KR20090104741A - 포토마스크의 결함 수정 방법 및 포토마스크와 그 제조 방법과, 패턴 전사 방법 - Google Patents

Abstract

투명 기판 위에 차광부와 투광부와 반투광부로 이루어지는 마스크 패턴을 갖는 포토마스크의 결함 수정 방법으로서, 반투광부가 소정의 파장의 노광광에 대하여 소정의 광 투과율을 갖는 반투광막에 의해 형성되고, 반투광부에서 잉여물에 의한 흑 결함이 생겼을 때에 그 결함 부분을 특정하는 공정과, 특정한 결함 부분의 위치와 형상에 기초한 묘화 패턴 데이터를 제작하는 공정과, 포토마스크 위에 레지스트막을 형성하는 공정과, 상기 결함 부분을 포함하는 소정 영역에 상기 묘화 패턴 데이터에 기초하는 패턴 묘화를 행하고, 묘화 후, 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 레지스트 패턴을 마스크로 하여 에칭을 실시하여 결함 부분의 잉여물을 제거하는 공정을 갖는다.

투명 기판, 반투광막, 차광막, 결합 수정 방법, 포토마스크, 검사 공정, 흑 결함, 묘화, 레지스트 패턴

Description

포토마스크의 결함 수정 방법 및 포토마스크와 그 제조 방법과, 패턴 전사 방법 {METHOD OF CORRECTING DEFECT OF PHOTOMASK, PHOTOMASAK AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME, AND PATTERN TRANSFER METHOD}

본 발명은, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display: 이하, LCD라고 부름) 제조 등에 이용되는 그레이톤 마스크 등의 포토마스크의 결함 수정 방법 및 포토마스크의 제조 방법과, 패턴 전사 방법에 관한 것이다.

현재, LCD의 분야에서, 박막 트랜지스터 액정 표시 장치(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display: 이하, TFT-LCD라고 부름)는, CRT(음극선관)에 비교하여, 박형으로 하기 쉬워 소비 전력이 낮다고 하는 이점으로부터, 상품화가 급속하게 진행되고 있다. TFT-LCD는, 매트릭스 형상으로 배열된 각 화소에 TFT가 배열된 구조의 TFT 기판과, 각 화소에 대응하여, 레드, 그린, 및 블루의 화소 패턴이 배열된 컬러 필터가, 액정층의 개재하에 서로 겹쳐진 개략 구조를 갖는다. TFT-LCD의 제조는, 공정수가 많고, TFT 기판만이어도 5∼6매의 포토마스크를 이용하여 제조되고 있었다. 이러한 상황하에, TFT 기판의 제조를 4매의 포토마스크를 이용하여 행하는 방법이 제안되어 있다.

이 방법은, 차광부와 투광부와 반투광부를 갖는 포토마스크(일반적으로 다계조 마스크 또는 그레이톤 마스크라고 불리고 있음)를 이용함으로써, 사용하는 마스크 매수를 저감한다고 하는 것이다. 여기에서, 반투광부란, 마스크를 사용하여 패턴을 피전사체에 전사할 때, 투과하는 노광광의 투과량을 소정량 저감시켜, 피전사체 위의 포토레지스트막의 현상 후의 잔막량을 제어하는 부분을 말하며, 그러한 반투광부를, 차광부, 투광부와 함께 구비하고 있는 포토마스크를 그레이톤 마스크라고 한다.

여기에서 이용되는 그레이톤 마스크로서는, 예를 들면 반투광부가 그레이톤 마스크를 사용하는 LCD용 노광기의 해상 한계 이하의 미세 패턴으로 형성되어 있는 구조의 것이 알려져 있다. 그레이톤 마스크를 사용하는 LCD용 노광기의 해상 한계는, 대부분의 경우, 스테퍼 방식의 노광기에서 약 3㎛, 미러 프로젝션 방식의 노광기에서 약 4㎛이다. 이 때문에, 예를 들면, 라인 앤드 스페이스의 미세 패턴의 경우, 라인 폭과 스페이스 폭을 각각 노광기의 해상 한계 이하인 3㎛ 미만으로 한다.

전술한 미세 패턴 타입의 반투광부는, 매우 많은 것을 고려하여 설계가 이루어지지 않으면 안된다. 예를 들면, 반투광부에 차광부와 투광부의 중간적인 하프톤 효과를 갖게 하기 위한 미세 패턴을 라인 앤드 스페이스 타입으로 할지, 도트(망점) 타입으로 할지, 혹은 그 밖의 패턴으로 할지를 선택할 필요가 있다. 또한, 라인 앤드 스페이스 타입을 선택한 경우, 선폭을 어느 정도로 할지, 광이 투과하는 부분과 차광되는 부분의 비율을 어떻게 할지, 전체의 투과율을 어느 정도로 설계할지 등을 결정해야만 한다. 또한, 그레이톤 마스크의 제조에서도, 선폭의 중심값의 관리, 마스크 내의 선폭의 변동 관리 등, 매우 어려운 생산 기술이 요구되고 있었다.

따라서, 반투광부를 반투과성의 반투광막에 의해 형성하는 것이 종래 제안되어 있다(예를 들면 일본 특허 공개 2005-37933호 공보, 이하 특허 문헌 1이라고 함). 이 반투광막을 이용함으로써 반투광부에서의 노광량을 저감한 노광을 행할 수 있다. 반투광막을 이용하는 경우, 설계에서는 전체의 투과율이 어느 정도 필요한지를 검토하고, 마스크 제조에서는 반투광막의 막종(소재)이라든지 막 두께를 선택함으로써 마스크의 생산이 가능하게 된다. 따라서, 그레이톤 마스크의 제조에서는 반투광막의 막 두께 제어를 행하는 것만으로 충분하여, 비교적 관리가 용이하다. 또한, TFT 채널부를 그레이톤 마스크의 반투광부로 형성하는 경우, 반투광막이면 포토리소그래피 공정에 의해 용이하게 패터닝할 수 있으므로, TFT 채널부의 형상이 복잡한 패턴 형상이어도 가능하다고 하는 이점이 있다.

그런데, 전술한 바와 같은 특허 문헌 1에 기재된 그레이톤 마스크에 있어서, 그 제조 과정에서, 반투광막으로 이루어지는 반투광부에 결함이 생기는 것을 피할 수 없다. 또한, 여기에서는, 막 패턴의 잉여나 차광막 성분의 부착, 또는 이물에 의해, 투과율이 소정의 것보다 낮아지는 결함을 흑 결함, 막 패턴의 부족에 의해 투과율이 소정의 것보다 높아지는 결함을 백 결함이라고 칭한다.

반투광막을 이용한 그레이톤 마스크의 반투광부에, 백 결함, 흑 결함이 생긴 경우에는, 통상은, 예를 들면 레이저 CVD법, 또는 수속 이온 빔(FIB)법을 이용하여, 국소적인 막 수정을 행하는 것이 생각된다. 즉, 백 결함의 부분에, 국소적으로 수정막을 형성하거나, 또는 백 결함 부분, 흑 결함 부분을 포함하는 영역을 미리 소정의 면적분 박리하고, 다시 국소적으로 수정막을 형성하는 것이 가능하다.

한편, 반투광부의 흑 결함의 수정 방법으로서는, FIB나 레이저에 의해 예를 들면 차광막 성분을 날려 제거하는 방법이 일반적이다. 그러나, 결함 부분의 반투광막이 데미지를 받거나, 날린 이물이 정상적인 반투광막 위에 부착하면 다시 수정이 필요하게 된다. 또한, 미소한 결함 영역은 상기 일반적인 흑 결함 수정 방법에 의해 수정 가능하였다고 하여도, 거대한 결함 영역의 경우, 일반적인 흑 결함 수정 방법에 의해 수정하는 것은 시간이 걸려 비효율적이다. 그렇다고 하여, 예를 들면 대형 액정 패널 제조에 이용하는 대형 포토마스크의 경우, 특히 거대 결함이 존재할 때에 결함을 수정하지 않고 처음부터 다시 제작하는 것은, 고가의 기판이기 때문에 자재나 노동력 등의 손실이 매우 크다. 또한, 흑 결함의 수정 방법으로서, 흑 결함을 포함하는 부분을 제거하고, 그 부분에 예를 들면 레이저 CVD법에 의해 수정막을 형성하는 방법도 있지만, 이와 같이 나중에 국소적으로 붙인 수정막은, 당초의 반투광막과는 성막 방법이 다르기 때문에, 동일한 소재로 하는 것이 곤란하므로, 막질이 서로 달라, 특히 노광광에 대한 투과율 파장 의존성이 정상적인 반투광막 부분과는 다르게 되는 경우가 많다고 하는 문제점이 생긴다. 또한, 이상과 같은 그레이톤 마스크에 한하지 않고, 반도체 장치 제조 등에 이용되는 투명 기판 위에 차광막 패턴을 갖는 포토마스크의 경우에도, 흑 결함이 생긴 경우, 종래의 일 반적인 흑 결함 수정 방법으로는, 날린 이물이 결함의 주위의 정상부(투광부)에 부착하기 쉬워, 다시 수정이 필요하게 될 우려가 있다.

