200912517 - 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種用以檢查在製造電子零件時所使 用之光罩的性能的光罩之檢查方法、包含該檢查方法之檢 查步驟的光罩之製造方法、採用藉由該製造方法所得之光 罩的電子零件製造方法、以及可用在前述光罩之檢查方法 的測試遮罩及測試遮罩組件。 , 尤其，本發明係有關於平面顯示器（FPD，Flat Panel
Display)裝置所代表之顯示裝置製造用的光罩，尤其係有 關於在製造對於液晶顯示裝置製造用，例如薄膜電晶體 (TFT)製造用、彩色濾光片（CF)製造用極為有用的光罩時所 使用的檢查方法等。 【先前技術】 以往，關於光罩之性能檢查，在日本專利特開平 i 5—249646號公報（專利文獻1)中所記載之裝置係藉由攝像 兀件（CCD)檢測作為檢查對象之曝光用光罩之透過照明光 之強度分布，以檢查光罩之缺陷。在該装置中，將檢查光 聚光照射在形成有〇. 3以m間距左右之微細圖案的光罩，放 大照射已透過該光罩的檢查光，而以解析度7//m左右的 CCD攝像11亥檢查裝置係具有使攝像元件偏離焦點位置而 進行攝像的控制手段。在該檢查裝置中，具有可包含實際 曝光時焦點偏移的影響來進行檢查並評估光罩的效果。 此外’在曰本專利特開平4_328548號公報（專利文獻 2130-9675-PF;Ahddub 6 200912517 ^ 2)係記載有可檢測出藉由曝光裝置而實際上轉印在晶圓之 光罩的缺陷或異物的檢查裝置。在該裝置中，除了以習知 之檢查裝置所可檢測出的缺陷或異物以外，另外還可檢查 出相位移位遮罩或標線片（r e t i c 1 e )之透過部之移相器 (shifter)的缺陷、或曝光波長依存性之遮罩基板部的缺陷 等。 【發明内容】 但是’當使用如前所述之檢查裝置來進行光罩之檢查 時，所使用之檢查裝置中之攝像時的條件若未與使用光罩 之實際曝光時的條件相整合，則難以正確評估檢查結果。 此外，例如當使用用在製造1(：之縮小投影型曝1裝置 時’由於在曝光裝置中所使用的光源為單一波長光源，因 此光源的分光特性、阻劑膜的分光感度特性、或攝像手段 的分光感度特性等要素並不會形成問題。但是，在各種電 子零件的製造步驟中，由於適用光源之分光特性、阻劑膜 或顯影手段的分光感度特性等要素所影響的曝光條件，因 此以習知的檢查裝置，並無法進行正確的檢查。 但是，本案發明人等係提出在先對作為檢查對象的光 罩照射既定波長的氺击，Μ 1 α 光束藉由攝像手段對經由該光罩的光 束進行攝像，以求取光強度資料之光罩的檢查方法中，以 所照射之光束而言，使用S ,丨、勹人 更用至乂包含g線、h線或i線之任 一者，或者包含將該等之_任咅一 W —者以上加以混合的光束 者，將該光束經由波長選擇據光器而照射在光罩，甚至其 2130-9675-PF；Ahddub 7 200912517 所使用的檢查裝置。 在該檢查方法中，可使用具有與使用光罩實際進行曝 光的曝光裝置相同的分光特性的光源來檢查光罩，且可以 一定程度正確再現抑或近似實際曝光時之光透射量及解析 度。 因此’在該檢查方法中，無須進行實際之曝光及顯影， 即可預測藉由使用光罩之實際曝光所形成的阻劑圖案或以 該阻劑圖案為遮罩而將被加工層進行蝕刻所得之被加工層 圖案之良否。此外，藉由該檢查方法，不僅可判斷光罩之 良否’而且可以一定程度掌握判斷是否需要修正光罩、可 否修正、修正方法等之發現。 但疋，在該檢查方法中，會有難以完全反映實際曝光 所使用之曝光裝置的曝光條件，亦即光源的分光特性或解 析度等的情形。此外’形成阻劑膜之阻劑材料的分光感度、 或為了取得透過光的資料所使用之攝像手段（CCD等）的分 光感度特性等起因於曝光裝置以外的要因係更加難以進行 # 本發明之目的在提供-種光罩之檢查方法，係 對象的先罩照射既定波長的光束，藉由攝像手 段對經㈣光Μ光束進 罩之檢查方法，可良好地先強度資料的光 之條件μ ^ 订與實際進㈣光的曝光襄置 条件…或者可定量掌握實際之曝 之相關，而且提供—種包 I他條件 之制w 裡已“亥檢查方法之檢查步驟的光罩 製知·方法，而且提供一種使 禋使用藉由該製造方法所獲得之 2130-9675-PF;Ahddub 8 200912517 光罩的電子零件製造方法，而且提 查方法的測試遮罩及測試遮罩組件f種用在該光罩之檢 為了解決前述課題而達成前述 萨心；w办沾田 的’經本案發明人等 精研九、〜果，發現使用用以提供伸人 砗所祛田+ & * 仲”執行前述檢查方法 時所使用之檢查裝置（模擬器）與 ^ p, , -V ^ %仃貫際曝光之曝光裝置 之間，或者檢查裝置可設定適於 遮罩乃極為有用。 —之條件的發現的測試 亦即，本發明之光罩之檢杳 一者。 —万去係具有以下構成之任 〔構成1〕 種光罩之檢查方法，係用.主7竹 力…、“ 用在為了將形成在予以蝕刻 被加工層上的阻劑膜形成為前述餘刻加工中作為遮 罩的阻劑圖案，對於前述阻劑膜 …、、 罩之檢查方法，其特徵在於：使用开成=案之曝光的光 ^ ¥祖， 使用形成有既定測試圖案的 :广對測試用阻劑膜進行曝光，獲得經顯影之測試 阻兒!圖案的步H於前制試用 用阻劑圖案作為遮罩而將被加工層進行心,案次將該測试 用被加工層圖案進行測〜進订银刻所獲得的測試 :步驟，·以既定的光學條件，對於測試遮罩進行=Γ =像手段取得該測試遮罩的光透過圖案㈣ _系獲侍先透過測試圖案資料的步驟 實際曝光測試圖荦資粗盘忠β,L ㈣案貝科與先透過测試圖案資料進行比較的 步驟’·以及對於作為檢查對象的光罩，藉由與既定… 條件相同或不_條件進行光照射，藉由攝像手段取得= 213〇-9675-PF;Ahddub 9 200912517 才双查對象光罩之光透過圖案的步驟，根據藉由比較步驟所 獲得的比較結果與前述檢查對象光罩之光透過圖案，進行 作為檢查對象之光罩的評估。 其中，在此，所謂被加工層係被轉印體所具有之所希 望之功能性的層，可為單層或疊層。該被加工層係按照被 轉印體的用途而予以設計者。 〔構成2〕 在具有構成1之光罩之檢查方法十，適用於取得作為 檢查對象之光罩之光透過圖案的光學條件係根據藉由比較 步驟所獲得的比較結果予以設定。 〔構成3〕 在具有構成1或構成2之光罩之檢查方法中，測試用 阻劑圖案係具有阻劑的厚度以階段式或連續式產生變化的 部分。 〔構成4〕 八有構成1至構成3中任一者之光罩之檢查方法 中’當錯由攝像手段取得測試遮罩之光透過圖案時，係準 備複數個條件作為既定的#與 疋的先學條件，且針對各條件來取得。 〔構成5〕 在具有構成2至禮占j , . 構成4十任一者之光罩之檢查方法 中’包含•根據比較&士要^^令止傲^ 〇果5又疋先學條件後，藉由該設定再 次對測試遮罩進行光昭射，莊 ^ …、射精由攝像手段取得光透過圖案
