KR101364366B1 - 포토마스크의 검사 장치, 포토마스크의 검사 방법, 액정장치 제조용 포토마스크의 제조 방법 및 패턴 전사 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 포토마스크의 검사 장치에서는, 포토마스크(3)를 유지하고, 광원(1)으로부터의 소정 파장의 광속을 조명 광학계(2)를 통해서 포토마스크(3)에 조사하고, 대물 렌즈계(4)를 통해서, 촬상 소자(5)에 의해 포토마스크(3)의 상을 촬상한다. 광원(1)으로부터 발하여진 광속은, 적어도, g선, h선, 또는, i선 중 어느 하나를 포함하거나, 혹은, 이들 중 임의의 2 이상을 혼합한 광속을 포함하고, 파장 선택 필터(6)를 통해서, 포토마스크(3)에 조사된다.

포토마스크, 조명 광학계, 광원 렌즈계, 촬상 소자, 파장 선택 필터, 개구 조리개 기구

Description

포토마스크의 검사 장치, 포토마스크의 검사 방법, 액정 장치 제조용 포토마스크의 제조 방법 및 패턴 전사 방법{APPARATUS AND METHOD FOR INSPECTING PHOTOMASK, METHOD FOR MANUFACTURING PHOTOMASK FOR LIQUID CRYSTAL DEVICE FABRICATION AND METHOD FOR TRANSFERRING PATTERN}

본 발명은, 노광용의 포토마스크의 성능을 검사하기 위한 포토마스크의 검사 장치 및 포토마스크의 검사 방법에 관한 것으로, 특히, 플랫 패널 디스플레이(이하, FPD라고 함) 장치 제조용의 대형의 포토마스크의 검사 장치 및 검사 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 액정 장치 제조용 포토마스크의 제조 방법 및 패턴 전사 방법에 관한 것이다.

종래, 포토마스크의 성능의 검사에 대하여, 특허 문헌 1(일본 특개평 5-249656 호 공보)에는, 피검체로 되는 포토마스크의 투과 조명광의 강도 분포를 촬상 소자(이하, CCD라고 함)에 의해 검출하여, 결함을 검사하는 장치가 기재되어 있다. 이 검사 장치에서는, 0.3㎛ 피치 정도의 미세한 패턴이 형성된 포토마스크에 검사광을 집광하여 조사하고, 이 포토마스크를 투과한 검사광을 확대 조사하여, 분해능 7㎛ 정도의 CCD로 촬상하도록 하고 있다.

즉, 이 검사 장치에서는, 포토마스크를 수평으로 하여 스테이지 상에 재치하고, 이 포토마스크에, 광원으로부터의 검사광을, 조명 광학계를 통하여 조사한다. 스테이지는, 포토마스크의 면내 방향으로 이동 조작 가능하게 되어 있다. 그리고, 이 검사 장치에서는, 포토마스크를 거친 검사광을 촬상 소자 상에 확대 조사하여 결상시켜서, 포토마스크의 상을 얻도록 하고 있다.

특허 문헌 2(일본 특개평 4-328548호 공보)에는, 노광 장치에 의해 웨이퍼에 실제로 전사되는 포토마스크의 결함이나 이물을 검출 가능하게 하는 검사 장치가 기재되어 있다. 이 검사 장치에서는, 종래의 검사 장치에서 검출 가능하였던 결함이나 이물 외에, 위상 시프트 마스크나 레티클의 투과부의 시프터의 결함이나, 노광 파장 의존성의 마스크 기판부의 결함 등에 대해서도 검사 가능하게 되어 있다.

특허 문헌 1에는, 포토마스크 면내의 소정의 부위에 대하여 촬상을 행하는 방법에 대해서는 언급되어 있지 않다. 그러나, 스테이지가 포토마스크의 면내 방향으로 이동 조작 가능하며, 또한, 포토마스크는 1변이 5인치 내지 6인치 정도인 각형 기판이기 때문에, 특허 문헌 1에 기재된 검사 장치에서는, 포토마스크의 전체면에 걸친 검사를 문제없이 행할 수 있는 것이라고 생각된다.

또한, 특허 문헌 1에는, 미세한 요철 패턴을 갖는 위상 시프트 마스크의 결함이나 포토마스크를 이용한 노광 프로세스에서의 레지스트 두께에 의한 초점 어긋남의 영향을 평가하기 위해, 촬상 소자를 검사광의 초점 위치로부터 어긋나게 하여 촬상된 상과, 설계상의 마스크 패턴에 의한 화상 신호나 촬상 소자를 초점 위치로 하여 촬상한 화상 신호를 비교하는 것이 기재되어 있다.

즉, 실제의 IC의 제조 공정에서는, 박막의 적층이 몇 번이고 반복하여 행하여지기 때문에, 포토마스크를 이용한 노광 프로세스에서는 레지스트 두께 분만큼 초점이 어긋나서 축소 조사되는 경우가 있다. 특히, 초점 심도를 깊게 취할 수 있는 위상 시프트 마스크를 이용하는 경우에는, 초점 어긋남의 영향을 평가하는 것이 중요하다고 생각된다.

그 때문에, 특허 문헌 1에 기재된 검사 장치에서는, 위상 시프트 마스크를 사용하는 경우 등의 피전사면의 단차 등에 기인하는 초점 어긋남의 영향을 평가하기 위해, 촬상 소자를 검사광의 광축 방향으로 변위 가능하게 하는 촬상 위치 변위 수단을 설치하고, 포토마스크를 이용한 노광 프로세스에서의 피전사면에 상당하는 촬상 소자를 광축 방향으로 초점 위치로부터 어긋나게 하여, 그 영향을 검사하도록 하고 있다.

그러나, 일반적으로, 포토마스크의 제조 시에는, 피전사면에 전사되는 패턴이 설계대로 되도록, 포토마스크에 어떠한 패턴을 형성할지가 중요하다. 또한, 제조된 포토마스크에 대해서, 패턴이 설계대로 전사될지를 적확하게 검사, 판정할 수 있어야 한다. 그리고, 이와 같은 검사, 판정 시에는, 종래의 검사 장치를 이용하여, 단지, 설계된 패턴 데이터와 포토마스크에 형성된 패턴과의 비교를 행하는 것만으로는, 충분한 검사를 할 수 없는 것이, 본건 발명자들에 의해 인식되었다.

또한, 소위 액정 표시 패널 등, FPD라고 불리는 표시 디바이스의 제조에 사용되는 포토마스크에서는, 한 변이 1m을 초과하고, 또한, 한 변이 2m를 초과하는 대형의 것이 존재한다. 표시 디바이스의 제조에는, 예를 들면, 주평면이 1220mm× 1400mm, 두께 13mm라고 하는 사이즈의 포토마스크가 사용되고 있다.

이와 같은 대형의 포토마스크의 결함 검사나 성능 평가를 행하는 검사에서는, 다음과 같은 과제가 존재한다.

즉, 이와 같은 대형의 포토마스크를 이용하는 분야에서의 노광 장치에서는, 해상도보다도 노광광량이 우선되기 때문에, 광원으로서, 단색 광원이 아니라, i선 내지 g선을 포함하는 비교적 넓은 파장 영역을 가진 발광관이 이용된다. 따라서, 검사광의 광원으로서 단색광이나, 일정한 파장 영역의 광만을 사용하는 종래의 검사 장치에서는, 노광 장치에서 얻어지는 노광 패턴을 정확하게 재현할 수 없어, 대형의 포토마스크의 성능 평가 및 결함 검사를 양호하게 행할 수 없다.

또한, 일반적으로, 액정 표시 제조용의 대형 포토마스크의 노광 장치에서는, 포토마스크에 형성된 패턴의 치수에 기초하는 알맞은 해상도를 갖는 광학계가 탑재되어 있다. 따라서, 만약, 포토마스크 상에 노광 장치의 광학계의 해상 한계 이하의 패턴 형상 이상이 포함되어 있었다고 하여도, 실제의 노광 장치에 의해 해상되지 않는 것이면, 그것을 결함으로 판별할 필요는 없다. 종래의 검사 장치에서는, 이와 같은, 결함으로 판별할 필요가 없는 패턴 형상 이상마저도, 결함으로 판별하게 될 우려가 있었다.

따라서, 본건 발명자들은, 검사 정밀도를 향상시켜, 실제로 포토마스크의 사용시에 얻어지는 패턴상에 근사한 상, 또는, 데이터를 얻기 위해서는, 포토마스크 의 검사에 이용하는 검사 장치의 광원으로서, 노광 장치의 광원과 마찬가지의 발광 파장 대역을 갖는 것을 사용해야 한다고 하는 지견을 얻었다.

또한, 이와 같은 검사 장치의 광원에도 개체차가 있기 때문에, 광원의 개체차에 기인하는 포토마스크의 분광 투과율의 보정을 행함으로써, 노광 장치의 광원의 특성에 따른 보정의 효과를 보다 높게 할 수 있다고 하는 지견을 얻었다. 또한, 복수의 검사 장치에 의해 검사하는 경우에도, 노광 장치의 개체차를 상쇄하는 표준화를 행함으로써, 검사 정밀도의 신뢰성을 높일 수 있다고 하는 지견을 얻었다.

또한, 검사 장치에서, 마스크 패턴의 투과광을 촬상 수단에 의해 촬상하는 경우에는, 촬상 수단에 의해 얻어지는 촬상 화상에도 보정이 필요하다고 생각된다. 촬상 수단으로서 이용되는 CCD나 CMOS 등의 촬상 소자의 분광 감도 특성은, 광원의 발광 파장 대역 중에서 일정하지 않은 것에 부가하여, 소자마다의 개체차도 있기 때문이다.

또한, 노광 장치의 광원의 분광 특성에는, 노광 장치에 따라 개체차가 있다. 따라서, i선 내지 g선에 걸친 파장 대역의 광원으로 되어 있어도, 실제로는, i선이 지배적인 강도를 가지고 있거나, g선 강도가 다른 파장보다 약하거나 하는 경우가 있다. 또한, 노광 장치에서는, 광원이 경시 변화를 발생하기 때문에, 장기간의 사용 기간을 거치면, 분광 특성이 변화하게 된다. 파장 영역이 서로 다르면, 일정한 패턴의 해상도도 변화되고, 또한, 노광에 의해 화학 변화하는 피전사체 상의 레지스트에 끼치는 영향도 서로 다르다. 이 점은, 후술하는 반투광부를 갖는 그레이톤 마스크(다계조를 갖는 멀티톤 마스크)에서는, 특히 현저한 영향을 주는 요소로 된다.

또한, 포토마스크를 이용하여 노광 장치에 의해 피전사체에 패턴 전사를 행하여, 피전사체에 형성된 레지스트층에 레지스트 패턴(노광 단계에서는, 정확하게는, 레지스트 패턴의 잠상)을 형성할 시에는, 사용하는 레지스트의 분광 감도 특성이, 현상 후에 얻어지는 레지스트 패턴의 형상에 영향을 준다. 따라서, 레지스트의 분광 감도 특성을 미리 파악해 두고, 포토마스크의 검사 장치에서 얻어지는 결과의 데이터에 가미할 수 있으면, 포토마스크 유저에게 있어서, 보다 유익한 검사 결과가 얻어진다.

한편, 이와 같은 노광 장치에서의 노광 특성이나 레지스트의 분광 감도 특성을 고려하지 않고, 이들을 반영하지 않는 검사 조건 하에서 포토마스크를 검사하고, 얻어진 패턴상을 시뮬레이션하여도, 그 정밀도에는 한계가 있다고 할 수 있다.

따라서, 본 발명은, 전술한 실정을 감안하여 제안되는 것으로, 특히, 액정 표시 장치 제조용 등 대형의 포토마스크의 성능 평가 및 결함 검사를 양호하게 행할 수 있는 포토마스크의 검사 장치 및 포토마스크의 검사 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 또한, 노광 장치의 노광 특성이나 레지스트의 분광 감도 특성을 반영시킬 수 있는 검사 장치 및 검사 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 또한, 이들 포토마스크의 검사 장치 및 포토마스크의 검사 방법 을 이용한 액정 장치 제조용 포토마스크의 제조 방법 및 패턴 전사 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 과제를 해결하고, 상기 목적을 달성하기 위해서, 본건 발명자들은, 검사 장치의 광원의 분광 특성 및/또는 촬상 수단의 광학 특성의 보정를 행하고, 표준화함으로써, 보다 검사 정밀도를 향상시키는 것이 가능한 것에 주목했다. 본건 발명자들은, 또한, 노광 장치의 광학적 특성이나 포토마스크에 의해 전사하는 피전사체의 레지스트의 분광 감도 특성을 검사 결과에 가미함으로써, 보다 검사 정밀도를 향상시키는 것이 가능한 것에 주목했다.

즉, 본 발명에 따른 포토마스크의 검사 장치는, 이하의 구성 중 어느 하나를 갖는 것이다.

