專利名稱：灰色調(diào)掩模的缺陷修正方法與灰色調(diào)掩模的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置(以下記為LCD)的薄膜晶體管(以下記為TFT)等制造中所用灰色調(diào)掩模的缺陷修正方法與灰色調(diào)掩模(灰階掩模)。
背景技術(shù)：
具備TFT的LCD與CRT(陰極射線管)相比具有易薄型化與耗電低的優(yōu)點，因而正快速地商品化。LCD是由在按矩陣排列的各像素中設(shè)置TFT構(gòu)成的TFT基板以及對應(yīng)于各像素排列紅、綠與藍(lán)的像素圖案的濾色片通過液晶相重合而構(gòu)成。這種LCD制造工序多，僅僅是TFT基板就要用5-6塊光掩模來制造。
基于上述狀況，提出有用4塊光掩模制造TFT基板的方法。此方法通過采用具有遮光部、透光部與灰色調(diào)部的光掩模(以下稱為灰色調(diào)掩模，來減少所用掩模的塊數(shù)。)現(xiàn)參考圖1與2說明應(yīng)用灰色調(diào)掩模的TFT基板的制造工藝的已有例子。
首先于玻璃基片1上形成柵極用金屬膜，再對柵極用金屬膜實施應(yīng)用光掩模的光刻工序在玻璃基片1上形成柵極2。然后再形成柵絕緣膜3、第一半導(dǎo)體膜(a-si)4、第二半導(dǎo)體膜(N+a-Si)5、源漏用金屬膜6以及正性光致抗蝕劑膜7(圖1A)。
隨后用具有遮光部101、透光部102與灰色調(diào)部103的灰色調(diào)掩模100使光致抗蝕劑膜7曝光、顯像。由此如圖1B所示，形成第一抗蝕劑圖案7A。第一抗蝕劑圖案7A覆蓋TFT溝道部形成區(qū)以及源漏形成區(qū)與數(shù)據(jù)行形成區(qū)，而且覆蓋TFT溝道部形成區(qū)的光致抗蝕劑膜的膜厚比覆蓋源漏形成區(qū)的光致抗蝕劑膜的膜厚薄。
再以第一抗蝕劑圖案7A為掩模，蝕刻源漏用金屬膜6以及第二、第一半導(dǎo)體膜5、4(圖1c)。
繼而對形成第一抗蝕劑圖案7A的光致抗蝕劑膜7進行用氧氣的灰化，使整體減少，除去覆蓋TFT溝道部形成區(qū)域的薄的光致抗蝕劑膜部分，而形成第二光致抗蝕劑圖案7B(圖2A)。之后，以第二光刻膠圖案7B為掩模，進行相對于源漏用金屬膜6的蝕刻，形成源/漏6A/6B，再通過蝕刻除去TFT溝道部形成區(qū)的第二半導(dǎo)體膜5(圖2B)。最后剝離殘存的第二抗蝕劑圖案7B的光刻膠膜(圖2C)。
灰色調(diào)掩模100如圖3所示，具有與源漏形成區(qū)對應(yīng)的遮光部101A、101B、透光部102以及與TFT溝道部形成區(qū)相對應(yīng)的灰色調(diào)部103?；疑{(diào)部103是形成使用灰色調(diào)掩模100的大型LCD用曝光機的析像分辨極限以下的精細(xì)圖案組成的遮光圖案103A的區(qū)域。通常，遮光部101A、101B與遮光圖案103A都是由鉻或鉻化合物等相同材料的同厚度的膜形成。使用這種灰色調(diào)掩模的大型LCD用曝光機的析像分辨極限，對步進方式的曝光機約為3μm，而對反射鏡投影方式的曝光機約4μm。因此，例如在圖3中，設(shè)灰色調(diào)部103中透過部103B的間隔寬度不到3μm，而設(shè)遮光圖案103A的行寬不到曝光機析像分辨極限以下的3μm。
上述精細(xì)圖案型的灰色調(diào)部103的設(shè)計具體地說，是把用于使具有遮光部101A、101B與透光部102的中間半色調(diào)效果的精細(xì)圖案能夠選擇行與行距型或網(wǎng)點型或是其他圖案。但是行與行距型的情形，對于行寬應(yīng)為多大、透光部分與遮光部分的比例如何，總體透過率要達(dá)到何等程度等，必須考慮到非常多的方面才能進行設(shè)計。此外，在灰色調(diào)掩模的制造中，也要求有對行寬中心值的管理以及掩模內(nèi)行寬的波動管理等非常難的生產(chǎn)技術(shù)。
為此提出了以半透光性的半透光膜(半色調(diào)膜)作為灰色調(diào)部(例如特許文獻(xiàn)1特開2002-189280號公報)。通過采用半透光膜，就能以少的曝光量實施曝光。通過采用半透光膜，在設(shè)計中只需探討要求有總體透過率的多少即可。在灰色調(diào)掩模的制造中只要去選擇半透光膜的膜料與膜厚等便可進行灰色調(diào)掩模的生產(chǎn)。這樣，在灰色調(diào)掩模的制造中只需控制半透光膜的膜厚即可，管理較容易。此外，在用灰色調(diào)掩模的灰色調(diào)部來形成TFT溝道部時，若為半透光膜則易通過光刻法圖案化，因而TFT溝道部的形狀可以取復(fù)雜的形狀。
但在特許文獻(xiàn)1記述的灰色調(diào)掩膜中，當(dāng)于半透光膜組成的灰色調(diào)部中發(fā)生脫落缺陷等白缺陷時，通常用于光掩模的遮光膜的缺陷修正用的修正方法即是把遮光膜只埋入缺陷部分中的方法，因而僅僅是埋入遮光膜的部分成為低透過率的，而會發(fā)生別的種類的缺陷。