而獲得光透過測試圖幸眘M 系貧科再次進行與實際曝光測試圖 案資料的比較而形成為餅沾 乂马新的比較結果的步驟。 2130-967 5-PF;Ahddub 10 200912517 . 〔構成6〕 在具有構成1至構成5中任一者之光罩之檢查方法 中’光學條件係包含：使用在用以取得光透過圖案㈣物 鏡系統的開口數、照明光學系統之開口數相對於接物鏡系 統之開口數的比、照射光的分光特性及散焦量之至少任一 者。 〔構成7〕 在具有構成1至構成5中任一者之光罩之檢查方法 中，形成測試用阻劑圖案的阻劑材料係與形成使用作為檢 查對象之光罩予以曝光之阻劑膜的阻劑材料為相同的材 料。 〔構成8〕 在具有構成1至構成7中任一者之光罩之檢查方法 中’根據藉由比較步驟所獲得的比較結果，掌握實際曝光 測試圖案資料與光透過測試圖案之間的相關關係，根據該 相關關係與檢查對象光罩之光透過圖案，進行作為檢查對 象之光罩的評估。 〔構成9〕 在具有構成1至構成8中任一者之光罩之檢查方法 中，作為檢查對象的光罩係具有：使曝光光透過的透過部、 將曝光光遮光的遮光部、及使曝光光的一部分減低而透過 的灰階部。 〔構成10〕 在具有構成1至構成9中任一者之光罩之檢查方法 2130-9675-PF;Ahddub 11 200912517 中，在測試遮罩係形成有&含排列有複數個K立圖案之部 刀的測试圖帛，複數個單位圖案係根據一定規則而使圖案 形狀逐漸變化者。 〔構成11〕 在具有構成1至構成9中任一者之光罩之檢查方法 中’在測试遮罩係形成有包含排列有複數個單位圖案之部 分的測試圖案，複數個單位圖案係具有根據一定規則而使 圖案形狀逐漸變化的部位者。 〔構成12〕 〜在具有構成10或構成11之光罩之檢查方法中，根據 -定規則之圖案形狀的逐漸變化係線寬的變化。 〔構成1 3〕 在具有構成！。或構成u之光罩之檢查方法中，根據 率之圖案形狀的逐漸變化係對於曝光光之實效透過 :外’本發明之光罩之製造方法係具 〔構成14〕 傅取有 =特^於··具有進行具有構幻至構成 之先罩之檢查方法的檢查步驟。 者 本發明之電子零件之製造 〔構成15〕 方去係具有以下構成者。 其特徵在於：具有使用藉由具有 方法予以製造的光罩，對於彡 之光罩之製造 1 形成在電子零侔姻、A m 工層上之阻劑膜進行曝光的步驟。 化用之被加 12 2130-9675-PF;Ahddub 200912517 本發明之測試遮罩係具有以下構成者。 〔構成1 6〕 係用在為了將形成在予以敍刻加工之被 劑膜形成為钱刻加工中作為遮罩二亡的阻 劑膜進行㈣㈣之曝光的述阻 罩，且报A女日士 檢—所使用的測試遮 罩且开/成有具有：使曝光光透過的透過部 光的遮光部 '及使+九先遮 及使曝先先的一部分減低而 測試圖案的測試遮罩， 的 &早兵特徵在於.測試圖案係包含排列 有根據一定規則使圖案形狀逐漸改變的複數個單位圖案的 部分’複數個單位圖案係分別具有灰階部，各單位圖案中 之灰階部的面積係根據一定規則而分別不同。 如上所示之測試遮罩係在相對於薄膜電晶體製造用之 灰階遮罩中之通道部寬度的不同，可近似所形成之阻劑圖 案形狀而予以評估方面極為有用。 〔構成1 7〕 係用在為了將形成在予以蝕刻加工之被加工層上的阻 劑膜形成為蝕刻加工中作為遮罩的阻劑圖案，對於前述阻 劑膜進行既定圖案之曝光的光罩之檢查所使用的測試遮 罩’且形成有具有：使曝光光透過的透過部、將曝光光遮 光的遮光部、及使曝光光的一部分減低而透過的灰階部的 測試圖案的測試遮罩，其特徵在於：測試圖案係包含排列 有根據一定規則使圖案形狀逐漸改變的複數個單位圖案的 部分’複數個單位圖案係分別具有前述灰階部，各單位圖 案中之灰階部在既定曝光條件下的實效透過率係根據一定 2130-967 5-PF;Ahddub 13 200912517 規則而分別不同。 在此’所謂實效透過率係指在具有當將十分寬廣面積 的透光部的曝光量透過率設為100%時，具有比該透過率減 低既定量後的透過率（例如4〇至6〇%)的灰階部的灰階遮罩 中，藉由曝光裝置將該灰階遮罩進行曝光時，灰階部之實 效曝光光的透過率係依圖案面積、曝光裝置所使用之光學 系統的解析度等而異而予以定義。亦即指在灰階遮罩之曝 光條件下，當將對於曝光光之透光部的透過率設為1〇〇%、 遮光部的透過率設為0%時，實際透過灰階部之透過光的透 過率。例如，當使用具有在灰階部形成有透過光量小於 100/。（例如20至80%)之半透光性的膜的灰階部的光罩（以 下稱為「半透光膜型灰階遮罩」）來製作灰階遮罩時，與形 成有遮光膜的部分相鄰接之半透光膜部分的光透過率在曝 光裝置之解析度中並未完全予以解析而呈模糊（朦腺），因 此包含有低於形成有同—膜之具有無限寬度的半透光膜部 分的透過率。 亦即，當實際使用半透光膜型灰階遮罩時，決定作為 M t _圖案的形狀的並非為作為半透光膜的 透過率’ W曝光㈣下之模糊（朦朧）狀態的透過率，將 其稱為實效透過率。實纷读讲玄μ 貰政透過率係除了如上所述之膜本身 的透過率以外，亦為作為晛# 為+先裝置之解析度或圖案之形狀 造成衫響之結果的透過率。半透.胺犯々* 千千远九膜形成部分變得較為微 小，相鄰接遮光膜的影氅合士，曰,丨& 如響愈大，則實效透過率愈降低。 同樣地，由於具右bR 土玫μ 、有曝先條件下之解析界限以下的遮光 213〇-9675-PF;Ahddub 14 200912517
- 性或半透光性的微細圓宰，田心B 之灰階邛的# 因此即使在具有減低透過光量 之灰iw的先罩（以下稱為 M 圖案型灰階遮罩，）φ， 亦可將反映出曝光裝置之解 又或圖案之形狀在實際暖# 條件下的透過率作為實效透過率來處理。 實際+先 〔構成18〕 在具有構成1 6或構成π之、、則4、廣w 士 B . t 之成^式遮罩中，測試圖荦俜 具有與2個以上的遮光 圖案係 階部。 ㈣由該等遮先部所包夾的灰 〔構成1 9〕 在/、有構成18之測試遮罩中，2個以卜& Λ 千丁 ζ调u上的遮光部，藉 由線寬呈階梯式不同，2個遮 兀1 I间的間隔係以階梯式 產生變化。 如上所不之測試遮罩係在相對於薄膜電晶體製造用之 灰階遮罩中之通道部寬度的變化，可近似所形成之阻劑圖 案形狀而予以評估方面極為有用。 〔構成20〕 ▲、在具有構成16至構成19中任—者之測試遮罩中測 試圖案係具有在曝光時之既定的光學條件下具有解析界限 以下之線寬之圖案的灰階部。 對於如上所示之灰階部之圖案進行評估係在薄膜電晶 體製造用光罩中，在評估用以製作與源極、没極部相鄰接 且由該等所包夾之通道部的阻劑圖案形狀方面極為有用。 〔構成21〕 在具有構成16至構成19中任一者之測試遮罩中，單 213〇-9675-PF;Ahddub 15 200912517 位圖案係具有形成有 透光性的膜的灰階部 本發明之測試遮 〔構成22〕 之半 使曝光量減低既定量而使其透過 〇 罩組件係具有以下構成者。 *包3 .用在為了將形成在予以蝕刻加工之被加工層 上的阻劑膜形成為蝕 " m ^ % - 中作為遮罩的阻劑圖案，對於 阻劑膜進灯既定圖案之曝 置.》Μ & I 的先罩之檢查所使用的測試遮 罩，及關於測試遮罩的次财 的貝#的測試遮罩組件’其特徵在於： 孩貝科係以既定的#風攻Μ _ 子條件對㈣遮罩進行光照射，藉由 攝像手奴取得測試遮罩的 m , 的尤透過圖案，根據所得之光透過 圖案所仔之光透過測試圖案資料。 〔構成23〕 光透過測試圖案資料係 的光學條件下的光透過 在構成22之測試遮罩組件中， 對於測試遮罩，根據在複數個不同 圖案所獲得者。 在具有構成1之本發明之光罩之檢查方法中，係具 有.使用形成有既定測試 胺η , 圃茱的測5式遮罩，對測試用阻劑 ==，獲得經顯影之測試用阻劑圖 或將該測試用阻㈣案作為料㈣被加 層進仃敍刻所獲得的測 m ^ η , 饥刀σ工層圖案進行測定’而 2貫際曝光測試圖案資料的步驟；以既定的光學條件， 對於測式遮罩進行光照 ^ ^ ^ ^ 稭由攝像手奴取得該測試遮罩 的先透過圖案，根據所獲 試圖案資㈣㈣.㈣先透過㈣1得光透過測 .....