand, for example, in order to maximize the aperture ratio of the liquid crystal display to obtain a bright, power-saving display device, the diameter of the contact hole is required to be sufficiently small. It is also desired to have a smaller diameter (for example, less than 3 μm). For example, a hole pattern having a diameter of 0.8 µm or more and 2.5 µm or less and a hole pattern having a diameter of 2.0 µm or less are required. Specifically, formation of a pattern having a diameter of 0.8 to 1.8 µm is also a problem.

그런데, 표시 장치에 비하여, 집적도가 높고, 패턴의 미세화가 현저하게 진행된 반도체 장치(LSI) 제조용 포토마스크의 분야에서는, 높은 해상성을 얻기 위해서, 노광 장치에는 높은 개구수 NA(예를 들어 0.2 초과)의 광학계를 적용하고, 노광광의 단파장화가 권장된 경위가 있다. 그 결과, 이 분야에서는, KrF나 ArF의 엑시머 레이저(각각, 248㎚, 193㎚의 단일 파장)가 다용되도록 되었다.However, in the field of photomasks for semiconductor device (LSI) manufacturing, in which the degree of integration is higher than that of display devices, and the pattern has been remarkably refined, in order to obtain high resolution, exposure devices have a high numerical aperture NA (for example, more than 0.2). ), and a shorter wavelength of exposure light is recommended. As a result, in this field, excimer lasers of KrF and ArF (single wavelengths of 248 nm and 193 nm, respectively) have become widely used.

그 한편, 표시 장치 제조용 리소그래피 분야에서는, 해상성 향상을 위해 상기와 같은 방법이 적용되는 것은, 일반적이지는 않았다. 예를 들어 이 분야에서 사용되는 노광 장치가 갖는 광학계의 NA(개구수)는, 0.08 내지 0.15 정도이다. 또한, 노광 광원도 i선, h선, 또는 g선이 다용되고, 주로 이들을 포함한 브로드 파장광원을 사용함으로써, 대면적(예를 들어, 한 변이 300 내지 2000mm인 사각형)을 조사하기 위한 광량을 얻어, 생산 효율이나 비용을 중시하는 경향이 강하다.On the other hand, in the field of lithography for manufacturing a display device, it was not common for the above method to be applied to improve resolution. For example, the number of apertures (NA) of the optical system of the exposure apparatus used in this field is about 0.08 to 0.15. In addition, i-line, h-line, or g-line is widely used as an exposure light source, and by mainly using a broad wavelength light source including them, the amount of light for irradiating a large area (e.g., a square with a side of 300 to 2000 mm) is obtained. , There is a strong tendency to value production efficiency or cost.

그런데, 표시 장치의 제조에 있어서도, 상기와 같이 패턴의 미세화 요청이 높아져 있다. 여기서, 반도체 장치 제조용 기술을, 표시 장치의 제조에 그대로 적용하는 데에는, 몇 가지 문제가 있다. 예를 들어, 높은 NA(개구수)를 갖는 고해상도의 노광 장치로의 전환에는, 큰 설비 투자가 필요해져서, 표시 장치의 가격과의 정합성이 얻어지지 않는다. 또한, 노광 파장의 변경(ArF 엑시머 레이저와 같은 단파장을, 단일 파장으로 사용함)에 대해서는, 대면적을 갖는 표시 장치에 적용하면, 생산 효율이 저하되는 외에, 역시 상당한 설비 투자를 필요로 하는 점에서 적합하지 않다. 즉, 종래에 없는 패턴의 미세화를 추구하는 한편, 기존의 장점인 비용이나 효율을 상실할 수는 없다는 점이, 표시 장치 제조용 포토마스크의 문제점으로 되어 있다.By the way, also in manufacture of a display device, as mentioned above, the request for miniaturization of a pattern is increasing. Here, there are several problems in applying the technology for manufacturing a semiconductor device as it is to manufacturing a display device. For example, switching to a high-resolution exposure apparatus having a high NA (number of apertures) requires a large investment in equipment, so that a match with the price of the display apparatus cannot be obtained. In addition, for changing the exposure wavelength (a short wavelength such as an ArF excimer laser is used as a single wavelength), when applied to a display device having a large area, production efficiency is lowered, and a considerable facility investment is also required. Inappropriate. That is, while pursuing miniaturization of patterns that have not been found in the prior art, the fact that the existing advantages such as cost and efficiency cannot be lost, is a problem of a photomask for manufacturing a display device.

한편, 특허문헌 1에는, 투광부를 포함하는 주 패턴과, 그 근방에 배치된, 위상 시프트부를 포함하는 보조 패턴과, 그들 이외의 영역에 형성된 저투광부를 갖는 포토마스크가 기재되어 있다. 이 포토마스크는, 주 패턴과 보조 패턴의 양쪽을 투과하는 노광광의 상호 간섭을 제어하여, 투과광의 공간 상(像)을 대폭 개선할 수 있다. 그리고, 이 포토마스크는, 표시 패널 기판 등의 피전사체 위에, 안정적으로 미세한 고립 홀 패턴을 형성할 때 등에 유리하게 사용할 수 있다.On the other hand, Patent Document 1 describes a photomask having a main pattern including a light-transmitting portion, an auxiliary pattern including a phase shift portion disposed in the vicinity thereof, and a low-light-transmitting portion formed in regions other than those. This photomask can significantly improve the spatial image of transmitted light by controlling mutual interference of exposure light transmitted through both the main pattern and the auxiliary pattern. In addition, this photomask can be advantageously used for stably forming a fine isolated hole pattern on an object to be transferred, such as a display panel substrate.

특허문헌 1에 기재와 같이, 주 패턴에 대해서, 피전사체 위에 직접 해상(解像)되지 않는, 적절한 설계의 보조 패턴을 배치하는 것은, 주 패턴의 전사성을 향상시킬 때 유효하다. 단, 보조 패턴은, 정교하고 치밀하게 설계된 미세 패턴이며, 그 위치에 결함이 발생한 경우의 대처가 과제로 된다.As described in Patent Literature 1, it is effective in improving the transferability of the main pattern to arrange the auxiliary pattern of an appropriate design, which is not directly resolved on the object to be transferred, with respect to the main pattern. However, the auxiliary pattern is a fine pattern that has been elaborately and precisely designed, and it becomes a problem to deal with a case where a defect occurs at the position.

일반적으로, 포토마스크의 제조 과정에 있어서, 패턴 결함의 발생을 제로로 하는 것은 극히 곤란하다. 예를 들어, 불필요한 막의 잔류나, 이물(파티클)의 혼입 등에 의한 잉여 결함(흑색 결함이라고도 함), 또는 필요한 막의 결락에 의한 결락 결함(백색 결함이라고도 함)의 발생은, 현실적으로는 피할 수 없다. 이러한 경우를 상정하여, 이들 결함을 검사에 의해 검출하고, 수정 장치에 의해, 결함을 수정(리페어)하는 공정이 설치된다. 수정의 방법은, 백색 결함에 대해서는, 수정막을 퇴적시키고, 흑색 결함에 대해서는, 잉여 부분을 에너지선의 조사에 의해 제거하고, 필요에 따라 수정막을 퇴적시키는 것이 일반적이다. 주로, FIB(Focused Ion Beam) 장치, 또는 레이저 CVD(Chemical Vapor Deposition) 장치에 의해, 백색 결함, 및 흑색 결함을 수정하는 것이 가능하다.In general, in the process of manufacturing a photomask, it is extremely difficult to zero the occurrence of pattern defects. For example, the occurrence of unnecessary film residuals, excess defects (also referred to as black defects) due to the incorporation of foreign substances (particles), or occurrence of missing defects (also referred to as white defects) due to missing required films cannot be avoided in reality. Assuming such a case, a step of detecting these defects by inspection and correcting (repairing) the defects by means of a correction device is provided. As for the method of correction, it is common to deposit a crystal film for white defects, remove excess portions by irradiation of energy rays for black defects, and deposit a crystal film as necessary. Mainly, it is possible to correct a white defect and a black defect by a FIB (Focused Ion Beam) device, or a laser CVD (Chemical Vapor Deposition) device.

예를 들어 레이저 CVD 장치에 있어서, 포토마스크에 발생한 결함에 대해서, 수정막의 형성을 행하는 경우를 예로서 설명한다. 우선, 검사 장치에 의해 결함을 검출하고, 수정막의 형성을 행하는 대상 부분을 결정한다. 수정막을 형성하는 대상은, 포토마스크가 갖는 전사용 패턴의, 차광막이나 반투광막(이하, 각각 정상적인 차광막, 정상적인 반투광막이라고도 함)에 발생한 백색 결함, 혹은 흑색 결함을 제거함으로써 형성된 백색 결함 등이다. 이 수정 대상 부분에 대해서, 레이저 CVD법에 의해, 국소적인 수정막(CVD막이라고도 함)을 형성한다.For example, in a laser CVD apparatus, a case in which a correction film is formed for a defect generated in a photomask will be described as an example. First, a defect is detected by an inspection device, and a target portion on which a correction film is formed is determined. The object for forming the crystal film is a white defect formed by removing a black defect or a white defect generated in a light-shielding film or a semi-transmissive film (hereinafter referred to as a normal light-shielding film and a normal semi-transmissive film, respectively) of the transfer pattern of the photomask. to be. A local correction film (also referred to as a CVD film) is formed on the portion to be corrected by the laser CVD method.

이때, 포토마스크 표면에는, 수정막의 원료가 되는 원료 가스를 공급하여, 원료 가스 분위기를 형성한다. 수정막의 원료로서는, 금속 카르보닐이 바람직하게 사용된다. 구체적으로는, 크롬카르보닐(Cr(CO)₆), 몰리브덴카르보닐(Mo(CO)₆), 텅스텐카르보닐(W(CO)₆) 등이 예시된다. 포토마스크의 수정막으로서는, 내약성이 높은 크롬카르보닐이 바람직하게 사용된다.At this time, a raw material gas serving as a raw material for the crystal film is supplied to the surface of the photomask to form a raw material gas atmosphere. As a raw material for the crystal film, metal carbonyl is preferably used. Specifically, chromium carbonyl (Cr(CO) ₆ ), molybdenum carbonyl (Mo(CO) ₆ ), tungsten carbonyl (W(CO) ₆ ), etc. are illustrated. As the correction film of the photomask, chromiumcarbonyl having high resistance to chemicals is preferably used.

수정막의 원료에 크롬카르보닐을 사용한 경우에는, 예를 들어 크롬헥사카르보닐(Cr(CO)₆)을 가열해서 승화시키고, 이것을 캐리어 가스(Ar 가스 등)와 함께 포토마스크의 수정 대상 부분으로 유도한다. 이 원료 가스 분위기 중에 레이저광을 조사하여, 레이저의 열/빛 에너지 반응에 의해, 원료 가스가 분해되고, 수정 대상 부분에 생성물이 퇴적되기 때문에, 크롬을 주재료로 하는 수정막이 형성된다.When chromium carbonyl is used as the raw material for the crystal film, for example, chromium hexacarbonyl (Cr(CO) ₆ ) is heated to sublimate, and it is guided to the part to be modified of the photomask together with a carrier gas (Ar gas, etc.). do. A laser beam is irradiated into the atmosphere of the source gas, the source gas is decomposed by the heat/light energy reaction of the laser, and the product is deposited on the portion to be corrected, thereby forming a crystal film containing chromium as a main material.

그런데, 본 발명자들의 검토에 의하면, 상기 방법을 이용하였다고 해도, 패턴의 형상이나 치수, 혹은 그 기능 종류에 따라서는, 상기와 같은 수정을 일률적으로 행할 수 없다는 과제가 발생하였다.By the way, according to the investigation of the present inventors, even if the above method was used, a problem has arisen that the above correction cannot be uniformly performed depending on the shape and size of the pattern, or the kind of its function.

예를 들어, 차광막에 발생한 결함에 CVD막을 형성하는 경우에는, 충분한 차광성을 갖는 수정막(이하, 보충막이라고도 함)을 형성한다. 한편, 적절한 재료를 사용한 CVD막은, 그 막 두께의 조정에 의해, 어떤 범위에서 원하는 광투과율을 얻을 수도 있다. 그러나, 미세한 치수로, 정확한 위치에, 원하는 투과율(즉 원하는 막 두께)로 균일한 수정막을 퇴적시키는 것은 결코 용이하지 않다. 또한, 반투광막에 발생한 결함을 수정하는 경우, 소정의 광투과율로 하기 위한 막 두께의 수정막을 형성했을 때, 동시에, 원하는 위상 특성(노광광에 포함되는 파장에 대한 위상 시프트량)을 얻는 것은 더욱 어렵다. 그러므로, 위상 시프트부를 갖는 포토마스크의 수정에는 곤란이 따른다.For example, when a CVD film is formed on a defect generated in the light-shielding film, a crystal film (hereinafter, also referred to as a supplemental film) having sufficient light-shielding property is formed. On the other hand, a CVD film made of an appropriate material can also obtain a desired light transmittance within a certain range by adjusting its film thickness. However, it is by no means easy to deposit a uniform crystal film with a desired transmittance (i.e., a desired film thickness) in a fine dimension, in an exact location. In addition, in the case of correcting defects occurring in the semi-transmissive film, when a correction film having a film thickness for obtaining a predetermined light transmittance is formed, at the same time, obtaining a desired phase characteristic (amount of phase shift with respect to a wavelength included in the exposure light) is More difficult. Therefore, it is difficult to correct a photomask having a phase shift portion.

즉, 위상 시프트부를 갖는 포토마스크, 혹은 세밀한(예를 들어 해상 한계 이하의 치수를 갖는) 패턴을 갖는 포토마스크에 대한 수정은, 난도가 높기 때문에 생산 효율을 내리는 원인이 되기 쉽고, 또한 수정의 과정에서, 치수나 광학 물성이 목표값과는 상이한, 새로운 결함이 발생해버리는 경우도 드물지 않다.In other words, modification of a photomask having a phase shift unit or a photomask having a detailed (for example, a dimension less than the resolution limit) pattern is highly difficult, so it is easy to cause a decrease in production efficiency, and the process of modification In this case, it is not uncommon for new defects in which dimensions and optical properties differ from target values to occur.

이러한 상황하에, 상기 특허문헌 1에 기재된 포토마스크에 예시되는 세밀한 패턴에 결함이 발생한 경우이더라도, 적절한 결함 수정을 실시하는 방법을 알아내기 위해, 본 발명자들은 예의 검토하였다.Under such circumstances, even when a defect occurs in the fine pattern illustrated in the photomask described in Patent Document 1, the present inventors have carefully studied in order to find out a method of performing appropriate defect correction.

그래서 본 발명은, 전사용 패턴에 발생한 결함을, 안정된 조건에서, 효율적으로 수정하고, 결함에 의해 손상된 해당 전사용 패턴의 광학 기능을 회복하여, 전사 성능을 양호하게 하는, 포토마스크의 수정 방법 및 그것에 의한 수정 포토마스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention provides a photomask correction method for efficiently correcting defects occurring in a transfer pattern under stable conditions, recovering the optical function of the transfer pattern damaged by the defect, and improving transfer performance, and It is an object of the present invention to provide a modified photomask.

(제1 양태)(First aspect)

본 발명의 제1 양태는,The first aspect of the present invention,

투명 기판 위에 형성된 전사용 패턴을 구비하는 포토마스크의 수정 방법이며,It is a method of modifying a photomask having a transfer pattern formed on a transparent substrate,

상기 전사용 패턴은,The transcription pattern,

투광부를 포함하는 직경 W1(㎛)의 주 패턴과,A main pattern having a diameter W1 (㎛) including a light transmitting part,

상기 주 패턴의 근방에 배치된, 노광 장치에 의해 해상되지 않는 폭 d(㎛)를 갖는 보조 패턴과,An auxiliary pattern disposed in the vicinity of the main pattern and having a width d (µm) that is not resolved by the exposure apparatus,

상기 주 패턴과 상기 보조 패턴을 제외한 영역을 구성하는, 차광부를 포함하고,And a light blocking portion constituting an area excluding the main pattern and the auxiliary pattern,

상기 차광부는, 상기 투명 기판 위에 적어도 차광막이 형성되어 이루어지고,The light shielding part is formed by forming at least a light shielding film on the transparent substrate,

상기 보조 패턴은, 노광광의 대표 파장의 광에 대한 투과율 T(％)를 가짐과 함께 상기 주 패턴의 주위를, 상기 차광부를 개재하여 둘러싸고,The auxiliary pattern has a transmittance T (%) for light of a representative wavelength of exposure light, and surrounds the main pattern through the light shielding portion,

상기 보조 패턴의 투과광은, 상기 주 패턴의 투과광에 대해서, 상기 대표 파장의 광에 대한 위상차가 대략 180도이며,The transmitted light of the auxiliary pattern has a phase difference of about 180 degrees with respect to the light of the representative wavelength with respect to the transmitted light of the main pattern,

상기 보조 패턴에 백색 결함이 발생했을 때, 상기 백색 결함 부분에, 상기 차광막과 상이한 재료로 이루어지는 차광성의 보충막을 형성하는, 보충막 수정을 행하는 것을 특징으로 하는, 포토마스크의 수정 방법이다.A photomask correction method characterized in that when a white defect occurs in the auxiliary pattern, a supplemental film correction is performed in which a light-shielding supplemental film made of a material different from the light-shielding film is formed on the white defect portion.

(제2 양태)(Second aspect)

본 발명의 제2 양태는,The second aspect of the present invention,

상기 백색 결함이, 상기 보조 패턴의 면적의 1/8 이하인, 상기 제1 양태에 기재된 포토마스크의 수정 방법이다.The white defect is a method for correcting a photomask according to the first aspect, wherein the area of the auxiliary pattern is 1/8 or less.

(제3 양태)(3rd aspect)

본 발명의 제3 양태는,The third aspect of the present invention,

상기 보충막 수정은, 상기 백색 결함이 발생함으로써 저하된, 상기 전사용 패턴의 광학 성능을, 적어도 일부 회복시키는 것을 특징으로 하는, 상기 제1 또는 제2 양태에 기재된 포토마스크의 수정 방법이다.The supplemental film correction is a method for correcting a photomask according to the first or second aspect, characterized in that at least a part of the optical performance of the transfer pattern, which has been degraded by the occurrence of the white defect, is restored.

(제4 양태)(4th aspect)

본 발명의 제4 양태는,The fourth aspect of the present invention,

상기 광학 성능은, 상기 전사용 패턴의 투과광이 피전사체 위에 형성하는 광 강도 분포에 있어서의, 피크 높이, 초점 심도, 및 노광 여유도 중 어느 것을 포함하는 것을 특징으로 하는, 상기 제3 양태에 기재된 포토마스크의 수정 방법이다.The optical performance described in the third aspect, characterized in that it includes any of a peak height, a depth of focus, and an exposure margin in a light intensity distribution formed by the transmitted light of the transfer pattern on an object to be transferred. This is how to modify the photomask.

(제5 양태)(Fifth aspect)

본 발명의 제5 양태는,The fifth aspect of the present invention,

상기 보조 패턴은, 상기 투명 기판 위에, 상기 대표 파장의 광에 대한 투과율 T(％)를 가짐과 함께, 상기 대표 파장의 광을 대략 180도 시프트하는 위상 특성을 갖는 반투광막이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는, 상기 제1 또는 제2 양태에 기재된 포토마스크의 수정 방법이다.The auxiliary pattern is characterized in that a semi-transmissive film having a transmittance T (%) for light of the representative wavelength and having a phase characteristic of shifting the light of the representative wavelength by approximately 180 degrees is formed on the transparent substrate. It is a method of correcting a photomask according to the first or second aspect.