另一方面也考慮過通過膜厚控制將修正用半透光膜埋入缺陷部分中的方法，但此時難以對合修正用半透光膜的位置，此外當(dāng)缺陷部分小時則會有修正用半透光膜從缺陷部分的邊緣露出的問題。
還有，在灰色調(diào)掩模中，當(dāng)在半透光膜組成的灰色調(diào)部產(chǎn)生由遮光膜料與雜質(zhì)等導(dǎo)致的黑缺陷的情形下，為了除去缺陷部分而埋入修正用半透光膜時，存在著與上述相同的困難。
再者，半透光膜由于必須在規(guī)定的膜厚范圍內(nèi)具有合適的曝光光線透過率，它的組成便受到制約，即便是在可用于局部成膜的激光器CVD裝置中也難以控制，除此，在埋入修正用半透光膜時，也需要對埋入修正用半透光膜時的膜厚進行精細(xì)的控制。例如與用來制造灰色調(diào)掩模的半透光膜有相同材料的膜，在不適于局部的成膜方法的情形下，若能采用其他膜料(具有不同透過率的膜料)來修正缺陷，則非常有用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供能恰當(dāng)修正灰色調(diào)部所發(fā)生缺陷的灰色調(diào)掩模的缺陷修正方法。
本發(fā)明的另一目的在于提供能恰當(dāng)修正灰色調(diào)部所發(fā)生缺陷的灰色調(diào)掩模。
此外，本發(fā)明的目的還在于提供具有精細(xì)圖案形成的灰色調(diào)部的灰色調(diào)掩模。
本發(fā)明可以由下述方式實施。
(第一方式)灰色調(diào)掩模缺陷的修正方法，它是具有遮斷曝光光線的遮光部、透過曝光光線的透光部、減少曝光光線的透過量的灰色調(diào)部的，用于在被復(fù)制體上形成膜厚逐階式或連續(xù)變異的抗蝕劑圖案的灰色調(diào)掩模的缺陷修正方法，其特征在于上述灰色調(diào)部是由半透光膜(半透膜)形成，而此方法包括在上述灰色調(diào)部中確定發(fā)生缺陷的待修正區(qū)域的工序，在此待修正區(qū)域中形成能用來獲得與上述灰色調(diào)部中正?；疑{(diào)部分有相同灰色調(diào)效果的精細(xì)圖案的工序。
(第二方式)在上述第一方式的灰色調(diào)掩模的缺陷修正方法中，上述待修正區(qū)域是在該灰色調(diào)掩模制造后于上述灰色調(diào)部中發(fā)生脫落缺陷的區(qū)域；或是將上述灰色調(diào)部中發(fā)生的上述遮光部的形成材料或雜質(zhì)組成的殘留物缺陷所在區(qū)域予以除去時所形成的脫落缺陷區(qū)域；或者是在將包含上述灰色調(diào)部中發(fā)生的上述遮光部的形成材料或雜質(zhì)組成的剩余缺陷的區(qū)域予以除去所形成的脫落缺陷區(qū)域中，經(jīng)局部形成修正用半透光膜后再次殘留的脫落缺陷區(qū)域。
(第三方式)在上述第一方式的灰色調(diào)掩模的缺陷修正方法中，上述待修正的區(qū)域是在該灰色調(diào)掩模制造后于上述灰色調(diào)部中發(fā)生脫落缺陷的區(qū)域內(nèi)，包含有在局部形成修正用半透光膜時生成的與該半透光膜重疊部分的區(qū)域；或者是在將上述灰色調(diào)部中發(fā)生的上述遮光部的形成材料或雜質(zhì)組成的剩余缺陷所在區(qū)域予以除去時所形成的脫落缺陷區(qū)域內(nèi)，包含有在局部形成修正用半透光膜時生成的與該半透光膜重疊部分的區(qū)域。
(第四方式)在上述第一或第二方式的灰色調(diào)掩模的缺陷修正方法中，形成上述精細(xì)圖案的工藝包括在上述灰色調(diào)部中脫落缺陷組成的待修正區(qū)域中形成精細(xì)圖案狀的修正用遮光模的工序。
(第五方式)在上述第一或第二方式的灰色調(diào)掩模的缺陷修正方法中，形成上述精細(xì)圖案的工序包括；在上述灰色調(diào)部中脫落缺陷組成的待修正區(qū)域中形成修正用遮光膜的工序；將該修正用遮光膜加工成能取得與上述灰色調(diào)部中正?；疑{(diào)部分相同灰色調(diào)效果的精細(xì)圖案狀的工序。
(第六方式)在上述第四或第五方式的灰色調(diào)掩模的缺陷修正方法中，上述修正用遮光膜是由與上述遮光部的形成材料相同的材料組成。
(第七方式)在上述第三形式的灰色調(diào)掩模的缺陷修正方法中，形成上述精細(xì)圖案的工序包括將上述灰色調(diào)部的修正區(qū)域中上述半透光膜的重疊部分加工成能取得與上述灰色調(diào)部中正?；疑{(diào)部分相同灰色調(diào)效果的精細(xì)圖案狀的工序。
(第八方式)包括有上述第一至第三、第六與第七方式的缺陷修正方法的修正工序的灰色調(diào)掩模的制造方法。
(第九方式)根據(jù)本發(fā)明，提供了這樣的灰色調(diào)掩模，它是具有遮斷曝光光線的遮光部，透過曝光光線的透光部，減少曝光光線的透過量的灰色調(diào)的，用于在被復(fù)制體上形成膜厚逐步或連續(xù)變異的抗蝕劑圖案的灰色調(diào)掩模，其特征在于上述灰色調(diào)部是由半透光膜形成，而在上述灰色調(diào)部中具有缺陷已修正的待修正區(qū)域，此待修正區(qū)域中則有能取得與上述灰色調(diào)部中正?；疑{(diào)部相同灰色調(diào)效果的精細(xì)圖案。
