CN101046625A - 图案缺陷检查方法、光掩模制造方法和显示装置基板制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种缺陷检查方法，所述缺陷检查方法适于检查在光掩模(50)的主要图案(56)中产生的缺陷。主要图案(56)包括其中周期性排列有单元图案的重复图案。所述方法与主要图案(56)的形成同时形成用于检查的辅助图案(57)。辅助图案(57)包括其周期不同于主要图案(56)的周期的重复图案(51)。所述方法将光线以预定的入射角辐射到辅助图案(57)上，并由观察设备接收由辅助图案(57)所产生的衍射光以检测辅助图案(57)的缺陷，从而确定主要图案(56)的缺陷的存在。

Description

图案缺陷检查方法、光掩模制造方法和显示装置基板制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于对检查物体的重复图案中的缺陷进行检查的图案缺陷检查方法、一种通过实施这种缺陷检查来制造光掩模的光掩模制造方法、以及一种使用这种光掩模制造显示装置用的基板(在下文中也被称作“显示装置基板”)的显示装置基板制造方法。

背景技术

对于作为检查物体的显示装置基板或者用于制造显示装置基板的作为检查物体的光掩模，必须检查在其表面上形成的图案中的缺陷。图案中的这种缺陷包括使规则排列的单元图案中无意中出现不规则性的误差。这也可以称作不规则性缺陷且是由于制造过程或类似过程中的某些原因而产生。

如果用在显示装置制造中的光掩模的图案内出现缺陷，则该缺陷会转印到用于显示装置的基板的图案中。如果在显示装置基板中存在缺陷，则可能会出现显示不均匀度，从而导致装置性能降低。

即使当显示装置基板或光掩模的图案中的上述缺陷由于精细缺陷通常呈规则排列而在个别单元图案的形状检查中无法检查到时，包括缺陷的整个区域也会被观察出不同于其它部分。因此，缺陷检查主要通过外观检查来进行，例如，通过视觉观察进行的斜射光检查。

然而，由于存在这种视觉检查根据操作人员会造成检查结果改变的问题，所以需要使用缺陷检查设备进行自动缺陷检查。

作为使视觉斜射光检查自动化的设备，例如，有一种用于由半导体晶片制造的半导体装置用的基板的宏观检查设备。例如，日本未审查的专利申请公开出版物(JP-A)第H09-329555号披露了一种设备，所述设备包括：光源，所述光源适于将具有预定波长的光线辐射到在半导体晶片的表面上所形成的周期结构(重复图案)上；适于从晶片表面接收衍射光的照相机；以及检测装置，所述检测装置用于通过将照相机所捕捉的图像数据与无缺陷参考数据进行比较来检测缺陷。这种宏观检查设备在单一视场内捕捉晶片的整个表面，从而检查晶片表面上的周期结构中的表面缺陷，其中所述表面缺陷是由聚焦偏移、由于晶片底面上存在灰尘(颗粒)导致晶片的上下位置改变而造成的散焦、或晶片的显影、蚀刻或剥离过程所造成。

发明内容

为了利用来自重复图案的衍射光对半导体晶片表面上所形成的重复图案中出现的缺陷(例如，形成重复图案的单元图案的位置或线宽改变的缺陷)进行检测，必须将该缺陷识别为衍射光的误差以及必须在所接收到的衍射光中对包括误差成分的衍射光进行检测。当重复图案的周期为特定长度或者更短(例如，50μm或者更短)时，可以令人满意地检测出这种包括误差成分的衍射光。因此，可以令人满意地检测缺陷，例如，周期约为2μm或更短的半导体装置基板的重复图案中所出现的缺陷、或者周期约为15μm或更短的半导体装置制造用的光掩模的重复图案中所出现的缺陷。

另一方面，当重复图案的周期大于前述周期，并且所述周期如用于制造用于显示装置(例如液晶显示面板)的基板中的光掩模约为100到1000μm(举例而言)时，很难通过使用衍射光进行前述的宏观检查来检测重复图案中出现的缺陷(例如，形成重复图案的单元图案的位置或者线宽改变的缺陷)。下面将说明一个原因。当重复图案的周期如上所述增加时，来自重复图案的第n级衍射光的第n级衍射角与来自所述重复图案的第(n+1)级衍射光的第(n+1)级衍射角之间的差值变得很小。结果，无误差成分的衍射光的强度增加，而表示存在重复图案中所出现的缺陷的具有误差成分的衍射光变弱。因此，有误差的衍射光可能被掩盖在无误差成分的衍射光内。

进一步而言，下面的原因被认为是另一个原因。即，作为用于显示装置的基板(例如，液晶显示面板)，有TV面板。这种情况下，即使在面板尺寸增加时，像素数目也基本不变。因此，在制造大尺寸显示装置基板的光掩模的情况下，重复图案的周期增加到大约100至1000μm。另一方面，重复图案中产生的单元图案位置或线宽改变的允许变化值并不会与重复图案的周期成比例增加(例如，在大约100nm范围内)。例如，在允许变化值为100nm的情况下，重复图案周期的允许变化值的比率在重复图案的周期为100μm时为0.1％而在重复图案的周期为1000μm时为0.01％。因此，同样由于这个原因，当重复图案的周期增加时，变得更难以检测诸如单元图案的位置或者线宽改变的缺陷。

