灰阶掩模的缺陷修正方法和制造方法以及灰阶掩模的利记博彩app

专利名称：灰阶掩模的缺陷修正方法和制造方法以及灰阶掩模的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及用于液晶显示装置(Liquid Crystal Display:以下称为LCD) 的制造等的灰阶掩模(grey tone mask)的缺陷修正方法、灰阶掩模的制造 方法以及灰阶掩模，尤其涉及适合在用于制造薄膜晶体管液晶显示装置的 薄膜晶体管基板(TFT基板)的制造中使用的灰阶掩模的缺陷修正方法、 灰阶掩模的制造方法以及灰阶掩模。
背景技术：
现在，在LCD领域中，薄膜晶体管液晶显示装置(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display:以下称为TFT-LCD)与CRT (阴极射线管)相比， 具有易薄型化并且耗电低的优点，因此商品化被急速推进。TFT-LCD具 有这样的大致构造呈矩阵状排列的各像素上排列有TFT构造的TFT基 板，和对应于各像素而排列有红、绿以及蓝的像素图案的滤色器在液晶相 的间隔下重合。TFT-LCD的制造工序数很多，仅TFT基板就用5 6个光 掩模制造。在此状况下，提出一种利用四个光掩模制造TFT基板的方法(例 如非专利文献l:"月刊FPD. Intelligence" ， 1999年5月，p31—35)。该方法是通过使用具备遮光部、透光部、半透光部(灰阶部)的光掩 模(以下，称为灰阶掩模)，降低使用的掩模个数的方法。此处，所谓半 透光部是指在使用掩模将图案转印到被转印体上时，使透过的曝光光的透 过量降低规定量，控制被转印体上的光致抗蚀剂膜显影后的残膜量的部 分。同时具备该种半透光部、遮光部、透光部的光掩模，叫做灰阶掩模。图1 (a) 图1 (c)以及图2 (a) 图2 (c)中，表示使用灰阶掩 模的TFT基板的制造工序的一个例子。图2 (a) 图2 (c)表示图1 (a) 图1 (c)的制造工序的继续工序。在玻璃基板l上，形成栅电极用金属膜，通过采用了光掩模的光刻工艺形成栅电极2。之后，依次形成栅极绝缘膜3、第一半导体膜4 (a-Si-非晶硅)、第二半导体膜5 (N+a-Si)、源/漏极用金属膜6、以及正极型 光致抗蚀剂膜7 (图1 (a))。接着，利用具备遮光部11、透光部12和 半透光部13的灰阶掩模10，通过使正极型光致抗蚀剂膜7曝光、显影， 覆盖TFT沟道部形成区域、源/漏极形成区域、数据线形成区域，并且形 成第一抗蚀图案7a使得TFT沟道部形成区域要薄于源/漏极形成区域(图 1 (b))。接着，以第一抗蚀图案7a作为掩模，蚀刻源/漏极用金属膜6、第二 半导体膜5、第一半导体膜4 (图1 (c))。接着，通过基于氧的灰化除 去TFT沟道部形成区域的薄的抗蚀膜，形成第二抗蚀图案7b (图2 (a))。 然后，以第二抗蚀图案7b作为掩模，蚀刻源/漏极用金属膜6，形成源/漏 极6a、 6b,接着蚀刻第二半导体膜5 (图2 (b))，最后剥离残留的第二 抗蚀图案7b (图2 (c))。作为在上述制造工序使用的灰阶掩模，公知有由微细图案形成半透光 部的构造。例如如图3所示，灰阶掩模具备对应于源/漏极的遮光部lla、 lib;透光部12;以及对应于TFT沟道部的半透光部(灰阶部)13。半透 光部13是形成使用灰阶掩模的LCD用曝光机的解像限度以下的细微图案 构成的遮光图案13a的区域。遮光部lla、 llb与遮光图案13a通常都由铬 或铬化合物等相同材料构成的相同厚度的膜形成。使用灰阶掩模的LCD 用曝光机的解像限度，在大多数情况下，逐次移动式(stepper)的曝光机 约为3pm，镜面投影(mirror projection)式的曝光机约为4pm。因此，例 如可以使图3中半透光部13的透过部13b的空间宽度不足3nm，使遮光 图案13a的线宽为曝光机的解像限度以下的不足3pm。上述细微图案型的半透光部的灰阶部分的设计，具体来说有以下三种 选择 一是将用于具有遮光部和透光部中间的半色调(halftone)效果的 细微图案做成线与空间式(line and space type) ， 二是做成网点(dot)式， 三是做成其他图案。