JP7361622B2

JP7361622B2 - フォトマスクの修正方法、フォトマスクの修正装置、ペリクル付きフォトマスクの製造方法および表示装置の製造方法

Info

Publication number: JP7361622B2
Application number: JP2020019717A
Authority: JP
Inventors: 由寛宮崎
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2019-03-05
Filing date: 2020-02-07
Publication date: 2023-10-16
Anticipated expiration: 2040-02-07
Also published as: KR20200106837A; TW202041966A; CN111665681B; CN111665681A; TWI829862B; JP2020149046A

Description

本発明は、フォトマスクの修正方法、フォトマスクの修正装置、ペリクル付きフォトマスクの製造方法および表示装置の製造方法に関する。

フォトマスクの製造方法として、透明基板上に少なくとも１つの薄膜を形成したフォトマスク基板にフォトリソグラフィを適用して転写用パターンを形成する方法が知られている。近年、表示装置用のフォトマスクのパターン寸法は微細化の動向にある。一方、フォトマスクの製造過程では、薄膜のパターニングの不完全や異物の付着などにより、転写用パターンの欠陥を完全に回避することは困難である。
従来、フォトマスクの欠陥の修正方法として、レーザＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法が知られている（特許文献１参照）。また、完成したフォトマスクへの異物の付着を抑制するために、必要に応じて、フォトマスクの転写用パターンが形成された面側には、ペリクルと呼ばれる部材が貼付されることがある。このペリクルは、例えば特許文献２に記載されている。

特開平２－１４０７４４号公報特開平９－６８７９２号公報

しかしながら、特許文献１、２のいずれにもペリクルが貼付されたフォトマスクの欠陥を修正する方法は開示されていない。ペリクルが貼付された後に修正が必要になった場合には、ペリクルをフォトマスクから取り外して修正を行い、修正完了後に新たなペリクルをフォトマスクに貼付する必要があった。このため、生産性の低下やコストの増加が問題となっていた。

そこで、本発明は、ペリクルをフォトマスクから取り外すことなく転写用パターンの欠陥を修正することができるフォトマスクの修正方法、フォトマスクの修正装置、ペリクル付きフォトマスクの製造方法および表示装置の製造方法を提供することを目的とする。

（第１の態様）
本発明の第１の態様によれば、
透明基板の主表面に転写用パターンを備えたフォトマスクの、前記転写用パターンに生じた欠陥を修正するフォトマスクの修正方法であって、
前記フォトマスクにペリクルが貼付されている状態において、前記フォトマスクと前記ペリクルとにより形成されるペリクル空間に原料ガスを導入するとともに、前記ペリクルが有するペリクル膜越しに欠陥部位に向けてレーザ光を照射して前記原料ガスを反応させることにより、前記欠陥部位に修正膜を堆積させる成膜工程、を有するフォトマスクの修正方法が提供される。

（第２の態様）
本発明の第２の態様によれば、
前記成膜工程において、前記原料ガスは、前記ペリクルが有するペリクルフレームに設けられたペリクル通気口から導入される、
第１の態様に記載のフォトマスクの修正方法が提供される。

（第３の態様）
本発明の第３の態様によれば、
前記ペリクルは、前記ペリクル通気口に密着可能な開口部を有するクランプに挟持され、
前記成膜工程において、前記原料ガスは、前記開口部を通じて前記ペリクル通気口から導入される、
第２の態様に記載のフォトマスクの修正方法が提供される。

（第４の態様）
本発明の第４の態様によれば、
前記成膜工程の後に、前記ペリクル空間内に置換ガスを導入することにより、前記原料ガスを前記ペリクル空間から排出するガス置換工程を有する、
第１～３の態様のいずれか１つに記載のフォトマスクの修正方法が提供される。

（第５の態様）
本発明の第５の態様によれば、
前記成膜工程において、前記フォトマスクを加温する、
第１～４の態様のいずれか１つに記載のフォトマスクの修正方法が提供される。

（第６の態様）
本発明の第６の態様によれば、
第１～５の態様のいずれか１つに記載のフォトマスクの修正方法を用いて、前記フォトマスクに形成された転写用パターンの欠陥を修正する工程を有する、
ペリクル付きフォトマスクの製造方法が提供される。

（第７の態様）
本発明の第７の態様によれば、
第６の態様に記載の製造方法によって製造されたペリクル付きフォトマスクを用意する工程と、
露光装置を用いて前記ペリクル付きフォトマスクを露光して転写用パターンを被転写体に転写する工程と、
を有する表示装置の製造方法が提供される。

（第８の態様）
本発明の第８の態様によれば、
透明基板の主表面に転写用パターンを備えたフォトマスクの、前記転写用パターンに生じた欠陥を修正するフォトマスクの修正装置であって、
前記主表面にペリクルが貼付されている状態の前記フォトマスクを保持するマスクホルダと、
前記フォトマスクと前記ペリクルとにより形成されるペリクル空間に原料ガスを導入するためのガス導入管と、
前記ペリクルが有するペリクル膜越しに欠陥部位に向けてレーザ光を照射するレーザ照射手段と、
ＸＹ平面内で、前記レーザ照射手段を移動させるレーザ水平移動手段と、
前記レーザ水平移動手段を制御する制御手段と、
を備えるフォトマスクの修正装置が提供される。