在上述情况下提出本发明，并且本发明的一个目的是提供一种图案缺陷检查方法，所述方法可以在短时间内令人满意地检查诸如重复图案中的单元图案的位置或线宽改变的缺陷；一种通过实施这种缺陷检查制造光掩模的光掩模制造方法；以及使用这种光掩模制造显示装置基板的显示装置基板制造方法。

根据本发明的第一方面，一种图案缺陷检查方法用于对检查物体的主要图案中所出现的缺陷进行检查。所述主要图案包括其内周期性排列有单元图案的重复图案。所述方法包括步骤：

在除所述主要图案之外的区域内与形成所述主要图案同时形成用于检查的辅助图案，所述辅助图案包括其周期不同于主要图案周期的重复图案；

光线以预定入射角辐射到辅助图案上；以及

由观察装置接收由辅助图案所产生的衍射光，以便对辅助图案的缺陷进行检测，从而确定主要图案存在缺陷。

根据本发明的第二方面，在本发明的第一方面所述的图案缺陷检查方法中，辅助图案的周期小于主要图案的周期。

根据本发明的第三方面，在本发明的第二方面所述的图案缺陷检查方法中，主要图案的周期为80到2000μm，辅助图案的周期为1到50μm。

根据本发明的第四方面，在本发明的第一到第三方面中任一方面所述的图案缺陷检查方法中，通过在彼此垂直的两个方向上周期性排列单元图案来形成所述辅助图案。

根据本发明的第五方面，在本发明的第二方面所述的图案缺陷检查方法中，检查物体是用于制造显示装置基板的光掩模或者显示装置基板。

根据本发明的第六方面，一种用来制造包括主要图案的光掩模的光掩模制造方法，其中所述主要图案包括其内周期性排列有单元图案的重复图案。所述方法包括步骤：

图案形成步骤，用以与形成所述主要图案同时在所述主要图案外形成用于检查的辅助图案，所述辅助图案包括其周期不同于主要图案的周期的重复图案；以及

缺陷检查步骤，

其中所述缺陷检查步骤包括光线以预定入射角辐射到辅助图案上，以及由观察装置接收辅助图案所产生的衍射光以检测辅助图案的缺陷，从而确定主要图案存在缺陷。

根据本发明的第七方面，一种用于制造具有主要图案的光掩模的光掩模制造方法，其中所述主要图案包括其内周期性排列有单元图案的重复图案。所述方法包括步骤：

图案形成步骤，用以与在光掩模基底的表面上形成所述主要图案同时在所述主要图案外形成用于检查的辅助图案，其中在透明基板上形成薄膜和抗蚀膜，包括重复图案的辅助图案的周期不同于主要图案的周期；