而且，在做成线与空间式作为细微图案时，考虑线宽 为多少、光透过的部分与遮光的部分的比率怎么办、整体的透过率设为何 种程度等，进行设计。另一方面，提出一种使想要进行半色调曝光的部分为半透光性的半色调膜(半透光膜)(例如专利文献l:日本特开2002—189280号公报)。 通过使用该半色调膜，可以减少半色调部分的曝光量，实现半色调曝光。 在使用半色调膜的情况下，在设计时研究整体需要多大的透过率，在掩模 方面，通过选择半色调膜的膜种(材料)或膜厚，可以生产掩模。在掩模 制造中，进行半色调膜的膜厚控制。在通过灰阶掩模的灰阶部形成TFT沟 道部的情况下，如果是半色调膜，可以很容易地通过光刻工序进行刻图案， 因此具有这样的优点即使TFT沟道部的形状是复杂的图案形状，也可以 形成。另外，在专利文献2 (日本特开2004—309515号公报)中，记载有在 具有遮光部、透光部和灰阶部的灰阶掩模中，在修正灰阶部的缺陷时，为 了使灰阶部的膜形成能够得到正常的灰阶效果的膜厚，利用FIB (Focused Ion Beam Deposition)进行蚀刻来降低膜厚、或形成膜。在上述的专利文献1记载的灰阶掩模中，不能避免在半透光膜构成的 灰阶部产生缺陷。另一方面，根据上述专利文献2，在灰阶部具有细微图案的灰阶掩模 中，对于在该细微图案部分产生的缺陷，可以比较容易地进行高修正度的 修正。即，因为正常的图案细微，所以在产生缺陷时，该细微的图案难以 恢复为相同的形状，但在专利文献2中，通过例如利用激光CVD装置在 白缺陷部分形成遮光膜的方法、或者除去黑缺陷部分重新形成遮光膜的方 法，解决了用于得到合适的灰阶效果的透过率不容易控制这样的课题。另外，此处，将由于膜图案的剩余、遮光膜成份的附着或异物造成的 透过率低于规定值的缺陷称为黑缺陷，将由于膜图案不足造成的透过率高 于规定值的缺陷称为白缺陷。但是，如上述专利文献2，就算是使用FIB，对于缺陷部分，实施确 保规定的曝光光的透过量的修正也未必容易。例如，在半透光部利用半透 光膜，控制曝光光的透过量的类型的灰阶掩模中，在由于该半透光膜的缺 失产生白缺陷的情况下，理想状态是为了实现预先规定的光透过量，在决 定修正膜的膜材料、膜厚和用于成膜的条件等后，在该缺陷部分形成修正 膜即可。另一方面，在发生黑缺陷的情况下，在除去黑缺陷部分的膜之后， 同样在除去部分形成上述修正膜即可。但是，根据本发明者的研究，现实中这样的修正很困难。艮口，根据本发明者的研究，FIB装置虽然在向局部的部位进行成膜中 是有效的装置，但即使使用同一成膜材料，适用相同成膜条件(与每单位面积的剂量(dose)相当的电流值)，如果修正膜的成膜面积不同，修正膜的成膜厚度有时产生变动(光透过率也随之变动)。例如，在修正膜的 形成区域(成膜面积)存在大的部分和小的部分时，尺寸较小的修正膜的 膜厚有时大于(厚于)尺寸大的修正膜的膜厚。利用图4 (a) 图4 (c)进行说明，在形成于透明基板24上的半透 光膜26构成的半透光部，由于该半透光膜的缺失形成小尺寸的白缺陷60 和大尺寸的白缺陷61 (图4 (a))。此时，如果利用FIB装置并适用相 同成膜材料、相同成膜条件，形成分别符合各缺陷尺寸的大小的修正膜 28a、 28b (图4 (b))，则尺寸小的修正膜28a的膜厚要厚于尺寸大的修 正膜28b的膜厚(参照图4 (c)的截面图)。进一步，根据本发明者的深入研究，发现由于上述成膜面积造成的修 正膜厚变动的现象的原因是，FIB装置成膜时的扫描速度与成膜材料向成 膜位置的供应量的关系难以避免产生变动。另外，本发明人发现影响该变 动的因素复杂，当成膜面积小时，成膜材料的供应量相对于扫描速度过分 减少，而当成膜面积进一步减小时，成膜材料反而会过多供应，这样的成 膜面积与膜厚的关系不一定是线性相关。因此发现，就算是想在具有一定面积的希望部位进行成膜，实际成膜的膜厚的控制以及预测也并不容易。 另外，图5表示FIB装置中膜厚的成膜面积依赖性的关系的一个例子，是 表示将碳修正膜形成于希望部位时的成膜面积与膜厚变动的关系的一个 例子。虽然也有通过FIB装置的条件变更来消除这样的变动的方法，但是作 为成膜对象的灰阶掩模的半透光部的修正膜必要的膜厚变动(即光透过率 变动)的许可值非常严格，只调整FIB装置的参数，不能总是得到期望值 的膜厚。