TWI278024B - Method of checking and repairing a defect in a graytone mask - Google Patents

Description

1278024 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於製造液晶顯示裝置用薄膜電晶體基板等 用的灰階罩幕之灰階部的缺陷檢查方法。 【先前技術】 近年來，在大型LCD用罩幕之領域，嘗試使用灰階罩幕 以削減罩幕牧數（非專利文獻1 )。 在此，如圖3 ( 1 )所示，灰階罩幕係於透明基板上具有遮 光部1、透光部2及灰階部3。灰階部3係為例如形成使用 灰階罩幕之大型L C D用曝光機的析像界限以下的遮光圖案 3 a的區域，以減低透過於該區域的透過量、且減低該區域 的照射量而可選擇性改變光阻的膜厚之目的所形成。3 b係 灰階部3之曝光機的析像界限以下的微細透過部。遮光部 1與遮光圖案3 a通常均由鉻或鉻化合物等的相同材料組成 的相同膜厚的膜所形成。透光部2與微細透過部3 b均為在 透明基板上未形成遮光膜的透明基板部分。 使用灰階罩幕之大型LCD用曝光機的析像界限，在步進 (s t e p p e r )方式的曝光機約為3 μ η]，在鏡面投影方式的曝 光機約為4 // in。因此，例如在圖3 ( 1 )，將灰階部3之透過 部3 b的空間幅度設為未滿3 # η〗，將曝光機的析像界限以 下的遮光圖案3 a的線寬設為未滿3 // πι。在由上述大型L C D 用曝光機進行曝光的情況，通過灰階部3之曝光係全體的 曝光量不夠充足，因此介由該灰階部3進行曝光之正型光 阻僅被減薄其膜厚而殘留於基板上。亦即，光阻因曝光量 5 312/發明說明書(補件)/93-06/93109050 1278024 之差異，在對應通常之遮光部1的部分及對應灰階部3之 部分，產生對顯像液之溶解性差，因此，顯像後之光阻形 狀如圖3 ( 2 )所示，對應通常之遮光部1的部分1 ’成為如約 1 . 3 // πί，對應灰階部3之部分3 ’成為如約0 . 3 // in，對應透 光部2的部分成為無光阻的部分2 ’。然後，由無光阻的部 分2 ’進行被加工基板之第1蝕刻處理，藉由拋光等除去對 應灰階部3之薄的部分3 ’的光阻，並藉由在該部分進行第 2蝕刻處理，由一牧罩幕進行以往之2牧罩幕量的步驟， 用以削減罩幕數。 但是，如上述之灰階罩幕之灰階部，因不容易進行微細 圖案加工、或受發生於製造步驟中的灰塵等大大的影響等 的理由，將發生遮光圖案1 3 a的細、粗等的C D故障或多餘 圖案或缺失圖案形成的圖案缺陷等（以下，稱圖案太粗或多 餘圖案缺陷等為黑缺陷，稱圖案太細或缺失圖案缺陷等為 白缺陷）。 在此，針對發生於灰階部之缺陷，雖施以圖案修正，但 因為灰卩皆部之圖案為微細圖案的緣故，要恢復為與正常圖 案相同則顯得相當的困難。為解決該問題，專利文獻1記 載有不是恢復為與正常圖案相同的形狀，而是藉由形成為 可獲得與正常圖案具有相同的灰階效果的修正圖案以進行 灰階部之修正的技術。 (專利文獻1 ) 日本專利特開2 0 0 2 - 1 0 7 9 1 3號公報 ·(非專利文獻1 ) 312/發明說明書(補件)/93-06/93109050 1278024 月刊 FPD Intelligence， p.31—35， 1999 年 5 月 【發明内容】 (發明所欲解決之問題） 在上述專利文獻1中，記載有使用雷射CVD修正裝置， 以除去缺陷部分後成為與正常圖案相同的灰階圖案的方式 形成遮光膜圖案，或形成半透過膜的修正方法。但是在前 者之修正方法中，雖藉由較恢復為正常圖案容易進行修 正，但有透過率之控制困難的課題。在形成後者之半透過 膜圖案的方法中，藉由形成遮光圖案雖較為容易控制透過 率，但在專利文獻1所使用之雷射CVD中，波束徑最小也 為2 // m 0的程度，並且雷射本身在中心部與周邊部具有強 弱分布，因此有因該雷射的強度分布的影響而產生修正膜 之膜厚分布生成的結果修正膜的透過率分布的課題。又， 因為由雷射CVD成膜之半透過膜係以弱的能量進行成膜， 因此有與透明基板的密接性弱，且容易於其後之洗淨等中 被剝離的問題。 在此，本發明係為解決上述問題點而完成者，其目的在 於，提供一種較為容易且修正精度高的灰階部之修正方法。 (解決問題之手段） 本發明具有如下的構成。 (構成1 ) 一種灰階罩幕之缺陷修正方法，係為修正具備 遮光部、透光部及形成使用灰階罩幕之曝光機的析像界限 以下的遮光圖案的區域，且以減低透過該區域的光的透過 量而選擇性改變光阻的膜厚為目的之灰階部的灰階罩幕之 3丨2/發明說明書(補件)/93-06/93109050 1278024 灰階部的缺陷之灰階罩幕之缺陷修正方法，其特徵為： 在上述灰階部產生黑缺陷的情況，以將上述黑缺陷全域 或局部區域或包含黑缺陷的區域，形成為上述灰階部具有 與正常灰階部相同的灰階效果的膜厚的方式，藉由蝕刻減 低膜厚。 (構成2 )如申請專利範圍第1項之灰階罩幕之缺陷修正 方法，其特徵為：上述餘刻係為依據F I B ( F 〇 c u s e d I ο η B e a in) 的蚀刻。 (構成3 ) —種灰階罩幕之缺陷修正方法，係為修正具備 遮光部、透光部及形成使用灰階罩幕之曝光機的析像界限 以下的遮光圖案的區域，且以減低透過該區域的光的透過 量而選擇性改變光阻的膜厚為目的之灰階部的灰階罩幕之 灰階部的缺陷之灰階罩幕之缺陷修正方法，其特徵為： 在上述灰階部產生白缺陷的情況，於上述白缺陷部分的 局部或全部或包含上述白缺陷部分的區域，藉由F I B修正 法形成上述灰階部具有與正常灰階部相同的灰階效果的半 透過性修正膜。 以下，說明本發明。 (黑缺陷修正法） 首先，針對本發明之灰階罩幕之缺陷修正方法的黑缺陷 修正法進行說明。 本發明中，藉由削掘（蝕刻）黑缺陷本身，以減低膜厚， 利用形成半透過膜來進行灰階部的修正（構成1 )。 在習知之雷射CVD修正裝置中，只可進行膜的除去，卻 312/發明說明書(補件)/93-06/93109050 1278024 無法如FIB(Focused Ion Beam)般減低膜厚。 在此，作為上述蝕刻方法，若使用F I B氣體輔助蝕刻就 可以減低膜厚，而且還可選擇性地定量只蝕刻黑缺陷部分 (構成2 )。具體而言，掃描修正區域，僅對必要部位照射 離子束，便可選擇性地定量只蝕刻黑缺陷部分。 因此，無須如習知般除去缺陷產生區域，利用設定蝕刻 條件，即可輕易進行與正常圖案具有相同的灰階效果的灰 階部的修正。 又，蝕刻區域具有黑缺陷全域或局部區域或包含黑缺陷 的區域（亦即，不僅僅為黑缺陷全域或局部區域，還包括其 周邊部的遮光圖案之區域）。也就是說，只要利用蝕刻在灰 階部區域獲得與正常圖案具有相同的灰階效果即可。 (白缺陷修正法） 其次，針對本發明之灰階罩幕之缺陷修正方法的白缺陷 修正法進行說明。 本發明中，在白缺陷部分或包含白缺陷部分的區域，使 用FIB(FocusedlonBeam)法進行成膜（構成3)。藉由進行 使用FIB法的成膜，可容易形成膜厚（透過率）均勻性高的 修正膜。 與上述黑缺陷的情況相同，也可為僅於缺陷部進行成 膜，該情況省去如習知般的除去步驟。但是，在除去周邊 區域後也可進行成膜。 又，形成半透過性修正膜的區域，具有白缺陷全域或局 部的區域或包含白缺陷部分的區域（亦即，不僅僅為白缺陷 9 312/發明說明書(補件)/93-06/93109050 1278024 全域或局部區域，還包括其周邊部區域的區域）。也就是 說，只要利用進行半透過性修正膜的形成，在灰階部區域 獲得與正常圖案具有相同的灰階效果即可。 【實施方式】 < F I B裝置的概要〉 圖1為顯示本發明所使用之FIB(Focused IonBeam)裝 置的概要。如圖1所示，具有產生Ga +離子之離子源1 ;光 學系統2 ;釋放中和Ga +離子用之電子的電子槍3 ;及釋放 芘氣的氣搶4。 在修正時，首先，將屬被修正對象物之光罩6載置於XY 工作台5上，藉由移動XY工作台5將修正部位移動至離子 束照射區域，設定包含修正部位的修正區域。其次，將離 子束7掃描於修正區域，由檢測此時所產生之二次離子 (C r、S i )的二次離子檢測器8檢測缺陷部位的信號。然後， 離子束7介由光學系統被照射於XY工作台5上的光罩6 以進行修正。又，離子束之束徑為0 . 1 // m 4以下。 在黑缺陷修正的情況，藉由離子束7蚀刻黑缺陷。此時， 藉由利用蝕刻用氣槍9邊釋放α氣體（碘氣）邊照射離子束 7，用以促進蝕刻，並且緩和對玻璃的傷害。