（第９の態様）
本発明の第９の態様によれば、
中空の一対のアームを有するクランプを備え、
前記一対のアームの少なくとも一方は、前記ガス導入管に接続されるとともに、前記ペリクルが有するペリクルフレームに設けられたペリクル通気口に密着可能な開口部を有し、
前記クランプは、前記開口部が前記ペリクル通気口に密着するように、前記一対のアームによって、前記ペリクルフレームを挟持する、
第８の態様に記載のフォトマスクの修正装置が提供される。

（第１０の態様）
本発明の第１０の態様によれば、
前記ペリクル空間から余剰の原料ガスを排気するためのガス排出管を備える、
第８または９の態様に記載のフォトマスクの修正装置が提供される。

（第１１の態様）
本発明の第１１の態様によれば、
前記フォトマスクを加温するヒータを備える、
第８～１０の態様のいずれか１つに記載のフォトマスクの修正装置が提供される。

本発明によれば、ペリクルをフォトマスクから取り外すことなくフォトマスクの欠陥を修正することができるフォトマスクの修正方法、フォトマスクの修正装置、ペリクル付きフォトマスクの製造方法および表示装置の製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るフォトマスクの修正方法の概要を示す説明図であり、（ａ）は、欠陥部位にレーザ光を照射している状態を示す概略図、（ｂ）は、レーザ光の照射後であって、欠陥部位に修正膜が堆積している状態を示す概略図である。本発明の一実施形態に係るフォトマスクの修正装置のアームがペリクルフレームを挟持した状態を示す概略図である。本発明の一実施形態に係るフォトマスクの修正装置の概要を例示する構成図である。

まず、本実施形態に係るフォトマスク、ペリクルおよび転写用パターンの欠陥について説明する。

＜１．フォトマスク、ペリクルおよび転写用パターンの欠陥の例＞
本発明の一実施形態に係るフォトマスク、ペリクルおよび転写用パターンの欠陥の一例について説明する。

（フォトマスク）
図１に示すように、本実施形態に係るフォトマスク１は、透明基板１ａ上の少なくとも１つの薄膜をパターニングして転写用パターン１ｂを形成したものである。例えば、フォトマスク１は、透明基板１ａの一方の主表面に遮光膜などの薄膜を形成したフォトマスク基板に対して、フォトリソグラフィを適用して転写用パターン１ｂを形成することにより得ることができる。
具体的には、フォトマスク１は、以下のような方法で製造される。
まず、透明基板１ａ上に薄膜を形成したフォトマスク基板を用意する。次に、薄膜をパターニングすることにより、転写用パターン１ｂを形成する。この薄膜のパターニングは、必要に応じて、複数回行ってもよい。完成した転写用パターン１ｂが形成されている主表面に、ペリクル２を貼付する。次に、検査装置を用いて、転写用パターン１ｂの欠陥の有無を検査する。欠陥が発見された場合、本発明にかかるフォトマスクの修正方法を用いて、欠陥を修正する。以上により、ペリクル付きフォトマスクが完成する。

（ペリクル）
図１に示すように、フォトマスク１を構成する透明基板の主表面には、四角形のペリクル２が貼付されている。ペリクル２を主表面に貼付することにより、転写用パターン１ｂへの異物の付着を抑制することができる。なお、本明細書において、フォトマスク１を構成する透明基板が有する２つの主面のうち、転写用パターン１ｂが形成された面を「主表面」と呼び、他方の主面を「裏面」と呼ぶ。

ペリクル２は、ペリクルフレーム２ｂとペリクル膜２ａとを有している。ペリクルフレーム２ｂをフォトマスク１の主表面の４辺の外縁付近に貼付することにより、ペリクル２を固定することができる。ペリクルフレーム２ｂは、図２に示すように、４つの辺部により四角枠状に形成されている。詳細は図示しないが、４つの辺部のそれぞれは、接着剤等を介してフォトマスク１の主表面に接する下端面と、下端面に対向する上端面と、下端面と上端面とをつなぐ外周面と、外周面に対向する内周面と、を有する。内周面が、ペリクルフレーム２ｂの内側に位置する。なお、ペリクル膜２ａは、表示装置製造用のフォトマスク用として公知のものを使用することができる。

図２に示すように、ペリクルフレーム２ｂには、ペリクル２内外の気圧差を調整可能とする通気口３（以下、ペリクル通気口３ともいう）が、所定の間隔で複数設けられている。通気口３は、ペリクルフレーム２ｂの外周面から内周面へ貫通する。ここでは、ペリクルフレーム２ｂの対向し合う２つの辺部のそれぞれに２個ずつペリクル通気口３が設けられているが、一例に過ぎず、ペリクル通気口３の数や設置形態は任意である。

（転写用パターンの欠陥）
フォトマスク１の転写用パターン１ｂの欠陥には、光透過率が許容値よりも低くなる黒欠陥と、光透過率が許容値よりも高くなる白欠陥がある。黒欠陥は、不要な部分に残存した薄膜や異物の付着などが原因で発生する欠陥である。白欠陥は、必要な薄膜の欠損などが原因で発生する欠陥であり、例えば、透明基板１ａ上の薄膜をパターニングする際に生じる（図１（ａ）参照）。