〃，將實際曝光測試圖案資料與光透過測 2130-9675-PF;Ahddub 200912517 試圖案資料進行比較的步 對於作為檢杳斟$ & , 罩’藉由與既定之光學條件相同或 =象的先 射，精由攝像手段取得該檢查對象光罩之光 驟，根據藉由比較步驟所獲得的比較結果與檢 之光透過圖案，進行作為檢查對象之光罩的㈣，因= 良好地進行與用以進行實際曝光之曝光U的條件整合。 其中’本發明係在作為檢查對象的光罩為顯示裝置製 造用光罩時尤其有效。顯示裝置製造用光罩係在電子零件 製造用光罩中’平面顯示裝置所代表的顯示裝置製造用光 罩，例如液晶顯示器、電漿顯示面板、電激發光製造用者 等’用途並未有所限^。尤其，關於液晶顯示裝置製造用， 例如薄膜電晶體(m)製造用、彩色滅光片(cf)製造用之光 罩’本發明係達成明顯效果。 在具有構成2之本發明之光罩之檢查方法中，適用於 ，得作為檢查對象之光罩之光透過圖案的光學條件係根據 藉由比較步驟所獲得的比較結果予以設定，因此可良好地 進行與用以進行實際曝光之曝光裝置的條件整合。 在具有構成3之本發明之光罩之檢查方法中，測試用 阻劑圖案係具有阻劑的厚度以階段式或連續式產生變化的 邛刀可良好地進行檢查具有遮光部、透光部及使使用光 罩時所使用之曝光光之透過量減低既定量的灰階部，且用 以在被轉印體上形成膜厚以階段式或連續式不同之阻劑圖 案的光罩。 但是，在本發明中作為檢查對象的光罩可為二元式遮 2130-9675-PF;Ahddub 17 200912517 罩（bi nary mask)，亦可為灰階遮罩。尤其本發明之效果較 為明顯的是在檢查具有遮光部、透光部及使曝光光之透過 量減低既定量的灰階部，且用以在被轉印體上形成膜厚以 階段式或連續式不同之阻劑圖案的灰階遮罩時較為有效。 此外，亦可為具有複數個曝光光透過率的灰階部，且在阻 劑圖案形成複數個段差的多色階遮罩（multi__t〇ne mask)。 灰階遮罩係具有：當將露出透明基板之透光部、在透 明基板上形成有用以進行曝光光之遮光的遮光膜的遮光 部、在透明基板上形成有遮光膜或半透光膜的透明基板的 光透過率設為100%時’可使透過光量比該100%減低而將既 疋里的光透過的灰階部。以如上所示之灰階遮罩而言，關 於微細圖案型灰階遮罩或半透光膜型灰階之任一者，均可 適用本發明。 在具有構成4之本發明之光罩之檢查方法中，當藉由 攝像手段取得測試遮罩之光透過圖案時，係準備複數個條 I 件作為既定的光學條件，且針對各條件來取得，因此可進 行更為正確的條件設定。 在具有構成5之本發明之光罩之檢查方法中，包含： 根據比較結果設定光學條件後，藉由該設定再次對測試遮 罩進订光照射，藉由攝像手段取得光透過圖案而獲得光透 過測4圖案資料，再次進行與實際曝光測試圖案資料的比 較而形成為新的比較結果的步驟，因此可進行更為正確的 條件設定。 在具有構成6之本發明之光罩之檢查方法中，光學條 18 2130-9675-PF；Ahddub 200912517 件係包含：使用在用以取得_㈣接 口數⑽、照明光學系統之開口數相對於接物鏡系= 口數的比⑶聊值（σ:同調度））、照射光的分光特性: 散焦量之至少任-者，因此可良好地進行與用以進行實際 曝光之曝光裝置的條件整合。 τ 在具有構成7之本發明之光罩之檢查方法中，形成測 試用阻劑圖案的阻劑材料係與形成使用作為檢查對象之光 罩予以曝光之阻劑膜的阻劑材料為相同的材料，因此可良 好地進行與用以進行實際曝光之曝光裝置的條件整合。 在具有構成8之本發明之光罩之檢查方法中，根據藉 由比較步驟所獲得的比較結果，掌握實際曝光測試圖案資 料與光透過測試圖案之間的相關關係，根據該相關關係與 檢查對象光罩之光透案，進行作為檢㈣象之光罩的 評估因此可根據進行實際曝光之曝光裝置與檢查裝置之 才關關係而進行良好的評估。此外，因曝光裝置之條件以 外之阻劑®案形成條件或被加玉層形成條件而對圖案形成 w成的衫響亦可作為與光透過測試圖案的相關而予以掌 握。 在具有構成9之本發明之光罩之檢查方法中，作為檢 查對象的光罩係具有：使曝光光透過的透過部、將曝光光 遮光的遮光部、及使曝光光的一部分減低而透過的灰階 4 ’因此可良好地進行有關灰階遮罩之光學條件的設定。 在具有構成1 〇之本發明之光罩之檢查方法中，在測試 遮罩係幵> 成有包含排列有複數個單位圖案之部分的測試圖 2130-9675-PF;Ahddub 19 200912517 案，複數個單位圖案係根據—定規則而使圖案形狀逐漸變 化者，因此可良好地進行光學條件的設定。 、在具有構成π之本發明之光罩之檢查方法中，在測試 遮罩係形成有包含排列有複數個單位圖案之部分的測試圖 案，複數個單位圖案係具有根據一定規則而使圖案形 漸變化的部位，因此可良好地進行光學條件的設定。 —在具有構成12之本發明之光罩之檢查方法中，根據一 定規則之圖案形狀的逐漸變化係線寬的變化，因此可按照 圖案線寬的變化來進行光學條件的設定。 —在具有構成13之本發明之光罩之檢查方法中，根據一 定規則之圖案形狀的逐漸變化係對於曝光光之實效透過率 的變化’因此可按照透過率的變化來進行光學條件的設定。 、在具有構成14之本發明之光罩之製造方法中，係具有 進订具有構成i至構成13_任一者之光罩之檢查方法的檢 查步驟’因此可製造經由與進行實際曝光之曝光裝置進行 條件整合後之檢查步驟的良好的光罩。 在具有構成15之本發明之電子零件之製造方法中，其 特徵在具有使用藉由具有構成14之光罩之製造方法予 以製造的光罩，對於形成在電子零件製造用之被加工層上 I5劑膜進行曝光的步驟，因此可使用良好的光罩來製造 良好的電子零件。 在具有構成16之本發明之測試遮罩係形成有具有：使 ::光光透過的透過部、將曝光光遮光的遮光部、及使曝光 光的-部分減低而透過的灰階部的測試圖案的測試遮罩， 20 2130-9675-PF；Ahddub 200912517 其特徵在於：測試圖案係包含排列有根據一定規則使圖案 形狀逐漸改變的複數個單位圖案的部分，複數個單位圖案 係分別具有灰階部，各單位圖案中之灰階部的面積係根據 一定規則而分別不同，因此在本發明之檢查方法中，可良 好地進行光學條件的設定。 如上所不之測試遮罩係在相對於薄膜電晶體製造用之 灰階遮罩中之通道部寬度的不同，可近似所形成之阻劑圖 案形狀而予以評估方面極為有用。 在具有構成17之本發明之測試遮罩中，係形成有具 有：使曝光光透過的透過部、將曝光光遮光的遮光部、及 使曝光光的一部分減低而透過的灰階部的測試圖案的測試 遮罩，測試圖案係包含排列有根據一$規則使_案形狀逐 漸改變的複數個單位t的部分’複數個單位_案係分別 具有灰階部’各單位圖案中之灰階部在既定曝光條件下的 實效透過率係根據-定㈣而分別^，因此在本發明之 檢查方法中’可良好地進行光學條件的設定。 在具有構成18之本發明之測試遮罩中，測試圖案係具 有與2個以上的遮光部鄰接而由該等遮光部所包夹的灰階 部’因此在本發明之檢查方法中，可良好地進行光學條: 的設定。 / 在具有構成1 9之本發明之測試遮罩中，？袖 一 ώ徊以上的遮 光部，藉由線寬呈階梯式不同，2個遮光部之間的間隔係 以階梯式產生變化，因此在本發明之檢查方法中，可^ 地進行光學條件的設定。 々 213〇-9675-PF;Ahddub 21 200912517 - 如上所示之測試遮罩係相對於薄膜電晶體製造用之灰 階遮罩中之通道部寬度的變化，可近似所形成之阻劑圖案 形狀而予以評估方面極為有用。 在具有構成2 0之本發明之測試遮罩中，測試圖案係乓 有在曝光時之既定的光學條件下具有解析界限以下之線寬 之圖案的灰階部，因此關於灰階遮罩，可良好地進行光學 條件的設定。 