缺陷检查步骤，所述缺陷检查步骤包括光线以预定入射角辐射到辅助图案上，以及由观察装置接收由辅助图案所产生的衍射光以检测辅助图案的缺陷；以及

用于除去辅助图案的辅助图案除去步骤。

根据本发明的第八方面，在本发明的第七方面所述的光掩模制造方法中：

图案形成步骤是通过与主要图案同时刻画辅助图案、以及对辅助图案的抗蚀图案进行显影来执行；以及

缺陷检查步骤是通过将光线辐射到辅助图案的抗蚀图案上、以及由观察装置接收辅助图案所产生的反射光的衍射光来执行。

根据本发明的第九方面，在本发明的第八方面所述的光掩模制造方法中，辅助图案除去步骤包括移除辅助图案的抗蚀图案的步骤。

根据本发明的第十方面，在本发明的第七方面所述的光掩模制造方法中，辅助图案除去步骤包括移除与辅助图案相对应部分的薄膜的步骤。

根据本发明的第十一方面，在本发明的第八方面所述的光掩模制造方法中，辅助图案除去步骤包括移除与辅助图案相对应部分的薄膜的步骤。

根据本发明的第十二方面，在本发明的第七方面所述的光掩模制造方法中：

图案形成步骤是通过与主要图案同时刻画辅助图案以及形成、显影和蚀刻辅助图案的薄膜图案来执行；以及

缺陷检查步骤是通过将光线辐射到辅助图案的薄膜图案上、以及由观察装置接收辅助图案所产生的反射光或者透射光的衍射光来执行。

根据本发明的第十三方面，在本发明的第十一方面所述的光掩模制造方法中，辅助图案除去步骤包括除去与辅助图案相对应部分的薄膜图案的步骤。

根据本发明的第十四方面，在本发明的第六方面所述的光掩模制造方法中，辅助图案的周期小于主要图案的周期。

根据本发明的第十五方面，在本发明的第七方面所述的光掩模制造方法中，辅助图案的周期小于主要图案的周期。

根据本发明的第十六方面，在本发明的第十三或十四方面所述的光掩模制造方法中，主要图案的周期为80到2000μm，辅助图案的周期为1到50μm。

根据本发明的第十七方面，在本发明的第六方面所述的光掩模制造方法中，通过在彼此垂直的方向上周期性排列单元图案来形成所述辅助图案。

根据本发明的第十八方面，在本发明的第七方面所述的光掩模制造方法中，通过在彼此垂直的方向上周期性排列单元图案来形成所述辅助图案。

根据本发明的第十九方面，一种显示装置基板制造方法包括使用由本发明的第六到第十五方面和第十七方面中任一方面所述的光掩模制造方法所制造的光掩模形成像素图案。

根据本发明的第一到第五方面中任一方面所述的发明，即使在主要图案中的重复图案的周期大到使诸如这种重复图案中的单元图案的位置或线宽变化的缺陷无法作为来自主要图案的衍射光的误差被识别出来时，通过接收所述辅助图案所产生的衍射光，其中所述辅助图案与主要图案同时刻画而形成且包括其周期不同于主要图案的周期的重复图案，在辅助图案的重复图案中所产生的上述缺陷作为衍射光误差被检测到。在此，“与主要图案同时刻画”表示在刻画扫描主要图案时也对辅助图案进行刻画，因此，状态是使刻画主要图案期间所产生的缺陷(例如，位置或者线宽改变)也出现在辅助图案中。因此，可以令人满意地确定主要图案的重复图案中存在缺陷。

进一步而言，由于不是必需检测诸如单元图案的位置或者线宽变化的缺陷，所以对于在主要图案中形成重复图案的所有单元图案，可以在短时间内确定存在缺陷，从而提高了生产率。

根据本发明的第七到十三、十五、十六、十八、十九方面中任一方面所述的发明，在执行检查与主要图案同时刻画而形成的辅助图案的缺陷的缺陷检查步骤之后，执行除去辅助图案的辅助图案除去步骤，从而制造光掩模。因此，可防止作为最终产品的光掩模形成有辅助图案。

根据本发明第十九方面所述的本发明，所述显示装置基板通过使用根据本发明第六到第十七方面的光掩模制造方法制造的光掩模形成像素图案而制造出来。因此，可以提高显示装置基板的质量。

附图说明

图1是显示用于执行根据本发明第一实施例的缺陷检查方法的缺陷检查设备的示意性侧视图；

图2是图1所示的缺陷检查设备的修改例的示意性侧视图；

图3A和图3B是分别用来解释图1和图2所示的光掩模中的主要图案或辅助图案的重复图案、以及解释来自辅助图案的重复图案的衍射光等的图式；

图4A到图4D各示出图1到图3B所示的光掩模中的主要图案或者辅助图案的重复图案中产生的缺陷，其中图4A和图4B是各示出基于坐标位置改变的缺陷的示意图，图4C和图4D是各示出基于尺寸改变的缺陷的示意图；

图5为显示图1和图2所示的缺陷检查方法中作为检查物体要检查的光掩模的平面图；

图6为显示光掩模的平面图，其中辅助图案的每个单元图案的形状都不同于图5所示的光掩模的每个单元图案的形状；

图7A和图7B为各示出形成有两个光掩模的主要图案的基板的平面图；以及

图8是显示在根据本发明第二实施例的缺陷检查方法中将要被检查的光掩模的侧截面图。

具体实施方式

在下文中，参照附图对用于实现本发明的最优实施方式加以描述。

[A]第一实施例(图1到图7B)

图1是显示用于执行根据本发明第一实施例的缺陷检查方法的缺陷检查设备的示意性侧视图。图2为显示图1所示的缺陷检查设备的修改例的示意性侧视图。图5为显示在图1和2所示的缺陷检查方法中作为检查物体将要被检查的光掩模的平面图。

如图5所示，在此实施例的缺陷检查方法中，作为检查物体将要被检查的光掩模50是用于制造基板的曝光掩模，其中所述基板用于诸如液晶显示器(特别是平板显示器：FPD)、等离子显示器、EL显示器、LED显示器或DMD显示器的显示装置。

光掩模50包括透明基板，例如合成石英玻璃基板和诸如在透明基板表面上形成的铬膜的薄膜(光屏蔽膜)，其中薄膜被部分移除以形成用作掩模图案的预定图案。薄膜可以是单层或堆叠层形式，并且除了光屏蔽膜之外还可以具有用作蚀刻阻止件(etching stopper)或类似部件的半透光膜或功能膜。掩模图案包括主要图案56和在主要图案56的外周边区域内形成的用于检查的辅助图案57。如图1至图3B所示，主要图案56和辅助图案57每一个都具有其中周期性布置有单元图案53的重复图案51。图案56和57的重复图案51的周期被设定成彼此不同。