(제6 양태)(6th aspect)

본 발명의 제6 양태는,The sixth aspect of the present invention,

상기 전사용 패턴은,The transcription pattern,

상기 보조 패턴은, 노광광의 대표 파장의 광에 대한 투과율 T(％)를 가짐과 함께, 상기 주 패턴의 주위를, 상기 차광부를 개재하여 둘러싸고,The auxiliary pattern has a transmittance T (%) for light of a representative wavelength of the exposure light, and surrounds the main pattern through the light shielding portion,

상기 보조 패턴에, 흑색 결함이 발생했을 때, 상기 주 패턴의 폭을 확장하는, 확장 수정을 행하는 것을 특징으로 하는, 포토마스크의 수정 방법이다.It is a photomask correction method, characterized in that when a black defect occurs in the auxiliary pattern, expansion correction is performed to expand the width of the main pattern.

(제7 양태)(7th aspect)

본 발명의 제7 양태는,The seventh aspect of the present invention,

상기 확장 수정은, 상기 흑색 결함이 발생함으로써 저하된, 상기 전사용 패턴의 광학 성능을, 적어도 일부 회복시키는 것을 특징으로 하는, 상기 제6 양태에 기재된 포토마스크의 수정 방법이다.The extended correction is a method for correcting a photomask according to the sixth aspect, characterized in that at least a part of the optical performance of the transfer pattern, which has been degraded by the occurrence of the black defect, is restored.

(제8 양태)(8th aspect)

본 발명의 제8 양태는,The eighth aspect of the present invention,

상기 광학 성능은, 상기 전사용 패턴의 투과광이 피전사체 위에 형성하는 광 강도 분포의, 피크 높이, 초점 심도, 및 노광 여유도 중 어느 것을 포함하는 것을 특징으로 하는, 상기 제7 양태에 기재된 포토마스크의 수정 방법이다.The photomask according to the seventh aspect, wherein the optical performance includes any of a peak height, a depth of focus, and an exposure margin of a light intensity distribution formed by the transmitted light of the transfer pattern on an object to be transferred. Is how to fix it.

(제9 양태)(9th aspect)

본 발명의 제9 양태는,The ninth aspect of the present invention,

상기 흑색 결함은, 상기 보조 패턴의 면적의 1/8을 초과하는 것을 특징으로 하는, 상기 제6 내지 제8 양태 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 수정 방법이다.The black defect is a method for correcting a photomask according to any one of the sixth to eighth aspects, characterized in that it exceeds 1/8 of the area of the auxiliary pattern.

(제10 양태)(10th aspect)

본 발명의 제10 양태는,The tenth aspect of the present invention,

상기 보조 패턴은, 상기 투명 기판 위에, 상기 대표 파장의 광에 대한 투과율 T(％)를 가짐과 함께, 상기 대표 파장의 광을 대략 180도 시프트하는 위상 특성을 갖는 반투광막이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는, 상기 제6 내지 제8 양태 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 수정 방법이다.The auxiliary pattern is characterized in that a semi-transmissive film having a transmittance T (%) for light of the representative wavelength and having a phase characteristic of shifting the light of the representative wavelength by approximately 180 degrees is formed on the transparent substrate. It is a method of correcting a photomask according to any one of the sixth to eighth aspects.

(제11 양태)(Eleventh aspect)

본 발명의 제11 양태는,The eleventh aspect of the present invention,

상기 흑색 결함은, 상기 보조 패턴에 발생한 백색 결함 부분에, 차광성의 보충막을 형성함으로써 발생하는 흑색 결함인 것을 특징으로 하는, 상기 제6 내지 제8 양태 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 수정 방법이다.The black defect is a photomask correction method according to any one of the sixth to eighth aspects, characterized in that the black defect is a black defect generated by forming a light-shielding supplementary film on a white defect portion generated in the auxiliary pattern. .

(제12 양태)(12th aspect)

본 발명의 제12 양태는,The twelfth aspect of the present invention,

상기 확장 수정에 의해 증가하는 주 패턴의 면적은, 상기 흑색 결함에 의해 상실된 보조 패턴의 면적 S1의 5％ 이하인 것을 특징으로 하는, 상기 제6 내지 제8 양태 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 수정 방법이다.The photomask correction method according to any one of the sixth to eighth aspects, characterized in that the area of the main pattern increased by the expansion correction is 5% or less of the area S1 of the auxiliary pattern lost due to the black defect. to be.

(제13 양태)(13th aspect)

본 발명의 제13 양태는,The thirteenth aspect of the present invention,

상기 확장 수정은, 정사각형의 주 패턴의 4변 중 적어도 하나의 변을, 차광부측으로 후퇴시켜 행하는 것을 특징으로 하는, 상기 제6 내지 제8 양태 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 수정 방법이다.The expanded correction is a method for correcting a photomask according to any one of the sixth to eighth aspects, wherein at least one of the four sides of the square main pattern is retracted toward the light-shielding portion.

(제14 양태)(14th aspect)

본 발명의 제14 양태는,The fourteenth aspect of the present invention,

상기 확장 수정은, 차광막의 에지를 레이저 재핑 또는 이온빔 에칭에 의해 제거하여 행해지는 것을 특징으로 하는, 상기 제6 내지 제8 양태 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 수정 방법이다.The extended correction is a method for correcting a photomask according to any one of the sixth to eighth aspects, characterized in that the edge of the light-shielding film is removed by laser zapping or ion beam etching.

(제15 양태)(15th aspect)

본 발명의 제15 양태는,The fifteenth aspect of the present invention,

상기 보조 패턴은, 상기 주 패턴의 근방에 배치되고, 상기 보조 패턴을 투과하는 광에 의해, 상기 주 패턴을 투과하는 상기 노광광이 피전사체 위에 형성하는 광 강도 분포를 변화시킴으로써, 초점 심도를 증가시키는 것을 특징으로 하는, 상기 제1, 제2, 제6, 제7, 및 제8 양태 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 수정 방법이다.The auxiliary pattern is disposed in the vicinity of the main pattern, and the depth of focus is increased by changing a light intensity distribution formed by the exposure light passing through the main pattern on a transfer object by light passing through the auxiliary pattern. It is a method of correcting a photomask according to any one of the first, second, sixth, seventh, and eighth aspects, characterized in that it is made.

(제16 양태)(16th aspect)

본 발명의 제16 양태는,The sixteenth aspect of the present invention,

상기 전사용 패턴은, 하기의 식 (1)을 만족하는 것을 특징으로 하는, 상기 제1, 제2, 제6, 제7, 및 제8 양태 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 수정 방법이다. The transfer pattern is a method of correcting a photomask according to any one of the first, second, sixth, seventh, and eighth aspects, characterized in that it satisfies the following formula (1).

0.8≤W1≤4.0 …(1)0.8≤W1≤4.0... (One)

(제17 양태)(17th aspect)

본 발명의 제17 양태는,The seventeenth aspect of the present invention,

상기 전사용 패턴은, 하기의 식 (2)를 만족하는 것을 특징으로 하는, 상기 1, 2, 6, 7, 및 8 중 어느 하나의 양태에 기재된 포토마스크의 수정 방법이다.The transfer pattern is a method for correcting a photomask according to any one of the above 1, 2, 6, 7, and 8, characterized in that it satisfies the following formula (2).

0.5≤√(T/100)×d≤1.5 …(2)0.5≤√(T/100)×d≤1.5... (2)

(제18 양태)(18th aspect)

본 발명의 제18 양태는,The eighteenth aspect of the present invention,

상기 전사용 패턴은, 상기 주 패턴의 중심과, 상기 보조 패턴의 폭 방향의 중심과의 거리를 P(㎛)로 할 때, 하기의 식 (3)을 만족하는 것을 특징으로 하는, 상기 제1, 제2, 제6, 제7, 및 제8 양태 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 수정 방법이다.When the distance between the center of the main pattern and the center in the width direction of the auxiliary pattern is P (㎛), the transfer pattern satisfies the following equation (3), wherein the first , 2nd, 6th, 7th, and 8th aspect is the correction method of the photomask in any one of.

1.0<P≤5.0 …(3)1.0<P≤5.0... (3)

(제19 양태)(19th aspect)

본 발명의 제19 양태는,The nineteenth aspect of the present invention,

상기 보조 패턴의 형상은, 상기 주 패턴의 무게 중심을 중심으로 하는 다각형 띠인 것을 특징으로 하는, 상기 제1, 제2, 제6, 제7, 및 제8 양태 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 수정 방법이다.Modification of the photomask according to any one of the first, second, sixth, seventh, and eighth aspects, characterized in that the shape of the auxiliary pattern is a polygonal band centered on the center of gravity of the main pattern That's the way.

(제20 양태)(20th aspect)

본 발명의 제20 양태는,The twentieth aspect of the present invention,

상기 전사용 패턴은, 피전사체 위에 홀 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는, 상기 제1, 제2, 제6, 제7, 및 제8 양태 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 수정 방법이다.The transfer pattern is a method for correcting a photomask according to any one of the first, second, sixth, seventh, and eighth aspects, characterized in that a hole pattern is formed on the object to be transferred.

(제21 양태)(21st aspect)

본 발명의 제21 양태는,The twenty-first aspect of the present invention,

상기 홀 패턴은, 고립 홀 패턴인 것을 특징으로 하는, 상기 제20 양태에 기재된 포토마스크의 수정 방법이다.The hole pattern is an isolated hole pattern, and is the photomask correction method according to the twentieth aspect.

(제22 양태)(22th aspect)

본 발명의 제22 양태는,The 22nd aspect of the present invention,

투명 기판 위에 전사용 패턴이 형성된 포토마스크이며,It is a photomask with a transfer pattern formed on a transparent substrate,

상기 전사용 패턴은,The transcription pattern,

투광부를 포함하는, 직경 W1(㎛)의 주 패턴과,A main pattern having a diameter W1 (㎛) including a light transmitting part,

상기 보조 패턴은, 상기 주 패턴의 주위를, 상기 차광부를 개재하여 둘러싸는 다각형 띠의 영역 내에 배치되며, 또한, 상기 투명 기판 위에, 노광광의 대표 파장의 광을, 대략 180도 위상 시프트하는 위상 특성을 가짐과 함께, 상기 대표 파장의 광에 대한 투과율 T(％)를 갖는 반투광막이 형성되어 이루어지는 위상 시프트부를 포함하고,The auxiliary pattern is disposed in a region of a polygonal band surrounding the main pattern through the light blocking portion, and a phase characteristic of phase shifting light of a representative wavelength of exposure light by approximately 180 degrees on the transparent substrate And a phase shift unit formed by forming a semi-transmissive film having a transmittance T (%) for light of the representative wavelength, and

상기 다각형 띠의 영역 내에, 상기 차광막과는 상이한 재료로 이루어지는 차광성의 보충막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 포토마스크이다.A photomask characterized in that a light-shielding supplemental film made of a material different from the light-shielding film is formed in the polygonal band region.

(제23 양태)(23rd aspect)

본 발명의 제23 양태는,The twenty-third aspect of the present invention,

상기 보충막의 형성은, 상기 다각형 띠의 면적의 1/8 이하인 것을 특징으로 하는, 상기 제22 양태에 기재된 포토마스크이다.The formation of the supplementary film is the photomask according to the 22nd aspect, characterized in that it is 1/8 or less of the area of the polygonal band.

(제24 양태)(24th aspect)

본 발명의 제24 양태는,The twenty-fourth aspect of the present invention,

상기 다각형 띠에 있어서, 상기 보충막은, 레이저 CVD막인 것을 특징으로 하는, 상기 제22 또는 제23 양태에 기재된 포토마스크이다.In the polygonal band, the supplemental film is a photomask according to the 22nd or 23rd aspect, wherein the supplementary film is a laser CVD film.

(제25 양태)(25th aspect)

본 발명의 제25 양태는,The twenty-fifth aspect of the present invention,

상기 전사용 패턴은,The transcription pattern,

상기 다각형 띠의 영역 내에, 상기 차광막, 또는 상기 차광막과 상이한 재료로 이루어지는 차광성의 보충막이 형성되고,In the region of the polygonal band, the light-shielding film or a light-shielding supplemental film made of a material different from the light-shielding film is formed,

상기 주 패턴의 주연의 적어도 일부에, 상기 차광막을 소정 폭 제거한 레이저 재핑 단면 또는 이온빔 에칭 단면을 갖는 것을 특징으로 하는, 포토마스크이다.It is a photomask, characterized in that it has a laser zapping end surface or an ion beam etched end surface from which the light shielding film has been removed by a predetermined width on at least a part of the periphery of the main pattern.

(제26 양태)(26th aspect)

본 발명의 제26 양태는,The twenty-sixth aspect of the present invention,

상기 주 패턴은, 직사각형이며, 그 4변 중 적어도 한 변에, 상기 레이저 재핑 단면 또는 이온빔 에칭 단면을 갖는 것을 특징으로 하는, 상기 제25 양태에 기재된 포토마스크이다.The main pattern is a rectangle, and the photomask according to the twenty-fifth aspect is characterized by having the laser zapping end face or the ion beam etching end face on at least one of the four sides.

(제27 양태)(27th aspect)

본 발명의 제27 양태는,The twenty-seventh aspect of the present invention,

상기 주 패턴은, 정사각형이며, 그 4변 중 적어도 2변에, 상기 레이저 재핑 단면 또는 이온빔 에칭 단면을 갖는 것을 특징으로 하는, 상기 제25 양태에 기재된 포토마스크이다.The main pattern is a square shape, and the photomask according to the twenty-fifth aspect is characterized in that at least two of the four sides have the laser zapping end face or the ion beam etching end face.

(제28 양태)(28th aspect)

본 발명의 제28 양태는,The twenty-eighth aspect of the present invention,

상기 보조 패턴은, 상기 주 패턴의 근방에 배치되고, 상기 보조 패턴을 투과하는 광에 의해, 상기 주 패턴을 투과하는 상기 노광광이 피전사체 위에 형성하는 광 강도 분포를 변화시킴으로써, 초점 심도를 증가시키는 것을 특징으로 하는, 상기 제22, 제23, 및 제25 양태 중 어느 하나에 기재된 포토마스크이다.The auxiliary pattern is disposed in the vicinity of the main pattern, and the depth of focus is increased by changing a light intensity distribution formed by the exposure light passing through the main pattern on a transfer object by light passing through the auxiliary pattern. It is the photomask in any one of said 22nd, 23rd, and 25th aspect characterized by making it let.

(제29 양태)(29th aspect)

본 발명의 제29 양태는,The 29th aspect of the present invention,

상기 전사용 패턴은, 하기의 식 (1)을 만족하는 것을 특징으로 하는, 상기 제22, 제23, 및 제25 양태 중 어느 하나에 기재된 포토마스크이다.The said transfer pattern is a photomask in any one of said 22nd, 23rd, and 25th aspect, characterized by satisfy|filling the following formula (1).

0.8≤W1≤4.0 …(1) 0.8≤W1≤4.0... (One)

(제30 양태)(30th aspect)

본 발명의 제30 양태는,The thirtieth aspect of the present invention,

상기 전사용 패턴은, 하기의 식 (2)를 만족하는 것을 특징으로 하는, 상기 제22, 제23, 및 제25 양태 중 어느 하나에 기재된 포토마스크이다.The said transfer pattern is a photomask in any one of said 22nd, 23rd, and 25th aspect, characterized by satisfy|filling the following formula (2).

0.5≤√(T/100)×d≤1.5 …(2)0.5≤√(T/100)×d≤1.5... (2)

(제31 양태)(The 31st aspect)

본 발명의 제31 양태는,The 31st aspect of the present invention,

상기 전사용 패턴은, 상기 주 패턴의 중심과, 상기 보조 패턴의 폭 방향의 중심과의 거리를 P(㎛)로 할 때, 하기의 식 (3)을 만족하는 것을 특징으로 하는, 상기 제22, 제23, 및 제25 양태 중 어느 하나에 기재된 포토마스크이다.When the distance between the center of the main pattern and the center in the width direction of the auxiliary pattern is P(㎛), the transfer pattern satisfies the following equation (3), , The photomask according to any one of the 23rd and 25th aspects.

1.0<P≤5.0 …(3)1.0<P≤5.0... (3)

(제32 양태)(The 32nd aspect)

본 발명의 제32 양태는,The 32nd aspect of the present invention,

상기 전사용 패턴은, 표시 장치 제조용 패턴인 것을 특징으로 하는, 상기 제22, 제23, 및 제25 양태 중 어느 하나에 기재된 포토마스크이다.The transfer pattern is a photomask according to any one of the 22nd, 23rd, and 25th aspects, characterized in that it is a pattern for manufacturing a display device.

(제33 양태)(33rd aspect)

본 발명의 제33 양태는,The 33rd aspect of the present invention,

상기 제1, 제2, 제6, 제7 및 제8 양태 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 수정 방법을 포함하는, 포토마스크의 제조 방법이다.It is a manufacturing method of a photomask including the photomask correction method in any one of said 1st, 2nd, 6th, 7th, and 8th aspects.

(제34 양태)(34th aspect)

본 발명의 제34 양태는,The 34th aspect of the present invention,

상기 제1, 제2, 제6, 제7 및 제8 양태 중 어느 하나에 기재된 포토마스크를 사용하고, i선, h선, g선 중 적어도 하나를 포함하는 노광광을 상기 전사용 패턴에 조사하여, 피전사체 위에 패턴 전사를 행하는 것을 포함하는, 표시 장치의 제조 방법이다.Using the photomask according to any one of the first, second, sixth, seventh, and eighth aspects, exposure light including at least one of i-line, h-line, and g-line is irradiated to the transfer pattern Thus, it is a method of manufacturing a display device, which includes performing pattern transfer on an object to be transferred.

(제35 양태)(The 35th aspect)

본 발명의 제35 양태는,The thirty-fifth aspect of the present invention,

상기 제22, 제23 및 제25 양태 중 어느 하나에 기재된 포토마스크를 사용하고, i선, h선, g선 중 적어도 하나를 포함하는 노광광을 상기 전사용 패턴에 조사하여, 피전사체 위에 패턴 전사를 행하는 것을 포함하는, 표시 장치의 제조 방법이다.Using the photomask according to any one of the 22nd, 23rd, and 25th aspects, by irradiating the transfer pattern with exposure light including at least one of i-line, h-line, and g-line, a pattern on the transfer object It is a method of manufacturing a display device including performing transfer.

본 발명에 따르면, 주 패턴과 보조 패턴을 갖는 세밀한 전사용 패턴에 발생한 결함에 대하여, 해당 전사용 패턴에 의한 광학 성능을 회복하기 위해서, 효율적으로 수정을 행할 수 있다.According to the present invention, a defect generated in a fine transfer pattern having a main pattern and an auxiliary pattern can be efficiently corrected in order to recover the optical performance of the transfer pattern.