對於如上所示之灰階部之圖案進行評估係在薄膜電晶 體製造用光罩中，在評估用以製作與源極、汲極部相鄰接 且由該等所包夾之通道部的阻劑圖案形狀方面極為有用。 在具有構成21之本發明之測試遮罩中，單位圖案係具 有形成有使曝光量減低既定量而使其透過之半透光性的膜 的灰階部’因此在本發明之檢查方法中，關於灰階遮罩， 可良好地進行光學條件的設定。 在具有構成22之本發明之測試遮罩組件中，係包含： , 用在光罩之檢查所使用的測試遮罩；及關於該測試遮罩的 資料，該資料係以既定的光學條件對測試遮罩進行光照 射’藉由攝像手段取得測試遮罩的光透過圖案，根據所得 之光透過圖案所得之光透過測試圊案資料，因此在本發明 之檢查方法中，可良好地進行光學條件的設定。 在具有構成2 3之本發明之測試遮罩組件中，光透過測 «式圖案 > 料係包含對於測试遮罩’根據在複數個不同的光 學條件下的光透過圖案所獲得者，因此在本發明之檢查方 法中，可良好地進行光學條件的設定。 2130-967 5-PF;Ahddub 22 200912517 '即，本發明係可提供-種光罩之檢查方法，係對作 經由；光=1 波長的光束，藉由攝像手段對 、·工由以罩的光束進行攝像，而求取光強度資科的光軍之 檢查方法，可良好地進行與實際進行曝光的曝光裝置之條 ㈣合' 或者可定量掌握與實際之曝光條件之相關，而且 提供-種包含該檢查方法之檢查步驟的光罩之製造方法， 而且提供—種使用藉由㈣造方法所獲得之光罩的電子零 件製造方法，而且提供-種用在該光罩之檢查方法的測試 遮罩。 【實施方式】 以下說明用以實施本發明之最佳實施形態。 〔本發明之光罩之檢查方法之概要〕 本發明之光罩之檢查方法係當使用在透明基板上形成 有既定圖案之光罩而對被轉印體（玻璃基板或矽晶圓）使用 曝光裝置進行曝光時，根據藉由攝像手段捕捉藉由曝光裝 置中的曝光而轉印在被轉印體的影像（image)的光強度分 布來進行預測，以檢查光罩的方法。 更具體而言係包括以下方法：作出與曝光裝置相近似 的曝光條件’藉由攝像手段來捕捉與藉由曝光裝置中的曝 光而被轉印在被轉印體的影像相近似的影像並進行檢查的 方法；或者使用模擬器（simulator)，以定量方式掌握利用 曝光裝置中的曝光條件所形成的阻劑圖案與藉由攝像手段 所得之光強度分布的相關’使用該相關，對於作為被檢查 2130-9675-PF;Ahddub 23 200912517 對象的光罩藉由曝光所形成之阻劑圖案進行推測（模擬 (simulate))並進行檢查的方法。其中，曝光裝置係將形成 在光罩的圖案利用一定的曝光條件轉印在被轉印體上的裝 置。 ’ 接著，在該光罩之檢查方法中，根據藉由攝像手段所 得之光強度分布，可進行被轉印體上的阻劑圖案或以該阻 劑圖案為遮罩而予以加工之被加工層圖案尺寸的完成值、 因為光罩的透過率的變動造成該等之形狀變動等的各種解 析、δ平估。其中，藉由該檢查裝置所檢查的光罩係亦包含 在製造光罩的中途的中間體，而不僅有最終製品的光罩。 〔本發明中所使用之檢查裝置的構成〕 在該光罩之檢查方法中，係使用帛1@所示的檢查裝 置。在該檢查裝置中，作為檢查對象的光罩3係藉由遮罩 保持手段3a予以保持。該遮罩保持手段3a係在使光罩3 之主平面形成為大致垂直的狀態下支持該光罩之下端部及 側緣部附近，使該光罩3傾斜而予以固 保持……保持大型(例如主平…= 测_、厚度13_者）而且各種大小的光罩3來作為光罩 3。亦即，在該遮罩保持手段，由於主要支持將主平 面形成為大致垂直之狀態的光罩3的下料，因此即使光 罩3的大小不$，亦可藉由同-支持構件來支持光罩3的 下端部。 在此’所謂大致垂直音指筮 !直w知第1圖中以Θ所示之距離垂 直的角度為10度左右以内。弁w 丨么〆 ^九罩3的傾斜角係以距離垂直 2130-9675-PF;Ahddub 200912517
度至10度之範圍内為佳，以距離垂直4度至1〇戶之 内為更佳 X 如上所示，在藉由使用使光罩3傾斜而予以保持的遮 罩保持手段3a，而使其保持光罩3的過程中可防止光罩 3顛倒，而穩定進行光罩3之保持、固定。此外，若完全 垂直地保持光罩3時，會使光罩3的所有重量集中在下端 4而使光罩3文到損傷的可能性大增。藉由使用使光罩3 傾斜而予以支持的遮罩保持手段3a，使光罩3的重量分散 在複數個支持點，而可防止光罩3損傷。 如上所示，在該檢查裝置中，將光罩3的主平面形成 為々上所不而保持光罩3，因此可抑制檢查裝置之設置面 積增大，並且可抑止微塵（Particle)落下在光罩上。 接著，該檢查裝置係具有發出既定波長之光束的光源 1。以該光源1而言’例如可使用-素燈、金屬商化物燈、 UHP燈（超高壓水銀燈）等。 接著，該檢查裝置係具有導引來自光源丨的檢查光， 對藉由遮罩保持手段3a所保持的光罩3照射檢查光的照明 光予系統2。5亥照明光學系統2係將開口數（NA)形成為可 變，因此具備光圈機構（開口光圈）2a。此外，該照明光學 系統2最好具備用以調整光$ 3巾之檢查光之照射範圍的 視野光圈2b。經由該照明光學系统2的檢查光係照射在藉 由遮罩保持手段3a予以保持的光罩3。 照射在光罩3的檢查光係透過該光罩3而入射在接物 鏡系統4。該接物鏡系統4係藉由配備光圈機構（開口光 2130-9675-PF;Ahddub 25 200912517 - 圈）4c而使開口數（NA)形成為可變。該接物鏡系統4係可 开/成為例如具備·入射透過光罩3的檢查光而對該光束施 加無限遠補正而形成為平行光的第i群（模擬器透鏡）4a、 及使經由該第i群的光束成像的第2群（成像透鏡）4b者。 在該檢查裝置中，由於係使照明光學系統2之開口數 與接物鏡系統4之開口數分別形成為可變，因此可將照明 光學系統2之開口數對於接物鏡系統4之開口數的比，亦 『 即Sigma值（σ :同調度（c〇herencew為可變。 經由接物鏡系統4的光束係藉由攝像手段（攝像元 件）5予以受光。該攝像手段5係對光罩3的像進行攝像。 以該攝像手段5而言，例如可使用CCD等攝像元件。 接著，在該檢查裝置中係設有用以進行關於藉由攝像 手奴5所獲得之攝像畫像的畫像處理、運算、與既定臨限 值的比較及顯不等之未圖示的控制手段及顯示手段。 ^此外，在s亥檢查裝置中，係對於使用既定之曝光光所 ( 獲得之攝像畫像、或根據其所得的光強度分布，藉由控制 手段來進行既定的運算，可求出在使用其他曝光光之條件 下的攝像畫像或光強度分布。例如，在該檢查裝置中，係 备在g線、h線及1線為相同之強度比的曝光條件下獲得 光強度分布時，可求出在g線、h線及i線為1:2:1之 強度比之曝光條件下予以曝光時的光強度分布。藉此，在 該檢查裝置中’係亦包含曝光裝置所使用之照明光源的種 類個別差異或曝光裝置所使用之照明的經時變化所造成 之每波長的強度變動，而可進行再現實際使用之曝光裝 2130-9675-PF；Ahddub 26 200912517 H之曝ΐ，件的評估’而且當假設所希望之光阻的殘膜 的瞌I可簡早求出可達成該所希望之光阻的殘膜量之最適 的曝光條件。 使用該檢查裝置所進行之本發明之光罩之檢查方法 二照明光學系統2、接物鏡系統4及攝像手段5係分別 配设在夾持將主平面形成為大致垂直而予以保持的光罩3 而相對峙的位置，在使兩者的光軸相—致的狀態下進行檢 -光之’’、、射及文光。該等照明光學系、统2、接物鏡系統4 及攝像…係藉由未圖示之移動操作手段而以可移動操 作的方式予以支持。該移動手段係將照明光學系統2、接 物鏡系統4及攝像手段5 一面使各個的光軸彼此相一致， 面使其以相對於光罩3之主平面呈平行地移動。