TW201910910A - 光罩之修正方法、光罩之製造方法、光罩及顯示裝置之製造方法 - Google Patents

光罩之修正方法、光罩之製造方法、光罩及顯示裝置之製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明係提供一種以穩定之條件高效率地修正相位偏移膜之方法及其關聯技術。 一種光罩之修正方法，其中前述光罩係於透明基板上具備將遮光膜及半透光膜分別圖案化而形成之具有透光部、遮光部及寬度d1(μm)之半透光部之轉印用圖案者，且前述光罩之修正方法具有以下步驟：確定半透光部中產生之缺陷之步驟、及於被確定之缺陷之位置形成修正膜且形成具有寬度d2(μm)之修正半透光部之修正膜形成步驟，其中d1＜3.0，半透光膜係對於曝光之光中包含之代表波長具有透過率T1(%)，並且具有使代表波長之光之相位偏移大致180度之相位偏移特性，修正膜係對於代表波長具有透過率T2(%)，並且具有使代表波長之光之相位偏移大致180度之相位偏移特性，且T2＞T1且d2＜d1，或T2＜T1且d2＞d1。

Description

光罩之修正方法、光罩之製造方法、光罩及顯示裝置之製造方法
本發明係關於一種有利地用於以液晶顯示器或有機EL(Electro Luminescence)顯示器為代表之顯示裝置之製造之光罩之修正(repair)方法。
於專利文獻1中，記載有於多階光罩之半透光部產生缺漏缺陷(白缺陷)或剩餘缺陷(黑缺陷)時，將其修正之方法。此處，以露出透明基板之透光部與形成有修正膜之修正部之對於i射線～g射線之波長光之相位差成為80度以下之方式，形成修正膜。
又，於專利文獻2中記載有一種光罩，其係具備藉由將成膜於透明基板上之半透光膜及遮光膜分別圖案化而形成之轉印用圖案之光罩，上述半透光膜使處於i射線～g射線之波長範圍之代表波長之光之相位偏移大致180度，並且具有對於上述代表波長之透過率T1(%)，上述遮光膜具有對於上述代表波長之光較上述半透光膜之透過率T1(%)更低之透過率T2(%)，上述轉印用圖案具有包括露出上述透明基板之透光部之直徑W1(μm)之主圖案、配置於上述主圖案之附近且包括上述透明基板上形成有上述半透光膜之半透光部之寬度d(μm)之輔助圖案、及配置於上述轉印用圖案中形成上述主圖案及上述輔助圖案之區域以外之區域且於上述透明基板上至少形成有上述遮光膜之遮光部，且W1、T1及d具有特定之關係。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2010-198006號公報 [專利文獻2]日本專利特開2016-024264號公報
[發明所欲解決之問題]
當前，期望包含液晶顯示裝置或EL顯示裝置等之顯示裝置中，更明亮且省電力，並且高精細、高速顯示、廣視角之類顯示性能提昇。
例如，就用於上述顯示裝置之薄膜電晶體(Thin Film transistor：TFT)而言，構成TFT之複數個圖案中形成於層間絕緣膜之接觸孔若不具有確實地使上層及下層之圖案連接之作用則無法保證正確之動作。另一方面，例如，伴隨為使液晶顯示裝置之開口率極力變大，成為明亮、省電力之顯示裝置，而要求接觸孔之直徑充分小等顯示裝置之高密度化之要求，期望孔圖案之直徑亦微細化(例如未達3 μm)。例如，需要直徑為0.8 μm以上且2.5 μm以下之孔圖案，進而，需要直徑為2.0 μm以下之孔圖案，具體而言，具有0.8～1.8 μm之直徑之圖案之形成亦成為課題。
且說，於與顯示裝置相比，積體度更高且圖案之微細化明顯更進步之半導體裝置(LSI)製造用光罩之領域中，為獲得較高之解析性，而存在於曝光裝置中適用較高之數值孔徑(NA)(例如為0.2以上)之光學系統，從而曝光之光之短波長化發展之緣由。其結果，於該領域中，趨於廣泛使用KrF或ArF之準分子雷射(分別為248 nm、193 nm之單一波長)。
另一方面，於顯示裝置製造用之微影術領域中，為提高解析性而適用如上所述之手法並不普遍。例如，該領域中使用之曝光裝置所具有之光學系統之數值孔徑(NA)為0.08～0.15左右。又，曝光光源亦多使用i射線、h射線、或g射線，藉由主要使用包含該等之寬波長光源，而獲得用以照射大面積(例如，一邊為300～2000 mm之四邊形)之光量，從而重視生產效率或成本之傾向較強。
且說，亦於顯示裝置之製造中，如上所述圖案之微細化要求變高。此處，將半導體裝置製造用之技術直接適用於顯示裝置之製造存在若干問題。例如，向具有高NA(數值孔徑)之高解析度之曝光裝置之轉換需要較大之投資，無法獲得與顯示裝置之價格之整合性。又，對於曝光波長之變更(以單一波長使用如ArF準分子雷射般之短波長)而言，若適用於具有大面積之顯示裝置，則除了生產效率降低以外，於仍然需要相當規模之投資之方面欠佳。即，一方面追求先前所沒有之圖案之微細化，另一方面，不能丟失作為現有優點之成本或效率之方面成為顯示裝置製造用光罩之問題點。
且說，專利文獻1中記載之多階光罩主要作為顯示裝置製造之領域中使生產效率提高之光罩而眾所周知。例如，藉由使用對具有遮光部與透光部之現有之二元光罩增加半色調部(半透光部)之多階(例如3階)之圖案作為轉印用圖案，而於顯示裝置之製造步驟中，可減少光微影步驟之重複次數。若使用該光罩，則可藉由1次曝光而於被轉印體上形成光阻劑殘留膜厚因區域而不同之具有立體構造之光阻劑圖案。該光阻劑圖案於下層膜之蝕刻時，用作蝕刻遮罩之後，藉由灰化等而減膜，作為新形狀之蝕刻遮罩發揮功能，故而可藉由1次曝光步驟而進行相當於2層之圖案化。
專利文獻1中記載之光罩之缺陷修正方法係適用於多階光罩之半透光部中產生之缺陷者。於該專利文獻1中，於透明基板上形成有修正膜之修正部係對於透光部之相位差為80度以下。進而，記載有該修正部之對於正常之半透光部之相位差亦為80度以下。
另一方面，專利文獻2中記載有具有包括透光部之主圖案、配置於該主圖案附近之包括半透光部之輔助圖案、及形成於其等以外之區域之遮光部之光罩。記載有該光罩可對透過主圖案與輔助圖案之兩者之曝光之光之相互干涉進行控制，將透過光之空間像大幅改善。該光罩之輔助圖案中，與上述專利文獻1不同地使用將曝光之光之相位偏移大致180度之半透光膜。而且，該光罩可於顯示面板基板等被轉印體上穩定地形成微細之孤立孔時有利地使用。
如此，相對於主圖案而於被轉印體上直接配置不解析之適當之設計之輔助圖案於提高主圖案之轉印性時有效。但是，此種輔助圖案為精緻地設計而成之微細圖案，其位置上產生缺陷之情形時之處置成為課題。
一般而言，於光罩之製造過程中，使圖案缺陷之產生為零極其困難。例如，有時因產生於膜之針孔或異物(顆粒)之混入等原因，而產生膜之缺漏缺陷(以下，亦稱為白缺陷)、或剩餘缺陷(以下亦稱為黑缺陷)。設想如此之情形，設置利用檢查檢測缺陷，藉由修正裝置而修正(repair)缺陷之步驟。作為修正之手法，一般而言，對於白缺陷使修正膜沈積，對於黑缺陷，將剩餘部分藉由能量線之照射而去除，根據需要使修正膜沈積。主要藉由FIB(Focused Ion Beam，聚焦離子束)裝置、或雷射CVD(Chemical Vapor Deposition，化學氣相沈積)裝置，能夠修正白缺陷及黑缺陷。
且說，根據本發明者們之研究，即便使用上述手法，亦因半透光膜之種類而產生修正困難之課題。例如，為了修正產生於具有將曝光之光之相位偏移之功能之半透光膜(即相位偏移膜)的缺陷，而期望開發具有相同之光學特性之修正膜。此處，所謂使用於光罩之相位偏移膜係指具有使曝光之光之代表波長之光之相位反轉大致180度之相位偏移作用者，而且對於該代表波長之光具有特定之透過率者。
因此，亦期待於修正膜中，參照上述相位偏移膜之光學特性，形成為與其大致同等者。