본 발명은, 상기 종래의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 거대 흑 결함이어도 효율적으로 수정할 수 있고, 특히 그레이톤 마스크의 반투광부에 발생한 흑 결함을 결함 부분의 반투광막에 데미지를 주지 않고 적절하게 수정할 수 있는 포토마스크의 결함 수정 방법을 제공하는 것을 제1 목적으로 한다. 또한, 본 발명은, 이러한 결함 수정 방법을 적용한 결함 수정 공정을 갖는 포토마스크의 제조 방법을 제공하는 것을 제2 목적으로 한다. 나아가, 결함이 적절하게 수정된 상기 포토마스크를 이용한 패턴 전사 방법을 제공하는 것을 제3 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 이하의 구성을 갖는다.

<구성 1>

투명 기판 위에 반투광막과 차광막을 성막하고, 각각의 막에 소정의 패터닝을 실시함으로써 형성된, 차광부와, 투광부와, 마스크 사용시에 이용되는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 반투광부로 이루어지는 마스크 패턴을 갖고, 피전사체 위에 막 두께가 단계적 또는 연속적으로 상이한 레지스트 패턴을 형성하기 위한 포토마스크의 결함 수정 방법으로서, 상기 반투광부가, 소정의 파장의 노광광에 대하여 소정의 광 투과율을 갖는 반투광막에 의해 형성되고, 상기 반투광부에서 잉여물에 의한 흑 결함이 생겼을 때에 그 결함 부분을 특정하는 공정과, 상기 특정한 결함 부분의 위치와 형상에 기초한 묘화 패턴 데이터를 제작하는 공정과, 상기 포토 마스크 위에 레지스트막을 형성하는 공정과, 상기 결함 부분을 포함하는 소정 영역에, 상기 묘화 패턴 데이터에 기초하는 패턴 묘화를 행하고, 묘화 후, 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여 에칭을 실시하여, 상기 결함 부분의 잉여물을 제거하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함 수정 방법.

<구성 2>

상기 레지스트 패턴의 형성에 의해 상기 결함 부분을 포함하는 소정 영역 내의 반투광막이 노출되어 있는 영역에서의 결함 수정 후의 광 투과율이 소정의 허용 범위 내에 있는지의 여부를 검사하는 검사 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 구성 1에 기재된 포토마스크의 결함 수정 방법.

<구성 3>

투명 기판 위에 차광막을 성막하고, 소정의 패터닝을 실시함으로써 형성된 차광부와 투광부로 이루어지는 마스크 패턴을 갖는 포토마스크의 결함 수정 방법으로서, 상기 투광부에서 잉여물에 의한 흑 결함이 생겼을 때에 그 결함 부분을 특정하는 공정과, 상기 특정한 결함 부분의 위치와 형상에 기초한 묘화 패턴 데이터를 제작하는 공정과, 상기 포토마스크 위에 레지스트막을 형성하는 공정과, 상기 결함 부분을 포함하는 소정 영역에, 상기 묘화 패턴 데이터에 기초하는 패턴 묘화를 행하고, 묘화 후, 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여 에칭을 실시하여, 상기 결함 부분의 잉여물을 제거하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함 수정 방법.

<구성 4>

상기 포토마스크는, 묘화시의 위치 맞춤용의 얼라인먼트 마크를 갖고, 그 얼라인먼트 마크를 이용하여 상기 결함 부분을 포함하는 소정 영역의 패턴 묘화를 행하는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 결함 수정 방법.

<구성 5>

투명 기판 위에 반투광막과 차광막을 성막하고, 각각의 막에 소정의 패터닝을 실시함으로써 형성된, 차광부와, 투광부와, 마스크 사용시에 이용되는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 반투광부로 이루어지는 마스크 패턴을 갖고, 피전사체 위에 막 두께가 단계적 또는 연속적으로 상이한 레지스트 패턴을 형성하기 위한 포토마스크의 결함 수정 방법으로서, 상기 반투광부가, 소정의 파장의 노광광에 대하여 소정의 광 투과율을 갖는 반투광막에 의해 형성되고, 상기 반투광부에서 잉여물에 의한 흑 결함이 생겼을 때에 그 결함 부분을 특정하는 공정과, 상기 포토마스크 위에 레지스트막을 형성하는 공정과, 상기 결함 부분의 영역을 노광하고, 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여 에칭을 실시하여, 상기 결함 부분의 잉여물을 제거하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함 수정 방법.

<구성 6>

투명 기판 위에 차광막을 성막하고, 소정의 패터닝을 실시함으로써 형성된 차광부와 투광부로 이루어지는 마스크 패턴을 갖는 포토마스크의 결함 수정 방법으 로서, 상기 투광부에서 잉여물에 의한 흑 결함이 생겼을 때에 그 결함 부분을 특정하는 공정과, 상기 포토마스크 위에 레지스트막을 형성하는 공정과, 상기 결함 부분의 영역을 노광하고, 노광 후, 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여 에칭을 실시하여, 상기 결함 부분의 잉여물을 제거하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함 수정 방법.

<구성 7>

투명 기판 위에 반투광막과 차광막을 성막하고, 각각의 막에 소정의 패터닝을 실시함으로써 형성된, 차광부와, 투광부와, 마스크 사용시에 이용되는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 반투광부로 이루어지는 마스크 패턴을 갖고, 피전사체 위에 막 두께가 단계적 또는 연속적으로 상이한 레지스트 패턴을 형성하기 위한 포토마스크의 결함 수정 방법으로서, 상기 반투광부가, 소정의 파장의 노광광에 대하여 소정의 광 투과율을 갖는 반투광막에 의해 형성되고, 상기 반투광부에서 잉여물에 의한 흑 결함이 생겼을 때에 그 결함 부분을 특정하는 공정과, 상기 포토마스크 위에 레지스트막을 형성하는 공정과, 상기 결함 부분의 영역 위의 레지스트막을 에너지 조사에 의해 제거하여 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여 에칭을 실시하여, 상기 결함 부분의 잉여물을 제거하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함 수정 방법.

<구성 8>

투명 기판 위에 차광막을 성막하고, 소정의 패터닝을 실시함으로써 형성된 차광부와 투광부로 이루어지는 마스크 패턴을 갖는 포토마스크의 결함 수정 방법으 로서, 상기 투광부에서 잉여물에 의한 흑 결함이 생겼을 때에 그 결함 부분을 특정하는 공정과, 상기 포토마스크 위에 레지스트막을 형성하는 공정과, 상기 결함 부분의 영역 위의 레지스트막을 제거하여 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여 에칭을 실시하여, 상기 결함 부분의 잉여물을 제거하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함 수정 방법.

<구성 9>

상기 결함 부분 영역 위의 레지스트막의 제거는 레이저 조사에 의해 행하는 것을 특징으로 하는 구성 7 또는 8에 기재된 포토마스크의 결함 수정 방법.

<구성 10>

상기 결함 부분은, 정상적인 반투광부에 대하여, 반투광막 이외의 성분이 부착되었기 때문에, 노광광의 투과량이 정상의 반투광부보다 작은 부분으로 이루어지는 흑 결함인 것을 특징으로 하는 구성 1, 5 또는 7에 기재된 포토마스크의 결함 수정 방법.

<구성 11>

구성 1 내지 10 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 결함 수정 방법에 의한 결함 수정 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.