[구성 1]

구성 1에 따른 포토마스크의 검사 장치는, 피검체인 포토마스크를 유지하는 마스크 유지 수단과, 소정 파장의 광속을 발하는 광원과, 광원으로부터의 광속을 유도하여 마스크 유지 수단에 의해 유지된 포토마스크에 그 광속을 조사하는 조명 광학계와, 포토마스크에 조사되고 그 포토마스크를 거친 광속이 입사되는 대물 렌즈계와, 대물 렌즈계를 거친 광속을 수광하여, 포토마스크의 상을 촬상하는 촬상 수단을 구비하고, 광원으로부터 발하여진 광속은, 적어도, g선, h선, 또는, i선 중 어느 하나를 포함하거나, 혹은, 이들 중 임의의 2 이상을 혼합한 광속을 포함하고, 파장 선택 필터를 통해서, 포토마스크에 조사되는 것을 특징으로 하는 것이다.

구성 1을 갖는 본 발명에 따른 포토마스크의 검사 장치에서는, 광원으로부터 발하여진 광속은, 적어도, g선, h선, 또는, i선 중 어느 하나를 포함하거나, 혹은 이들 중 임의의 2 이상을 혼합한 광속을 포함하고, 파장 선택 필터를 통해서, 포토마스크에 조사되기 때문에, 이 포토마스크를 이용하여 노광을 행하는 노광 장치에서 사용되는 조명광의 파장 분포에 근사한 파장 분포의 광속을 이용할 수 있어, 대형의 포토마스크를 이용하여 노광을 행하는 노광 장치에서 얻어지는 노광 패턴을 정확하게 재현할 수 있다.

[구성 2]

구성 1을 갖는 포토마스크의 검사 장치에서, 파장 선택 필터는, 광원으로부터 발하여진 주로 g선만을 투과시키는 특성을 갖는 제1 필터와, 광원으로부터 발하여진 주로 h선만을 투과시키는 특성을 갖는 제2 필터와, 광원으로부터 발하여진 주로 i선만을 투과시키는 특성을 갖는 제3 필터를 선택적으로 사용할 수 있는 것이며, 이 포토마스크의 검사 장치는, 연산 수단을 가지며, 이 연산 수단은, 제1 필터를 사용했을 때에 촬상 수단에 의해 얻어지는 광강도 데이터와, 제2 필터를 사용했을 때에 촬상 수단에 의해 얻어지는 광강도 데이터와, 제3 필터를 사용했을 때에 촬상 수단에 의해 얻어지는 광강도 데이터에 기초하여, g선, h선 및 i선이 소정의 강도비로 혼합된 광속을 포토마스크에 조사했을 때에 얻어지는 광강도 데이터를 산출하는 것을 특징으로 하는 것이다.

구성 2를 갖는 본 발명에 따른 포토마스크의 검사 장치에서는, 파장 선택 필터는, 주로 g선만을 투과시키는 특성을 갖는 제1 필터와 주로 h선만을 투과시키는 특성을 갖는 제2 필터와 주로 i선만을 투과시키는 특성을 갖는 제3 필터가 선택적 으로 사용되고, 연산 수단에 의해, 각 필터를 사용했을 때에 촬상 수단에 의해 얻어지는 광강도 데이터에 기초하여, g선, h선 및 i선이 소정의 강도비로 혼합된 광속을 포토마스크에 조사했을 때에 얻어지는 광강도 데이터를 산출하기 때문에, 대형의 포토마스크를 이용하여 노광을 행하는 노광 장치에서 얻어지는 노광 패턴을 정확하게 재현할 수 있다.

[구성 3]

구성 1을 갖는 포토마스크의 검사 장치에서, 파장 선택 필터는, 광속 중 주로 g선만을 투과시키는 특성을 갖는 제1 필터와, 광속 중 주로 h선만을 투과시키는 특성을 갖는 제2 필터와, 광속 중 주로 i선만을 투과시키는 특성을 갖는 제3 필터를 선택적으로 사용할 수 있는 것이며, 기준으로 되는 포토마스크에 대한 제1 필터를 사용했을 때에 촬상 수단에 의해 얻어지는 제1 기준 강도 데이터, 제2 필터를 사용했을 때에 촬상 수단에 의해 얻어지는 제2 기준 강도 데이터 및 제3 필터를 사용했을 때에 촬상 수단에 의해 얻어지는 제3 기준 강도 데이터에 대해서, 이들 각 기준 강도 데이터를 서로 동일한 레벨로 하는 각 기준 강도 데이터에 대한 제1 내지 제3 계수가 미리 구해져 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

구성 3을 갖는 본 발명에 따른 포토마스크의 검사 장치에서는, 기준으로 되는 포토마스크에 대한 제1 필터를 사용했을 때에 촬상 수단에 의해 얻어지는 제1 기준 강도 데이터, 제2 필터를 사용했을 때에 촬상 수단에 의해 얻어지는 제2 기준 강도 데이터 및 제3 필터를 사용했을 때에 촬상 수단에 의해 얻어지는 제3 기준 강도 데이터에 대해서, 이들 각 기준 강도 데이터를 서로 동일한 레벨로 하는 각 기 준 강도 데이터에 대한 제1 내지 제3 계수가 미리 구해져 있기 때문에, 피검체인 포토마스크에 대해서, 제1 내지 제3 필터를 사용했을 때에 촬상 수단에 의해 얻어지는 제1 내지 제3 광강도 데이터에, 대응하는 제1 내지 제3 계수를 곱함으로써, 광원으로부터의 광속의 분광 특성을 보정할 수 있다.

[구성 4]

구성 1을 갖는 포토마스크의 검사 장치에서, 파장 선택 필터는, 광원으로부터 발하여진 g선, h선, 또는, i선 중 적어도 2 이상을, 각각 소정의 투과 강도로 투과시키는 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.

구성 4를 갖는 본 발명에 따른 포토마스크의 검사 장치에서는, 파장 선택 필터는, 광원으로부터 발하여진 g선, h선, 또는, i선 중 적어도 2 이상을 투과시키는 특성을 갖기 때문에, 이 포토마스크를 이용하여 노광을 행하는 노광 장치에서 사용되는 조명광의 파장 분포에 근사한 파장 분포의 광속을 이용할 수 있어, 대형의 포토마스크를 이용하여 노광을 행하는 노광 장치에서 얻어지는 노광 패턴을 정확하게 재현할 수 있다.

[구성 5]

구성 1 내지 구성 4 중 어느 하나를 갖는 포토마스크의 검사 장치에서, 마스크 유지 수단은, 포토마스크의 주평면을 대략 연직으로 하고 그 포토마스크를 고정하여 유지하는 것을 특징으로 하는 것이다.

구성 5를 갖는 본 발명에 따른 포토마스크의 검사 장치에서는, 마스크 유지 수단은, 포토마스크의 주평면을 대략 연직으로 하고 그 포토마스크를 경사지게 하 여 고정해서 유지하기 때문에, 장치의 설치 면적의 증대를 억제하면서, 대형의 포토마스크에 대한 안전성이나 핸들링성을 확보할 수 있다.

[구성 6]

구성 5를 갖는 포토마스크의 검사 장치에서, 마스크 유지 수단은, 포토마스크의 주평면을 연직으로부터 경사진 각도로서, 또한, 연직으로부터 10도 이내의 각도로 하고 그 포토마스크를 유지하는 것을 특징으로 하는 것이다.

구성 6을 갖는 본 발명에 따른 포토마스크의 검사 장치에서는, 마스크 유지 수단은, 포토마스크의 주평면을 연직으로부터 경사진 각도로서, 또한, 연직으로부터 10도 이내의 각도로 하고 그 포토마스크를 유지하기 때문에, 장치의 설치 면적의 증대를 억제하면서, 대형의 포토마스크에 대한 안전성이나 핸들링성을 확보할 수 있다.

구성 6을 갖는 본 발명에 따른 포토마스크의 검사 장치에서는, 또한, 조명 광학계는, 포토마스크에 광속을 조사하는 범위가 촬상 수단의 촬상 시야보다도 넓어지도록 함으로써, 조명 광학계에 대한 대물 렌즈계 및 촬상 수단의 광축 어긋남의 허용 범위를 넓게 할 수 있다.

또한, 바람직하게는, 조명 광학계는, 시야 조리개를 구비하고, 이 시야 조리개에 의해 포토마스크에 조사하는 광속 내에서의 광량 분포를 5% 이내로 함으로써, 조명 광학계에 대한 대물 렌즈계 및 촬상 수단의 광축 어긋남의 허용 범위를 넓게 할 수 있다.

또한, 바람직하게는 조명 광학계, 또는, 대물 렌즈계 및 촬상 수단 중 적어 도 한쪽의 광축의 미세 조정을 행하는 각도 조정 기구를 구비함으로써, 조명 광학계에 대한 대물 렌즈계 및 촬상 수단의 광축 어긋남을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 포토마스크의 검사 방법은, 이하의 구성 중 어느 하나를 갖는 것이다.

[구성 7]

구성 7에 따른 포토마스크의 검사 방법은, 피검체인 포토마스크에 소정 파장의 광속을 조사하고 그 포토마스크를 거친 광속을 촬상 수단에 의해 촬상하여 광강도 데이터를 구하는 포토마스크의 검사 방법으로서, 광속으로서, 적어도, g선, h 선, 또는, i선 중 어느 하나를 포함하거나, 혹은, 이들 중 임의의 2 이상을 혼합한 광속을 포함하는 것을 이용하고, 이 광속을 파장 선택 필터를 통해서 포토마스크에 조사하는 것을 특징으로 하는 것이다.

구성 7을 갖는 본 발명에 따른 포토마스크의 검사 방법에서는, 광속으로서, 적어도, g선, h선, 또는, i선 중 어느 하나를 포함하거나, 혹은, 이들 중 임의의 2 이상을 혼합한 광속을 포함하는 것을 이용하고, 이 광속을 파장 선택 필터를 통해서 포토마스크에 조사하기 때문에, 이 포토마스크를 이용하여 노광을 행하는 노광 장치에서 사용되는 조명광의 파장 분포에 근사한 파장 분포의 광속을 이용할 수 있어, 대형의 포토마스크를 이용하여 노광을 행하는 노광 장치에서 얻어지는 노광 패턴을 정확하게 재현할 수 있다.

[구성 8]

구성 7을 갖는 포토마스크의 검사 방법에서, 파장 선택 필터로서, 광속 중 주로 g선만을 투과시키는 특성을 갖는 제1 필터와, 광속 중 주로 h선만을 투과시키는 특성을 갖는 제2 필터와, 광속 중 주로 i선만을 투과시키는 특성을 갖는 제3 필터를 선택적으로 사용하고, 제1 필터를 사용했을 때에 촬상 수단에 의해 얻어지는 광강도 데이터와, 제2 필터를 사용했을 때에 촬상 수단에 의해 얻어지는 광강도 데이터와, 제3 필터를 사용했을 때에 촬상 수단에 의해 얻어지는 광강도 데이터에 기초하여, g선, h선 및 i선이 소정의 강도비로 혼합된 광속을 포토마스크에 조사했을 때에 얻어지는 광강도 데이터를 산출하는 것을 특징으로 하는 것이다.

구성 8을 갖는 본 발명에 따른 포토마스크의 검사 방법에서는, 파장 선택 필터로서, 주로 g선만을 투과시키는 특성을 갖는 제1 필터와, 주로 h선만을 투과시키는 특성을 갖는 제2 필터와, 주로 i선만을 투과시키는 특성을 갖는 제3 필터를 선택적으로 사용하고, 각 필터를 사용했을 때에 촬상 수단에 의해 얻어지는 광강도 데이터에 기초하여, g선, h선 및 i선이 소정의 강도비로 혼합된 광속을 포토마스크에 조사했을 때에 얻어지는 광강도 데이터를 산출하기 때문에, 대형의 포토마스크를 이용하여 노광을 행하는 노광 장치에서 얻어지는 노광 패턴을 정확하게 재현할 수 있다.

[구성 9]

구성 7을 갖는 포토마스크의 검사 방법에서, 파장 선택 필터로서, 광속 중 주로 g선만을 투과시키는 특성을 갖는 제1 필터와, 광속 중 주로 h선만을 투과시키는 특성을 갖는 제2 필터와, 광속 중 주로 i선만을 투과시키는 특성을 갖는 제3 필터를 선택적으로 사용하고, 기준으로 되는 포토마스크에 대해서, 제1 필터를 사용 했을 때에 촬상 수단에 의해 얻어지는 제1 기준 강도 데이터와, 제2 필터를 사용했을 때에 촬상 수단에 의해 얻어지는 제2 기준 강도 데이터와, 제3 필터를 사용했을 때에 촬상 수단에 의해 얻어지는 제3 기준 강도 데이터를 구하고, 제1 내지 제3 기준 강도 데이터를 서로 동일한 레벨로 하는 각 기준 강도 데이터에 대한 제1 내지 제3 계수를 미리 구해 두고, 피검체인 포토마스크에 대해서, 제1 필터를 사용했을 때에 촬상 수단에 의해 얻어지는 제1 광강도 데이터와, 제2 필터를 사용했을 때에 촬상 수단에 의해 얻어지는 제2 광강도 데이터와, 제3 필터를 사용했을 때에 촬상 수단에 의해 얻어지는 제3 광강도 데이터를 구하고, 제1 내지 제3 광강도 데이터에, 대응하는 제1 내지 제3 계수를 곱하는 공정을 가짐으로써, 포토마스크를 이용하여 피노광체인 레지스트에 대하여 노광했을 때의 노광 상태에 대응한 광강도 데이터를 구하는 것을 특징으로 하는 것이다.