도 1a는, 본 발명의 수정 방법을 적용하는 일 형태로서의 포토마스크(참고예 1)이며 주 패턴과, 주 패턴의 근방에 배치된 보조 패턴을 포함하는 전사용 패턴을 갖는 포토마스크(포토마스크 Ⅰ)의 평면 모식도이다.
도 1b는, 도 1a의 A-A 위치의 단면 모식도이다.
도 1c는, 반투광막을 형성하지 않고, 투명 기판에 파임을 형성한 보조 패턴을 갖는, 변형예의 포토마스크 경우에 있어서의, 도 1a의 A-A 위치의 단면 모식도이다.
도 1d는, 참고예 2의 포토마스크 패턴을 나타내는 평면 모식도이다.
도 1e는, 참고예 1 및 2에 따른 각 전사용 패턴의 성능 평가를 나타내는 도면이다.
도 2의 (a)는, 포토마스크 Ⅰ의 평면 모식도이며, 도 2의 (b)는, 도 2의 (a)에 있어서의 일점쇄선 부분에 있어서, 저스트 포커싱 시, 및 25㎛ 및 50㎛ 디포커싱했을 때의, 광 강도 분포 곡선이다.
도 3의 (a)는, 포토마스크 Ⅰ이 갖는 팔각형 띠의 보조 패턴의 일부에 백색 결함이 발생한 경우를 나타내는 평면 모식도이며, 도 3의 (b)는, 도 3의 (a)에 있어서의 일점쇄선 부분에 있어서, 저스트 포커싱 시, 및 25㎛ 및 50㎛ 디포커싱했을 때의, 광 강도 분포 곡선이다. 도 3의 (c)는, 포토마스크 Ⅰ이 갖는 팔각형 띠의 보조 패턴의 일부에 흑색 결함이 발생한 경우를 나타내는 평면 모식도이며, 도 3의 (d)는, 도 3의 (c)에 있어서의 일점쇄선 부분에 있어서, 저스트 포커싱 시, 및 25㎛ 및 50㎛ 디포커싱했을 때의, 광 강도 분포 곡선이다.
도 4는, 포토마스크 Ⅰ이 갖는 팔각형 띠의 보조 패턴을 중심각 구분 A 내지 H로 균등하게 구분한 모습을 나타내는 평면 모식도이다.
도 5의 (a)는, 참고예 1, 참고예 2의 패턴과 함께, 본 발명의 실시예 1의 전사 성능(DOF, EL)을 시뮬레이션에 의해 산출한 결과이다. 도 5의 (b)는 참고예 1의 정상적인 포토마스크 Ⅰ의 평면 모식도, 도 5의 (c)는 참고예 2의 바이너리 마스크의 평면 모식도, 도 5의 (d)는 결함이 발생한 보조 패턴의 1 구분이 차광부가 되어버린 경우를 상정한 실시예 1의 평면 모식도이다.
도 6의 (a)는, 포토마스크 Ⅰ의 보조 패턴에 백색 결함이 발생한 부분을 나타내는 평면 모식도이며, 도 6의 (b)는, 이 백색 결함에, 차광성의 보충막을 형성하는 수정을 행하는 모습을 나타내는 평면 모식도이다.
도 7은, 포토마스크의 보조 패턴의 2구분(중심각 구분 2/8)에 흑색 결함이 발생한 예를 나타내는 평면 모식도이며, 도 7의 (a)(양 사이드, 실시예 2 내지 4)는, 주 패턴의 무게 중심 위치를 변경하지 않고, 파선이 나타내는 원래의 주 패턴의 윤곽에 대해서, 주 패턴의 서로 대향하는 2변을, 동일한 치수씩 차광부측으로 후퇴시켜, 주 패턴의 사이즈를 확장한 모습을 나타내는 평면 모식도이며, 도 7의 (b)(4변, 실시예 5 내지 7)는, 주 패턴의 무게 중심 위치를 변경하지 않고, 파선이 나타내는 원래의 주 패턴의 윤곽에 대해서, 주 패턴의 4변을, 동일한 치수씩 차광부측으로 후퇴시켜, 주 패턴의 사이즈를 확장한 모습을 나타내는 평면 모식도이며, 도 7의 (c)(무게 중심 이동, 실시예 8 내지 10)는, 파선이 나타내는 원래의 주 패턴의 윤곽에 대해서, 주 패턴의 한 변을, 차광부측으로 후퇴시켜, 주 패턴의 사이즈를 확장한 모습을 나타내는 평면 모식도이다.
도 8은, 도 7의 (a) 내지 (c)에 도시한 바와 같이 수정을 실시한 포토마스크 Ⅰ에 대하여, DOF, EL을 시뮬레이션에 의해 구한 결과를 나타내는 도면이다.
도 9는, 포토마스크 Ⅰ에 있어서 4구분(중심각 구분 4/8)의 보조 패턴이 결손해서 흑색 결함으로 된 경우를 나타내는 평면 모식도이다.
도 10은, 도 9에 도시한 포토마스크 Ⅰ에 대하여, 도 7의 (a) 내지 (c)(실시예 2 내지 10)와 마찬가지의 방법으로 주 패턴의 면적을 확장하고, DOF, EL을 시뮬레이션에 의해 구한 결과를 나타내는 도면이다.
도 11은, 포토마스크 Ⅰ에 있어서 5구분(중심각 구분 5/8)의 보조 패턴이 결손해서 흑색 결함으로 된 경우를 나타내는 평면 모식도이다.
도 12는, 도 11에 도시하는 포토마스크 Ⅰ에 대하여, 도 7의 (a) 내지 (c)(실시예 2 내지 10)와 마찬가지의 방법으로 주 패턴의 면적을 확장하고, DOF, EL을 시뮬레이션에 의해 구한 결과를 나타내는 도면이다.
도 13은, 보조 패턴과 주 패턴의 조합의 베리에이션을 예시하는 평면 모식도이다.
도 14는, 포토마스크 Ⅰ의 제조 방법의 일례를 나타내는 단면 모식도이다.1A is a photomask (Reference Example 1) as an embodiment to which the correction method of the present invention is applied, and a photomask having a transfer pattern including a main pattern and an auxiliary pattern disposed in the vicinity of the main pattern (photomask I ) Is a schematic plan view.
Fig. 1B is a schematic cross-sectional view of the position AA in Fig. 1A.
Fig. 1C is a schematic cross-sectional view at a position AA of Fig. 1A in the case of a photomask of a modified example having an auxiliary pattern in which a recess is formed on a transparent substrate without forming a semi-transmissive film.
1D is a schematic plan view showing a photomask pattern of Reference Example 2. FIG.
1E is a diagram showing the performance evaluation of each transcription pattern according to Reference Examples 1 and 2;
Fig. 2(a) is a schematic plan view of a photomask I, and Fig. 2(b) is at the time of just focusing in the dashed-dotted line portion in Fig. 2(a), and 25 μm and 50 μm. It is a light intensity distribution curve when focused.
Fig. 3(a) is a schematic plan view showing a case where a white defect occurs in a part of the auxiliary pattern of an octagonal band of the photomask I, and Fig. 3(b) is a point in Fig. 3(a) It is a light intensity distribution curve at the time of just focusing and at the time of 25 micrometers and 50 micrometers defocusing in a dashed-line part. Fig. 3(c) is a schematic plan view showing a case where a black defect occurs in a part of the auxiliary pattern of the octagonal band of the photomask I, and Fig. 3(d) is a point in Fig. 3(c) It is a light intensity distribution curve at the time of just focusing and at the time of 25 micrometers and 50 micrometers defocusing in a dashed-line part.
4 is a schematic plan view showing a state in which the auxiliary pattern of the octagonal band of the photomask I is equally divided by the central angle divisions A to H.
5A is a result of calculating the transfer performance (DOF, EL) of Example 1 of the present invention by simulation together with the patterns of Reference Example 1 and Reference Example 2; FIG. 5B is a schematic plan view of a normal photomask I of Reference Example 1, FIG. 5C is a schematic plan view of a binary mask of Reference Example 2, and FIG. 5D is 1 of an auxiliary pattern in which a defect occurs. It is a schematic plan view of Example 1 assuming that the division becomes a light-shielding part.
Fig. 6(a) is a schematic plan view showing a portion where a white defect has occurred in the auxiliary pattern of the photomask I, and Fig. 6(b) is a state in which correction to form a light-shielding supplementary film on this white defect is performed. It is a schematic plan view showing
7 is a schematic plan view showing an example in which black defects occurred in two divisions (center angle division 2/8) of the auxiliary pattern of the photomask, and FIG. 7A (both sides, Examples 2 to 4) is Without changing the position of the center of gravity of the pattern, with respect to the outline of the original main pattern indicated by the broken line, the two sides opposite to each other of the main pattern are retracted to the light-shielding part by the same dimensions, and the size of the main pattern is expanded. Fig. 7(b) (4 sides, Examples 5 to 7) shows the outline of the original main pattern indicated by the broken line without changing the position of the center of gravity of the main pattern. It is a schematic plan view showing a state in which the size of the main pattern was expanded by retreating the sides by the same dimensions toward the light-shielding portion, and FIG. 7C (weight center shift, Examples 8 to 10) shows the original With respect to the outline of the main pattern, it is a schematic plan view showing a state in which the size of the main pattern is expanded by retreating one side of the main pattern to the light-shielding portion side.
FIG. 8 is a diagram showing results obtained by simulation of DOF and EL for the photomask I modified as shown in FIGS. 7A to 7C.
Fig. 9 is a schematic plan view showing a case where the auxiliary pattern of 4 divisions (center angle division 4/8) in the photomask I is missing and becomes a black defect.
FIG. 10 shows the photomask I shown in FIG. 9 to expand the area of the main pattern in the same manner as in FIGS. 7A to 7C (Examples 2 to 10) and simulate DOF and EL It is a figure which shows the result calculated|required by.
Fig. 11 is a schematic plan view showing a case where the auxiliary pattern of 5 divisions (central angle division 5/8) in the photomask I is defective and becomes a black defect.
FIG. 12 shows the photomask I shown in FIG. 11 to expand the area of the main pattern in the same manner as in FIGS. 7A to 7C (Examples 2 to 10), and simulate DOF and EL. It is a figure which shows the result calculated|required by.
13 is a schematic plan view illustrating a variation of a combination of an auxiliary pattern and a main pattern.
14 is a schematic cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing a photomask I.

이하에, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에서는, 투광부를 포함하는 직경 W1(㎛)의 주 패턴과, 상기 주 패턴의 근방에 배치된, 노광 장치가 해상되지 않는 폭 d(㎛)를 갖는 보조 패턴을 갖는 포토마스크에 발생한 결함을 수정하는 방법에 대하여, 이하에 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, defects occurring in a photomask having a main pattern having a diameter W1 (µm) including a light transmitting part and an auxiliary pattern having a width d (µm) in which the exposure apparatus is not resolved, disposed in the vicinity of the main pattern A method of correcting is described below.

[결함 수정 대상의 포토마스크에 대하여][About the photomask subject to defect correction]

도 1a 및 b에는, 본 발명의 수정 방법을 적용하는 일 형태로서의 포토마스크(이하, 포토마스크 Ⅰ)를 예시한다. 또한, 부호는 첫 번째 나왔을 때에만 붙이고, 이후는 생략한다.1A and 1B illustrate a photomask (hereinafter, photomask I) as an embodiment to which the correction method of the present invention is applied. Also, the sign is attached only when the first appears, and omitted afterwards.

이 포토마스크 Ⅰ은, 투명 기판(10) 위에 차광막(12) 및 반투광막(11)이 각각 패터닝되어 형성된, 투광부(4), 차광부(3), 위상 시프트부(5)를 갖는 전사용 패턴을 구비하고 있다.This photomask I has a light-transmitting portion 4, a light-shielding portion 3, and a phase shift portion 5 formed by patterning a light-shielding film 12 and a semi-transmissive film 11 on a transparent substrate 10, respectively. It has a usage pattern.

또한, 본원에서 말하는 「전사용 패턴」이란, 포토마스크를 사용하여 얻고자 하는 디바이스에 기초하여 설계된 패턴이며, 후술하는 수정을 실시하는 대상으로 하는 것, 혹은 수정을 실시한 수정 완료 전사용 패턴을, 모두 그 문맥에 따라서 칭하는 것으로 한다.In addition, the ``transfer pattern'' referred to herein is a pattern designed based on a device to be obtained using a photomask, and a target to be modified to be described later, or a modified transfer pattern that has been modified, All are referred to according to the context.

도 1a에 도시한 포토마스크 Ⅰ은, 주 패턴 1과, 주 패턴의 근방에 배치된 보조 패턴 2를 포함한다. 보조 패턴은, 포토마스크 Ⅰ을 노광하는 노광 장치에 의해 해상되지 않는 폭 d(㎛)를 갖는다.The photomask I shown in FIG. 1A includes a main pattern 1 and an auxiliary pattern 2 disposed in the vicinity of the main pattern. The auxiliary pattern has a width d (µm) that is not resolved by the exposure apparatus that exposes the photomask I.

포토마스크 Ⅰ에 있어서, 주 패턴과 보조 패턴은, 서로의 투과광의 위상차가 대략 180도가 되도록 구성하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 주 패턴은, 투명 기판이 노출된 투광부를 포함하고, 보조 패턴은, 투과광의 위상을 대략 180도 시프트하는 위상 시프트부로 할 수 있다. 예를 들어, 보조 패턴은, 도 1b에 도시한 바와 같이, 투명 기판 위에, 투과광의 위상을 대략 180도 시프트하는 반투광막(소위 위상 시프트막)이 형성된 것으로 할 수 있다.In the photomask I, it is preferable that the main pattern and the auxiliary pattern are configured such that the phase difference between transmitted light is approximately 180 degrees. Specifically, the main pattern includes a light-transmitting portion to which the transparent substrate is exposed, and the auxiliary pattern may be a phase shift portion that shifts the phase of the transmitted light by approximately 180 degrees. For example, as for the auxiliary pattern, as shown in Fig. 1B, a semi-transmissive film (so-called phase shift film) that shifts the phase of transmitted light by approximately 180 degrees can be formed on a transparent substrate.

또는, 도 1c의 변형예에 도시한 바와 같이, 보조 패턴은, 투명 기판의 표면에 대해서 소정 치수의 파임부(20)를 형성한 것으로 하고, 주 패턴과 보조 패턴이 상기한 위상차를 갖도록 구성할 수도 있다. 이하, 보조 패턴의 구성에 대해서는, 도 1b에 도시한 것, 즉 투명 기판 위에, 투과광의 위상을 대략 180도 시프트하는 반투광막(위상 시프트막)이 형성된 경우를, 예로서 주로 설명한다. 이하, 이와 같은 위상 시프트부를 반투광부라고도 한다. Alternatively, as shown in the modified example of FIG. 1C, the auxiliary pattern is configured such that a recess 20 having a predetermined dimension is formed on the surface of the transparent substrate, and the main pattern and the auxiliary pattern have the above-described phase difference. May be. Hereinafter, the configuration of the auxiliary pattern will be mainly described as an example of the one shown in Fig. 1B, that is, a case where a semi-transmissive film (phase shift film) that shifts the phase of transmitted light by approximately 180 degrees is formed on a transparent substrate. Hereinafter, such a phase shift unit is also referred to as a semi-transmissive unit.

주 패턴 및 보조 패턴 이외의 영역은, 투명 기판 위에, 적어도 차광막이 형성된, 차광부로 되어 있다.Regions other than the main pattern and the auxiliary pattern are formed as a light shielding portion in which at least a light shielding film is formed on a transparent substrate.

도 1b에서는, 차광부는, 반투광막과 차광막이, 투명 기판 위에 적층되어 있지만, 차광막 단층이어도 되며, 또는 반투광막과의 적층 순서가 반대여도 된다.In Fig. 1B, the translucent film and the light-shielding film are stacked on the transparent substrate in the light-shielding portion, but a single layer of the light-shielding film may be used, or the order of stacking with the translucent film may be reversed.

포토마스크 Ⅰ의 주 패턴은, 피전사체(표시 장치의 패널 등)에 홀 패턴을 형성할 수 있고, 주 패턴의 직경(W1)은, 4㎛ 이하일 때 효과가 현저하다. 고화질의 표시 장치를 실현하기 위해서 필요한, 이와 같은 사이즈의 미세한 홀 패턴의 전사가, 기존의 바이너리 마스크에서는 곤란하였지만, 포토마스크 Ⅰ은, 광의 간섭 작용을 제어하고, 이용하는 설계에 의해, 우수한 전사 조건을 실현하는 것이다.In the main pattern of the photomask I, a hole pattern can be formed in an object to be transferred (a panel of a display device, etc.), and the effect is remarkable when the diameter W1 of the main pattern is 4 μm or less. Transfer of a fine hole pattern of this size, which is necessary for realizing a high-definition display device, was difficult in the conventional binary mask, but the photomask I controls the interference effect of light and, by design, provides excellent transfer conditions. To realize.

여기서 위상 시프트부를 포함하는 보조 패턴은, 투광부의 근방이며, 투광부와의 사이에 차광부를 개재한 위치에 배치된다. 그리고, 보조 패턴을 투과한 광에 의해, 상기 투광부를 투과하는 상기 노광광이 피전사체 위에 형성하는 광 강도 분포에 변화를 부여한다. 예를 들어, 광 강도 분포 곡선의 피크를 높여, 전사 상의 초점 심도(Depth of Focus: DOF)를 증가시키고, 및/또는 노광 여유도(Exposure Latitude: EL)를 증가시키는 효용이 있다.Here, the auxiliary pattern including the phase shift portion is located in the vicinity of the light-transmitting portion and is disposed between the light-shielding portion and the light-shielding portion. Then, a change is applied to the light intensity distribution formed on the object by the exposure light passing through the light transmitting part by the light passing through the auxiliary pattern. For example, there is a utility of increasing the peak of the light intensity distribution curve, increasing the depth of focus (DOF) on the transfer, and/or increasing the exposure latitude (EL).

대부분의 공지된 위상 시프트 마스크에 있어서는, 위상 시프트부와 투광부가 인접하는 경계에 있어서, 역위상의 투과광을 간섭시켜 콘트라스트의 향상 등의 효과를 얻는다. 이에 비하여, 포토마스크 Ⅰ은, 위상 시프트부와 투광부의 사이에 차광부를 개재시켜 이격시키고, 양쪽의 투과광의 광 강도 분포에 있어서의 외측 테두리측(진폭의 정부가 반전함)의 간섭을 사용하여, 상기한 장점을 얻는 것이다.In most known phase shift masks, effects such as improvement of contrast are obtained by interfering with transmitted light of an inverse phase at a boundary adjacent to the phase shift unit and the light transmitting unit. In contrast, the photomask I is spaced apart by interposing a light-shielding portion between the phase shifting portion and the light-transmitting portion, and using interference on the outer edge side (the positive and negative of the amplitude is inverted) in the light intensity distribution of the transmitted light on both sides, It is to obtain the above advantages.

포토마스크 Ⅰ을 노광함으로써, 상기 주 패턴에 대응하여, 피전사체 위에 직경 W2(㎛)(단 W1≥W2)를 갖는 미세한 주 패턴(홀 패턴)을 형성할 수 있다.By exposing the photomask I, a fine main pattern (hole pattern) having a diameter W2 (µm) (only W1≥W2) can be formed on the transfer object in correspondence with the main pattern.

구체적으로는, 직경 W1(㎛)를, 하기 식 (1)Specifically, the diameter W1 (㎛), the following formula (1)

0.8≤W1≤4.0 …(1)0.8≤W1≤4.0... (One)

의 관계가 되도록 하면 본 발명의 효과가 보다 유리하게 얻어진다. 이것은, 직경 W1이 0.8㎛ 미만이 되면, 피전사체 위에서의 해상이 곤란해지는 것, 및 직경 W1이 4.0㎛를 초과하면, 기존의 포토마스크에 의해 비교적 해상성이 얻기 쉬워, 포토마스크 Ⅰ의 작용 효과는 현저하지 않다.The effect of the present invention is obtained more advantageously if the relationship is made. This means that when the diameter W1 is less than 0.8 μm, resolution on the object to be transferred becomes difficult, and when the diameter W1 exceeds 4.0 μm, the resolution is relatively easy to obtain by the existing photomask, and the effect of photomask I Is not remarkable.

이때 피전사체 위에 형성되는 주 패턴(홀 패턴)의 직경 W2(㎛)는,At this time, the diameter W2 (㎛) of the main pattern (hole pattern) formed on the transfer object,

0.6≤W2≤3.00.6≤W2≤3.0

으로 할 수 있다.You can do it.