例如，以於雷射CVD裝置中進行修正膜之形成之情形為例進行說明。首先，對於檢測所得之缺陷，決定進行修正之修正對象區域。修正對象區域可設為產生於半透光膜(以下，亦稱為正常膜)之白缺陷、或藉由將黑缺陷去除而形成之白缺陷。對於該修正對象區域，藉由雷射CVD法而形成局部性之修正膜(亦稱為CVD膜)。
此時，對光罩表面，供給成為修正膜之原料之原料氣體，形成原料氣體氛圍。作為修正膜之原料，較佳地使用金屬羰基化合物。具體而言，例示六羰基鉻(Cr(CO)6)、羰基鉬(Mo(CO)6)、羰基鎢(W(CO)6)等。作為光罩之修正膜，較佳地使用耐化學品性較高之六羰基鉻。
例如，於修正膜之原料中使用六羰基鉻之情形時，使六羰基鉻(Cr(CO)6)加熱昇華，將其與載氣(Ar氣體等)一同地導入至光罩之修正對象部分。若對該原料氣體氛圍中照射雷射光，則因雷射之熱/光能量反應，原料氣體分解，於基板上沈積產物，故而形成以鉻為主材料之修正膜。
但是，於相位偏移膜之修正中，並非僅使沈積於修正對象區域之修正膜之透過率成為所期望之範圍內，而且必須使相位偏移特性(大致180度)同時滿足，條件狹窄。
進而，透過率相對較高(例如20%以上)之相位偏移膜之修正更困難。其原因在於，透過率變高，並且修正膜之膜厚變小，因略微之膜厚變動，透過率之變動比率變大，從而難以滿足特定之規格。
如以上所述，本發明者們認為於相位偏移膜之修正中，課題較多，必須提出以穩定之條件高效率地進行修正之方法。
因此，本發明之目的在於提供一種以穩定之條件高效率地修正相位偏移膜之方法及其關聯技術。 [解決問題之技術手段]
(第1態樣) 本發明之第1態樣係 一種光罩之修正方法，其特徵在於：前述光罩係於透明基板上具備將遮光膜及半透光膜分別圖案化而形成之具有透光部、遮光部及寬度d1(μm)之半透光部之轉印用圖案者，且前述光罩之修正方法具有以下步驟： 確定上述半透光部中產生之缺陷之步驟、及 於被確定之上述缺陷之位置形成修正膜且形成具有寬度d2(μm)之修正半透光部之修正膜形成步驟， 其中，d1＜3.0， 上述半透光膜係對於曝光之光中包含之代表波長具有透過率T1(%)，並且具有使上述代表波長之光之相位偏移大致180度之相位偏移特性， 上述修正膜係對於上述代表波長具有透過率T2(%)，並且具有使上述代表波長之光之相位偏移大致180度之相位偏移特性，且 T2＞T1且d2＜d1，或 T2＜T1且d2＞d1。 (第2態樣) 本發明之第2態樣係如上述第1態樣之光罩之修正方法，其特徵在於， 寬度d1及d2係將上述光罩曝光之曝光裝置不進行解析之尺寸。 (第3態樣) 本發明之第3態樣係如上述第1或第2態樣之光罩之修正方法，其特徵在於， 上述半透光部係介隔上述遮光部配置於上述透光部之附近。 (第4態樣) 本發明之第4態樣係如上述第1至第3態樣中任一態樣之光罩之修正方法，其特徵在於， T2＞T1，且T1與T2之差為2～45之範圍。 (第5態樣) 本發明之第5態樣係如上述第1至第4態樣中任一態樣之光罩之修正方法，其特徵在於， d2＜d1，且d1與d2之差為0.05～2.0。 (第6態樣) 本發明之第6態樣係如上述第1至第5態樣中任一態樣之光罩之修正方法，其特徵在於， 於上述修正膜形成步驟之前或之後，於與上述修正半透光部相鄰之位置，形成遮光性之補充膜。 (第7態樣) 本發明之第7態樣係如上述第1至第6態樣中任一態樣之光罩之修正方法，其特徵在於， 上述半透光部係介隔上述遮光部配置於上述透光部之附近，且構成用以藉由使透過上述透光部之上述曝光之光形成於被轉印體上之光強度分佈變化而使焦點深度增加之輔助圖案。 (第8態樣) 本發明之第8態樣係如上述第1至第7態樣中任一態樣之光罩之修正方法，其特徵在於， 適用上述修正方法之上述轉印用圖案係用以於被轉印體上形成孔圖案者，且包含： 直徑W1(μm)之主圖案，其包括上述透光部； 寬度d1(μm)之輔助圖案，其介隔上述遮光部配置於上述主圖案之附近，且包括上述半透光部；及 遮光部，其於將上述主圖案及上述輔助圖案除外之區域，將上述主圖案及上述輔助圖案包圍。 (第9態樣) 本發明之第9態樣係如上述第8態樣之光罩之修正方法，其特徵在於， 上述輔助圖案係介隔上述遮光部包圍上述主圖案之周圍之多邊形帶或圓形帶之區域。 (第10態樣) 本發明之第10態樣係如上述第8或第9態樣之光罩之修正方法，其特徵在於， 於將上述主圖案之寬度中心與上述輔助圖案之寬度中心之距離設為距離P1，將上述主圖案之寬度中心與包括上述修正半透光部之修正輔助圖案之寬度中心之距離設為P2時，P1＝P2。 (第11態樣) 本發明之第11態樣係如上述第1至第10態樣中任一態樣之光罩之修正方法，其中 上述轉印用圖案係顯示裝置製造用之圖案。 (第12態樣) 本發明之第12態樣係一種光罩之製造方法，其包含如上述第1至第11態樣中任一態樣之光罩之修正方法。 (第13態樣) 本發明之第13態樣係一種光罩，其係於透明基板上具有包含透光部、遮光部及半透光部之轉印用圖案者，其特徵在於： 上述轉印用圖案包含： 上述透光部，其露出上述透明基板； 上述半透光部，其係於上述透明基板上形成寬度d1(μm)之半透光膜而成者；及 上述遮光部，其位於將上述透光部與上述半透光部除外之區域；並且 包括於上述透明基板上形成包含與上述半透光膜不同之材料之寬度d2(μm)之修正膜而成之修正半透光部，且 d1＜3.0， 上述半透光膜係對於曝光之光中包含之代表波長具有透過率T1(%)，並且具有使上述代表波長之光之相位偏移大致180度之相位偏移特性， 上述修正膜係對於上述代表波長具有透過率T2(%)，並且具有使上述代表波長之光之相位偏移大致180度之相位偏移特性，且 T2＞T1且d2＜d1，或 T2＜T1且d2＞d1。 (第14態樣) 本發明之第14態樣係一種光罩，其特徵在於：其係於透明基板上具有包含透光部、遮光部及半透光部之轉印用圖案者， 上述轉印用圖案具有正常之轉印用圖案與經修正之轉印用圖案， 上述正常之轉印用圖案包含： 上述透光部，其露出上述透明基板； 上述半透光部，其係於上述透明基板上形成半透光膜而成，且介隔上述遮光部配置於上述透光部之附近，且具有寬度d1(μm)；及 上述遮光部，其位於將上述透光部與上述半透光部除外之區域； 上述經修正之轉印用圖案包含： 上述透光部，其露出上述透明基板； 修正半透光部，其於上述透明基板上形成包含與上述半透光膜不同之材料之修正膜而成，且介隔上述遮光部或補充遮光部配置於上述透光部之附近，且具有寬度d2(μm)；及 上述遮光部，其位於將上述透光部與上述修正半透光部除外之區域；且 d1＜3.0， 上述半透光膜係對於曝光之光中包含之代表波長具有透過率T1(%)，並且具有使上述代表波長之光之相位偏移大致180度之相位偏移特性， 上述修正膜係對於上述代表波長具有透過率T2(%)，並且具有使上述代表波長之光之相位偏移大致180度之相位偏移特性，且 T2＞T1且d2＜d1，或 T2＜T1且d2＞d1。 (第15態樣) 本發明之第15態樣係一種光罩，其特徵在於：其係於透明基板上具有包含透光部、遮光部及半透光部之轉印用圖案者， 上述轉印用圖案包含： 直徑W1(μm)之主圖案，其包括上述透光部； 寬度d1(μm)之輔助圖案，其係於上述透明基板上形成半透光膜而成，介隔上述遮光部配置於上述主圖案之附近，且包含上述半透光部；及 上述遮光部，其位於將上述主圖案與輔助圖案除外之區域；並且 包括於上述透明基板上形成包含與上述半透光膜不同之材料之修正膜而成，且介隔上述遮光部配置於上述主圖案之附近，且包括修正半透光部之寬度d2(μm)之修正輔助圖案，且 d1＜3.0， 上述半透光膜係對於曝光之光中包含之代表波長具有透過率T1(%)，並且具有使上述代表波長之光之相位偏移大致180度之相位偏移特性， 上述修正膜係對於上述代表波長具有透過率T2(%)，並且具有使上述代表波長之光之相位偏移大致180度之相位偏移特性，且 T2＞T1且d2＜d1，或 T2＜T1且d2＞d1。 (第16態樣) 本發明之第16態樣係一種光罩，其特徵在於：其係於透明基板上具有包含透光部、遮光部及半透光部之轉印用圖案者， 上述轉印用圖案具有正常之轉印用圖案與經修正之轉印用圖案， 上述正常之轉印用圖案包含： 直徑W1(μm)之主圖案，其包括上述透光部； 寬度d1(μm)之輔助圖案，其係於上述透明基板上形成半透光膜而成，且介隔上述遮光部配置於上述主圖案之附近，且包括上述半透光部；及 上述遮光部，其位於將上述主圖案與輔助圖案除外之區域； 上述經修正之轉印用圖案包含： 直徑W1(μm)之主圖案，其包括上述透光部； 寬度d2(μm)之修正輔助圖案，其係於上述透明基板上形成包含與上述半透光膜不同之材料之修正膜而成，且介隔上述遮光部或補充遮光部配置於上述主圖案之附近，且包括修正半透光部；及 上述遮光部，其位於將上述主圖案與上述修正輔助圖案除外之區域；且 d1＜3.0， 上述半透光膜係對於曝光之光中包含之代表波長具有透過率T1(%)，並且具有使上述代表波長之光之相位偏移大致180度之相位偏移特性， 上述修正膜係對於上述代表波長具有透過率T2(%)，並且具有使上述代表波長之光之相位偏移大致180度之相位偏移特性，且 T2＞T1且d2＜d1，或 T2＜T1且d2＞d1。 (第17態樣) 本發明之第17態樣係如上述第15或第16態樣之光罩，其特徵在於， 於將上述主圖案之寬度中心與上述輔助圖案之寬度中心之距離設為距離P1，將上述主圖案之寬度中心與上述修正輔助圖案之寬度中心之距離設為P2時，P1＝P2。 (第18態樣) 本發明之第18態樣係如上述第15至第17態樣中任一態樣之光罩，其特徵在於， 上述輔助圖案具有介隔上述遮光部包圍主圖案之周圍之多邊形帶或圓形帶之區域中所含之形狀。 (第19態樣) 本發明之第19態樣係如上述第15態樣之光罩，其特徵在於， 上述寬度d1(μm)之輔助圖案構成介隔上述遮光部包圍主圖案之周圍之八邊形帶之區域之一部分，上述修正輔助圖案具有上述八邊形帶之區域中所含之形狀。 (第20態樣) 本發明之第20態樣係如上述第13至第19態樣中任一態樣之光罩，其特徵在於， 上述半透光部係介隔上述遮光部配置於上述透光部之附近，且用以對於透過上述透光部之上述曝光之光形成於被轉印體上之轉印像使焦點深度增加之輔助圖案。 (第21態樣) 本發明之第21態樣係如上述第13至第20態樣中任一態樣之光罩，其特徵在於， 寬度d1及d2係將上述光罩曝光之曝光裝置不進行解析之尺寸。 (第22態樣) 本發明之第22態樣係如上述第13至第21態樣中任一態樣之光罩，其特徵在於， 上述轉印用圖案係於與上述修正半透光部相鄰之位置，具有包括遮光性之補充膜之補充遮光部。 (第23態樣) 本發明之第23態樣係如上述第13至第22態樣中任一態樣之光罩，其特徵在於， T2＞T1，且T1與T2之差為2～45之範圍。 (第24態樣) 本發明之第24態樣係如上述第13至第23態樣中任一態樣之光罩，其特徵在於， d2＜d1，且d1與d2之差為0.05～2.0。 (第25態樣) 本發明之第25態樣係如上述第13至第24態樣中任一態樣之光罩，其特徵在於， 上述轉印用圖案係用以於被轉印體上形成孔圖案者。 (第26態樣) 本發明之第26態樣係一種顯示裝置之製造方法，其包含如下步驟： 使用如上述第13至第25態樣中任一態樣之光罩，將包含i射線、h射線、g射線之任一者之曝光之光照射至上述轉印圖案，於被轉印體上進行圖案轉印。 [發明之效果]
根據本發明，可提供一種以穩定之條件高效率地修正相位偏移膜之方法及其關聯技術。
[實施修正之光罩] 於圖1(a)、(b)中例示作為適用本發明之修正方法之一態樣之光罩(以下，光罩I)。再者，符號僅對首次出現者標註，以後省略。
該光罩係於透明基板10上具備將遮光膜12及半透光膜11分別圖案化而形成之具有透光部4、遮光部3、半透光部5之轉印用圖案。
再者，所謂本案中所言之「轉印用圖案」係指基於欲使用光罩而獲得之元件設計所得之圖案，且均根據本文之上下文稱為設為實施下述修正之對象者、或者實施修正所得之經修正過之轉印用圖案。
圖1(a)所示之光罩I包含主圖案1與配置於主圖案之附近之輔助圖案2。
於光罩I中，主圖案包括露出透明基板之透光部，輔助圖案包括於透明基板上形成有半透光膜且具有寬度d1之半透光部。又，主圖案及輔助圖案以外且包圍主圖案及輔助圖案之區域成為透明基板上至少形成有遮光膜之遮光部。 此處，所謂上述包圍主圖案及輔助圖案之遮光部係如圖1所示包含與上述主圖案相鄰且包圍上述主圖案之區域、及與上述輔助圖案相鄰且包圍上述輔助圖案之區域之遮光部。即，於光罩Ⅰ中，形成有包括形成有主圖案及輔助圖案之區域以外之區域之遮光部。 再者，此處所言轉印用圖案係指設計上具有上述形狀之轉印用圖案，而並非將因產生缺陷而上述形狀局部變化者(例如，包圍主圖案之遮光部局部中斷之情形時等)除外者。 如圖1(b)所示，於光罩I中，遮光部係將半透光膜與遮光膜積層於透明基板上，但亦可為僅遮光膜之遮光部。半透光膜具有使將該光罩曝光時所使用之曝光之光、較佳為處於i射線～g射線之波長範圍之代表波長之光之相位偏移大致180度的相位偏移特性，且具有對於上述代表波長之透過率T1(%)。
光罩I之遮光膜係對於上述代表波長，其光學密度OD(Optical Density)為OD≧2，較佳為OD≧3。
光罩I之主圖案可為於被轉印體(顯示裝置之面板等)形成孔圖案，且其直徑W1較佳為4 μm以下。實現高畫質之顯示裝置所需要之此種尺寸之微細之孔圖案的轉印係現有之二元光罩難以實現者。然而，光罩I係藉由控制、利用光之干涉作用之設計而實現優異之轉印性能者。
此處，包括半透光部之輔助圖案係藉由配置於透光部之附近且與透光部之間介隔有遮光部之位置，而使透過上述透光部之上述曝光之光形成於被轉印體上之光強度分佈於有利於轉印之方向變化者。該光強度分佈之變化例如有使藉由透過透光部之光而形成於被轉印體上之光強度分佈之峰值變得更高，使轉印像之焦點深度DOF(Depth of Focus)增加之用途。進而，亦於曝光寬容度EL(Exposure Latitude)中有利，又，可帶來使光罩誤差增大係數MEEF(Mask Error Enhancement Factor)增加之效果。 於較多之相位偏移光罩中，於半透光部與透光部相鄰之交界使逆相位之透過光干涉，獲得對比度提高等效果。相對於此，光罩I係於半透光部與透光部之間介置遮光部而分離，使用兩者之透過光之光強度分佈中之外緣側(振幅之正負反轉)之干涉，獲得上述優點者。
可藉由將光罩I曝光，而與上述主圖案對應地於被轉印體上形成具有直徑W2(μm)(其中W1≧W2)之微細之主圖案(孔圖案)。
具體而言，若使光罩I之主圖案(孔圖案)之直徑W1(μm)成為下述式(1) 0.8≦W1≦4.0・・・(1) 之關係，則更有利地獲得本發明之效果。此情況係與下述情況有關係，即，若直徑W1未達0.8 μm，則被轉印體上之解析變得困難，及若直徑W1超過4.0 μm，則藉由現有之光罩而相對容易獲得解析性。
此時形成於被轉印體上之主圖案(孔圖案)之直徑W2(μm)可較佳為 0.6≦W2≦3.0。
又，於光罩I之主圖案之直徑W1為3.0(μm)以下時，更明顯地獲得本發明之效果。較佳為，可將主圖案之直徑W1(μm)設為 1.0≦W1≦3.0， 進而，可設為 1.0≦W1＜2.5。 而且，為獲得更微細之顯示裝置用轉印用圖案，形成於被轉印體上之主圖案之直徑W2(μm)亦可設為 0.6≦W2＜2.5， 進而，設為 0.6≦W2＜2.0。 再者，亦可將直徑W1與直徑W2之關係設為W1＝W2，但較佳為設為W1＞W2。即，若將β(μm)設為偏差值，則於 β＝W1－W2＞0(μm) 時，可設為 0.2≦β≦1.0， 更佳為 0.2≦β≦0.8。於將光罩I如此設計時，可獲得將被轉印體上之光阻劑圖案殘留膜厚之損耗減少等有利之效果。