구성 9를 갖는 본 발명에 따른 포토마스크의 검사 방법에서는, 기준으로 되는 포토마스크에 대해서, 제1 필터를 사용했을 때에 촬상 수단에 의해 얻어지는 제1 기준 강도 데이터와, 제2 필터를 사용했을 때에 촬상 수단에 의해 얻어지는 제2 기준 강도 데이터와, 제3 필터를 사용했을 때에 촬상 수단에 의해 얻어지는 제3 기준 강도 데이터를 구하고, 제1 내지 제3 기준 강도 데이터를 서로 동일한 레벨로 하는 각 기준 강도 데이터에 대한 제1 내지 제3 계수를 미리 구해 두고, 피검체인 포토마스크에 대해서, 제1 내지 제3 필터를 사용했을 때에 촬상 수단에 의해 얻어지는 제1 내지 제3 광강도 데이터를 구하고, 제1 내지 제3 광강도 데이터에, 대응하는 제1 내지 제3 계수를 곱하는 공정을 갖기 때문에, 광원으로부터의 광속의 분 광 특성을 보정한 상태에서, 레지스트에 대하여 노광했을 때의 노광 상태에 대응한 광강도 데이터를 구할 수 있다.

[구성 10]

구성 9를 갖는 포토마스크의 검사 방법에서, 제1 내지 제3 광강도 데이터에, 또한, 포토마스크에 적용하는 노광 장치의 분광 특성에 따른 계수를 곱함으로써, 포토마스크 및 노광 장치를 이용하여 노광했을 때의 노광 상태에 대응한 광강도 데이터를 구하는 것을 특징으로 하는 것이다.

구성 10을 갖는 본 발명에 따른 포토마스크의 검사 방법에서는, 제1 내지 제3 광강도 데이터에, 또한, 포토마스크에 적용하는 노광 장치의 분광 특성에 따른 계수를 곱하기 때문에, 광원으로부터의 광속의 분광 특성 및 노광 장치의 분광 특성을 보정한 상태에서, 노광 장치에 의해 노광했을 때의 노광 상태에 대응한 광강도 데이터를 구할 수 있다.

[구성 11]

구성 9, 또는, 구성 10을 갖는 포토마스크의 검사 방법에서, 제1 내지 제3 광강도 데이터에, 또한, 포토마스크에 형성한 패턴을 전사하는 피전사체 상의 레지스트의 분광 특성에 따른 계수를 곱함으로써, 포토마스크 및 노광 장치를 이용하여 레지스트에 대하여 노광했을 때의 노광 상태에 대응한 광강도 데이터를 구하는 것을 특징으로 하는 것이다.

구성 11을 갖는 본 발명에 따른 포토마스크의 검사 방법에서는, 제1 내지 제3 광강도 데이터에, 또한, 포토마스크에 형성한 패턴을 전사하는 피전사체 상의 레 지스트의 분광 특성에 따른 계수를 곱하기 때문에, 광원으로부터의 광속의 분광 특성 및 레지스트의 분광 특성을 보정한 상태에서, 레지스트에 대하여 노광했을 때의 노광 상태에 대응한 광강도 데이터를 구할 수 있다.

[구성 12]

구성 7을 갖는 포토마스크의 검사 방법에서, 파장 선택 필터로서, g선, h선, 또는, i선 중 적어도 2 이상을 투과시키는 특성을 갖는 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 것이다.

구성 12를 갖는 본 발명에 따른 포토마스크의 검사 방법에서는, 파장 선택 필터로서, g선, h선, 또는, i선 중 적어도 2 이상을 투과시키는 특성을 갖는 것을 사용하기 때문에, 이 포토마스크를 이용하여 노광을 행하는 노광 장치에서 사용되는 조명광의 파장 분포에 근사한 파장 분포의 광속을 이용할 수 있어, 대형의 포토마스크를 이용하여 노광을 행하는 노광 장치에서 얻어지는 노광 패턴을 정확하게 재현할 수 있다.

[구성 13]

구성 7 내지 구성 12 중 어느 하나를 갖는 포토마스크의 검사 방법에서, 포토마스크의 주평면을 대략 연직으로 하고, 그 포토마스크를 경사지게 하여 고정해서 유지하는 것을 특징으로 하는 것이다.

구성 13을 갖는 본 발명에 따른 포토마스크의 검사 방법에서는, 포토마스크의 주재면을 대략 연직으로 하고 그 포토마스크를 경사지게 하여 고정해서 유지하기 때문에, 장치의 설치 면적의 증대를 억제하면서, 대형의 포토마스크에 대한 안 전성이나 핸들링성(스루풋)을 확보할 수 있다.

[구성 14]

구성 13을 갖는 포토마스크의 검사 방법에서, 포토마스크의 주평면을 연직으로부터 경사진 각도로서, 또한, 연직으로부터 10도 이내의 각도로 하고 그 포토마스크를 유지하는 것을 특징으로 하는 것이다.

구성 14를 갖는 본 발명에 따른 포토마스크의 검사 방법에서는, 포토마스크의 주평면을 연직으로부터 경사진 각도로서, 또한, 연직으로부터 10도 이내의 각도로 하고 그 포토마스크를 유지하기 때문에, 장치의 설치 면적의 증대를 억제하면서, 대형의 포토마스크에 대한 안전성이나 핸들링성(스루풋)을 확보할 수 있다.

[구성 15]

구성 7 내지 구성 14 중 어느 하나를 갖는 포토마스크의 검사 방법에서, 포토마스크는, 투명 기판 위에 차광부 및 투광부를 포함하는 패턴이 형성되어 이루어지고, 얻어진 촬상 화상으로부터, 포토마스크의 소정 영역의 투과광의 강도 분포 데이터를 취득하는 것을 특징으로 하는 것이다.

구성 15를 갖는 본 발명에 따른 포토마스크의 검사 방법에서는, 포토마스크는, 투명 기판 위에 차광부 및 투광부를 포함하는 패턴이 형성되어 이루어지고, 얻어진 촬상 화상으로부터, 포토마스크의 소정 영역의 투과광의 강도 분포 데이터를 취득하기 때문에, 노광 장치에서의 노광 패턴을 양호하게 시뮬레이트할 수 있다.

[구성 16]

구성 15를 갖는 포토마스크의 검사 방법에서, 포토마스크는, 차광부, 또는, 투광부에, 백 결함, 또는, 흑 결함을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.

구성 16을 갖는 본 발명에 따른 포토마스크의 검사 방법에서는, 포토마스크는, 차광부, 또는, 투광부에, 백 결함, 또는, 흑 결함을 갖기 때문에, 백 결함, 또는, 흑 결함의 유무, 이들 결함이 수정된 상태의 양부를 판단할 수 있다.

[구성 17]

구성 15, 또는, 구성 16을 갖는 포토마스크의 검사 방법에서, 촬상 화상으로부터 취득한 강도 분포 데이터에 의해, 소정의 임계값 이상 및/또는 소정의 임계값 이하로 되어 있는 영역을 검사하는 것을 특징으로 하는 것이다.

구성 17을 갖는 본 발명에 따른 포토마스크의 검사 방법에서는, 촬상 화상으로부터 취득한 강도 분포 데이터에 의해, 소정의 임계값 이상 및/또는 소정의 임계값 이하로 되어 있는 영역을 검사하기 때문에, 노광 장치에서의 노광 패턴을 양호하게 시뮬레이트할 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 액정 장치 제조용 포토마스크의 제조 방법은, 이하의 구성을 갖는 것이다.

[구성 18]

구성 7 내지 구성 17 중 어느 하나를 갖는 포토마스크의 검사 방법에 의한 검사 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.

구성 18을 갖는 본 발명에 따른 액정 장치 제조용 포토마스크의 제조 방법에서는, 본 발명에 따른 포토마스크의 검사 방법에 의한 검사 공정을 갖기 때문에, 결함이 충분히 수정된 양호한 액정 장치 제조용 포토마스크를 제조할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 패턴 전사 방법은, 이하의 구성을 갖는 것이다.

[구성 19]

구성 18을 갖는 액정 장치 제조용 포토마스크의 제조 방법에 의해 제조된 액정 장치 제조용 포토마스크를 이용하여, 노광 장치에 의해 소정 파장의 광을 노광하여, 피전사체에 패턴을 전사하는 것을 특징으로 하는 것이다.

구성 19를 갖는 본 발명에 따른 패턴 전사 방법에서는, 본 발명에 따른 액정 장치 제조용 포토마스크의 제조 방법에 의해 제조된 액정 장치 제조용 포토마스크를 이용하여, 노광 장치에 의해 소정 파장의 광을 노광하여, 피전사체에 패턴을 전사하기 때문에, 양호한 패턴 전사를 행할 수 있다.

즉, 본 발명은, 특히, 대형의 포토마스크의 성능 평가 및 결함 검사를 양호하게 행할 수 있는 포토마스크의 검사 장치 및 포토마스크의 검사 방법을 제공할 수 있다.

본 발명은 또한, 노광 장치의 노광 특성이나 레지스트의 분광 감도 특성을 반영시킬 수 있는 검사 장치 및 검사 방법을 제공할 수 있다.

본 발명은 또한, 이들 포토마스크의 검사 장치 및 포토마스크의 검사 방법을 이용한 액정 장치 제조용 포토마스크의 제조 방법 및 패턴 전사 방법을 제공할 수 있는 것이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 실시 형태에 대해서 설명한다.

[본 발명에 따른 포토마스크의 검사 장치의 개요]

본 발명에 따른 포토마스크의 검사 장치는, 투명 기판으로 이루어지는 포토마스크를 이용하여 노광을 행하는 노광 장치에서의 노광 조건과 동등한 노광 조건을 만들어내고, 노광 장치에서의 노광에 의해 피전사체(글래스 기판 또는 실리콘 웨이퍼)에 전사되는 이미지를 촬상 수단에 의해 파악한 광강도 분포로서 얻는 장치이다. 또한, 노광 장치는, 포토마스크에 형성된 패턴을, 일정한 노광 조건에서 피전사체 상에 전사시키는 장치이다.

그리고, 이 포토마스크의 검사 장치에서는, 촬상 수단에 의해 얻어진 광강도 분포에 기초하여, 피전사체 상의 패턴 치수의 완성값, 투과율의 변동을 포함하는 다양한 해석, 평가를 행할 수 있다. 또한, 이 검사 장치에 의해 검사되는 포토마스크는, 최종 제품인 포토마스크뿐만 아니라, 포토마스크를 제조하는 도중에의 중간체도 포함한다.

[본 발명에 따른 포토마스크의 검사 장치의 구성]

이 포토마스크의 검사 장치에서는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 피검체인 포토마스크(3)는, 마스크 유지부(마스크 유지 수단)(3a)에 의해 유지된다. 이 마스크 유지부(3a)는, 포토마스크(3)의 주평면을 대략 연직으로 한 상태에서, 이 포토마스크의 하단부 및 측연부 근방을 지지하고, 이 포토마스크(3)를 경사지게 하여 고정해서 유지하도록 되어 있다. 이 마스크 유지부(3a)는, 포토마스크(3)로서, 대형, 또한, 다양한 크기의 포토마스크(3)를 유지할 수 있도록 되어 있다. 즉, 이 마스크 유지부(3a)에서는, 주평면을 대략 연직으로 한 상태의 포토마스크(3)의 하 단부를 주로 지지하기 때문에, 포토마스크(3)의 크기가 서로 달라도, 동일한 지지 부재에 의해 포토마스크(3)의 하단부를 지지할 수 있다. 여기에서, 대형의 포토마스크로서는, 예를 들면, 주평면이 1220mm×1400mm, 두께 13mm의 것이 있다.

여기에서, 대략 연직이란, 도 1에서 θ로 나타내는 바와 같이 연직(연직면)으로부터의 각도가 10도 정도 이내로 되도록 유지하는 것이 바람직하고, 또한, 연직으로부터 2도 내지 10도의 각도, 더욱 바람직하게는, 연직으로부터 4도 내지 10도만큼 경사진 상태로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 포토마스크(3)를 경사지게 하여 지지하는 마스크 유지부(3a)를 이용함으로써, 포토마스크(3)를 유지시키는 과정에서, 포토마스크(3)를 전도시키게 되는 것을 방지하고, 안정되게 포토마스크(3)의 유지, 고정을 행할 수 있다. 또한, 포토마스크(3)를 완전하게 연직으로 하여 유지하는 것으로 하면, 포토마스크(3)의 전체 중량이 하단부에 집중하게 되어, 포토마스크(3)가 손상을 입을 가능성이 증대한다. 포토마스크(3)를 경사지게 하여 지지하는 마스크 유지부(3a)를 이용함으로써, 포토마스크(3)의 중량을 복수의 지지점에 분산시켜, 포토마스크(3)의 손상을 방지할 수 있다.