또한, 주 패턴의 직경 W1이, 3.0(㎛) 이하일 때, 본 발명의 효과가 보다 현저하게 얻어진다. 바람직하게는, 주 패턴의 직경 W1(㎛)를,Further, when the diameter W1 of the main pattern is 3.0 (µm) or less, the effect of the present invention is more remarkably obtained. Preferably, the diameter W1 (㎛) of the main pattern,

1.0≤W1≤3.01.0≤W1≤3.0

으로 할 수 있다. 또한, 직경 W1과 직경 W2의 관계를, W1=W2로 할 수도 있지만, 바람직하게는 W1>W2로 한다. 즉, β(㎛)를 바이어스 값으로 할 때,You can do it. Further, although the relationship between the diameter W1 and the diameter W2 may be set to W1=W2, preferably W1>W2. That is, when β (㎛) is the bias value,

β=W1-W2>0(㎛)β=W1-W2>0(㎛)

일 때,when,

0.2≤β≤1.00.2≤β≤1.0

보다 바람직하게는,More preferably,

0.2≤β≤0.80.2≤β≤0.8

로 할 수 있다. 포토마스크 Ⅰ을 이와 같이 설계할 때, 피전사체 위에 있어서의, 레지스트 패턴 잔막 두께의 손실을 저감하는 등의, 유리한 효과가 얻어진다.You can do it with When the photomask I is designed in this way, advantageous effects such as reducing the loss of the thickness of the resist pattern remaining film on the object to be transferred are obtained.

상기에 있어서, 주 패턴의 직경 W1은, 원의 직경, 또는 그에 근사하는 수치를 의미한다. 예를 들어, 주 패턴의 형상이 정다각형일 때는, 주 패턴의 직경 W1은, 정다각형의 내접원의 직경으로 한다. 주 패턴의 형상이, 도 1a에 도시한 바와 같이 정사각형이면, 주 패턴의 직경 W1은 정사각형의 한 변의 길이이다. 전사된 주 패턴(홀 패턴)의 직경 W2에 있어서도, 원의 직경 또는 그에 근사하는 수치로 하는 점에서 마찬가지이다.In the above, the diameter W1 of the main pattern means the diameter of a circle or a numerical value approximating it. For example, when the shape of a main pattern is a regular polygon, the diameter W1 of a main pattern is made into the diameter of a regular polygon inscribed circle. If the shape of the main pattern is square as shown in Fig. 1A, the diameter W1 of the main pattern is the length of one side of the square. The same applies to the diameter W2 of the transferred main pattern (hole pattern) in terms of the diameter of a circle or a numerical value approximating it.

물론, 보다 미세화한 패턴을 형성하려고 할 때, 직경 W1을 2.5(㎛) 이하, 또는 2.0(㎛) 이하로 하는 것도 가능하며, 또한, 직경 W1을 1.5(㎛) 이하로 하여 본 발명을 적용할 수도 있다.Of course, when trying to form a finer pattern, it is possible to make the diameter W1 less than 2.5 (㎛), or less than 2.0 (㎛), and also apply the present invention with the diameter W1 less than 1.5 (㎛). May be.

이와 같은 전사용 패턴을 갖는 포토마스크 Ⅰ의 노광에 사용하는 노광광의 대표 파장에 대해서, 주 패턴과 보조 패턴의 투과광의 위상차 φ1이, 대략 180도이다. 이로 인해, 보조 패턴에 사용하는 반투광막은, 상기 투과광을 φ1도 시프트하는 위상 시프트 특성을 갖고, φ1은 대략 180도로 한다.With respect to the representative wavelength of exposure light used for exposure of the photomask I having such a transfer pattern, the phase difference φ1 between the transmitted light of the main pattern and the auxiliary pattern is approximately 180 degrees. For this reason, the semitransmissive film used for the auxiliary pattern has a phase shift characteristic of shifting the transmitted light by φ 1 degree, and φ 1 is set to approximately 180 degrees.

또한, 여기서 대략 180도란, 180도±15도의 범위 내를 의미한다. 반투광막의 위상 시프트 특성으로서는, 바람직하게는 180±10도의 범위 내이며, 보다 바람직하게는 180±5도의 범위 내이다.In addition, approximately 180 degrees here means within the range of 180 degrees ± 15 degrees. The phase shift characteristic of the semi-transmissive film is preferably within the range of 180±10 degrees, and more preferably within the range of 180±5 degrees.

포토마스크 Ⅰ의 노광에는, i선, h선, 또는 g선을 포함하는 노광광을 사용할 때 효과가 현저하며, 특히 i선, h선, 및 g선을 포함하는 브로드 파장 영역의 광을 노광광으로서 적용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 대표 파장으로서는, 해당 브로드 파장 영역에 포함되는 어느 파장으로 하고, 예를 들어 i선, h선, g선 중 어느 것으로 할 수 있다. 예를 들어 g선을 대표 파장으로 하여, 본 형태의 포토마스크를 구성할 수 있다.In the exposure of the photomask I, the effect is remarkable when exposure light including i-line, h-line, or g-line is used. In particular, exposure light in a broad wavelength region including i-line, h-line, and g-line is exposed. It is preferable to apply as. In this case, as the representative wavelength, any wavelength included in the broad wavelength region can be used, and for example, any of i-line, h-line, and g-line can be used. For example, a photomask of this embodiment can be configured using g-line as a representative wavelength.

보조 패턴을 구성하는 위상 시프트부가 갖는 투과율 T는, 이하와 같이 할 수 있다.The transmittance T of the phase shift unit constituting the auxiliary pattern can be set as follows.

2≤T≤1002≤T≤100

보조 패턴이, 도 1c의 변형예에 도시한 바와 같이, 투명 기판의 파임에 의해 형성되는 경우, 이 광투과율 T는 100％로 된다. 한편, 도 1b에 도시한 바와 같이, 투명 기판 위에 반투광막을 형성하여 이루어지는 보조 패턴의 경우, 그 반투광막의 투과율 T(％)는,When the auxiliary pattern is formed by pitting of the transparent substrate as shown in the modified example of Fig. 1C, this light transmittance T becomes 100%. On the other hand, as shown in Fig. 1B, in the case of an auxiliary pattern formed by forming a semi-transmissive film on a transparent substrate, the transmittance T (%) of the semi-transmissive film is

2≤T≤952≤T≤95

로 할 수 있다. 이와 같은 위상 시프트부의 광투과율은, 후술하는, 전사용 패턴의 광학 상의 제어를 가능하게 한다.You can do it with The light transmittance of such a phase shift unit enables control of an optical image of a transfer pattern, which will be described later.

바람직하게는,Preferably,

20≤T≤8020≤T≤80

으로 한다. 보다 바람직하게는,To do. More preferably,

30≤T≤7030≤T≤70

더욱 바람직하게는,More preferably,

35≤T≤6535≤T≤65

이다. 또한, 투과율 T(％)는, 투명 기판의 투과율을 기준으로 했을 때의, 반투광막에 있어서의 상기 대표 파장의 투과율로 한다. 이 투과율은, 후술하는 사이즈 d(보조 패턴의 폭)의 설정과 협조하여, 보조 패턴을 투과한 반전 위상의 광 의 광량을 제어하고, 주 패턴의 투과광과의 간섭에 의해, 전사성을 향상시키는(예를 들어 DOF를 높이는) 작용에 기여하기 위해서, 양호한 범위이다.to be. In addition, the transmittance T (%) is taken as the transmittance of the representative wavelength in the semi-transmissive film when the transmittance of the transparent substrate is used as a reference. This transmittance, in cooperation with the setting of the size d (the width of the auxiliary pattern) described later, controls the amount of light of the inverted phase that has transmitted through the auxiliary pattern, and improves the transferability by interference with the transmitted light of the main pattern. In order to contribute to the action (for example, increasing the DOF), it is a good range.

포토마스크 Ⅰ에 있어서, 주 패턴 및 보조 패턴이 형성된 영역 이외의 영역에 배치된 차광부는, 이하와 같은 구성으로 할 수 있다.In the photomask I, the light shielding portion disposed in a region other than the region in which the main pattern and the auxiliary pattern are formed can be configured as follows.

차광부는, 노광광(i선 내지 g선의 파장 범위에 있는 대표 파장의 광)을 실질적으로 투과하지 않는 것이며, 광학 농도 OD≥2(바람직하게는 OD≥3, 보다 바람직하게는 OD>3)의 차광막을, 투명 기판 위에 형성하여 이루어지는 것으로 할 수 있다. 상기한 바와 같이, 차광막이 다른 막과 적층되어 있어도 된다.The light-shielding portion is one that does not substantially transmit exposure light (light having a representative wavelength in the wavelength range of i-line to g-line), and has an optical density of OD≥2 (preferably OD≥3, more preferably OD>3). It can be made by forming a light shielding film on a transparent substrate. As described above, the light shielding film may be laminated with another film.

또한, 포토마스크 Ⅰ에 있어서는, 주 패턴과 보조 패턴 이외의 영역이, 차광부만을 포함하는 구성을 갖는다.Further, in the photomask I, regions other than the main pattern and the auxiliary pattern have a configuration including only the light-shielding portion.

상기 전사용 패턴에 있어서, 보조 패턴의 폭을 d(㎛)로 할 때,In the transfer pattern, when the width of the auxiliary pattern is d (㎛),

0.5≤√(T/100)×d≤1.5 …(2)0.5≤√(T/100)×d≤1.5... (2)

가 성립될 때, 포토마스크 Ⅰ의 전사성이 특히 우수한 효과가 얻어진다.When is established, a particularly excellent effect of the transferability of the photomask I is obtained.

또한, 주 패턴의 폭 중심과, 보조 패턴의 폭 방향의 중심 거리를 거리 P(㎛)로 하고, 거리 P는, 하기 식 (3)In addition, the width center of the main pattern and the center distance in the width direction of the auxiliary pattern are set as the distance P (µm), and the distance P is the following formula (3)

1.0<P≤5.0 …(3)1.0<P≤5.0... (3)

의 관계가 성립되는 것이 바람직하다.It is desirable that the relationship of

보다 바람직하게는, 거리 P는,More preferably, the distance P is,

1.5<P≤4.51.5<P≤4.5

더욱 바람직하게는,More preferably,

2.5<P≤4.52.5<P≤4.5

로 할 수 있다. 이와 같은 거리 P를 선택함으로써, 보조 패턴의 투과광과, 주 패턴의 투과광의 간섭이 양호하게 상호 작용을 미치고, 이에 의해 DOF 등의 우수한 작용이 얻어진다.You can do it with By selecting such a distance P, the interference between the transmitted light of the auxiliary pattern and the transmitted light of the main pattern interacts well, thereby obtaining excellent actions such as DOF.

보조 패턴의 폭 d(㎛)는, 포토마스크에 적용하는 노광 조건(사용하는 노광 장치)에 있어서, 해상 한계 이하의 치수이다. 일반적으로, 표시 장치 제조용 노광 장치에 있어서의 해상 한계는, 3.0㎛ 내지 2.5㎛ 정도(i선 내지 g선)인 것을 고려하고, 구체적으로는,The width d (µm) of the auxiliary pattern is a dimension less than or equal to the resolution limit in the exposure conditions (exposure apparatus used) applied to the photomask. In general, considering that the resolution limit in the exposure apparatus for manufacturing a display device is about 3.0 µm to 2.5 µm (i-line to g-line), specifically,

d<3.0d<3.0

이며, 바람직하게는And, preferably

d<2.5d<2.5

보다 바람직하게는,More preferably,

d<2.0d<2.0

이다.to be.

또한, 보조 패턴의 투과광을 양호하게 주 패턴의 투과광과 간섭시키기 위해서,In addition, in order to better interfere with the transmitted light of the auxiliary pattern with the transmitted light of the main pattern,

d≥0.7d≥0.7

보다 바람직하게는,More preferably,

d≥0.8d≥0.8

로 하는 것이 바람직하다.It is preferable to do it.

또한, d<W1인 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that d<W1.

그리고, 이와 같은 경우에, 포토마스크 Ⅰ의 전사성이 양호함과 함께, 후술하는 수정 공정이 적합하게 사용된다.And in such a case, while the transferability of the photomask I is good, the correction process mentioned later is used suitably.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 (2)의 관계식은, 하기의 식 (2)-1이며, 더욱 바람직하게는, 하기의 식 (2)-2이다.Further, more preferably, the relational expression of (2) is the following formula (2)-1, and still more preferably, the following formula (2)-2.

0.7≤√(T/100)×d≤1.2 …(2)-10.7≤√(T/100)×d≤1.2… (2)-1

0.75≤√(T/100)×d≤1.0 …(2)-20.75≤√(T/100)×d≤1.0... (2)-2

즉, 보조 패턴을 투과하는 반전 위상의 광량은, 투과율 T와 폭 d의 밸런스가 상기를 충족할 때, 우수한 효과를 발휘한다.That is, the amount of light in the inversion phase that passes through the auxiliary pattern exhibits an excellent effect when the balance between the transmittance T and the width d satisfies the above.

상술한 바와 같이, 도 1a에 도시한 포토마스크 Ⅰ의 주 패턴은 정사각형이며, 이 형상이 바람직하지만, 본 발명을 적용하는 포토마스크는 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 13에 예시된 바와 같이, 포토마스크의 주 패턴은, 팔각형이나 원을 포함하는, 회전 대칭의 형상일 수 있다. 그리고 회전 대칭의 중심을, 상기 거리 P의 기준이 되는 중심으로 할 수 있다.As described above, the main pattern of the photomask I shown in Fig. 1A is a square, and this shape is preferable, but the photomask to which the present invention is applied is not limited to this. For example, as illustrated in FIG. 13, the main pattern of the photomask may be a shape of rotational symmetry, including an octagon or a circle. In addition, the center of rotational symmetry may be used as the reference center of the distance P.

또한, 도 1a에 도시한 포토마스크 Ⅰ의 보조 패턴의 형상은, 팔각형 띠이며, 이 형상은, 홀 패턴을 형성하기 위한 보조 패턴으로서, 안정적으로 제조 가능한데다 광학적 효과도 높다. 단, 본 발명을 적용하는 포토마스크는 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들어 보조 패턴의 형상은, 주 패턴의 중심에 대해서, 3회 대칭 이상의 회전 대칭의 형상에 일정한 폭을 부여한 것이면 바람직하고, 도 13의 (a) 내지 (e)에 예시한다. 주 패턴의 디자인과 보조 패턴의 디자인은, 도 13의 (a) 내지 (e)의 서로 다른 것을 조합해도 된다.In addition, the shape of the auxiliary pattern of the photomask I shown in FIG. 1A is an octagonal band, and this shape is an auxiliary pattern for forming a hole pattern, which can be stably manufactured and has a high optical effect. However, the photomask to which the present invention is applied is not limited to this. For example, the shape of the auxiliary pattern is preferably one in which a constant width is given to a rotationally symmetric shape of three or more symmetrical rotations with respect to the center of the main pattern, and is illustrated in FIGS. 13A to 13E. The design of the main pattern and the design of the auxiliary pattern may be combined with those of Figs. 13A to 13E.

예를 들어, 보조 패턴의 외주가, 정사각형, 정육각형, 정팔각형, 정십각형, 정십이각형, 정십육각형 등의 정다각형(바람직하게는 정2n각형, n은 2 이상의 정수) 또는 원형인 경우가 예시된다. 그리고, 보조 패턴의 형상으로서는, 보조 패턴의 외주와 내주가 평행한 형상, 즉, 거의 일정 폭을 갖는 정다각형 또는 원형의 띠와 같은 형상인 것이 바람직하다. 이 띠 형상의 형상을, 다각형 띠 또는 원형 띠라고도 부른다. 보조 패턴의 형상으로서는, 주 패턴의 무게 중심을 중심으로 하는 정다각형 띠 또는 원형 띠가, 차광부를 개재하여 주 패턴의 주위를 둘러싸는 형상인 것이 바람직하다. 이때, 주 패턴의 투과광과, 보조 패턴의 투과광과의 광량의 밸런스를 양호하게 할 수 있다.For example, the case where the outer periphery of the auxiliary pattern is a regular polygon (preferably a 2n square, n is an integer of 2 or more) or a circle such as a square, a regular hexagon, a regular octagon, a regular decagon, a regular icosagon, and a regular hexagon. . In addition, as the shape of the auxiliary pattern, it is preferable that the outer periphery and the inner periphery of the auxiliary pattern are parallel, that is, a shape such as a regular polygonal or circular band having a substantially constant width. This strip-shaped shape is also called a polygonal strip or a circular strip. As the shape of the auxiliary pattern, it is preferable that a regular polygonal strip or a circular strip centered on the center of gravity of the main pattern is a shape surrounding the circumference of the main pattern through a light-shielding portion. At this time, it is possible to achieve a good balance between the transmitted light of the main pattern and the transmitted light of the auxiliary pattern.

또한, 본 발명의 효과를 방해하지 않는 한, 주 패턴, 보조 패턴 외에도, 부가적으로 다른 패턴을 사용해도 상관없다.In addition, in addition to the main pattern and the auxiliary pattern, other patterns may additionally be used as long as the effect of the present invention is not hindered.

다음으로 포토마스크 Ⅰ의 제조 방법의 일례에 대하여, 도 14를 참조하여 이하에 설명한다. 여기서의 설명에서도, 부호는 첫 번째 나왔을 때에만 붙이고, 이후는 생략한다.Next, an example of a method for manufacturing the photomask I will be described below with reference to FIG. 14. Also in the description here, reference numerals are attached only when they appear first, and are omitted afterwards.

도 14의 (a)에 도시한 바와 같이, 포토마스크 블랭크(30)를 준비한다.As shown in Fig. 14A, a photomask blank 30 is prepared.

이 포토마스크 블랭크(30)는, 유리 등을 포함하는 투명 기판(10) 위에, 반투광막(11)과 차광막(12)이 이 순서로 형성되어 있으며, 또한 제1 포토레지스트막(13)이 도포되어 있다.In this photomask blank 30, a translucent film 11 and a light shielding film 12 are formed in this order on a transparent substrate 10 made of glass or the like, and a first photoresist film 13 is formed. Has been applied.

반투광막은, 상기한 투과율과 위상차를 충족하며, 또한, 습식 에칭 가능한 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 단, 습식 에칭 시에 발생하는, 사이드 에칭의 양이 너무 커지면, CD 정밀도의 열화나, 언더컷에 의한 상층막의 파괴 등 문제가 발생하기 때문에, 막 두께의 범위는, 2000Å 이하인 것이 바람직하다. 반투광막의 막 두께는, 예를 들어 300 내지 2000Å의 범위, 보다 바람직하게는, 300 내지 1800Å이다. 여기서 CD는, Critical Dimension의 약어이며, 본 명세서에서는 패턴 폭의 의미로 사용한다.It is preferable that the semi-transmissive film satisfies the above-described transmittance and phase difference, and is made of a material capable of wet etching. However, if the amount of side etching that occurs during wet etching is too large, problems such as deterioration of CD accuracy and destruction of the upper layer film due to undercut may occur. Therefore, the range of the film thickness is preferably 2000 angstroms or less. The thickness of the semi-transmissive film is, for example, in the range of 300 to 2000 angstroms, more preferably 300 to 1800 angstroms. Here, CD is an abbreviation of Critical Dimension, and in this specification, it is used as the meaning of the pattern width.

또한, 이와 같은 조건을 충족하기 위해서는, 반투광막의 재료는, 노광광에 포함되는 대표 파장(예를 들어 h선)의 굴절률이 1.5 내지 2.9인 것이 바람직하다. 더 바람직한 굴절률은, 1.8 내지 2.4이다.In addition, in order to satisfy such conditions, it is preferable that the material of the semi-transmissive film has a refractive index of 1.5 to 2.9 at a representative wavelength (eg, h-line) included in the exposure light. A more preferable refractive index is 1.8 to 2.4.

또한, 반투광막은, 습식 에칭에 의해 형성되는 패턴 단면(피 에칭면)이, 투명 기판 주 표면에 대해서 수직에 가까운 것이 바람직하다.In addition, in the semi-transmissive film, it is preferable that the pattern end surface (the surface to be etched) formed by wet etching is close to perpendicular to the main surface of the transparent substrate.