次に、図面に基づき本発明に係るフォトマスクの修正方法について説明する。

＜２．フォトマスクの修正方法例＞
本発明の一実施形態に係るフォトマスクの修正方法の一例について説明する。
図１は、本実施形態に係るフォトマスク１の修正方法の概要を示す説明図である。
本実施形態のペリクル２が貼付されたフォトマスク１に形成された転写用パターン１ｂの欠陥部位４は、ペリクル空間５に原料ガスを導入するとともに（図１（ａ）参照）、ペリクル膜２ａを通して欠陥部位４に向けてレーザ光９を照射して欠陥部位４に修正膜６を堆積させる（図１（ｂ）参照）成膜工程を行うことにより修正することができる。以下、成膜工程について図面を用いて説明する。なお、欠陥部位４とは、欠陥が生じている領域のことを指す。また、ペリクル空間５とは、フォトマスク１とペリクル２により形成される空間（すなわち、フォトマスクの主表面と、ペリクルフレーム２ｂと、ペリクル膜２ａとによって囲まれた空間。）のことを指す。

（成膜工程）
まず、図１（ａ）に示すように、ペリクル通気口３からペリクル空間５に、修正膜６を形成するための原料ガスを導入する。これにより、白欠陥を生じた転写用パターン１ｂの近傍は、原料ガスの雰囲気となっている。図１（ａ）の右側黒塗り矢印により、原料ガスがペリクル空間５に導入される様子を示している。なお、原料ガスについては後述する。

続いて、図１（ａ）に示すように、欠陥部位４が原料ガス雰囲気となった状態で、ペリクル膜２ａを通して欠陥部位４に向けてレーザ発振器８から所定波長のレーザ光９を照射する。この時、転写用パターン１ｂの欠陥部位４にフォーカスしてレーザ光９を照射することにより、図１（ｂ）に示すように、原料ガスが反応して生成された修正膜６が欠陥部位４に堆積する。また、ペリクル膜２ａの位置では、レーザ光９がデフォーカス状態であるため、ペリクル膜２ａの損傷は実質的に生じない。

原料ガスの導入を所定時間継続することにより、ペリクル空間５内に充満したガス（原料ガスを含む）の一部は、他のペリクル通気口３から排気される。これにより、ペリクル空間５内の気圧がペリクル空間外の気圧を大きく超えることを抑制することができる。

また、ガスの排気を促進するとともに、排気された原料ガスがペリクル通気口３の出口近傍に滞留することを抑制するために、上述の他のペリクル通気口３の外部から吸気してもよい。

なお、上述の成膜工程において、原料ガスが不要なところに堆積するリスクを低減するため、フォトマスク１の裏面に配置されたヒータ７５によりフォトマスク１を加温し、間接的に主表面近傍の原料ガスを温めることが好ましい。

転写用パターン１ｂの欠陥の修正が終了した後、ペリクル通気口３を利用して余剰の原料ガスを排気することができる。例えば、１つ又は複数のペリクル通気口３を原料ガス導入に用い、他のペリクル通気口３を排気に用いることができる。ここで、余剰の原料ガスとは、ペリクル空間５に存在する原料ガスのうち、修正膜６の形成に寄与しなかったものを指す。例えば、後述の置換ガスをペリクル空間５に導入することにより、余剰の原料ガスをペリクル空間５から排出することができる。

次に、図面に基づき本発明に係るフォトマスクの修正装置を説明する。

＜３．フォトマスクの修正装置の構成例＞
本発明の一実施形態に係るフォトマスクの修正装置の構成例について説明する。
図３は、本実施形態に係るフォトマスクの修正装置１００の概要を例示する構成図である。

（全体構成）
本実施形態で例に挙げて説明するフォトマスクの修正装置１００は、図１で説明したように、ペリクル２が貼付されたフォトマスク１をレーザＣＶＤ法で処理して欠陥部位４に修正膜６を形成することにより、ペリクル２をフォトマスク１から取り外すことなく転写用パターン１ｂに生じた欠陥を修正できるように構成されている。

フォトマスクの修正装置１００は、主として、マスクホルダ１５と、クランプ７と、ガス導入管２０と、レーザ発振器（レーザ照射手段）８と、レーザ水平移動部（レーザ水平移動手段）３０と、上部ＸＹＺロボット制御部（制御手段）３５と、を備える。

（マスクホルダ）
マスクホルダ１５は、ペリクル２が貼付されたフォトマスク１を保持するためのものである。マスクホルダ１５上のフォトマスク１は、主表面を上にして、実質的に水平に保持されている。実質的に水平とは、フォトマスク１に若干のたわみがある場合を含む。また、マスクホルダ１５のサイズは、フォトマスク１のサイズに応じて適宜選択される。

（クランプ）
クランプ７は、ペリクルフレーム２ｂを挟持する。クランプ７は、ペリクルフレーム２ｂを挟持するための一対のアーム７ａ（詳細は後述）と、アーム同士を連結する連結部７ｂと、を有する。図３では、一例として、一対の連結部７ｂが示されているが、連結部の数に制限はない。また、「挟持する」とは、一対のアーム７ａのそれぞれがペリクルフレーム２ｂに接触（密着）して挟む形態だけではなく、一対のアーム７ａのいずれか一方とペリクルフレーム２ｂとの間に若干の空間を設けつつ（すなわち、一対のアーム７ａのいずれか一方をペリクルフレーム２ｂに非接触としつつ）、ペリクルフレーム２ｂを挟むように、一対のアーム７ａが配置される形態をも含むものとする。詳細は後述するが、一対のアーム７ａの一方を、原料ガスの導入に用いるとともに、他方を排気に用いることができる。例えば、ペリクル空間５内へのガスの導入は、一方のアーム７ａをペリクルフレーム２ｂに密着させて行い、ペリクル空間５内のガス排出の際には、他方のアーム７ａをペリクルフレーム２ｂに非接触として行なうなどの態様が選択できる。非接触の場合、ペリクル空間５から排出されたガスがペリクル通気口３の出口近傍に滞留しないように、該他方のアーム７ａに設けられた後述の開口部１０から該ガスを吸気できる位置に、該他方のアーム７ａが配置されればよい。