在該檢 查裝置中，藉由設置如上所示之移動操作手段，即使在檢 查大型光罩時，亦無須使該光罩3以平行於主平面的方向 移動即可跨及光罩3之主平面全面來進行檢查，而且可 進行主平面上之所希望部位之選擇性的檢查。 接著，在該檢查裝置中係藉由控制手段’使接物鏡系 統4及攝像手段5可分別朝向光軸方向移動操作，且可使 該等接物鏡系統4及攝像手段5彼此獨立地使相對於光罩 3的相對距離改變。在該檢查裝置中，由於接物鏡系統4 及攝像手段5可獨立地朝光軸方向移動，因此可進行在接 近使用光罩3來進行曝光之曝光裝置的狀態下的攝像。而 且亦可將接物鏡系統4的焦點偏移（〇 f f s e t)(控制散焦 (def〇cusing)量），藉由攝像手段5，來對光罩3之模糊的 213〇-9675-PF；Ahddub 27 200912517 像進行攝像。亦可藉由評估如 、+、 ^ Tt 所不經模糊的像，如後所 述，來判斷灰階遮罩的性能及有無缺陷。 接著，該檢查裝置之控制手段 ^ , 彳亍衩係對照明光學系統2之 視野光圈2b及光圈機構2a、接物鏡 铉紅u & 卿鲵糸統4之光圈機構4c、 移動操作手段進行控制。該控制 利于蚁係在使用該檢杳裝置 之光罩之檢查方法中，在將接物鏡季# λ 一裝罝 c. 筏物鏡糸統4之開口數（ΝΑ)及 值(照明光學系統2之開口數相對於接物鏡系統么之 開口數的比）維持在既定值的狀態下，藉由移動操作手段， 將照明光學系、统2、接物鏡㈣4及攝像手段5在使該等 之光軸相-致的狀態下’朝向平行於藉由遮罩保持手段予 以保持之光罩3之主平面的方向移動極 . 秒動钿作，並且將接物鏡 糸統4及攝像手段5就光軸方向彼此獨立地移動操作。 〔本發明之光罩之檢查方法之檢查對象〕 在本發明之光罩之檢查方法中作為檢查對象的光罩係 亦包含在製造光罩中途的中間體’而不僅有作為製品所完 成的光罩’而且對於該光罩的種類或用途並未特別有所限 制。 亦即，在該檢查裝i中，係、可對於在透明&板的主表 面具有遮光部、透光部及灰階部的灰階遮罩進行檢查，而 ^僅有在透明基板的主表面形成卩Cr等作為主成分的遮 光膜而在該遮光膜藉由微影法形成既定圖案而形成且有遮 光部及透光部之圖案的二元式遮罩（binarymaskh=該檢 查裝置中’當檢查如上所示之灰階遮罩時，尤其獲得顯著 效果。 28 2130-9675-PF;Ahddub 200912517 囚此，該檢查裴置係在檢 ^ 心各每用7G早野且有 顯著效果，此外在液晶裝置製造用光罩之中亦最適於薄膜 電晶體（ThinFilinTransistor:以下稱為「TFT」）製造用 者。此係在該等領域中，基於製造效率及成本上的有利之 處’而大多採用灰階遮罩’除此以外，因灰階部的尺寸必 須極為微細而且精緻所致。 其中，在灰階部係包含有：形成有半透光膜的半透光 部(稱為「半透光膜型」）；及藉由以曝光條件之解析界限 以下之微細圖帛而形成為灰階部者(稱A「微細圖案型」） 之二者。亦即，在灰階部係包含有：I有在灰階部形成有 透過光量小於100%(例如40至60%)之半透光性的膜的灰階 部的光罩（半透光膜型灰階料）；及具有藉由具有在曝光 條件下之解析界限以下的遮光性或半透光性之微細圖案來 減低透過光量的灰階部的光罩（微細圖案型灰階遮罩）之二 者0 〔關於灰階遮罩〕 在此就在本發明之光罩之檢查裝置中作為檢查對象之 灰階遮罩加以說明。 與陰極射線管（CRT)相比較，具備有TFT之液晶顯示元 件（Liquid Crystal Display :以下稱為rLCD」）由於容易 形成為薄型且消耗電力較低的優點，目前已廣為使用。[CD 係具有.透過液晶相而將在排列於矩陣上之各像素排列有 TFT之構造的TFT基板、及與各像素相對應排列有紅、 綠（G)及藍（B)之像素圖案的彩色濾光片相疊合的構造。如 2130^967 5-PF;Ahddub 29 200912517 上所示之LCD的製造步驟數多，即使僅有TFT基板，亦使 用5至6片光罩來予以製造。
在如上所示之狀況下，提出使用4片光罩來進行TFT 基板之製造的方法。該方法係藉由使用具有遮光部、透光 部及灰階部的灰階遮罩，來減低所使用遮罩的片數。在第 2圖及第3圖顯示使用灰階遮罩之TFT基板之製造步驟之 一例0 首先，如第2圖中之（A)所示，在玻璃基板2〇1上形成 閘極電極用金屬膜，藉由使用光罩之微影步驟來形成閘極 電極202。之後形成閘極絕緣膜203、第1半導體膜 (a Si)204第2半導體膜（N + a-Si )205、源極沒極用金屬 膜206及正型光阻膜2〇7。 接著如第2圖中之（B)所示，使用具有遮光部 透光4 1 0 2及灰階部1 〇 3的灰階遮罩1 〇 〇，將正型光阻膜 207進仃曝光、顯影而形成第1阻劑圖案2〇以。該第丄阻 -劑圖案2〇7A係覆蓋TFT通道部、源極汲極形成區域及資料 線形成區域，而且覆蓋TFT通道部的部分係比覆蓋源極汲 極形成區域的部分還薄。 接著如第1圖中之（〇所示，以第i阻劑圖案2〇7A 為遮罩’將源極及極用金屬膜2〇6、第2及第i半導體膜 205 204進仃姓刻。接著，如第3圖中之（A)所示，藉由 利用氧所進行的灰化（ashing)，使第1阻劑圖案㈣A的厚 又整體減v，將通道部形成區域之較薄的阻劑膜去除而形 成第2阻劑圖案2〇7B。之後，如第3圖中之⑻所示，以 30 1 l30-9675-PF;Ahddub 200912517 弟2阻劑圖案2 0 7 B為遮罩’將源極沒極用金屬膜2 〇 6進" 姓刻而形成源極/汲極2 0 6A、2Ο 6Β，接著將第2本道獅 干^3體膜 205進行蝕刻。最後，如第3圖中之（c)所示，使殘留的第 2阻劑圖案207B剝離。 以在此所使用的灰階遮罩1 〇〇而言，係有具有由後述 之半透光膜所構成的灰階部1 03者。此外，亦有如第4圖 所示者。第4圖的灰階遮罩1〇〇係具有：與源極/汲極相對 應的遮光部101A、101B、透光部102及與TFT通道部相對 應的灰階部103’ 。該灰階部103’係形成有在使用灰階遮 罩100的大型LCD用曝光裝置之曝光條件下由解析界限以 下之微細圖案所構成的遮光圖案1〇3Α的區域。遮光部 101A、101B及遮光圖案l〇3A —般均係由鉻或鉻化合物等 相同材料所構成之相同厚度的膜所形成。使用如上所示之 灰階遮罩的大型LCD用曝光裝置的解析界限若為步進方式 之曝光裝置為約3/zm，若為反射鏡投影方式的曝光裝置則 為約m。因此，在灰階部103，中係將透過部1〇3β之空 間寬度及遮光圖案103A之線寬的各個形成為曝光裝置之 曝光條件下之解析界限以下，例如未達3私m。 在如上所示之微細圖案型之灰階部1〇3，之設計中係 有：將為了使其具有遮光部101A、101B與透光部1〇2之中 間之半透光（灰1¾ )效果的微細圖案形成為線與空間類型 (line and space)，或者形成為點（dot)(網點）類型，或者 开》成為其他圖案之選擇。此外’若為線與空間類型時，必 須考慮線寬形成為多少、如何設定光透過的部分與被遮光 2130-967 5-PF;Ahddub 31 200912517 . 的刀的比率、將整體的透過率設計成多少程度等非常多 的清幵/來進仃設計。此外，在製造灰階遮罩時，亦要求線 寬之中心值的管理及遮罩内之線寬不一致管理等非常困難 的生產技術。 +因此，以往係提出藉由半透光性的膜來形成灰階部。 藉由在灰I1白部使用半透光膜，可減少灰階部的曝光量而 可實施半色階曝光。