圖案修正方法、光掩模及其制造方法以及修正膜形成裝置與流程
本發(fā)明涉及光掩模的轉(zhuǎn)印用圖案的修正，特別涉及適用于以液晶顯示裝置或有機(jī)el(電致發(fā)光)顯示裝置為代表的顯示裝置的制造中有用的光掩模所具有的轉(zhuǎn)印用圖案的修正的優(yōu)選圖案修正方法、光掩模的制造方法、光掩模以及修正膜形成裝置。
背景技術(shù)：
已知在具有包含半透光部的轉(zhuǎn)印用圖案的光掩模中，當(dāng)轉(zhuǎn)印用圖案的半透光部產(chǎn)生缺陷時，要對其進(jìn)行修正(repair)。例如，在專利文獻(xiàn)1中記述有如下內(nèi)容：當(dāng)由半透光膜形成的半透光部產(chǎn)生缺陷時，作為用于修正該缺陷的修正膜，在比中心部靠周緣側(cè)的部分形成具有曝光光的透過量較大的區(qū)域的修正膜。此外，在專利文獻(xiàn)2還記述有應(yīng)用于光掩模上的中間色調(diào)區(qū)域的白缺陷部分的修正的修正裝置和方法。
在先技術(shù)文獻(xiàn)
日本特開2008-256759號公報
日本特開2010-210919號公報
在顯示裝置的制造中，多利用具有基于要獲得的器件的設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)印用圖案的光掩模。對于搭載有智能手機(jī)或平板終端等器件的液晶顯示裝置及有機(jī)el顯示裝置，不僅要求明亮、省電、動作速度快，還要求高分辨率、寬視角等高畫質(zhì)。因此，存在對于光掩模具有的轉(zhuǎn)印用圖案強(qiáng)烈要求更加微細(xì)化、高密度化的傾向。
作為形成于光掩模中的轉(zhuǎn)印用圖案，有如下轉(zhuǎn)印用圖案，該轉(zhuǎn)印用圖案除了具有透過曝光光的透光部和遮蔽曝光光的遮光部之外，還具有透過曝光光的一部分的半透光部。作為具有這種轉(zhuǎn)印用圖案的光掩模，已知有例如在要獲得的器件的制造過程中能夠進(jìn)行多次蝕刻工藝的多色調(diào)光掩模。
此外，在應(yīng)用于液晶顯示裝置的彩色濾光片方面，作為用于獲得觸摸面板的操作性的感光性間隔物(photospacer)，除了設(shè)置主間隔物外還設(shè)置副間隔物，或者，在黑底上配置感光性間隔物以實(shí)現(xiàn)更明亮的顯示畫面等，從而實(shí)現(xiàn)明亮度的提高和省電。在制造這樣的產(chǎn)品的情況下，也使用多色調(diào)光掩模來獲得感光性樹脂的立體形狀，由此能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)的效率化以及低成本化。
作為多色調(diào)光掩模具有的半透光部，可以在透明基板上形成對于曝光光具有規(guī)定的透過率的半透光膜，將該半透光膜的一部分用作為半透光部。作為這種半透光部，可以應(yīng)用曝光光相對于透光部的相移量較小的(例如大于0且90度以下)光學(xué)特性的半透光膜。如下方法對于高精細(xì)的構(gòu)圖也是優(yōu)選的：使應(yīng)用于半透光部的半透光膜具有規(guī)定的光透過率和相移作用(例如相移量為180度±30度)，并提高轉(zhuǎn)印該半透光膜時的透過光強(qiáng)度分布的對比度或焦深。用于這種光掩模的相移膜也是對于曝光光具有規(guī)定的透過率的半透光膜。
當(dāng)在由這種半透光膜形成的轉(zhuǎn)印用圖案中的半透光膜的一部分產(chǎn)生黑缺陷或白缺陷時，需要對缺陷進(jìn)行修正(修理)。該情況下，例如，當(dāng)在半透光膜的一部分產(chǎn)生白缺陷時，通過在半透光膜的欠缺部分堆積修正膜來修正白缺陷。此外，當(dāng)在半透光膜的一部分產(chǎn)生黑缺陷時，通過去除半透光膜或附著物并根據(jù)需要堆積新的修正膜來修正黑缺陷。但是，不管哪種情況都需要注意已經(jīng)形成的正常的部分的半透光膜(以下稱作“正常膜”)的光學(xué)特性與在修正工序中局部形成的修正膜的光學(xué)特性的匹配。這是因?yàn)椋喝绻拚さ墓鈱W(xué)性質(zhì)或作用與正常部分的半透光膜不同的話，在某些情況下，存在產(chǎn)生新的白缺陷或黑缺陷的風(fēng)險。特別是，正常膜與修正膜的光透過率的匹配很重要。
在專利文獻(xiàn)1中記述有如下缺陷修正方法：在包含缺陷區(qū)域的區(qū)域形成修正膜的工序中，通過在比修正膜的中央部靠周緣側(cè)的部分以具有曝光光的透過量大于中央部的區(qū)域的方式形成修正膜而對缺陷進(jìn)行修正。即，在專利文獻(xiàn)1中，以當(dāng)半透光膜的缺陷部分的形狀和修正膜的形狀不是相同尺寸且不是相同形狀時會產(chǎn)生間隙(白缺陷)或重疊(黑缺陷)作為問題，提出了上述缺陷修正方法。
然而，由于專利文獻(xiàn)1所述的方法是使用fib(focusedionbeam：聚焦離子束)法的缺陷修正方法，因此，存在如下難點(diǎn)：需要使用高真空的腔室，除了修正缺陷花費(fèi)時間外，難以進(jìn)行精細(xì)地調(diào)整成膜材料的供應(yīng)以及掃描速度并使膜厚均勻化。
在專利文獻(xiàn)2中記述有使用了激光cvd(chemicalvapordeposition：化學(xué)氣相沉積)法的缺陷修正方法。即，在專利文獻(xiàn)2中記述有如下cvd薄膜的形成方法：使從激光振蕩器射出的激光通過靜止地設(shè)置于光軸前方的開口之后，通過用物鏡進(jìn)行聚光而照射放置在反應(yīng)氣體氣氛中的試樣表面，并且，通過使入射到所述開口中的激光的光軸相對于所述開口擺動從而利用時間平均作用使試樣表面上的照射光強(qiáng)度均勻化。此外，記述了根據(jù)該方法，如光掩模的中間色調(diào)區(qū)域的白缺陷修正那樣，能夠形成對于要求高度的膜厚均勻化的用途優(yōu)選的cvd薄膜。
但是，根據(jù)本發(fā)明人的研究，即使利用基于激光的擺動的時間平均作用使光強(qiáng)度均勻化，之后當(dāng)激光的光束通過光學(xué)系統(tǒng)時，由于光學(xué)系統(tǒng)的像差等變形的影響，還是會產(chǎn)生照射光斑內(nèi)的激光的強(qiáng)度產(chǎn)生不均且修正膜產(chǎn)生膜厚分布的傾向。因此，關(guān)于進(jìn)一步抑制了透過率分布的偏差的修正膜的形成，發(fā)現(xiàn)還存在進(jìn)一步改善的余地。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的主要目的在于提供一種技術(shù)，在利用激光cvd法修正在光掩模的轉(zhuǎn)印用圖案中產(chǎn)生的缺陷時，比以往更能夠利用抑制了透過率分布的偏差的修正膜來修正轉(zhuǎn)印用圖案的缺陷。
(第1方式)
本發(fā)明的第1方式是一種圖案修正方法，
在該圖案修正方法中，對于在基板的主表面上形成有轉(zhuǎn)印用圖案的光掩模的所述轉(zhuǎn)印用圖案形成修正膜，其特征在于，
所述圖案修正方法具有：
確定形成所述修正膜的對象區(qū)域的區(qū)域確定工序；和
在原料氣體的氣氛中在所述對象區(qū)域內(nèi)照射激光而形成所述修正膜的成膜工序，
在所述成膜工序中，通過在所述對象區(qū)域內(nèi)照射從激光振蕩器射出的激光而形成規(guī)定尺寸的單位修正膜，并且，
在所述對象區(qū)域內(nèi)，通過使多個所述單位修正膜各自的一部分彼此重合來形成具有規(guī)定膜厚的修正膜。
(第2方式)