例如，主要图案56的周期(即，主要图案56中的重复图案51的间距)设为80到2000μm。另一方面，例如，辅助图案57的周期(即，辅助图案57中的重复图案51的间距)设为1到50μm(在此实施例中为10μm)。当辅助图案的周期越小时检查越容易。然而，根据观察装置的分辨率限度以及由于诸如显影的过程对辅助图案的影响，辅助图案的周期优选为1μm或者更大。另一方面，如果周期太大，则衍射光的误差成分增大，因此，周期优选为50μm或者更小。周期更优选为2到40μm。当主要图案的周期为80到2000μm时，可显著获得根据本实施例的效果。进一步而言，当周期为100到1000μm时，效果更为显著。

如图5所示，辅助图案57中的重复图案51被设置成使单元图案53在光掩模50中沿彼此垂直的边L1和L2呈周期性排列。当用检查设备进行缺陷检查时，辅助图案57的宽度W优选设定为1到5mm，然而，当通过视觉观察进行缺陷检查时，辅助图案57的宽度W优选为约5到20mm。当光掩模50具有例如300mm或更大的边时，本发明的效果显著，并且光掩模50可以是具有超过1m的边L1或L2的大尺寸基板形状。

通常，这种类型光掩膜的制造方法首先在透明基板上形成薄膜(光屏蔽膜)，接着在薄膜上形成抗蚀膜。接下来，刻画设备内的激光器的光束被辐射到抗蚀膜上，以便使用光栅刻画技术在所述抗蚀膜上进行刻画，从而对预定图案进行曝光。然后，有选择地移除刻画部分和未刻画部分，从而形成抗蚀图案。其后，将抗蚀图案作为掩模对薄膜进行蚀刻，从而使薄膜形成重复图案(掩模图案)。最后，移除残余的抗蚀剂，从而制造出光掩模。自然，在多层膜的情况下，可以根据膜的材料提供额外过程。

在前述的制造方法中，存在的情况为当根据光栅刻画技术通过激光束扫描直接对抗蚀膜进行刻画时，线宽或者位置根据扫描精度、光束直径或扫描宽度而改变，使得基于刻画单元周期性地出现由于刻画失败所导致的误差。这是重复图案中出现缺陷的原因之一。除了这个原因之外，由于各种其它原因还可以产生每一个均具有规则性的图案缺陷。

图4A到图4D示出所述缺陷的实例。在图4A到图4D的每个附图中，缺陷区域都用标号54标示。图4A示出由于在光束刻画的接缝处发生位置偏移(位置改变)而使重复图案51中的单元图案53之间的间隔部分不同的事实所造成的缺陷。同样，图4B示出由于在光束刻画的接缝处发生位置偏移而使重复图案51中的单元图案53的位置相对于其它单元图案53偏移的事实所造成的缺陷。图4A到图4B中示出的这些缺陷每一个都被称作是基于坐标位置变化的缺陷。另一方面，图4C和图4D每一个都示出了由于刻画设备或类似设备的光束强度的变化使重复图案51中的单元图案53的线宽部分减小或者增大的事实所造成的缺陷。这种缺陷被称作基于尺寸变化的缺陷。

即使试图通过使用衍射光的宏观检查对图5所示的主要图案56中的基于坐标位置变化的上述缺陷(即，由单元图案53的位置变化造成的缺陷)或基于尺寸变化的上述缺陷(即，由单元图案53的线宽变化造成的缺陷)进行检测，但是由于主要图案56的周期大，例如，为100到1000μm，如上所述，因此难以使缺陷作为衍射光的误差被识别出，所以难以检查出该缺陷。由于此原因，辅助图案57的形成与主要图案56的形成同时进行，其中辅助图案57具有间距为d的重复图案51，从而能够相对容易地识别为衍射光误差的缺陷，例如，单元图案53的位置或者线宽的变化。

因为辅助图案57的形成与主要图案56的形成同时进行，所以在每个主要图案56和辅助图案57中，在相同的直线K上以及在相同的改变量内会出现由刻画设备或类似设备的精度波动所造成的单元图案53的位置或者线宽的改变。因此，通过使用衍射光的宏观检查对辅助图案57中的缺陷进行检测，在辅助图案57中出现缺陷的情况下，可以检查出在主要图案56中在相同的直线K上存在呈相等变化量的缺陷。

如图1所示，用于检查诸如在辅助图案57中产生的单元图案53的位置或者线宽的变化的缺陷检查设备10包括台11、光源设备12和作为观察装置的观察设备13。观察设备13具有接收光的光学系统14。

台11是具有其上适于支撑光掩模50的支撑面的平台。台11是在X和Y方向上可移动的X-Y台，从而使光掩模50相对于检查场16(图5)移动。检查场16是可通过一次检查检测到的视场并被设定成具有10到50mm的边的矩形形状(举例而言)。可供选择地，台11可以固定，而光源设备12或者观察装置13可以被设定成可移动。