(第十方式)在上述第九形式的灰色調(diào)掩模中，上述遮光部由遮光膜形成，而在上述待修正區(qū)域中，于與上述遮光膜同一材料組成的膜上形成精細(xì)圖案。
(第十一方式)灰色調(diào)掩模，它具有遮光部、透光部和在使用此掩模時能用來降低曝光光線的透過量的灰色調(diào)部，其特征在于上述灰色調(diào)部于透明基板上具有半透光膜形成的半透光膜部分以及由精細(xì)圖案形成的遮光膜組成的遮光精細(xì)圖案部。
(第十二方式)在上述第十一方式的灰色調(diào)掩模中，上述遮光精細(xì)圖案部的圖案是將同一形狀的單元圖案作規(guī)則排列的結(jié)果。
(第十三方式)灰色調(diào)掩模，它具有遮光部、透光部和在使用此掩模時能用于降低曝光光線的透過量的灰色調(diào)部，其特征在于上述灰色調(diào)部于透明基板上具有由精細(xì)圖案形成的半透光膜組成的半透光精細(xì)圖案部。
(第十四方式)在上述第十三形式的灰色調(diào)掩模中，上述灰色調(diào)部于透明基板上具有由形成精細(xì)圖案的半透光膜組成的半透光精細(xì)圖案部以及未形成精細(xì)圖案的半透光膜組成的部分，且上述半透光精細(xì)圖案部的膜厚大于未形成精細(xì)圖案的半透光膜的膜厚。
(第十五方式)在上述第十四方式的灰色調(diào)掩模中，上述半透光精細(xì)圖案部中具有半透光膜層疊的部分。
(第十六方式)在上述第十三至第十五的任一方式的灰色調(diào)掩模中，上述半透光精細(xì)圖案部的圖案是由同一形狀的單元圖案作規(guī)則排列的結(jié)果。
本發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的上述第一至第七方式，在灰色調(diào)部中發(fā)生了缺陷的待修正區(qū)域中，由于形成了能取得與上述灰色調(diào)部中正?；疑{(diào)部分相同的灰色調(diào)效果，于是在已修正的待修正區(qū)域能有與上述灰色調(diào)部中正?；疑{(diào)部分相同的透過率，從而可以確切地修正灰色調(diào)部中發(fā)生的缺陷。
此外，在灰色調(diào)部中發(fā)生了缺陷的待修正區(qū)域中，由于通過形成精細(xì)圖案修正了缺陷，例如就不需要有將修正膜埋入脫落缺陷中等情形下產(chǎn)生的對合位置等煩雜作業(yè)，能夠于短時間內(nèi)高精度地修正上述缺陷。
根據(jù)本發(fā)明的第九至第十六方式，在由半透光膜形成的灰色調(diào)部中具有已修正缺陷的待修正區(qū)域，此待修正區(qū)域具有可取得與上述灰色調(diào)部中正常灰色調(diào)部相同灰色調(diào)效果的精細(xì)圖案。因此，上述待修正區(qū)域具有與上述灰色調(diào)部中正?；疑{(diào)部分相同的透過率，從而能提供確切修正了灰色調(diào)部中發(fā)生的缺陷的灰色調(diào)掩膜。
此外，當(dāng)灰色調(diào)部取半透光膜結(jié)構(gòu)時，在由精細(xì)圖案形成遮光膜的情形或是包含有由精細(xì)圖案形成半透光膜的情形，都能獲得相同的灰色調(diào)效果，有利于提高成品率。
再有，本發(fā)明能由精細(xì)圖案對灰色調(diào)部過行局部的修正，而已修正了部分的光透過率可由精細(xì)圖案的尺寸與形狀預(yù)先確定，因而灰色調(diào)部的光透過率可自由調(diào)節(jié)，也能將遮光膜用于待修正處，于是與局部形成半透光膜的情形相比，容易在成膜時進行膜厚精度等的控制。


圖1A-1C是應(yīng)用灰色調(diào)掩模的以往的TFT基板制造工藝的工序圖；圖2A-2C是示明繼圖1A-1C的制造工序之后的工序圖；圖3是示明具有曝光機析像分辨極限以下的遮光圖案形成的灰色調(diào)部的一般灰色調(diào)掩模的平面圖；圖4A、4B是示明本發(fā)明的灰色調(diào)掩模的缺陷修正方法的第一實施方式的工序圖；圖5A-5C示明由本發(fā)明第一實施方式的灰色調(diào)掩模的缺陷修正方法修正的灰色調(diào)掩模，具體地說，圖5A是灰色調(diào)掩模的平面圖，圖5B是將灰色調(diào)掩模與被復(fù)制體一起示明的側(cè)視圖，圖5C是與圖5B所示灰色調(diào)掩模不同類型的灰色調(diào)掩模的側(cè)視剖面圖；圖6A-6C是示明本發(fā)明的灰色調(diào)掩模的缺陷修正方法的第二實施方式的工序圖；
圖7A-7D是示明本發(fā)明的灰色調(diào)掩模的缺陷修正方法的第三實施方式的工序圖；圖8A-8C是示明本發(fā)明的灰色調(diào)掩模的缺陷修正方法的第四實施方式的工序圖；圖9A-9E是示明本發(fā)明的灰色調(diào)掩模的缺陷修正方法的第五實施方式的工序圖；圖10是示明能用于本發(fā)明的灰色調(diào)掩模的缺陷修正方法的FIB裝置結(jié)構(gòu)的示意性側(cè)視圖。