（アーム）
アーム７ａは、原料ガスを通過させるために中空に構成されている。原料ガスの導入や余剰の原料ガスの排出などのために、アーム７ａには、ペリクル通気口３に対応する複数の開口部１０が設けられている。アーム７ａの内部の構成は特に限定されず、原料ガスが通過できるように中空であればよい。例えば、アーム７ａの内部には、ガス導入管２０と開口部１０とに連通する通気路（不図示）が設けられてもよい。

クランプ７は、ペリクル通気口３が設けられた２つの外周面側からペリクルフレーム２ｂを一対のアーム７ａで挟むことにより、開口部１０をペリクル通気口３に密着させることができる。これにより、開口部１０を通じてペリクル通気口３から原料ガスをペリクル空間５に導入することができる。また、アーム７ａによるペリクルフレーム２ｂの挟持状態を検出するセンサとして、リミットスイッチがアーム７ａに設けられてもよい。

ペリクルフレーム２ｂを一対のアーム７ａで挟むにあたり、開口部１０の位置がペリクル通気口３の位置からわずかにずれる可能性があるので、開口部１０はペリクル通気口３よりも大きいことが好ましい。例えば、開口部１０は、ペリクル通気口３の外縁よりも、その縦横の内径が１～２ｍｍ程度大きくてもよい。これにより、開口部１０の位置がペリクル通気口３の位置から少しずれても、ペリクル通気口３の外縁を開口部１０内に収めることができる。

また、原料ガスによる不要な膜の形成を抑制するため、アーム７ａは加温されることが好ましい。加温方法は特に限定されず、ヒータなど公知のものを用いることができる。

アーム７ａは、移動機構（不図示）により、連結部７ｂに沿ってＸ方向あるいはＹ方向（図３では、Ｙ方向）に移動することができる。これにより、クランプ７は、種々の大きさのペリクルを挟持することができる。アーム７ａのＸ方向あるいはＹ方向の移動は、移動機構を制御するクランプ移動制御部（不図示）によって制御される。クランプ移動制御部は、制御ユニット４０によって制御されてもよい。

本実施形態では、フォトマスク１の主表面との離間距離が実質的に一定である面を、主表面に平行な面とし、主表面にたわみが生じている場合も含む。そして、フォトマスク１の主表面にたわみが生じない場合を想定したときの、主表面に平行な面をＸＹ平面とし、主表面の長辺または短辺に平行な方向をＸ方向、ＸＹ平面内におけるＸ方向と垂直な方向をＹ方向とする。さらに、Ｘ方向およびＹ方向に垂直な方向をＺ方向とする。

（ガス導入管）
ガス導入管２０は、クランプ７のアーム７ａに接続するように構成されており、原料ボックス７０から供給された原料ガスをペリクル空間５に導入するためのものである。図３では、１つのガス導入管２０が例示されているが、ガス導入管の数は複数であってもよい。クランプ７のアーム７ａに設けられた開口部１０は、ガス導入管２０に、直接的に、あるいは他の部材を介在させて間接的に接続することができる。したがって、原料ガスは、ガス導入管２０を通り、クランプ７のアーム７ａの開口部１０を通じてペリクル通気口３からペリクル空間５へ導入される。

ペリクル空間５に原料ガスを導入するためのガス導入系は、ガス導入管２０の他、原料ボックス７０と、キャリアガス供給管（不図示）と、を備えている。

（キャリアガス供給管）
キャリアガス供給管は、不活性ガスからなるキャリアガス（例えば、アルゴンガス）を原料ボックス７０に供給するものである。

（原料ボックス）
原料ボックス７０は、加熱し昇華させてガス化した、修正膜６の形成に用いる原料をキャリアガスと混ぜることにより原料ガスを生成するためのものである。

原料ボックス７０は、例えば後述のガス制御部６５に接続することができ、このガス制御部６５の制御により、原料ボックス７０からガス導入管２０に原料ガスを供給することができる。原料ガスは、ガス導入管２０を通り、ペリクル通気口３のいずれかからペリクル空間５へ導入される。ガス導入管２０を通過する原料ガスが外気によって冷却されて不要な膜が形成されることを抑制するため、ガス導入管２０を断熱材で覆ってもよい。また、原料ボックス７０およびキャリアガス供給管は、必ずしも修正装置１００内に設けられる必要はなく、修正装置１００とは別に設けられてもよい。