光源设备12使用具有足够亮度(例如亮度为10000至600000Lx，优选为300000Lx或者更大)和高平行度(平行度在2°之内)的光源。可以满足这些条件的光源优选超高压汞灯、氙气灯或金属卤化物灯。光源设备12被设置在台11的下方。来自光源设备12的光线以预定的入射角θi从下方倾斜辐射到支撑在台11上的光掩模50的辅助图案57中的重复图案51上。

例如，观察设备13可以将具有物镜的CCD照相机用作成像装置，并且被设置在面对着垂直于台11的支撑面的位置处或者在以预定角度面对台11的支撑面的位置处。观察设备13通过接收光的光学系统14接收通过光掩模50透射的光线的衍射光，并用CCD照相机捕获衍射光作为图像信息。如图2所示，可以使用图案缺陷检查设备20，其中光源设备12相对于台11与观察设备13设置在相同侧。在这种情况下，来自光源设备12的光线以入射角θi辐射到光掩模50的辅助图案57上，观察设备13接收到由光掩模50的辅助图案57所反射的光线的衍射光。

在透射通过光掩模50或被光掩模50反射的光线的衍射光中，观察设备13接收到绝对值大于0的级数的衍射光。在此，辐射到光掩模50的辅助图案57中的重复图案51上的辐射光(入射光)与来自辅助图案57的重复图案51的衍射光之间建立下面的关系式(1)：

      d(sinθn±sinθi)＝nλ    ...(1)

其中，如图1到图3B所示，d表示重复图案51的间距，θi为入射角，θn为级数为n的第n级衍射光的衍射角，和λ为入射光的波长。

第0级衍射光(直射光)包括相对非常少数量的精细缺陷信息，并且绝对值更大的级数的衍射光包括相对较大量的精细缺陷信息。因此，为了获得精细缺陷信息，观察设备13必须接收绝对值大于零的级数的衍射光(第n级衍射光)。衍射级数n根据辅助图案57的重复图案51的间距d来确定。因此，为了使观察设备13对于辅助图案57的重复图案51中的预定间距d能够接收到预先确定的第n级衍射光，根据关系式(1)适当设定第n级衍射光的方向(第n级衍射角θn)、入射光波长λ和入射角θi。在图1到图3B中，第n级衍射角θn表示第-1级衍射的衍射角。

由于观察设备13使用照相机(例如，CCD照相机)作为成像装置，所以CCD照相机所捕捉的图像可以在显示屏上显示，进一步而言，所捕捉的图像可以作为图像数据由分析器(图中未示出)进行分析。该CCD照相机是适于捕捉二维图像的面阵相机(area camera)，并且所述CCD照相机的视场是上述的检查场16。观察设备13可以设有目镜。

将观察设备13所获得的图像数据送到未示出的分析器。该分析器将临界值提供给来自观察设备13的图像数据本身，从而辨别和检查光掩模的辅助图案57中的重复图案51的缺陷(例如，单元图案53的位置或线宽改变的缺陷)。

在下文中将说明图5中所示的光掩模50的制造方法。

光掩模50的制造方法以所制定的顺序执行掩模基底(mask blank)制造过程、抗蚀图案形成过程、掩模图案形成过程和缺陷检查过程。

掩模基底制造过程形成薄膜，例如，透明基板表面上的光屏蔽膜，接着在薄膜上涂覆抗蚀剂以形成抗蚀膜，从而制造具有分层结构的掩模基底。

例如，抗蚀图案形成过程使用刻画设备将激光束辐射到掩模基底的抗蚀膜上，以便利用光栅刻画技术对抗蚀膜进行刻画，从而对抗蚀膜上的预定图案进行曝光，接下来进行显影以形成抗蚀图案。抗蚀图案包括用于形成主要图案56和辅助图案57的图案，其中主要图案56和辅助图案57被同时刻画在抗蚀膜上并显影而形成。

掩模图案形成过程使用抗蚀图案作为掩模对上述薄膜进行蚀刻，从而在薄膜上同时刻画主要图案56和辅助图案57。在这种情况下，例如，主要图案56中的重复图案51的周期被设定为80到2000μm，而辅助图案57中的重复图案51的周期(间距d)设为1到50μm，举例而言。辅助图案57被设定成具有1到5mm(举例而言)的宽度W并形成于主要图案56的外周边区域内。

辅助图案57的重复图案51不限于其内在彼此垂直的方向上周期性排列有单元图案53的图案，而是可以为如图6所示的由条状单元图案58组成的图案。每个单元图案58被排列成使其纵向被定向为垂直于光掩模50的边L1或者L2。例如，由单元图案58组成的重复图案51的间距d也可以设定为1到50μm。

进一步而言，可以在单个基板上形成两个至四个光掩模50的主要图案56。图7A和图7B每一个均示出形成有两个光掩模50的主要图案56的基板。在这种情况下，可以分别在主要图案56的外周边区域内形成辅助图案57(图7A)，或者可以在环绕全部主要图案56的外周边区域内形成辅助图案57(图7B)。