具體實施例方式
下面說明本發(fā)明的幾個實施方式[第一實施方式](圖4A-4B、5A-5C)圖4A、4B是示明本發(fā)明的灰色調(diào)掩模的缺陷修正方法第一實施方式的工序圖。圖5A示明由圖4A、4B的灰色調(diào)掩模的缺陷修正方法修正的灰色調(diào)掩模。圖5B將灰色調(diào)掩模與被復(fù)制體一起示明，圖5C示明與圖5B所示灰色調(diào)掩模不同類型的灰色調(diào)掩模。
圖5A-5C所示的灰色調(diào)掩模10例如是用于制造液晶顯示裝置(LCD)的薄膜晶體管(TFT)與濾色片或等離子體顯示板(PDP)等的。簡言之，灰色調(diào)掩模10如圖5B所示，可用在被復(fù)制體11上形成膜厚逐步變異的抗蝕劑圖案12。此外，抗蝕劑圖案也可形成連續(xù)變異的膜厚。圖5B中的標(biāo)號19A、19B表示被復(fù)制體11中于透光性基板16上層疊的膜。
灰色調(diào)掩模10具體地說包括使用此掩模10時遮斷曝光光線(透過率約為0％)的遮光部13、使曝光光線接近100％透過的透光部14，使曝光光線的透過率降低到約20-50％的灰色調(diào)部15?；疑{(diào)部15由在玻璃基板等透光性基板16上形成光半透過性的半透光膜17構(gòu)成。遮光部13由在透光性基板16上疊置半透光膜17與遮光性的遮光膜18構(gòu)成。遮光部13有時是在透光性基板16上順次形成半透光膜17、遮光膜18(圖5B)，有時是在透光性基板16上順次形成遮光膜18，半透光膜17(圖5C)。
用作半透光膜17的材料例如有鉻化合物、MoSi、Si、W、Al等。其中，鉻化合物有氧化鉻(CrOx)、氮化鉻(CrNx)、氮氧化鉻(CrOxN)、氟化鉻(CrFx)以及其中含有碳或氫的材料。另一方面，用作遮光膜18的材料例如有Cr、Si、W、Al等。遮光部13的透過率通過半透光膜17、遮光膜18的膜料與膜厚的選擇來設(shè)定，灰色調(diào)部15的透過率則通過半透光膜17的膜料與膜厚的選擇來設(shè)定。
在使用上述這種灰色調(diào)掩模10時，遮光部13不使曝光光線透過，灰色調(diào)部15則使曝光光線減少，結(jié)果，附著于被復(fù)制體11上的光致抗蝕劑膜(正性光致抗蝕劑膜)其膜厚在對應(yīng)于遮光部13的部分上增厚，在對應(yīng)于灰色調(diào)部15的部分上變薄在對應(yīng)于透光部14的部分上形成無膜的抗蝕圖12(圖5B)。將在此抗蝕劑圖案12中對應(yīng)于灰色調(diào)部15的膜厚減薄效應(yīng)稱為灰色調(diào)效應(yīng)。
然后在抗蝕劑圖案12的沒有光致抗蝕劑膜的部分，于被復(fù)制體11上例如對膜19A與19B實施第一蝕刻，同時由灰化等除去抗蝕劑圖案12的光致抗蝕劑膜的薄的部分，在此除去的部分上，對被復(fù)制體11中的例如膜19B上施行第二蝕刻。這樣，通過用一片灰色調(diào)掩模10來實施過去的光掩模2片份額的工序，可以削減掩模片數(shù)。
下面說明在上述灰色調(diào)掩模10的灰色調(diào)部15中產(chǎn)生圖4A所示脫落缺陷(白缺陷)20時的缺陷修正方法。
在灰色調(diào)掩模10制造后于灰色調(diào)部15中產(chǎn)生脫落缺陷20時，首先將此脫落缺陷20發(fā)生的區(qū)域確定為待修正區(qū)域21(圖4A)。其次，在此待修正區(qū)域21中，為獲得與灰色調(diào)部15正?；疑{(diào)部分的相同效果。將許多修正用遮光膜22形成精細(xì)圖案狀(圖4B)。
修正用遮光膜22的形成，例如通過激光器CVD裝置，按照能成膜的最小尺寸配置成斑點狀。此時，形成斑點狀的修正用遮光膜22的形狀與位置由于不要求嚴(yán)密性，激光CVD裝置中的嚴(yán)格對位操作等就不再需要。修正用遮光膜22的尺寸與間距最好首先予以確定才來實施成膜。這樣，在形成許多片修正用遮光膜22之中第二片膜以后的膜層時，就不需嚴(yán)密地對位而可改進操作性。
此時，精細(xì)圖案狀的修正用遮光膜最好由同形的單元圖案作規(guī)則排列而成，而且各個單元圖案的外周最好不與灰色調(diào)部及上述遮光部的邊界連接，這樣易使灰色調(diào)部處于一定的透過率范圍內(nèi)。
此外，用于求得與灰色調(diào)部15中正常的灰色調(diào)部分有相同灰色調(diào)效果的修正用遮光膜22的精細(xì)圖案，最好按下述方式形成。具體地說，具有這種精細(xì)圖案的待修正區(qū)域21的透過率應(yīng)設(shè)定成，相對于通過灰色調(diào)部15中正?；疑{(diào)部分所得被復(fù)制體上抗蝕劑圖案的抗蝕劑殘余膜值在±15％以內(nèi)而更好是在±10％以內(nèi)。
在灰色調(diào)部15中具有脫落缺陷的灰色調(diào)掩模10，如上所述具有修正了脫落缺陷的待修正區(qū)域21(圖5A)。于是此修正了脫落缺陷的待修正區(qū)域21能得到與灰色調(diào)部15中正常灰色調(diào)部分相同的灰色調(diào)效果，成為具有圖4B所示精細(xì)圖案狀的修正用遮光模22的形式。