另外，以往的缺陷修正方法的问题点，不仅仅是上述那样的成膜面积 引起的膜厚变动的问题。实际的白缺陷并不一定是截面在膜厚方向是大致 垂直的形状上产生缺失。例如图6 (a)所示，在半透光膜26中产生白缺陷62，其缺失形状为截面向着透明基板24—侧逐渐变窄。此时，如果在 该缺陷部位形成均匀膜厚的修正膜28c (图6 (b))，则由于在白缺陷部 分有部分残留的半透光膜26上形成修正膜，因此产生在半透光膜与修正 膜重叠的区域光透过量小于希望值的问题(参照图6 (c)的截面图)。图 中，符号25是遮光膜。另外，如图7 (a)所示，由于在半透光膜26上附着遮光膜成份，或 者附着异物而产生黑缺陷63时，不会对半透光膜26产生影响，只除去黑 缺陷63部分是困难的。例如在用FIB装置只除去黑缺陷63部分时，如果 除去方法不充分会残留黑缺陷成份。如果想完全除去黑缺陷，其下面的半 透光膜也被除去一部分，在半透光膜26上产生新的缺陷64(参照图7(b)、 (c))。进一步，在想用修正膜修正该新的缺陷64时，又产生与上述图 6 (a) 图6 (c)说明的相同的问题。发明内容本发明是鉴于上述问题点而提出的，第一 目的在于提供一种能够适当 地修正在半透光部产生的缺陷的灰阶掩模的缺陷修正方法。本发明的第二目的在于，提供一种具有适用上述缺陷修正方法的缺陷 修正工序的灰阶掩模的制造方法。本发明的第三目的在于，提供一种在半透光部产生的缺陷被适当修正 的灰阶掩模。为解决上述课题，本发明具有以下构成。 (构成l)一种灰阶掩模的缺陷修正方法，所述灰阶掩模在透明基板上形成半透 光膜和遮光膜，通过施加规定的图案具有遮光部；透光部；以及将掩模 使用时利用的曝光光的透过量降低规定量的半透光部，所述灰阶掩模用于 在被转印体上形成膜厚阶段性或连续性不同的抗蚀图案，其特征在于，利 用所述半透光膜形成所述半透光部，在所述半透光部中产生缺陷时确定该 缺陷部分，决定用于在所述确定的缺陷部分形成修正膜的成膜装置和成膜 材料，在使用所述决定的成膜装置和成膜材料时，决定成膜面积以使所述 曝光光的透过量在规定范围内，形成所述决定了的成膜面积的所述修正8膜。(构成2)如构成1所述的灰阶掩模的缺陷修正方法，所述成膜面积是如下这样 决定的，即在适用所述决定了的成膜装置和成膜材料时，设定成膜膜厚 以使所述曝光光的透过量在所述规定范围内，在预先求出的成膜膜厚和成 膜面积的相关关系上适用所述设定的成膜膜厚。 (构成3)如构成1或2所述的灰阶掩模的缺陷修正方法，具有在形成所述修正 膜之前，对于包含所述缺陷部分且面积与所述决定了的成膜面积大致相等 的区域，使所述透明基板露出的工序。 (构成4)如构成1至3中任一项所述的灰阶掩模的缺陷修正方法，所述缺陷部 分与正常的半透光部相比，具有半透光膜的膜厚小或半透光膜缺失的部 位，并是曝光光的透过量大于所述正常的半透光部的部分。 (构成5)如构成1至3中任一项所述的灰阶掩模的缺陷修正方法，所述缺陷部 分在半透光部附着有半透光膜以外的成份，并是曝光光的透过量小于正常 的半透光部的部分。 (构成6)如构成1至5中任一项所述的灰阶掩模的缺陷修正方法，在半透光部 产生了多个缺陷部分时，对于该多个缺陷部分，分别形成大致相同的成膜 面积的修正膜。 (构成7)如构成1至6中任一项所述的灰阶掩模的缺陷修正方法，对于所述决 定了的成膜面积的整数倍的区域，重复进行所述整数倍的次数的形成该决 定了的成膜面积的修成膜的工序。 (构成8)如构成1至7中任一项所述的灰阶掩模的缺陷修正方法，所述修正膜 的成膜装置适用收敛离子束法。 (构成9)本发明的灰阶掩模的制造方法的特征在于，包含基于构成1至8中的 任一项所述的缺陷修正方法的缺陷修正工序。 (构成10)本发明的灰阶掩模，在透明基板上形成半透光膜和遮光膜，通过施加 规定的图案具有遮光部；透光部；以及将掩模使用时利用的曝光光的透 过量降低规定量的半透光部，所述灰阶掩模用于在被转印体上形成膜厚阶 段性或连续性不同的抗蚀图案，其特征在于，所述半透光部形成有多个大 致一定面积或其整数倍面积的修正膜。 (构成11)如构成10所述的灰阶掩模，也可以是在所述半透光部预先形成的半 透光膜与所述修正膜具有不同的组成。