이와 같이, 이 검사 장치에서는, 포토마스크(3)의 주평면을 상기한 바와 같이 경사지게 하여 포토마스크(3)를 유지하기 때문에, 검사 장치의 설치 면적의 증대가 억제됨과 함께, 포토마스크(3) 상으로의 파티클의 낙하를 억지할 수 있다.

그리고, 이 검사 장치는, 소정 파장의 광속을 발하는 광원(1)을 가지고 있다. 이 광원(1)으로서는, 예를 들면, 할로겐 램프, 메탈할라이드 램프, UHP 램프 (초고압 수은 램프) 등을 사용할 수 있다.

이 검사 장치는, 광원(1)으로부터의 검사광을 유도하고 마스크 유지부(3a)에 의해 유지된 포토마스크(3)에 검사광을 조사하는 조명 광학계(2)를 갖고 있다. 이 조명 광학계(2)는, 개구수(NA)를 가변으로 하기 위해, 개구 조리개 기구(2-1)를 구비하고 있다. 또한, 이 조명 광학계(2)는, 포토마스크(3)에서의 검사광의 조사 범위를 조정하기 위한 시야 조리개(2-2)를 구비하는 것이 바람직하다. 이 조명 광학계(2)를 거친 검사광은, 마스크 유지부(3a)에 의해 유지된 포토마스크(3)에 조사된다.

포토마스크(3)에 조사된 검사광은, 포토마스크(3)를 투과하여, 대물 렌즈계(4)에 입사된다. 대물 렌즈계(4)는, 개구 조리개 기구(4-1)를 구비함으로써, 개구수(NA)가 가변으로 이루어져 있다. 이 대물 렌즈계(4)는, 예를 들면, 포토마스크(3)를 투과한 검사광이 입사되고 이 광속에 무한원 보정을 가하여 평행광으로 하는 제1군(시뮬레이터 렌즈)(4a)과, 이 제1군을 거친 광속을 결상시키는 제2군(결상 렌즈)(4b)을 구비한 것으로 할 수 있다.

이 검사 장치에서는, 조명 광학계(2)의 개구수와 대물 렌즈계(4)의 개구수가 각각 가변으로 되어 있으므로, 조명 광학계(2)의 개구수의, 대물 렌즈계(4)의 개구수에 대한 비, 즉, 시그마값(σ:코히어런스)을 가변할 수 있다. 또한, 상기한 바와 같이, 개구수 및 시그마값을 조정 가능함에 의해, 피검사체인 포토마스크(3)에 적용하는 노광 장치의 광학계를 근사시키는 것이 가능하며, 이것에 의한 그레이톤부의 전사상을 보다 현실적으로 시뮬레이트할 수 있다.

대물 렌즈계(4)를 거친 광속은, 촬상 소자(촬상 수단)(5)에 의해 수광된다. 이 촬상 소자(5)는, 포토마스크(3)의 상을 촬상한다. 이 촬상 소자(5)로서는, 예를 들면, CCD 등의 촬상 소자를 이용할 수 있다.

그리고, 이 검사 장치에서는, 촬상 소자(5)에 의해 얻어진 촬상 화상에 대한 화상 처리, 연산, 소정의 임계값과의 비교 및 표시 등을 행하는 연산부(연산 수단)(11), 제어부(제어 수단)(14) 및 표시부(표시 수단)(12)가 설치되어 있다. 또한, 연산부(11)는 제어부(14)의 연산 기능으로 실현되어도 된다.

또한, 이 검사 장치에서는, 소정의 노광광을 이용하여 얻어진 촬상 화상, 또는, 이에 기초하여 얻어진 광강도 분포에 대하여, 연산부(11)에 의해 소정의 연산을 행하고, 다른 노광광을 이용한 조건 하에서의 촬상 화상, 또는, 광강도 분포를 구할 수 있다. 예를 들면, 이 검사 장치에서는, g선, h선 및 i선이 동일한 강도비의 노광 조건에서 광강도 분포를 얻었을 때, g선, h선 및 i선이 1:2:1의 강도비의 노광 조건에서 노광한 경우의 광강도 분포를 구할 수 있다. 이에 의해, 이 검사 장치에서는, 노광 장치에 사용하는 조명 광원의 종류, 개체차나 노광 장치에 이용되어 있는 조명의 경시 변화에 의한 파장마다의 강도 변동도 포함시켜서, 실제로 이용되는 노광 장치에서의 노광 조건을 재현한 평가를 행하는 것이 가능하다. 또한, 이 검사 장치에서는, 원하는 포토레지스트의 잔막량을 상정한 경우에, 이를 달성할 수 있는 최적의 노광 조건을 간편하게 구하는 것이 가능하다. 이 점에 대해서는, 하기의 [검사광의 분광 특성에 대해서(1)] 및 [검사광의 분광 특성에 대해서(2)]에서 설명한다.

그런데, 이 검사 장치를 이용하여 행하는 본 발명에 따른 포토마스크의 검사 방법에서는, 조명 광학계(2)와, 대물 렌즈계(4) 및 촬상 소자(5)는, 주평면을 대략 연직으로 하여 유지된 포토마스크(3)를 사이에 두고 대치하는 위치에 각각 배설되고, 양자의 광축을 일치시킨 상태에서, 검사광의 조사 및 수광을 행한다. 이들 조명 광학계(2), 대물 렌즈계(4) 및 촬상 소자(5)는, 후술하는 바와 같이, 지지부(13-1, 13-2) 및 이동 조작부(이동 조작 수단)(15)에 의해 이동 조작 가능하게 지지되어 있다. 이 이동 조작부(15)는, 조명 광학계(2), 대물 렌즈계(4) 및 촬상 소자(5)을, 각각의 광축을 서로 일치시키면서, 포토마스크(3)의 주평면에 대하여 평행하게 이동시킬 수 있다. 이 검사 장치에서는, 이와 같은 이동 조작부(15)가 설치되어 있음으로써, 대형의 포토마스크를 검사하는 경우이어도, 이 포토마스크(3)를 주평면에 평행한 방향으로 이동시키지 않고, 포토마스크(3)의 주평면의 전체면에 걸친 검사가 가능하고, 또한, 주평면 상의 원하는 부위의 선택적인 검사가 가능하다.

이와 같이 지지부(13-1, 13-2) 및 이동 조작부(15)에 의해 지지된 조명 광학계(2) 및 대물 렌즈계(4)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 각각의 자중에 의한 중력을 광축에 대략 직교하는 방향으로 받는다. 따라서, 이들 조명 광학계(2) 및 대물 렌즈계(4) 사이에서는, 광축 어긋남이 생기기 쉬워질 우려가 있다. 그 때문에, 이 검사 장치에서는, 조명 광학계(2) 및 대물 렌즈계(4) 중 어느 한쪽의 광축이 다른 쪽에 대하여 어긋난 경우에도 검사에 지장을 초래하지 않도록, 도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 조명 광학계(2)에 의해 검사광이 포토마스크(3) 상에 조사되는 범위는, 대물 렌즈계(4)의 시야를 포함하고, 또한, 이 대물 렌즈계(4)의 시야보다도 넓어지도록 되어 있다. 포토마스크(3)에서 검사광이 조사되는 범위는, 광원(1)의 위치 및 조명 광학계(2)의 시야 조리개(2-2)에 의해 조정할 수 있다. 또한, 대물 렌즈계(4)의 시야는, 대물 렌즈계(4)의 개구 조리개 기구(4-1)에 의해 조정하는 것이 가능하다.

또한, 조명 광학계(2)에 의해 포토마스크(3) 상에 조사되는 검사광의 광속 내에서의 광량 분포(조도 분포)는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 광량 분포의 최대값에 대하여 5% 이내, 보다 바람직하게는, 2% 이내로 이루어져 있다. 검사광의 광속 내에서의 광량 분포가 큰 경우에는, 특히, 대물 렌즈계(4)의 광축이 어긋난 경우, 포토마스크(3)의 투과광의 광강도 분포를 구하여도, 포토마스크(3)의 상태를 정확하게 검사할 수 없을 우려가 있기 때문이다.

또한, 이 검사 장치에서는, 조명 광학계(2) 및 대물 렌즈계(4)의 광축이 일정 이상으로 어긋났을 때에 보정을 할 수 있도록, 이들 조명 광학계(2) 및 대물 렌즈계(4)의 광축의 상대적인 각도를 미세 조정하는 각도 조정 기구를 구비하는 것이 바람직하다. 이와 같은 각도 조정 기구를 구비함으로써, 용이한 조작에 의해, 이들 조명 광학계(2) 및 대물 렌즈계(4)의 광축을 항상 일치시켜 둘 수 있다. 각도 조정 기구는, 광원(1) 및 조명 광학계(2)를 지지부(13-1)에서 지지하는 한편, 대물 렌즈계(4) 및 촬상 소자(5)를 지지부(13-2)에서 지지하고, 각각을 이동 조작부(15)에서 구동하고, 제어부(14)에서 제어하도록 하여 실현된다.

이 검사 장치에서는, 제어부(14) 및 이동 조작부(15)에 의해, 대물 렌즈 계(4) 및/또는 촬상 소자(5)가 각각 광축 방향으로도 이동 조작 가능하게 되어 있고, 이들 대물 렌즈계(4) 및 촬상 소자(5)를, 서로 독립적으로, 포토마스크(3)에 대한 상대 거리를 변화시킬 수 있다. 이 검사 장치에서는, 대물 렌즈계(4) 및/또는 촬상 소자(5)가 독립적으로 광축 방향으로 이동 가능함에 의해, 포토마스크(3)를 이용하여 노광을 행하는 노광 장치에 가까운 상태에서의 촬상을 행할 수 있다. 특히, 노광 중에 자중에 의해 굴곡을 발생시키는 포토마스크를 근사하는 목적에서는, 해당 검사 장치의, 대물 렌즈계(4)를 광축 방향으로 이동 가능하게 하는 것이 바람직하다. 또한, 대물 렌즈계(4)의 포커스를 오프셋하여, 촬상 소자(5)에 의해, 포토마스크(3)가 바림된 상을 촬상하는 것도 가능하다. 이와 같이 바림된 상을 평가함으로써, 후술하는 바와 같이, 그레이톤 마스크의 성능 및 결함의 유무를 판단할 수도 있다.

이 검사 장치의 제어부(14)는, 조명 광학계(2)의 개구 조리개 기구(2-1) 및 시야 조리개(2-2), 대물 렌즈계(4)의 개구 조리개 기구(4-1), 이동 조작부(15)를 제어한다. 이 제어부(14)는, 이 검사 장치를 이용한 포토마스크의 검사 방법에서, 대물 렌즈계(4)의 개구수 및 시그마 값을 소정의 값으로 유지한 상태에서, 이동 조작부(15)에 의해, 조명 광학계(2), 대물 렌즈계(4) 및 촬상 소자(5)를, 이들 광축을 일치시킨 상태에서, 마스크 유지부(3a)에 의해 유지된 포토마스크(3)의 주평면에 평행한 방향으로 이동 조작함과 함께, 대물 렌즈계(4) 및 촬상 소자(5)를 광축 방향에 대해서 이동 조작한다. 시그마 값이라고 하는 것은, 전술한 바와 같이, 조명 광학계(2)의 개구수의, 대물 렌즈계(4)의 개구수에 대한 비를 의미한다.

이와 같이 하여, 이 검사 장치에서는, 노광 조건, 즉, 대물 렌즈계(4)의 개구수 및 시그마 값을 자유롭게 조정할 수 있다. 이 검사 장치는 또한, 대물 렌즈계(4)의 포커스를 오프셋시킨 상태에서의 촬상도 행할 수도 있어, 포커스 오프셋에 의한 선폭 변동 등을 검사할 수 있다. 또한, 도 6에 도시하는 바와 같이, 촬상 소자(5)에 의해 얻어지는 광강도 분포를 수치화하여 얻을 수 있고, 이 광강도를 소정의 임계값과 비교함으로써, 노광 장치에서 전사될 형상(전사 패턴)을 얻을 수 있다. 또한, 촬상 소자(5)에 의해 얻어지는 광강도를 소정의 임계값과 비교함으로써, 전사 패턴에서의 치수를 수치화하여 얻을 수 있다.

[검사광의 분광 특성에 대해서(1)]

그런데, 이 검사 장치에서의 광원(1)으로서는, 검사를 거친 포토마스크(3)를 이용하여 노광을 행하는 노광 장치에서의 노광광과 동일, 또는, 대략 동일한 파장 분포를 갖는 검사광을 발하는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 이는, 실제로 포토마스크(3)에 노광하여 전사를 행할 때에, 노광광의 분광 특성이 서로 다르면, 해상도가 서로 다른 것에 관계된다. 또한, 반투광 막을 이용한 그레이톤 마스크를 이용하는 경우에는, 그 반투광 막의 광 투과율은, 파장 의존성을 갖는 경우가 있어, 이와 같은 경우에는, 본 발명의 검사 방법은 특히 유효하다. 또한, 이와 같은 본 발명의 이점은 후술의 [검사광의 분광 특성에 대해서(2)]에도 해당한다.