第一實施形式的灰色調(diào)掩模由于具有以上所述的結(jié)構(gòu)而發(fā)生下述(1)-(3)的效果。
(1)根據(jù)灰色調(diào)掩模10的缺陷修正方法，于灰色調(diào)部15中發(fā)生了脫落缺陷20的待修正區(qū)域21中，為了獲得與灰色調(diào)部15中正常灰色調(diào)部分相同的灰色調(diào)效果，形成了精細(xì)圖案狀修正用遮光膜22來修正缺陷。據(jù)此，修正了的待修正區(qū)域21具有與灰色調(diào)部15中正常的灰色調(diào)部分相同的透過率，可以恰當(dāng)?shù)匦拚疑{(diào)部15中發(fā)生的脫落缺陷20。
(2)在灰色調(diào)部15中發(fā)生了脫落缺陷20的待修正區(qū)域21中，通過形成精細(xì)圖案狀的修正用遮光膜22而修正了脫落缺陷20。由此就不需要例如在脫落缺陷中埋入修正膜時所發(fā)生的對位等復(fù)雜作業(yè)，能在短時間內(nèi)高精度地修正脫落缺陷20。
(3)灰色調(diào)掩模10在由半透光膜17形成的灰色調(diào)部15中具有修正了脫落缺陷20的待修正區(qū)域21。此修正了的待修正區(qū)域21具有可取得與灰色調(diào)部15中正常灰色調(diào)部分相同效果的精細(xì)圖案狀修正用遮光模22。因此，已修正的待修正區(qū)域21具有與灰色調(diào)部15中正常的灰色調(diào)部分相同的透過率，這樣就能提供適當(dāng)修正灰色調(diào)部15中發(fā)生的脫落缺陷20的灰色調(diào)掩模10。
(圖6A-6C)圖6A-6C是示明本發(fā)明的灰色調(diào)矩陣的缺陷修正方法第二實施方式的工序圖。此第二實施方式中與第一實施方式相同的部分附以相同的標(biāo)號而略去其說明。
在此第二實施方式的灰色調(diào)掩模的缺陷修正方法中，于灰色調(diào)掩模10制成后將灰色調(diào)部15中產(chǎn)生脫落缺陷20的區(qū)域確定作待修正區(qū)域21(圖6A)。再在此待修正區(qū)域21的整體上例如用激光器CVD裝置等形成修正用遮光膜23(圖6B)之后，為使此修正用遮光膜23取得與灰色調(diào)部15中正?；疑{(diào)部分相同的灰色調(diào)效果，例如用激光修整裝置等對精細(xì)圖案等進行切除加工(圖6C)。標(biāo)號23A表明精細(xì)圖案狀的切除加工部。
在由激光修整裝置等進行精細(xì)圖案的切除加工時還最好對切除部位的尺寸與間距加以確定后進行。此外，具有形成于修正用遮光膜23上的精細(xì)圖案的已修正了的待修正區(qū)域21其透過率最好與第一實施方式(具有精細(xì)圖案狀修正用遮光膜22的待修正區(qū)域21的透過率)達(dá)到同一范圍。
在灰色調(diào)部15中具有脫落缺陷20內(nèi)，示明于圖6A中的灰色調(diào)掩模10，如上所述成為具有已修正脫落缺陷20的待修正區(qū)域21的如圖6C所示的灰色調(diào)掩模10。已修正的待修正區(qū)域21具備有能取得與灰色調(diào)部15中正?；疑{(diào)部分相同效果的精細(xì)圖案。
這樣，在第二實施方式中也能發(fā)生與第一實施方式的效果(1)-(3)相同的效果。
(圖7A-7D)圖7A-7D是示明本發(fā)明的灰色調(diào)掩模的缺陷修正方法的第三實施方式的工序圖。此第三實施方式中與第一實施方式相同的部分附以相同標(biāo)號而略去其說明。
第三實施方式的灰色調(diào)掩模的修正方法是以灰色調(diào)掩模10的灰色調(diào)部15中發(fā)生的，形成遮光部13的材料(特別是形成遮光膜18的材料)或是雜質(zhì)組成的剩余缺陷(黑缺陷)24(圖7A)為對象。首先，用激光修理裝置等除去已含剩余缺陷(黑缺陷)24的區(qū)域，形成脫落缺陷24，再將形成了脫落缺陷25的區(qū)域確定為待修正區(qū)域26(圖7B)。
其次于此整個待修正區(qū)域26上用激光器VCD裝置等形成修正用遮光膜27(圖7C)。然后用激光修理裝置等對此修正用遮光膜27作精細(xì)圖案狀的切除加工取得與灰色調(diào)部15中正?；疑{(diào)部分相同灰色調(diào)效果(圖7D)。標(biāo)號27A表示此精細(xì)圖案狀的切除加工部。
修正用遮光膜27與前述的修正用遮光膜22相同，既可以用與遮光部13的遮光膜18相同的材料，也可以用其他材料。此外，半透光膜也可采用與上述半透光膜17有不同透過率的其他半透光膜。再者，用激光修理裝置所進行的精細(xì)圖案的切除加工最好對切除部位的尺寸與節(jié)距預(yù)先計算、確定后再實施。具有形成于修正用遮光膜27上的精細(xì)圖案的已修正了的待修正區(qū)域26的透過率，最好與第一實施方式(具有精細(xì)圖案狀的修正用遮光膜22的待修正區(qū)域21的)達(dá)到同一范圍。