在形成主要图案56和辅助图案57的薄膜图案(在下文中在本实施例中仅被称作主要图案56和辅助图案57)之后，缺陷检查过程利用图1或图2的缺陷检查设备10或20使光线以预定入射角θi辐射到辅助图案57的重复图案51上，并且使用观察设备13从辅助图案57的重复图案51接收衍射光，从而检测辅助图案57的重复图案51中的缺陷(例如，重复图案51的单元图案53的位置或者线宽改变的缺陷)。由于使用通过光栅刻画技术同时刻画的抗蚀图案的对应图案形成辅助图案57和主要图案56，所以如果前述缺陷出现在辅助图案57的重复图案51中，则呈相同改变量的相似缺陷也会在呈现辅助图案57的前述缺陷的相同直线K上出现在主要图案56的重复图案51中。因此，通过检测辅助图案57中的重复图案51的缺陷，可以很容易确定主要图案56中的重复图案51的缺陷(例如，重复图案51的单元图案53的位置或者线宽改变的缺陷)的存在。

上述缺陷检查过程作为光掩模50的制造方法的一部分来执行。使用光掩模50和曝光光线将光掩模50的掩模图案转印到转印目的地基板上所形成的抗蚀膜上，并且在转印目的地基板的表面上形成基于此转印图案的像素图案，从而制造出显示装置基板。例如，此像素图案为薄膜晶体管、相对基板或者液晶显示面板的彩色滤光片的重复图案。

根据这样构造的此实施例可以获得下面的效果(1)到(3)。

(1)在光掩模50中，存在的情况为主要图案56中的重复图案51的周期很大，使得诸如此重复图案51中的单元图案53的位置或者线宽改变的缺陷无法作为来自主要图案56的衍射光的误差被识别出来。在这种情况下，通过接收由辅助图案57所产生的衍射光，其中所述辅助图案与形成主要图案56同时形成且包括周期(间距d)不同于主要图案56的周期的重复图案51，在辅助图案57的重复图案51中所产生的缺陷(例如，单元图案53的位置或者线宽改变)作为衍射光的误差被检测到。

可以推断出在与形成主要图案56同时形成的辅助图案57中出现上述缺陷时，相似的缺陷在主要图案56中出现在包括出现辅助图案57的缺陷的位置的直线K上。因此，通过检测辅助图案57的重复图案51中的缺陷，可以令人满意地确定诸如主要图案56的重复图案51中的单元图案53的位置或者线宽改变的缺陷的存在。

(2)由于不必对形成光掩模50的主要图案56中的重复图案51的所有单元图案53进行检测缺陷(例如，单元图案53的位置或者线宽变化)，因此可以在短时间内确定缺陷的存在，从而提高生产率。

即，与使用显微镜或类似装置的设计数据、相邻单元图案53等相比，诸如光掩模50的主要图案56中的重复图案51的单元图案53位置或者线宽的变化的缺陷无法通过一般的微观检查检测出来。如果使用具有激光干涉仪的激光长度测量设备，则可以测量主要图案56的重复图案51中的所有单元图案53的位置或者线宽的改变。在这种情况下，假定使用光掩模50制造用于高清晰度TV的显示装置基板，则显示装置基板的像素数为1920(垂直)×1080(水平)＝2,073,600，并且光掩模50具有相同数量的单元图案53。假定每个单元图案所需要的测量时间大约为10秒，则对所有单元图案53进行测量需要约240天。特别地，在FPD制造光掩模50的情况下，存在的情况为在单个基板上形成两个到四个光掩模50的重复图案51，在这种情况下，单元图案53的缺陷检查甚至需要更长的时间。

诸如光掩模50的重复图案51中的单元图案53的位置或者线宽改变的缺陷的出现是由形成重复图案51的刻画设备的波动等所造成。由于刻画设备使用X-Y台控制刻画位置，所以极有可能在垂直或水平方向上持续出现缺陷。因此，通过在水平和垂直方向中各方向上仅检查掩模50的一行重复图案51就可以检测出缺陷。然而，即便是通过使用上述的激光长度测量设备执行这种双向检查，当在单个基板上形成一个光掩模50的重复图案51时还需要约8小时，并且当在单个基板上形成四个光掩模50的重复图案51时还需要大约32个小时，因此生产率仍然很低。

与上述检查相对比，如果与在此实施例中一样，使用衍射光通过宏观检查辅助图案57的缺陷对主要图案56的缺陷进行检查，例如，假定检查场16为10平方毫米，则一个检查的时间大约为10秒钟，光掩模50的边L1为1400mm，而垂直于边L1的另一边L2为850mm，即使在水平和垂直方向上从光掩模50的端部至端部进行双向检查时，也可以在大约38分钟之内完成该检查，因此生产率很高。进一步而言，例如，当光掩模50的辅助图案57中的重复图案51的周期(间距d)为12μm时，在重复图案51中的单元图案53的位置或者线宽的变化量为100nm甚至为10nm时自然也可以清楚地检查出缺陷。

(3)由于使用由上述光掩模制造方法所制造的光掩模50形成像素图案以制造显示装置基板(例如，液晶显示面板)，所以可以提供具有无缺陷的像素图案的显示装置基板。

[B]第二实施例(图8)