本發(fā)明的第2方式是根據(jù)上述第1方式所述的圖案修正方法，其特征在于，
在所述成膜工序中，在所述對象區(qū)域內(nèi)照射從激光振蕩器射出并通過了規(guī)定尺寸的光圈后的激光而在所述基板上形成照射光斑，由此形成規(guī)定尺寸的單位修正膜，并且，
在所述對象區(qū)域內(nèi)，通過使所述照射光斑移動并使多個所述單位修正膜各自的一部分彼此重合而形成具有規(guī)定膜厚的修正膜。
(第3方式)
本發(fā)明的第3方式是根據(jù)上述第2方式所述的圖案修正方法，其特征在于，
所述照射光斑的重合是彼此垂直的兩個方向的重合。
(第4方式)
本發(fā)明的第4方式是根據(jù)上述第2或第3方式所述的圖案修正方法，其特征在于，
當(dāng)設(shè)所述照射光斑的重合方向?yàn)閤方向時，所述照射光斑的所述x方向上的尺寸sx(μm)為0.5≤sx＜3.0。
(第5方式)
本發(fā)明的第5方式是根據(jù)上述第2～第4方式中的任一個所述的圖案修正方法，其特征在于，
當(dāng)設(shè)所述照射光斑的重合方向?yàn)閤方向時，相對于所述照射光斑的所述x方向上的尺寸sx，所述照射光斑的所述x方向上的重合間距px為0.9sx≤px≤0.5sx。
(第6方式)
本發(fā)明的第6方式是根據(jù)上述第2～第5方式中的任一個所述的圖案修正方法，其特征在于，
當(dāng)設(shè)所述照射光斑的重合方向?yàn)閤方向時，所述照射光斑的所述x方向上的重合寬度wx(μm)為0.2≤wx≤1.5。
(第7方式)
本發(fā)明的第7方式是根據(jù)上述第2～第6方式中的任一個所述的圖案修正方法，其特征在于，
所述轉(zhuǎn)印用圖案包含透過曝光光的一部分的半透光部，所述對象區(qū)域包含至少一部分所述半透光部。
(第8方式)
本發(fā)明的第8方式是根據(jù)上述第2～第7方式中的任一個所述的圖案修正方法，其特征在于，
所述照射光斑是使從所述激光振蕩器射出的激光振動之后通過所述光圈照射到所述光掩模的對象區(qū)域而形成的。
(第9方式)
本發(fā)明的第9方式是根據(jù)上述第2～第8方式中的任一個所述的圖案修正方法，其特征在于，
所述光圈的形狀是正方形。
(第10方式)
本發(fā)明的第10方式是光掩模的制造方法，
該光掩模的制造方法包含：在基板的主表面上準(zhǔn)備至少具有半透光膜的光掩模坯的工序；對所述半透光膜進(jìn)行構(gòu)圖而形成具有轉(zhuǎn)印用圖案的光掩模的工序；以及對所述轉(zhuǎn)印用圖案進(jìn)行修正的修正工序，其特征在于，
在所述修正工序中，應(yīng)用上述第1～第9方式中的任一個所述的圖案修正方法來修正所述轉(zhuǎn)印用圖案。
(第11方式)
本發(fā)明的第11方式是光掩模，
該光掩模具有利用修正膜對在基板的主表面上形成的轉(zhuǎn)印用圖案的一部分進(jìn)行修正而得的修正轉(zhuǎn)印用圖案，其特征在于，
所述轉(zhuǎn)印用圖案包含半透光部，該半透光部是在所述基板上形成半透光膜而成的，
所述修正轉(zhuǎn)印用圖案具有修正膜部分，在該修正膜部分中，多個單位修正膜以彼此部分重合的狀態(tài)規(guī)則地排列，所述多個單位修正膜由尺寸小于所述光掩模的曝光條件下的分辨率極限尺寸的cvd膜構(gòu)成。
(第12方式)
本發(fā)明的第12方式是根據(jù)上述第11方式所述的光掩模，其特征在于，
所述單位修正膜在彼此垂直的兩個方向上重合而排列。
(第13方式)
本發(fā)明的第13方式是一種修正膜形成裝置，
該修正膜形成裝置對于在基板的主表面上具有轉(zhuǎn)印用圖案的光掩模的所述轉(zhuǎn)印用圖案形成修正膜，其特征在于，所述修正膜形成裝置具有：
激光振蕩器，其射出激光；
規(guī)定尺寸的光圈，其用于將所述激光的光束直徑限定為規(guī)定的大??；
光學(xué)系統(tǒng)，其用于在所述基板上照射通過了所述光圈后的所述激光，并在所述基板上形成照射光斑；
氣體供應(yīng)單元，其用于在所述基板上供應(yīng)原料氣體；以及
移動控制單元，其使所述光學(xué)系統(tǒng)與所述基板在與所述基板的主表面平行的面內(nèi)相對移動，
所述移動控制單元通過使所述光學(xué)系統(tǒng)與所述基板相對移動而在所述基板上形成多個規(guī)定尺寸的單位修正膜，并且控制所述移動，使得所述多個單位修正膜以一部分彼此重合的方式排列。
(第14方式)
本發(fā)明的第14方式是根據(jù)上述第13方式所述的修正膜形成裝置，其特征在于，
所述移動控制單元通過使所述光學(xué)系統(tǒng)與所述基板相對移動而控制所述移動，使得所述多個單位修正膜在兩個方向上以彼此重合的方式排列。
(第15方式)
本發(fā)明的第15方式是上述第13或第14方式所述的修正膜形成裝置，其特征在于，
所述移動控制單元使所述光學(xué)系統(tǒng)和所述基板中的至少一方相對于另一方相對地以固定的間距以步進(jìn)重復(fù)方式移動。
根據(jù)本發(fā)明，能夠利用比以往更抑制了透過率分布的偏差的修正膜來修正轉(zhuǎn)印用圖案的缺陷。
附圖說明
圖1是例示本發(fā)明的實(shí)施方式的修正膜形成裝置的概要的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是示出缺陷的一例的平面圖，其中，(a)示出黑缺陷，(b)示出白缺陷，(c)示出基于前處理的白缺陷。
圖3的(a)～(e)是示出通過光圈的激光的情況以及形成于該激光的照射光斑的一部分的單位修正膜的圖。
圖4的(a)是示出在修正對象區(qū)域形成單位修正膜的中途的狀態(tài)的平面圖，(b)是示出結(jié)束單位修正膜的形成后的狀態(tài)的平面圖。
圖5是示出成膜例1中的成膜開始時的狀態(tài)的圖，其中，(a)是示出激光的照射狀態(tài)的側(cè)視概要圖，(b)是示出單位修正膜的形成狀態(tài)的平面概要圖。
圖6是示出成膜例1中的成膜中途的狀態(tài)的圖，其中，(a)是示出激光的照射狀態(tài)的側(cè)視概要圖，(b)是示出單位修正膜的形成狀態(tài)的平面概要圖。
圖7是示出成膜例1中的成膜結(jié)束時的狀態(tài)的圖，其中，(a)是示出激光的照射狀態(tài)的側(cè)視概要圖，(b)是示出單位修正膜的形成狀態(tài)的平面概要圖。
圖8是示出成膜例2中的成膜開始時的狀態(tài)的圖，其中，(a)是示出激光的照射狀態(tài)的側(cè)視概要圖，(b)是示出單位修正膜的形成狀態(tài)的平面概要圖。
圖9是示出成膜例2中的成膜中途的狀態(tài)的圖，其中，(a)是示出激光的照射狀態(tài)的側(cè)視概要圖，(b)是示出單位修正膜的形成狀態(tài)的平面概要圖。
圖10是示出成膜例2中的成膜結(jié)束時的狀態(tài)的圖，其中，(a)是示出激光的照射狀態(tài)的側(cè)視概要圖，(b)是示出單位修正膜的形成狀態(tài)的平面概要圖。
標(biāo)號說明
1：修正膜形成裝置；
4：光掩模；
7：移動控制部；
15：束掃描單元；
25：可變光圈；
26：物鏡；
51：半透光部；
52：黑缺陷；
53：白缺陷；
54：修正對象區(qū)域；
58：單位修正膜；
lb：激光。
具體實(shí)施方式
在本發(fā)明的實(shí)施方式中，
該圖案修正方法是對于在基板的主表面上形成有轉(zhuǎn)印用圖案的光掩模的所述轉(zhuǎn)印用圖案形成修正膜的方法，其特征在于，