根据本发明的灰阶掩模的缺陷修正方法，可以将半透光部所需的曝光 光透过量设定于希望的范围，能够再现性良好地形成可以达到该期望的曝 光光透过量的成膜面积的修正膜，因此半透光部的曝光光透过量的精度 高，可以实施稳定的修正。其结果是缺陷被修正的区域，可得到与半透光 部中的正常的灰阶部分等同的灰阶效果，可以适当地修正半透光部产生的 缺陷。另外，在半透光部产生的缺陷的修正膜的稳定性、控制性提高，灰 阶掩模的成品率大幅提高。另外，根据本发明的灰阶掩模的制造方法，通过具有适用了这样的本 发明的缺陷修正方法的缺陷修正工序，可以得到在半透光部产生的缺陷被 适当修正了的灰阶掩模。另外，根据本发明的灰阶掩模，在半透光部形成多个大致相同面积的 修正膜，对于多个缺陷部分，以高再现性形成可以达到期望的曝光光透过 量的成膜面积的修正膜，半透光部的曝光光的透过量的精度高，可得到实 施了稳定的适当修正的灰阶掩模。


图1 (a) 图1 (c)是表示使用灰阶掩模的TFT基板的、关联技术的制造工序的概略截面图；图2 (a) 图2 (c)是表示图1 (a) 图1 (c)所示的制造工序的延续的概略截面图；图3是表示细微图案型的灰阶掩模的一个例子的俯视图；图4 (a) 图4 (c)是用于说明以往的缺陷修正方法中的问题点的 图，图4 (a)和图4 (b)是立体图，图4 (c)是截面图；图5是表示利用FIB装置成膜的情况下的成膜面积和膜厚之间的关系 的图；图6 (a) 图6 (c)是用于说明以往的缺陷修正方法中的问题点的 图，图6 (a)和图6 (b)是立体图，图6 (c)是截面图；图7 (a) 图7 (c)是用于说明以往的缺陷修正方法中的问题点的 图，图7 (a)和图7 (b)是立体图，图7 (c)是截面图；图8 (a) 图8 (d)表示本发明相关的灰阶掩模的缺陷修正方法的 第一实施方式，图8 (a) 图8 (c)分别是按工序顺序说明缺陷修正方 法的立体图，图8 (d)是图8 (c)中沿L一L线的侧截面图；图9是用于说明使用本发明的灰阶掩模的图案转印方法的截面图；图10是表示本发明中使用的FIB装置的构造的概略侧视图；图11 (a) 图11 (d)表示本发明相关的灰阶掩模的缺陷修正方法 的第二实施方式，图11 (a) 图11 (c)分别是按工序顺序说明缺陷修 正方法的立体图，图ll (d)是图ll (c)中沿L一L线的侧截面图；图12 (a)、图12 (b)表示本发明相关的灰阶掩模的缺陷修正方法 的第三实施方式，是按工序顺序说明缺陷修正方法的立体图；图13 (a) 图13 (c)表示本发明相关的灰阶掩模的缺陷修正方法 的第四实施方式，是按工序顺序说明缺陷修正方法的立体图；图14 (a) 图14 (c)表示本发明相关的灰阶掩模的缺陷修正方法 的第五实施方式，是按工序顺序说明缺陷修正方法的立体图；图15 (a) 图15 (c)表示本发明相关的灰阶掩模的缺陷修正方法 的第六实施方式，是按工序顺序说明缺陷修正方法的立体图。
具体实施方式
以下，根据

用于实施本发明的具体实施方式
。 [第一实施方式]图8 (a) 图8 (d)表示本发明相关的灰阶掩模的缺陷修正方法的 第一实施方式，图8 (a) 图8 (c)分别是按工序顺序用于说明缺陷修 正方法的立体图，图8 (d)是图8 (c)中沿L一L线的侧截面图。另外， 图9是用于说明使用本发明的灰阶掩模的图案转印方法的截面图。并且， 图9没有表示出修正后的缺陷部分。图9所示的本发明的灰阶掩模20用于制造例如液晶显示装置(LCD) 的薄膜晶体管(TFT)或滤色器、或等离子显示器面板(PDP)等，在被 转印体30上，形成膜厚阶段性或连续性不同的抗蚀图案33。另外，图9 中的符号32A、 32B表示被转印体30中在基板31上层叠的膜。具体来说，灰阶掩模20具备遮光部21 ，其在该灰阶掩模20的使用 时对曝光的光进行遮光(透过率约0%);透光部22，其通过透明基板24 的表面露出，使曝光的光大致100%透过；半透光部23，其使曝光的光的 透过率降到20 60%左右。半透光部23的构成是，在玻璃基板等透明基 板24上形成半透光性的半透光膜26。还有，遮光部21的构成是，在透明 基板24上依次形成上述半透光膜26以及遮光性的遮光膜25。