於上述中，光罩I之主圖案之直徑W1係指圓之直徑或近似於圓之數值。例如，於主圖案之形狀為正多邊形時，主圖案之直徑W1設為正多邊形之內切圓之直徑。若主圖案之形狀如圖1(a)所示為正方形，則主圖案之直徑W1為正方形之一邊之長度。亦於被轉印之主圖案之直徑W2中，在設為圓之直徑或近似於圓之數值之方面相同。
當然，於欲形成更微細化之圖案時，亦可將直徑W1設為2.5(μm)以下或2.0(μm)以下，進而，亦可將直徑W1設為1.5(μm)以下而適用本發明。
對於具有此種轉印用圖案之光罩之曝光中使用之曝光之光的代表波長，主圖案與輔助圖案之相位差1大致為180度。因此，輔助圖案中使用之半透光膜具有使上述光之相位偏移1度之相位偏移特性，且1設為大致180度。
此處，所謂大致180度係指180度±15度之範圍內。作為半透光膜之相位偏移特性，較佳為180±10度之範圍內，更佳為180±5度之範圍內。
再者，光罩I之曝光中使用包含i射線、h射線、或g射線之曝光之光時效果明顯，尤佳為適用包含i射線、h射線、及g射線之寬波長光作為曝光之光。於該情形時，作為代表波長，可設為i射線、h射線、g射線之任一者。例如可以g射線為代表波長，構成本態樣之光罩。
半透光部所具有之光透過率T1可如下所述地設置。即，於形成於半透光部之半透光膜之對於上述代表波長之透過率為T1(%)時， 2≦T1≦95 此種半透光部透過率能夠進行下述轉印用圖案之光學像之控制。 較佳為，透過率T1設為 20≦T1≦80。更佳為，透過率T1為 30≦T1≦70， 進而較佳為， 35≦T1≦65。 再者，透過率T1(%)設為以透明基板之透過率為基準時之半透光膜中之上述代表波長之透過率。該透過率係與下述輔助圖案之寬度d1(μm)之設定協調，對透過輔助圖案之與主圖案之透過光為反轉相位之光之光量進行控制，有助於藉由與主圖案之透過光之干涉而提高轉印性(例如提高DOF)之作用，故為良好之範圍。
於本態樣之光罩中，配置於形成有主圖案及輔助圖案之區域以外之區域，且以包圍主圖案及輔助圖案之方式形成之遮光部可設為如下所述之構成。
遮光部係實質上不使曝光之光(處於i射線～g射線之波長範圍之代表波長之光)透過者，可設為將光學密度OD≧2(較佳為OD≧3)之遮光膜形成於透明基板上而成者。
於上述轉印用圖案中，將輔助圖案之寬度設為d1(μm)時， 0.5≦√(T1/100)×d1≦1.5・・・(2) 成立時，獲得光罩I之轉印性優異之效果。此時，若將主圖案之寬度之中心與輔助圖案之寬度方向之中心的距離設為P1(μm)，則距離P1較佳為 1.0＜P1≦5.0 之關係成立。 更佳為，距離P1可設為 1.5＜P1≦4.5， 進而較佳為，可設為 2.5＜P1≦4.5。 藉由選擇此種距離P1，輔助圖案之透過光與主圖案之透過光之干涉良好地帶來相互作用，藉此獲得DOF等優異之作用。
輔助圖案之寬度d1(μm)係於適用於光罩之曝光條件(所用之曝光裝置)下，解析極限以下之尺寸。一般而言，考慮顯示裝置製造用之曝光裝置中之解析極限為3.0 μm～2.5 μm左右(i射線～g射線)，而將寬度d1(μm)設為不使曝光光罩之曝光裝置進行解析之尺寸。具體而言，為 d1＜3.0， 較佳為， d1＜2.5， 更佳為， d1＜2.0， 進而較佳為 d1＜1.5。
又，為使輔助圖案之透過光良好地與主圖案之透過光干涉，較佳為 d1≧0.7， 更佳為， d1≧0.8。 又，較佳為d1＜W1，更佳為d1＜W2。 而且，於此種情形時，光罩I之轉印性良好，並且較佳地使用下述修正步驟。
又，上述關係式(2)更佳為下述式(2)－1，進而較佳為下述式(2)－2。 0.7≦√(T1/100)×d1≦1.2・・・(2)－1 0.75≦√(T1/100)×d1≦1.0・・・(2)－2 即，透過輔助圖案之反轉相位之光量係於透過率T1(%)與寬度d1(μm)之平衡滿足上述情況時，發揮優異之效果。
如上所述，圖1(a)所示之光罩I之主圖案為正方形，但適用本發明之光罩並不限定於此。例如，如圖10中所例示，光罩之主圖案可為包含八邊形或圓之旋轉對稱之形狀。而且，可將旋轉對稱之中心設為成為上述距離P1之基準之中心。
又，圖1所示之光罩之輔助圖案之形狀為八邊形帶，該形狀作為用以形成主圖案(孔圖案)之輔助圖案，能夠穩定地製造而且光學性效果亦較高。然而，適用本發明之光罩並不限定於此。例如，輔助圖案之形狀較佳為對於主圖案之中心，對3次對稱以上之旋轉對稱之形狀賦予固定之寬度之形狀，圖10(a)～(f)中表示若干個例。作為主圖案之設計與輔助圖案之設計，亦可相互將圖10(a)～(f)之不同者組合。
例如，例示輔助圖案之外周為正方形、正六邊形、正八邊形、正十邊形、正十二邊形、正十六邊形等正多邊形(較佳為正2n 邊形，此處n為2以上之整數)或圓形之情形。而且，作為輔助圖案之形狀，較佳為輔助圖案之外周與內周大致平行之形狀，即具有大致固定寬度之正多邊形或圓形之帶之類形狀。亦將該帶狀之形狀稱為多邊形帶或圓形帶。作為輔助圖案之形狀，較佳為此種正多邊形帶或圓形帶包圍主圖案之周圍之形狀。此時，可使主圖案之透過光與輔助圖案之透過光之光量之平衡變得良好。
或者，輔助圖案之形狀較佳為介隔遮光部完全包圍主圖案之周圍，但亦可為上述多邊形帶或圓形帶之一部分缺漏之形狀。輔助圖案之形狀亦可例如圖10(f)所示為四邊形帶之角部缺漏之形狀。
再者，只要不妨礙本發明之效果，除了主圖案、輔助圖案以外，亦可附加性地使用其他圖案。
其次，以下，參照圖11對光罩I之製造方法之一例進行說明。與圖1相同，符號僅標註於首次出現者，以後省略。
如圖11(a)所示，準備光罩基底。
該光罩基底係於包括玻璃等之透明基板10上，半透光膜11與遮光膜12按照該順序形成，進而塗佈有第1光阻劑膜13。
半透光膜較理想為滿足上述透過率T1與相位差1，且包括能夠濕式蝕刻之材料。但是，若濕式蝕刻時產生之側蝕之量變得過大，則產生CD精度之劣化、或由底切所致之上層膜之破壞等不良情況，故而膜厚之範圍較佳為2000Å以下。例如為300～2000Å之範圍，更佳為，300～1800Å。此處，所謂CD係指Critical Dimension(臨界尺寸)，於本說明書中以圖案寬度之意思使用。
又，為滿足該等條件，半透光膜材料較佳為曝光之光中所含之代表波長(例如h射線)之折射率為1.5～2.9，更佳為，1.8～2.4。
進而，半透光膜較佳為藉由濕式蝕刻而形成之圖案剖面(被蝕刻面)相對於透明基板之主表面接近垂直。
於考慮上述性質時，作為半透光膜之膜材料，可設為包括包含金屬與Si之材料，更具體而言，包括包含Zr、Nb、Hf、Ta、Mo、Ti之任一者與Si之材料，或包含該等材料之氧化物、氮化物、氮氧化物、碳化物、或氮氧化碳化物材料。作為半透光膜之成膜方法，可適用濺鍍法等公知之方法。
於光罩基底之半透光膜上，形成遮光膜。作為遮光膜之成膜方法，可與半透光膜之情形相同地適用濺鍍法等公知之方法。
遮光膜之材料既可為Cr或其化合物(氧化物、氮化物、碳化物、氮氧化物、或氮氧化碳化物)、或者亦可為包含Mo、W、Ta、Ti之金屬矽化物、或該矽化物之上述化合物。但是，光罩基底之遮光膜之材料較佳為與半透光膜相同地能夠濕式蝕刻，且對於半透光膜之材料具有蝕刻選擇性之材料。即，較理想為，遮光膜對於半透光膜之蝕刻劑具有耐受性，又，半透光膜對於遮光膜之蝕刻劑具有耐受性。
於光罩基底之遮光膜上，進而塗佈第1光阻劑膜。本態樣之光罩較佳為藉由雷射繪圖裝置而繪圖，故而設為與之適合之光阻劑。第1光阻劑膜既可為正型亦可為負型，以下，以正型進行說明。
其次，如圖11(b)所示，對於第1光阻劑膜，使用繪圖裝置，進行基於轉印用圖案之繪圖資料之繪圖(第1繪圖)。而且，將藉由顯影所得之第1光阻劑圖案13p設為遮罩，對遮光膜進行濕式蝕刻。藉此，劃定成為遮光部之區域，又劃定被遮光部(遮光膜圖案12p)包圍之輔助圖案之區域。
其次，如圖11(c)所示，將第1光阻劑圖案剝離。
其次，如圖11(d)所示，於包含所形成之遮光膜圖案之整面，塗佈第2光阻劑膜14。