<구성 12>

투명 기판 위에 반투광막과 차광막을 성막하고, 각각의 막에 소정의 패터닝을 실시함으로써 형성된, 차광부와, 투광부와, 마스크 사용시에 이용되는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 반투광부로 이루어지는 마스크 패턴을 갖고, 피전사체 위에 막 두께가 단계적 또는 연속적으로 상이한 레지스트 패턴을 형성하기 위한 포토마스크로서, 상기 반투광부가, 소정의 파장의 노광광에 대하여 소정의 광 투과율을 갖는 반투광막에 의해 형성되고, 상기 반투광부에서 생긴 잉여물에 의한 흑 결함을 제거하는 결함 수정이 행해지고, 상기 결함 수정에 기인하여, 상기 반투광막 표면에 소정 면적의 볼록부와, 그 볼록부의 외주부에 오목부를 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크.

<구성 13>

구성 11에 기재된 제조 방법에 의한 포토마스크 또는 구성 12에 기재된 포토마스크를 이용하여 소정의 파장의 노광광을 피전사체에 노광하고, 피전사체 위에 막 두께가 단계적 또는 연속적으로 상이한 레지스트 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 패턴 전사 방법.

본 발명의 포토마스크의 결함 수정 방법에 따르면, 거대 흑 결함이어도 효율적으로 수정할 수 있고, 특히 그레이톤 마스크의 반투광부에 발생한 흑 결함을 결함 부분의 반투광막에 데미지를 주지 않고 바람직하게 수정할 수 있다.

또한, 본 발명의 포토마스크의 제조 방법에 따르면, 이러한 본 발명의 결함 수정 방법을 적용한 결함 수정 공정을 가짐으로써, 특히 그레이톤 마스크의 반투광부에 발생한 흑 결함이 바람직하게 수정된 포토마스크를 얻을 수 있다.

또한, 상기한 바와 같이 예를 들면 그레이톤 마스크에서의 반투광부에 발생한 흑 결함이 바람직하게 수정된 포토마스크를 이용하여, 피전사체에의 패턴 전사 를 행함으로써, 패턴 결함이 없는 양호한 전사 패턴을 전사할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태를 도면에 기초하여 설명한다.

[제1 실시 형태]

본 실시 형태에서는, 이하의 그레이톤 마스크(포토마스크)의 결함 수정 방법을 설명한다. 도 1은, 본 발명에 따른 결함 수정을 실시한 그레이톤 마스크를 이용한 패턴 전사 방법을 설명하기 위한 단면도이다.

도 1에 도시하는 그레이톤 마스크(20)(여기에서는 수정된 결함 영역은 도시하고 있지 않음)는, 예를 들면 액정 표시 장치(LCD)의 박막 트랜지스터(TFT)나 컬러 필터, 또는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 등을 제조하기 위하여 이용되는 것으로서, 도 1에 도시하는 피전사체(30) 위에, 막 두께가 단계적 또는 연속적으로 상이한 레지스트 패턴(33)을 형성하는 것이다. 또한, 도 1 중에서 부호 32A, 32B는, 피전사체(30)에서 기판(31) 위에 적층된 막을 나타낸다.

상기 그레이톤 마스크(20)는, 마스크 패턴을 갖고 있다. 구체적으로는, 상기 그레이톤 마스크(20)는, 사용시에 노광광을 차광(투과율이 대략 0%)시키는 차광부(21)와, 투명 기판(24)의 표면이 노출된 노광광을 투과시키는 투광부(22)와, 투광부(22)의 노광광 투과율을 100%라고 했을 때 투과율을 10∼80%, 바람직하게는, 20∼70% 정도로 저감시키는 반투광부(23)를 갖고 구성된다. 반투광부(23)는, 글래스 기판 등의 투명 기판(24) 위에 광반투과성의 반투광막(26)이 형성되어 구성된다. 또한, 차광부(21)는, 투명 기판(24) 위에, 상기 반투광막(26)과 차광성의 차 광막(25)이 형성되어 구성된다. 또한, 도 1에 도시하는 차광부(21), 투광부(22), 및 반투광부(23)의 패턴 형상은 어디까지나 일례로서, 본 발명을 이것에 한정하는 취지가 아닌 것은 물론이다.

상기 반투광막(26)으로서는, 크롬 화합물, 몰리브덴 실리사이드 화합물, Si, W, Al 등을 들 수 있다. 이 중, 크롬 화합물에는 산화 크롬(CrOx), 질화 크롬(CrNx), 산질화 크롬(CrOxN), 불화 크롬(CrFx)이나, 이들에 탄소나 수소를 함유하는 것이 있다. 또한, 몰리브덴 실리사이드 화합물로서는, MoSix 외에, MoSi의 질화물, 산화물, 산화 질화물, 탄화물 등이 포함된다. 또한, 상기 차광막(25)으로서는, Cr, Si, W, Al 등을 들 수 있다. 상기 차광부(21)의 투과율은, 주로 차광막(25)의 막 재질과 막 두께의 선정에 의해 설정된다. 또한, 상기 반투광부(23)의 투과율은, 반투광막(26)의 막 재질과 막 두께의 선정에 의해 설정된다. 반투광막(26)의 막 재질과 막 두께는, 소정의 파장의 노광광에 대하여 소정의 광 투과율을 갖도록 결정된다.

전술한 바와 같은 그레이톤 마스크(20)를 사용하였을 때에, 차광부(21)에서는 노광광이 실질적으로 투과하지 않고, 투광부(22)에서는 노광광이 투과하고, 반투광부(23)에서는 노광광이 저감되기 때문에, 피전사체(30) 위에 형성한 레지스트막(포지티브형 포토레지스트막)은, 전사 후, 현상을 거쳤을 때 차광부(21)에 대응하는 부분에서 막 두께가 두꺼워지고, 반투광부(23)에 대응하는 부분에서 막 두께가 얇아지고, 투광부(22)에 대응하는 부분에서는 잔막이 실질적으로 생기지 않는 레지스트 패턴(33)을 형성한다(도 1 참조). 이 레지스트 패턴(33)에서, 반투광 부(23)에 대응하는 부분의 막 두께가 차광부(21)에 대응하는 부분의 막 두께보다도 소정량 얇아지는 효과를 그레이톤 효과라고 한다.

그리고, 도 1에 도시하는 레지스트 패턴(33)의 막이 없는 부분에서, 피전사체(30)에서의 예를 들면 막(32A 및 32B)에 제1 에칭을 실시하고, 레지스트 패턴(33)의 막이 얇은 부분을 애싱 등에 의해 제거하고, 이 부분에서, 피전사체(30)에서의 예를 들면 막(32B)에 제2 에칭을 실시한다. 이와 같이 하여, 1매의 그레이톤 마스크(20)를 이용하여 종래의 포토마스크 2매분의 공정이 실시되게 되어, 마스크 매수가 삭감된다.

상기 그레이톤 마스크(20)는, 예를 들면 이하와 같은 제조 방법에 의해 얻을 수 있다. 도 2는 그 제조 방법의 일 실시예를 공정순으로 나타내는 단면도이다.

투명 기판(24) 위에 반투광막(26), 및 차광막(25)이 이 순서대로 적층된 포토마스크 블랭크를 준비한다. 상기 반투광막(26) 및 차광막(25)의 막 재료는 전술한 바와 같다. 우선, 상기 포토마스크 블랭크의 차광막(25) 위에 레지스트를 도포하여 레지스트막(27)을 형성한다(도 2의 (a) 참조). 상기 레지스트로서 포지티브형 포토레지스트를 사용한다. 그리고 레지스트막(27)에 대하여, 소정의 디바이스 패턴을 묘화하고, 묘화 후에 현상을 행함으로써, 제조되는 마스크의 차광부(21) 및 반투광부(23)에 대응하는 영역에 레지스트 패턴(27a)을 형성한다(도 2의 (b) 참조). 묘화에는 예를 들면 레이저광을 이용한다.

다음으로, 상기 레지스트 패턴(27a)을 마스크로 하여, 노출된 투광부(22) 영역의 차광막(25)을 에칭하여 차광막 패턴을 형성하고, 계속해서 그 차광막 패턴을 마스크로 하여 반투광막(26)을 에칭함으로써, 투광부(22)를 형성한다(도 2의 (c) 참조). 이 경우의 에칭 수단으로서는, 드라이 에칭 혹은 웨트 에칭 중 어느 하나를 이용한다.