在灰色調(diào)部15中具有剩余缺陷(黑缺陷)24的如圖7A所示的灰色調(diào)掩模10，如上所述成為具有剩余缺陷24已修正了的待修正區(qū)域26的如圖7D(圖5A)所示的灰色調(diào)掩模10。已修正的待修正區(qū)域26具有能取得與灰色調(diào)部15中正常灰色調(diào)部分相同灰色調(diào)效果的精細(xì)圖案。
這樣，在第三實施方式中也能獲得與上述第一實施方式的效果(1)-(3)相同的效果。
(圖8A-8C)圖8A-8C是示明本發(fā)明的灰色調(diào)掩模的缺陷修正方法的第四實施方式的工序圖。此第四實施方式中與第一實施方式相同的部分附以相同的標(biāo)號而略去其說明。
第四實施方式的灰色調(diào)掩模的修正方法中，首先是在灰色調(diào)掩模10制成后于灰色調(diào)部15內(nèi)發(fā)生的脫落缺陷20的區(qū)域(圖8A)上，如圖8B所示局部形成修正用半透光膜28。然后將修正用半透光膜28成膜之際產(chǎn)生的，包含灰色調(diào)部15的正?；疑{(diào)部分的半透光膜17(圖5B或圖5C)與修正用半透光膜28的重疊部分29的區(qū)域，確定作為待修正區(qū)域30。再對此重疊部分29用激光修整裝置等作精細(xì)圖案狀的切除加工(圖8C)，以取得與灰色調(diào)部15中正?；疑{(diào)部分有相同的灰色調(diào)效果。標(biāo)號29A表明精細(xì)圖案狀的切除加工部。
由激光修理裝置進行的精細(xì)圖案的切除加工最好要預(yù)先計算和確定切除部分的尺寸與節(jié)距，然后才實施。此外，具有形成于半透光膜重疊部分29中的精細(xì)圖案的待修正區(qū)域30的透過率，最好與第一實施形式的(具有精細(xì)圖案狀的修正用遮光膜22的待修正區(qū)域21的透過率)達(dá)到同一范圍。
在灰色調(diào)部15中具有脫落缺陷20的示明于圖8A中的灰色調(diào)掩模10，如上所述成為具有脫落缺陷20已修正的待修正區(qū)域30的示明于圖8C(圖5A)中的灰色調(diào)掩模10。已修正的待修正區(qū)域30具有能取得與灰色調(diào)部15中正?；疑{(diào)部分相同灰色調(diào)效果的精細(xì)圖案。
這樣，在此第四實施方式中也能取得與上述第一實施方式的效果(1)-(3)相同的效果。
(圖9A-9E)圖9A-9E是示明本發(fā)明的灰色調(diào)掩膜的缺陷修正方法的第五實施方式的工序圖。此第五實施方式中與第三實施方式(圖7A-7D)相同的部分附以相同的標(biāo)號而略去其說明。
在第五實施方式的灰色調(diào)掩模的缺陷修正方法中，首先與第三實施方式相同，用激光修理裝置等除去包含形成遮光部13的材料(特別是形成遮光部18的材料)或雜質(zhì)組成的剩余缺陷(黑缺陷)24的區(qū)域，由此而形成脫落缺陷25(圖9A、9B)。繼而在此脫落缺陷25的區(qū)域上形成修正用半透光膜31。然后將修正用半透光膜31在成膜之際產(chǎn)生的，灰色調(diào)部15的正?；疑{(diào)部分的半透光膜17(圖5B或5C)與修正用半透光膜31的重疊部分32以及殘留的脫落缺陷33所在的區(qū)域確定為待修正區(qū)域34(圖9C)。
繼而在此脫落缺陷33的部分上例如用激光器CVD裝置等形成修正用遮光膜35(圖9D)。然后為取得與灰色調(diào)部15中正常灰色調(diào)部分相同的灰色調(diào)效果，對此修正用遮光膜部分35與上述半透光膜的重疊部分32采用適合其各自的尺寸與間距，用激光修整裝置作精細(xì)圖案狀的切除加工取得與灰色調(diào)部15中正?；疑{(diào)部分相同灰色調(diào)效果(圖9E)。標(biāo)號32A表示設(shè)于半透光膜重疊部分32中的精細(xì)圖案狀的切除加工部，標(biāo)號35A表示設(shè)于修正用遮光膜35中的精細(xì)圖案狀的切除加工部。
修正用遮光膜35可以采用與遮光部13的遮光膜18相同的材料，也可以采用其他材料，此外也可以用修正用半透光膜。在用激光修理裝置等進行的精細(xì)圖案的切除加工中，最好預(yù)先計算切除部位的尺寸與間距，然后確定和采用適合于各自的膜料。具體地說，具有形成于半透光膜重疊部分32及修正用遮光膜35上的精細(xì)圖案的待修正區(qū)域34的透過率，最好與第一實施方式(具有精細(xì)圖案狀的修正用遮光膜22的待修正區(qū)域21的透過率)達(dá)到同一范圍。
在灰色調(diào)部15中具有剩余缺陷24的示明于圖9A中的灰色調(diào)掩模10，如上所示成為具有剩余缺陷24已修正的待修正區(qū)域34的示明于圖9E(圖5A)中的灰色調(diào)掩模10。已修正的待修正區(qū)域34具有能夠取得與灰色調(diào)部15中正?；疑{(diào)部分相同灰色調(diào)效果的精細(xì)圖案。
這樣，在此第五實施方式中也能取得與上述第一實施方式的效果(1)-(3)相同的效果。