所述圖案修正方法具有：
確定形成所述修正膜的對象區(qū)域區(qū)域的確定工序；和
在原料氣體的氣氛中在所述對象區(qū)域內(nèi)照射激光而形成所述修正膜的成膜工序，
在所述成膜工序中，通過在所述對象區(qū)域內(nèi)照射從激光振蕩器射出的激光而形成規(guī)定尺寸的單位修正膜，并且，
在所述對象區(qū)域內(nèi)，通過使多個所述單位修正膜各自的一部分彼此重合來形成具有規(guī)定膜厚的修正膜，利用該修正膜來修正轉(zhuǎn)印用圖案。
此外，優(yōu)選的是，
在所述成膜工序中，通過在所述對象區(qū)域內(nèi)照射從激光振蕩器射出并通過了規(guī)定尺寸的光圈后的激光而在所述基板上形成照射光斑，由此形成規(guī)定尺寸的單位修正膜，并且，
在所述對象區(qū)域內(nèi)，通過使所述照射光斑移動并使多個所述單位修正膜各自的一部分彼此重合而形成具有規(guī)定膜厚的修正膜。
作為能夠應(yīng)用于這種圖案修正方法的修正膜形成裝置，可以使用具有下述結(jié)構(gòu)的修正膜形成裝置。
即，
該修正膜形成裝置對在基板的主表面上具有轉(zhuǎn)印用圖案的光掩模的所述轉(zhuǎn)印用圖案形成修正膜，其特征在于，所述修正膜形成裝置具有：
激光振蕩器，其射出激光；
規(guī)定尺寸的光圈，其用于將所述激光的光束直徑限定為規(guī)定的大小；
光學(xué)系統(tǒng)，其用于在所述基板上照射通過了所述光圈后的所述激光，并在所述基板上形成照射光斑；
氣體供應(yīng)單元，其用于在所述基板上供應(yīng)原料氣體；以及
移動控制單元，其使所述光學(xué)系統(tǒng)與所述基板在與所述基板的主表面平行的面內(nèi)相對移動，
所述移動控制單元通過使所述光學(xué)系統(tǒng)與所述基板相對移動而在所述基板上形成多個規(guī)定尺寸的單位修正膜，并且控制所述移動，使得所述多個單位修正膜以一部分彼此重合的方式排列。
(修正膜形成裝置)
圖1是例示本發(fā)明的實(shí)施方式的修正膜形成裝置的概要的結(jié)構(gòu)圖。但是，本發(fā)明的修正膜形成裝置不限于圖示的裝置結(jié)構(gòu)。
修正膜形成裝置1是能夠利用激光cvd法形成局部的修正膜(也稱作cvd膜)的裝置。在光掩模的轉(zhuǎn)印用圖案中產(chǎn)生的缺陷有透過率低于允許值的黑缺陷和透過率高于允許值的白缺陷。黑缺陷是因膜圖案的多余或異物的附著等而產(chǎn)生的缺陷，也稱作多余缺陷。白缺陷是因膜圖案的不足、欠缺等而產(chǎn)生的缺陷，也稱作欠缺缺陷。修正膜形成裝置1形成為能夠分別進(jìn)行去除黑缺陷和向白缺陷部堆積修正膜的結(jié)構(gòu)。光掩模是通過在基板的主表面上形成轉(zhuǎn)印用圖案而形成的。在之后的說明中，將形成有該轉(zhuǎn)印用圖案的基板也稱作光掩模基板。
修正膜形成裝置1主要具有：用于形成膜的激光光學(xué)系統(tǒng)2；用于去除膜的激光光學(xué)系統(tǒng)3；將從各個激光光學(xué)系統(tǒng)2、3射出的激光(激光束)lb引導(dǎo)至光掩模(光掩?；?4上的光學(xué)系統(tǒng)5；供應(yīng)作為修正膜的原料的原料氣體的氣體供應(yīng)系統(tǒng)6；以及使光掩模4移動并控制該移動的移動控制部7。
用于形成膜的激光光學(xué)系統(tǒng)2具有激光振蕩器(cvdlaser：cvd激光器)11、光束擴(kuò)展器12、準(zhǔn)直透鏡13、衰減器14和束掃描單元15。在該激光光學(xué)系統(tǒng)2中，從激光振蕩器11射出的激光lb的光束直徑(以下也稱作“束徑”)由光束擴(kuò)展器12放大。利用準(zhǔn)直透鏡13使得通過光束擴(kuò)展器12后的激光lb成為平行狀態(tài)。此外，透過準(zhǔn)直透鏡13的激光lb在由衰減器14調(diào)節(jié)成適當(dāng)?shù)妮敵鲋螅檬鴴呙鑶卧?5進(jìn)行振動。基于束掃描單元15的激光lb的振動是通過以規(guī)定的振幅使激光lb的光軸振動而進(jìn)行的。
用于去除膜的激光光學(xué)系統(tǒng)3具有激光振蕩器(zaplaser：zap激光器)16、光束擴(kuò)展器17、準(zhǔn)直透鏡18和衰減器19。在該激光光學(xué)系統(tǒng)3中，從激光振蕩器16射出的激光lb的光束直徑由光束擴(kuò)展器17放大。利用準(zhǔn)直透鏡18使得通過光束擴(kuò)展器17后的激光lb成為平行狀態(tài)。此外，透過準(zhǔn)直透鏡18的激光lb由衰減器19調(diào)節(jié)成適當(dāng)?shù)妮敵觥?/p>
光學(xué)系統(tǒng)5具有4個棱鏡21～24、可變光圈25和物鏡26。棱鏡21～24分別使激光lb垂直地反射。即，棱鏡21使從激光光學(xué)系統(tǒng)2射出的激光lb垂直地反射，棱鏡22使由棱鏡21反射的激光lb透過并使從激光光學(xué)系統(tǒng)3射出的激光lb垂直地反射。此外，棱鏡23使通過可變光圈25后的激光lb垂直地反射，棱鏡24使由棱鏡23反射后的激光lb垂直地反射。可變光圈25用于將由棱鏡21或棱鏡22反射后的激光lb的光束直徑限定為規(guī)定的大小?？勺児馊?5構(gòu)成為能夠變更用于限制激光lb的通過的光圈的尺寸(開口尺寸)。
此外，反射照明27、攝像元件(ccd)28和透過照明29附屬于光學(xué)系統(tǒng)5。反射照明27用于通過棱鏡23、24和物鏡26對光掩模4照射照明光，并讓攝像元件28拍攝從光掩模4返回的反射光。透過照明29用于從光掩模4的背面?zhèn)?轉(zhuǎn)印用圖案的形成面的相反側(cè))對光掩模4照射照明光，并讓攝像元件28拍攝通過了光掩模4后的透過光。
氣體供應(yīng)系統(tǒng)6具有載氣供應(yīng)管31、原料箱32、原料氣體供應(yīng)管33和氣幕單元34。載氣供應(yīng)管31用于向原料箱32供應(yīng)由惰性氣體構(gòu)成的載氣(例如，氬氣)。原料箱32用于利用加熱使在修正膜的形成中使用的原料升華，通過使由此而氣體化后的原料與載氣混合而生成原料氣體。原料氣體供應(yīng)管33用于從原料箱32朝向氣幕單元34供應(yīng)原料氣體。氣幕單元34從上部朝著光掩模面噴出原料氣體，并從氣幕單元34周圍部的排氣孔抽吸氣體，由此來調(diào)節(jié)原料氣體的供應(yīng)和排氣的差壓并將光掩模4的修正對象部分作為原料氣體氣氛35。如果在該原料氣體氣氛35下對光掩模4的主表面上照射基于激光光學(xué)系統(tǒng)2的激光lb，則在該處會形成照射光斑，并且，與該照射光斑的尺寸和形狀對應(yīng)地會形成修正膜。作為修正膜的原料，優(yōu)選使用金屬羰基。具體而言，例示出羰基鉻(cr(co)6)、鉬羰基(mo(co)6)、鎢羰基(w(co)6)等。作為光掩模的修正膜，優(yōu)選使用耐藥性較高的羰基鉻。
移動控制部7形成為如下結(jié)構(gòu)：能夠在將光掩模(光掩模基板)4載置并支承于未圖示的載物臺上的狀態(tài)下使光掩模4與該載物臺一體地在水平面內(nèi)向x方向和y方向(與x方向垂直的方向)移動并控制該移動。該情況下，由于光掩模4與載物臺一體地移動，因此，使光掩模4移動和使載物臺移動實(shí)質(zhì)上是意思相同的。