（原料ガス）
原料ガスは、図１で説明したように、照射されたレーザ光９によって生じる光ＣＶＤ反応により分解されるものであり、これにより、欠陥部位４に修正膜６を堆積させることができる。原料ガスとしては、好ましくは、金属カルボニルが使用される。具体的には、クロムカルボニル（Ｃｒ（ＣＯ）_６）、モリブデンカルボニル（Ｍｏ（ＣＯ）_６）、タングステンカルボニル（Ｗ（ＣＯ）_６）などが挙げられる。クロムカルボニルは、耐薬性が高く、特に好ましい。

（レーザ発振器）
レーザ発振器８は、転写用パターン１ｂにレーザ光９を照射するものであり、ペリクル膜２ａの上側に配置され、ＸＹ平面内でフォトマスク１に対して相対的に移動できるように構成されている。さらに、フォトマスク１にたわみが生じてもレーザ光９が欠陥部位４に対してフォーカス調整可能となるように、レーザ発振器８は、フォトマスク１に対して相対的に、Ｚ方向にも移動できるように構成されている。このような構成により、レーザ発振器８は、転写用パターン１ｂの上側において任意の位置に到達して、欠陥部位４にフォーカスした状態でレーザ光９を照射することができる。なお、相対的に移動するとは、フォトマスク１およびレーザ発振器８のうちの一方が静止した状態で他方が移動すること、あるいは双方が移動することを意味する。

照射されたレーザ光９は、原料ガス雰囲気となっている欠陥部位４で、光ＣＶＤ反応を生じさせる。これにより、欠陥部位４に修正膜６を堆積させることができる。修正装置１００によれば、修正膜６の膜厚は、５００～４０００Åとすることができる。また、修正できる白欠陥のサイズは、０．３～５０μｍ程度であることができる。

レーザ光９の照射は、レーザ制御部（不図示）によって制御され、レーザ制御部は、制御ユニット４０によって制御される。使用するレーザ光９の波長λは、原料ガスの種類、フォトマスク１の透明基板１ａの材質、およびペリクル膜２ａの材質等に応じて最適な波長λを適宜選択すればよい。レーザ光９の波長λは、好ましくは、２００ｎｍ～６００ｎｍであり、より好ましくは、２６５ｎｍ～５３０ｎｍである。これらの波長であれば、より精度よく欠陥部位４に修正膜６を堆積させることができる。

（レーザ水平移動部）
レーザ水平移動部３０は、ＸＹ平面内でレーザ発振器８を移動させるものである。レーザ水平移動部３０は、上部Ｘロボット３０ａと上部Ｙロボット３０ｂとを備える。

（上部ＸＹＺロボット制御部）
上部ＸＹＺロボット制御部３５は、レーザ水平移動部３０を制御するものである。

修正装置１００は、さらに、レーザ変位計４５を備える。

（レーザ変位計）
レーザ変位計４５は、マスクホルダ１５上のフォトマスク１の位置を検出するものである。レーザ変位計４５は、フォトマスクの上側に設けられ、ＸＹ平面内およびＺ方向に移動可能に構成されている。レーザ変位計４５は、マスクホルダ１５上のフォトマスク１に対して、Ｚ方向に検査光を出射し反射光を検出することにより、マスクホルダ１５表面を基準としたときの主表面の高さを検出することができる。これにより、マスクホルダ１５上のフォトマスク１の位置を検出することができる。

修正装置１００は、さらに、ガス排出管５０を備える。

（ガス排出管）
ガス排出管５０は、ペリクル空間５内に残る修正完了後の余剰の原料ガスを、排気するためのものである。なお、図３では、１つのガス排出管５０が例示されているが、ガス排出管の数は複数であってもよい。ガス排出管５０は、クランプ７のアーム７ａに設けられた１つまたは複数の開口部１０に、直接的に、あるいは他の部材を介在させて間接的に接続することができる。これにより、余剰の原料ガスは、開口部１０の１つまたは複数を通って排気される。排気をより効率的に行うために、例えば、アーム７ａの内部に、ガス排出管５０と開口部１０とに連通する通気路が設けられてもよい。

ペリクル空間５から排気された原料ガスがペリクル通気口３の出口近傍に滞留することを抑制するために、開口部１０から吸気することが好ましい。この場合、過剰な吸気によりペリクル空間５内の気圧がペリクル空間外の気圧よりも小さくなり過ぎないように、ペリクル空間外の空気も同時に吸気されるようにすることができる。例えば、吸気に用いられる開口部１０の近傍に、ペリクル空間外の空気を吸引するための空気孔を設けてもよい。

置換ガスボックス（不図示）に貯留された置換ガスをペリクル空間５に導入することによって余剰の原料ガスを排気することができる。置換ガスボックスは、修正装置１００内に設けられても、別に設けられてもよい。置換ガスとしては、例えば窒素のような不活性ガスおよびドライエアが挙げられる。

置換ガスは、原料ガスと同様に、ガス導入管２０を通り、クランプ７の開口部１０に密着したペリクル通気口３の１つまたは複数からペリクル空間５へ導入される。置換ガスの導入により、余剰の原料ガスが他のペリクル通気口３から押し出され、ガス排出管５０に接続された開口部１０の１つまたは複数を通って排気されるようになっている。このようにして、ペリクル空間５内の原料ガスは置換ガスに置き換えられる。