此外，藉由在灰階部使用半透光膜， 在設計時只要檢討整體的透過率必須為多少即已足夠在 製造灰階遮罩時，亦只要選擇半透光膜的膜種（膜材質）或 膜厚，即可生產灰階遮罩。因此，在製造如上所示之半透 光膜類型之灰階遮罩時，只要進行半透光膜之膜厚控制即 已足夠，且亦存在有比較容易管理的看法。此外，當利用 灰階遮罩的灰階部形成TFT通道部時，若為半透光膜，由 於可藉由微影步驟而輕易實施圖案化，因此TFT通道部的 形狀亦可形成為複雜的形狀。 半透光膜類型的灰階遮罩例如可如以下所示予以製 造。在此，係列舉TFT基板之圖案作為一例而加以說明。 如前所述，該圖案係由：由與TFT基板之源極及汲極相對 應之圖案所構成的遮光部101、由與TFT基板之通道部相 對應之圖案所構成的灰階部103、及形成在該等圖案之周 圍的透光部102所構成。 首先，備妥在透明基板上依序形成有半透光膜及遮光 膜之遮罩基底（blank)，在該遮罩基底上形成阻劑膜。接 著’進行圖案描繪而予以顯影’藉此在與圖案之遮光部及 2130-9675-PF;Ahddub 32 200912517 灰^部相對應的區域形成阻劑圖案。接著，以適當的方法 進行姓刻，精此將與未形成有阻劑圖案之透光部相對應的 區域的遮光膜及其下層的半透光膜予以去除而形成圖案。 如上所示，形成有透光部102，同時形成有與圖案之 遮光部101與灰階部1〇3相對應之區域的遮光圖案。接著， 去除殘留之阻劑圖案之後，再次在基板上形成阻劑膜，進 行圖案描繪而予以顯影，藉此在與圖案之遮光部101相對 應的區域形成阻劑圖案。 接著，藉由適當的蝕刻，僅去除未形成有阻劑圖案之 灰階部103之區域的遮光膜。藉此形成由半透光膜之圖案 所造成的灰階部1 〇 3，同時形成遮光部1 〇丨的圖案。 〔關於灰階遮罩的檢查〕 為了進行如前所述之灰階遮罩中的缺陷或性能上的檢 查’必須進行反映出實際之曝光條件的模擬 (simulation)，以對缺陷之有無、性能之優劣進行評估。 在灰階遮罩中，形成在遮罩的圖案形狀會影響藉由使 用該遮罩的曝光所形成的阻劑膜厚或阻劑膜的形狀。例 如’不僅評估平面圖案形狀，亦必須評估灰階部之光透過 率是否在適當範圍内、灰階部與遮光部之交界的起始（清晰 度（sharpness)或模糊程度）為如何。 尤其’若為具有由微細圖案所構成之灰階部的灰階遮 罩，當使用光罩而實際曝光時，無須解析微細圖案，而以 視為實質上均一之透過率的程度在非解析的狀態下予以使 用。該狀態在遮罩之製造過程中，或者在出貨前的階段中， 2130-9675-PF;Ahddub 33 200912517 另外必須在進行缺陷修正的階段中進行檢查。 在本發明之光罩之檢查方法中，將減低透過灰階部之 曝光光量且減低對於該區域中之光罩的照射量，藉此選擇 性改變光阻之膜厚之類的灰階遮罩的檢查，可近似實際之 曝光條件而以高精度來進行。此外，即使有無法近似的要 因，亦可以高精度預測藉由實際之曝光所得之光阻的圖案 形狀。 接著，在忒檢查裝置中所取得的資料中，針對提供給 裝置的光學條件（與所使用之曝光裝置之光學條件大致相 等的條件）適當設計1為適當形成的圖案，如第5圖所 不，形成在灰階部103的微細圖案會與在實際曝光時所產 生的狀態相同,也，形成實質上成為大致單一濃度的非解析 (解析度低）的狀態。該部分（半透光部）的濃度係表示使用 該灰階遮料之該部分的㈣率，藉此衫由灰階部所形 成之阻劑膜的殘膜量。另一方面，若對於光學條件的設計 並不適當時，或在製造步驟中未以既定的形狀、尺寸形成 有圖案時，係表示與半透光部的濃度或灰階部的形狀等為 不同於上述之正常狀態的狀態，因此藉由與正常狀態之比 較’可判定檢查部分的良否。 因此，當藉由I發明之檢查裝£來檢查灰階遮罩時， 曝光條件實際上與適用於光罩的曝光條件大致相—致，若 在該條件下出現如上所述之適當的非解析部分（亦即出現 灰部），則可謂光罩的性能充分。 此外，當在如上所述之非解析狀態下獲得攝像畫像 2130-9675-PF;Ahddub 34 200912517 時，亦可視需要經由適當的運算，對於通道部與源極、没 極部的交界部分的清晰度進行評估，而預測光阻的立體形 狀。 7 因此，本發明之檢查裝置若以實際之曝光條件，可有 利於適用在具有形成為解析界限以下之微細遮光圖案所構 成的灰階部之光罩之檢查。 此時，將具有解析界限以下之微細圖案之光罩3作為 檢查對象而設置在檢查裝置，例如，將接物鏡系統4之開 口數及Sigma值（照明光學系統2之開口數相對於接物鏡2 統4之開口數的比）作為既定值，而且藉由將接物鏡系統4 的位置適當地朝光軸方向調節’可在攝像手段5之攝像面 獲得微細圖案之非解析狀態的像。接著，藉由運算手段來 處理所拍攝到的畫像資料，藉此可獲得遮罩圖案的光強度 分布。可根據該攝像晝像的形狀及既定評估點中的光強度 資料，來評估光罩3之性能的優劣、缺陷之有無。 〔關於測試遮罩〕 在本發明之光罩之檢查方法中，係使用第6圖所示之 測試遮罩11。 該測試遮罩11係在使用前述檢查裝置之光罩的檢查 中’進行用以確實且迅速地整合與#光裝置之光學條件的 仲介者。除此以外或者取而代之，針對亦包含有阻劑膜之 分光感度或攝像手段之分光感度特性等不可能進行與曝光 裝置之條件整合之類的因子的條件亦仲介檢查裝置與曝光 裝置之間’ |料出檢查結果與因曝光所造成之阻劑圓案 2130-9675-PF;Ahddub 35 200912517 形成結果之間的相關者。若可定量地掌握相關，則可計算 出將其相抵的補償參數（of f set parameter)，之後若使該 參數反映在作為檢查對象的光罩的檢查結果’即可推測正 確的曝光結果。具體而言，例如藉由測試遮罩所得之本發 明之檢查方法，在檢查裝置中之曝光條件之中，使基本特 性與曝光裝置之曝光條件相一致，之後，可藉由使用該測 試遮罩的檢查步驟，掌握曝光裝置一台一台的個別差異或 因曝光裝置以外的製程（process)所引起的條件相異來作 為轉換係數。 在該測試遮罩11中，如第6圖中之（a)所示，例如在 80〇ramx92〇mm的基板上，將同一測試圖案12以矩陣狀排列 在X軸方向及Y軸方向之各方向。各個測試圖案12如第6 圖:之（b)所示，在X軸方向及γ軸方向具有逐行予以排列 的單位圖案行13所形成。在剩餘部分，亦可適當地配置其 他的測試圖案等。例如，在第6圖中之⑻中，係在周緣部 ι 配置有位置基準標記14，在中央部配置有一般的解析度圖 案1 5之例。 -一 丁 ,儿闽未仃i d係可 為排列複數個相同單位圖案者，但例如第7圖所示&在 後述之評估步驟中較為有用之排列複數個分別不同之單位 圖案者為佳。在此係顯示在x方向排列21個單位圖案 13-K楔形圖案（wedge pattern))，在各個單位圖案叫 中’在Y方向以21等級(a至u)變化形狀之例。亦即，各 單位圖案行13在$方向或¥方向均依排列順序根據一定規 36 2130-9675-PF/Ahddub 200912517 則產生變化。 各個單位圖案13-1 13-1係形成為針對在第7圖、、、光膜所形成。該單位圖案 Y軸方向，寬度以階梯狀 u」所不之 光部配詈右“丄， 遮光部71所包夾的透 =配置有由遮光膜所造成的縱線(遮光 (1UleandS舞）的圖案。在W個的單位圖案叫工中門 91 對遮^ 71係針對在第7圖中的（a)中以「u 」所示之X軸方向為相同，但是形成在中央之透光部的 遮先線72的線寬係針對χ轴方向，朝向 定間距變細。 