移動控制部7能夠使支承光掩模4的載物臺分別向x方向和y方向以所期望的間距(pitch)精細(xì)地移動。由此，當(dāng)在光掩模4的主表面上形成有激光lb的照射光斑時，能夠利用載物臺向x方向或y方向的移動(微動)而使照射光斑的位置依次移動并在缺陷修正的整個對象區(qū)域形成修正膜。該情況下，移動控制部7能夠以如下方式來控制光掩模4的移動：使支承于載物臺上的光掩模4例如向x方向以步進(jìn)重復(fù)(stepandrepeat)方式移動，并且，按照規(guī)定數(shù)量的步進(jìn)重復(fù)來使光掩模4向y方向依次移動，反復(fù)進(jìn)行該組合。
但是，光掩模4的主表面上形成的照射光斑是隨著光掩模(光掩?；?4和光學(xué)系5的相對移動而移動的。因此，移動控制部7只要在與光掩模4的主表面平行的面內(nèi)使光學(xué)系5和光掩模4相對移動即可。因此，關(guān)于照射光斑的移動，也可以使引導(dǎo)激光lb的光學(xué)系統(tǒng)5向x方向和y方向移動，來代替如上所述地使光掩模4向x方向和y方向移動。或者，也可以采用使光掩模4向x方向和y方向上的任意一個方向移動并使光學(xué)系統(tǒng)5向另一方向移動的結(jié)構(gòu)。
(圖案修正方法)
本發(fā)明的實(shí)施方式的圖案修正方法是應(yīng)用于對光掩模具有的轉(zhuǎn)印用圖案進(jìn)行修正的修正工序的方法，其中，具有下述區(qū)域確定工序和成膜工序。
(區(qū)域確定工序)
在區(qū)域確定工序中，對在光掩模基板上形成的轉(zhuǎn)印用圖案中通過形成修正膜而進(jìn)行缺陷的修正的對象區(qū)域(以下也稱作“修正對象區(qū)域”)進(jìn)行確定。此時，優(yōu)選的是，根據(jù)需要進(jìn)行下述前處理。
(前處理)
在此，對當(dāng)包含在光掩模的轉(zhuǎn)印用圖案中的半透光部中產(chǎn)生缺陷時對該半透光部的缺陷進(jìn)行修正的情況進(jìn)行說明。該情況下，根據(jù)需要來進(jìn)行把缺陷部分變成容易實(shí)施修正的白缺陷的前處理。在本方式中，半透光部是指透過光掩模的曝光中使用的曝光光的一部分的部分，也有時被稱作中間色調(diào)部或灰色調(diào)部。例如是通過在透明的光掩模基板上形成半透光膜(透過曝光光的一部分的具有規(guī)定的透過率的光學(xué)膜)而成的區(qū)域。作為在該半透光部中產(chǎn)生的缺陷的具體例，如圖2的(a)所示，可以考慮到在半透光部51的一部分產(chǎn)生黑缺陷52的情況，或者，如圖2的(b)所示，可以考慮到在半透光部51的一部分產(chǎn)生白缺陷53的情況。黑缺陷52為由于在形成半透光部51的半透光膜上附著有遮光膜或其它異物而表現(xiàn)出比對半透光部51設(shè)定的透過率低的透過率的缺陷。白缺陷53為由于形成半透光部51的半透光膜的一部分脫落而表現(xiàn)出比對半透光部51設(shè)定的透過率高的透過率的缺陷。在針對黑缺陷52的前處理中，去除所附著的異物，并根據(jù)需要將位于缺陷部分周圍的正常的半透光膜(正常膜)的一部分去除，預(yù)先形成方便進(jìn)行修正工序的形狀的白缺陷。優(yōu)選的是，在針對白缺陷53的前處理中，也將缺陷近傍的半透光膜的一部分去除，調(diào)整缺陷的形狀。
在膜去除中應(yīng)用激光燒蝕。具體而言，利用光束擴(kuò)展器17將從激光振蕩器16射出的激光lb放大為規(guī)定的束徑，進(jìn)而，在利用衰減器19調(diào)節(jié)輸出之后，在利用可變光圈25限定成適當(dāng)?shù)氖鴱降臓顟B(tài)下在光掩模4上照射激光lb。由此在被照射激光lb的部分將半透光膜去除。因此，作為方便進(jìn)行修正工序的形狀，例如如圖2的(c)所示，以比上述黑缺陷52或白缺陷53的實(shí)際尺寸大一圈的尺寸形成四邊形(優(yōu)選為正方形或矩形)的白缺陷，將該白缺陷的形成區(qū)域確定為修正對象區(qū)域54。
另外，在不進(jìn)行基于膜去除的前處理的情況下，也可以將通過缺陷檢查發(fā)現(xiàn)的缺陷部分(黑缺陷或白缺陷)直接確定為修正對象區(qū)域。
此外，在進(jìn)行前處理的情況下，也可以在下述成膜工序中開始形成修正膜的開始位置附近預(yù)備地形成修正膜的基底膜。基底膜用于促進(jìn)成膜工序開始時的激光lb的吸收，并成為使修正膜成長的起點(diǎn)。因此，能夠期待對高效且穩(wěn)定的修正膜的形成有幫助。
(成膜工序)
在成膜工序中，針對在上述區(qū)域確定工序中確定出的修正對象區(qū)域54形成修正膜(參照圖1、圖3～圖10)。
在膜形成中應(yīng)用激光cvd法。具體而言，利用光束擴(kuò)展器12將從激光振蕩器11射出的激光lb放大為規(guī)定的束徑，進(jìn)而，在利用衰減器14調(diào)節(jié)輸出之后，在利用可變光圈25限定成適當(dāng)?shù)氖鴱降臓顟B(tài)下對光掩模4上照射激光lb。此時，也可以利用光束擴(kuò)展器12預(yù)先放大激光lb的光束直徑，使得入射到可變光圈25的激光lb的光束直徑與可變光圈25的光圈尺寸相比足夠大?；蛘撸部梢允辜す鈒b的光束直徑小于光圈尺寸。無論在哪種情況下，都可以利用束掃描單元15使激光lb振動并使通過可變光圈的光強(qiáng)度均勻化，使得激光lb在可變光圈25上以規(guī)定的振幅振動。另一方面，通過利用氣體供應(yīng)系統(tǒng)6對光掩模4上供應(yīng)原料氣體而使得光掩模4上成為原料氣體氣氛35。由此，在被照射激光lb的部分形成由cvd膜構(gòu)成的修正膜。
在這樣形成修正膜時，掌握待形成的修正膜的光學(xué)特性(光透過率等)，并預(yù)先研究待堆積的規(guī)定膜厚。在本實(shí)施方式中，規(guī)定膜厚意味著在修正對象區(qū)域中形成的修正膜根據(jù)位置不同而具有不同的膜厚的情況下該膜厚的范圍。該膜厚是基于修正對象光掩模具有的半透光膜(正常膜)的光透過率來決定的，并根據(jù)該膜厚來設(shè)定修正膜的形成條件。
修正膜的膜成長受到由于激光產(chǎn)生的光能和熱能的強(qiáng)度分布的影響。因此，要將激光lb調(diào)節(jié)成適當(dāng)?shù)妮敵鲞@當(dāng)然不用說，使遍及形成修正膜的整個區(qū)域地照射的激光lb的強(qiáng)度在一定的范圍內(nèi)也至關(guān)重要。保持從激光振蕩器11射出的狀態(tài)的激光lb的光束的中心部分具有強(qiáng)度比周緣部分大的分布。因此，單位修正膜的膜厚在中心部分容易比周緣部分更大。在本實(shí)施方式中，針對修正對象區(qū)域反復(fù)形成多個相對尺寸較小的單位修正膜，并將這多個單位修正膜排列在整個對象區(qū)域，從而大幅減小了對象區(qū)域的膜厚分布對轉(zhuǎn)印造成的影響。以下，對成膜工序中所應(yīng)用的具體的成膜例進(jìn)行說明。
(成膜例1)
首先，使用圖1、圖3～圖7對成膜例的一個方式進(jìn)行說明。
作為在成膜例1中應(yīng)用的優(yōu)選的具體方法，使激光lb的光束入射到設(shè)定成規(guī)定的光圈尺寸(開口尺寸)的可變光圈25，利用可變光圈25的尺寸來限制該光束的直徑。例如，如圖1所示，當(dāng)設(shè)馬上要入射到可變光圈25中的x方向的激光lb的光束直徑為lx(μm)時，將可變光圈25的x方向的光圈尺寸ax設(shè)定得與上述lx相比足夠小。并且，優(yōu)選的是，利用可變光圈25對光束直徑的限定使得只有包含激光束的中心附近在內(nèi)的光束的一部分通過而成為較小的直徑的光束。更優(yōu)選的是，成為包含激光束的中心的光束。此時，使激光lb的光束的一部分通過的可變光圈25的光圈形狀可以形成為四邊形(正方形、矩形)或縫隙狀。在本方式中，對使用正方形的光圈的示例進(jìn)行說明。
