CN1534365A - 灰色调掩模的缺陷检查方法和灰色调掩模的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种灰色调掩模的缺陷检查方法，该灰色调掩模在薄膜晶体管基板的制造工序中使用，并具有遮光部(11a、11b)、透光部(12)和灰色调部(13)，其特征在于，上述方法包括把具有超过规定容许范围的缺陷水平的黑缺陷和/或白缺陷的掩模作为不良而抽出的灰色调部的缺陷检查工序；关于上述规定容许范围，白缺陷的比黑缺陷的大(使白缺陷的阈值较大(不严格)，使黑缺陷的阈值较小(严格))。从而可在不降低灰色调掩模制造的成品率的前提下防止在TFT基板中发生缺陷。

Description

灰色调掩模的缺陷检查方法和灰色调掩模的制造方法
技术领域
本发明涉及一种用于制造液晶显示装置用薄膜晶体管基板等的灰色调掩模的灰色调部的缺陷检查方法。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示装置(以下称为TFT-LCD)，与CRT相比，具有容易做成薄型且耗电低的优点，因而目前正快速地商品化。TFT-LCD具有以下概略结构：把具有在呈矩阵状排列的各像素中排列有TFT的结构的TFT基板，和与各像素对应、排列有红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的像素图形的滤色片在液晶相的介入下重合。对于TFT-LCD，制造工序数多，仅TFT基板就使用5～6枚光掩模制造。
在这种状况下，提出了一种使用4枚光掩模进行TFT基板制造的方法(例如非专利文献1，专利文献1)。
该方法通过使用具有遮光部、透光部和灰色调部的光掩模(以下称为灰色调掩模)，减少要使用的掩模枚数。图3表示使用灰色调掩模的TFT基板的制造工序的一例。
在玻璃基板1上形成栅电极用金属膜，通过使用光掩模的光刻处理形成栅电极2。之后，形成栅绝缘膜3、第1半导体膜4(a-Si：非晶硅)、第2半导体膜5(掺入N+的a-Si)、源极漏极用金属膜6、以及光致抗蚀膜7(图3(1))。然后，通过使用灰色调掩模8，对正成像型光致抗蚀膜进行曝光、显像，从而形成覆盖TFT沟道部和源极漏极形成区域以及数据线形成区域、且沟道部形成区域比源极漏极形成区域薄的第1抗蚀膜图形7a(图3(2))。然后，以第1抗蚀膜图形7a为掩模，对源极漏极金属膜6和第1、第2半导体膜5、4进行蚀刻(图3(3))。然后，使用氧灰化除去沟道部形成区域的薄抗蚀膜，形成第2抗蚀膜图形7b(图4(1))。然后，以第2抗蚀膜图形7b为掩模，对源极漏极用金属膜6进行蚀刻，形成源极/漏极6a、6b，然后对第2半导体膜4进行蚀刻(图4(2))，最后剥离残存的第2抗蚀膜图形7b(图4(3))。
作为此处使用的灰色调掩模8，如图5所示，具有：与源极/漏极对应的遮光部11a、11b，透光部12，以及与沟道部对应的灰色调部13。灰色调部13是形成了使用灰色调掩模的大型LCD用曝光机的极限分辨率以下的遮光图形13a的区域。遮光部11a、11b和遮光图形13a通常全都由采用Cr和铬化合物等的相同材料制成的厚度相同的膜形成。使用灰色调掩模的大型LCD用曝光机的极限分辨率，对于步进方式的曝光机为约3μm，对于镜面投影方式的曝光机为约4μm。因此，例如，在图5把灰色调部的透光部13b的间隔宽度设定为不到3μm，把曝光机的极限分辨率以下的遮光图形13a的线宽度设定为不到3μm。
另外，对于上述灰色调掩模的灰色调部，细微图形的加工是不容易的，且在制造工序中产生的碎屑等有很大影响，出于此类原因，产生了由遮光图形13a的细、粗等CD误差和剩余图形及欠缺图形组成的图形缺陷等(以下，把图形的粗和剩余图形缺陷等称为黑缺陷，把图形的细和欠缺缺陷等称为白缺陷)。