구체적으로는, 이 검사광은, 도 7의 (A)에 도시하는 바와 같이, 적어도 g선(파장 436nm), h선(파장 405nm), 또는, i선(파장 365nm) 중 어느 하나를 포함하고 있고, 이들 각 파장 성분을 모두 포함하거나, 또는, 이들 각 파장 성분 중 임의의 2 이상이 혼합되어 있는 혼합광으로 할 수도 있다. 통상적으로, FPD 제조용의 대형 마스크의 노광 시에는, 노광광으로서, 이들 파장을 포함한, 소정의 파장 영역도 혼합광을 이용한다. 이 때문에, 이 검사 장치에서도, 원하는 광강도 비율의 혼합광을 적용하는 경우에는, 실제로 사용하는 노광 장치의 광원의 특성에 기초하여 결정하는 것이 바람직하다.

그리고, 이 검사광은, 광학 필터 등의 파장 선택 필터(6)를 투과하여 포토마스크(3)에 조사됨으로써, 포토마스크(3) 상에서의 각 파장 성분의 혼합비가 조정된다. 이 파장 선택 필터(6)로서는, 도 7의 (B)에 도시하는 바와 같이, 소정의 파장 이하, 또는, 소정의 파장 이상의 광속을 커트하는 특성을 갖는 필터를 사용할 수 있다.

이 검사 장치에서는, 광원(1)으로부터 발하여지는 검사광의 파장 분포가 노광 장치에서의 노광광의 파장 분포와 동일, 또는, 대략 동일함에 의해, 실제의 노광 조건을 반영한 검사를 행할 수 있다. 즉, 노광광에 따라서는, 백색광 하에서 결함으로 간주되는 것이 노광 장치에서 정상적인 패턴으로서 취급할 수 있는 경우나, 그 반대로, 백색광 하에서 결함으로 간주되지 않는 것이 노광 장치에서 정상적인 패턴으로서 취급할 수 없는 경우가 있을 수 있기 때문이다.

또한, 이 검사 장치에서는, 파장 선택 필터(6)로서, 도 7의 (C)에 도시하는 바와 같이, 광원(1)으로부터 발하여진 주로 g선만을 투과시키는 특성을 갖는 제1 필터와, 광원(1)으로부터 발하여진 주로 h선만을 투과시키는 특성을 갖는 제2 필터와, 광원(1)으로부터 발하여진 주로 i선만을 투과시키는 특성을 갖는 제3 필터를 선택적으로 사용할 수 있다.

이 경우에서는, 제1 필터를 사용했을 때에 촬상 소자(5)에 의해 얻어지는 광강도 데이터 dg와, 제2 필터를 사용했을 때에 촬상 소자(5)에 의해 얻어지는 광강도 데이터 dh와, 제3 필터를 사용했을 때에 촬상 소자(5)에 의해 얻어지는 광강도 데이터 di를 각각 구한다. 그리고, 이들 각 광강도 데이터 dg, dh, di를, 각각에 소정의 가중 부여를 행한 후, 가산함으로써, g선, h선 및 i선이 소정의 강도비로 혼합된 광속을 포토마스크(3)에 조사했을 때에 얻어지는 광강도 데이터를 산출할 수 있다.

각 광강도 데이터 dg, dh, di의 가중 부여는, 예를 들면, 이 검사 장치의 광원(1)으로부터의 광속에서의 g선, h선 및 i선의 강도 비율이, [1.00:1.20:1.30]로서, 노광 장치의 광원으로부터의 노광광에서의 g선, h선 및 i선의 강도 비율이, [1.00:0.95:1.15]이었던 것으로 한다. 이 경우, 광강도 데이터 dg에 곱할 계수 fg는 1.00, 광강도 데이터 dh에 곱할 계수 fh는 0.95/1.20(=0.79), 광강도 데이터 di에 곱할 계수 fi는 1.15/1.30(=0.88)으로 된다.

이들을 가산한 데이터, 즉, [fg*dg+fh*dh+fi*di]가, 노광 장치에서 노광광을 포토마스크(3)에 조사했을 때에 얻어지는 광강도 분포를 나타내는 데이터로 된다. 또한, 이와 같은 연산은, 연산부(11)에 의해 행할 수 있다.

[검사광의 분광 특성에 대해서(2)]

이 검사 장치에서의 광원(1)이 발하는 검사광이, 노광 장치에서의 노광광과 서로 다른 파장 분포를 가지고 있어도, 이하와 같이 하여, 노광 장치에서의 노광 상태를 시뮬레이션할 수 있다.

이 검사 장치에서는, 전술한 바와 같이, 파장 선택 필터(6)로서, 광원(1)으로부터 발하여진 주로 g선만을 투과시키는 특성을 갖는 제1 필터와, 광원(1)으로부터 발하여진 주로 h선만을 투과시키는 특성을 갖는 제2 필터와, 광원(1)으로부터 발하여진 주로 i선만을 투과시키는 특성을 갖는 제3 필터를 선택적으로 사용할 수 있다.

따라서, 기준으로 되는 포토마스크를 이용하여, 도 8에 도시하는 바와 같이, 제1 필터를 사용했을 때에 촬상 소자(5)에 의해 얻어지는 제1 기준 강도 데이터 Ig, 제2 필터를 사용했을 때에 촬상 소자(5)에 의해 얻어지는 제2 기준 강도 데이터 Ih, 제3 필터를 사용했을 때에 촬상 소자(5)에 의해 얻어지는 제3 기준 강도 데이터 Ii를 구한다. 이들 각 기준 데이터 Ig, Ih, Ii는, 광원(1)의 분광 분포와, 촬상 소자(5)의 분광 감도 분포와, 제1∼제3 각 필터의 분광 투과율이 승산된 결과이며, 또한, 이 검사 장치에서 광원(1)으로부터의 검사광이 투과하는 각 광학 소자의 분광 투과율도 승산된 결과이다. 또한, 광학 소자라고 하는 것은 조명 광학계(2)나 대물 렌즈계(4)를 구성하고 있는 광학 소자인 것이다.

광원(1)의 분광 분포, 촬상 소자(5)의 분광 감도 분포 및 각 광학 소자의 분광 투과율은, 파장에 대하여 균일하지는 않다. 그 때문에, 어떤 결함에 대해서 촬상되는 패턴은, 도 9의 (A)에 도시하는 바와 같이, 촬상에 이용한 각 검사광(g선, h선, i선)의 파장의 차이에 의해, 서로 다른 패턴으로 된다. 이들 패턴은, 도 9의 (B)에 도시하는 바와 같이, 일정한 임계값으로 잘랐을 때에, 크기가 서로 다른 패 턴으로서 인식된다.

다음으로, 제1 내지 제3 기준 강도 데이터 Ig, Ih, Ii를 서로 동일한 레벨로 하는 각 기준 강도 데이터 Ig, Ih, Ii에 대한 제1 내지 제3 계수 α, β, γ를 구해 둔다. 즉, 도 8에 도시하는 바와 같이, 제1 기준 강도 데이터 Ig에 제1 계수 α를 곱한 결과와, 제2 기준 강도 데이터 Ih에 제2 계수 β를 곱한 결과와, 제3 기준 강도 데이터 Ii에 제3 계수 γ를 곱한 결과가 동일한 레벨로 되는 각 계수 α, β, γ를 구한다. 여기에서, 동일한 레벨이란, 예를 들면, 각 기준 강도 데이터 Ig, Ih, Ii의 피크 강도가 서로 동일한 것을 말한다.

이 검사 장치에서는, 각 기준 강도 데이터 Ig, Ih, Ii를 서로 동일한 레벨로 하는 제1 내지 제3 계수 α, β, γ가 미리 구해져 있고, 이들 계수 α, β, γ는, 이 검사 장치를 사용하는 유저에게 파악되어 있다.

그리고, 피검체인 포토마스크에 대해서 검사를 행할 때에는, 이 포토마스크에 대해서, 제1 필터를 사용하여 촬상 소자(5)에 의해 제1 광강도 데이터 Jg를 구하고, 제2 필터를 사용하여 촬상 소자(5)에 의해 제2 광강도 데이터 Jh를 구하고, 또한, 제3 필터를 사용하여 촬상 소자(5)에 의해 제3 광강도 데이터 Ji를 구한다.

다음으로, 제1 광강도 데이터 Jg에 제1 계수 α를 곱하고, 제2 광강도 데이터 Jh에 제2 계수 β를 곱하고, 제3 광강도 데이터 Ji에 제3 계수 γ를 곱함으로써, 광원(1)의 분광 분포, 촬상 소자(5)의 분광 감도 분포 및 검사 장치의 각 광학 소자의 분광 투과율에 의한 영향이 보정되어, 그 포토마스크를 이용하여 피노광체인 레지스트에 노광했을 때의 노광 상태에 대응한 광강도 데이터 [αJg, βJh, γ Ji]가 구해진다.

이와 같은 연산은, 전술한 바와 같이, 연산부(11)에 의해 행할 수 있다.

또한, 도 10에 도시하는 바와 같이, 노광 장치의 분광 특성, 즉, 노광 장치의 광원의 분광 분포 및 노광 장치의 각 광학 소자의 분광 투과율을 알고 있는 경우에는, 이들 분광 특성에 따른 계수 u, v, w를 정해 둘 수 있다. 이 계수 u, v, w로서는, 예를 들면, g선의 강도를 1.0으로 했을 때의 h선의 강도(예를 들면, 0.9104) 및 i선의 강도(예를 들면, 1.0746)를 구하고, 이들 합계가 1이 되도록 한 강도비(예를 들면, 0.335:0.305:0.360)를 사용할 수 있다.

그리고, 이들 노광 장치의 분광 특성에 따른 계수를, 제1 내지 제3 광강도 데이터 Ig, Ih, Ii에 대응시키고 또한 곱함으로써, 보다 정확하게, 이 노광 장치에 의해 해당 포토마스크를 이용하여 레지스트에 노광했을 때의 노광 상태에 대응한 광강도 데이터 [u*α*Jg, v*β*Jh, w*γ*Ji]를 구할 수 있다.

또한, 도 11에 도시하는 바와 같이, 레지스트의 분광 감도 특성(흡수 스펙트럼)을 알고 있는 경우에는, 이 분광 감도 특성에 따른 계수 x, y, z를 정해 둘 수 있다. 이들 계수 x, y, z로서는, 예를 들면, g선의 흡수량을 1.0으로 했을 때의 h선의 흡수량(예를 들면, 1.6571) 및 i선의 흡수량(예를 들면, 1.8812)을 구하고, 이들 합계가 1로 되도록 한 흡수비(예를 들면, 0.220:0.365:0.415)를 사용할 수 있다.

그리고, 이 분광 특성에 따른 계수 x, y, z를, 제1 내지 제3 광강도 데이터 Ig, Ih, Ii에 대응시키고 또한 곱함으로써, 보다 정확하게, 이 노광 장치에 의해 해당 포토마스크를 이용하여 레지스터에 노광했을 때의 노광 상태에 대응한 광강도 데이터 [x*α*Jg, y*β*Jh, z*γ*Ji](또는, [x*u*α*Jg, y*v*β*Jh, z*w*γ*Ji])를 구할 수 있다.

이와 같은 연산도, 연산부(11)에 의해 행할 수 있다.

또한, 여기에서 설명한 바와 같은, 광원(1)의 분광 분포, 촬상 소자(5)의 분광 감도 분포 및 검사 장치의 각 광학 소자의 분광 투과율의 영향을 각 계수 α, β, γ에 의해 보정하는 것, 및, 또한 노광 장치의 분광 특성 및/또는 레지스트의 분광 감도 특성에 따른 계수 u, v, w, x, y, z에 의해 보정하는 것은, 이하에 설명하는 [본 발명에 따른 포토마스크의 검사 장치의 사용 양태] 이하의 항목에서도 적용할 수 있다. 이하의 설명에서는, 이들 보정에 대해서는 명기하고 있지 않지만, 「검사 장치에서 취득되는 데이터」에는, 이들 보정이 이미 이루어진 데이터가 포함되어 있는 것이다.

[본 발명에 따른 포토마스크의 검사 방법]

도 12는, 전술한 포토마스크의 검사 장치를 이용하여 실시되는 포토마스크의 검사 방법의 수순을 도시하는 플로우차트이다.

이 검사 장치를 이용하여 행하는 본 발명에 따른 포토마스크의 검사 방법에서는, 도 12에 도시하는 바와 같이, 스텝 st1에서, 주평면을 대략 연직으로 하여 포토마스크(3)를 마스크 유지부(3a)에 재치하여 유지시킨다. 상술한 바와 같이, 포토마스크(3)는, 약간 경사시키는 것이 바람직하다. 다음으로, 스텝 st2에서, 광원(1)의 파장(λ), 대물 렌즈계(4)의 개구수(NA), 시그마값(σ) 등의 광학 조건을 설정한다. 이후의 스텝은, 제어부(14)에 의해 자동적으로 실행되어도 된다. 즉, 제어부(14)는 제어 프로그램을 기억한 기억 장치(도시되지 않음)를 구비하는 것으로 하고, 제어 시에는 기억 장치로부터 제어 프로그램을 읽어내어 제어 동작을 실행할 수도 있다.