主21」而以一 —藉由排列如上所示之單位圖案13-1，如第7圖中的⑻ 所不，可使其近似於遮光部7卜71所包夾的灰階部的透過 率逐漸變大的遮罩。例如’在薄膜電晶體中之通道部形成 用灰階遮罩十’可使其近似於逐漸使灰階部之光透過率變 化的態樣。 另—方面，在各單位圖案13-丨中，針對γ方向，跨及 「a至u」，兩侧之遮光部71、71的線寬逐漸變小。2係 例如在薄膜電晶體中之通道部形成用灰階遮罩中，如第7 圖中之（b)所示，可使其近似於通道部之寬度逐漸變大的態 樣。其中，在此’各單位圖案13_1中之—對遮光部Η、 71之線寬的變化間距與中央之遮光線72之線寬之變化間 距相等基於後述理由而較為理想。 另一方面’如上所示所排列的單位圖案行13係藉由斜 向觀察、評估，可對因該遮罩之線寬（CD)的變動所造成之 2130-9675-PF;Ahddub 37 200912517 轉印至被轉印體的影響進行評估。例如，「dm..」 之排列仍以-定的規則而產生圖案形狀變&，該規則係中 央的遮光線72以一定的間距變細’並且兩側之遮光部了卜 71的線見亦以一定的問距鐵知^。ll /么 疋扪間距變細。此係可使其近似於因光罩 製k步驟中的因子等各種理由所造成之光罩的CD變動（線 寬以既定量變大或變小）。 因此，當實施使用如上所示之測試遮罩之本發明之光 罩之檢查方法時，可在與各圖案形狀的變化之間的關係 中’掌握以檢查裝置所獲得的光強度分布、與使用同一測 試遮罩來進行實際之曝光所獲得之被轉印體上的阻劑圖案 的相關。 此外如第6圖中之（b)所示，2個單位圖案行13、13 係在測試遮罩11巾’在X方向及γ方向以9〇。的角度予以 排列。此係可對於在製造電子零件例如液晶面板時可產生 之X方向及Υ方向之圖案之解析度的不均一要因進行評 估。例如，若在曝光裝置之掃描方向及與其垂直的方向在 解析度產生差異，則可評估如上所示之解析度之差異狀態。 其中’在此’以單位圖案13-1而言，如第7圖所示， 係就具有在見度以階梯狀產生變化之一對遮光部71、71所 包夾的透光部配置有因遮光膜所造成之遮光線72之線與 空間的圖案（楔形圖案）的測試遮罩i〗加以說明，但是本發 明之測δ式遮罩並非限定於此。將不同的測試圖案例示在第 8圖及第9圖。第8圖所示之單位圖案13-2係具有正方形 框狀的透光部、及形成在該透光部内之正方形框狀的遮光 2130-9675-PF;Ahddub 38 200912517 部’在一個單位圖案13_2中，可進行針對4方向的評估。 第9圖所示之單位圖案13_3係具有正八角形框狀的透光 部、及形成在該透光部内之正八角形框狀的遮光部，在一 個單位圖案13-3中，可進行針對8方向的評估。 此外，以不同的態樣而言，亦可在第7圖之測試圖案 之寬度以階梯狀產生變化的一對遮光部7卜71所包夾的部 分形成半透光膜（以對於透光部減低既定量透過率的目的 所叹置的膜），而形成為單位圖案。此時係可使用該測試遮 罩，來進订具有形成有半透光膜之灰階部的灰階遮罩的評 估。在相當於通道部的部分係可近似配置有半透光膜之丁打 製造用灰階遮罩。 〔本發明之光罩之檢查方法〕 在本發明之光罩之檢查方法中’首先，使用前述之測 試遮罩11，藉由實際上使用在光罩之曝光的曝光裝置進行 曝光，而使圖案轉印在被轉印體。在被轉印體的被加工層 上係塗佈有阻劑膜”且劑膜之下的被加工層係按照被轉印 體的用途而形成。 曝光後，藉由將形成在被轉印體的阻劑膜進行顯影， 而形成阻劑圖案。該阻劑圖案最好係'藉由三次元形狀測定 器來測定其形狀’並予以數值化。 其t，可藉由阻劑圖案的形狀來進行本發明之光罩之 檢查，亦可以餘劑圖案為料來施行㈣處理，形成阻 劑層之下之被加工層之圖案（被加工層圖案）之後，再測定 該被加工層㈣’並進行評估。此時最好藉由形狀測“ 39 2130-9675-PF;Ahddub 200912517 來測疋被加工層圖案並予以數值化。 如上所示，可獲得將使用測試遮罩進 形成之阻劑圖宰的开彡你不 ·"、、顯影所 案資料」 值化後的「實際曝光測試圖 其中’在前述之曝光（實際之曝光）步驟中，最 =與適用於實際上所使用之作為檢查對象的光際^ 罩）的曝光條件（曝光裝置及曝光時的光學條件）為相= ^件。此外，最好所使用阻劑膜的素材、阻劑膜的顯影條 件均與使用作為檢查對象的光罩來處理已轉印有的被 轉印體的情形相同。如上所示，藉此可對於作為檢查對象 之光罩之製品製造’適用藉由本發明之光罩之檢 的評估結果。 另-方面，將該測試遮罩作為前述之檢查裝置中的檢 查對象予以設置’照射既定的曝光光，由攝像手段來取得 其光透過量分布。具體而言，藉由⑽攝影機等，捕捉已 透過測試遮罩的光束，將所獲得的畫像數值化，*獲得「光 透過測試圖案資料」。 在此所適用曝光光的照射條件最好係與使用作為檢查 對象之光罩來製造實際製品時的曝光條件極為近似。例 如，最好預先掌握使用作為檢查對象之光罩進行曝光時之 曝光裝置之光源的波長特性’亦可在檢查裝置中使用與其 相近似的波長特性的光源。此外’最好使其近似曝光裝置 中的光學條件（接物鏡系統之開口數（NA)、以吾随值（口）之 光學設計值）而進行檢查。如上所示，藉此可在近似於使用 2130-9675-PF;Ahddub 40 200912517 作為檢查對象的光罩進行曝光所形成的阻劑圖案（或被加 層圖案）的條件下，开》成由測試遮罩所造成的阻劑圖案， 且可輕易藉由「實際曝光測試圖案資料」與「光透過測試 圖案資料」的比較對照來進行解析。 獲得檢查結果之後，使用「實際曝光測試圖案資料」 與光透過測試圖案資料」的比較對照結果，改變照射條 件’而可更為接近實際曝光中的曝光條件。亦即，為了將 檢查裝置中之光學條件最適化且形成為接近於實際曝光中 之曝光條件者，使用測試遮罩，取得2個數值化資料（「實 際曝光測試圖案資料」及「光透過測試圖案資料」），且將 該等資料進行比較對照。接著，可將該比較結果如以下所 示加以使用。 (1) 檢查裝置之最適條件之設定 根據2個數值化資料（「實際曝光測試圖案資料」及「光 透過測試圖案資料」）的差異，來變更（修正）檢查裝置中之 ( 曝光條件（檢查裝置中的開口數（Να)及Sigma值（〇)等）， 藉此可使檢查裝置中的照射條件（例如解析度）接近於實際 曝光裝置中的曝光條件。 此外，根據2個數值化資料的差異來變更（修正）檢查 裝置中之曝光所使用光源的分光特性（g線較強或i線較強 的特性），藉此可使檢查裝置中的照射條件接近於實際曝光 條件。 (2) 檢查裝置之光透過量分布、及因實際曝光所得之阻劑圖 案（或被加工層膜圖案）之相關之掌握 2130-9675-PF;Ahddub 41 200912517 可根據掌握2個數值化資料的相關，且藉由檢查裝置 測疋光罩之圖案所得的資料’來推定藉由實際曝光所獲得 之阻劑圖案。 例如’可獲得針對藉由檢查裝置所獲得的資料進行分 光特性之補正時的補正係數（補償參數）。藉此，可推定實 際曝光時之解析度及實際曝光時之光透過量。其中，解析 度係被波長影響，而且當使用具有半透光膜的光罩時，透 過率係依波長而異。因此，即使在檢查裝置之照射光的分 光特性無法完全與曝光裝置之照射光的分光特性相同的情 形下，若可將該等之相關予以數值化，即可由被檢查遮罩 的檢查來推定實際之曝光結果。 如上所不所獲得的檢查裝置的適當的照射條件設定係 按母個實際曝光所使用的曝光裝置或按每個製品等來進 灯，可藉由連設在檢查裝置的控制裝置予以記憶保存。 此外，當進行光罩之圖案修正時，可組入相關而計算 出修正身料。例如，可進行已組人利用檢查裝置所獲得的 光透過率、及以實際曝光所獲得之阻劑圖案之殘餘 相關的修正。 