上面基于幾個實施形式說明了本發(fā)明，但本發(fā)明卻不局限于這些個實施方式。
例如在上述各實施方式中所說明的是修正用遮光膜22、23、27或35，或是修正用半透光膜28或31都是用激光器CVD裝置來成膜；同時在這些修正用膜上則都是采用激光修理裝置進行切除加工。但是，上述修正用遮光膜22、23、27、35或修正用半透光膜28、31的成膜以及對這些膜的切除加工也可以用FIB(聚焦的離子束)進行。
具體地說，如圖10所示，F(xiàn)IB裝置40的構(gòu)成為具有產(chǎn)生Ga+離子的離子源41、電磁光學(xué)系統(tǒng)42、釋出用于中和Ga+離子的電子的電子槍43、釋出α氣體(碘氣體)的蝕刻用氣體槍49、以及釋出芘氣體的氣體槍44。電磁光學(xué)系統(tǒng)42是使離子源41發(fā)生的Ga+離子成為離子束47的系統(tǒng)。掃描放大器50以離子束47掃描待修正的對象。
然后將待修正對象灰色調(diào)掩模10裝載于x-y臺上。通過移動x-y臺將前述的灰色調(diào)掩模10的待修正區(qū)域21(26、30、34)移到離子束照射區(qū)域。再以離子束47掃描待修正區(qū)域21(26、30、34)，通過探測此時發(fā)生的二次離子(Cr、Si)的二次離子探測器48的作用，探測出待修正區(qū)域21(26、30、34)的位置。離子束47借助光學(xué)系統(tǒng)42照射灰色調(diào)掩模10的待修正區(qū)域21(26、30、34)，實施修正用遮光膜22(23、27、35)或修正用半透光膜28(31)的成膜以及精細(xì)圖案的切除加工。離子束的束徑在0.1μm以下。
在形成修正用遮光膜22、23、27、35或修正用半透光膜28、31時，在借助光學(xué)系統(tǒng)42釋出離子束47的同時，通過氣體槍44釋出芘氣。由此，芘氣與離子束47接觸聚合(化學(xué)反應(yīng))，在離子束47的照射區(qū)域上淀積形成修正用遮光膜22、23、27、35或修正用來透膜28、31。
此外，在待修正區(qū)域21、26、30、34中進行精細(xì)圖案的切除加工時，通過蝕刻用氣體槍49釋出α氣體(碘氣體)，在此狀態(tài)下經(jīng)由光學(xué)系統(tǒng)42照射離子束47實施精細(xì)圖案的切除加工，還可減輕對灰色調(diào)掩模10的透光性基板16的損傷。
權(quán)利要求
1.一種灰色調(diào)掩模的缺陷的修正方法，它是具有遮斷曝光光線的遮光部、透過曝光光線的透光部、減少曝光光線的透過量的灰色調(diào)部的，用于在被復(fù)制體上形成膜厚逐步或連續(xù)式變異的抗蝕劑圖案的灰色調(diào)掩模的缺陷修正方法，其特征在于上述灰色調(diào)部是由半透光膜形成，而此方法包括在上述灰色調(diào)部中確定發(fā)生缺陷的待修正區(qū)域的工序，在此待修正區(qū)域中形成能用來獲得與上述灰色調(diào)部中正常灰色調(diào)部分有相同灰色調(diào)效果的精細(xì)圖案的工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的灰色調(diào)掩模的缺陷修正方法，其特征在于上述待修正區(qū)域是在該灰色調(diào)掩模制造后于上述灰色調(diào)部中發(fā)生脫落缺陷的區(qū)域；或是將上述灰色調(diào)部中發(fā)生的上述遮光部的形成材料或雜質(zhì)組成的剩余缺陷所在區(qū)域予以除去時所形成的脫落缺陷區(qū)域；或者是在將包含上述灰色調(diào)部中發(fā)生的上述遮光部的形成材料或雜質(zhì)組成的剩余缺陷的區(qū)域予以除去所形成的脫落缺陷區(qū)域中，經(jīng)局部形成修正用半透光膜后再次殘留的脫落缺陷區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的灰色調(diào)掩模的缺陷修正方法，其特征在于上述擬修區(qū)的區(qū)域是在該灰色調(diào)掩模制造后于上述灰色調(diào)部中發(fā)生脫落缺陷的區(qū)域內(nèi)，包含有在局部形成修正用半透光膜時生成的與該半透光膜重疊部分的區(qū)域；或者是在將上述灰色調(diào)部中發(fā)生的上述遮光部的形成材料或雜質(zhì)組成的剩余缺陷所在區(qū)域予以除去時所形成的缺落區(qū)域內(nèi)，包含有在局部形成修正用半透光膜時生成的與該半透光膜重疊部分的區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的灰色調(diào)掩模的缺陷修正方法，其特征在于形成上述精細(xì)圖案的工序包括在上述灰色調(diào)部中脫落缺陷組成的待修正區(qū)域中形成精細(xì)圖案狀的修正用遮光模的工序。