반투광막의 재료는, 크롬(Cr)을 함유하는 것, 혹은 전이 금속과 Si(규소)를 함유하는 것이 예시된다. 예를 들어, Cr 또는 Cr 화합물(바람직하게는, CrO, CrC, CrN, CrON 등), 혹은 Zr(지르코늄), Nb(니오븀), Hf(하프늄), Ta(탄탈륨), Mo(몰리브덴), Ti(티타늄) 중 적어도 하나와, Si를 포함하는 재료를 들 수 있으며, 또는, 이들 재료의 산화물, 질화물, 산화질화물, 탄화물, 또는 산화질화탄화물을 포함하는 재료로 이루어지는 것을 사용할 수 있다. 더욱 구체적으로는, 몰리브덴실리사이드질화물(MoSiN), 몰리브덴실리사이드산화질화물(MoSiON), 몰리브덴실리사이드산화물(MoSiO), 산화질화실리콘(SiON), 티타늄산화질화물(TiON) 등을 들 수 있다.The material of the semi-transmissive film is exemplified that it contains chromium (Cr) or a transition metal and Si (silicon). For example, Cr or Cr compounds (preferably CrO, CrC, CrN, CrON, etc.), or Zr (zirconium), Nb (niobium), Hf (hafnium), Ta (tantalum), Mo (molybdenum), Ti A material containing at least one of (titanium) and Si may be mentioned, or a material made of a material containing an oxide, nitride, oxynitride, carbide, or oxynitride carbide of these materials can be used. More specifically, molybdenum silicide nitride (MoSiN), molybdenum silicide oxynitride (MoSiON), molybdenum silicide oxide (MoSiO), silicon oxynitride (SiON), titanium oxynitride (TiON), and the like.

반투광막의 성막 방법으로서는, 스퍼터법 등 공지된 방법을 적용할 수 있다.As a method for forming a semi-transmissive film, a known method such as a sputtering method can be applied.

포토마스크 블랭크의 반투광막 위에는, 차광막이 형성된다. 차광막의 성막 방법으로서는, 반투광막의 경우와 마찬가지로, 스퍼터법 등 공지된 방법을 적용할 수 있다.A light shielding film is formed on the semi-transmissive film of the photomask blank. As a method for forming a light shielding film, a known method such as a sputtering method can be applied as in the case of a semi-transmissive film.

차광막의 재료는, Cr 또는 그의 화합물(산화물, 질화물, 탄화물, 산화질화물, 또는 산화질화탄화물)이어도 되며, 또는 Mo, W, Ta, Ti를 포함하는 금속의 실리사이드, 또는 해당 실리사이드의 상기 화합물이어도 된다. 단, 포토마스크 블랭크의 차광막 재료는, 반투광막과 마찬가지로 습식 에칭이 가능하며, 또한, 반투광막의 재료에 대하여 에칭 선택성을 갖는 재료가 바람직하다. 즉, 반투광막의 에칭제에 대하여 차광막은 내성을 갖고, 또한 차광막의 에칭제에 대해서, 반투광막은 내성을 갖는 것이 바람직하다.The material of the light-shielding film may be Cr or a compound thereof (oxide, nitride, carbide, oxynitride, or oxynitride carbide), or a silicide of a metal containing Mo, W, Ta, and Ti, or the above compound of the silicide. . However, the light-shielding film material of the photomask blank can be wet-etched like the semi-transmissive film, and a material having etching selectivity to the material of the semi-transmissive film is preferable. That is, it is preferable that the light-shielding film has resistance to the etchant of the translucent film, and the semi-transmissive film has resistance to the etchant of the light-shielding film.

포토마스크 블랭크의 차광막 위에는, 제1 포토레지스트막이 더 도포된다. 본 형태의 포토마스크 묘화 공정에는, 바람직하게는 레이저 묘화 장치에 의한 묘화가 적합하게 이용되므로, 그에 적합한 포토레지스트로 한다. 제1 포토레지스트막은 포지티브형이어도 네가티브형이어도 되지만, 이하에서는 포지티브형으로서 설명한다.On the light shielding film of the photomask blank, a first photoresist film is further applied. In the photomask drawing process of this embodiment, since drawing with a laser drawing device is suitably used, a photoresist suitable therefor is preferably used. The first photoresist film may be of a positive type or a negative type, but will be described as a positive type below.

다음으로, 도 14의 (b)에 도시한 바와 같이, 제1 포토레지스트막에 대해서, 묘화 장치를 사용하고, 전사용 패턴에 기초한 묘화 데이터에 의한 묘화를 행한다(제1 묘화). 그리고, 현상에 의해 얻어진 제1 레지스트 패턴(13p)을 마스크로 하여, 차광막을 습식 에칭한다. 이에 의해, 차광부로 되는 영역이 획정되고, 또한 차광부에 의해 둘러싸인 보조 패턴(차광막 패턴(12p))의 영역이 획정된다.Next, as shown in Fig. 14B, a drawing device is used for the first photoresist film, and drawing using drawing data based on the transfer pattern is performed (first drawing). Then, using the first resist pattern 13p obtained by development as a mask, the light shielding film is wet etched. Thereby, an area serving as a light-shielding portion is defined, and an area of the auxiliary pattern (light-shielding film pattern 12p) surrounded by the light-shielding portion is defined.

다음으로, 도 14의 (c)에 도시한 바와 같이, 제1 레지스트 패턴을 박리한다.Next, as shown in Fig. 14C, the first resist pattern is removed.

다음으로, 도 14의 (d)에 도시한 바와 같이, 형성된 차광막 패턴을 포함하는 전체면에, 제2 포토레지스트막(14)을 도포한다.Next, as shown in Fig. 14D, a second photoresist film 14 is applied to the entire surface including the formed light-shielding film pattern.

다음으로, 도 14의 (e)에 도시한 바와 같이, 제2 포토레지스트막(14)에 대해서 제2 묘화를 행하고, 현상에 의해 제2 레지스트 패턴(14p)을 형성하고, 계속해서, 이 제2 레지스트 패턴과 상기 차광막 패턴을 마스크로 하여, 반투광막의 습식 에칭을 행함으로써, 투명 기판이 노출되는 투광부를 포함하는, 주 패턴의 영역이 형성된다. 또한, 제2 레지스트 패턴은, 보조 패턴이 되는 영역을 덮고, 투광부를 포함하는 주 패턴이 되는 영역에 개구를 갖는 것임과 함께, 해당 개구로부터, 차광막의 에지가 노출되도록, 제2 묘화의 묘화 데이터에 대해서 사이징을 행해 두는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 제1 묘화와 제2 묘화의 사이에 서로 발생하는 얼라인먼트 어긋남을 흡수하고, 전사용 패턴의 CD 정밀도의 열화를 방지할 수 있기 때문에, 주 패턴 및 보조 패턴의 무게 중심을 정교하고 치밀하게 일치시킬 수 있다.Next, as shown in Fig. 14E, a second drawing is performed on the second photoresist film 14, a second resist pattern 14p is formed by development, and then, 2 By wet etching the semi-transmissive film using the resist pattern and the light-shielding film pattern as masks, a region of the main pattern including the light-transmitting portion to which the transparent substrate is exposed is formed. In addition, the second resist pattern covers a region serving as an auxiliary pattern and has an opening in a region serving as a main pattern including a light-transmitting portion, and exposes the edge of the light-shielding film from the opening. It is desirable to perform sizing for By doing in this way, it is possible to absorb the alignment misalignment that occurs between the first drawing and the second drawing, and to prevent deterioration of the CD accuracy of the transfer pattern. Can be matched.

다음으로, 도 14의 (f)에 도시한 바와 같이, 제2 레지스트 패턴을 박리하여, 도 1a, b에 도시한 본 형태의 포토마스크 Ⅰ이 완성된다.Next, as shown in Fig. 14(f), the second resist pattern is peeled off to complete the photomask I of this embodiment shown in Figs. 1A and 1B.

이와 같은 포토마스크의 제조 시에 습식 에칭을 적용할 수 있다. 습식 에칭은 등방 에칭의 성질을 갖기 때문에, 반투광막의 막 두께를 고려하면, 가공의 용이성 관점에서는, 보조 패턴의 폭 d는 1㎛ 이상, 바람직하게는 1.2㎛ 이상으로 하는 것이 유용하다.In the manufacture of such a photomask, wet etching can be applied. Since wet etching has the property of isotropic etching, considering the film thickness of the semi-transmissive film, it is useful to set the width d of the auxiliary pattern to 1 µm or more, preferably 1.2 µm or more, from the viewpoint of easiness of processing.

도 1a, b에 도시한, 본 형태의 포토마스크 Ⅰ에 대하여, 광학 시뮬레이션에 의해, 그 전사 성능을 비교하고, 평가하였다.With respect to the photomask I of this embodiment shown in Figs. 1A and 1B, the transfer performance was compared and evaluated by optical simulation.

여기에서는, 피전사체 위에 홀 패턴을 형성하기 위한 전사용 패턴으로서, 참고예 1 및 참고예 2를 준비하고, 노광 조건을 공통으로 설정했을 때, 어떤 전사 성능을 나타내는지에 대하여, 광학 시뮬레이션을 행하였다.Here, as a transfer pattern for forming a hole pattern on an object to be transferred, Reference Example 1 and Reference Example 2 were prepared, and optical simulation was performed on what transfer performance was exhibited when the exposure conditions were set in common. .

(참고예 1)(Reference Example 1)

참고예 1의 포토마스크는, 도 1a, b에서 설명한 상기 포토마스크 Ⅰ와 마찬가지의 구성을 갖는 포토마스크이다. 여기서 투광부를 포함하는 주 패턴은, 한 변(직경)(즉 W1)이 2.0(㎛)인 정사각형으로 하고, 반투광부를 포함하는 보조 패턴의 폭 d가 1.3(㎛)인 팔각형 띠로 하고, 주 패턴의 폭 중심과, 보조 패턴의 폭 방향의 중심과의 거리인 거리 P는, 3.25(㎛)로 하였다.The photomask of Reference Example 1 is a photomask having the same configuration as the photomask I described in FIGS. 1A and 1B. Here, the main pattern including the light-transmitting part is a square with one side (diameter) (that is, W1) of 2.0 (µm), an octagonal band having a width d of 1.3 (µm) of the auxiliary pattern including the semi-transmitting part, and the main pattern The distance P, which is the distance between the center of the width of and the center of the auxiliary pattern in the width direction, was set to 3.25 (µm).

보조 패턴은, 투명 기판 위에 반투광막이 형성되어 이루어진다. 이 반투광막의 g선에 대한 파장의 투과율 T는, 45(％), 위상 시프트량은 180도이다. 또한, 주 패턴 및 보조 패턴을 둘러싸는 차광부는, 실질적으로 노광광을 투과하지 않는 차광막(적합하게는 OD>3)으로 이루어진다.The auxiliary pattern is formed by forming a semi-transmissive film on a transparent substrate. The transmittance T of the wavelength with respect to the g line of this semi-transmissive film is 45 (%), and the amount of phase shift is 180 degrees. In addition, the light-shielding portion surrounding the main pattern and the auxiliary pattern is made of a light-shielding film (suitably OD>3) that does not substantially transmit exposure light.

(참고예 2)(Reference Example 2)

도 1d에 도시한 바와 같이, 참고예 2의 포토마스크는, 투명 기판 위에 형성한 차광막 패턴을 포함하는, 소위 바이너리 마스크의 패턴을 갖는다. 이 포토마스크는, 투명 기판이 노출되는 투광부를 포함하는 정사각형의 주 패턴 1이, 차광부(적합하게는 OD>3)(3)에 둘러싸여 있다. 주 패턴의 직경 W1(정사각형의 한 변)은 2.0(㎛)이다.As shown in Fig. 1D, the photomask of Reference Example 2 has a so-called binary mask pattern including a light-shielding film pattern formed on a transparent substrate. In this photomask, a square main pattern 1 including a light-transmitting portion to which a transparent substrate is exposed is surrounded by a light-shielding portion (preferably OD> 3) 3. The diameter W1 (one side of the square) of the main pattern is 2.0 (µm).

참고예 1 및 2의 포토마스크 중 어느 것에 대해서도, 피전사체 위에 직경 W2가 1.5㎛의 홀 패턴을 형성하는 것으로 하고, 시뮬레이션에서 적용한 노광 조건은, 이하와 같다. 즉, 노광광은 i선, h선, g선을 포함하는 브로드 파장으로 하고, 광 강도비는, g:h:i=1:1:1로 하였다.In any of the photomasks of Reference Examples 1 and 2, it is assumed that a hole pattern having a diameter W2 of 1.5 µm is formed on the object to be transferred, and the exposure conditions applied in the simulation are as follows. That is, the exposure light was made into a broad wavelength including i-line, h-line, and g-line, and the light intensity ratio was made into g:h:i=1:1:1.

노광 장치의 광학계는, 개구율 NA가 0.1이며, 코히런스 팩터 σ가 0.5이다. 피전사체 위에 형성되는, 레지스트 패턴의 단면 형상을 파악하기 위한, 포지티브형 포토레지스트의 막 두께는, 1.5㎛로 하였다.The optical system of the exposure apparatus has an aperture ratio NA of 0.1 and a coherence factor σ of 0.5. The film thickness of the positive photoresist formed on the transfer object to determine the cross-sectional shape of the resist pattern was set to 1.5 µm.

상기 조건하에서 각 전사용 패턴의 성능 평가를 도 1e에 나타낸다.Fig. 1E shows the performance evaluation of each transfer pattern under the above conditions.

[포토마스크의 광학적 평가][Optical evaluation of photomask]

예를 들어, 직경이 작은 미세한 투광 패턴을 피전사체 위에 전사하기 위해서는, 포토마스크 투과 후의 노광광이, 피전사체 위에 형성하는 공간 상에 의한, 투과광 강도 분포 곡선의 프로파일이 좋아야만 한다. 구체적으로는, 투과광 강도 분포의 피크를 형성하는 경사가 예리하고, 수직에 가까운 상승 방향을 이루고 있는 것, 및 피크의 광 강도의 절댓값이 높은 것(주위에 서브 피크가 형성되는 경우에는, 그 강도에 대해서 상대적으로, 충분히 높은 것) 등이 긴요하다.For example, in order to transfer a fine light-transmitting pattern having a small diameter onto an object to be transferred, the exposure light after passing through the photomask must have a good profile of the transmitted light intensity distribution curve due to the space formed on the object to be transferred. Specifically, the slope forming the peak of the transmitted light intensity distribution is sharp, the upward direction is close to the vertical, and the absolute value of the peak light intensity is high (if a sub-peak is formed around it, the intensity Relatively, high enough), etc. are critical.

보다 정량적으로, 포토마스크를, 광학적인 성능에서 평가할 때, 이하와 같은 지표를 사용할 수 있다.More quantitatively, when evaluating the photomask in terms of optical performance, the following indicators can be used.

(1) 초점 심도(Depths of Focus: DOF)(1) Depths of Focus (DOF)

목표 CD에 대해서, 변동폭이 소정 범위 내(여기서는 ±15％의 범위 내)로 되기 위한 초점 심도의 크기. DOF의 수치가 높으면, 피전사체(예를 들어 표시 장치용의 패널 기판)의 평탄도의 영향을 받기 어렵고, 확실하게 미세한 패턴을 형성할 수 있어, 그 CD 변동이 억제된다.For the target CD, the size of the depth of focus so that the fluctuation range is within a predetermined range (here, within the range of ±15%). If the DOF value is high, it is difficult to be affected by the flatness of the object to be transferred (for example, a panel substrate for a display device), and a fine pattern can be reliably formed, and the CD fluctuation is suppressed.

(2) 노광 여유도(EL: Exposure Latitude)(2) Exposure Latitude (EL)

목표 CD에 대해서, 변동폭이 소정 범위 내(여기서는 ±15％의 범위 내)로 되기 위한, 노광광 강도의 여유도.A degree of margin of exposure light intensity for the target CD to be within a predetermined range (here, within a range of ±15%).

이상을 근거로 하여, 시뮬레이션 대상의 각 샘플의 성능을 평가하면, 도 1e에 도시한 바와 같이, 참고예 1의 포토마스크는, 초점 심도(DOF)가, 참고예 2에 비하여 매우 우수하고, 포토마스크는 피전사체의 평탄도 등의 영향을 받기 어려운, 패턴이 안정된 전사성을 나타낸다.Based on the above, when the performance of each sample to be simulated is evaluated, as shown in Fig. 1E, the photomask of Reference Example 1 has a very superior depth of focus (DOF) compared to Reference Example 2, and The mask exhibits a stable pattern of transferability, which is difficult to be affected by the flatness of the object to be transferred.

또한, 참고예 1의 포토마스크는, EL에 있어서도 10.0(％) 이상의 우수한 수치를 나타내고, 즉, 노광광량의 변동에 대해서, 안정된 전사 조건을 가능하게 한다.Further, the photomask of Reference Example 1 also exhibits an excellent value of 10.0 (%) or more in EL, that is, it enables stable transfer conditions with respect to fluctuations in the exposure light amount.

또한, 참고예 1의 포토마스크 Dose값(목표 치수의 패턴을 형성하기 위한 조사광량)이 참고예 2에 대해서 상당히 작다. 이것은, 참고예 1의 포토마스크 경우에는, 대면적의 표시 장치 제조에 있어서도, 노광 시간이 증대되지 않거나, 또는 단축할 수 있는 장점을 나타내고 있다.In addition, the photomask Dose value of Reference Example 1 (amount of irradiation light for forming a pattern of the target size) is considerably smaller than that of Reference Example 2. In the case of the photomask of Reference Example 1, this has an advantage that the exposure time does not increase or can be shortened even in manufacturing a large-area display device.

[포토마스크 Ⅰ에 발생하는 결함에 대하여][Defects occurring in photomask Ⅰ]

도 2에는, 상기 포토마스크 Ⅰ(참고예 1, 도 2의 (a))을 노광했을 때, 피전사체 위에 형성되는 광학 상의 광 강도 분포 곡선을 나타낸다(도 2의 (b)). 특히, 도 2의 (b)는, 도 2의 (a)에 있어서의 일점쇄선 부분에 있어서, 저스트 포커싱 시, 및 25㎛ 및 50㎛ 디포커싱했을 때의, 광 강도 분포 곡선이다. 또한, 도 2의 (b) 중에서는 이들 디포커싱량에 있어서의 ㎛의 기재는 생략하였으며, +는 저스트 포커싱으로부터 가까워지는 방향, -는 저스트 포커싱으로부터 멀어지는 방향을 나타낸다. 주 패턴에 대응하는 중앙의 메인 피크는 충분히 높아, 급준하다. 또한, 양 사이드에 발생한 서브 피크는, 메인 피크와의 강도 차가 충분히 크기 때문에, 주 패턴의 전사에 영향을 미치지 않고, 또한, 디포커싱에 의한 CD 변동의 영향도 작다.FIG. 2 shows a light intensity distribution curve of an optical image formed on an object to be transferred when the photomask I (Reference Example 1, FIG. 2(a)) is exposed (FIG. 2(b)). In particular, Fig. 2B is a light intensity distribution curve at the time of just focusing and defocusing of 25 µm and 50 µm in the dashed-dotted line portion in Fig. 2A. In Fig. 2(b), description of µm in these defocusing amounts is omitted, and + indicates a direction closer to just focusing, and-indicates a direction away from just focusing. The central main peak corresponding to the main pattern is high enough and is steep. In addition, the sub-peaks generated on both sides have a sufficiently large difference in intensity from the main peak, so that the transfer of the main pattern is not affected, and the influence of the CD fluctuation due to defocusing is small.