なお、原料ガスおよび置換ガスの導入と排気は、ガス制御部６５によって制御されてもよい。また、原料ガス導入と置換ガス導入は、共通のガス導入管が用いられてもよいし、別々のガス導入管が用いられてもよい。共通のガス導入管を用いる場合は、ガス制御部６５によって、原料ガスボックスとガス導入管との接続、および置換ガスボックスとガス導入管との接続を切り替えることができる。ガス制御部６５は制御ユニット４０によって制御される。

修正装置１００は、さらに、観察用光学系５５と、観察用照明６０と、を備えてもよい。

（観察用光学系、観察用照明）
観察用光学系５５と観察用照明６０は、フォトマスク１上の任意の位置を観察可能とするためのものである。観察用光学系５５と観察用照明６０は、マスクホルダ１５上に載置されたフォトマスク１を間に置いた状態で互いに対向する位置に配置することができる。修正装置１００は、観察用光学系５５と観察用照明６０により、欠陥の位置および形状などを観察した上で、レーザ光９を照射することができるので、より精度の高い欠陥の修正を行うことができる。なお、観察用光学系５５と観察用照明６０は、観察用光学系制御部（不図示）の制御により、レーザ発振器８の動きに同期して移動できることが好ましい。

レーザ発振器８および観察用光学系５５は、フォトマスク１の主表面に垂直な方向（Ｚ方向）で、マスクホルダ１５上に載置されたフォトマスク１に対して相対的に移動できることが好ましい。これにより、フォトマスク１にたわみが生じても、レーザ光９が、主表面に対する適したフォーカス位置に到達可能となる。すなわち、レーザ発振器８は、欠陥部位４に対してフォーカス調整可能となるように、Ｚ方向で移動可能である。

レーザ発振器８および観察用光学系５５は、ＸＹ平面内およびＺ方向に、移動可能であることが好ましい。したがって、本実施形態に係るフォトマスクの修正装置１００は、レーザ発振器８および観察用光学系５５を、ＸＹ平面内で移動させる上部Ｘロボット３０ａおよび上部Ｙロボット３０ｂ、Ｚ方向に移動させる上部Ｚロボット３０ｃを備えることが好ましい。上部Ｘロボット３０ａ、上部Ｙロボット３０ｂ、および上部Ｚロボット３０ｃは、上部ＸＹＺロボット制御部３５によって制御される。上部ＸＹＺロボット制御部３５は、制御ユニット４０によって制御される。

また、観察用照明６０も、レーザ発振器８および観察用光学系５５の動きに同期できるように、ＸＹ平面内およびＺ方向に移動可能であることが好ましい。したがって、修正装置１００は、観察用照明６０をＸＹ平面内で移動させる下部Ｘロボット８０および下部Ｙロボット８５、Ｚ方向に移動させる下部Ｚロボット９０を備えることが好ましい。なお、観察用照明６０のＸ方向およびＹ方向における位置は、観察用光学系５５のＸ方向およびＹ方向における位置と一致することが好ましい。下部Ｘロボット８０、下部Ｙロボット８５、および、下部Ｚロボット９０は、下部ＸＹＺロボット制御部（不図示）によって制御される。下部ＸＹＺロボットは、制御ユニット４０によって制御される。

原料ガスによるフォトマスク１の主表面上への不要な膜の形成を抑制するために、原料ガスを加温することが好ましい。原料ガスの加温手段は、特に限定されないが、例えば、修正装置１００は、加温手段としてのヒータ７５を備えてもよい。ヒータ７５を用いて、例えばフォトマスク１を加温することにより、ペリクル空間５内の原料ガスも間接的に加温され、主表面上での不要な膜の形成を抑制することができる。ペリクル空間５内の原料ガスは、４０℃以上に加温されることが好ましく、４０～５０℃の範囲内となるように加温されることがより好ましい。

ペリクル空間５内の原料ガスを均一に加温できれば、ヒータ７５の配置位置は特に限定されないが、ヒータ７５は、例えば、フォトマスク１の裏面側に配置することができる。ヒータ７５としては、可視光に対して透明な耐熱性のガラス基板を用いることができる。具体的には、透明導電膜および電極を備えた透明なガラスヒータが挙げられる。

上記のようなガラス基板を用いることにより、フォトマスク１を均一に加温することができる。また、ガラス基板による加温では気流が発生しにくいため、フォトマスク１への異物の付着を抑制することもできる。

＜４．本実施形態の効果＞
本実施形態によれば、以下に述べる一つまたは複数の効果を奏する。

（ａ）本実施形態に係るフォトマスクの修正方法または修正装置１００によれば、ペリクル膜２ａを通してフォトマスク１の欠陥部位４を修正することができる。これにより、ペリクル２を貼付した後に白欠陥の修正が必要になった場合でも、ペリクル２を取り外すことなく、該白欠陥を修正することができる。このため、ペリクル２を貼付した後に生じた修正において、ペリクル２を取り外す工程を削減することができ、フォトマスク１（ペリクル付きフォトマスク）の迅速な修正および出荷が可能となる。さらに、修正後に新たなペリクルを貼付する必要もないので、コストの削減も可能となる。

（ｂ）本実施形態に係るフォトマスクの修正方法または修正装置１００によれば、フォトマスク１を大気中に置いた状態で欠陥の修正を行うことができるため、簡便な作業を実現することができる。