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的灰色調(diào)掩模的缺陷修正方法，其特征在于形成上述精細(xì)圖案的工序包括；在上述灰色調(diào)部中脫落缺陷組成的待修正區(qū)域中形成修正用遮光膜的工序；將該修正用遮光膜加工成能取得與上述灰色調(diào)部中正?；疑{(diào)部分相同灰色調(diào)效果的精細(xì)圖案狀的工序。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的灰色調(diào)掩模的缺陷修正方法，其特征在于上述修正用遮光膜是由與上述遮光部的形成材料相同的材料組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的灰色調(diào)研模的缺陷修正方法，其特征在于上述修正用遮光膜是由與上述遮光部的形成材料相同的材料組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的灰色調(diào)掩模的缺陷修正方法，其特征在于形成上述精細(xì)圖案的工序包括將上述灰色調(diào)部的修正區(qū)域中上述半透光膜的重疊部分加工成能取得與上述灰色調(diào)部中正常灰色調(diào)部分相同灰色調(diào)效果的精細(xì)圖案狀的工序。
9.包括有權(quán)利要求1-3、6-8中任一項所述的缺陷修正方法的修正工序的灰色調(diào)掩模的制造方法。
10.一種灰色調(diào)掩模，它是具有遮斷曝光光線的遮光部，透過曝光光線的透光部，減少曝光光線的透過量的灰色調(diào)部，用于在被復(fù)制體上形成膜厚逐步或連續(xù)變異的抗蝕劑圖案的灰色調(diào)掩模，其特征在于上述灰色調(diào)部是由半透光膜形成，而在上述灰色調(diào)部中具有缺陷已修正的待修正區(qū)域，此待修正區(qū)域中則有能取得與上述灰色調(diào)部中正?；疑{(diào)部相同灰色調(diào)效果的精細(xì)圖案。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的灰色調(diào)掩模，其特征在于上述遮光部由遮光膜形成，而在上述待修正區(qū)域中，在與上述遮光膜同一材料組成的膜上形成精細(xì)圖案。
12.灰色調(diào)掩模，它具有遮光部、透光部和在使用此掩模時能用于降低曝光光線的透過量的灰色調(diào)部，其特征在于上述灰色調(diào)部在透明基板上具有半透光膜形成的半透光膜部分以及由精細(xì)圖案形成的遮光膜組成的遮光精細(xì)圖案部。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的灰色調(diào)掩模，其特征在于上述遮光精細(xì)圖案部的圖案是將同一形狀的單元圖案作規(guī)則排列的結(jié)果。
14.灰色調(diào)掩模，它具有遮光部、透光部和在使用此掩模時能用于降低曝光光線的透過量的灰色調(diào)部，其特征在于上述灰色調(diào)部在透明基板上具有由精細(xì)圖案形成的半透光膜組成的半透光精細(xì)圖案部。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的灰色調(diào)掩模中，上述灰色調(diào)部在透明基板上具有由形成精細(xì)圖案的半透光膜組成的半透光精細(xì)圖案部以及未形成精細(xì)圖案的半透光膜組成的部分，且上述半透光精細(xì)圖案部的膜厚大于未形成精細(xì)圖案的半透光膜的膜厚。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的灰色調(diào)掩模，其特征在于上述半透光精細(xì)圖案部中具有半透光膜層疊的部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求14-16中任一項所述的灰色調(diào)掩模，其特征在于上述半透光精細(xì)圖案部的圖案是由同一形狀的單元圖案作規(guī)則排列的結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明的缺陷修正方法具有遮斷曝光光線的遮光部、透過曝光光線的透光部、減少曝光光線的透過量的灰色調(diào)部的，適用于在被復(fù)制體上形成膜厚逐步或連續(xù)式變異的抗蝕劑圖案的灰色調(diào)掩膜。在此缺陷修正方法中，上述灰色調(diào)部由半透光膜形成。此缺陷修正方法包括在上述灰色調(diào)部中確定發(fā)生脫落缺陷的待修正區(qū)域的工序，在此待修正區(qū)域中形成能用來獲得與上述灰色調(diào)部中正?；疑{(diào)部分有相同灰色調(diào)效果的精細(xì)圖案狀的修正用遮光膜的工序。
文檔編號G02F1/13GK101025565SQ20071000632
公開日2007年8月29日 申請日期2007年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月2日
發(fā)明者佐野道明 申請人:Hoya株式會社