한편, 포토마스크 Ⅰ이 구비하는, 팔각형 띠의 보조 패턴에, 결함이 발생한 경우의 광학 상의 광 강도 분포 곡선을, 도 3에 나타낸다. 도 3의 (a)는, 포토마스크 Ⅰ이 갖는 팔각형 띠의 보조 패턴의 일부에 백색 결함 FW가 발생한 경우를 나타낸다. 여기에서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 보조 패턴을 중심각에 의해 나눈 구분(이하, 중심각 구분이라고도 함)의 하나(여기에서는 팔각형 띠의 보조 패턴에 대해서 8등분한 것 중 1구분, 즉 전체의 1/8 구분, 도 4 참조)에 백색 결함이 발생한 경우에 대하여, 그 전사성을 검토하였다. 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 광 강도 분포의 메인 피크의 광 강도가, 도 2의 (b)보다 떨어져 있는 외에, 메인 피크와 서브 피크와의 광 강도의 차가 작고, 특히, 디포커싱 시에는, 피전사체 위의 레지스트에 대해서, 서브 피크에 의한 영향(레지스트 패턴에 대한 손상)을 피할 수 없다. 따라서, 보조 패턴에 발생한 백색 결함의 영향은 간과하기 어려운 경우가 발생한다. 이와 같은 현상은, 보조 패턴이 팔각형 띠 이외의 다각형체나 원형 띠여도, 마찬가지로 발생한다고 생각된다.On the other hand, the light intensity distribution curve of the optical image when a defect occurs in the auxiliary pattern of an octagonal band included in the photomask I is shown in FIG. 3. 3A shows a case where a white defect FW occurs in a part of the auxiliary pattern of the octagonal band of the photomask I. Here, as shown in Fig. 4, one of the sub-patterns divided by the central angle (hereinafter, also referred to as the central angle division) (here, one of the sub-patterns of the octagonal band divided into 8 equal parts, that is, the entire For the case where a white defect occurred in 1/8 division, see Fig. 4), the transferability was examined. As shown in (b) of Fig. 3, the light intensity of the main peak of the light intensity distribution is farther than that of Fig. 2 (b), and the difference in the light intensity between the main peak and the sub peak is small, and in particular, At the time of focusing, the influence of the sub-peak (damage to the resist pattern) cannot be avoided for the resist on the transfer object. Therefore, it is difficult to overlook the influence of white defects occurring on the auxiliary pattern in some cases. Such a phenomenon is considered to occur similarly even if the auxiliary pattern is a polygonal body or a circular band other than an octagonal band.

도 3의 (c)는, 포토마스크 Ⅰ이 갖는 팔각형 띠의 보조 패턴의 일부(상기와 마찬가지로 1/8 구분)에 흑색 결함 FB가 발생한 경우를 나타내고, 그때의, 광학 상의 광 강도 분포 곡선을 도 3의 (d)에 나타낸다. 이와 같은 흑색 결함은, 예를 들어 제조 공정에 있어서, 반투광막 위의 차광막이 잔류한 경우 등에 발생할 수 있다. 단, 이 흑색 결함이면, 광학 상의 광 강도 분포에 있어서, 메인 피크의 광 강도가 약간 내려가지만, 전사성에 큰 문제는 발생하지 않으리라 추측된다. 즉, 보조 패턴에 발생하는 결함은, 흑색 결함의 경우도, 백색 결함의 경우도, 피전사체 위에 형성되는 광 강도 분포의 피크를 내리는 점에서, 광학 성능을 손상시키는 것이지만, 흑색 결함보다 백색 결함의 쪽이, 주 패턴의 전사성에 큰 영향을 미친다. 바꾸어 말하면, 도 3의 (d)에 도시한 흑색 결함의 경우의 광 강도 분포의 피크는, 도 3의 (b)에 도시한 백색 결함의 경우의 것과 비교해서 높고, 산의 경사도 급준하다. 이 점도, 팔각형 띠의 보조 패턴에 한정되지 않고, 주 패턴의 주위를, 차광부를 개재하여 둘러싸는 보조 패턴에 대해, 마찬가지라고 생각된다.3(c) shows a case where a black defect FB occurs in a part of the auxiliary pattern of the octagonal band of the photomask I (same 1/8 division as above), and a light intensity distribution curve of the optical image at that time is shown. It is shown in 3(d). Such black defects may occur, for example, in the case where the light shielding film on the semi-transmissive film remains in the manufacturing process. However, in the case of this black defect, although the light intensity of the main peak slightly decreases in the light intensity distribution of the optical image, it is estimated that a major problem in transferability will not occur. In other words, the defects occurring in the auxiliary pattern impair the optical performance in the case of black defects, white defects, and the peak of the light intensity distribution formed on the transfer object. This has a great influence on the transferability of the main pattern. In other words, the peak of the light intensity distribution in the case of the black defect shown in Fig. 3(d) is higher than that in the case of the white defect shown in Fig. 3(b), and the slope of the mountain is also steep. This point is not limited to the auxiliary pattern of an octagonal band, and is considered to be the same with respect to the auxiliary pattern surrounding the main pattern through the light-shielding portion.

본 발명자들은, 상기 지견하에, 포토마스크 Ⅰ에 발생한 결함 수정의 방법을 검토하였다. 즉, 결함에 의해 저감된, 전사용 패턴의 광학 성능을, 적어도 부분적으로 회복되는 방법에 대하여 검토하였다.The inventors of the present invention have studied a method of correcting defects occurring in the photomask I under the above knowledge. That is, a method of at least partially recovering the optical performance of the transfer pattern reduced by the defect was examined.

또한, 일반적으로, 포토마스크 패턴 상에서, 필요한 막이 결락되고, 그 부분의 투과 광량이 증대해버리는 결함을 백색 결함이라 칭하고, 잉여물이 부착되어, 투과 광량이 감소해버리는 경우를 흑색 결함이라 칭한다. 본원 명세서에서는, 이와 같은 경우 외에, 위상 시프트부가 투명 기판의 파임에 의해 형성되는 경우, 파임 부족에 의해, 충분한 위상 시프트 효과를 얻지 못하는 경우에 대해서도, 백색 결함으로 한다. 이것은, 보조 패턴 위상 시프트 효과가 저감되어, 상기 백색 결함과 유사한 작용이 발생하기 때문이다.In general, a defect in which a required film is missing on a photomask pattern and the amount of transmitted light in the portion increases is referred to as a white defect, and a case where an excess adheres and the amount of transmitted light decreases is referred to as a black defect. In the specification of the present application, in the case where the phase shift portion is formed by pitting of the transparent substrate other than such a case, a case where a sufficient phase shift effect cannot be obtained due to insufficient pitting is also referred to as a white defect. This is because the auxiliary pattern phase shift effect is reduced, and an action similar to the white defect occurs.

[결함 수정법 1][Defect Correction Method 1]

이하, 팔각형 띠의 보조 패턴 중 1구분 전체에 흑색 결함이 발생한 포토마스크 Ⅰ(도 5의 (d))의 전사 성능(DOF, EL)을 시뮬레이션에 의해 산출하고, 이 산출 결과를, 참고예 1의 정상적인 포토마스크 Ⅰ(도 5의 (b)) 및 참고예 2의 바이너리 마스크(도 5의 (c))와 비교하였다. 비교 결과를 도 5의 (a)에 나타낸다.Hereinafter, the transfer performance (DOF, EL) of the photomask I (Fig. 5(d)) in which black defects have occurred in all of the auxiliary patterns of the octagonal band was calculated by simulation, and the calculation result was calculated as Reference Example 1 Compared with the normal photomask of I (Fig. 5(b)) and the binary mask of Reference Example 2 (Fig. 5(c)). The comparison result is shown in Fig. 5A.

도 1에 있어서 설명한 바와 같이, 바이너리 마스크는, 포토마스크 Ⅰ의 약1.5배의 Dose값(노광 시의 조사광량)에 의해, 피전사체 위에 목표 치수(1.5㎛)의 홀 패턴을 형성할 수 있었다. 그러나, 정상적인 포토마스크 Ⅰ에 최적화한 Dose값 (여기서는, 82.0mJ/㎠)에서는, 목표 치수의 상(像)을 형성할 수 없었다. 그래서, 목표 치수의 상을 형성하기 위해서, 주 패턴의 직경을 2.28㎛까지 확대하였다. 도 5의 (a)의 참고예 2에 「(주 1)」이라고 표기되어 있는 것은, 상술한 바와 같이 주 패턴의 직경 변경이 행해졌음을 나타낸다. 또한, 도 3의 (a)에 도시한 백색 결함을 갖는 전사용 패턴에 있어서도, 상기 노광 조건에서는, 피전사체 위에 목표 치수의 전사 상을 얻을 수 없어, DOF, EL의 값은 산정되지 않았다.As described in Fig. 1, in the binary mask, a hole pattern having a target dimension (1.5 µm) could be formed on an object to be transferred by a Dose value of about 1.5 times that of the photomask I (amount of irradiation light during exposure). However, with the Dose value optimized for the normal photomask I (here, 82.0 mJ/cm 2 ), an image of the target dimension could not be formed. So, in order to form the image of the target dimension, the diameter of the main pattern was enlarged to 2.28 micrometers. The expression "(Note 1)" in Reference Example 2 in Fig. 5A indicates that the diameter of the main pattern has been changed as described above. In addition, even in the transfer pattern having white defects shown in Fig. 3A, under the above exposure conditions, a transferred image of a target dimension cannot be obtained on the object to be transferred, and the values of DOF and EL were not calculated.

도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 흑색 결함을 갖는 실시예 1의 DOF 및 EL은, 정상 패턴인 참고예 1을 하회한다. 한편, 이 실시예 1의 DOF 및 EL은, 참고예 2(보조 패턴을 갖지 않고, 주 패턴의 확대만으로 목표 치수를 얻은 것)의 바이너리 마스크를 상회하는 점에서, 잔존하는 보조 패턴에 의해 전사성 향상의 효과가 발휘되고 있음을 알 수 있다. 따라서, 결함 수정 방법으로서는, 참고예 2의 바이너리 마스크에 대해서, 적어도 DOF 및 EL 중 어느 것을 상회하는 것이 지표로 된다.As shown in Fig. 5A, the DOF and EL of Example 1 having black defects are lower than those of Reference Example 1, which is a normal pattern. On the other hand, the DOF and EL of this Example 1 exceeded the binary mask of Reference Example 2 (which did not have an auxiliary pattern, but obtained the target dimensions only by expanding the main pattern), and thus transferability due to the remaining auxiliary patterns It can be seen that the effect of improvement is being exhibited. Therefore, as a defect correction method, it is an index that exceeds at least any of DOF and EL with respect to the binary mask of Reference Example 2.

또한, 본 발명자들의 검토에 의하면, 최근의 노광 장치의 성능 향상에 의해, EL은 4％ 이상이면, 전사 가능한 한편, DOF는, 표시 장치 제조용의 대형 기판의 평탄도 등의 영향에 의해, 20㎛를 초과하는 것이 바람직하다. 이 2개의 파라미터는, 모두 큰 편이 바람직하지만, 트레이드 오프가 되는 경우에는, DOF를 우선하는 것이 현실적인 경우가 많다. 그래서, DOF가 20㎛를 상회하고, 또한 EL이 가능한 한 큰 조건을 얻기 위해서, 결함 수정 방법을 검토하였다.Further, according to the research of the present inventors, due to the recent improvement in the performance of the exposure apparatus, transfer is possible if the EL is 4% or more, while the DOF is 20 μm due to the influence of the flatness of a large substrate for manufacturing a display device. It is preferable to exceed. It is preferable that both of these two parameters are large, but in the case of a trade-off, it is practical to give priority to DOF in many cases. Therefore, in order to obtain a condition where the DOF exceeds 20 µm and EL is as large as possible, a defect correction method was examined.

도 6의 (a)에는, 포토마스크 Ⅰ의 보조 패턴에 백색 결함이 발생한 부분을 나타낸다. 이 결함은, 보조 패턴의 8구분 A 내지 H 중 하나의 구분 내에 발생하고 있다. 결함의 발생 영역은, 중심각 구분에 있어서, 1/8 이하이고, 보조 패턴으로 서의 상실 면적도, 보조 패턴 전체의 1/8 이하이다. 그래서, 이 백색 결함에, 차광성(예를 들어 OD>3)의 보충막(16)을 형성하는 수정(보충막 수정)을 행할 수 있다(도 6의 (b)). 보충막은, 백색 결함 영역을 커버하는 것이며, 또한, 상기 1구분 이내의 영역이다. 또한, 보충막의 형성은, 레이저 CVD에 의한 CVD막으로 할 수 있다. 따라서, 보충막의 조성은, 상술한 차광막과는 조성이 상이하다. 한편, 이와 같이 수정을 행함으로써, 상기 실시예 1을 하회하지 않는, 전사성이 얻어지게 된다.In Fig. 6A, a portion in which a white defect has occurred in the auxiliary pattern of the photomask I is shown. This defect occurs in one of the eight divisions A to H of the auxiliary pattern. The defect generation region is 1/8 or less in the center angle division, and the loss area as an auxiliary pattern is 1/8 or less of the entire auxiliary pattern. Therefore, correction (supplementary film correction) to form the supplemental film 16 having light-shielding properties (for example, OD>3) can be performed on this white defect (Fig. 6(b)). The supplemental film covers the white defect region, and is a region within the above one division. In addition, the supplementary film can be formed as a CVD film by laser CVD. Accordingly, the composition of the supplemental film is different from that of the light shielding film described above. On the other hand, by performing the correction in this way, transferability is obtained that is not less than that of the first embodiment.

즉, 보조 패턴에 발생한 백색 결함에 의해 저감한, 전사용 패턴의 광학 성능은, 이 백색 결함 부분에 차광성의 보충막을 형성하여 차광부와 동등한 차광성을 갖게 함으로써, 적어도 부분적으로 회복할 수 있다. 여기서, 광학 성능에는, 광 강도 분포 곡선의 피크 높이, DOF의 크기, EL의 크기가 포함된다. 또한, 소정 치수(목표 CD의 ±15％의 범위)의 전사 상이, 피전사체 위에 형성되지 않는 상태였던 것이, 형성되는 상태로 되는 경우가 포함된다.That is, the optical performance of the transfer pattern, which is reduced by the white defects generated in the auxiliary pattern, can be at least partially recovered by forming a light-shielding supplemental film on the white defect portion to give the light-shielding property equivalent to that of the light-shielding portion. . Here, the optical performance includes the peak height of the light intensity distribution curve, the size of the DOF, and the size of the EL. In addition, a case where a transferred image having a predetermined dimension (in the range of ±15% of the target CD) is in a state in which it is not formed on the object to be transferred is included.

또한, 상기 결함 수정법 1에 대해서는, 도 1b에 도시한 포토마스크 Ⅰ에 관하여 설명하였지만, 도 1c의 변형예에 도시한 포토마스크에 대해서도, 마찬가지로 행할 수 있다. 이 경우, 투명 기판에 파임 부분을 가져야 할 보조 패턴의, 파임 부족에 의해 발생한 백색 결함에 대해서, 상기한 보충막 형성을 실시하여 수정을 행할 수 있다.In addition, as for the defect correction method 1, the photomask I shown in Fig. 1B has been described, but the photomask shown in the modified example of Fig. 1C can be similarly performed. In this case, it is possible to correct by forming the above-described supplementary film on the white defects caused by the lack of dents in the auxiliary pattern that should have dents on the transparent substrate.

[결함 수정법 2][Defect Correction Method 2]

도 7에는, 포토마스크의 보조 패턴의 2구분(중심각 구분 2/8)에 흑색 결함이 발생한 예를 나타낸다. 이 흑색 결함은, 발생한 백색 결함에 대해서, 보충막을 형성하였기 때문에 발생한 흑색 결함이어도 된다.7 shows an example in which black defects occur in two divisions (center angle division 2/8) of the auxiliary pattern of the photomask. This black defect may be a black defect caused by forming a supplemental film for the white defect that has occurred.

단, 결함 수정법 1과 달리, 보조 패턴으로서의 상실 면적도 중심각 구분 2/8에 도달하고, 그 영향은 보다 크기 때문에, 그 상태에서는 DOF 20㎛를 만족시키지 못할 우려가 있다. 정상적인 포토마스크 Ⅰ은, 보조 패턴이 형성하는 광 강도 분포에 나타내는 일부의 투과광이, 주 패턴의 투과광에 의한 광 강도를 증가시키는 기여를 행하는 것에 비하여, 보조 패턴이 그 면적의 1/8을 초과해서 결손되면, 상기 광 강도 증가의 기여가 충분히 얻어지지 못하게 되기 때문이라고 생각된다. 실제로, 본 발명자들의 검토에 의하면, 도 7과 같이, 2구분에 흑색 결함이 발생한 경우에는, 상기와 같은 노광 조건에서는, 목표 치수의 전사 상은 형성할 수 없어, 이로 인해, DOF나 EL을 산정하는 것도 불가능하였다.However, unlike the defect correction method 1, the loss area as an auxiliary pattern also reaches 2/8 of the central angle division, and the influence is greater, so there is a fear that the DOF 20 µm may not be satisfied in that state. In the normal photomask I, the auxiliary pattern exceeds 1/8 of its area, whereas the partial transmitted light shown in the light intensity distribution formed by the auxiliary pattern contributes to increase the light intensity due to the transmitted light of the main pattern. If it is missing, it is considered that this is because the contribution of the light intensity increase cannot be sufficiently obtained. In fact, according to the research of the present inventors, as shown in Fig. 7, when a black defect occurs in two divisions, under the above exposure conditions, a transfer image of the target dimension cannot be formed. Therefore, DOF or EL is calculated. It was also impossible.

그래서, 실시예 2 내지 4에서는, 중심각 구분 2/8의 흑색 결함을 발생한 포토마스크 Ⅰ에 대해서, 보조 패턴에 의한 주 패턴의 광 강도 증가에 대한 기여가 상실된 것을 보충하기 위해서, 주 패턴의 사이즈를 확장하는 수정(확장 수정)을 행하였다. 즉, 결함을 발생한 보조 패턴에 수정을 실시하는 대신에, 주 패턴을 대상으로 하여, 확장 수정을 실시하였다. 이에 의해, 흑색 결함 영역에 소정의 투과율, 위상차를 갖는 수정막을 형성하는 것이 불필요하게 되도록 하였다. 주 패턴의 사이즈 확장은, 사각형(여기서는 정사각형)의 주 패턴의 4변 중 적어도 1개의 변을, 차광부측으로 후퇴시킴으로써 행할 수 있다.Therefore, in Examples 2 to 4, in order to compensate for the loss of the contribution to the increase in the light intensity of the main pattern by the auxiliary pattern, for the photomask I in which the black defect of the center angle division 2/8 was lost, the size of the main pattern was changed. The expansion correction (extension correction) was performed. That is, instead of correcting the auxiliary pattern in which the defect occurred, extended correction was performed for the main pattern. This makes it unnecessary to form a crystal film having a predetermined transmittance and a phase difference in the black defect region. The size expansion of the main pattern can be performed by retreating at least one of the four sides of the rectangular (square here) main pattern toward the light-shielding portion.

실시예 2 내지 4는, 주 패턴의 무게 중심 위치를 변경하지 않고, 파선으로 나타내는, 정상적인 주 패턴의 윤곽(정사각형)에 대해서, 주 패턴의 서로 대향하는 2변을, 각각 동일한 치수씩 차광부측으로 후퇴시켜, 주 패턴의 사이즈를 확장하였다(도 7의 (a), 도 8의 「양 사이드」). 실시예 5 내지 7에서는, 주 패턴의 무게 중심 위치를 변경하지 않고, 파선으로 나타내는, 정상적인 주 패턴의 윤곽에 대해서, 주 패턴의 4변을, 각각 동일한 치수씩 차광부측으로 후퇴시켜, 주 패턴의 사이즈를 확장하였다(도 7의 (b), 도 8의 「4변」). 또한, 실시예 8 내지 10은, 파선으로 나타내는, 정상적인 주 패턴의 윤곽에 대해서, 주 패턴의 한 변을, 차광부측으로 후퇴시켜 주 패턴의 사이즈를 확장하였다(도 7의 (c), 도 8의 「무게 중심 이동」). 실시예 8 내지 10에서는, 주 패턴의 무게 중심 위치가, 확장변측으로 이동하게 된다.In Examples 2 to 4, with respect to the outline (square) of a normal main pattern indicated by a broken line, without changing the position of the center of gravity of the main pattern, two sides opposite to each other of the main pattern are each of the same dimensions toward the light-shielding portion. It was retreated and the size of the main pattern was expanded (FIG. 7 (a), FIG. 8 "both sides"). In Examples 5 to 7, without changing the position of the center of gravity of the main pattern, with respect to the outline of the normal main pattern indicated by a broken line, the four sides of the main pattern were retracted to the light-shielding portion side by the same size, respectively, The size was expanded (Fig. 7(b), “4 sides” in Fig. 8). In addition, in Examples 8 to 10, with respect to the outline of a normal main pattern indicated by a broken line, one side of the main pattern was retracted toward the light-shielding portion to expand the size of the main pattern (Fig. 7(c), Fig. 8 ``Move the center of gravity''). In Examples 8 to 10, the position of the center of gravity of the main pattern is moved to the side of the expansion side.