其次，如圖11(e)所示，對第2光阻劑膜進行第2繪圖，形成藉由顯影而形成之第2光阻劑圖案14p。將該第2光阻劑圖案與上述遮光膜圖案設為遮罩，進行半透光膜之濕式蝕刻。藉由該蝕刻(顯影)，而形成包括露出透明基板之透光部之主圖案之區域。再者，較佳為，第2光阻劑圖案覆蓋成為輔助圖案之區域，且於成為包括透光部之主圖案之區域具有開口者，並且以自該開口露出遮光膜之邊緣之方式，對第2繪圖之繪圖資料進行篩分(sizing)。可藉由如此方式，吸收第1繪圖與第2繪圖之間相互產生之對準偏差，防止轉印用圖案之CD精度之劣化，故而可使主圖案及輔助圖案之重心精緻地一致。
其次，如圖11(f)所示，將第2光阻劑圖案剝離，完成圖1所示之本態樣之光罩I。
但，於此種光罩之製造時可適用濕式蝕刻。濕式蝕刻由於具有各向同性蝕刻之性質，故而若考慮半透光膜之膜厚，則根據加工之容易性之觀點，輔助圖案之寬度d1為1 μm以上，較佳為1.2 μm以上有用。
關於圖1所示之本態樣之光罩I，藉由光學模擬，將其轉印性能進行比較、評價。
此處，於被轉印體上，作為用以形成孔圖案之轉印用圖案，準備參考例1及參考例2，於共通地設定曝光條件時，對於表示何種轉印性能，進行光學模擬。
(參考例1) 參考例1之光罩係具有與上述光罩I相同之構成之光罩。此處，包括透光部之主圖案係設為一邊(直徑)(即W1)為2.0(μm)之正方形，包括半透光部之輔助圖案之寬度d1設為1.3(μm)之八邊形帶，主圖案中心與輔助圖案之寬度中心之距離即距離P1設為3.25(μm)。
輔助圖案係於透明基板上形成半透光膜而成。對於該半透光膜之g射線透過率T1為45(%)，相位偏移量為180度。又，包圍主圖案及輔助圖案之遮光部係由實質上不透過曝光之光之遮光膜(OD＞2)形成。
(參考例2) 如圖2所示，參考例2之光罩具有包括形成於透明基板上之遮光膜圖案之所謂二元光罩之圖案。該光罩係包括露出透明基板之透光部之正方形之主圖案由遮光部包圍。主圖案之直徑W1(正方形之一邊)為2.0(μm)。
參考例1及2之光罩之任一者均設為於被轉印體上形成直徑W2為1.5 μm之孔圖案者，模擬中適用之曝光條件如以下所述。即，曝光之光設為包含i射線、h射線、g射線之寬波長，強度比設為g：h：i＝1：1：1。
曝光裝置之光學系統係數值孔徑NA為0.1，同調因子σ為0.5。用以掌握形成於被轉印體上之光阻劑圖案之剖面形狀之正型光阻劑之膜厚設為1.5 μm。
圖3中表示上述條件下各轉印用圖案之性能評價。
[轉印性之光學性評價] 例如，為了轉印直徑較小之微細之透光圖案，由光罩透過後之曝光之光形成於被轉印體上之空間像所形成之透過光強度曲線之分佈必須較佳。具體而言，形成透過光強度之峰值之斜度尖銳，呈現接近垂直之上升；及峰值之透過光強度之絕對值較高(於周圍形成次峰之情形時，相對於該強度相對性地極高)等較為重要。
更定量而言，於根據光學性的性能評價光罩時，可使用如以下所述之指標。 (1)焦點深度(Depth of Focus：DOF) 相對於目標CD，用於變動幅度成為特定範圍內(此處為±15%之範圍內)之焦點深度之大小。DOF之數值越高，則越不易受被轉印體(例如顯示裝置用之面板基板)之平坦度之影響，從而可確實地形成微細之圖案，抑制該CD不均。 (2)曝光寬容度(EL：Exposure Latitude) 用以相對於目標CD，變動幅度為特定範圍內(此處為±15%之範圍內)之曝光之光強度之寬容度。 根據以上所述，若評價模擬對象之各樣品之性能，則如圖3所示，參考例1之光罩於焦點深度(DOF)與參考例2相比非常優異之方面，表現出圖案之穩定之轉印性。
又，參考例1之光罩係於EL中亦表示10.0(%)以上之優異之數值，即，相對於曝光光量之變動，可實現穩定之轉印條件。 進而，參考例1之光罩之Dose值(曝光量)相對於參考例2相當小。該情況表示於實施例1之光罩之情形時，即便於製造大面積之顯示裝置時，曝光時間亦不增多，或可縮短曝光時間之優點。
[缺陷修正方法] 以下，關於本發明之修正方法，以於檢測出上述光罩I之輔助圖案(半透光部)中產生之缺陷之情形時，將該缺陷修正(repair)之步驟為例進行說明。
再者，於修正半透光部時，只要使用具有與正常膜相等之光學特性之修正膜即可。但是，相對於正常膜適用濺鍍法等成膜，需要局部性之膜材之沈積之修正膜之成膜係藉由使用不同的方法而包含與正常膜不同之材料之膜。局部性之膜材之沈積係因穩定之成膜條件範圍狹窄，故進行同時滿足透過率、相位特性之成膜於現實中相當困難。因此，研究即便其形狀或物性與由正常膜形成之半透光部並非相同，亦可大致相同地發揮光罩I所具有之上述光學性作用之修正。
圖4表示於光罩I之八邊形帶之半透光部中使用之半透光膜之透過率變動的情形時，模擬該光罩所表示之行為之變化所得之結果。於圖1所示之光罩I(參考例1)之基本設計中，半透光部之透過率T1如上所述為45%，此時之DOF呈現33.5(μm)，EL呈現10.4(%)(圖3、圖4)。
此處，若保持著半透光部之寬度固定為上述值，且相位偏移量為180度，半透光部之透過率增加，則DOF之數值增加，另一方面，EL自增加轉變為減少，於到達透過率60%之後大致成為零。
其次，圖5A～5C中表示於將包括半透光部之輔助圖案之透過率分別設定為50～70%之範圍之值時，藉由模擬而驗證因半透光部之寬度(CD)之變化，DOF或EL如何變化之結果。根據該驗證，可知於任一透過率之情形時，EL均於其峰值附近存在超過10%之部分，從而可於該區域使DOF成為容許範圍(例如，25 μm以上，較佳為30 μm以上)。再者，DOF、EL均較佳之條件係於由圖5A～5C中之虛線包圍之區域獲得。根據該等結果，圖5D表示較佳之半透光部之透過率與寬度之組合之例。
即，圖4中表示包括半透光部之輔助圖案之透過率之變動使EL劣化，但該EL之劣化傾向藉由輔助圖案之寬度之變化而大致恢復之情形根據圖5A～圖5C而明瞭。再者，於上述例中，對藉由具有較半透光部之透過率更高之透過率之修正膜而修正之情形進行了說明，但於藉由具有較半透光部之透過率更低之透過率之修正膜而修正之情形時，適用將輔助圖案之寬度更加擴大之修正即可。 因此，於包括半透光部(透過率T1)之輔助圖案(寬度d1)中產生缺陷，而欲藉由修正膜而將其修正時，即便使用具有與正常膜不同之透過率(T2)之修正膜，亦藉由適當地使用與正常膜不同之輔助圖案之寬度(d2)，而可代替正常之輔助圖案。而且，可理解包括藉由該修正膜而形成之修正半透光部之修正輔助圖案與正常之輔助圖案大致相同地，將與透光部為反轉相位之透過光調整為適當之光量，從而可與主圖案之透過光干涉。
換言之，於具有相位偏移特性之特定寬度之半透光部中，藉由透過率T1之值與寬度d1之值之組合，而形成由反轉相位之透過光形成之光學像時，能夠將其中一方之過多與不足藉由另一方補充。若半透光膜之透過率為T1，修正膜之透過率為T2，半透光部之寬度(即輔助圖案之寬度，以後，亦稱為「正常之輔助圖案之寬度」)為d1，修正半透光部之寬度(即修正輔助圖案之寬度)為d2，則可設為 T2＞T1且d2＜d1， 或， T2＜T1且d2＞d1。 但是，於d2＞d1之情形時，亦較理想為寬度d2與寬度d1同樣為較將光罩曝光之曝光裝置之解析極限小之尺寸。具體性尺寸係與對上述寬度d1所述者相同。
如上所述，於光罩之缺陷修正時，於獲得修正膜穩定之沈積條件之條件範圍狹窄，難以獲得與正常膜相同之光學特性(透過率、相位偏移量)之情形時，亦獲得發揮與正常之輔助圖案相同之功能之修正輔助圖案極有意義。
[缺陷修正例] 根據以上之驗證結果，對進行光罩之修正方法之步驟之具體例進行說明。
＜實施例1(黑缺陷之情形之其1)＞ 對包括上述參考例1之光罩之半透光部之輔助圖案中產生黑缺陷之情形進行說明。例如，設想於將光罩I所具有之八邊形帶之半透光部如圖6所示劃分為區間A～H時，檢測出於區間A產生黑缺陷之情形。即，此處確定缺陷之種類與位置。