另外，该遮 光部21对应于在掩模制造中使用的掩模空白(maskblank)的构造以及制 造工艺，有时在透明基板24上依次形成遮光膜25以及半透光膜26，也有 时在透明基板24上只形成遮光膜25。另外，图9表示的遮光部21、透光 部22以及半透光部23的图案形状都只是代表性的例子，本发明当然不仅 限于此。作为半透光膜26，可以列举络化合物、MoSi、 Si、 W、 Al。这其中的 铬化合物，有氧化铬(CrOx)、氮化铬(CrNx)、氮氧化铬(CrOxN)、 氟化铬(CrFx)，以及在这些中含有碳或氢。另外作为遮光膜25，可以列 举Cr、 Si、 W、 Al等。遮光部21的透过率通过选定遮光膜25 (或遮光膜 25和半透光膜26)的膜材质和膜厚来设定。另外，半透光部23的透过率 通过选定半透光膜26的膜材质和膜厚来设定。在使用上述这样的灰阶掩模20时，因为在遮光部21曝光的光实质上 不能透过，在半透光部23曝光的光减少，所以在被转印体30上涂布的抗 蚀膜(正极型光致抗蚀剂膜)，在与遮光部21对应的部分膜厚变厚，在 与半透光部23对应的部分膜厚变薄，在与透光部22对应的部分形成没有膜的抗蚀图案33 (参照图9)。在该抗蚀图案33中，在与半透光部23对 应的部分膜厚变薄，将这样的效果称为灰阶效果。另外，在使用负极型光 致抗蚀剂膜时，有必要进行考虑到与遮光部和透光部对应的抗蚀膜厚逆转 的设计，但是，即使在此种情况下也能充分得到本发明的效果。然后，在图9所示的没有抗蚀图案33的膜的部分，对被转印体30的 例如膜32A以及32B实施第一蚀刻，通过灰化等除去抗蚀图案33膜的较 薄部分，并在该部分，对被转印体30的例如膜32B实施第二蚀刻。这样， 使用一个灰阶掩模20实施以往需要两个光掩模的工序，减少了掩模的个 数。下面，说明本实施方式的缺陷修正方法。在本实施方式中，在透明基 板上依次成膜含有钼硅化物(MoSi)的半透光膜(曝光光透过率50%)， 以铬(Cr)为主要成分的遮光膜，通过施加规定的图案，使用具备遮光部、 透光部以及半透光部的TFT基板制造用的灰阶掩模。在本实施方式中，说明上述半透光部产生的白缺陷的修正方法。(1) 关于制造的灰阶掩模，使用缺陷检查装置进行掩模图案的缺陷 检查。然后，在半透光部存在缺陷时，确定该缺陷部分的位置信息和形状 信息。此时的缺陷，由于相对于正常的半透光部，半透光膜的膜厚小，或 具有半透光膜缺失的部位，所以是曝光的光的透过量大于正常的半透光部 的部分的所谓白缺陷。缺陷检查的结果，如图8 (a)所示，在半透光膜26构成的半透光部 中，存在有小尺寸的白缺陷50和大尺寸的白缺陷51。并且，在掩模上产 生的实际缺陷多数为不规则的形状，此处为了方便，表示为矩形。(2) 下面，为了在通过上述确定的缺陷部分形成修正膜，决定成膜 装置和成膜材料。在本实施方式中，作为成膜装置适用FIB。另外，选择 适于FIB成膜的碳作为成膜材料。当然不仅限于碳，也可以使用含有与半 透光膜相同的钼硅化物的材料。此处，对Fffi装置进行说明。FIB装置不仅用于成膜，也可以用于膜的除去。如图10所示，FIB装置40具有产生Ga+离子的离子源41;电磁光 学系统42;放出用于中和Ga+离子的电子的电子枪43;放出(3气体的蚀刻用气枪49;以及放出芘气体的气枪44。电磁光学系统42使从离子源41 产生的Ga+离子成为离子束47，利用扫描放大器(scan amp) 46扫描该离 子束47。然后，在XY底座45上放置作为被修正对象物的灰阶掩模20，通过 移动XY底座45，将灰阶掩模20上施加修正的缺陷区域移动至离子束照 射区域。接着在施加修正的缺陷区域扫描离子束47，通过检测此时产生的 二次离子的二次离子检测器48的作用，检测出施加修正的缺陷区域的位 置。离子束47经电磁光学系统42通过照射到灰阶掩模20的施加修正的 缺陷区域，实施修正膜的形成或膜的除去(例如除去黑缺陷区域的半透光 膜)。并且，离子束的束径为0.1pm小以下。在形成修正膜时，通过电磁光学系统42放出离子束47，同时利用气 枪44放出芘气体。由此，芘气体接触离子束47而重合(化学反应)，在 离子束47的照射区域，修正膜堆积成膜。另外，例如在除去黑缺陷区域的半透光膜时，利用蚀刻用气枪49放 出(3气体，在该状态下经电磁光学系统42照射离子束47，除去上述半透 光膜。