또한, 주 패턴의 사이즈 확장 방법은, 도시한 양태 이외의 확장 방법이라도 무방하다. 예를 들어, 정사각형의 주 패턴의 인접하는 2변을, 각각 차광부측으로 후퇴시켜도 된다.In addition, the size expansion method of the main pattern may be an expansion method other than the illustrated mode. For example, two adjacent sides of the square main pattern may be retracted to the light-shielding portion side, respectively.

주 패턴의 사이즈 확장은, 레이저 CVD 장치를 사용한 레이저 재핑, 또는 FIB장치를 사용한 이온빔 에칭에 의해, 주 패턴의 한 변에 위치하는 차광막의 에지 부분을 소정 치수만큼 제거하여 행할 수 있다.The size expansion of the main pattern can be performed by laser zapping using a laser CVD apparatus or ion beam etching using an FIB apparatus by removing an edge portion of the light-shielding film located on one side of the main pattern by a predetermined size.

이와 같이 수정을 실시한 포토마스크 Ⅰ에 대하여, DOF, EL을 시뮬레이션에 의해 산정하였다. 이 산정 결과를 도 8에 나타낸다. 또한, 보조 패턴에 있어서 결손이 생긴 구분의 위치에 의해, 광 강도의 공간 상 형상이 변화되는 것이 상정되지만, 여기에서는, X 방향, Y 방향의 DOF, 및 EL의 값을 산정하고, 평가에 있어서는 그 중 각각 작은 것을, 도면 중에 기재하였다.For the photomask I modified as described above, DOF and EL were calculated by simulation. Fig. 8 shows the calculation results. In addition, it is assumed that the spatial shape of the light intensity changes depending on the position of the division where the defect occurred in the auxiliary pattern, but here, the values of DOF and EL in the X and Y directions are calculated, and in the evaluation Among them, each smaller one is described in the drawing.

도 8에 의하면, 어느 쪽의 확장 방법을 적용한 경우에도, 상기한 노광 조건하에, 확장 수정을 실시함으로써 피전사체 위에 전사 상(홀 패턴)이 얻어지고, 그 때의 DOF 및 EL이 얻어졌다. 즉, 확장 수정에 의해, 결함 발생에 의해 상실된 광학 성능의 회복이 확인되었다. 또한, 보조 패턴의 상실 면적에 대해서, 일정한 비율로 주 패턴의 면적을 확장했을 때, DOF의 회복 경향이 바람직하게 확인되었다. 산정에 있어서, 포토마스크 Ⅰ의 보조 패턴 1구분의 면적은 3.5㎛²이다.According to Fig. 8, even when either of the expansion methods was applied, a transfer image (hole pattern) was obtained on the object to be transferred by performing expansion correction under the above-described exposure conditions, and DOF and EL at that time were obtained. That is, by the extended correction, recovery of the optical performance lost due to the occurrence of defects was confirmed. In addition, when the area of the main pattern was expanded at a constant ratio with respect to the loss area of the auxiliary pattern, the recovery tendency of the DOF was preferably confirmed. In the calculation, the area of 1 division of the auxiliary pattern of the photomask I is 3.5 μm ² .

도 9에는, 포토마스크의 보조 패턴의 중심각 구분 4/8이 결손된 경우를 나타낸다. 이와 같은 결함에 대해서, 실시예 2 내지 10과 마찬가지의 방법으로, 주 패턴의 면적을 확장하여 확장 수정을 실시한 결과를 도 10의 실시예 11 내지 19에 나타낸다.9 shows a case where 4/8 of the center angle division of the auxiliary pattern of the photomask is missing. Examples 11 to 19 of Fig. 10 show the results of performing expansion correction by expanding the area of the main pattern in the same manner as in Examples 2 to 10 for such defects.

도 11에는, 포토마스크의 보조 패턴의 중심각 구분 5/8이 결손된 경우를 나타낸다. 이러한 결함에 대해서, 실시예 2 내지 10과 마찬가지의 방법으로, 주 패턴의 면적을 확장하여 확장 수정을 실시한 시뮬레이션 결과를 도 12의 실시예 20 내지 28에 나타낸다.11 shows a case in which 5/8 of the center angle division of the auxiliary pattern of the photomask is missing. For such defects, simulation results obtained by expanding the area of the main pattern and performing expansion correction in the same manner as in Examples 2 to 10 are shown in Examples 20 to 28 of Fig. 12.

보조 패턴의 중심각 구분 2/8 이상에 결손이 생긴 흑색 결함으로 되면, 목표 치수의 홀 패턴이 피전사체 위에 형성되지 않는 상황하에, 상기와 같이 확장 수정을 행하면, 상실된 광학 성능을, 적어도 부분적으로 회복할 수 있음이, 상기에 의해 밝혀졌다. 즉, 보조 패턴의 상실 면적이 1/8을 초과할 때에는, 주 패턴의 확장 수정이 광학 성능의 회복에 유효하다.If the auxiliary pattern becomes a black defect that has a defect in the center angle division 2/8 or more, the loss of optical performance is at least partially recovered by performing the expansion correction as described above under the condition that the hole pattern of the target dimension is not formed on the transfer object. It was found by the above that it can be done. That is, when the loss area of the auxiliary pattern exceeds 1/8, expansion correction of the main pattern is effective for recovery of optical performance.

또한, 상기에 의해, 복수의 연속하는 중심각 구분에 흑색 결함이 발생하여, 보조 패턴의 일부가 결손된 경우에 대하여 설명하였다. 한편, 복수의 중심각 구분이며, 불연속의 위치에 있는 부분에 흑색 결함이 발생하는 것도 상정된다. 그래서, 불연속의 다양한 결함 위치의 경우에 대해서도, 피전사체 위에 형성되는 광 강도 분포의 변화와, 그것에 대한, 주 패턴의 확장 수정의 효과에 대하여, 광학 시뮬레이션을 행하였다. 그 결과, 불연속의 결함에 의해서도, 주 패턴의 투과광이 형성하는 광 강도 분포를 증가시키는 보조 패턴의 기능이 일부 상실되는 경향은 상기 연속의 경우와 대략 마찬가지이며, 또한 상기 주 패턴의 확장 수정에 의해, 저감된 기능의 회복이 마찬가지로 확인되었다.In addition, as described above, a case where black defects occur in a plurality of consecutive central angle divisions, and a part of the auxiliary pattern is missing has been described. On the other hand, it is also conceivable that a plurality of center angles are divided, and black defects occur in portions at discontinuous positions. Therefore, even in the case of various discontinuous defect positions, optical simulations were performed on the change in the light intensity distribution formed on the object to be transferred and the effect of the expansion correction of the main pattern thereon. As a result, even with discontinuous defects, the tendency of partially losing the function of the auxiliary pattern for increasing the light intensity distribution formed by the transmitted light of the main pattern is roughly the same as in the case of the above continuous, and also due to the expansion correction of the main pattern. In other words, recovery of the reduced function was similarly confirmed.

주 패턴의 확장 수정 시의 확장 방향은, 사방, 2방향, 1방향 중 어느 것이어도 된다. 단, 주 패턴의 확장 수정은, 주 패턴의 외측 테두리의 어느 부분이, 잔존하는 보조 패턴에 접촉하지 않는 범위에서 행하는 것이 바람직하다.The expansion direction at the time of expansion correction of the main pattern may be any of four directions, two directions, and one direction. However, it is preferable that the expansion correction of the main pattern is performed in a range in which any portion of the outer edge of the main pattern does not contact the remaining auxiliary pattern.

또한, 본 발명자들의 검토에 의하면, 흑색 결함의 발생에 의해, 피전사체 위의 광 강도 분포의 피크가 저하되고, 이 저하 경향은, 흑색 결함에 의해 상실된 보조 패턴 면적에, 실질적으로 비례한다. 여기서, 주 패턴의 확장 수정을 행함으로써, 저하된 광 강도의 피크 위치는 회복 방향을 향한다. 단, 무결함의 경우에 얻어지는 광 강도의 피크 높이(레퍼런스)를 초과하지 않는 범위에서, 확장 수정을 행하는 것이 바람직하다. 이에 의해, EL의 현저한 저하를 피할 수 있다.Further, according to the investigation of the present inventors, the peak of the light intensity distribution on the object to be transferred decreases due to the occurrence of black defects, and this decrease tendency is substantially proportional to the auxiliary pattern area lost by the black defect. Here, by performing the expansion correction of the main pattern, the peak position of the lowered light intensity faces the recovery direction. However, it is preferable to perform extended correction within a range not exceeding the peak height (reference) of the light intensity obtained in the case of no defect. Thereby, a remarkable deterioration of the EL can be avoided.

또한, 도 8, 도 10, 도 12의 결과로부터, 상실된 보조 패턴의 면적 S1에 대한 주 패턴의 확장 면적(증가 면적) S2의 비율(S2/S1)은 제로보다 크고, 5％ 이하인 것이 바람직하며, 특히, 2.5％ 내지 5％로 할 때, DOF와 EL의 회복 효과가 모두 확인된다. 이후, 비율(S2/S1)은 백분율(100×S2/S1)로 표기한다.In addition, from the results of FIGS. 8, 10, and 12, the ratio (S2/S1) of the extended area (increased area) S2 of the main pattern to the area S1 of the lost auxiliary pattern is greater than zero and is preferably 5% or less. In particular, when it is set to 2.5% to 5%, both the DOF and EL recovery effects are observed. Thereafter, the ratio (S2/S1) is expressed as a percentage (100×S2/S1).

DOF에 착안하여, 2 내지 5구분의 보조 패턴 결손의 각각의 실시예군 중에서 평가하면, 비율 S2/S1이 4.3 내지 4.6％일 때 유리하다. EL에 착안하여, 상기 각 결손의 실시예군 중에서 평가하면, 비율 S2/S1이 2.5 내지 4.1％일 때가 유리하다. 또한, DOF와 EL의 밸런스를 중시하여, 상기 각 결손의 실시예군 중에서 평가하면, 비율 S2/S1이 3.4 내지 4.1％일 때 유리하다.Focusing on DOF, evaluating in each of the example groups of 2 to 5 auxiliary pattern defects is advantageous when the ratio S2/S1 is 4.3 to 4.6%. When focusing on EL and evaluating in the example group of each of the above defects, it is advantageous when the ratio S2/S1 is 2.5 to 4.1%. In addition, when the balance between DOF and EL is emphasized and evaluated among the example groups of each defect, it is advantageous when the ratio S2/S1 is 3.4 to 4.1%.

따라서, 비율 S2/S1이 3.4 내지 4.6％일 때, DOF를 중시한 바람직한 전사성이 얻어진다고 할 수 있다.Therefore, when the ratio S2/S1 is 3.4 to 4.6%, it can be said that preferable transferability with emphasis on DOF is obtained.

또한, 본 발명의 수정 방법은, 보조 패턴의 결손이 중심각 구분에서 4/8 이하일 때, 보다 유효하게 작용됨을 알 수 있다.In addition, it can be seen that the correction method of the present invention works more effectively when the defect of the auxiliary pattern is 4/8 or less in the central angle division.

여기서, 주 패턴의 사이즈 확장 면적에 의해, DOF나 EL의 회복이 이루어지는 한편, 주 패턴의 확장 방법과, DOF, EL의 회복에는 강한 상관이 보이지 않았다. 즉, 보조 패턴의 결손 면적에 따라서, 그 영역의 투과광 기여(주 패턴의 투과광과의 광의 간섭)가 손상되는 한편, 주 패턴의 확장 수정의 면적에 따라서, 전사 성능의 회복이 발생하고, 양자의 면적에는 상관이 있다고 생각된다. 특히, 직경 W1(㎛)이, 노광 장치의 해상 한계 이하인 경우(예를 들어 W1≤3), 주 패턴의 형상보다도, 광의 투과 면적에 의해, 전사 성능이 제어된다.Here, while the DOF and EL were recovered by the size expansion area of the main pattern, there was no strong correlation between the expansion method of the main pattern and the recovery of DOF and EL. That is, depending on the defective area of the auxiliary pattern, the contribution of transmitted light (interference of light with the transmitted light of the main pattern) of the area is damaged, while recovery of the transfer performance occurs depending on the area of the extended correction of the main pattern. It is thought that there is a correlation with the area. In particular, when the diameter W1 (µm) is less than the resolution limit of the exposure apparatus (for example, W1≦3), the transfer performance is controlled by the light transmission area rather than the shape of the main pattern.

따라서, 확장 수정 후의 주 패턴의 형상은, 정사각형이어도, 직사각형이어도 되지만, 확장 치수에 따라서는, 주 패턴이 보조 패턴과 접촉하고, 양자 간에 적절한 치수의 차광부를 유지하는 것이 곤란해지는 경우가 있어, 정사각형인 것이 바람직하다. 주 패턴과 보조 패턴과의 접촉이 발생하기 어려운 경우(예를 들어, 확장 방향의 보조 패턴이 결손되어 있는 경우)에는, 확장 수정 후의 주 패턴의 형상은 직사각형이어도 상관없다.Therefore, the shape of the main pattern after the expansion correction may be a square or a rectangle, but depending on the expansion dimension, the main pattern contacts the auxiliary pattern and it is sometimes difficult to maintain a light-shielding portion of an appropriate dimension between the two. It is preferable to be. When contact between the main pattern and the auxiliary pattern is difficult to occur (for example, when the auxiliary pattern in the expanding direction is missing), the shape of the main pattern after expansion correction may be a rectangle.

또한, 상기 결함 수정법 2의 설명은, 도 1b에 도시한 포토마스크 Ⅰ에 관하여 행하였지만, 도 1c의 포토마스크에 대해서도, 마찬가지로 적용할 수 있다. 이 경우, 투명 기판에 파임 부분을 가져야 할 보조 패턴에 차광막이나 이물이 존재하여 이루어지는 흑색 결함, 또는 파임 부족에 의해 발생한 백색 결함에 대해서, 차광성의 보충막을 형성함으로써 발생하는 흑색 결함이 발생했을 때, 주 패턴에 상기한 확장 수정을 적용하고, 전사 성능의 회복을 도모할 수 있다.In addition, although the description of the defect correction method 2 has been made with respect to the photomask I shown in Fig. 1B, the same can be applied to the photomask in Fig. 1C. In this case, when black defects caused by the presence of a light-shielding film or foreign material in the auxiliary pattern that should have a dent on the transparent substrate, or a white defect caused by insufficient dents, a black defect caused by forming a light-shielding supplementary film occurs , By applying the above-described extended correction to the main pattern, it is possible to recover the transfer performance.

본 발명은, 이하의 특징을 갖는 포토마스크를 포함한다.The present invention includes a photomask having the following characteristics.

투명 기판 위에 전사용 패턴이 형성된 포토마스크이며, 상기 전사용 패턴은, 투광부를 포함하는, 직경 W1의 주 패턴과, 상기 주 패턴의 근방에 배치된, 노광 장치에 의해 해상되지 않는 폭 d(㎛)를 갖는 보조 패턴을 갖는다. 주 패턴은 홀 패턴이며, 특히 고립 홀 패턴일 때, 본 발명의 효과가 현저하게 얻어진다.A photomask having a transfer pattern formed on a transparent substrate, and the transfer pattern includes a main pattern having a diameter W1 including a light-transmitting portion, and a width d (µm) that is not resolved by an exposure apparatus disposed in the vicinity of the main pattern. Has an auxiliary pattern with ). The main pattern is a hole pattern, and particularly when it is an isolated hole pattern, the effect of the present invention is remarkably obtained.

상기 전사용 패턴은 또한, 상기 주 패턴과 보조 패턴을 제외한 영역을 구성하는, 차광부를 포함하고, 상기 차광부는, 상기 투명 기판 위에, 적어도 차광막이 형성되어 이루어진다.The transfer pattern further includes a light blocking portion constituting a region excluding the main pattern and the auxiliary pattern, and the light blocking portion is formed by forming at least a light blocking film on the transparent substrate.

상기 보조 패턴은, 상기 주 패턴의 주위를, 상기 차광부를 개재하여 둘러싸는 다각형 띠의 영역 내에 배치되고, 상기 투명 기판 위에, 노광광의 대표 파장의 광을, 대략 180도 위상 시프트하는 위상 특성을 가짐과 함께, 상기 대표 파장의 광에 대한 투과율 T(％)를 갖는 반투광막이 형성되어 이루어지는 위상 시프트부를 포함하고, 상기 다각형 띠의 면적의 1/8 이하의 영역에, 상기 차광막, 또는 차광성의 보충막이 형성되어 있다.The auxiliary pattern is disposed in a region of a polygonal band surrounding the main pattern through the light blocking portion, and has a phase characteristic of phase shifting light having a representative wavelength of exposure light by approximately 180 degrees on the transparent substrate. And a phase shift part formed by forming a semi-transmissive film having a transmittance T (%) for light of the representative wavelength, and in an area of 1/8 or less of the area of the polygonal band, the light-shielding film or the light-shielding A supplemental film is formed.

또는, 상기 보조 패턴은, 상기 주 패턴의 주위를, 상기 차광부를 개재하여 둘러싸는 다각형 띠의 영역 내에 배치되고, 상기 투명 기판 표면이 소정 깊이로 파임으로써, 보조 패턴의 투과광이 주 패턴의 투과광과의 사이에, 대략 180도의 위상차를 갖는 위상 시프트부를 갖고, 상기 다각형 띠의 면적의 1/8 이하의 영역에, 상기 차광막, 또는 차광성의 보충막이 형성되어 있다. Alternatively, the auxiliary pattern is disposed in a region of a polygonal band surrounding the main pattern through the light blocking portion, and the transparent substrate surface is dug to a predetermined depth, so that the transmitted light of the auxiliary pattern and the transmitted light of the main pattern The light-shielding film or the light-shielding supplemental film is formed in an area less than or equal to 1/8 of the area of the polygonal strip, having a phase shift portion having a phase difference of approximately 180 degrees in between.

상기 포토마스크는, 상기 포토마스크 Ⅰ에 본 발명의 수정을 실시한 포토마스크를 포함하고, 그 구성은 평면에서 볼 때, 도 5의 (d)에 도시한 실시예 1의 포토마스크, 또는 도 6의 (b)에 도시한 포토마스크에 예시된다.The photomask includes a photomask modified of the present invention in the photomask I, and the configuration thereof is the photomask of Example 1 shown in Fig. 5D, or the photomask of Fig. 6 when viewed from the top. It is illustrated in the photomask shown in (b).

또한, 본 발명은, 이하의 구성의 포토마스크를 포함한다.Further, the present invention includes a photomask having the following configuration.

투명 기판 위에 전사용 패턴이 형성된 포토마스크이며, 상기 전사용 패턴은, 투광부를 포함하는, 직경 W1의 주 패턴과, 상기 주 패턴의 근방에 배치된, 노광 장치에 의해 해상되지 않는 폭 d(㎛)를 갖는 보조 패턴을 갖는다.A photomask having a transfer pattern formed on a transparent substrate, and the transfer pattern includes a main pattern having a diameter W1 including a light-transmitting portion, and a width d (µm) that is not resolved by an exposure apparatus disposed in the vicinity of the main pattern. Has an auxiliary pattern with ).