於該情形時，亦可根據需要，使用修正裝置，將具有與遮光膜同等之光學密度(OD≧2)之遮光性之修正膜(以下，有時稱為補充膜)形成於包含缺陷位置之所期望之區域，進行調整黑缺陷之形狀之前處理(圖7(a))。利用補充膜調整黑缺陷之形狀之部分、即補充膜之區域之符號設為17。補充膜之區域17較佳為設為四邊形(正方形或長方形)。圖7(a)所示之補充膜之區域17具有與正常之輔助圖案相同之寬度，但亦可設為較正常之輔助圖案更大之寬度、或較正常之輔助圖案更小之寬度。所產生之黑缺陷之形狀調整為上述四邊形即可。
繼而，基於上述驗證結果，以可藉由修正膜而獲得與正常之輔助圖案大致同等之光學作用之方式，選擇修正半透光部之寬度(CD)與透過率。例如，於修正膜之透過率T2較透過率T1(此處為45%)更大之情形時，使修正輔助圖案之寬度d2小於正常之輔助圖案之寬度d1，選擇適當之透過率T2及寬度d2之組合。較佳為，預先參照圖5D中例示之關聯，掌握兩者之適當之組合。例如，可將透過率T2設為50%，將寬度d2設為1.20 μm。再者，修正膜之相位偏移量與正常膜相同地設為大致180度。
將如此決定之寬度之補充膜部分去除，使透明基板露出，劃定修正膜之形成區域(圖7(b))。作為補充膜之去除方法，可適用雷射、熔斷或FIB(focused ion beam，聚焦離子束)法等。進行了補充膜去除之部分、即修正膜之形成區域之符號設為18。而且，進行於該修正膜之形成區域即修正對象區域形成修正膜15之修正膜形成步驟(圖7(c))。若修正膜之形成區域18亦又為四邊形(長方形或正方形)，則容易進行修正膜之均一之沈積，故而較佳。
再者，補充膜及修正膜之形成中可較佳地利用例如雷射CVD裝置。又，關於膜素材，亦可使用與修正膜相同者。於[較此之前確定為「修正膜」之膜材料相關之記載存在於關聯技術之段落0019，但關於「補充膜」並無記載，僅為「上述者」可能並不充分。]補充膜之形成時，適用與修正膜不同之成膜條件(雷射功率、氣體流量、或成膜時間)，可形成具有膜物性(膜密度等)不同之較高之遮光性之膜。
作為結果，形成包含缺陷之半透光部被修正且包括寬度更狹窄之修正膜之修正半透光部，該修正半透光部成為由包括遮光膜之遮光部或藉由遮光性之補充膜而形成之遮光部(亦稱為補充遮光部)包圍之形狀。
再者，於黑缺陷之形狀之調整、或膜去除、修正膜之形成時，無需一定按照上述順序進行，只要最終具有經選擇之透過率及相位特性之修正膜以如決定之寬度形成，且形成為由遮光性之膜包圍其周圍之狀態(於本態樣中為圖7(c)之狀態)即可。例如，亦可自包含所產生之黑缺陷之特定之區域將半透光膜(正常膜)去除設為已進行膜去除之部分18(圖7(d))，於已進行膜去除之部分以特定之寬度形成修正膜15之後(圖7(e))，於其兩外側形成補充膜16(圖7(f))。
其結果，實施有修正之轉印用圖案成為具有透明基板露出之透光部(主圖案)與由包含與半透光膜不同之材料之修正膜形成之修正半透光部者，該修正半透光部係於透光部之附近介隔遮光部或補充遮光部而配置之具有寬度d2(μm)者。而且，將透光部與修正半透光部除外之區域包括遮光部，或者包括遮光部與補充遮光部。
若有殘存之正常之半透光部，則其構成八邊形帶之一部分。又，此處，由於d2＜d1，故而修正半透光部包含並配置於上述八邊形帶之區域內。例如，較佳為，如圖7(c)所示，形成修正半透光部之邊緣之2邊與形成正常之半透光部之邊緣的2邊平行地配置。
但是，關於修正膜之形成位置，更佳為處於上述八邊形帶(即，正常之半透光部之區域)之寬度方向之中央。換言之，較佳為，以於修正後主圖案之中心與修正輔助圖案之寬度中心之距離(距離P2)之值與修正前之數值(P1)相比不變化之方式(即以成為P1＝P2之方式)，設定修正膜之形成位置(參照圖7(c))。即，此處，修正膜之寬度d2相對於修正前之正常膜之寬度d1為d2＜d1，但修正膜之寬度中心位置設為與不產生缺陷之情形時之(即，如設計值般之)輔助圖案之寬度中心位置不變化者。其原因在於，形成修正輔助圖案之透過光之光強度分佈之峰值位置與正常膜之情況相同。
藉此，於將修正後之光罩轉印時，透過包含缺陷修正部分之輔助圖案之曝光之光所形成之光學像與無缺陷之情況大致同等，該光學像與透過主圖案之光之光學像干涉，表示優異之轉印特性(例如DOF、EL)。
＜實施例2(白缺陷之情形)＞ 圖8(a)中例示光罩I之輔助圖案中產生白缺陷之情形。例如，設想於將光罩I所具有之八邊形帶之半透光部如圖6所示劃分為區間A～H時，檢測出於區間A產生白缺陷之情形。即，此處確定缺陷之位置與種類。 首先，如圖8(a)所示，亦可根據需要，藉由將白缺陷之附近之膜去除而調整白缺陷之形狀。進行了白缺陷之附近之膜去除之部分之符號設為19。又，亦可將所產生之黑缺陷之剩餘物去除而形成之白缺陷設為本態樣之修正對象。 而且，於包含缺陷之區域，形成補充膜16，人工地形成黑缺陷(圖8(b))。此後，與上述黑缺陷之修正方法(圖7(a)、(b)、(c))相同地進行修正。
＜實施例3(黑缺陷之情形之其2)＞ 圖9(a)表示於將圖1(a)之圖案複數配置為同一面狀之轉印用圖案中，相對於1個主圖案之輔助圖案完全缺漏之黑缺陷。又，該黑缺陷既可為調整所產生之黑缺陷之形狀，藉由補充膜而形成之黑缺陷，又，亦可為於包含所產生之白缺陷之區域形成補充膜所得之黑缺陷。
於該情形時，形成與區間A～H(圖6)之全部對應之輔助圖案較為有效。但是，關於修正步驟，與實施例1相同。即，於修正膜之形成之前，此處亦與實施例1中所進行情況相同，選擇所形成之修正膜之透過率T2與寬度d2之組合。即，使修正膜之透過率T2大於半透光膜(正常膜)之透過率T1(例如45%)，使修正輔助圖案寬度d2小於正常之輔助圖案寬度d1。例如，可將透過率T2設為50%，將寬度d2設為1.20 μm。再者，修正膜之相位偏移量此處亦設為大致180度。
其次，與圖7(b)相同地，基於決定之寬度進行膜去除，使形成修正膜之區域之透明基板露出。而且，於該區域形成具有決定之透過率之修正膜15(圖9(b))。當然，亦可按照圖7(d)(e)(f)之順序。
再者，於本態樣中對d2＜d1之情形進行了敍述。另一方面，於d2＞d1之情形時，於缺陷修正時，將作為正常膜之半透光膜、及與其相鄰之遮光膜以所需之寬度去除，使透明基板露出，於該區域形成修正膜。於該情形時，修正膜之透過率T2小於正常膜之透過率T1。再者，寬度d2設為將光罩曝光之曝光裝置不進行解析之尺寸(例如d2＜3.0 μm)。
再者，本發明之修正方法並不限定於光罩I之設計之光罩。藉由本發明之修正方法，將具有特定寬度之相位偏移特性之半透光部所產生之缺陷實施修正，該透過光所形成之光學像產生發揮與正常之半透光部大致相同之功能之作用效果中，不言而喻於其他設計之光罩中亦相同地能夠適用。根據轉印用圖案之設計，最佳之透過率或CD之數值可藉由光學模擬而獲得。
[本發明之光罩] 本發明包含已實施上述修正之光罩(設為光罩II)。
本發明之光罩如圖7(c)、圖9(b)所例示，於透明基板上形成有轉印用圖案。 該轉印用圖案包含： 透光部，其使透明基板露出； 半透光部，其係於透明基板上形成有半透光膜而成，且具有寬度d1(μm)；及 遮光部，其位於將透光部與半透光部除外之區域。 半透光部係介隔遮光部而配置於透光部之附近。即，於半透光部與透光部之間，隔著遮光部。此處，所謂附近係指半透光部與透光部位於該等透過光相互地產生相互作用，可使光學像之分佈變化之距離。 於圖7(c)、圖9(b)所示之轉印用圖案中，透光部構成主圖案，半透光部構成輔助圖案。
又，本發明之光罩(光罩II)係將上述光罩I之半透光部中產生之缺陷修正者。具體而言，光罩II包含在透明基板上形成有修正膜而成之寬度d2(μm)之修正半透光部，且其配置於正常之半透光部之區域(此處為正八邊形帶之區域)。即，修正半透光部具有正常之半透光部之區域中所含之形狀。