因此，针对超过容许范围的上述缺陷，施加图形校正，然而由于灰色调部的图形是细微的，因而复原成与正常图形相同是非常困难的。为了解决该问题，在专利文献2中记载了一种校正方法，该校正方法不复原为与正常图形相同的形状，而形成可得到与正常图形同等的灰色调效果的校正图形，从而进行灰色调部的校正。
[专利文献1]特开2000-111958
[专利文献2]特开2002-107913
[非专利文献1]月刊FPD Intelligence，p.31-35，1999年5月
即使使用上述专利文献2那样的校正方法，也存在着以下的问题，即，把校正精度提高到使校正图形与正常图形具有同等效果的水平是非常困难的，而且灰色调掩模的成品率降低。另一方面，作为在TFT基板发生的缺陷之一，例如有源极和漏极的短路。因此，对于为形成在上述源极和漏极之间介入的沟道部而使用的灰色调掩模，与沟道部对应的灰色调部的加工精度成为非常重要的要素。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的，本发明的目的是提供一种可保证不降低灰色调掩模制造的成品率、且能防止TFT基板发生缺陷的灰色调掩模的灰色调掩模的缺陷检查方法。
本发明具有以下构成。
(构成1)一种灰色调掩模的缺陷检查方法，该灰色调掩模在薄膜晶体管基板的制造工序中使用，并具有遮光部、透光部和灰色调部，其特征在于，
上述方法包括把具有超过规定容许范围的缺陷水平的黑缺陷和/或白缺陷的掩模作为不良而抽出的灰色调部的缺陷检查工序；
关于上述规定容许范围，白缺陷的比黑缺陷的大(使白缺陷的阈值较大(不严格)，使黑缺陷的阈值较小(严格))。
(构成2)根据构成1的灰色调掩模的缺陷检查方法，其特征在于，上述灰色调部是形成有在使用灰色调掩模的曝光机的极限分辨率以下的遮光图形的区域。
(构成3)根据构成1或2的灰色调掩模的缺陷检查方法，其特征在于，上述灰色调部是与薄膜晶体管基板的沟道部对应的图形。
(构成4)根据构成1的灰色调掩模的缺陷检查方法，其特征在于，上述灰色调掩模是对灰色调部施加了缺陷校正后的灰色调掩模。
(构成5)根据构成4的灰色调掩模的缺陷检查方法，其特征在于，上述缺陷校正部分是，其中的白缺陷图形被校正成具有在上述规定容许范围内的缺陷水平的部分。
(构成6)一种灰色调掩模的制造方法，其特征在于，包括由构成1～4中任意一种的灰色调掩模的缺陷检查方法所构成的工序。
附图说明
图1是用于对实施例2的灰色调掩模校正进行说明的图，图1(1)是用于对白缺陷发生的灰色调部进行说明的示意图，图1(2)是用于对按照正常的白缺陷侧缺陷阈值形成了成为白缺陷图形的校正图形的状态进行说明的示意图。
图2是用于针对图1(1)所示的白缺陷发生的灰色调部，对在比较例1形成的校正图形进行说明的示意图。
图3是用于对使用灰色调掩模的TFT基板的制造工序(前半)的一例进行说明的图。
图4是用于对使用灰色调掩模的TFT基板的制造工序(后半)的一例进行说明的图。
图5是用于对灰色调掩模进行说明的示意图。
图中：11a，11b…遮光部；12…透光部；13…灰色调部；13a…遮光图形；13b…透光部
具体实施方式
本发明把灰色调部的缺陷检查的缺陷阈值设定成使白缺陷侧比黑缺陷侧大。这样，可保证不降低灰色调掩模制造的成品率、且能防止TFT基板发生缺陷的灰色调掩模。具体地说，当形成在上述源极和漏极之间介入的沟道部时，如果与沟道部对应的灰色调掩模的灰色调部存在黑缺陷，则在使用灰色调掩模的曝光时，与灰色调部的黑缺陷部分对应的抗蚀膜比所期望的膜厚要厚，在对该抗蚀膜作了灰化时，抗蚀膜没有被完全除去而有残留。结果，在沟道部，源极漏极金属膜作为剩余缺陷而残留，可能形成源极和漏极的短路。另一方面，即使灰色调部发生白缺陷，也没有多大问题。因此，在灰色调掩模的灰色调部，通过使白缺陷的阈值较大(不严格)，使黑缺陷的阈值较小(严格)，可防止TFT的缺陷发生。