상기 전사용 패턴은 또한, 상기 주 패턴과 상기 보조 패턴을 제외한 영역에 있어서, 상기 주 패턴 및 상기 보조 패턴을 둘러싸는, 차광부를 포함하고, 상기 차광부는, 상기 투명 기판 위에 차광막이 형성되어 이루어진다.The transfer pattern further includes a light blocking portion surrounding the main pattern and the auxiliary pattern in a region excluding the main pattern and the auxiliary pattern, and the light blocking portion is formed by forming a light blocking film on the transparent substrate.

상기 보조 패턴은, 상기 주 패턴의 주위를, 상기 차광부를 개재하여 둘러싸는 다각형 띠의 영역 내에 배치되고, 상기 투명 기판 위에, 노광광의 대표 파장의 광을, 대략 180도 위상 시프트하는 위상 특성을 가짐과 함께, 상기 대표 파장의 광에 대한 투과율 T(％)를 갖는 반투광막이 형성되어 이루어지는 위상 시프트부를 포함하고, 상기 다각형 띠의 영역 내에, 상기 차광막, 또는 차광성의 보충막이 형성되며, 또한, 상기 주 패턴의 주연의 적어도 일부에, 상기 차광막을 소정 폭 제거한 레이저 재핑 단면 또는 이온빔 에칭 단면을 갖는다.The auxiliary pattern is disposed in a region of a polygonal band surrounding the main pattern through the light blocking portion, and has a phase characteristic of phase shifting light having a representative wavelength of exposure light by approximately 180 degrees on the transparent substrate. And a phase shift unit formed by forming a semi-transmissive film having a transmittance T (%) for light of the representative wavelength, wherein the light-shielding film or a light-shielding supplemental film is formed in the polygonal band region, At least a part of the periphery of the main pattern has a laser zapping end surface or an ion beam etching end surface from which the light shielding film has been removed by a predetermined width.

또는, 상기 보조 패턴은, 상기 주 패턴의 주위를, 상기 차광부를 개재하여 둘러싸는 다각형 띠의 영역 내에 배치되고, 상기 투명 기판 표면이 소정 깊이로 파임으로써, 보조 패턴의 투과광이 주 패턴의 투과광과의 사이에, 대략 180도의 위상차를 갖는 위상 시프트부를 갖고, 상기 다각형 띠의 영역 내에, 상기 차광막, 또는 차광성의 보충막이 형성되며, 또한 상기 주 패턴의 주연의 적어도 일부에, 상기 차광막을 소정 폭 제거한 레이저 재핑 단면 또는 이온빔 에칭 단면을 갖는다.Alternatively, the auxiliary pattern is disposed in a region of a polygonal band surrounding the main pattern through the light blocking portion, and the transparent substrate surface is dug to a predetermined depth, so that the transmitted light of the auxiliary pattern and the transmitted light of the main pattern A phase shift portion having a phase difference of approximately 180 degrees is formed between the, and the light shielding film or a light shielding supplementary film is formed in the region of the polygonal band, and the light shielding film is formed in at least a part of the periphery of the main pattern with a predetermined width. It has a laser zapping cross section or an ion beam etching cross section removed.

레이저 재핑 단면이란, 레이저 재핑에 의해, 차광막 또는 보충막의 일부가 제거되었을 때, 그 에지에 형성되는 단면이다. 또한, 이온빔 에칭 단면이란, Focused Ion beam에 의해 차광막 또는 보충막의 일부가 제거되었을 때, 그 에지에 형성되는 단면이다. 이와 같은 패턴 에지는, 정상 패턴이 갖는 차광막의 에지(습식 에칭에 의해 형성된 에지)와는 다른 단면 상태를 나타내는, 수정 장치에 의해 형성된 에지이다.The laser zapping cross-section is a cross-section formed at the edge when a part of the light-shielding film or the supplemental film is removed by laser zapping. In addition, the ion beam etching cross-section is a cross-section formed at the edge when a part of the light-shielding film or the supplemental film is removed by the focused ion beam. Such a pattern edge is an edge formed by a correction apparatus that exhibits a cross-sectional state different from that of the light-shielding film (edge formed by wet etching) of a normal pattern.

상기 포토마스크는, 상기 포토마스크 Ⅰ에 본 발명의 수정을 실시한 포토마스크를 포함하고, 그 구성은 평면에서 볼 때, 도 7의 (a) 내지 (c)에 도시한 포토마스크에 예시된다.The photomask includes a photomask in which the modification of the present invention is applied to the photomask I, and the configuration is illustrated in the photomasks shown in FIGS. 7A to 7C when viewed in plan view.

본 발명의 포토마스크는, 도 1b에 도시한 포토마스크 Ⅰ, 또는 도 1c에 도시한 변형예의 포토마스크에 수정을 실시한 결과, 확장 수정을 실시한 전사용 패턴과, 정상적인 전사용 패턴을 모두 갖는 것으로 할 수 있다. 이때, 수정을 실시한 전사용 패턴의 주 패턴과, 정상적인 전사용 패턴의 주 패턴과는 형상(예를 들어 직경, 종횡비)이 상이하고, 전자의 면적이 후자의 그것보다 큰 것으로 할 수 있다.As a result of modifying the photomask I shown in FIG. 1B or the photomask of the modified example shown in FIG. 1C, the photomask of the present invention is assumed to have both a transfer pattern subjected to extended correction and a normal transfer pattern. I can. At this time, the shape (for example, diameter, aspect ratio) of the main pattern of the corrected transfer pattern and the main pattern of the normal transfer pattern are different, and the former area may be larger than that of the latter.

또한, 본 발명은, 상술한 수정 방법을 포함하는, 포토마스크의 제조 방법을 포함한다.In addition, the present invention includes a method for manufacturing a photomask including the above-described correction method.

상술한 포토마스크 Ⅰ의 제조 방법에 있어서, 형성된 반투광부에 결함이 발생했을 때, 본 발명의 수정 방법을 적용할 수 있다. 그 경우, 예를 들어 도 14의 (f)에 도시한, 제2 레지스트 박리 공정의 후에, 결함 검사 공정, 및 수정 공정을 설치하고, 해당 수정 공정에 있어서, 본 발명의 수정 방법을 적용하면 된다.In the manufacturing method of the photomask I described above, when a defect occurs in the formed semi-transmissive portion, the correction method of the present invention can be applied. In that case, for example, after the second resist stripping step shown in Fig. 14(f), a defect inspection step and a correction step are provided, and in the correction step, the correction method of the present invention may be applied. .

본 발명은, 상기한 본 발명의 포토마스크에, 노광 장치에 의해 노광하여, 피전사체 위에, 상기 전사용 패턴을 전사하는 공정을 포함하는, 표시 장치의 제조 방법을 포함한다.The present invention includes a method for manufacturing a display device including a step of exposing the photomask of the present invention to the above-described photomask with an exposure device and transferring the transfer pattern onto a transfer object.

본 발명에 의한, 표시 장치의 제조 방법은, 우선, 상술한 본 형태의 포토마스크를 준비한다. 이어서, 상기 전사용 패턴을 노광하고, 피전사체 위에, 직경 W2이 0.6 내지 3.0㎛의 홀 패턴을 형성한다.In the method of manufacturing a display device according to the present invention, first, the photomask of the present embodiment described above is prepared. Subsequently, the transfer pattern is exposed, and a hole pattern having a diameter W2 of 0.6 to 3.0 μm is formed on the object to be transferred.

사용하는 노광 장치로서는, 등배의 프로젝션 노광을 행하는 방식이며, 이하의 것이 바람직하다. 즉, FPD(Flat Panel Display)용으로서 사용되는 노광 장치이며, 그 구성은, 광학계의 개구수(NA)가 0.08 내지 0.15(코히런스 팩터 σ가 0.4 내지 0.9)이며, i선, h선, 및 g선의 적어도 하나를 포함하는 노광광의 광원을 갖는 것이다. 단, 개구수 NA가 0.10 내지 0.20으로 되는 노광 장치에 있어서도, 본 발명을 적용하여 발명의 효과를 얻는 것이 물론 가능하다.As the exposure apparatus to be used, it is a method of performing equal-fold projection exposure, and the following are preferable. That is, it is an exposure apparatus used for a flat panel display (FPD), and its configuration has an optical system numerical aperture (NA) of 0.08 to 0.15 (coherence factor σ is 0.4 to 0.9), i-line, h-line, and It has a light source for exposure light including at least one of the g-line. However, even in an exposure apparatus having a numerical aperture NA of 0.10 to 0.20, it is of course possible to obtain the effects of the invention by applying the present invention.

또한, 사용하는 노광 장치의 광원은, 변형 조명(여기서는, 포토마스크에 대해서 수직으로 입사하는 광 성분을 차폐한 광원을 말하며, 윤대 조명 등의 경사 입사 광원을 포함함)을 사용해도 되지만, 비변형 조명에 의해, 본 발명의 우수한 효과가 얻어진다.In addition, the light source of the exposure apparatus used may be modified illumination (here, a light source that shields the light component perpendicularly incident to the photomask, and includes oblique incident light sources such as rim illumination), but non-deformable By lighting, excellent effects of the present invention are obtained.

본 발명을 적용하는 포토마스크의 용도에 특별히 제한은 없다. 본 발명의 포토마스크는, 액정 표시 장치나 EL 표시 장치 등을 포함하는 표시 장치의 제조 시에, 바람직하게 사용할 수 있는, 투과형의 포토마스크로 할 수 있다.There is no particular limitation on the use of the photomask to which the present invention is applied. The photomask of the present invention can be used as a transmissive photomask that can be preferably used when manufacturing a display device including a liquid crystal display device or an EL display device.

또한, 본 명세서에 있어서 표시 장치란, 표시 장치를 구성하기 위한 표시 장치용 디바이스를 포함하는 것으로 한다.In addition, in this specification, a display device is assumed to include a display device device for configuring a display device.

투과광의 위상이 반전하는 보조 패턴을 사용한 본 발명의 포토마스크에 의하면, 주 패턴과 보조 패턴의 양쪽을 투과하는 노광광의 상호 간섭을 제어하고, 투과광이 형성하는 공간 상의 프로파일을 대폭 개선할 수 있다.According to the photomask of the present invention using an auxiliary pattern in which the phase of transmitted light is inverted, mutual interference of exposure light transmitted through both the main pattern and the auxiliary pattern can be controlled, and the spatial profile formed by the transmitted light can be significantly improved.

이와 같은 작용 효과가 유리하게 얻어지는 용도로서, 액정이나 EL 장치에 다용되는 콘택트 홀 등, 고립된 홀 패턴의 형성을 위해서 본 발명의 포토마스크를 사용하는 것이 유리하다. 패턴의 종류로서는, 일정한 규칙성을 갖고 다수의 패턴이 배열함으로써, 이들이 서로 광학적인 영향을 서로 미치는 밀집(Dense) 패턴과, 이러한 규칙적 배열의 패턴이 주위에 존재하지 않는 고립 패턴을 구별하여 호칭하는 경우가 많다. 본 발명의 포토마스크는, 피전사체 위에 고립 패턴을 형성하려고 할 때 특히 적합하게 적용된다.As an application in which such an operation and effect is advantageously obtained, it is advantageous to use the photomask of the present invention for forming an isolated hole pattern such as a contact hole that is widely used in a liquid crystal or EL device. As a type of pattern, a dense pattern in which a plurality of patterns with a certain regularity are arranged, they have an optical effect on each other, and an isolated pattern in which such a regular arrangement pattern does not exist around each other, is called. There are many cases. The photomask of the present invention is particularly suitably applied when attempting to form an isolated pattern on an object to be transferred.

본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 본 발명을 적용하는 포토마스크에는 부가적인 광학막이나 기능막을 사용해도 된다. 예를 들어, 차광막이 갖는 광투과율이, 검사나 포토마스크의 위치 검지에 지장을 초래하는 문제를 방지하기 위해서, 전사용 패턴 이외의 영역에 차광막이 형성되는 구성으로 하여도 된다. 또한, 반투광막이나, 차광막의 표면에 묘화광이나 노광광의 반사를 저감시키기 위한 반사 방지층을 형성해도 된다. 또한, 반투광막의 이면에 반사 방지층을 형성해도 된다.As long as the effect of the present invention is not impaired, an additional optical film or functional film may be used for the photomask to which the present invention is applied. For example, in order to prevent a problem that the light transmittance of the light-shielding film interferes with inspection or position detection of the photomask, a light-shielding film may be formed in a region other than the transfer pattern. Further, an antireflection layer for reducing reflection of drawing light or exposure light may be formed on the surface of the semi-transmissive film or the light-shielding film. Further, an antireflection layer may be formed on the back surface of the semitransmissive film.

1: 주 패턴
2: 보조 패턴
3: 차광부
4: 투광부
5: 위상 시프트부(반투광부)
10: 투명 기판
11: 반투광막
12: 차광막
12p: 차광막 패턴
13: 제1 포토레지스트막
13p: 제1 레지스트 패턴
14: 제2 포토레지스트막
14p: 제2 레지스트 패턴
16: 보충막
20: 파임부
30: 포토마스크 블랭크
FW: 백색 결함
FB: 흑색 결함1: main pattern
2: secondary pattern
3: light shield
4: Transmitter
5: phase shift unit (semi-transmissive unit)
10: transparent substrate
11: translucent film
12: shading screen
12p: shading pattern
13: first photoresist film
13p: first resist pattern
14: second photoresist film
14p: second resist pattern
16: supplement film
20: dent
30: photomask blank
FW: white defect
FB: black defect

Claims

delete

It is a method of modifying a photomask having a transfer pattern formed on a transparent substrate,
The transcription pattern,
A main pattern having a diameter W1 (㎛) including a light transmitting part,
An auxiliary pattern disposed in the vicinity of the main pattern and having a width d (µm) that is not resolved by the exposure apparatus,
And a light blocking portion constituting an area excluding the main pattern and the auxiliary pattern,
The light shielding part is formed by forming at least a light shielding film on the transparent substrate,
The auxiliary pattern has a transmittance T (%) for light of a representative wavelength of the exposure light, and surrounds the main pattern through the light shielding portion,
The transmitted light of the auxiliary pattern has a phase difference of 165 degrees to 195 degrees with respect to the light of the representative wavelength with respect to the transmitted light of the main pattern,
When a black defect occurs in the auxiliary pattern, expansion correction is performed to expand the width of the main pattern.

The method of claim 6,
The extended correction is characterized in that at least partially recovering the optical performance of the transfer pattern, which has been degraded by the occurrence of the black defect, is restored.

The method of claim 7,
The optical performance comprises any of a peak height, a depth of focus, and an exposure margin of a light intensity distribution formed by the transmitted light of the transfer pattern on a transfer object.

The method according to any one of claims 6 to 8,
The black defect, characterized in that it exceeds 1/8 of the area of the auxiliary pattern, the photomask correction method.

The method according to any one of claims 6 to 8,
The auxiliary pattern is formed by forming a semi-transmissive film having a transmittance T (%) for light of the representative wavelength and a phase characteristic for shifting the light of the representative wavelength by 165 degrees to 195 degrees on the transparent substrate. Characterized in that, a method of modifying a photomask.

The method according to any one of claims 6 to 8,
The black defect is a black defect generated by forming a light-shielding supplementary film on a portion of a white defect generated in the auxiliary pattern.

The method according to any one of claims 6 to 8,
The photomask correction method, wherein the area of the main pattern increased by the expanded correction is 5% or less of the area S1 of the auxiliary pattern lost due to the black defect.

The method according to any one of claims 6 to 8,
The expanded correction is performed by retreating at least one side of the four sides of the square main pattern toward the light-shielding portion.

The method according to any one of claims 6 to 8,
The extended correction is performed by removing the edge of the light-shielding film by laser zapping or ion beam etching.

The method according to any one of claims 6 to 8,
The auxiliary pattern is disposed in the vicinity of the main pattern, and the depth of focus is increased by changing a light intensity distribution formed by the exposure light passing through the main pattern on a transfer object by light passing through the auxiliary pattern. A method of modifying a photomask, characterized in that to let.

The method according to any one of claims 6 to 8,
The said transfer pattern satisfies the following formula (1), The correction method of a photomask characterized by the above-mentioned.
0.8≤W1≤4.0... (One)

The method according to any one of claims 6 to 8,
The said transfer pattern satisfies the following formula (2), The correction method of a photomask characterized by the above-mentioned.
0.5≤√(T/100)×d≤1.5... (2)

The method according to any one of claims 6 to 8,
When the distance between the center of the main pattern and the center in the width direction of the auxiliary pattern is P (㎛), the transfer pattern satisfies the following equation (3). How to fix.
1.0<P≤5.0... (3)

The method according to any one of claims 6 to 8,
The shape of the auxiliary pattern, characterized in that the polygonal band centered on the center of gravity of the main pattern, the method of modifying a photomask.

The method according to any one of claims 6 to 8,
In the transfer pattern, a method of modifying a photomask, characterized in that a hole pattern is formed on the object to be transferred.

The method of claim 20,
The hole pattern, characterized in that the isolated hole pattern, the photomask correction method.

The photomask correction method according to claim 20, wherein correction is not performed on the auxiliary pattern in which the black defect has occurred.

delete

It is a photomask with a transfer pattern formed on a transparent substrate,
The transcription pattern,
A main pattern having a diameter W1 (㎛) including a light transmitting part,
An auxiliary pattern disposed in the vicinity of the main pattern and having a width d (µm) that is not resolved by the exposure apparatus,
And a light blocking portion constituting an area excluding the main pattern and the auxiliary pattern,
The light shielding part is formed by forming at least a light shielding film on the transparent substrate,
The auxiliary pattern is disposed in a region of a polygonal band surrounding the main pattern through the light blocking portion, and phase shifts light having a representative wavelength of exposure light on the transparent substrate by 165 degrees to 195 degrees. It includes a phase shift unit formed by forming a semi-transmissive film having a phase characteristic and having a transmittance T (%) for light of the representative wavelength,
In the region of the polygonal band, the light-shielding film or a light-shielding supplemental film made of a material different from the light-shielding film is formed,
A photomask, characterized in that at least a portion of the periphery of the main pattern has a laser zapping end surface or an ion beam etching end surface formed by extending the width of the main pattern by removing the light shielding film by a predetermined width.

The method of claim 25,
The photomask, characterized in that the main pattern is a rectangle and has the laser zapping end face or the ion beam etching end face on at least one of the four sides.

The method of claim 25,
The photomask, characterized in that the main pattern is square, and has the laser zapping end face or the ion beam etching end face on at least two of the four sides.

The method of claim 25,
The auxiliary pattern is disposed in the vicinity of the main pattern, and the depth of focus is increased by changing a light intensity distribution formed by the exposure light passing through the main pattern on a transfer object by light passing through the auxiliary pattern. A photomask characterized by letting go.

The method according to any one of claims 25 to 27,
The photomask, characterized in that the transfer pattern satisfies the following formula (1).
0.8≤W1≤4.0... (One)

The method according to any one of claims 25 to 27,
The photomask, characterized in that the transfer pattern satisfies the following formula (2).
0.5≤√(T/100)×d≤1.5... (2)

The method according to any one of claims 25 to 27,
The transfer pattern, when the distance between the center of the main pattern and the center in the width direction of the auxiliary pattern is P (µm), satisfying the following equation (3).
1.0<P≤5.0... (3)

The method according to any one of claims 25 to 27,
The photomask, characterized in that the transfer pattern is a pattern for manufacturing a display device.

A photomask manufacturing method, comprising the photomask correction method according to any one of claims 6 to 8.

A method for manufacturing a display device, wherein the photomask according to the correction method according to any one of claims 6 to 8 is used, and exposure light including at least one of i-line, h-line, and g-line is used as the transfer pattern. A method of manufacturing a display device, comprising irradiating to and performing pattern transfer on an object to be transferred.

A method for manufacturing a display device, using the photomask according to any one of claims 25 to 27, and irradiating the transfer pattern with exposure light including at least one of i-line, h-line, and g-line. And performing pattern transfer on an object to be transferred.