關(guān)于可變光圈25的光圈尺寸，優(yōu)選的是，規(guī)定該光圈形狀的正方形的一邊(矩形的情況下為短邊)為50μm以上且不足300μm，更優(yōu)選的是，100μm以上且不足250μm。在本方式中，設(shè)正方形的光圈的一邊的尺寸為200μm。在此，在后述的重合中，設(shè)重合方向?yàn)閤方向，x方向上的光圈尺寸為ax(μm)時，該光圈尺寸ax(μm)與激光在上述x方向上的光束直徑lx(μm)的關(guān)系方面滿足下述(1)式，優(yōu)選的是，滿足下述(2)式。此外，光圈尺寸ax(μm)滿足下述(3)式，更優(yōu)選的是，滿足下述(4)式。
ax＜lx…(1)
ax≤0.5lx…(2)
20≤ax＜600…(3)
100≤ax＜400…(4)
這樣，通過僅切取激光lb的光束中的一部分而形成相對較小的直徑的光束，能夠?qū)⒂捎谥蠹す鈒b通過的光學(xué)系統(tǒng)的像差等變形的影響抑制得較小。此外，優(yōu)選的是，使得僅通過激光lb的光束中心附近，能夠選擇性地使用光強(qiáng)度分布比較平坦的部分的光束。
此外，作為優(yōu)選的方式，如圖1所示，利用光束擴(kuò)展器12將從激光振蕩器11射出的激光lb放大為所期望的直徑，在利用衰減器14進(jìn)行輸出調(diào)節(jié)之后，使激光lb通過可變光圈25。此外，通過以可變光圈25的光圈尺寸以上的寬度使入射到可變光圈25中的激光lb振動，能夠擴(kuò)大入射到可變光圈25中的激光lb的光束直徑，并且，使該光束中的光強(qiáng)度分布更接近平坦。該情況下，馬上要入射到可變光圈25中之前的、x方向上的激光的光束直徑(lx)成為包含了基于振動的激光的擴(kuò)徑量的尺寸，即使在該情況下，也滿足“ax＜lx”的條件。圖3的(a)～(e)示出該情況。另外，圖3的(a)～(d)用側(cè)視觀察時的圖像來表述，圖3的(e)用俯視觀察時的圖像來表述。
首先，當(dāng)使入射到可變光圈25的激光lb振動時，激光lb的光束直徑實(shí)質(zhì)上是在其振動方向(x方向)上擴(kuò)展(圖3的(a))。因此，使得在規(guī)定時間內(nèi)入射到光圈部分的激光lb的光量分布56與原來的光強(qiáng)度分布55相比均勻化(平坦化)。此外，在可變光圈25中，光量分布均勻化后的激光lb的一部分以與光圈尺寸ax實(shí)質(zhì)上相同的大小的光束直徑通過(圖3的(b))。由此，利用可變光圈25對激光束的限制而使得激光lb的光量分布57更加均勻。
然后，通過可變光圈25從而光束直徑縮小的激光lb通過棱鏡23、24(圖1)和物鏡26等光學(xué)系統(tǒng)(圖3的(c))而照射到未圖示的光掩模上的修正對象區(qū)域54(圖4)。由此在修正對象區(qū)域54形成激光lb的照射光斑。并且，在該照射光斑的形成部位形成單位修正膜58。照射光斑的形狀形成為與光圈形狀大致相似的形狀。此外，照射光斑的尺寸小于光圈尺寸。這是因?yàn)椋和ㄟ^了可變光圈25后的激光lb由物鏡26聚光而使得其光束受限(圖3的(d))。單位修正膜58的形狀和尺寸與照射光斑的形狀和尺寸大致相等(圖3的(e))。
優(yōu)選的是，照射光斑的尺寸小于修正后的光掩模曝光時使用的曝光裝置的分辨率極限尺寸。由于fpd(平板顯示器)用的曝光裝置的分辨率極限尺寸為3μm左右，因此，優(yōu)選的是，形成小于3μm左右的尺寸的照射光斑。例如，可以設(shè)照射光斑的尺寸(例如，x方向上的照射光斑的尺寸)為光圈的尺寸(例如，x方向上的光圈的尺寸)的1/300～1/10左右，更優(yōu)選為1/200～1/100。到達(dá)光掩模4的主表面的激光lb的光束受到光學(xué)系統(tǒng)所具有的像差等的影響而導(dǎo)致光強(qiáng)容易產(chǎn)生偏差。但是，在本實(shí)施方式中，利用可變光圈25和物鏡26充分縮小了利用束掃描單元15進(jìn)行振動后的激光lb的光束直徑，因此，能夠?qū)⒁蚬鈱W(xué)系統(tǒng)引起的變形抑制得非常小。
如上所述，通過氣體供應(yīng)系統(tǒng)6對形成有照射光斑的光掩模4的主表面供應(yīng)作為修正膜的原料的原料氣體而形成了原料氣體氣氛35。例如，在修正膜的原料中使用了羰基鉻的情況下，通過在原料箱32內(nèi)加熱六羰基鉻(cr(co)6)使其升華而將其與載氣(ar氣體)一同引導(dǎo)至光掩模4的修正對象部分。于是，利用含有鉻的原料氣體而使得在形成有照射光斑的光掩模4的修正對象部分上形成原料氣體氣氛35。當(dāng)在該原料氣體氣氛35中通過照射激光lb而形成照射光斑時，利用激光的熱能/光能反應(yīng)，原料氣體分解，從而使得鉻堆積在照射光斑的部分。由此，在修正對象部分上的照射光斑的部分形成以鉻為主要材料的修正膜。
在此，在本實(shí)施方式中，不是利用1次激光照射在光掩模4的主表面上確定出的整個修正對象區(qū)域54形成修正膜，而是將由1次激光照射形成的修正膜的尺寸設(shè)成小于修正對象區(qū)域54的尺寸的規(guī)定尺寸，在修正對象區(qū)域54內(nèi)以規(guī)定的排列形成多個以該規(guī)定尺寸的修正膜為一個單位的單位修正膜。排列單位修正膜的方向可以是x方向和y方向中的任意一個方向(本實(shí)施方式中為x方向)，也可以是兩個方向。在本實(shí)施方式中，例舉在x方向和y方向雙方向上排列單位修正膜的情況進(jìn)行說明。此外，在本實(shí)施方式中，針對1個單位修正膜，可以從第1方向、以及與該第1方向不同的第2方向分別使單位修正膜的一部分重合。此外，還可以使第1方向(例如設(shè)為x方向)與第2方向(例如y方向)彼此垂直。
該情況下，在成膜例1中，如圖4的(a)所示，以光掩模4上確定出的修正對象區(qū)域54的1個角部作為膜形成的開始位置，從該處起向x方向以依次重合的方式形成多個單位修正膜58，從而形成第1列單位修正膜58。接下來，使膜形成的位置在y方向上錯開，與第1列相同地形成第2列單位修正膜58。之后，直到最終列為止，反復(fù)進(jìn)行相同的膜形成，由此，如圖4的(b)所示，在整個修正對象區(qū)域54形成由多個單位修正膜58構(gòu)成的修正膜。優(yōu)選的是，在第2列單位修正膜與第1列單位修正膜58一部分重合的情況下進(jìn)行成膜。
此外，在本實(shí)施方式中，如上所述那樣在修正對象區(qū)域54內(nèi)形成多個單位修正膜58的情況下，通過使多個單位修正膜58各自的一部分依次彼此重合而形成具有規(guī)定膜厚的修正膜。該情況下，移動控制部7通過以如下方式控制光掩模4的移動來實(shí)現(xiàn)單位修正膜58彼此的重合：使得在某個定時在修正對象區(qū)域54內(nèi)形成的照射光斑的位置與在該定時外的另一定時在修正對象區(qū)域54內(nèi)形成的照射光斑的位置在x方向和y方向中的至少一個方向上彼此重合。例如，在修正對象區(qū)域54內(nèi)，在使多個單位修正膜58在x方向上排列且使各個單位修正膜58的一部分依次彼此重合的情況下，使光掩模4相對于作為該重合方向的x方向以步進(jìn)重復(fù)的方式移動。此時，當(dāng)使光掩模4以小于x方向上的照射光斑的尺寸sx(μm)的固定的間距進(jìn)行步進(jìn)重復(fù)移動時，照射光斑的位置與之相一致地向x方向移動(shift)，并且在1個步進(jìn)(step)的移動前后，照射光斑的位置成為相互重合的狀態(tài)。因此，多個單位修正膜58形成為在x方向上部分地重合。另外，不僅x方向，在y方向上也可以進(jìn)行基于照射光斑的移動的單位修正膜58的重合。