다음으로, 상기 레지스트 패턴(27a)을 제거한 후, 기판의 전체면에 다시 상기와 동일한 레지스트막을 형성하고, 2번째의 묘화를 행한다. 묘화 후에 현상을 행함으로써, 제조되는 마스크의 차광부(21) 및 투광부(23)에 대응하는 영역에 레지스트 패턴(28)을 형성한다(도 2의 (d) 참조).

다음으로, 상기 레지스트 패턴(28)을 마스크로 하여, 노출된 반투광부(23) 영역의 차광막(25)을 에칭함으로써, 차광부(21) 및 반투광부(23)를 형성한다(도 2의 (e) 참조). 이와 같이 하여, 잔존하는 레지스트 패턴(28)을 제거하고, 투명 기판(24) 위에, 반투광막(26)으로 이루어지는 반투광부(23), 반투광막(26)과 차광막(25)의 적층막으로 이루어지는 차광부(21), 및 투명 기판(24)이 노출된 투광부(22)를 형성한 그레이톤 마스크를 얻을 수 있다(도 2의 (f) 참조).

본 발명은, 이상의 제조 과정에 의해 반투광부(23)의 영역에 생긴 흑 결함의 수정에 이용된다.

다음으로, 도 3을 참조하여, 본 실시 형태에 따른 그레이톤 마스크의 결함 수정 방법에 대하여 설명한다. 도 3은, 본 발명에 따른 결함 수정 방법의 제1 실시 형태를 공정순으로 나타내는 평면도이다.

본 실시 형태에서는, 투명 기판(24) 위에, 몰리브덴 실리사이드를 함유하는 반투광막(26)(노광광 투과율 50%), 크롬을 주성분으로 하는 차광막(25)을 이 순서 대로 성막한 포토마스크 블랭크를 준비하고, 전술한 제조 방법에 따라서 소정의 패터닝을 실시함으로써, 차광부(21), 투광부(22), 및 반투광부(23)를 갖는 마스크 패턴을 구비한, 도 3의 (a)에 도시한 바와 같은 TFT 기판 제조용의 그레이톤 마스크를 이용한다. 그리고, 상기 그레이톤 마스크의 반투광부(23)에 발생한 흑 결함의 수정 방법을 이하에 설명한다.

(1) 제조된 그레이톤 마스크에 대하여, 결함 검사 장치를 이용하여, 마스크 패턴의 결함 검사를 행한다. 그리고, 반투광부에서 결함이 존재할 때에는, 그 결함 영역의 위치 정보와 형상 정보를 특정한다. 이 경우의 결함은, 정상적인 반투광부에 대하여, 차광막 성분의 부착 등에 의한(잉여물에 의한), 노광광의 투과량이 정상적인 반투광부보다 작은 부분인 소위 흑 결함이다.

결함 검사의 결과, 마스크 위의 반투광막(26)으로 이루어지는 복수의 반투광부(23) 중의 일부에, 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 작은 영역의 흑 결함 A와, 비교적 거대한 영역의 흑 결함 B가 존재하였다고 가정한다. 여기에서, 거대한 영역이란, 예를 들면 한변이 200㎛인 정방형을 초과하는 정도의 크기이며, 종래의 흑 결함 수정 방법으로 수정하고자 하면 수정에 방대한 시간과 수고를 필요로 하는 크기이다.

(2) 다음으로, 특정한 결함 부분에 따른 묘화 패턴 데이터를 제작한다. 즉, 결함 검사에 의해 특정된 상기 흑 결함 A와 B를 포함하는 소정 영역 내의 정상적인 묘화 패턴 데이터를 제작한다.

(3) 다음으로, 상기 그레이톤 마스크 위의 예를 들면 전체면에 포지티브형 레지스트를 도포하여 레지스트막(29)을 형성한다(도 3의 (b) 참조). 포지티브형 레지스트로서는, 그레이톤 마스크의 제조에 이용한 것과 마찬가지의 레지스트를 사용할 수 있다.

또한, 다음의 묘화 공정에서의 위치 맞춤에 바람직하도록, 그레이톤 마스크의 코너 등에 형성어 있는 얼라인먼트 마크(10) 위의 레지스트막을 필요에 따라 제거해 둔다(도 3의 (c) 참조).

(4) 다음으로, 상기에서 제작한 묘화 패턴 데이터를 포함하는 필요한 정보를 묘화기에 입력하고, 상기 흑 결함 A와 B를 각각 포함하는 소정 영역에, 상기 묘화 패턴 데이터에 기초하는 패턴 묘화를 행한다. 이 경우, 결함 부분을 포함하는 소정 영역 내의 묘화를 행하므로, 묘화 영역이 적게 끝나 묘화 시간을 줄일 수 있다. 그리고 묘화 후, 현상하여 레지스트 패턴을 형성한다. 이에 의해 흑 결함 영역 위의 레지스트막이 제거되어 차광막(25)이 노출된다(도 3의 (d) 참조).

(5) 다음으로, 상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여 에칭을 행한다. 에칭 방법으로서는, 예를 들면 드라이 에칭 혹은 웨트 에칭 중 어느 하나를 이용하여도 되지만, 특히 국소적인 에칭을 행할 수 있는 웨트 에칭이 본 발명에는 바람직하다.

상기 에칭에 의해, 흑 결함을 형성하고 있던 불필요한 차광막(25)이 제거되고, 하층의 반투광막(26)이 노출된다(도 3의 (e) 참조).

그리고, 잔존하는 레지스트막을 제거함으로써, 상기 흑 결함 A와 B의 수정이 실시된 그레이톤 마스크가 얻어진다(도 3의 (f) 참조). 또한, 본래 투광부이어야 할 영역 위에 발생한 흑 결함에 대해서도 상기의 수정에 의해 차광막은 제거되지 만, 하층의 반투광막(26)은 남기 때문에, 필요에 따라(예를 들면 투광부의 광 투과율에 영향을 주는 경우), 후에 레이저 조사 등에 의해 불필요한 반투광막(26)을 제거하여도 된다. 또한, 전술한 도 3의 (b)의 레지스트막 형성 공정에서, 레지스트막을 기판의 전체면에 형성하는 경우를 설명하였지만, 예를 들면 대형 기판에서 결함 개소가 전체적으로 존재하는 것이 아니라, 복수 개소에 집중하여 존재하고 있는 경우에는, 필요한 부분에 레지스트막을 형성하고, 전술한 결함 수정을 국소적으로 행하면 된다.

다음으로, 도 4를 참조하여, 본 실시 형태의 결함 수정 방법을 더욱 구체적인 패턴을 이용하여 설명한다. 도 4는, 본 발명에 따른 결함 수정 방법의 제1 실시 형태를 더욱 상세하게 설명하기 위한 공정순으로 나타내는 평면도이다. 또한, 도 4의 (a), (b), 및 (d)∼(f)의 각 공정은, 각각 도 3의 공정과 대응하고 있다.

제조된 그레이톤 마스크에 대하여, 결함 검사 장치를 이용한 결함 검사의 결과, 마스크 위의 반투광막(26)으로 이루어지는 반투광부(23) 영역 위에, 도 4의 (a)에 도시한 바와 같은 흑 결함이 존재하였다고 가정한다. 이 영역의 정상적인 패턴 형상은, 동일하게 도 4의 (A)에 도시한 바와 같은 반투광막(26) 위의 일부에 사각 형상의 차광막(25)을 갖는 패턴이다. 즉 이 정상적인 차광막의 패턴을 포함하는 넓은 영역에 불필요한 차광막(25)이 존재하고, 또한 투명 기판(24) 위의 투광부 영역에도 일부 불필요한 차광막(25)이 존재하고 있다.

다음으로, 특정한 결함 부분에 따른 묘화 패턴 데이터를 제작한다. 여기에서는, 도 4의 (B)에 도시한 바와 같은, 결함 검사에 의해 특정된 상기 흑 결함을 포함하는 소정 영역(1) 내의 묘화 패턴 데이터를 제작하였다. 또한, 이 소정 영역(1)(묘화 영역)은, 실제의 결함 위치와의 어긋남 등을 고려하여 마진을 설정하고, 범위를 적절하게 설정하는 것이 바람직하다.

다음으로, 상기 그레이톤 마스크 위의 적어도 상기 소정 영역(1)을 포함하는 영역에 상기와 동일한 포지티브형 레지스트막(29)을 형성한다(도 4의 (b) 참조).