图8是显示本发明第二实施例的缺陷检查方法中要检查的光掩模的侧截面图。第二实施例不同于上述的第一实施例之处在于，缺陷检查过程是在抗蚀图案形成过程之后执行，其后，以指定顺序执行为辅助图案57除去抗蚀图案的过程、以及形成掩模图案(即，主要图案56的薄膜图案)的过程。

即，在抗蚀图案形成过程中，用于形成主要图案56和辅助图案57的抗蚀图案61和62根据光栅刻画技术使用刻画设备分别被刻画在形成于透明基板59的表面上的薄膜60上的抗蚀膜上并接着进行显影而形成。

在缺陷检查过程中，在显影后，使用图1或图2的缺陷检查设备10或20使光线以预定入射角θi辐射到用于辅助图案57的抗蚀图案62上，通过使用观察设备13从抗蚀图案62接收衍射光检测抗蚀图案62的缺陷，从而确定用于主要图案56的抗蚀图案61中相似缺陷的存在。这些缺陷为诸如形成用于主要图案56的抗蚀图案61以及用于辅助图案57的抗蚀图案62的重复图案中的单元图案的位置或者线宽的改变的缺陷。

除去用于辅助图案57的抗蚀图案62的过程为在执行检测抗蚀图案62的缺陷的缺陷检查过程后除去抗蚀图案62的过程。具体地，通过仅在抗蚀图案62上涂覆抗蚀剂除去抗蚀图案62，从而在后续的掩模图案形成过程中造成在与用于辅助图案57的抗蚀图案62相对应的部分处残存薄膜60。可供选择地，仅对用于辅助图案57的抗蚀图案62进行曝光和显影，以便移除抗蚀图案62以除去所述抗蚀图案，从而在后续的掩模图案形成过程中通过蚀刻移除与抗蚀图案62对应的部分处的薄膜60。

掩模图案形成过程为通过使用抗蚀图案作为掩模进行蚀刻使薄膜60形成为作为掩模图案(薄膜图案)的主要图案56的过程，在所述抗蚀图案中除去用于辅助图案57的抗蚀图案62而只留下用于主要图案56的抗蚀图案61。因此，薄膜60不会形成有辅助图案57。

因此，根据该第二实施例，除了第一实施例的上述效果(1)至(3)以外还获得下面的效果(4)。

(4)在透明基板59的表面上形成的薄膜60上的抗蚀膜形成有用于主要图案56的抗蚀图案61以及用于辅助图案57的抗蚀图案62，在执行缺陷检查过程之后执行除去用于辅助图案57的抗蚀图案62的过程，其后，执行掩模图案形成过程，其中薄膜60利用作为掩模的抗蚀图案61形成有作为掩模图案的主要图案56。因此，可防止作为最终产品的光掩模50形成有辅助图案57，因此光掩模50与正常的光掩模在外观上是相同的。

[C]第三实施例

根据第三实施例的图案缺陷检查方法的辅助图案除去过程不同于上述的第二实施例。

即，在该第三实施例中，在使用用于辅助图案57的抗蚀图案62进行缺陷检查之后进行蚀刻，以形成主要图案56(即，第一实施例中的主要图案56)的薄膜图案以及辅助图案57(即，第一实施例中的辅助图案57)的薄膜图案，并接着剥去抗蚀剂，从而制造临时的光掩模。

其后，在临时光掩模的整个表面上再次涂覆抗蚀剂，接着仅有与辅助图案57相对应的抗蚀剂部分被曝光。该曝光可以是由刻画设备进行的扫描曝光，或者为仅在这样的一部分处的表面曝光。在曝光后再次进行显影，并接着再次进行蚀刻，从而移除辅助图案57以便除去所述辅助图案。其后，剥去抗蚀剂，从而制造出光掩模。

因此，同样在此第三实施例中，光掩模作为最终产品不会形成有辅助图案57，因此获得了与上述第二实施例中相同的效果。

[D]第四实施例

根据第四实施例的图案缺陷检查方法通过以与上述第一实施例相同的方式使薄膜60形成为主要图案56和辅助图案57的薄膜图案制造光掩模，使用光掩模中的辅助图案57的薄膜图案以与第一实施例相同的方式进行缺陷检查。然后，在光掩模的整个表面上再次涂覆抗蚀剂，以与第三实施例中相同的方式移除辅助图案57以使其消失。

因此，在所述第四实施例中，重复图案51的缺陷可以以与上述第一实施例相同的方式检查出来，进一步而言，以与第三实施例中相同的方式可以获得作为最终产品的光掩模，其中缺陷检查中所使用的辅助图案57并不存在。

虽然根据所述实施例对本发明进行了描述，但是本发明不限于此。

例如，在上述的实施例中，检测物体是用于制造显示装置基板的光掩模50，光掩模50的重复图案51中出现的缺陷被检查出来。然而，检测物体可以是显示装置基板，在这种情况下，检查出形成显示装置基板中的显示面的像素图案(具体地，液晶显示面板的薄膜晶体管、相对基板、彩色滤光片或类似部件的重复图案)。