（ｃ）本実施形態に係るフォトマスクの修正方法または修正装置１００によれば、例えば、透明基板１ａに形成される薄膜として遮光膜または半透光膜が用いられたフォトマスクを修正することができる。また、投影露光により転写が行なわれるフォトマスクを修正することもできる。なお、本実施形態では、一例として、未露光（被転写体への転写に用いられる前）のフォトマスクの修正を行うことについて記載したが、露光後（被転写体への転写に用いられた後）のフォトマスクの修正を行うこともできる。

＜５．フォトマスクの用途＞
フォトマスクの用途は限定されない。ただし、本実施形態にかかるフォトマスクの修正装置１００および修正方法は、特にフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）製造に用いられるフォトマスク（ペリクル付きフォトマスク）に生じた欠陥の修正に好適に用いることができる。

例えば、ＬＣＤ（液晶表示装置）あるいはＯＬＥＤ（有機ＥＬ表示装置）などの表示装置製造用のフォトマスクが例示される。こうした用途のフォトマスクは、例えばその主表面が、一辺３００～２０００ｍｍの四角形であり、具体的なサイズは、目的とするフラットパネルの仕様によって、様々に異なる。表示装置製造用とは、表示装置に搭載される表示装置用デバイスの製造用を含む。また、投影露光を適用するものであって、ＮＡ（開口数）が０．０８～０．１５程度の光学系を有する露光装置によって製造される表示装置用のフォトマスクも含む。露光のための光源としては、ｉ線～ｇ線の範囲のいずれかの波長を用いることができ、特にこの波長域を含む光を、露光光原として用いることが有利である。

上記用途のフォトマスクは、転写用パターン１ｂのパターン幅（ＣＤ：ＣｒｉｔｉｃａｌＤｉｍｅｎｓｉｏｎ）として、１～３００μｍ程度のものを含むことが多い。このようなパターンに白欠陥が生じた場合に、本実施形態に係る修正方法を適用すれば、さらに効率よく、精緻に修正を行うことができる。

＜６．フォトマスクの修正装置における処理動作例＞
次に、上述した構成のフォトマスクの修正装置１００における処理動作例について説明する。

本実施形態に係る修正装置１００を用いた欠陥の修正においては、後述の、セット工程、位置検出工程、座標軸決定工程、接続工程、成膜工程、ガス置換工程を順次行う。なお、以下の説明において、修正装置１００を構成する各部の動作は、主として制御ユニット４０により制御される。

（セット工程）
セット工程では、主表面にペリクル２を貼付したフォトマスク１を準備し、このフォトマスク１をマスクホルダ１５にセットする。さらに、マスクホルダ１５を修正装置１００内に移動する。

（位置検出工程）
マスクホルダ１５を移動する際に、マスクホルダ１５上のフォトマスク１の位置がずれる場合がある。したがって、位置検出工程では、フォトマスク１の上側に配置されたレーザ変位計４５により主表面の高さを測定して主表面の高さの分布を含むデータを取得し、このデータによりフォトマスク１のマスクホルダ１５上の位置を検出する。

（座標軸決定工程）
座標軸決定工程では、フォトマスク１の外周近傍に形成されたアライメントマーク等を読み取り、転写用パターン１ｂのおおまかな配置方向を把握する。さらに、転写用パターン１ｂを読み取ることにより、転写用パターン１ｂの配置方向を精緻に把握して、転写用パターンの座標軸を決定する。座標軸が決定することにより、後述のとおり、欠陥位置の特定が行なえる。なお、アライメントマークとは、転写用パターン１ｂのアライメントのために形成されるパターンである。

（接続工程）
接続工程では、クランプ７の一対のアーム７ａでペリクルフレーム２ｂを挟むことにより、ガス導入管２０に接続されたクランプ７の開口部１０と、ペリクル通気口３とを密着・接続させる。クランプ７のアーム７ａにペリクル通気口３に対応する開口部１０を備えることにより、ペリクル通気口３とアーム７ａの開口部１０とを確実に密着させて、原料ガスを導入する作業効率を向上させることができる。

（成膜工程）
成膜工程では、まず、フォトマスク１とペリクル２とにより形成されるペリクル空間５に原料ガスを導入する。原料ガスは、ガス導入管２０を通って、開口部１０に密着した１つまたは複数のペリクル通気口３から導入される。

原料ガスを導入するにあたり、他のペリクル通気口３の１つまたは複数から排気して、ペリクル空間５内の気圧がペリクル空間外の気圧を大幅に超えないように調整することが好ましい。これにより、ペリクル膜２ａが膨張するのを抑制することができる。この排気は、後述のガス置換工程が完了するまで継続する。

なお、排気された原料ガスがペリクル通気口３の出口近傍に滞留することを抑制するために、開口部１０から吸気してもよい。この場合、前述したように、過剰な吸気によりペリクル空間５内の気圧がペリクル空間外の気圧よりも小さくなりすぎないように、吸気に用いられる開口部１０の近傍に空気孔を設けることなどにより、ペリクル空間外の空気も同時に吸気されるようにしてもよい。

また、原料ガスによる主表面への不要な膜の形成を抑制するため、後述のガス置換工程が終了するまでペリクル空間５内の原料ガスを加温する。

なお、フォトマスク１は、転写用パターン１ｂ形成後に、検査装置による欠陥検査を経て、欠陥部位４の位置（座標）が予め把握されている。この検査装置における座標を修正装置１００における座標に合わせるため、検査装置における基準点と修正装置１００における基準点とを合わせて座標の原点とする。