在成膜工序中，可以在適當(dāng)?shù)乜刂浦С泄庋谀?的載物臺的間歇移動、或者光學(xué)系統(tǒng)的間歇移動、或者這兩者的情況下來進(jìn)行依次形成各個單位修正膜58并移動單位修正膜58的形成位置的處理。例如，在使載物臺向x方向以步進(jìn)重復(fù)方式(stepandrepeat)移動的情況下，載物臺反復(fù)進(jìn)行移動和停止，因此，僅在停止期間中進(jìn)行激光lb的照射，而在移動期間中使激光輸出為零。由此能夠與載物臺的停止期間同步而間歇地形成單位修正膜58。此外，能夠以在x方向上排列多個單位修正膜58的方式依次形成各個單位修正膜58。這樣，如果完成x方向上的第1列單位修正膜58的形成，則使載物臺向y方向移動1個步進(jìn)的量之后，再在x方向上形成第2列單位修正膜58。該情況下，在x方向上，也可以將開始第2列單位修正膜58的形成的位置設(shè)定成與開始第1列單位修正膜58的形成的位置對應(yīng)的位置，也可以設(shè)定成與結(jié)束第1列單位修正膜58的形成的位置對應(yīng)的位置。在上述圖4的(a)中，示出從與結(jié)束第1列單位修正膜58的形成的位置對應(yīng)的位置起開始第2列單位修正膜58的形成的示例。該情況下，x方向上的光掩模基板的移動方向在第1列與第2列是相反的。
此外，在本實(shí)施方式中，設(shè)可變光圈25的光圈形狀為正方形，對光掩模4的主表面照射效仿該光圈形狀進(jìn)行整形后的激光lb。因此，在光掩模4上的修正對象區(qū)域54形成大致正方形的單位修正膜58(圖5的(a)、(b))。此外，在本實(shí)施方式中，使通過單位時間的激光lb的照射而形成的單位修正膜58在x方向和y方向雙方向上依次彼此部分重合而排列。由此在光掩模4的整個修正對象區(qū)域54形成由多個單位修正膜58構(gòu)成的修正膜(圖4的(a)、(b))。
該情況下，以照射光斑的重合方向作為x方向，設(shè)x方向上的光圈尺寸為ax(μm)，x方向上的照射光斑的尺寸為sx(μm)時，優(yōu)選的是，調(diào)節(jié)ax，使得該sx滿足下述(5)式，更優(yōu)選的是滿足下述(6)式。
0.5≤sx＜3.0…(5)
1≤sx＜2.5…(6)
此外，以照射光斑的重合方向作為x方向時，優(yōu)選的是，x方向上的照射光斑的重合間距px相對于x方向上的照射光斑的尺寸sx(μm)滿足下述(7)式，x方向上的照射光斑的重合寬度wx(μm)滿足下述(8)式。
0.9sx≥px≥0.5sx…(7)
0.1sx≤wx≤0.5sx…(8)
照射光斑的重合間距是指，用于使在照射光斑的位置上形成的單位修正膜彼此重合的、照射光斑的重合的間距。此外，照射光斑的重合寬度是指，用于使在照射光斑的位置上形成的單位修正膜彼此重合的、照射光斑的重合的寬度。
在成膜例1中，采用如下方式：在使光掩?；逑騲方向以步進(jìn)重復(fù)方式移動的情況下，通過以mx＜sx的條件來設(shè)定1個步進(jìn)的量的移動間距(進(jìn)給間距)mx(μm)，從而使多個單位修正膜58依次在x方向上重合。該情況下，x方向上的照射光斑的重合間距px成為與移動間距mx相同的值，上述wx的值成為從sx中減去mx而得到的值。
在本實(shí)施方式中，作為優(yōu)選的一個示例，如下述(9)式那樣設(shè)定x方向上的照射光斑的重合間距px與x方向上的照射光斑的尺寸sx之間的關(guān)系。
px＝0.5sx…(9)
該情況下，上述移動控制部7使光掩模4以與重合間距px相同的固定的移動間距mx在x方向以步進(jìn)重復(fù)方式移動，由此如圖6的(a)、(b)所示，能夠使照射光斑(單位修正膜58)在修正對象區(qū)域54內(nèi)以在x方向每1/2依次重合的方式排列。在本方式中，設(shè)照射光斑的尺寸sx為2μm，通過在x方向使照射光斑重合每個該尺寸的1/2而使得照射光斑的重合寬度wx成為1μm。優(yōu)選的是，具體的重合寬度wx(μm)滿足下述(10)式。
0.2≤wx≤1.5…(10)
進(jìn)而，如果x方向的第1列排列完成，則移動控制部7使光掩模4向y方向移動1個步進(jìn)的量，以使光掩?；迮c光學(xué)系的相對位置在y方向上錯開。然后，與第1列相同地，在x方向的第2列也依次形成(排列)單位修正膜。此時，在y方向上也使單位修正膜的一部分彼此重合。即，與上述x方向的重合成膜同樣地，在以照射光斑的重合方向作為y方向、設(shè)y方向上的光圈尺寸為ay(μm)、設(shè)馬上要入射到可變光圈25之前的y方向的激光的光束直徑為ly(μm)時，光圈尺寸ay(μm)滿足下述(11)式，優(yōu)選的是滿足下述(12)式，就數(shù)值范圍而言，滿足下述(13)式，更優(yōu)選的是滿足下述(14)式。
ay＜ly…(11)
ay≤0.5ly…(12)
20≤ay＜600…(13)
100≤ay＜400…(14)
此外，設(shè)y方向上的照射光斑的尺寸為sy(μm)時，優(yōu)選的是，調(diào)節(jié)ay，使得該sy滿足下述(15)式，更優(yōu)選的是滿足下述(16)式。
0.5≤sy＜3…(15)
1≤sy＜2.5…(16)
此外，優(yōu)選的是，y方向上的照射光斑的重合間距py相對于y方向上的照射光斑的尺寸sy(μm)滿足下述(17)式，y方向上的照射光斑的重合寬度wy(μm)滿足下述(18)式。
0.9sy≥py≥0.5sy…(17)
0.1sy≤wy≤0.5sy…(18)
在成膜例1中，采用如下方式：在使光掩?；逑騳方向移動時，通過以my＜sy的條件來設(shè)定1個步進(jìn)的量的移動間距(進(jìn)給間距)my(μm)，從而使多個單位修正膜58在y方向上重合。該情況下，y方向上的照射光斑的重合間距py成為與移動間距my相同的值，上述wy的值成為從sy中減去my而得的值。
此外，優(yōu)選的是，如下述(19)式那樣來設(shè)定y方向上的照射光斑的重合間距py與y方向上的照射光斑的尺寸sy之間的關(guān)系。
py＝0.5sy…(19)
該情況下，上述移動控制部7使支承光掩模4的載物臺以與重合py相同的移動間距my向y方向移動1個步進(jìn)的量，由此能夠使照射光斑(單位修正膜)在修正對象區(qū)域內(nèi)在y方向以每個1/2重合的方式排列。在本方式中，設(shè)照射光斑的尺寸sy為2μm，通過在y方向使照射光斑重合每個該尺寸的1/2而使得照射光斑的重合寬度wy成為1μm。優(yōu)選的是，具體的重合寬度wy(μm)滿足下述(20)式。
0.2≤wy≤1.5…(20)
其結(jié)果是，如圖7(a)、(b)所示，在光掩模4上的修正對象區(qū)域54形成由在x方向和y方向上規(guī)則地排列的多個單位修正膜58構(gòu)成的修正膜。關(guān)于該修正膜，單位修正膜58的重合的層數(shù)在外緣部與中央部不同。即，在修正膜的外緣部處，四角的部分為單位修正膜58的1重膜(單層膜)58a，四角以外的部分為單位修正膜58的雙重膜(2層膜)58b。另一方面，修正膜的中央部(外緣部以外的、比外緣部更靠內(nèi)側(cè)的部分)為單位修正膜58的4重膜(4層膜)58c。該情況下，關(guān)于曝光光的透過率，可以預(yù)先調(diào)節(jié)修正膜(單位修正膜58)的成膜條件(例如，激光的輸出、或原料氣體的供應(yīng)量等)，使得作為4重膜58c的部分成為與正常的半透光膜相同的透過率。