又，光罩II中所含之正常之半透光部形成上述正八邊形帶之區域之一部分(參照圖7(c))。
正常之半透光部之形狀可參照包含於同一之轉印用圖案之其他圖案而掌握(參照圖9(b))。
主圖案之直徑W1、半透光部之透過率T1、及輔助圖案之寬度d1之範圍如上所述。
又，半透光膜對於包含於曝光之光之代表波長具有透過率T1(%)，並且具有使上述代表波長之光之相位偏移1(度)之相位偏移特性，修正膜對於上述代表波長具有透過率T2(%)，並且具有使上述代表波長之光之相位偏移2(度)之相位偏移特性。
相位1及2為大致180度。如上所述，所謂大致180度係指180±15度之範圍。 較佳為，相位2可設為1±10，更佳為設為1±5之範圍內。
又，雖為 T2＞T1且d2＜d1，或 T2＜T1且d2＞d1， 但較佳為T2＞T1且d2＜d1。於該情形時，容易獲得膜厚穩定之CVD膜。
透過率T2之範圍較佳為40≦T2≦80，更佳為40～75。
又，透過率T1與T2之差較佳為2～45，更佳為2～35。於該情形時，藉由修正半透光部之寬度之調整，可產生與正常之半透光部大致相同之光學作用。
進而，寬度d1與d2之關係較佳為d2＜d1，寬度d1與d2之差為0.05～2.0。
又，於寬度d1為2 μm以下之情形時，寬度d1與d2之差較佳為設為0.05～1.5之範圍，更佳為0.05～1.0，進而較佳為0.05～0.5。
於此種範圍時，修正輔助圖案之透過率T2可藉由與該寬度d2之協動，而有助於與正常圖案之功能大致同等之光學像之形成，進而，作為CVD雷射膜，可選擇穩定之成膜條件。而且，可選擇光罩II之轉印性(DOF、EL)良好之範圍。
再者，於上文所述之實施例3(於黑缺陷之情形時之其2)中，表示於將圖1(a)之圖案複數配置為同一面狀之轉印用圖案中，修正對於1個主圖案之輔助圖案完全缺漏之黑缺陷之例。如此修正之後之光罩II之轉印用圖案亦可具有正常之轉印用圖案與已修正之轉印用圖案。 所謂此處所言之「正常之轉印用圖案」係指於1個光罩內複數存在之圖1(a)之圖案中不存在黑缺陷或白缺陷地未進行修正者(例如圖9(b)下圖)。而且，所謂「經修正之轉印用圖案」係指例如圖9(b)上圖般對相對於1個主圖案之輔助圖案完全缺漏之狀態者進行了修正之圖案。 即，亦可於光罩II中均存在正常之轉印用圖案與如上所述將輔助圖案完全缺漏之狀態者修正之轉印用圖案。
又，本發明包括包含上述修正方法之光罩之製造方法。本發明例如可設為光罩II之製造方法。
於上述光罩I之製造方法中，於經形成之半透光部產生缺陷時，可適用本發明之修正方法。於該情形時，例如，於圖11(f)所示之第2光阻劑剝離步驟之後，設置缺陷檢查步驟、及修正步驟，於該修正步驟中，只要適用本發明之修正方法即可。
本發明包括包含於上述本發明之光罩藉由曝光裝置而曝光，於被轉印體上轉印上述轉印用圖案之步驟之顯示裝置之製造方法。此處，所謂顯示裝置，包含用以構成顯示裝置之元件。
本發明之顯示裝置之製造方法係首先準備上述本態樣之光罩。其次，將上述轉印用圖案曝光，於被轉印體上形成直徑W2為0.6～3.0 μm之孔圖案。
作為所使用之曝光裝置，較佳為進行等倍之投影曝光之方式，且以下者。即係用作FPD(Flat Panel Display，平板顯示器)用之曝光裝置，其構成係光學系統之數值孔徑(NA)為0.08～0.15(同調因子(σ)為0.4～0.9)，且具有曝光之光包含i射線、h射線及g射線之至少一者之光源者。但是，於如數值孔徑NA成為0.10～0.20般之曝光裝置中，亦當然能夠適用本發明並獲得發明之效果。
又，所使用之曝光裝置之光源亦可使用變形照明(環形照明等斜光照明)，但非變形照明亦可獲得本發明之優異之效果。
適用本發明之光罩之用途並無特別限制。本發明之光罩可設為可於包含液晶顯示裝置或EL顯示裝置等之顯示裝置之製造時較佳地使用之透過型之光罩。
根據使用透過光之相位反轉之半透光部之本發明之光罩，可控制透過主圖案與輔助圖案之兩者之曝光之光的相互干涉，於曝光時使零次光減少，使±1次光之比率相對性地增大。因此，可大幅度地改善透過光之空間像。
作為有利地獲得此種作用效果之用途，為了液晶顯示裝置或EL顯示裝置中多用之接觸孔等孤立之孔圖案之形成而使用本發明之光罩較為有利。作為圖案之種類，將藉由具有固定之規則性且排列多數之圖案而該等相互帶來光學性影響之密集(Dense)圖案、與如此規則性排列之圖案不存在於周圍之孤立圖案加以區別稱呼之情況較多。本發明之光罩係尤佳地適用於欲在被轉印體上形成孤立圖案時。
於不損及本發明之效果之範圍，適用本發明之光罩亦可使用附加性的光學膜或功能膜。例如，為了防止遮光膜所具有之光透過率對檢查或光罩之位置偵測帶來障礙之不良情況，亦可設為於轉印用圖案以外之區域形成遮光膜之構成。又，亦可於半透光膜或遮光膜之表面設置用以使繪圖光或曝光之光之反射減少之抗反射層。進而，亦可於半透光膜之背面設置抗反射層。
1‧‧‧主圖案
2‧‧‧輔助圖案
3‧‧‧遮光部
4‧‧‧透光部
5‧‧‧半透光部
10‧‧‧透明基板
11‧‧‧半透光膜
12‧‧‧遮光膜
12p‧‧‧遮光膜圖案
13‧‧‧第1光阻劑膜
13p‧‧‧第1光阻劑圖案
14‧‧‧第2光阻劑膜
14p‧‧‧第2光阻劑圖案
15‧‧‧修正膜
16‧‧‧補充膜
17‧‧‧利用補充膜調整黑缺陷之形狀之部分
18‧‧‧進行了膜去除之部分
19‧‧‧進行了白缺陷之附近之膜去除之部分
d1‧‧‧寬度
d2‧‧‧寬度
P1‧‧‧距離
P2‧‧‧距離
W1‧‧‧直徑
圖1(a)係作為適用本發明之修正方法之一態樣之光罩(參考例1)，且包含主圖案與配置於主圖案之附近之輔助圖案之光罩(光罩I)之俯視模式圖，(b)係(a)之A-A位置之剖視模式圖。 圖2係表示參考例2之光罩之圖案之俯視模式圖。 圖3係表示參考例1及2之各轉印用圖案之性能評價之圖。 圖4係表示模擬光罩I之半透光部中使用之半透光膜之透過率與光罩I所表示之轉印性能(DOF、EL)之間之關係之結果的圖。 圖5A係表示於光罩I之半透光部之透過率設為50%時，因半透光部之寬度d1之變化，DOF或EL如何變化之圖。 圖5B係表示於光罩I之半透光部之透過率設為60%時，因半透光部之寬度d1之變化，DOF或EL如何變化之圖。 圖5C係表示於光罩I之半透光部之透過率設為70%時，因半透光部之寬度d1之變化，DOF或EL如何變化之圖。 圖5D係表示半透光部之透過率與寬度之組合之例的圖。 圖6係表示將光罩I所具有之八邊形帶之半透光部劃分為區間A～H之情況的俯視模式圖。 圖7(a)～(f)係表示本發明之實施例1之黑缺陷之修正方法之例的俯視模式圖。 圖8(a)、(b)係表示本發明之實施例2之白缺陷之修正方法之例的俯視模式圖。 圖9(a)、(b)係表示本發明之實施例3之相對於1個主圖案之輔助圖案完全缺漏之黑缺陷之修正方法之例的俯視模式圖。 圖10(a)～(f)係例示輔助圖案與主圖案之組合之俯視模式圖。 圖11(a)～(f)係表示光罩I之製造方法之一例之剖視模式圖。

Claims (26)

  1. 一種光罩之修正方法，其特徵在於：前述光罩係於透明基板上具備將遮光膜及半透光膜分別圖案化而形成之具有透光部、遮光部及寬度d1(μm)之半透光部之轉印用圖案者，且前述光罩之修正方法具有以下步驟： 確定上述半透光部中產生之缺陷之步驟、及 於被確定之上述缺陷之位置形成修正膜且形成具有寬度d2(μm)之修正半透光部之修正膜形成步驟， 其中，d1＜3.0， 上述半透光膜係對於曝光之光中包含之代表波長具有透過率T1(%)，並且具有使上述代表波長之光之相位偏移大致180度之相位偏移特性， 上述修正膜係對於上述代表波長具有透過率T2(%)，並且具有使上述代表波長之光之相位偏移大致180度之相位偏移特性，且 T2＞T1且d2＜d1，或 T2＜T1且d2＞d1。