并且，在进行缺陷校正的情况下也是使白缺陷的阈值较大，结果，可把校正图形看作白缺陷图形侧的校正图形，因而校正比较容易。也就是说，即使按照正常的白缺陷侧缺陷阈值校正为形成缺陷图形那样的校正图形，也使白缺陷的阈值较大，因而不被识别为白缺陷图形，因此，校正所要求的容许范围扩大，因而校正比较容易。
本发明的技术方案是：在遵照一旦在灰色调部发生黑缺陷就有可能造成重大问题，而即使灰色调部发生白缺陷也没有多大问题的原则的制造工序中所使用的灰色调掩模的检查方法中，把灰色调部的缺陷检查的缺陷阈值设定成，在黑缺陷侧采用正常缺陷阈值，在白缺陷侧，采用比正常的缺陷阈值低的缺陷阈值。
[实施例]
(实施例1)：灰色调部的检查
使用灰色调掩模将图形转印到抗蚀膜上，使用模拟法求出显像后的抗蚀膜的膜厚(在把与遮光部对应的抗蚀膜设定为100时的与灰色调部对应的抗蚀膜)。与灰色调部对应的抗蚀膜理想地为40～50。在以往的灰色调部的缺陷检查工序中，作为把具有超过规定容许范围的缺陷水平的黑缺陷和/或白缺陷的掩模作为不良而抽出时的上述规定容许范围，把缺陷阈值设定成使黑缺陷侧为50、白缺陷侧为40进行缺陷检查。
然后，把缺陷阈值设定成使黑缺陷侧为50、白缺陷侧为30进行缺陷检查。结果，可按照高成品率制造灰色调掩模，并且TFT基板也不会发生缺陷。
(实施例2)：灰色调掩模的校正
如图1(1)所示，在图形的一部分欠缺且白缺陷发生的灰色调部，如图1(2)所示，按照正常的白缺陷侧缺陷阈值使用激光CVD施加成为白缺陷图形这样的校正图形(在本发明中，称为白缺陷图形侧的校正图形)。针对这样校正的灰色调掩模的灰色调部，按照与上述同样的缺陷阈值进行同样的缺陷检查，结果，缺陷水平包括在容许范围内。
(比较例1)
在与实施例2同样的、图形的一部分欠缺且缺陷发生的灰色调部，与实施例2同样，尝试使用激光CVD形成与正常图形相同线宽的校正图形。然而，如图2所示，线宽增加。针对这样校正的灰色调掩模的灰色调部，按照与上述同样的缺陷阈值进行同样检查，结果，缺陷水平包括在容许范围内。
而且，灰色调掩模的检查和校正不限于上述方法。
并且，针对灰色调部，不限于形成有细微图形的灰色调部，可以是使用半透过膜的灰色调部。
而且，本发明的灰色调掩模不限于在现有技术所示的工序中使用，可以在其他TFT基板制造工序中使用。
根据本发明，可获得一种可保证不降低灰色调掩模制造的成品率、且能防止TFT基板发生缺陷的灰色调掩模的灰色调掩模的缺陷检查方法。

Claims (6)

1.一种灰色调掩模的缺陷检查方法，该灰色调掩模在薄膜晶体管基板的制造工序中使用，并具有遮光部、透光部和灰色调部，其特征在于，
上述方法包括把具有超过规定容许范围的缺陷水平的黑缺陷和/或白缺陷的掩模作为不良而抽出的灰色调部的缺陷检查工序；
关于上述规定容许范围，白缺陷的比黑缺陷的大。
2.根据权利要求1所述的灰色调掩模的缺陷检查方法，其特征在于，上述灰色调部是形成有在使用灰色调掩模的曝光机的极限分辨率以下的遮光图形的区域。
3.根据权利要求1或2所述的灰色调掩模的缺陷检查方法，其特征在于，上述灰色调部是与薄膜晶体管基板的沟道部对应的图形。
4.根据权利要求1所述的灰色调掩模的缺陷检查方法，其特征在于，上述灰色调掩模是对灰色调部施加了缺陷校正后的灰色调掩模。
5.根据权利要求4所述的灰色调掩模的缺陷检查方法，其特征在于，上述缺陷校正部分是，其中的白缺陷图形被校正成具有在上述规定容许范围内的缺陷水平的部分。
6.一种灰色调掩模的制造方法，其特征在于，包括由权利要求1～4中任意一项所述的灰色调掩模的缺陷检查方法所构成的工序。
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