這樣，只要排列多個相比于修正對象區(qū)域54具有足夠小的尺寸的單位修正膜58來形成修正膜，即使由于光學(xué)系統(tǒng)的像差的影響而在激光的照射光斑產(chǎn)生光強(qiáng)度的變形，通過采用較小尺寸的單位修正膜58，也能夠相對縮小該影響。因此，能夠?qū)⒁蛘丈涔獍邇?nèi)的光強(qiáng)度不均引起的修正膜的膜厚分布的偏差抑制得較小。此外，通過在修正對象區(qū)域54排列多個單位修正膜58，能夠在整個修正對象區(qū)域54使修正膜的厚度的不均勻平均化。而且，通過使單位修正膜58部分地重合能夠進(jìn)一步提高平均化的效果。其結(jié)果是，能夠在修正對象區(qū)域54抑制由于修正膜的膜厚變動導(dǎo)致的透過率分布的偏差。
此外，在本實(shí)施方式中，光掩模4上形成的照射光斑的尺寸小于光掩模4的曝光中使用的曝光裝置的曝光極限尺寸(3μm左右)，并且，設(shè)定可變光圈25的光圈尺寸(ax，ay)和物鏡26的倍率以供應(yīng)在照射光斑上堆積修正膜所需的激光的光和/或熱。由此，能夠獲得如下優(yōu)點(diǎn)：能夠高效地形成單位修正膜，同時，即使在各個單位修正膜內(nèi)產(chǎn)生膜厚分布且由此導(dǎo)致曝光的透過率產(chǎn)生偏差的情況下，只要使該偏差的反復(fù)單位小于曝光裝置的分辨率限界尺寸，就不會在由曝光裝置轉(zhuǎn)印而成的像中有形的存在。換而言之，在確定光圈尺寸等時，或者至少在確定重合寬度wy時，優(yōu)選設(shè)為曝光裝置的分辨率極限尺寸以下，更優(yōu)選設(shè)為曝光裝置的分辨率極限尺寸的2/3以下。
此外，優(yōu)選的是，在修正對象區(qū)域54形成的修正膜的規(guī)定膜厚處于單位修正膜58的1倍～9倍的范圍內(nèi)，更優(yōu)選的是，處于1倍～4倍的范圍內(nèi)。優(yōu)選的是，修正對象區(qū)域54的中央部的修正膜的最高膜厚處于單位修正膜58的2倍～9倍的范圍內(nèi)，更優(yōu)選的是，處于2倍～4倍的范圍內(nèi)。
另外，本實(shí)施方式的情況下，如圖7的(b)所示，當(dāng)在修正對象區(qū)域54形成多個單位修正膜58而完成了整個修正膜時，修正膜的外緣部為1層(1重)或2層(2重)的單位修正膜(58a，58b)，除了外緣部外的中央部全部為4層(4重)的單位修正膜(58c)。因此，以使修正膜的中央部成為所期望的光透過率的方式設(shè)定膜質(zhì)和膜厚而進(jìn)行成膜工序，由此使得在修正對象區(qū)域54形成的修正膜的中央部(修正膜的大致整體)成為所期望的光透過率。
此外，假定在光掩模4的轉(zhuǎn)印用圖案中半透光部51的修正對象區(qū)域54與遮光部相鄰的情況下，只要形成修正膜使得上述外緣部在遮光部上重疊即可。此外，在半透光部51的修正對象區(qū)域54與透光部(透明基板露出的部分)相鄰的情況下，只要利用單位修正膜58相互的重合在修正膜的中央部形成4重的層疊膜并利用激光燒蝕去除修正膜的外緣部即可。另一方面，如圖4的(a)中例示的那樣，在修正對象區(qū)域54與作為正常的半透光膜的半透光部51相鄰的情況下，有時修正膜的外緣部的一部分會與正常的半透光膜重合，或者，有時會在雙方之間產(chǎn)生間隙。該情況下，當(dāng)使修正膜的外緣部的一部分與正常膜重合，并且該重合寬度足夠小(與曝光裝置的分辨率極限尺寸比較)時，不會產(chǎn)生問題。這是因?yàn)椋簡挝恍拚さ哪ず裥∮谡Ｄさ哪ず瘛?/p>
此外，在將光圈的形狀設(shè)成矩形來代替正方形的情況下，光圈的尺寸為ax≠ay。該情況下，在光圈的長邊和短邊中的至少任意一方(調(diào)節(jié)成照射光斑的尺寸不足3μm)的方向上重合的情況是優(yōu)選的，或者，優(yōu)選的是，長邊與短邊的比(長邊/短邊)為3以下。此外，即使光圈的形狀是矩形，上述(1)式～(20)式也符合優(yōu)選的條件。
在上述成膜工序中，優(yōu)選的是，從激光振蕩器11射出例如脈沖寬度為40ns以下、每1脈沖的照射能量密度為40mj/cm2以上、振蕩波長具有第三諧波(355nm)或第四諧波(266nm)的激光lb并使用該激光lb。而且，在移動控制部7使光掩模4以步進(jìn)重復(fù)方式移動時，優(yōu)選的是，將停止期間中的激光lb的照射時間設(shè)成0.1sec～1.0sec。
利用以上的成膜工序能夠形成抑制了透過率分布的偏差的修正膜，并且，能夠使該修正膜的部分具有與正常的半透光部同等的功能。
(成膜例2)
接下來，使用圖8～圖10對成膜例的另一方式進(jìn)行說明。
與前述的成膜例1不同的方面在于：在修正對象區(qū)域54中形成由多個單位修正膜58構(gòu)成的修正膜時，使該修正膜的中央部為雙重膜來代替4重膜。成膜例2中應(yīng)用的光圈形狀與成膜例1相同，形成為一邊的尺寸(以下稱作“ap”)為200μm的正方形。因此，單位修正膜58的形狀形成為與光圈形狀大致相似的形狀。此外，如果設(shè)定物鏡26的倍率使得照射光斑的尺寸為光圈尺寸的1/100，則單位修正膜58的尺寸在x方向和y方向上均為2μm。
在實(shí)際上使用具有上述光圈形狀和光圈尺寸的可變光圈25在修正對象區(qū)域54形成多個單位修正膜58時，使第1層單位修正膜58和第2層單位修正膜58在x方向和y方向上分別部分地重合。具體如以下那樣來形成。
(第1層)
首先，在形成第1層單位修正膜58時，將修正對象區(qū)域54的一個角部作為膜形成的開始位置，通過對該處照射激光lb而形成單位修正膜58(圖8的(a)、(b))。此時，x方向和y方向上的單位修正膜58的尺寸與照射光斑的尺寸sx、sy相等。接下來，通過使光掩?；逑騲方向和y方向適當(dāng)移動而在整個修正對象區(qū)域54呈矩陣狀地排列形成第1層單位修正膜58。此時，以mx＝sx的條件來設(shè)定使光掩?；逑騲方向以步進(jìn)重復(fù)方式移動時的、1個步進(jìn)的量的移動間距(進(jìn)給間距)mx(μm)。此外，以my＝sy的條件來設(shè)定使光掩模基板向y方向移動時的、1個步進(jìn)的量的移動間距(進(jìn)給間距)my(μm)。由此在x方向和y方向上以彼此相鄰的方式形成第1層單位修正膜58。此外，在整個修正對象區(qū)域54以單層且規(guī)則地排列形成第1層單位修正膜58(圖9的(a)、(b))。
另外，在x方向和y方向上的光圈的尺寸ap分別為200μm且x方向和y方向上的照射光斑的尺寸sx、sy分別為光圈尺寸的1/100的情況下，以mx＝2μm的條件來設(shè)定x方向的1個步進(jìn)的移動間距，并且，以my＝2μm的條件來設(shè)定y方向的1個步進(jìn)的移動間距，由此能夠以上述圖9的(b)所示的排列來形成多個單位修正膜58。
(第2層)
接下來，在形成第2層單位修正膜58時，在x方向和y方向上，相對于第1層膜形成開始位置，以使第2層膜形成開始位置各錯開規(guī)定量的方式來進(jìn)行設(shè)定。即，在x方向上，以使膜形成開始位置錯開與上述sx(μm)的1/2相當(dāng)?shù)牧康姆绞竭M(jìn)行設(shè)定，在y方向上，以使膜形成開始位置錯開與上述sy(μm)的1/2相當(dāng)?shù)牧康姆绞竭M(jìn)行設(shè)定。并且，從該設(shè)定好的膜形成開始位置起，應(yīng)用與第1層相同的條件(mx＝sx，my＝sy)來形成第2層單位修正膜58。由此通過使第2層單位修正膜58重合于第1層單位修正膜58上而形成(圖10的(a)、(b))。