(3) 接着，在适用透光上述决定的成膜装置和成膜材料时，决定能 够得到规定的曝光光的透过量的修正膜的成膜面积。作为规定的曝光光的 透过量，此处设40%的透过率，作为满足该透过率的碳膜的膜厚设定为 45nm。为了得到这样的修正膜，在用FIB装置以规定的成膜条件成膜中， 根据事先求出的与上述同样的成膜条件下的成膜膜厚与成膜面积的相关 关系，决定将成膜面积形成为40(Hm^时可以最安定地成膜。如此决定的 成膜面积，是包括位于半透光部的所述白缺陷50、 51的大小。另外，该 成膜膜厚与成膜面积的相互关系例如是所述图5所示的相关关系。(4) 接着，对于分别包含位于半透光部的所述白缺陷50、 51，且大 于该白缺陷的区域，除去与上述(3)决定的面积(成膜面积)相当(等 于或大致等于)的半透光膜26。作为半透光膜26的除去装置使用FIB装 置，也可以使用其它例如激光装置。其结果如图8 (b)所示，相对于尺寸 不同的白缺陷50、 51，除去同一尺寸以及形状、即同一面积量的半透光膜 26 (26a、 26b)，在除去的部分26a、 26b处露出透明基板24。(5)将除去了上述半透光膜的部分26a、 26b作为修正膜的成膜区域， 把必要的位置信息等输入FIB装置，并且输入成膜膜厚以及其它的成膜条 件，在除去了上述半透光膜的部分26a、 26b，形成同一尺寸、形状(即相 同面积)的修正膜27a、 27b (参照图8 (c)、图8 (d))。用AFM (原 子间力显微镜)测定形成的修正膜27a、 27b的膜厚，结果面内的最大高 低差为1.26nm，修正膜27a和27b的膜厚没有偏差。进而，能够形成得到 预先设定的期望曝光光透过量的修正膜27a、 27b。另外，图8 (d)中所描绘的半透光膜26与修正膜27a、 27b的膜厚几 乎相同。但是，由于只要控制成半透光部具有规定的曝光光透过量就可以， 所以在半透光膜26与修正膜27a、 27b的膜材料不同时，也有膜厚不同的 情况。根据以上说明的第一实施方式，能够得到以下效果。1. 可以在希望的范围设定半透光部所需的曝光光透过量，能够再现 性良好地形成可以达到期望的曝光光透过量的成膜面积的修正膜，因此半 透光部的曝光光透过量的精度高，可以实施稳定的修正。2. 进而，缺陷被修正的区域，可得到与半透光部中正常的灰阶部分 相同的灰阶效果，可以适当地修正在半透光部产生的缺陷。3. 另外，在半透光部产生的缺陷的修正膜的稳定性、控制性提高， 灰阶掩模的成品率大幅提高。在本实施方式中，为了相对于多个缺陷部分形成相同的成膜面积的修 正膜，形成包含缺陷部分的相同的尺寸、形状(矩形)的修正膜，但是形 状不限于矩形，也可以是其它的例如圆形。另外，只要是相同的成膜面积， 多个修正膜的形状也可以互不相同。进一步，即使多个修正膜的面积不严 格相同，只要不因成膜面积而产生膜厚变动，稍微不同也可以。另外，在本实施方式中，用FIB作为修正膜的成膜装置，但成膜装置 不限于FIB，例如也可以适用激光CVD等其它成膜装置。[第二实施方式]图11 (a) 图11 (d)表示本发明相关的灰阶掩模的缺陷修正方法 的第二实施方式，图11 (a) 图11 (c)是按工序顺序说明各缺陷修正 方法的立体图，图ll (d)是图ll (c)中沿L一L线的侧截面图。图6 (a) 图6 (c)中也有所说明，实际的白缺陷并不一定是截面 在膜厚方向呈大致垂直的形状上存在缺失。例如图11 (a)所示，有时在 半透光膜26中产生白缺陷52，其缺失成擂钵状，截面向着透明基板24 一侧逐渐变窄。此时，如果在该缺陷部位形成均匀膜厚的修正膜，则由于 白缺陷的部分中有部分残留的半透光膜26上形成修正膜，所以在半透光 膜的一部分与修正膜重叠的区域，曝光光透过量小于期望值。该形状以外 的复杂形状的白缺陷的情况下也相同。在本第二实施方式中，在使用与所述第一实施方式同样决定了的成膜 装置和成膜材料时，决定修正膜的成膜面积以达到一定的曝光光透过量。 然后，对于包含处于半透光部的上述白缺陷52且大于该白缺陷的区域， 除去与上述决定了的面积(成膜面积)相当的半透光膜26(参照图1Kb))。在除去了上述半透光膜的部分26c上形成通过上述决定了的成膜面积 的修正膜27c (参照图11 (c)、图11 (d))。由此，形成具有能够得到 预先设定的期望曝光光透过量的均匀膜厚的修正膜。