다음으로, 상기에서 제작한 묘화 패턴 데이터를 포함하는 필요한 정보를 묘화기에 입력하고, 상기 흑 결함을 포함하는 소정 영역(1)에, 상기 묘화 패턴 데이터에 기초하는 패턴 묘화를 행한다. 그리고 묘화 후, 현상하여 레지스트 패턴을 형성한다. 이에 의해 흑 결함을 포함하는 소정 영역(1) 내의 레지스트막이 제거되어 흑 결함으로 되어 있는 차광막(25)과, 이 영역 내의 반투광막(26) 등이 노출된다(도 4의 (d) 참조).

다음으로, 상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여 예를 들면 크롬 에칭액을 이용한 국소적인 웨트 에칭을 행함으로써, 흑 결함 영역 위의 불필요한 차광막(25)이 제거되어, 하층의 반투광막(26)이 노출된다(도 4의 (e) 참조).

그리고, 잔존하는 레지스트막을 제거함으로써, 상기 흑 결함의 수정이 실시된 그레이톤 마스크가 얻어진다(도 4의 (f) 참조). 또한, 본래 투광부이어야 할 영역 위에 발생한 흑 결함에 대해서도 상기의 수정에 의해 차광막은 제거되었지만, 이 부분의 하층의 반투광막(26)(도 4의 (f) 중에 참조 부호 2로 나타내는 부분)은 남기 때문에, 필요에 따라서(예를 들면 투광부의 광 투과율에 영향을 주는 경우), 후에 레이저 조사 등에 의해 불필요한 반투광막(26)을 제거하여도 된다.

또한, 전술한 결함 수정의 결과, 도 4의 (f)에도 도시한 바와 같이, 반투광부 영역에 관해서는, 흑 결함으로 되어 있던 차광막(25)이 제거되어 노출된 반투광막(26a)과, 결함 수정 과정에서 레지스트액, 현상액, 크롬 에칭액, 세정액 등에 바래진 영역의 반투광막(26b)과, 결함 수정 과정에서는 레지스트막에 의해 보호되어, 현상액, 크롬 에칭액, 세정액 등에 바래지지 않은 영역의 반투광막(26c)이 존재한다. 통상적으로, 몰리브덴 실리사이드로 이루어지는 반투광막은, 크롬 에칭액에 대하여 내성을 갖지만, 특히 상기 크롬 에칭액 등에 바래진 반투광막(26b) 및 에칭 종료 단계에서는 에칭액에 바래진 반투광막(26a)은, 에칭액 등에 바래지지 않은 반투광막(26c)에 대하여, 투과율 변동이 우려되는 경우가 있다. 그러한 경우에는, 추가 공정으로서, 이들 부분의 광 투과율이 소정의 허용 범위 내에 있는지의 여부를 검사하는 품질 확인 공정을 설정하여도 된다.

또한, 상기의 결함 수정 후의 그레이톤 마스크에서는, 반투광막(26)의 표면에, 마스크 제조 공정, 수정 공정의 이력에 의해, 약간의 요철이 생기는 경우가 있다. 흑 결함의 Cr이 실려 있던 참조 부호 26a의 부분에 비하여, 전체 공정의 세정액이나 크롬 에칭액에 바래진 참조 부호 26b의 부분은 표면이 오목부를 형성하고 있고, 전공정의 세정액에 바래진 참조 부호 26c의 부분은, 참조 부호 26a와 26b의 중간으로 되는 높이이다. 다시 말하면, 흑 결함의 Cr이 실려 있던 참조 부호 26a의 부분은, 소정 면적의 볼록부를 형성하고 있다. 단, 참조 부호 26a와 26c의 단차는 10∼50Å 정도이며, 그레이톤 마스크로서의 사용에는 영향이 없다.

그리고, 이상과 같은 본 실시 형태에 따른 결함 수정을 실시한 그레이톤 마 스크를 이용하여 피전사체(30)(도 1 참조)에의 패턴 전사를 행하면, 피전사체(30) 위에는, 결함이 없는 전사 패턴이 정밀도 좋게 전사된다.

이상 설명한 본 실시 형태에 따른 결함 수정 방법에 따르면, 이하와 같은 효과가 얻어진다.

(1) 거대한 흑 결함이 있어도, 효율적인 수정이 가능하여, 제작한 마스크 기판을 낭비하게 하는 일이 없다.

(2) 결함의 위치, 형상 등을 특정하여 수정을 행하므로, 정밀도가 높은 결함 수정을 행할 수 있다.

(3) 결함 부분을 포함하는 소정 영역 내만을 묘화하므로, 묘화 시간은 적게 끝난다.

(4) 흑 결함 수정 개소의 반투광막이 그 밖의 정상적인 부분의 반투광막과 동일하기 때문에, 품질이 높다. 종래의 FIB나 레이저에 의해 차광막 성분을 날려 제거하는 방법과 같이, 결함 부분의 반투광막이 데미지를 받거나, 날린 이물이 정상적인 반투광막 위에 부착되어 다시 수정이 필요해지거나 하는 문제점이 생기지 않는다. 또한, 흑 결함을 포함하는 부분을 제거하고, 그 부분에 예를 들면 레이저 CVD법에 의해 수정막을 형성하는 방법과 같이, 후에 국소적으로 붙인 수정막의 투과율 파장 의존성이 정상적인 반투광막 부분과 다르다고 하는 문제점이 생기지 않는다.

이상은, 그레이톤 마스크에서의 결함 수정 방법을 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 투명 기판 위에 차광부와 투광부로 이루어지는 마스크 패턴을 갖는 포토마스크의 흑 결함에 대해서도 본 실시 형태의 결함 수정 방법을 이용하여 수정할 수 있다.

도 5는, 본 발명에 따른 결함 수정 방법의 제1 실시 형태를, 차광부와 투광부로 이루어지는 마스크 패턴을 갖는 포토마스크의 결함 수정에 적용한 경우의 공정순으로 나타내는 평면도이다.

제조된 상기 포토마스크에 대하여, 결함 검사 장치를 이용한 결함 검사의 결과, 마스크 위의 투광부(22) 중의 일부에, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 작은 영역의 흑 결함 A와, 비교적 거대한 영역의 흑 결함 B가 존재하였다고 가정한다. 어느 결함도 차광막(25)(잉여물)에 의한 것이다.

다음으로, 결함 검사에 의해 특정된 상기 흑 결함 A와 B를 포함하는 소정 영역 내의 정상적인 묘화 패턴 데이터를 제작한다.

다음으로, 상기 포토마스크 위의 예를 들면 전체면에 상기와 동일한 포지티브형 레지스트막(29)을 형성한다(도 5의 (b) 참조).

또한, 다음의 묘화 공정에서의 위치 맞춤에 바람직하도록, 포토마스크의 코너 등에 미리 형성한 얼라인먼트 마크(10) 위의 레지스트막을 필요에 따라 제거해 둔다(도 5의 (c) 참조).

다음으로, 상기에서 제작한 묘화 패턴 데이터를 포함하는 필요한 정보를 묘화기에 입력하고, 상기 흑 결함 A와 B를 각각 포함하는 소정 영역에, 상기 묘화 패턴 데이터에 기초하는 패턴 묘화를 행한다. 그리고 묘화 후, 현상하여 레지스트 패턴을 형성한다. 이에 의해 흑 결함 영역 위의 레지스트막이 제거되어 차광 막(25)이 노출된다(도 5의 (d) 참조).

다음으로, 상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여 에칭을 행한다. 에칭 방법으로서는, 크롬 차광막의 경우, 예를 들면 드라이 에칭 혹은 웨트 에칭 중 어느 하나를 이용하여도 되지만, 특히 국소적인 에칭을 행할 수 있는 웨트 에칭이 본 발명에는 바람직하다.

상기 에칭에 의해, 흑 결함 영역 위의 불필요한 차광막(25)이 제거되어, 투명 기판(24)이 노출된다(도 5의 (e) 참조).

그리고, 잔존하는 레지스트막을 제거함으로써, 상기 흑 결함 A와 B의 수정이 실시된 포토마스크가 얻어진다(도 5의 (f) 참조).