  2. 如請求項1之光罩之修正方法，其中寬度d1及d2係將上述光罩曝光之曝光裝置不進行解析之尺寸。
  3. 如請求項1或2之光罩之修正方法，其中上述半透光部係介隔上述遮光部配置於上述透光部之附近。
  4. 如請求項1或2之光罩之修正方法，其中T2＞T1，且T1與T2之差為2～45之範圍。
  5. 如請求項4之光罩之修正方法，其中d2＜d1，且d1與d2之差為0.05～2.0。
  6. 如請求項1或2之光罩之修正方法，其中於上述修正膜形成步驟之前或之後，於與上述修正半透光部相鄰之位置形成遮光性之補充膜。
  7. 如請求項1或2之光罩之修正方法，其中上述半透光部係介隔上述遮光部配置於上述透光部之附近，且構成用以藉由使透過上述透光部之上述曝光之光形成於被轉印體上之光強度分佈變化而使焦點深度增加之輔助圖案。
  8. 如請求項1或2之光罩之修正方法，其中適用上述修正方法之上述轉印用圖案係用以於被轉印體上形成孔圖案者，且包含： 直徑W1(μm)之主圖案，其包括上述透光部； 寬度d1(μm)之輔助圖案，其介隔上述遮光部配置於上述主圖案之附近，且包括上述半透光部；及 遮光部，其於將上述主圖案及上述輔助圖案除外之區域，將上述主圖案及上述輔助圖案包圍。
  9. 如請求項8之光罩之修正方法，其中上述輔助圖案係介隔上述遮光部包圍上述主圖案之周圍之多邊形帶或圓形帶之區域。
  10. 如請求項9之光罩之修正方法，其中於將上述主圖案之寬度中心與上述輔助圖案之寬度中心之距離設為距離P1，將上述主圖案之寬度中心與包括上述修正半透光部之修正輔助圖案之寬度中心之距離設為P2時，P1＝P2。
  11. 如請求項1或2之光罩之修正方法，其中上述轉印用圖案係顯示裝置製造用之圖案。
  12. 一種光罩之製造方法，其包含如請求項1至11中任一項之光罩之修正方法。
  13. 一種光罩，其係於透明基板上具有包含透光部、遮光部及半透光部之轉印用圖案者，其特徵在於： 上述轉印用圖案包含： 上述透光部，其露出上述透明基板； 上述半透光部，其係於上述透明基板上形成寬度d1(μm)之半透光膜而成者；及 上述遮光部，其位於將上述透光部與上述半透光部除外之區域；並且 包括於上述透明基板上形成包含與上述半透光膜不同之材料之寬度d2(μm)之修正膜而成之修正半透光部，且 d1＜3.0， 上述半透光膜係對於曝光之光中包含之代表波長具有透過率T1(%)，並且具有使上述代表波長之光之相位偏移大致180度之相位偏移特性， 上述修正膜係對於上述代表波長具有透過率T2(%)，並且具有使上述代表波長之光之相位偏移大致180度之相位偏移特性，且 T2＞T1且d2＜d1，或 T2＜T1且d2＞d1。
  14. 一種光罩，其特徵在於：其係於透明基板上具有包含透光部、遮光部及半透光部之轉印用圖案者， 上述轉印用圖案具有正常之轉印用圖案與經修正之轉印用圖案， 上述正常之轉印用圖案包含： 上述透光部，其露出上述透明基板； 上述半透光部，其係於上述透明基板上形成半透光膜而成，且介隔上述遮光部配置於上述透光部之附近，且具有寬度d1(μm)；及 上述遮光部，其位於將上述透光部與上述半透光部除外之區域； 上述經修正之轉印用圖案包含： 上述透光部，其露出上述透明基板； 修正半透光部，其於上述透明基板上形成包含與上述半透光膜不同之材料之修正膜而成，且介隔上述遮光部或補充遮光部配置於上述透光部之附近，且具有寬度d2(μm)；及 上述遮光部，其位於將上述透光部與上述修正半透光部除外之區域；且 d1＜3.0， 上述半透光膜係對於曝光之光中包含之代表波長具有透過率T1(%)，並且具有使上述代表波長之光之相位偏移大致180度之相位偏移特性， 上述修正膜係對於上述代表波長具有透過率T2(%)，並且具有使上述代表波長之光之相位偏移大致180度之相位偏移特性，且 T2＞T1且d2＜d1，或 T2＜T1且d2＞d1。
  15. 一種光罩，其特徵在於：其係於透明基板上具有包含透光部、遮光部及半透光部之轉印用圖案者， 上述轉印用圖案包含： 直徑W1(μm)之主圖案，其包括上述透光部； 寬度d1(μm)之輔助圖案，其係於上述透明基板上形成半透光膜而成，介隔上述遮光部配置於上述主圖案之附近，且包含上述半透光部；及 上述遮光部，其位於將上述主圖案與輔助圖案除外之區域；並且 包括於上述透明基板上形成包含與上述半透光膜不同之材料之修正膜而成，且介隔上述遮光部配置於上述主圖案之附近，且包括修正半透光部之寬度d2(μm)之修正輔助圖案，且 d1＜3.0， 上述半透光膜係對於曝光之光中包含之代表波長具有透過率T1(%)，並且具有使上述代表波長之光之相位偏移大致180度之相位偏移特性， 上述修正膜係對於上述代表波長具有透過率T2(%)，並且具有使上述代表波長之光之相位偏移大致180度之相位偏移特性，且 T2＞T1且d2＜d1，或 T2＜T1且d2＞d1。
  16. 一種光罩，其特徵在於：其係於透明基板上具有包含透光部、遮光部及半透光部之轉印用圖案者， 上述轉印用圖案具有正常之轉印用圖案與經修正之轉印用圖案， 上述正常之轉印用圖案包含： 直徑W1(μm)之主圖案，其包括上述透光部； 寬度d1(μm)之輔助圖案，其係於上述透明基板上形成半透光膜而成，且介隔上述遮光部配置於上述主圖案之附近，且包括上述半透光部；及 上述遮光部，其位於將上述主圖案與輔助圖案除外之區域； 上述經修正之轉印用圖案包含： 直徑W1(μm)之主圖案，其包括上述透光部； 寬度d2(μm)之修正輔助圖案，其係於上述透明基板上形成包含與上述半透光膜不同之材料之修正膜而成，且介隔上述遮光部或補充遮光部配置於上述主圖案之附近，且包括修正半透光部；及 上述遮光部，其位於將上述主圖案與上述修正輔助圖案除外之區域；且 d1＜3.0， 上述半透光膜係對於曝光之光中包含之代表波長具有透過率T1(%)，並且具有使上述代表波長之光之相位偏移大致180度之相位偏移特性， 上述修正膜係對於上述代表波長具有透過率T2(%)，並且具有使上述代表波長之光之相位偏移大致180度之相位偏移特性，且 T2＞T1且d2＜d1，或 T2＜T1且d2＞d1。
  17. 如請求項15或16之光罩，其中於將上述主圖案之寬度中心與上述輔助圖案之寬度中心之距離設為距離P1，將上述主圖案之寬度中心與上述修正輔助圖案之寬度中心之距離設為P2時，P1＝P2。
  18. 如請求項15或16之光罩，其中上述輔助圖案具有介隔上述遮光部包圍主圖案之周圍之多邊形帶或圓形帶之區域中所含之形狀。
  19. 如請求項15之光罩，其中上述寬度d1(μm)之輔助圖案構成介隔上述遮光部包圍主圖案之周圍之八邊形帶之區域之一部分，上述修正輔助圖案具有上述八邊形帶之區域中所含之形狀。
  20. 如請求項13至16中任一項之光罩，其中上述半透光部係介隔上述遮光部配置於上述透光部之附近，且用以對於透過上述透光部之上述曝光之光形成於被轉印體上之轉印像使焦點深度增加之輔助圖案。
  21. 如請求項13至16中任一項之光罩，其中寬度d1及d2係將上述光罩曝光之曝光裝置不進行解析之尺寸。
  22. 如請求項13至16中任一項之光罩，其中上述轉印用圖案係於與上述修正半透光部相鄰之位置，具有包括遮光性之補充膜之補充遮光部。
  23. 如請求項13至16中任一項之光罩，其中T2＞T1，且T1與T2之差為2～45之範圍。
  24. 如請求項23之光罩，其中d2＜d1，且d1與d2之差為0.05～2.0。
  25. 如請求項13至16中任一項之光罩，其中上述轉印用圖案係用以於被轉印體上形成孔圖案者。
  26. 一種顯示裝置之製造方法，其包括使用如請求項13至16中任一項之光罩，將包含i射線、h射線、g射線之任一者之曝光之光照射至上述轉印圖案，於被轉印體上進行圖案轉印。
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