離子束之照射 區域係藉由掃描放大器1 0邊掃描修正區域邊基於由上述 之二次離子檢測器8所檢測出的信號，以蝕刻黑缺陷部分 的方式來開、關離子束。 在白缺陷修正的情況，藉由邊使離子束7釋放邊通過氣 搶釋放芘氣，芘氣接觸於離子束7進行聚合（化學反應）， 10 312/發明說明書(補件)/93-06/93109050 1278024 於是在離子束7之照射區域沉積碳膜。該情況，離子束7 之照射區域也是藉由掃描放大器1 0邊掃描修正區域邊基 於由上述之二次離子檢測器8所檢測出的信號，以在白缺 陷部分形成碳膜的方式來開、關離子束。 <修正方法> 圖2 ( 1 )顯示未產生缺陷之正常灰階圖案，圖2 ( 2 )顯示 產生黑缺陷1 1及白缺陷1 2之圖案，圖2 ( 3 )顯示修正後之 圖案。 (黑缺陷） 關於黑缺陷部分，係以完全覆蓋缺陷部的方式設定修正 區域（由虛線B所示區域），利用根據上述FIB(FocusedIon B e a in)之離子束進行上述氣體輔助蝕刻處理。在此，離子束 照射條件係在缺陷的Cr成為半透過膜，玻璃部未照射離子 束的條件下所進行。具體而言，藉由變更離子束的照射能 量與時間（掃描速度），以使缺陷的C r成為半透過膜。 (白缺陷） 針對在包含半透過部（灰階部）的圖案局部產生有缺陷 的部分，關於白缺陷係以完全覆蓋斷線部的方式設定修正 區域（由虛線W所示區域），利用根據上述F I B ( F 〇 c u s e d I ο η B e a in)之離子束進行成膜處理（依據F I Β之C V D膜）。在此， 離子束照射條件係在成膜之膜成為半透過膜的條件下所進 行。具體而言，藉由變更離子束的照射能量與時間（掃描速 度），以使成膜之膜成為所需透過率之半透過膜。 又，黑缺陷之蝕刻方法並不侷限於上述方法。 11 312/發明說明書(補件)/93-06/93109050 1278024 (發明效果） 根據本發明，可提供較為容易且修正精度高的灰階部之 修正方法。 【圖式簡單說明】 圖1為說明實施形態所使用之F I B ( F 〇 c u s e d I ο η B e a η]) 裝置用的概要圖。 圖2 ( 1 )〜（3 )為說明實施形態之缺陷修正例用的圖。 圖3為說明灰階罩幕用的圖，圖3 ( 1 )為局部俯視圖，圖 3 ( 2 )為局部剖面圖。 (元件符號說明） 1 遮光部，離子源（圖1 ) 1 ’ 對應通常之遮光部1的部分 2 透光部，光學系統（圖1 ) 2 ’ 對應透光部2的部分之無光阻的部分 3 灰階部，電子搶（圖1 ) 3 ’ 對應灰階部3之部分 3 a 遮光圖案 3 b 透過部 4 氣搶 5 XY工作台 6 光罩 7 離子束 8 二次離子檢測器 9 蝕刻用氣搶 12 312/發明說明書(補件)/93-06/93109050 1278024 10 掃描放大器 11 黑缺陷 12 白缺陷

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Claims (1)

1278024 拾、申請專利範圍： 1 . 一種灰階罩幕之缺陷修正方法，係為修正具備遮光 部、透光部及形成使用灰階罩幕之曝光機的析像界限以下 的遮光圖案的區域，且以減低透過該區域的光的透過量而 選擇性改變光阻的膜厚為目的之灰階部的灰階罩幕之灰階 部的缺陷之灰階罩幕之缺陷修正方法，其特徵為： 在上述灰階部產生黑缺陷的情況，以將上述黑缺陷全域 或局部區域或包含黑缺陷的區域，形成為上述灰階部具有 與正常灰階部相同的灰階效果的膜厚的方式，藉由蝕刻減 低膜厚。 2 .如申請專利範圍第1項之灰階罩幕之缺陷修正方法， 其中，上述I虫刻係為依據F I B ( F 〇 c u s e d I ο η B e a in)的I虫刻。 3 . —種灰階罩幕之缺陷修正方法，係為修正具備遮光 部、透光部及形成使用灰階罩幕之曝光機的析像界限以下 的遮光圖案的區域，且以減低透過該區域的光的透過量而 選擇性改變光阻的膜厚為目的之灰階部的灰階罩幕之灰階 部的缺陷之灰階罩幕之缺陷修正方法，其特徵為： 在上述灰階部產生白缺陷的情況，於上述白缺陷部分的 局部或全部或包含上述白缺陷部分的區域，藉由F I B修正 法形成上述灰階部具有與正常灰階部相同的灰階效果的半 透過性修正膜。 14 312/發明說明書(補件)/93-06/93109050