기판 위에 차광부와 투광부를 갖는 포토마스크에서도, 본 실시 형태의 결함 수정 방법에 따르면, 거대한 흑 결함이 있어도, 효율적인 수정이 가능하다. 그리고, 종래의 FIB나 레이저에 의해 차광막 성분을 날려 제거하는 방법과 같이, 날린 이물이 정상부(투광부)에 부착되어 다시 수정이 필요해지거나 하는 문제점이 생기지 않는다.

[제2 실시 형태]

다음으로, 도 6을 참조하여, 본 발명의 결함 수정 방법의 제2 실시 형태를 설명한다. 본 실시 형태에서도 전술한 제1 실시 형태와 마찬가지의 구체적인 패턴을 이용하여 설명한다. 도 6은, 본 발명에 따른 결함 수정 방법의 제2 실시 형태를 설명하기 위한 공정순으로 나타내는 평면도이다.

(1) 제조된 그레이톤 마스크에 대하여, 결함 검사 장치를 이용한 결함 검사 의 결과, 마스크 위의 반투광막(26)으로 이루어지는 반투광부(23) 영역 위에, 도 6의 (a)에 도시한 바와 같은 흑 결함이 존재하였다고 가정한다. 이 영역의 정상적인 패턴 형상은, 전술한 도 4의 (A)에 도시한 바와 같은 반투광막(26) 위의 일부에 사각 형상의 차광막(25)을 갖는 패턴이다. 즉, 이 정상적인 차광막의 패턴을 포함하는 넓은 영역에 불필요한 차광막(25)이 존재하고, 또한 투명 기판(24) 위의 투광부 영역에도 일부 불필요한 차광막(25)이 존재하고 있다.

(2) 다음으로, 상기 그레이톤 마스크 위의 적어도 상기 흑 결함을 포함하는 소정의 영역에 상기와 동일한 포지티브형 레지스트막(29)을 형성한다(도 6의 (b) 참조).

(3) 다음으로, 예를 들면 레이저 노광부를 구비한 결함 수정기를 이용하여, 상기 결함 검사의 데이터(결함 위치, 형상 등)를 기초로 결함을 관찰하면서, 상기 흑 결함을 포함하는 소정 영역(3)(흑 결함의 형상에 따라 약간의 마진을 설정한 흑 결함보다 조금 큰 영역이 바람직함) 내의 레지스트막(29)을 직접 노광한다. 그리고 노광 후, 현상하여 레지스트 패턴을 형성한다. 이에 의해 흑 결함을 포함하는 소정 영역(3) 내의 레지스트막(29)이 제거되어 흑 결함으로 되어 있는 차광막(25) 등이 노출된다(도 6의 (c) 참조).

(4) 다음으로, 상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여 예를 들면 크롬 에칭액을 이용한 국소적인 웨트 에칭을 행함으로써, 흑 결함 영역 위의 불필요한 차광막(25)이 제거되어, 하층의 반투광막(26)이 노출된다(도 6의 (d) 참조).

그리고, 잔존하는 레지스트막(29)을 제거함으로써, 상기 흑 결함의 수정이 실시된 그레이톤 마스크가 얻어진다(도 6의 (e) 참조). 또한, 본래 투광부이어야 할 영역 위에 발생한 흑 결함에 대해서도 상기의 수정에 의해 차광막은 제거되지만, 이 부분의 하층의 반투광막(26)(도 6의 (e) 중에 참조 부호 2로 나타내는 부분)은 남기 때문에, 필요에 따라(예를 들면 투광부의 광 투과율에 영향을 주는 경우), 후에 레이저 조사 등에 의해 불필요한 반투광막(26)을 제거하여도 된다.

또한, 전술한 결함 수정의 결과, 도 6의 (e)에도 도시한 바와 같이, 반투광부 영역에 관해서는, 흑 결함으로 되어 있던 차광막(25)이 제거되어 노출된 반투광막(26a)과, 결함 수정 과정에서 레지스트액, 현상액, 크롬 에칭액, 세정액 등에 바래진 영역의 반투광막(26b)과, 결함 수정 과정에서는 레지스트막(29)에 의해 보호되어, 현상액, 크롬 에칭액, 세정액 등에 바래지지 않은 영역의 반투광막(26c)이 존재한다. 본 실시 형태의 경우, 전술한 도 6의 (c) 공정에서, 레지스트막(29)을 노광, 현상하여 레지스트막(29)이 제거되는 흑 결함을 포함하는 소정 영역(3)은, 흑 결함의 형상에 따라 약간의 마진을 설정한 흑 결함보다 조금 큰 영역이다. 이 때문에, 크롬 에칭액 등에 바래지는 상기 반투광막(26b)의 영역은 매우 작게 끝나, 가령 이 영역의 투과율 변동이 있었다고 하여도 반투광부의 투과율에 영향을 미칠 우려는 적다.

그리고, 이상과 같은 본 실시 형태에 따른 결함 수정을 실시한 그레이톤 마스크를 이용하여 피전사체(30)(도 1 참조)에의 패턴 전사를 행하면, 피전사체(30) 위에는, 결함이 없는 전사 패턴이 정밀도 좋게 전사된다.

이상 설명한 본 실시 형태에 따른 결함 수정 방법에 따르면, 이하와 같은 효 과가 얻어진다.

(1) 거대한 흑 결함이 있어도, 효율적인 수정이 가능하여, 제작한 마스크 기판을 낭비하는 일이 없다.

(2) 제1 실시 형태의 경우와 같이 미리 묘화 패턴 데이터를 작성할 필요는 없다. 또한 실제의 결함의 위치, 형상 등을 관찰하면서 수정을 행하므로, 실제의 결함과의 위치 어긋남이 적어, 결함 형상에 대한 노광 마진도 작게 할 수 있으므로, 결과적으로 정밀도가 높은 결함 수정을 행할 수 있다.

(3) 수정에 고가의 묘화기를 사용하지 않아도 된다. 또한, 얼라인먼트 마크가 형성되어 있지 않은 포토마스크에도 적용할 수 있다.

(4) 흑 결함 수정 개소의 반투광막이 그 밖의 정상적인 부분의 반투광막과 동일하기 때문에, 품질이 높다. 종래의 FIB나 레이저에 의해 차광막 성분을 날려 제거하는 방법과 같이, 결함 부분의 반투광막이 데미지를 받거나, 날린 이물이 정상적인 반투광막 위에 부착되어 다시 수정이 필요해지거나 하는 문제점이 생기지 않는다. 또한, 흑 결함을 포함하는 부분을 제거하고, 그 부분에 예를 들면 레이저 CVD법에 의해 수정막을 형성하는 방법과 같이, 후에 국소적으로 붙인 수정막의 투과율 파장 의존성이 정상적인 반투광막 부분과 다르다고 하는 문제점이 생기지 않는다.

이상은, 그레이톤 마스크에서의 본 실시 형태에 따른 결함 수정 방법을 설명하였지만, 전술한 제1 실시 형태의 경우와 마찬가지로, 예를 들면 투명 기판 위에 차광부와 투광부로 이루어지는 마스크 패턴을 갖는 포토마스크의 흑 결함에 대해서 도 본 실시 형태의 결함 수정 방법을 이용하여 수정할 수 있다.

[제3 실시 형태]

다음으로, 도 7을 참조하여, 본 발명의 결함 수정 방법의 제3 실시 형태를 설명한다. 본 실시 형태에서도 전술한 제1 실시 형태와 마찬가지의 구체적인 패턴을 이용하여 설명한다. 도 7은, 본 발명에 따른 결함 수정 방법의 제3 실시 형태를 설명하기 위한 공정순으로 나타내는 평면도이다.

(1) 제조된 그레이톤 마스크에 대하여, 결함 검사 장치를 이용한 결함 검사의 결과, 마스크 위의 반투광막(26)으로 이루어지는 반투광부(23) 영역 위에, 도 7의 (a)에 도시한 바와 같은 흑 결함이 존재하였다고 가정한다. 이 영역의 정상적인 패턴 형상은, 전술한 도 4의 (A)에 도시한 바와 같은 반투광막(26) 위의 일부에 사각 형상의 차광막(25)을 갖는 패턴이다. 즉 이 정상적인 차광막의 패턴을 포함하는 넓은 영역에 불필요한 차광막(25)이 존재하고, 또한 투명 기판(24) 위의 투광부 영역에도 일부 불필요한 차광막(25)이 존재하고 있다.