該情況下，照射光斑的重合間距(px，py)為與第1層和第2層膜的膜形成開始位置的偏移量對應(yīng)的值。此外，單位修正膜58彼此的重合寬度(wx，wy)無論在x方向還是y方向上都為單位修正膜58的尺寸的1/2。此外，在修正對象區(qū)域54形成有由多個單位修正膜58構(gòu)成的修正膜的情況下，該修正膜的外緣部為單位修正膜58的單重膜(單層膜)58a，除了外緣部外的中央部為單位修正膜58的雙重膜(2層膜)58b。
在成膜例2中，關(guān)于光圈的尺寸或要應(yīng)用的激光的性質(zhì)等，除了上述特別記載的內(nèi)容以外，可以應(yīng)用與上述成膜例1相同的。并且，關(guān)于通過成膜例2獲得的修正膜，也與上述成膜例1的修正膜相同，能夠使透過率的分布均勻化，實(shí)現(xiàn)與正常的半透光膜同等的功能。
但是，本發(fā)明不限于上述成膜例1和成膜例2，只要不損害本發(fā)明的作用效果，當(dāng)然可以應(yīng)用其它成膜例。
此外，在上述成膜例1和2中，使用了規(guī)定尺寸的光圈，但是，將激光的光束限制成所期望的形狀的手段并不一定限于光圈。例如，也可以是如下圖案修正方法，該圖案修正方法的特征在于，在所述對象區(qū)域內(nèi)照射從激光振蕩器射出并通過規(guī)定尺寸的縫隙后的激光，并且，使所述縫隙移動而形成由規(guī)定尺寸的修正膜構(gòu)成的單位修正膜，在所述對象區(qū)域內(nèi)，通過使多個所述單位修正膜各自的一部分彼此重合而形成具有規(guī)定膜厚的修正膜。
能夠應(yīng)用本發(fā)明的光掩模的種類、用途沒有特別制約。此外，本發(fā)明在制造包含液晶顯示裝置、有機(jī)el顯示裝置在內(nèi)的顯示裝置(所謂的平板顯示器)用的光掩模中起到了顯著的效果。例如，例示出驅(qū)動液晶或有機(jī)el的薄膜晶體管、液晶用彩色濾光片等。
本發(fā)明也可以作為具有下述結(jié)構(gòu)的光掩模來實(shí)現(xiàn)。
即，在具有利用修正膜對在基板的主表面上形成的轉(zhuǎn)印用圖案的一部分進(jìn)行修正而得的修正轉(zhuǎn)印用圖案的光掩模中，
所述轉(zhuǎn)印用圖案包含半透光部，該半透光部是在所述基板上形成半透光膜而成的，
所述修正轉(zhuǎn)印用圖案具有修正膜部分，在該修正膜部分中，多個單位修正膜以彼此部分重合的狀態(tài)規(guī)則地排列，所述多個單位修正膜由尺寸小于所述光掩模的曝光條件下的分辨率極限尺寸的cvd膜構(gòu)成。
該光掩模例如經(jīng)過上述修正工序而得到。
此外，本發(fā)明的光掩模適合轉(zhuǎn)印用圖案中包含半透光部的結(jié)構(gòu)。例如，在由透明材料構(gòu)成的基板上形成了包含透光部、遮光部和半透光部的轉(zhuǎn)印用圖案而成的多色調(diào)光掩模中，本發(fā)明被有利地使用。
該情況下，半透光部通過在上述基板上形成半透光膜而形成，其曝光光透過率為15～70％，更優(yōu)選為20～60％。
此外，可以將半透光膜所具有的相移量
特別是，關(guān)于曝光光透過率，可以將修正膜的透過率b(％)相對于正常的半透光膜的透過率a(％)設(shè)成“a－5≤b≤a+5”。在此，可以將修正膜的透過率b設(shè)成中央部的透過率。
另一方面，也可以將半透光膜的相移量
關(guān)于本發(fā)明的光掩模所應(yīng)用的曝光條件，可以使用含有i線～g線的光源?；蛘?，也可以設(shè)為單獨(dú)使用其中i線、h線、g線中的任意一個的曝光。在任何情況下都可以針對曝光光中含有的代表波長來設(shè)定上述透過率和/或相移量。
作為對本發(fā)明的光掩模進(jìn)行曝光的手段的曝光裝置，已知有所謂的作為fpd(flatpaneldisplay：平板顯示器)用、或lcd(液晶顯示裝置)用的裝置，可以搭載各種規(guī)格、尺寸。例如，關(guān)于這種曝光裝置，有進(jìn)行以i線、h線、g線中的至少任意一個波長作為曝光光的等倍曝光的曝光裝置，有具有規(guī)定的光學(xué)系統(tǒng)(na(numericalaperture：數(shù)值孔徑)0.08～0.15左右)的投影曝光類型和進(jìn)行接近式曝光的接近式曝光類型。
本發(fā)明的光掩模的基板尺寸沒有特別限制，但是，作為制造顯示裝置用的光掩模基板，優(yōu)選的是，主表面的一邊為300～1500mm的四邊形，厚度為5～13mm左右。
關(guān)于本發(fā)明的光掩?；逅褂玫耐该鞑牧?，應(yīng)用合成石英等、相對于在使用光掩模時用作曝光光的光(例如波長365～436nm)實(shí)質(zhì)上透明的材料。實(shí)質(zhì)上透明是指光透過率80％以上，優(yōu)選為90％以上。
作為本發(fā)明的光掩模中的半透光膜(正常膜)的材料，例如可以設(shè)為含有cr、ta、zr、si等的膜，可以從上述化合物(氧化物、氮化物、碳化物等)中選擇適當(dāng)?shù)幕衔?。作為含有si的膜，可以使用si的化合物(sion等)或過渡金屬硅化物(mosi等)或它們的化合物。作為過渡金屬硅化物的化合物，可以舉出氧化物、氮化物、氮氧化物、氮氧化物的碳化物等，優(yōu)選例示出mosi的氧化物、氮化物、氮氧化物、氮氧化物的碳化物等。在設(shè)半透光膜為含有cr的膜的情況下，可以優(yōu)選使用cr的化合物(氧化物、氮化物、碳化物、氮氧化物、碳氮化物、氮氧化物的碳化物)。作為成膜方法，可以應(yīng)用濺射法等。
本發(fā)明包含光掩模的制造方法。即，
光掩模制造方法包含：在基板的主平面上準(zhǔn)備至少具有半透光膜的光掩模坯的工序；
對所述半透光膜進(jìn)行構(gòu)圖而形成具有轉(zhuǎn)印用圖案的光掩模的工序；以及
對所述轉(zhuǎn)印用圖案進(jìn)行修正的修正工序，其中，
在所述修正工序中，應(yīng)用上述的圖案修正方法來修正所述轉(zhuǎn)印用圖案。
例如，作為使用上述光掩模坯進(jìn)行構(gòu)圖的工序，利用描繪裝置進(jìn)行基于所期望的圖案數(shù)據(jù)的描繪。描繪單元可以使用激光，也可以使用電子束。以進(jìn)行顯影而形成的抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模對上述光學(xué)膜等膜實(shí)施蝕刻。作為制造顯示裝置用的光掩模，優(yōu)選使用濕法蝕刻，但是，也可以應(yīng)用干法蝕刻。根據(jù)需要進(jìn)行多次成膜和描繪、蝕刻，在基板主表面形成所期望的轉(zhuǎn)印用圖案。
另外，在將光掩模作為產(chǎn)品推向市場之前，進(jìn)行清洗并通過檢查來確認(rèn)最終做出的結(jié)果。然后，在需要表膜的產(chǎn)品上安裝表膜并進(jìn)行包裝。在通過檢查發(fā)現(xiàn)了缺陷的情況下，應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的方法或裝置來進(jìn)行缺陷的修正。修正工序當(dāng)然也可以在光掩模制造工序的任何階段進(jìn)行。
- 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點(diǎn)贊！