次に、ペリクル膜２ａを通して欠陥部位４に向けてレーザ光９を照射して原料ガスを反応させることにより、欠陥部位４に修正膜６を堆積させる。

具体的には、上述の座標軸決定工程で得られた座標軸および上記原点に基づいて欠陥部位４の位置座標を取得し、ペリクル膜２ａを通して欠陥部位４にレーザ光９を照射する。

レーザ光９によって原料ガスを反応させ、欠陥部位４に修正膜６を堆積させる。このようにして、フォトマスク１の欠陥を修正する。なお、レーザ光９を照射する前に、レーザ光９のフォーカスを調整するフォーカシング工程を含んでもよい。フォーカシング工程では、レーザ光９は、修正対象となる欠陥部位４に対してフォーカスされ、ペリクル膜２ａに対してはデフォーカスされるように調整される。

（ガス置換工程）
ガス置換工程では、成膜工程の後、ペリクル空間５内の余剰の原料ガスを排気するために、余剰の原料ガスを別のガス（置換ガス）に置換する。これにより、フォトマスク１の主表面への不要な膜の堆積を抑制することができる。

置換ガスを１つまたは複数のペリクル通気口３からペリクル空間５へ導入することにより、近傍に開口部１０が配置された他のペリクル通気口３の１つまたは複数から余剰のガスを排気する。これにより、ペリクル空間５内の原料ガスは、置換ガスに置き換えられる。

成膜工程と同様に、排気された余剰の原料ガスがペリクル通気口３の出口近傍に滞留することを抑制するために、開口部１０から吸気してもよい。

１…フォトマスク、１ａ…透明基板、１ｂ…転写用パターン、２…ペリクル、２ａ…ペリクル膜、２ｂ…ペリクルフレーム、３…ペリクル通気口、４…欠陥部位、５…ペリクル空間、６…修正膜、７…クランプ、８…レーザ発振器、９…レーザ光、１０…開口部、１５…マスクホルダ、２０…ガス導入管、３０…レーザ水平移動部、３５…上部ＸＹＺロボット制御部、４０…制御ユニット、１００…修正装置

Claims

透明基板の主表面に転写用パターンを備えたフォトマスクの、前記転写用パターンに生じた欠陥を修正するフォトマスクの修正方法であって、
前記フォトマスクにペリクルが貼付されている状態において、前記フォトマスクと前記ペリクルとにより形成されるペリクル空間に原料ガスを導入するとともに、前記ペリクルが有するペリクル膜越しに欠陥部位に向けてレーザ光を照射して前記原料ガスを反応させることにより、前記欠陥部位に修正膜を堆積させる成膜工程を有するフォトマスクの修正方法。
前記成膜工程において、前記原料ガスは、前記ペリクルが有するペリクルフレームに設けられたペリクル通気口から導入される、
請求項１に記載のフォトマスクの修正方法。
前記ペリクルは、前記ペリクル通気口に密着可能な開口部を有するクランプに挟持され、
前記成膜工程において、前記原料ガスは、前記開口部を通じて前記ペリクル通気口から導入される、
請求項２に記載のフォトマスクの修正方法。
前記成膜工程の後に、前記ペリクル空間内に置換ガスを導入することにより、前記原料ガスを前記ペリクル空間から排出するガス置換工程を有する、
請求項１から３のいずれか１項に記載のフォトマスクの修正方法。
前記成膜工程において、前記フォトマスクを加温する、
請求項２または３に記載のフォトマスクの修正方法。
請求項１から５のいずれか１項に記載のフォトマスクの修正方法を用いて、前記フォトマスクに形成された転写用パターンの欠陥を修正する工程を有する、
ペリクル付きフォトマスクの製造方法。
請求項６に記載の製造方法によって製造されたペリクル付きフォトマスクを用意する工程と、
露光装置を用いて前記ペリクル付きフォトマスクを露光して転写用パターンを被転写体に転写する工程と、
を有する表示装置の製造方法。
透明基板の主表面に転写用パターンを備えたフォトマスクの、前記転写用パターンに生じた欠陥を修正するフォトマスクの修正装置であって、
前記主表面にペリクルが貼付されている状態の前記フォトマスクを保持するマスクホルダと、
前記フォトマスクと前記ペリクルとにより形成されるペリクル空間に原料ガスを導入するためのガス導入管と、
前記ペリクルが有するペリクル膜越しに欠陥部位に向けてレーザ光を照射するレーザ照射手段と、
ＸＹ平面内で、前記レーザ照射手段を移動させるレーザ水平移動手段と、
前記レーザ水平移動手段を制御する制御手段と、
を備えるフォトマスクの修正装置。
中空の一対のアームを有するクランプを備え、
前記一対のアームの少なくとも一方は、前記ガス導入管に接続されるとともに、前記ペリクルが有するペリクルフレームに設けられたペリクル通気口に密着可能な開口部を有し、
前記クランプは、前記開口部が前記ペリクル通気口に密着するように、前記一対のアームによって、前記ペリクルフレームを挟持する、
請求項８に記載のフォトマスクの修正装置。
前記ペリクル空間から余剰の前記原料ガスを排気するためのガス排出管を備える、請求項８または９に記載のフォトマスクの修正装置。
前記フォトマスクを加温するヒータを備える、
請求項９に記載のフォトマスクの修正装置。