다음으로, 스텝 st3에서, 파장 합성 연산이 필요한 경우인지의 여부를 판별한다. 파장 합성 연산이 필요하지 않은 경우에는, 스텝 st4로 진행하고, 파장 합성 연산이 필요한 경우에는, 스텝 st8로 진행한다.

스텝 st4에서는, 조명 광학계(2)와, 대물 렌즈계(4) 및 촬상 소자(5)를, 주평면을 대략 연직으로 하여 유지된 포토마스크(3)를 사이에 끼워 대치하는 위치에 각각 배설하고, 양자의 광축을 일치시킨 상태에서, 포토마스크(3)의 관찰 위치로 이동(평행 이동)시킨다. 그리고, 스텝 st5에서, 광축 방향의 위치 조정(포커스 조정)을 행한다. 다음으로, 스텝 st6에서, 검사광의 조사 및 촬상 소자(5)에 의한 수광, 촬상을 행하고, 스텝 st7로 진행한다.

한편, 스텝 st8에서는, 조명 광학계(2)와, 대물 렌즈계(4) 및 촬상 소자(5)를, 주평면을 대략 연직으로 하여 유지된 포토마스크(3)를 사이에 끼워 대치하는 위치에 각각 배설하고, 양자의 광축을 일치시킨 상태에서, 포토마스크(3)의 관찰 위치로 이동시킨다. 그리고, 스텝 st9에서, 광축 방향의 위치 조정(포커스 조정)을 행한다. 다음으로, 스텝 st10에서, 소정 파장 조건의 검사광의 조사 및 촬상 소자(5)에 의한 수광, 촬상을 행하고, 스텝 st11로 진행한다.

스텝 st11에서는, 파장 합성 연산을 위해 필요한 화상이 모두 촬상되었는지 의 여부를 판별한다. 필요한 화상이 모두 촬상되어 있지 않으면, 스텝 st12로 진행하여, 파장 조건을 변경하고, 스텝 st10으로 되돌아간다. 필요한 화상이 모두 촬상되어 있으면, 스텝 st13으로 진행하여, 파장 합성 연산을 행하고, 스텝 st7로 진행한다.

스텝 st7에서는, 얻어진 데이터의 해석을 행하고, 광강도 분포 데이터를 취득한다. 다음으로, 스텝 st14로 진행하여, 투과율의 산출을 행한다.

[본 발명에 따른 포토마스크의 검사 장치의 사용 양태]

본 발명에 따른 포토마스크의 검사 장치에서의 피검체로 되는 포토마스크는, 전술한 바와 같이, 제품으로서 완성된 포토마스크뿐만 아니라, 포토마스크를 제조하는 도중에서의 중간체도 포함하며, 또한, 이 포토마스크의 종류나 용도에는 특별히 제한은 없다.

즉, 이 검사 장치에서는, 투명 기판의 주표면에 Cr 등을 주성분으로 하는 차광막을 형성하고 이 차광막에 소정의 패턴을 포토리소그래피에 의해 형성하여 차광부 및 투광부를 갖는 패턴을 형성한 바이너리 마스크뿐만 아니라, 투명 기판의 주표면에 차광부, 투광부 및 노광광의 일부를 투과하는 반투광부를 갖는 그레이톤 마스크를 검사하는 것이 가능하다.

이 검사 장치에서는, 이와 같은 그레이톤 마스크를 검사하는 경우에, 특히 현저한 효과가 얻어진다.

따라서, 이 검사 장치는, FPD 제조용의 포토마스크를 검사하는 경우에 현저한 효과가 있으며, 또한, 액정 장치 제조용의 포토마스크 중에서도 박막 트랜지스 터(이하, TFT라고 부름) 제조용의 것에 가장 적합하다. 이것은, 이들 분야에서는, 제조 효율 및 코스트 상의 유리함으로부터, 그레이톤 마스크가 다용되는 것 외에, 반투광부의 치수가 매우 미세하며, 또한, 정치할 필요가 있기 때문이다.

또한, 반투광부에는, 반투광막이 형성된 반투광부(반투광막 타입이라고 함)와, 노광 조건에서의 해상 한계 이하의 미세 패턴에 의해 반투광부로 하는 것(미세 패턴 타입이라고 함)의 양방이 포함된다.

[그레이톤 마스크에 대해서]

여기서, 본 발명에 따른 포토마스크의 검사 장치에서 피검체로 되는 그레이톤 마스크에 대하여 설명한다.

TFT를 구비한 액정 표시 디바이스(이하, LCD라고 함)는, 음극 선관(CRT)과 비교하여, 박형으로 하기 쉽고 소비 전력이 낮다고 하는 이점으로부터, 현재, 널리 사용되기에 이르러 있다. LCD에서의 TFT는, 매트릭스 형상으로 배열된 각 화소에 TFT가 배열된 구조의 TFT 기판과, 각 화소에 대응하여 레드(R), 그린(G) 및 블루(B)의 화소 패턴이 배열된 컬러 필터가 액정상을 개재하여 서로 겹쳐진 구조를 갖고 있다. 이와 같은 LCD는, 제조 공정수가 많아, TFT 기판에서만도, 5 내지 6매의 포토마스크를 이용하여 제조되어 있었다.

이와 같은 상황 하에서, TFT 기판의 제조를 4매의 포토마스크를 이용하여 행하는 방법이 제안되어 있다. 이 방법은, 차광부, 투광부 및 반투광부(그레이톤부)를 갖는 포토마스크(이하, 그레이톤 마스크라고 함)를 이용함으로써, 사용하는 마스크의 매수를 저감하는 것이다. 또한, 그레이톤 마스크는 상기 3계조의 것에 한 하지 않고, 4계조 이상의 것도 포함한다.

도 13 및 도 14에, 그레이톤 마스크를 이용한 TFT 기판의 제조 공정의 일례를 도시한다.

우선, 도 13의 (A)에 도시하는 바와 같이, 글래스 기판(201) 상에, 게이트 전극용 금속막을 형성하고, 포토마스크를 이용한 포토리소그래피 공정에 의해 게이트 전극(202)을 형성한다. 그 후, 게이트 절연막(203), 제1 반도체막(a-Si)(204), 제2 반도체막(N+a-Si)(205), 소스 드레인용 금속막(206) 및 포지티브형 포토레지스트막(207)을 순서대로 형성한다.

다음으로, 도 13의 (B)에 도시하는 바와 같이, 차광부(101), 투광부(102) 및 반투광부(그레이톤부)(103)를 갖는 그레이톤 마스크(100)를 이용하여, 포지티브형 포토레지스트막(207)을 노광하고, 현상하여, 제1 레지스트 패턴(207A)을 형성한다. 이 제1 레지스트 패턴(207A)은, TFT 채널부, 소스 드레인 형성 영역 및 데이터 라인 형성 영역을 덮고, 또한, TFT 채널부 형성 영역이 소스 드레인 형성 영역보다도 얇게 되어 있다.

다음으로, 도 13의 (C)에 도시하는 바와 같이, 제1 레지스트 패턴(207A)을 마스크로 하여, 소스 드레인용 금속막(206), 제2 및 제1 반도체막(205, 204)을 에칭한다. 다음으로, 도 14의 (A)에 도시하는 바와 같이, 산소에 의한 애싱에 의해 레지스트막(207)을 전체적으로 감소시켜, TFT 채널부 형성 영역의 얇은 레지스트막을 제거하고, 제2 레지스트 패턴(207B)을 형성한다. 그 후, 도 14의 (B)에 도시하는 바와 같이, 제2 레지스트 패턴(207B)을 마스크로 하여, 소스 드레인용 금속 막(206)을 에칭하여 소스/드레인(206A, 206B)을 형성하고, 다음으로, 제2 반도체막(205)을 에칭한다. 마지막으로, 도 14의 (C)에 도시하는 바와 같이, 잔존한 제2 레지스트 패턴(207B)을 박리시킨다.

여기서 이용되는 그레이톤 마스크(100)는, 도 15에 도시하는 바와 같이, 소스/드레인에 대응하는 차광부(101A, 101B), 투광부(102) 및 TFT 채널부에 대응하는 그레이톤부(103)를 갖는다. 이 그레이톤부(103)는, 그레이톤 마스크(100)를 사용하는 대형 LCD용 노광 장치의 노광 조건 하에서 해상 한계 이하의 미세 패턴으로 이루어지는 차광 패턴(103A)이 형성된 영역이다. 차광부(101A, 101B) 및 차광 패턴(103A)은, 통상적으로, 모두 크롬이나 크롬 화합물 등의 동일한 재료로 이루어지는 동일한 두께의 막으로 형성되어 있다. 이와 같은 그레이톤 마스크를 사용하는 대형 LCD용 노광 장치의 해상 한계는, 스테퍼 방식의 노광 장치에서 약 3㎛, 미러 프로젝션 방식의 노광 장치에서 약 4㎛이다. 이 때문에, 그레이톤부(103)에서는, 투과부(103B)의 스페이스 폭 및 차광 패턴(103A)의 라인 폭의 각각을, 노광 장치의 해상 한계 이하인, 예를 들면, 3㎛ 미만으로 한다.

이와 같은 미세 패턴 타입의 그레이톤부(103)의 설계에서는, 차광부(101A, 101B)와 투광부(102)의 중간적인 반투광(그레이톤) 효과를 갖게 하기 위한 미세 패턴을, 라인 앤드 스페이스 타입으로 할지, 도트(망점) 타입으로 할지, 혹은 그 밖의 패턴으로 할지와 같은 선택이 있다. 또한, 라인 앤드 스페이스 타입의 경우, 선폭을 어느 정도로 할지, 광이 투과하는 부분과 차광되는 부분의 비율을 어떻게 할지, 전체의 투과율을 어느 정도로 설계할지 등, 매우 많은 것을 고려하여 설계가 이루어져야 한다. 또한, 그레이톤 마스크의 제조에서도, 선폭의 중심값의 관리 및 마스크 내의 선폭의 변동 관리 등, 매우 어려운 생산 기술이 요구되고 있었다.

따라서, 종래, 그레이톤부를 반투광성의 막에 의해 형성하는 것이 제안되어 있다. 그레이톤부에 반투광막을 이용함으로써, 그레이톤부에 의한 노광량을 적게 하여, 하프톤 노광을 실시할 수 있다. 또한, 그레이톤부에 반투광막을 이용함으로써, 설계에서는, 전체의 투과율이 어느 정도 필요한가를 검토하는 것만으로 충분하며, 그레이톤 마스크의 제조에서도, 반투광막의 막종(막 재질)이나 막두께를 선택하는 것만으로, 그레이톤 마스크의 생산이 가능하게 된다. 따라서, 이와 같은 반투광막 타입의 그레이톤 마스크의 제조에서는, 반투광막의 막두께 제어를 행하기만 하면 충분하여, 비교적 관리가 용이하다. 또한, TFT 채널부를 그레이톤 마스크의 그레이톤부에서 형성하는 경우에는, 반투광막이면 포토리소그래피 공정에 의해 용이하게 패터닝을 실시할 수 있으므로, TFT 채널부의 형상도 복잡한 형상으로 하는 것이 가능하게 된다.

반투광막 타입의 그레이톤 마스크는, 예를 들면, 이하와 같이 하여 제조할 수 있다. 여기서는, 일례로서, TFT 기판의 패턴을 예로 들어 설명한다. 이 패턴은, 전술한 바와 같이, TFT 기판의 소스 및 드레인에 대응하는 패턴으로 이루어지는 차광부(101)와, TFT 기판의 채널부에 대응하는 패턴으로 이루어지는 반투광부(103)와, 이들 패턴의 주위에 형성되는 투광부(102)로 구성된다.

우선, 투명 기판 상에 반투광막 및 차광막을 순차적으로 형성한 마스크 블랭크를 준비하고, 이 마스크 블랭크 상에 레지스트막을 형성한다. 다음으로, 패턴 묘화를 행하고, 현상함으로써, 패턴의 차광부 및 반투광부에 대응하는 영역에 레지스트 패턴을 형성한다. 다음으로, 적당한 방법으로 에칭함으로써, 레지스트 패턴이 형성되어 있지 않은 투광부에 대응하는 영역의 차광막과 그 하층의 반투광막을 제거하여, 패턴을 형성한다.

이와 같이 하여, 투광부(102)가 형성되고, 동시에, 패턴의 차광부(101)와 반투광부(103)에 대응하는 영역의 차광 패턴이 형성된다. 그리고, 잔존하는 레지스트 패턴을 제거하고나서, 다시, 레지스트막을 기판 상에 형성하고, 패턴 묘화를 행하고, 현상함으로써, 패턴의 차광부(101)에 대응하는 영역에 레지스트 패턴을 형성한다.

다음으로, 적당한 에칭에 의해, 레지스트 패턴이 형성되어 있지 않은 반투광부(103)의 영역의 차광막만을 제거한다. 이에 의해, 반투광막의 패턴에 의한 반투광부(103)가 형성되며, 동시에, 차광부(101)의 패턴이 형성된다.

[그레이톤 마스크의 검사에 대해서]

전술한 바와 같은 그레이톤 마스크에서의 결함이나 성능상의 검사를 행하기 위해서는, 실제의 노광 조건을 반영한 시뮬레이션을 행하여, 결함의 유무, 성능의 우열을 평가해야 한다.