(2) 다음으로, 상기 그레이톤 마스크 위의 적어도 상기 흑 결함을 포함하는 소정의 영역에 상기와 동일한 포지티브형 레지스트막(29)을 형성한다(도 7의 (b) 참조).

(3) 다음으로, 에너지 조사 장치, 예를 들면 레이저 조사 장치를 구비한 결함 수정기를 이용하여, 상기 결함 검사의 데이터(결함 위치, 형상 등)를 기초로 결함을 관찰하면서, 상기 흑 결함을 포함하는 소정 영역(4)(흑 결함의 형상에 따라 약간의 마진을 설정한 흑 결함보다 조금 큰 영역이 바람직함) 내의 레지스트막에 직접 에너지(레이저)를 조사하여, 이 영역의 레지스트막을 제거한다. 이 경우의 조사 조건은, 결함의 크기, 형상 등에 의해서도 서로 달라 일괄적으로는 말할 수 없지만, 예를 들면 파장 527nm의 고체 레이저를 이용하여, 출력을 0.1∼0.2mJ 정도로 조정한다. 저출력의 레이저를 이용하면 레지스트를 선택적으로 제거하는 것이 가능하다. 또한, 결함 영역에 레이저를 조사하는 경우, 결함 형상이 복잡한 경우에는 복수회의 조사 영역이 중복되어도 상관없다. 이에 의해 흑 결함을 포함하는 소정 영역(4) 내의 레지스트막이 제거되어 흑 결함으로 되어 있는 차광막(25) 등이 노출된다(도 7의 (c) 참조).

(4) 다음으로, 상기 레지스트를 마스크로 하여 예를 들면 크롬 에칭액을 이용한 국소적인 웨트 에칭을 행함으로써, 흑 결함 영역 위의 불필요한 차광막(25)이 제거되어, 하층의 반투광막(26)이 노출된다(도 7의 (d) 참조).

그리고, 잔존하는 레지스트막(29)을 제거함으로써, 상기 흑 결함의 수정이 실시된 그레이톤 마스크가 얻어진다(도 7의 (e) 참조). 또한, 본래 투광부이어야 할 영역 위에 발생한 흑 결함에 대해서도 상기의 수정에 의해 차광막은 제거되지만, 이 부분의 하층의 반투광막(26)(도 7의 (e) 중에 참조 부호 2로 나타내는 부분)은 남기 때문에, 필요에 따라(예를 들면 투광부의 광 투과율에 영향을 주는 경우), 후에 레이저 조사 등에 의해 불필요한 반투광막(26)을 제거하여도 된다.

또한, 전술한 결함 수정의 결과, 도 7의 (e)에도 도시한 바와 같이, 반투광부 영역에 관해서는, 흑 결함으로 되어 있었던 차광막(25)이 제거되어 노출된 반투광막(26a)과, 결함 수정 과정에서 레지스트액, 크롬 에칭액, 세정액 등에 바래진 영역의 반투광막(26b)과, 결함 수정 과정에서는 레지스트막에 의해 보호되어, 크롬 에칭액, 세정액 등에 바래지지 않은 영역의 반투광막(26c)이 존재한다. 본 실시 형태의 경우, 전술한 도 7의 (c) 공정에서, 레지스트막이 제거되는 흑 결함을 포함하는 소정 영역(4)은, 흑 결함의 형상에 따라 약간의 마진을 설정한 흑 결함보다 조금 큰 영역이다. 이 때문에, 크롬 에칭액 등에 바래지는 상기 반투광막(26b)의 영역은 매우 작게 끝나, 가령 이 영역의 투과율 변동이 있었다고 하여도 반투광부의 투과율에 영향을 미칠 우려는 적다.

그리고, 이상과 같은 본 실시 형태에 따른 결함 수정을 실시한 그레이톤 마스크를 이용하여 피전사체(30)(도 1 참조)에의 패턴 전사를 행하면, 피전사체(30) 위에는, 결함이 없는 전사 패턴이 정밀도 좋게 전사된다.

이상 설명한 본 실시 형태에 따른 결함 수정 방법에 따르면, 이하와 같은 효과가 얻어진다.

(1) 거대한 흑 결함이 있어도, 효율적인 수정이 가능하여, 제작한 마스크 기판을 낭비하는 일이 없다.

(2) 제1 실시 형태의 경우와 같이 미리 묘화 패턴 데이터를 작성할 필요는 없다. 또한 실제의 결함의 위치, 형상 등을 관찰하면서 수정을 행하므로, 실제의 결함과의 위치 어긋남이 적어, 결함 형상에 대한 레지스트 제거 마진도 작게 할 수 있으므로, 결과적으로 정밀도가 높은 결함 수정을 행할 수 있다.

(3) 수정에 고가의 묘화기를 사용하지 않아도 된다. 또한, 얼라인먼트 마크가 형성되어 있지 않은 포토마스크에도 적용할 수 있다.

(4) 흑 결함 수정 개소의 반투광막이 그 밖의 정상적인 부분의 반투광막과 동일하기 때문에, 품질이 높다. 종래의 FIB나 레이저에 의해 차광막 성분을 날려 제거하는 방법과 같이, 결함 부분의 반투광막이 데미지를 받거나, 날린 이물이 정상적인 반투광막 위에 부착되어 다시 수정이 필요해지거나 하는 문제점이 생기지 않는다. 또한, 흑 결함을 포함하는 부분을 제거하고, 그 부분에 예를 들면 레이저 CVD법에 의해 수정막을 형성하는 방법과 같이, 후에 국소적으로 붙인 수정막의 투과율 파장 의존성이 정상적인 반투광막 부분과 다른 문제점이 생기지 않는다.

이상은, 그레이톤 마스크에서의 본 실시 형태에 따른 결함 수정 방법을 설명하였지만, 전술한 제1 실시 형태의 경우와 마찬가지로, 예를 들면 투명 기판 위에 차광부와 투광부로 이루어지는 마스크 패턴을 갖는 포토마스크의 흑 결함에 대해서도 본 실시 형태의 결함 수정 방법을 이용하여 수정할 수 있다.

도 1은, 그레이톤 마스크를 이용한 패턴 전사 방법을 설명하기 위한 단면도.

도 2의 (a)∼(f)는, 상기 그레이톤 마스크의 제조 방법의 일례를 공정순으로 나타내는 단면도.

도 3의 (a)∼(f)는, 본 발명에 따른 결함 수정 방법의 제1 실시 형태를 공정순으로 나타내는 평면도.

도 4의 (a)∼(f)는, 본 발명에 따른 결함 수정 방법의 제1 실시 형태를 더욱 상세하게 설명하기 위한 공정순으로 나타내는 평면도이고, 도 4의 (A)는 정상적인 패턴 형상을 도시하는 평면도, 도 4의 (B)는 묘화 패턴 형상을 도시하는 평면도.

도 5의 (a)∼(f)는, 본 발명에 따른 결함 수정 방법의 제1 실시 형태를, 차광부와 투광부로 이루어지는 마스크 패턴을 갖는 포토마스크의 결함 수정에 적용한 경우의 공정순으로 나타내는 평면도.

도 6의 (a)∼(e)는, 본 발명에 따른 결함 수정 방법의 제2 실시 형태를 상세하게 설명하기 위한 공정순으로 나타내는 평면도.