因此，在第二实施方式中，同样也能得到与所述第一实施方式的1 3 的效果。[第三实施方式]图12 (a)、图12 (b)表示本发明相关的灰阶掩模的缺陷修正方法 的第三实施方式，是按工序顺序说明缺陷修正方法的立体图。灰阶掩模的半透光部产生的白缺陷的尺寸超过一定面积，例如与所述 第一实施方式以相同方法决定的修正膜的成膜面积时，将该一定面积的整 数倍的区域作为缺陷修正区域。首先，在第三实施方式中，在使用与所述第一实施方式同样方法决定 的成膜装置和成膜材料时，决定修正膜的成膜面积来达到一定的曝光光透、 然后，在半透光部产生的白缺陷的尺寸超过上述决定了的成膜面积 时，对于包含处于半透光部的上述白缺陷且大于该白缺陷的区域，除去与 上述决定了的面积(成膜面积)的整数倍(例如2倍)相当的半透光膜26(参照图12 (a))。在除去了上述半透光膜的部分26d，重复进行上述整数倍次数的形成上述决定的成膜面积的修正膜的工序，使得形成的修正膜相邻接。由此， 在除去了上述半透光膜的部分26d，形成具有能够得到预先设定的期望的曝光光透过量的均匀膜厚的修正膜27d (参照图12 (b))。因此，根据第三实施方式，同样也能得到与所述第一实施方式的1 3的效果。[第四实施方式]图13 (a) 图13 (c)表示本发明相关的灰阶掩模的缺陷修正方法 的第四实施方式，是按工序顺序说明缺陷修正方法的立体图。在包含白缺陷的半透光部的面积小，且接近遮光膜25的情况下，也 可以将一定面积(例如与所述第一实施方式以相同方法决定的修正膜的成 膜面积)作为缺陷修正区域，有效适用本发明。艮P，在第四实施方式中，在使用与所述第一实施方式同样的方法决定 的成膜装置和成膜材料时，决定修正膜的成膜面积以达到一定的曝光光透然后，如图13 (a)所示，产生了白缺陷53的半透光部的面积由于与 周围的遮光膜25接近，而达不到上述那样决定的成膜面积时，对于包含 处于半透光部的上述白缺陷53，且没有遮光膜25而露出的半透光膜区域， 除去半透光膜26 (参照图13 (b))。形成包括上述半透光膜被除去的部分26e的，上述那样决定的成膜面 积的修正膜27e。由此，在除去了上述半透光膜的部分26e，形成具有能 够得到预先设定的期望的曝光光透过量的均匀膜厚的修正膜27e (参照图 13 (c))。另外，由于上述那样决定的成膜面积(修正膜的实际的成膜 面积)大于产生白缺陷53的半透光部的面积，因此在遮光膜25上虽然也 形成一部分的修正膜27e，但是因为是遮光部，所以不产生不良情况。也 可以以后除去遮光膜25上的不需要的遮光膜27e。因此，根据第四实施方式，同样也能得到所述第一实施方式的1 3 的效果。[第五实施方式]图14 (a) 图14 (c)表示本发明相关的灰阶掩模的缺陷修正方法 的第五实施方式，是按工序顺序说明缺陷修正方法的立体图。例如，在制造过程中微小的半透光膜缺失的情况等，在透明基板上孤 立的半透光部，包含白缺陷的半透光膜的面积小，达不到一定的面积(例 如与所述第一实施方式以相同方法决定的修正膜的成膜面积)时，就算仅 在本来就小的区域成膜即可，但是将上述一定面积作为缺陷修正区域，也 可以有效适用本发明。艮P，在第五实施方式中，在使用与所述第一实施方式相同方法决定的 成膜装置和成膜材料时，决定修正膜的成膜面积以达到一定的曝光光透过然后，如图14 (a)所示，在成为白缺陷54的半透光部的面积没有达 到上述那样决定的成膜面积时，对于包含上述白缺陷54的透明基板24上 的区域，形成上述那样决定的成膜面积的修正膜27f (参照图14 (b))。 由此，在包含上述白缺陷54的区域，形成具有能够得到预先设定的期望 的曝光光透过量的均匀膜厚的修正膜27f。修正膜27f成膜后，可以除去 不需要的区域55的修正膜。因此，根据第五实施方式，同样也能得到所述第一实施方式的1 3 的效果。[第六实施方式]图15 (a〉 图15 (c)表示本发明相关的灰阶掩模的缺陷修正方法 的第六实施方式，是按工序顺序说明缺陷修正方法的立体图。在所述图7 (a) 图7 (c)中也有所说明，在由于半透光膜上附着 有遮光膜成分、或由于异物附着而产生黑缺陷时，不影响半透光膜而只除 去黑缺陷部分，用以往的方法很困难。