그레이톤 마스크에서는, 마스크에 형성된 패턴 형상이, 이 마스크를 사용한 노광에 의해 형성되는 레지스트 막두께나 레지스트 막의 형상에 영향을 준다. 예를 들면, 평면적인 패턴 형상의 평가만이 아니라, 반투광부의 광투과율이 적절한 범위 내에 있는지, 반투광부와 차광부의 경계의 상승(샤프니스, 또는, 바림 상태) 이 어떠한지를 평가할 필요가 있다.

특히, 미세 패턴으로 이루어지는 반투광부를 갖는 그레이톤 마스크의 경우에는, 포토마스크를 이용하여 실제로 노광할 때에는, 미세 패턴이 해상되지 않고, 실질적으로 균일한 투과율이라고 간주될 정도로 비해상의 상태에서 사용된다. 이 상태를 마스크의 제조 과정에서, 또는, 출하 전의 단계에서, 나아가서는, 결함 수정을 행한 단계에서 검사할 필요가 있다. 이와 같은 과제에 대하여, 본건 발명자들은, 본 발명에 따른 검사 장치를 이용한 검사 방법에 현저한 효과가 있는 것을 발견하였다.

즉, 본 발명에 따른 검사 장치에서는, 반투광부를 투과하는 노광광의 양을 저감하여 이 영역에서의 포토레지스트에의 조사량을 저감함으로써 포토레지스트의 막두께를 선택적으로 변화시키는 것인 그레이톤 마스크의 검사를, 실제의 노광 조건을 재현하여, 고정밀도로 행할 수 있는 것이다.

그리고, 이 검사 장치에서 취득하는 데이터에서는, 검사 장치에 부여하는 광학 조건(사용하는 노광 장치의 광학 조건과 대략 동일한 조건)에 대하여 적절하게 설계되고, 적절하게 형성된 포토마스크 패턴이면, 도 16에 도시하는 바와 같이 반투광부에 형성된 미세 패턴이 실질적으로 대략 단일의 농도로 되는 비해상의 상태로 된다. 이 부분의 농도가, 이 그레이톤 마스크를 사용한 경우의 이 부분의 투과율을 나타내고, 이에 의해 반투광부에 의해 형성되는 레지스트막의 잔막량이 결정된다. 한편, 만일 마스크의 설계가 노광 광학 조건에 대하여 부적절한 경우나, 제조 공정에서 소정의 형상, 치수로 패턴이 형성되어 있지 않은 경우에는, 반투광부 의 농도나, 반투광부의 형상 등이 상기한 정상적인 상태와는 다른 상태를 나타내는 것으로 되기 때문에, 정상적인 상태와의 비교에 의해, 검사 부분의 양부를 판정할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 검사 장치에 의해 그레이톤 마스크를 검사하는 경우에는, 상기한 바와 같은 적절한 비해상 부분이 출현하는(즉, 그레이부가 출현하는) 노광 조건이, 실제로 포토마스크에 적용하는 노광 조건과 거의 일치하고 있으면, 포토마스크의 성능이 충분하다고 할 수 있다.

또한, 상기와 같은 비해상의 상태에서 촬상 화상을 얻었을 때에, 필요에 따라 적절한 연산을 거쳐, 채널부와, 소스부, 드레인부와의 경계 부분의 샤프니스를 평가하여, 포토레지스트의 입체 형상을 예측하는 것도 가능하다.

따라서, 본 발명에 따른 검사 장치는, 실제의 노광 조건에서는 해상 한계 이하로 된 미세한 차광 패턴으로 이루어지는 그레이톤부를 갖는 포토마스크의 검사에 유리하게 적용할 수 있다. 예를 들면, 실제의 노광 조건에서, i선∼g선에 걸친 노광 파장 영역에서, i선이 지배적인 강도를 갖는 노광 장치이면, 해상 능력이 높은(해상 한계의 패턴 치수는, 노광 파장에 비례하고, 대물 광학계의 NA에 반비례함) 등, 노광 장치의 분광 특성에 따라서, 해당 노광 장치를 이용하여 소정의 마스크 패턴을 전사했을 때에 형성되는 레지스트 패턴 형상이 서로 다르게 된다. 따라서, 이들 요소를 반영한 검사 장치에서 검사를 행할 필요가 있다.

이 경우, 해상 한계 이하의 미세 패턴을 갖는 포토마스크(3)를 피검체로 하여 검사 장치에 설치하고, 예를 들면, 대물 렌즈계(4)의 개구수 및 시그마 값을 소 정의 값으로 한다. 또한, 대물 렌즈계(4)의 위치를 적절하게 광축 방향으로 조절함으로써, 촬상 소자(5)에서의 촬상면에는, 미세 패턴의 비해상의 상태의 상이 얻어진다. 그리고, 촬상된 화상 데이터를 연산부(11)에 의해 처리함으로써, 마스크 패턴의 광강도 분포를 얻을 수 있다. 이 촬상 화상의 형상 및 소정의 평가 점에서의 광강도 데이터로부터, 포토마스크(3)의 성능의 우열, 결함의 유무를 평가할 수 있다.

또한, 이 검사 장치에서는, 도 17에 도시하는 바와 같이, 대물 렌즈계(4) 및 촬상 소자(5)가 각각 광축 방향으로 이동 조작 가능하게 되어 있어, 이들 대물 렌즈계(4) 및 촬상 소자(5)를 서로 독립적으로 포토마스크(3)에 대한 상대 거리를 변화시킬 수 있다. 이에 의해, 포토마스크(3)를 이용하여 노광을 행하는 노광 장치에서 포토마스크(3)가 휨을 발생하는 경우라도, 이 노광 장치에 근사시킨 상태에서의 촬상을 행할 수 있다. 즉, 이 검사 장치에서는, 포토마스크(3)로부터 대물 렌즈계(4)까지의 거리 L1과, 대물 렌즈계(4)로부터 촬상 소자(5)까지의 거리 L2의 각각을, 자재로 조정할 수 있다. 또한, 대물 렌즈계(4)의 포커스를 오프셋하여, 촬상 소자(5)에 의해, 포토마스크의 바림된 상을 촬상하는 것도 가능하다. 이와 같이 바림된 상을 평가함으로써, 그레이톤 마스크의 성능 및 결함의 유무를 판단할 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 검사 장치에서는, 해상 한계 이하의 미세 패턴으로 이루어지는 반투광부뿐만 아니라, 반투광성의 막에 의해 형성된 반투광부를 갖는 그레이톤 마스크에 관한 검사도 행할 수 있다. 반투광성의 막으로서는, 노광광의 차광률이, 예를 들면 투광부의 투광률에 대하여, 10% 내지 60%, 보다 바람직하게는, 40% 내지 60%인 막을 사용할 수 있다.

예를 들면, 도 18에 도시하는 바와 같이, 촬상된 화상 데이터에서의 반투광부의 광강도의 피크 값을 Ig로 하고, 충분히 넓은 투광부의 광강도를 Iw로 하며, 차광부의 광강도를 Ib로 하였을 때, 반투광부의 투광부에 대한 투과 비율은, Ig(Iw-Ib)로 나타낼 수 있으며, 이것을 포토마스크의 평가 항목으로 할 수 있다. 많은 경우, 차광부의 광강도 Ib는 실질적으로 제로로 된다. 이 평가 항목에 의해, 소정 범위의 투과율을 갖는(즉, 실제의 노광 시에 형성되는 레지스트 패턴의 레지스트막 두께가 소정의 막두께로 되는) 포토마스크인지의 여부의 평가를 행할 수 있다.

또한, 채널부의 소정의 폭 치수를 부여하는 광강도를 Ig'로 할 때, 이하와 같이, 복수의 평가 항목(파라미터)을 사용하여, 이들 파라미터를 비교함으로써, 패턴의 평가를 행할 수 있다.

Ig/(Iw-Ib)=Tg

Ig'/(Iw-Ib)=Tg'(채널부의 투과율의 최저값)

(Tg-Tg')/2=Tgc(채널내 투과율의 중간값)　

｜Tg-Tg'｜=Tgd(채널부내 투과율의 변화량, 레인지)

즉, 상기 평가에서는, 촬상 화상에 의해 얻어진, 그레이톤 마스크의 투과광강도 분포 데이터로부터, 반투광부, 투광부, 차광부의 투과광 강도를 얻고, 그들의 수치로부터, 반투광부의 투과율의 최대값을 구하거나, 혹은, 반투광부의 투과율의 최저값을 구하거나, 혹은, 반투광부의 투과율의 중간값을 구하거나, 혹은, 반투광부의 투과율의 범위를 구함으로써, 마스크의 평가를 행할 수 있다. 여기서, 투과율이란, 차광부와 투광부의 투과량의 차에 대한 반투광부의 투과량을 말한다. 단, 통상적으로, 차광부의 투과량은 실질적으로 제로이다.

이와 같이, 본 발명에 따른 검사 장치에서는, 실제의 노광 장치에 의한 노광 조건과 마찬가지의 비해상의 촬상 화상을 얻을 수 있기 때문에, 포토마스크의 성능, 결함의 유무를 적절하게 평가할 수 있다. 또한, 이 경우에는, 실제의 노광 조건을 반영한 조건 하에서, 반투광부에 요구되는 소정 범위의 투과율을 충족시키고 있는지의 여부의 검사 외에, 전술한 것과 마찬가지로, 촬상 화상을 얻었을 때에, 채널부와, 소스부, 드레인부와의 경계 부분의 샤프니스를 평가하여, 노광 후의 포토레지스트의 입체 형상을 예측할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 검사 장치에서는, 전술한 바와 같은, 제조한 포토마스크의 검사, 평가뿐만 아니라, 도 19에 도시하는 바와 같이, 결함이 수정을 필요로 하는 것인지의 여부의 판단이나, 결함 수정을 거친 포토마스크의 수정 효과가 충분한지의 여부의 검사에도 적용할 수도 있어, 매우 유용하다. 여기에서, 결함은, 백 결함, 흑 결함을 포함하고, 백 결함이란, 그 부분의 노광광의 투과량이 소정량보다 큰 결함, 흑 결함이란, 노광광의 투과량이 소정량보다 작은 결함을 말한다.

포토마스크(3) 상에, 도 19의 (A)에 도시하는 바와 같이, 흑 결함이 있는 경우나, 도 19의 (B)에 도시하는 바와 같이, 백 결함이 있는 경우이어도, 이들 결함이 충분히 작은 경우에는, 노광된 상태에서는, 그 영향이 나타나지 않는다. 이 검 사 장치에서는, 촬상 소자(5)에 의해 얻어지는 촬상 데이터에서, 결함이 충분히 작은 경우에는, 강도 변화가 거의 나타나지 않고, 수정을 필요로 하지 않는다고 판단할 수 있다.

또한, 이 검사 장치는, 미세 패턴으로 이루어지는 반투광부에서, 미세 패턴과는 다른 형상의 미세 패턴을 부가적으로 부분적으로 성막함으로써 백 결함을 수정한 경우나, 또는, 결함을 포함하는 패턴의 일부를 박리시킨 후에 원래의 미세 패턴과는 다른 형상의 미세 패턴을 부분적으로 성막함으로써 흑 결함 또는 백 결함을 수정한 경우에 대하여, 수정 결과가 충분한지의 여부의 검사를 바람직하게 행할 수 있다.

백 결함 부분에 부가적으로 성막하여 결함 수정하는 경우나, 흑 결함의 일부를 박리하여 재성막함으로써 결함 수정하는 경우에는, 재성막의 소재가, 원래의 막 소재와 서로 다른 경우가 있다. 또한, 흑 결함에 대해서는, 형성된 막의 일부를 제거하거나, 또는 그 막의 막두께를 감소시킴으로써 결함 수정을 행하는 경우가 있다. 이 중 어느 경우에 대해서도, 본 발명에 따른 검사 장치에 따르면, 결함 수정의 결과가, 실제의 노광 장치에 의한 노광 조건 하에서, 충분한 차광 효과, 또는, 반투광부로서의 효과를 갖는지의 여부를 검사할 수 있다.

[액정 장치 제조용 포토마스크의 제조 방법]

액정 장치 제조용 포토마스크를 제조함에 있어서는, 일반적인 공지의 제조 공정에서, 전술한 본 발명에 따른 포토마스크의 검사 방법에 의한 검사 공정을 포함하는 공정으로 함으로써, 결함이 필요 충분하게 수정된 양호한 액정 장치 제조용 포토마스크를 신속하게 제조할 수 있다.

[패턴 전사 방법]

전술한 액정 장치 제조용 포토마스크의 제조 방법에 의해 제조된 액정 장치 제조용 포토마스크를 이용하여, 노광 장치에 의해 소정 파장의 광을 노광함으로써, 피전사체에 대하여, 소정의 패턴을 양호하게 전사할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 포토마스크의 검사 장치의 구성을 도시하는 측면도.

도 2는 상기 포토마스크의 검사 장치에서의 조명 광학계와 대물 렌즈계의 위치 관계를 도시하는 측면도.