Claims (19)

1.一种用于对检查物体的主要图案中出现的缺陷进行检查的图案缺陷检查方法，所述主要图案包括其中周期性排列有单元图案的重复图案，所述方法包括步骤：

在除所述主要图案之外的区域内与形成所述主要图案同时形成用于检查的辅助图案，所述辅助图案包括其周期不同于所述主要图案的周期的重复图案；

将光线以预定的入射角辐射到所述辅助图案上；以及

由观察装置接收由所述辅助图案所产生的衍射光以检测所述辅助图案的缺陷，从而确定所述主要图案的缺陷的存在。

2.根据权利要求1所述的图案缺陷检查方法，其中所述辅助图案的周期小于所述主要图案的周期。

3.根据权利要求2所述的图案缺陷检查方法，其中所述主要图案的周期为80至2000μm，而所述辅助图案的周期为1至50μm。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的图案缺陷检查方法，其中通过在彼此垂直的两个方向上周期性排列单元图案来形成所述辅助图案。

5.根据权利要求2所述的图案缺陷检查方法，其中所述检查物体是用于制造显示装置基板的光掩模或者显示装置基板。

6.一种光掩模制造方法，所述光掩模包括主要图案，所述主要图案包括其中周期性排列有单元图案的重复图案，所述方法包括步骤：

图案形成步骤，用于与形成所述主要图案同时在所述主要图案外形成用于检查的辅助图案，所述辅助图案包括其周期不同于所述主要图案的周期的重复图案；以及

缺陷检查步骤，

其中所述缺陷检查步骤包括将光线以预定的入射角辐射到所述辅助图案上，以及由观察装置接收由所述辅助图案产生的衍射光以检测所述辅助图案的缺陷，从而确定所述主要图案的缺陷的存在。

7.一种光掩模制造方法，所述光掩模具有主要图案，所述主要图案包括其中周期性排列有单元图案的重复图案，所述方法包括步骤：

图案形成步骤，用于与在光掩模基底的表面上形成所述主要图案同时在所述主要图案外形成用于检查的辅助图案，其中薄膜和抗蚀膜在透明基板上形成，所述辅助图案包括其周期不同于所述主要图案的周期的重复图案；

缺陷检查步骤，所述缺陷检查步骤包括将光线以预定的入射角辐射到所述辅助图案上，以及由观察装置接收由所述辅助图案产生的衍射光以检测所述辅助图案的缺陷；以及

用于除去所述辅助图案的辅助图案除去步骤。

8.根据权利要求7所述的光掩模制造方法，其中：

所述图案形成步骤是通过与所述主要图案同时刻画所述辅助图案、和使所述辅助图案的抗蚀图案显影来执行；以及

所述缺陷检查步骤是通过将光线辐射到所述辅助图案的所述抗蚀图案上、以及由所述观察装置接收由所述辅助图案产生的反射光的衍射光来执行。

9.根据权利要求8所述的光掩模制造方法，其中所述辅助图案除去步骤包括移除所述辅助图案的所述抗蚀图案的步骤。

10.根据权利要求7所述的光掩模制造方法，其中所述辅助图案除去步骤包括在与所述辅助图案对应的部分处移除所述薄膜的步骤。

11.根据权利要求8所述的光掩模制造方法，其中所述辅助图案除去步骤包括在与所述辅助图案对应的部分处移除所述薄膜的步骤。

12.根据权利要求7所述的光掩模制造方法，其中：

所述图案形成步骤是通过与所述主要图案同时刻画所述辅助图案和形成、显影以及蚀刻所述辅助图案的薄膜图案来执行；以及

所述缺陷检查步骤是通过将光线辐射到所述辅助图案的所述薄膜图案上、以及由所述观察装置接收由所述辅助图案产生的反射光或透射光的衍射光。

13.根据权利要求11所述的光掩模制造方法，其中所述辅助图案除去步骤包括在与所述辅助图案对应的部分处移除所述薄膜的图案的步骤。

14.根据权利要求6所述的光掩模制造方法，其中所述辅助图案的周期小于所述主要图案的周期。

15.根据权利要求7所述的光掩模制造方法，其中所述辅助图案的周期小于所述主要图案的周期。

16.根据权利要求13或14所述的光掩模制造方法，其中所述主要图案的周期为80至2000μm，而所述辅助图案的周期为1至50μm。

17.根据权利要求6所述的光掩模制造方法，其中通过在彼此垂直的方向上周期性排列单元图案来形成所述辅助图案。

18.根据权利要求7所述的光掩模制造方法，其中通过在彼此垂直的方向上周期性排列单元图案来形成所述辅助图案。

19.一种显示装置基板制造方法，所述显示装置基板制造方法包括使用根据权利要求6到15以及17中任一项所述的光掩模制造方法所制造的光掩模形成像素图案，从而制造显示装置基板。

Images