如以下说明那样，本发明也可以有 效适用于这样的黑缺陷的修正。首先，在第六实施方式中，在使用与所述第一实施方式相同方法决定 的成膜装置和成膜材料时，决定修正膜的成膜面积以达到一定的曝光光透然后，对于如图15 (a)所示的包含半透光部产生的黑缺陷56，且大 于该黑缺陷56的区域，将与上述那样决定的面积(成膜面积)相当的半 透光膜26与黑缺陷56—起除去(参照图16 (b))。在除去了上述半透光膜的部分26g中形成上述那样决定的成膜面积的修正膜27g (参照图15 (c))。由此，在半透光部产生的黑缺陷56被除 去，在上述半透光膜被除去的部分26g，形成具有能够得到预先设定的期 望的曝光光透过量的均匀的膜厚的修正膜27g。因此，在有关黑缺陷的修正的第六实施方式中，同样也能得到所述第 一实施方式的1 3的效果。
权利要求
1.一种灰阶掩模的缺陷修正方法，所述灰阶掩模在透明基板上形成半透光膜和遮光膜，通过施加规定的图案具有遮光部；透光部；以及将曝光光的透过量降低规定量的半透光部，所述灰阶掩模用于在被转印体上形成膜厚阶段性或连续性不同的抗蚀图案，其特征在于，利用所述半透光膜形成所述半透光部，在所述半透光部产生缺陷时确定该缺陷部分，决定用于在所述确定的缺陷部分形成修正膜的成膜装置和成膜材料，在使用所述决定的成膜装置和成膜材料时，决定成膜面积以使所述曝光光的透过量在规定范围内，形成所述决定了的成膜面积的所述修正膜。
2. 如权利要求1所述的灰阶掩模的缺陷修正方法，其特征在于， 所述成膜面积是如下这样决定的，即在适用所述决定了的成膜装置和成膜材料时，设定成膜膜厚以使所述曝光光的透过量在所述规定范围 内，在预先求出的成膜膜厚和成膜面积的相关关系上适用所述设定的成膜 膜厚。
3. 如权利要求1所述的灰阶掩模的缺陷修正方法，其特征在于， 具有在形成所述修正膜之前，对于包含所述缺陷部分且面积与所述决定了的成膜面积大致相等的区域，使所述透明基板露出的工序。
4. 如权利要求1所述的灰阶掩模的缺陷修正方法，其特征在于， 所述缺陷部分与正常的半透光部相比，具有半透光膜的膜厚小或半透光膜缺失的部位，并是曝光光的透过量大于所述正常的半透光部的部分。
5. 如权利要求1所述的灰阶掩模的缺陷修正方法，其特征在于， 所述缺陷部分在半透光部附着有半透光膜以外的成份，并是曝光光的透过量小于正常的半透光部的部分。
6. 如权利要求1所述的灰阶掩模的缺陷修正方法，其特征在于， 在半透光部产生了多个缺陷部分时，对于该多个缺陷部分，分别形成大致相同的成膜面积的修正膜。
7. 如权利要求1所述的灰阶掩模的缺陷修正方法，其特征在于， 对于所述决定了的成膜面积的整数倍的区域，重复进行所述整数倍的次数的形成该决定了的成膜面积的修成膜的工序。
8. 如权利要求1至7中的任一项所述的灰阶掩模的缺陷修正方法， 其特征在于，所述修正膜的成膜装置适用收敛离子束法。
9. 一种灰阶掩模的制造方法，其特征在于，包含基于权利要求1至7中的任一项所述的缺陷修正方法的缺陷修正 工序。
10. —种灰阶掩模，其在透明基板上形成半透光膜和遮光膜，通过施 加规定的图案具有遮光部；透光部；以及将曝光光的透过量降低规定量 的半透光部，所述灰阶掩模用于在被转印体上形成膜厚阶段性或连续性不 同的抗蚀图案，其特征在于，所述半透光部形成有多个大致一定面积或其整数倍面积的修正膜。
11. 如权利要求10所述的灰阶掩模，其特征在于， 在所述半透光部预先形成的半透光膜与所述修正膜具有不同的组成。
全文摘要
本发明提供一种灰阶掩模，在透明基板上形成半透光膜和遮光膜，通过施加规定的图案而具有遮光部、透光部、以及将曝光光的透过量降低规定量的半透光部，用于在被转印体上形成膜厚阶段性或连续性不同的抗蚀图案。利用半色调膜形成半透光部。在本发明的灰阶掩模的缺陷修正方法中，在半透光部产生缺陷时确定该缺陷部分，决定用于在确定的缺陷部分形成修正膜的成膜装置和成膜材料，在使用决定的成膜装置和成膜材料时，决定成膜面积使得曝光光的透过量在规定范围，形成决定的成膜面积的修正膜。
文档编号G03F1/72GK101256349SQ20081007406
公开日2008年9月3日 申请日期2008年2月21日 优先权日2007年2月28日
发明者坂本有司 申请人:Hoya株式会社;韩国Hoya电子株式会社