도 3은 상기 포토마스크의 검사 장치에서의 조명 광학계와 대물 렌즈계의 위치 관계를 도시하는 사시도.

도 4는 상기 포토마스크의 검사 장치에서의 조명 광학계에 의한 조명 범위와 대물 렌즈계에 의한 촬상 범위의 관계를 도시하는 정면도.

도 5는 상기 포토마스크의 검사 장치에서의 조명 광학계에 의한 조명 범위 내의 광강도 분포와 대물 렌즈계에 의한 촬상 범위의 관계를 도시하는 그래프.

도 6은 상기 포토마스크의 검사 장치에서 얻어진 촬상 데이터를 수치화한 그래프.

도 7의 (A)는 상기 포토마스크의 검사 장치에서의 광원의 분광 특성을 나타내는 그래프, 도 7의 (B)는 상기 포토마스크의 검사 장치에서 사용하는 파장 선택 필터의 분광 특성을 나타내는 그래프, 도 7의 (C)는 상기 포토마스크의 검사 장치에서 사용하는 파장 선택 필터의 분광 특성의 다른 예를 나타내는 그래프.

도 8은 상기 포토마스크의 검사 장치에서의 광원의 분광 특성, 상기 포토마스크의 촬상 소자의 분광 감도 분포 및 각 필터에 대응하여 얻어지는 기준 강도 데이터를 나타내는 그래프와, 각 기준 강도 데이터에 대응하는 계수를 곱한 상태를 나타내는 그래프.

도 9의 (A)는 상기 포토마스크의 검사 장치에서, 동일한 결함에 대해서 서로 다른 파장에 의해 촬상되는 각 패턴을 나타내고, 도 9의 (B)는, 각 파장에 의해 촬상된 패턴에서의 강도 분포를 나타내는 그래프.

도 10은 노광 장치의 광원의 분광 분포를 나타내는 그래프.

도 11은 레지스트의 흡수 스펙트럼을 나타내는 그래프.

도 12는 상기 포토마스크의 검사 장치에서 실시되는 포토마스크의 검사 방법의 수순을 나타내는 플로우차트.

도 13의 (A)∼도 13의 (C)는 그레이톤 마스크를 이용한 TFT 기판의 제조 공정(전반)을 도시하는 단면도.

도 14의 (A)∼도 14의 (C)는 그레이톤 마스크를 이용한 TFT 기판의 제조 공정(후반)을 도시하는 단면도.

도 15는 그레이톤 마스크의 구성을 도시하는 정면도.

도 16은 상기 포토마스크의 검사 장치에서 얻어진 촬상 데이터에서의 반투광부의 상태를 도시하는 도면.

도 17은 상기 포토마스크의 검사 장치에서의 포토마스크, 대물 렌즈계 및 촬상 소자의 위치 관계를 도시하는 측면도.

도 18은 상기 포토마스크의 검증 장치에서 얻어진 촬상 데이터를 수치화하고, 반투광부의 투과율을 설명하기 위한 그래프.

도 19의 (A), 도 19의 (B)는 상기 포토마스크의 검사 장치에서 얻어진 촬상 데이터에서의 결함 개소의 상태를 도시하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 광원

2 : 조명 광학계

2-1 : 개구 조리개 기구

3 : 포토마스크

3a : 마스크 유지부

4 : 대물 렌즈계

4-1 : 개구 조리개 기구

4a : 제1군(시뮬레이터 렌즈)

4b : 제2군(결상 렌즈)

5 : 촬상 소자

11 : 연산부

12 : 표시부

14 : 제어부

15 : 이동 조작부

Claims (19)

1. 노광 장치에 의해, i선, h선, g선을 포함하는 파장 영역의 광원을 이용하여 노광하는 포토마스크의 검사 장치로서,

   상기 포토마스크를 유지하는 마스크 유지 수단과,

   i선, h선, 및 g선의 광속을 발하는 광원과,

   상기 광원으로부터의 광속을 유도하여, 상기 마스크 유지 수단에 의해 유지된 상기 포토마스크에 그 광속을 조사하는 조명 광학계와,

   상기 포토마스크에 조사하는 광속의 파장 성분을 조정하는 파장 선택 필터와,

   상기 포토마스크에 조사되어 그 포토마스크를 투과한 상기 광속이 입사되는 대물 렌즈계와,

   상기 대물 렌즈계를 거친 광속을 수광하여, 상기 포토마스크의 상을 촬상하는 촬상 수단과,

   상기 촬상 수단에 의해 얻어진 촬상 화상, 또는 그 촬상 화상에 의해 얻어진 광 강도 분포 데이터에 대하여, 연산을 행하는 제어 수단

   을 구비하고,

   상기 파장 선택 필터는, 상기 광원으로부터 발하여진 주로 g선만을 투과시키는 특성을 갖는 제1 필터와, 상기 광원으로부터 발하여진 주로 h선만을 투과시키는 특성을 갖는 제2 필터와, 상기 광원으로부터 발하여진 주로 i선만을 투과시키는 특성을 갖는 제3 필터를 선택적으로 사용 가능하고,

   상기 제어 수단은,

   상기 제1 필터를 사용하였을 때에 상기 촬상 수단에 의해 얻어지는 제1 광강도 데이터와, 상기 제2 필터를 사용하였을 때에 상기 촬상 수단에 의해 얻어지는 제2 광강도 데이터와, 상기 제3 필터를 사용하였을 때에 상기 촬상 수단에 의해 얻어지는 제3 광강도 데이터를 이용하여,

   상기 노광 장치의 광원의 파장 강도 비율에 기초한 광 강도 분포 데이터를 연산하는

   것을 특징으로 하는 포토마스크의 검사 장치.
2. 제1항에 있어서,

   기준으로 되는 포토마스크에 대한 상기 제1 필터를 사용하였을 때에 상기 촬상 수단에 의해 얻어지는 제1 기준 강도 데이터, 상기 제2 필터를 사용하였을 때에 상기 촬상 수단에 의해 얻어지는 제2 기준 강도 데이터, 및 상기 제3 필터를 사용하였을 때에 상기 촬상 수단에 의해 얻어지는 제3 기준 강도 데이터에 대하여, 이들 각 기준 강도 데이터를 서로 동일한 레벨로 하는 각 기준 강도 데이터에 대한 제1 내지 제3 계수가 미리 구해지고,

   상기 제어 수단은, 상기 계수를 이용하여 연산하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 검사 장치.
3. 노광 장치에 의해, i선, h선, g선을 포함하는 파장 영역의 광원을 이용하여 노광하는 포토마스크의 검사 장치로서,

   상기 포토마스크를 유지하는 마스크 유지 수단과,

   g선, h선, 및 i선의 광속을 발하는 광원과, 상기 광원으로부터의 광속을 유도하여, 상기 마스크 유지 수단에 의해 유지된 포토마스크에 그 광속을 조사하는 조명 광학계와,

   상기 포토마스크에 조사하는 광속의 파장 성분을 조정하는 파장 선택 필터와,

   상기 포토마스크에 조사되어 그 포토마스크를 거친 상기 광속이 입사되는 대물 렌즈계와,

   상기 대물 렌즈계를 거친 광속을 수광하여, 상기 포토마스크의 상을 촬상하는 촬상 수단

   을 구비하고,

   상기 파장 선택 필터는, 상기 노광 장치의 광원 특성에 기초하여 결정된 광 강도 비율의 파장 혼합광을 형성하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 검사 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 대물 렌즈계, 및 상기 촬상 수단이 독립적으로 광축 방향으로 이동 가능한 것에 의해, 상기 포토마스크의 디포커스(defocus) 화상을 촬상가능한 것을 특징으로 하는 포토마스크의 검사 장치.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 조명 광학계의 개구수 및 대물 렌즈계의 개구수가 가변인 것에 의해, 상기 노광 장치의 광학계와 동등하게 조정 가능한 것을 특징으로 하는 포토마스크의 검사 장치.
6. 노광 장치에 의해, i선, h선, g선을 포함하는 파장 영역의 광원을 이용하여 노광하는 포토마스크의 검사 방법으로서,

   상기 포토마스크에 광속을 조사하여, 그 포토마스크를 투과한 투과 광속을 촬상 수단에 의해 촬상하여, 광 강도 데이터를 구하는 포토마스크의 검사 방법에 있어서,

   상기 광속 중의 주로 g선만을 투과시키는 특성을 갖는 제1 필터와, 상기 광속 중의 주로 h선만을 투과시키는 특성을 갖는 제2 필터와, 상기 광속 중의 주로 i선만을 투과시키는 특성을 갖는 제3 필터를 선택적으로 사용하여,

   상기 제1 필터를 사용하였을 때에 상기 촬상 수단에 의해 얻어지는 제1 광강도 데이터와, 상기 제2 필터를 사용하였을 때에 상기 촬상 수단에 의해 얻어지는 제2 광강도 데이터와, 상기 제3 필터를 사용하였을 때에 상기 촬상 수단에 의해 얻어지는 제3 광강도 데이터에 기초하여,

   상기 노광 장치의 광원의 파장 강도 비율에 기초한 광강도 분포 데이터를 연산하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 검사 방법.
7. 제6항에 있어서,

   기준으로 되는 포토마스크에 대하여, 상기 제1 필터를 사용하였을 때에 상기 촬상 수단에 의해 얻어지는 제1 기준 강도 데이터와, 상기 제2 필터를 사용하였을 때에 상기 촬상 수단에 의해 얻어지는 제2 기준 강도 데이터와, 상기 제3 필터를 사용하였을 때에 상기 촬상 수단에 의해 얻어지는 제3 기준 강도 데이터를 구하고,

   상기 제1 내지 제3 기준 강도 데이터를 서로 동일한 레벨로 하는 각 기준 강도 데이터에 대한 제1 내지 제3 계수를 미리 구해 놓고,

   상기 연산 시, 상기 제1 내지 제3 광강도 데이터에, 대응하는 상기 제1 내지 제3 계수를 곱하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 검사 방법.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서,

   상기 연산 시, 상기 포토마스크에 적용하는 노광 장치가 구비하는 광학 소자의 분광 특성에 따른 계수를 곱하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 검사 방법.
9. 제6항 또는 제7항에 있어서,

   상기 연산 시, 상기 포토마스크에 형성한 패턴을 전사하는 피전사체 상의 레지스트의 분광 특성에 따른 계수를 곱하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 검사 방법.
10. 노광 장치에 의해, i선, h선, g선을 포함하는 파장 영역의 광원을 이용하여 노광하는 포토마스크의 검사 방법으로서,

    상기 포토마스크에 광속을 조사하고, 그 포토마스크를 투과한 투과 광속을 촬상 수단에 의해 촬상하여, 광강도 데이터를 구하는 포토마스크의 검사 방법에 있어서,

    g선, h선, 및 i선의 광속을 발하는 광원과,

    상기 광원으로부터의 광속을 유도하여, 상기 마스크 유지 수단에 의해 유지된 포토마스크에 그 광속을 조사하는 조명 광학계와,

    상기 포토마스크에 조사하는 광속의 파장 성분을 조정하는 파장 선택 필터와,

    상기 포토마스크에 조사되어 그 포토마스크를 거친 상기 광속이 입사되는 대물 렌즈계와,

    상기 대물 렌즈계를 거친 광속을 수광하여, 상기 포토마스크의 상을 촬상하는 촬상 수단

    을 구비한 검사 장치를 이용하고, 상기 포토마스크에 조사하는 광속은, 파장 선택 필터에 의해 형성된, 상기 노광 장치의 광원 특성에 기초하여 결정된 광 강도 비율의 파장 혼합광인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 검사 방법.
11. 제6항에 있어서,

    상기 포토마스크는, 투명 기판상에 차광부, 투광부 및 반투광부를 포함하는 패턴이 형성된 그레이톤 마스크인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 검사 방법.
12. 제11항에 있어서,

    상기 그레이톤 마스크는, 반투광막이 형성된 반투광부를 갖고,

    상기 그레이톤 마스크를 이용하여 노광하였을 때에, 상기 반투광부에 의해 포토레지스트에 형성되는 레지스트 막 두께를 검사하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 검사 방법.
13. 제11항에 있어서,

    상기 그레이톤 마스크는, 노광 조건에서의 해상 한계 이하의 미세 패턴이 형성된 반투광부를 갖고,

    상기 그레이톤 마스크를 이용하여 노광하였을 때에, 상기 반투광부에 의해 포토레지스트에 형성되는 레지스트 막 두께를 검사하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 검사 방법.
14. 제11항에 있어서,

    상기 포토마스크는, 백결함, 또는, 흑결함을 갖고, 상기 노광 장치에 의해 노광된 상태에서의, 상기 결함의 영향을 검사하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 검사 방법.
15. 제6항, 제7항, 제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 기재된 포토마스크의 검사 방법에 의한 검사 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 장치 제조용 포토마스크의 제조 방법.
16. 제15항에 기재된 액정 장치 제조용 포토마스크의 제조 방법에 의해 제조된 액정 장치 제조용 포토마스크를 이용하여, 노광 장치에 의해 소정 파장의 광을 노광하여, 피전사체에 패턴을 전사하는 것을 특징으로 하는 패턴 전사 방법.
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