도 7의 (a)∼(e)는, 본 발명에 따른 결함 수정 방법의 제3 실시 형태를 상세하게 설명하기 위한 공정순으로 나타내는 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 얼라인먼트 마크

21: 차광부

22: 투광부

23: 반투광부

24: 투명 기판

25: 차광막

26: 반투광막

A, B: 흑 결함

Claims (17)

1. 투명 기판 위에 반투광막과 차광막을 성막하고, 각각의 막에 소정의 패터닝을 실시함으로써 형성된, 차광부와, 투광부와, 마스크 사용시에 이용되는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 반투광부로 이루어지는 마스크 패턴을 갖고, 피전사체 위에 막 두께가 단계적 또는 연속적으로 상이한 레지스트 패턴을 형성하기 위한 포토마스크의 결함 수정 방법으로서,

   상기 반투광부가, 소정의 파장의 노광광에 대하여 소정의 광 투과율을 갖는 반투광막에 의해 형성되고,

   상기 반투광부에서 잉여물에 의한 흑 결함이 생겼을 때에 그 결함 부분을 특정하는 공정과,

   상기 특정한 결함 부분의 위치와 형상에 기초한 묘화 패턴 데이터를 제작하는 공정과,

   상기 포토마스크 위에 레지스트막을 형성하는 공정과,

   상기 결함 부분을 포함하는 소정 영역에, 상기 묘화 패턴 데이터에 기초하는 패턴 묘화를 행하고, 묘화 후, 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 공정과,

   상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여 에칭을 실시하여, 상기 결함 부분의 잉여물을 제거하는 공정

   을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함 수정 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 레지스트 패턴의 형성에 의해 상기 결함 부분을 포함하는 소정 영역 내의 반투광막이 노출되어 있는 영역에서의 결함 수정 후의 광 투과율이 소정의 허용 범위 내인지의 여부를 검사하는 검사 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함 수정 방법.
3. 투명 기판 위에 차광막을 성막하고, 소정의 패터닝을 실시함으로써 형성된 차광부와 투광부로 이루어지는 마스크 패턴을 갖는 포토마스크의 결함 수정 방법으로서,

   상기 투광부에서 잉여물에 의한 흑 결함이 생겼을 때에 그 결함 부분을 특정하는 공정과,

   상기 특정한 결함 부분의 위치와 형상에 기초한 묘화 패턴 데이터를 제작하는 공정과,

   상기 포토마스크 위에 레지스트막을 형성하는 공정과,

   상기 결함 부분을 포함하는 소정 영역에, 상기 묘화 패턴 데이터에 기초하는 패턴 묘화를 행하고, 묘화 후, 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 공정과,

   상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여 에칭을 실시하여, 상기 결함 부분의 잉여물을 제거하는 공정

   을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함 수정 방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 포토마스크는, 묘화시의 위치 맞춤용의 얼라인먼트 마크를 갖고, 그 얼라인먼트 마크를 이용하여 상기 결함 부분을 포함하는 소정 영역의 패턴 묘화를 행하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함 수정 방법.
5. 제3항에 있어서,

   상기 포토마스크는, 묘화시의 위치 맞춤용의 얼라인먼트 마크를 갖고, 그 얼라인먼트 마크를 이용하여 상기 결함 부분을 포함하는 소정 영역의 패턴 묘화를 행하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함 수정 방법.
6. 투명 기판 위에 반투광막과 차광막을 성막하고, 각각의 막에 소정의 패터닝을 실시함으로써 형성된, 차광부와, 투광부와, 마스크 사용시에 이용되는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 반투광부로 이루어지는 마스크 패턴을 갖고, 피전사체 위에 막 두께가 단계적 또는 연속적으로 상이한 레지스트 패턴을 형성하기 위한 포토마스크의 결함 수정 방법으로서,

   상기 반투광부가, 소정의 파장의 노광광에 대하여 소정의 광 투과율을 갖는 반투광막에 의해 형성되고,

   상기 반투광부에서 잉여물에 의한 흑 결함이 생겼을 때에 그 결함 부분을 특정하는 공정과,

   상기 포토마스크 위에 레지스트막을 형성하는 공정과,

   상기 결함 부분의 영역을 노광하고, 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 공정과,

   상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여 에칭을 실시하여, 상기 결함 부분의 잉여물을 제거하는 공정

   을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함 수정 방법.
7. 투명 기판 위에 차광막을 성막하고, 소정의 패터닝을 실시함으로써 형성된 차광부와 투광부로 이루어지는 마스크 패턴을 갖는 포토마스크의 결함 수정 방법으로서,

   상기 투광부에서 잉여물에 의한 흑 결함이 생겼을 때에 그 결함 부분을 특정하는 공정과,

   상기 포토마스크 위에 레지스트막을 형성하는 공정과,

   상기 결함 부분의 영역을 노광하고, 노광 후, 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 공정과,

   상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여 에칭을 실시하여, 상기 결함 부분의 잉여물을 제거하는 공정

   을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함 수정 방법.
8. 투명 기판 위에 반투광막과 차광막을 성막하고, 각각의 막에 소정의 패터닝을 실시함으로써 형성된, 차광부와, 투광부와, 마스크 사용시에 이용되는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 반투광부로 이루어지는 마스크 패턴을 갖고, 피전사체 위에 막 두께가 단계적 또는 연속적으로 상이한 레지스트 패턴을 형성하기 위한 포토마스크의 결함 수정 방법으로서,

   상기 반투광부가, 소정의 파장의 노광광에 대하여 소정의 광 투과율을 갖는 반투광막에 의해 형성되고,

   상기 반투광부에서 잉여물에 의한 흑 결함이 생겼을 때에 그 결함 부분을 특정하는 공정과,

   상기 포토마스크 위에 레지스트막을 형성하는 공정과,

   상기 결함 부분의 영역 위의 레지스트막을 에너지 조사에 의해 제거하여 레지스트 패턴을 형성하는 공정과,

   상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여 에칭을 실시하여, 상기 결함 부분의 잉여물을 제거하는 공정

   을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함 수정 방법.
9. 투명 기판 위에 차광막을 성막하고, 소정의 패터닝을 실시함으로써 형성된 차광부와 투광부로 이루어지는 마스크 패턴을 갖는 포토마스크의 결함 수정 방법으로서,

   상기 투광부에서 잉여물에 의한 흑 결함이 생겼을 때에 그 결함 부분을 특정하는 공정과,

   상기 포토마스크 위에 레지스트막을 형성하는 공정과,

   상기 결함 부분의 영역 위의 레지스트막을 제거하여 레지스트 패턴을 형성하는 공정과,

   상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여 에칭을 실시하여, 상기 결함 부분의 잉여물을 제거하는 공정

   을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함 수정 방법.
10. 제8항에 있어서,

    상기 결함 부분 영역 위의 레지스트막의 제거는 레이저 조사에 의해 행하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함 수정 방법.
11. 제9항에 있어서,

    상기 결함 부분 영역 위의 레지스트막의 제거는 레이저 조사에 의해 행하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함 수정 방법.
12. 제1항, 제6항 및 제8항 중의 어느 한 항에 있어서,

    상기 결함 부분은, 정상적인 반투광부에 대하여, 반투광막 이외의 성분이 부착되었기 때문에, 노광광의 투과량이 정상적인 반투광부보다 작은 부분으로 이루어지는 흑 결함인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함 수정 방법.
13. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 포토마스크의 결함 수정 방법에 의한 결 함 수정 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
14. 투명 기판 위에 반투광막과 차광막을 성막하고, 각각의 막에 소정의 패터닝을 실시함으로써 형성된, 차광부와, 투광부와, 마스크 사용시에 이용되는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 반투광부로 이루어지는 마스크 패턴을 갖고, 피전사체 위에 막 두께가 단계적 또는 연속적으로 상이한 레지스트 패턴을 형성하기 위한 포토마스크로서,

    상기 반투광부가, 소정의 파장의 노광광에 대하여 소정의 광 투과율을 갖는 반투광막에 의해 형성되고,

    상기 반투광부에서 생긴 잉여물에 의한 흑 결함을 제거하는 결함 수정이 행해지고, 상기 결함 수정에 기인하여, 상기 반투광막 표면에 소정 면적의 볼록부와, 그 볼록부의 외주부에 오목부를 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
15. 제13항의 제조 방법에 의한 포토마스크를 이용하여 소정의 파장의 노광광을 피전사체에 노광하고, 피전사체 위에 막 두께가 단계적 또는 연속적으로 상이한 레지스트 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 패턴 전사 방법.
16. 제14항의 포토마스크를 이용하여 소정의 파장의 노광광을 피전사체에 노광하고, 피전사체 위에 막 두께가 단계적 또는 연속적으로 상이한 레지스트 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 패턴 전사 방법.
17. 차광막을 갖는 포토마스크의 결함 수정 방법으로서,

    상기 차광막의 잉여물에 의한 결함 부분의 위치 및 형상을 특정하는 공정과,

    상기 결함 부분을 포함하는 영역에 레지스트막을 형성하는 공정과,

    특정된 상기 결함 부분의 위치 및 형상에 기초하여 상기 레지스트막을 패터닝하는 공정과,

    패터닝된 상기 레지스트막을 마스크로 하여 상기 잉여물을 제거하는 공정

    을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함 수정 방법.

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