在微細圖案型之灰階遮罩的檢查中，關於藉由對於 階部進行曝光所獲得的阻劑圖案的殘餘膜厚(亦稱之為 餘膜值）的推定亦極為有效。若使用經適當設定照射條件的 檢查裝置，此外使用某形狀的微細圖案，即可推定以什麼 樣的殘餘膜厚獲得什麼形狀的阻㈣案（或被 案）。 層圖 42 2130-9675-PF；Ahddub 200912517 此外’最好亦掌握藉由條件變化所造成之兩者的變化 的傾向，而非僅掌握檢查裝置中的照射條件與實際曝光所 &成之阻劑81案的相關°因此，除了改變照射條件來進行 複數照射測疋以外，最好在測試遮罩，如前所述，亦排列 複數個使條件改變的單位圖帛，且增加以—次照射測試所 取得的資訊。 在本發明之光罩之檢查方法中，最好一面變更 曝光條件’ _面進行複數次照射，藉由各自的照射獲得測 试遮罩的攝像畫像。該藉由複數個不同條件所造成之測試 遮罩之透過光光強度分布資料係供與該測試遮罩之實際曝 光所le·成之阻劑圖案進行比較對照之用，藉此可另外獲得 較多的資訊。例如，一面分別以既定量使開口數（NA)產生 變化’ ®進行照射’或者，-面分別以既定量使開口數 (NA)或同調度（CQherence)(a )產生變化，—面進行昭射 等。 ’、 如此所得之透過光的光強度分布資料係可作為資料庫 加以畜積。藉由該資料庫’可精緻地進行當檢查作為檢查 對象之光罩時之檢查裝置的條件設定，並且可減少無謂的 實驗而可迅速到達最適條件。亦即，當解析藉由檢查裝置 所得的資料、與藉由實際曝光所得的f料的差異時，導入 該差異的因果關係，正確掌握兩者的相關，而可利用在檢 查裝置之條件設定的變更、或使用光罩實際曝光時之阻劑 圖案的模擬。 此外，藉由由測試遮罩所得之模擬結果，可求出對於 2130-9675-PF；Ahddub 43 200912517 檢查機之光源之分光特性的補正係數 〔關於檢查光之分光特性（1 )〕 但疋，以該檢杳裝置中夕出、s , —直〒之先源1而言，最好使用發出 具有與使用經由檢杳的光罩办 一幻尤卓<3來進仃曝光之曝光裝置中的 曝光光相同或者大致相等的波長分布的檢查光者。 具體而言’該檢查光係如第1G圖中之u)所示，亦可 形成為至少包含有 gia(436nm)、h|a(4〇5nm)U“365nm) 之任ϋ含所有該等各波長成分，或者混合有該等各 波長成分中任意2個以上的混合光。通常在進行FpD製造 用大型遮罩之曝光時’由於使用該等波長之混合光作為曝 光光，因此當在該檢查裝置中亦適用以所希望之光強度比 例的此口光最好根據f際所使用之冑光裝置之光源特 性來決定。亦即，藉由前述測試遮罩所得之模擬結果，可 將檢查裝置之光源之分光特性形成為根據實際所使用之曝 光裝置之光源特性者。 接著，該檢查光係透過光學濾波器等波長選擇濾波器 6而照射在光罩3，藉此調整光罩3上之各波長成分的混合 比。以該波長選擇濾波器6而言，如第i 〇圖中之（b)所示， 可使用具有截止（cut)既定波長以下或既定波長以上之光 束的特性的濾波器。 在該檢查裝置中，由於由光源丨發出之檢查光的波長 分布與曝光裝置中之曝光光的波長分布相同或者大致相 等，因此可進行反映出實際之曝光條件的檢查。亦即，依 曝光光的不同’會有在白色光下被視為缺陷者在曝光裝置 2130-9675-PF;Ahddub 44 200912517 中作為正常的圖案予以處理的声形 , 吸王的it形、或相反地在白色光下 不被視為缺陷者在曝光裝f巾去 7G衣罝宁未作為正常的圖案予以處理 的情形之故。 此外，在該檢查裝置中，以波長選擇據波器而言，如 第10圖中的(C)所示，可選擇性地使用具有主要僅使由光 源1所發出的g線透過之特性的第i滤波器；具有主要僅 使由光源1所發出# h線透過之特性的第2濾波器；以及 具有主要僅使由光源1所發出的；蟪读、M ^ μ 1 π 05旳1綠透過之特性的第3滹 波器。 此時係分別求取使用第1據波器時藉由攝像手段5所 獲得的光強度資料dg、使用第2、清、、由哭η* p , 扣乐Z，慮/皮器時藉由攝像手段5 所獲得的光強度資料dh、及使用笛q、、由、+ π + 忧用第3濾波器時藉由攝像手 段5所獲得的光強度資料d i。 接著，將該等各光強度資料dg、dh、di在分別進行既 定的加權後進行加算，藉此可計算出將g線、h線、丨線以 既定之強度比予以混合後的光束照射在光罩3時所得之光 強度資料。 關於各光強度資料dg、dh、di的加權，例如假設該檢 查裝置之來自光源1的光束中的g線、h線及i線的強度 比率為〔1.00: 1.20:1.30〕、來自曝朵雄里 个曰曝九裝置之光源的曝 光光中的g線、h線及i線的強度比率為〔1〇〇: 〇95: 1_15〕時’ dg應乘算的係數^為m北應乘算的係數 fh為0.95/1.20(= 0.79) ’ di應乘算的係數fi為 1. 1 5/1. 30(= 0. 88)。 2130-9675-PF;Ahddub 45 200912517 將該等加算而得的資料，亦即〔fgdg+ fhdh+ f idi〕 成為表示在曝光裝置中將曝光光照射在光罩3時所得之光 強度分布的資料。其中，如上所示之運算係將控制手段作 為運算手段加以使用’可藉由該控制手段來進行。 〔關於檢查光之分光特性（2)〕 該檢查裝置中之光源1所發出的檢查光即使具有與曝 光裝置中之曝光光不同的波長分布’亦如以下所示可模擬 曝光裝置中的曝光狀態。 此外’藉由以下所述之操作，針對檢查裝置之光源的 分光特性、曝光裝置之光源的分光特性及阻劑的分光感度 特性等使其整合，另外進行前述使用測試遮罩之「實際曝 光測試圖案資料」與「光透過測試圖案資料」的比較，藉 此可更加迅速且適當地獲得光罩檢查時之補償參數，且^ 輕易且正確地進行光罩之檢查。
在該檢查裝置中’如前所述，以波長選㈣波器而古， 可選擇性地使用具有主要僅使以源！所發_ MU 之特性的帛"慮波器；具有主要僅使由光源"斤發出的匕 線透過之特性的第2濾波器；以及具有 ^ , , . A ,主要僅使由光源1 所發出的1線透過之特性的第3濾波器。 因此，制=試遮罩U，求取如第u圖所示，當使 用第1 /慮波器時藉由攝像手段5所獲得的裳 乐1基準強声咨 料卜當使用第2滤波器_由攝像手段5所獲得的^2 基準強度資料Ih、當使用第3濾波器時藉 獲得的第3基準強度資料丨i ^ #I 段5所 1 °亥專各基準資料Ig、Ih、Η 2130-9675-PF;Ahddub 46 200912517 H =源1之分光分布、攝像手段5之分光感度分布、 =波器之分光透過率，此外乘算在該檢查裝置十來自 ^原1之檢查光所透過之各光學元件之分光透過率的結 果。 :源！之分光分布、攝像手段5之分光感度分布、及 件之分光透過率對於波長並非為—樣。因此，針 •始、缺陷所攝像的圖㈣依攝像所使用之各檢查光^線、 I!;1線)之波長的不同，而成為不同的圖案。該等圖案 係*以—μ臨限值截切時，係辨識為大小不同的圖案。 接著，求取針對將第i至第3基準強度資料Ig、. h形成為彼此相等之等級（level)的各基準強度資料 11的第1至第3係數“、r。亦即，如第11圖 :二求出㈣i基準強度資料Ig乘上第】係數。的結 果、苐2基準強度資料Ih乘上第2係數3的結果、及第3 資料H乘上第3係數7的結果成為相等等級之類 … 、7。在此’所謂相等等級係指例如各基 準強度貝料Ig、Ih、π的峰值強彼此相等。 在該檢查裴置中，係預先求取將各基準強度資料〗吾、
Ih、11形成為彼此相同之等級的第1至第3係數 二該等係數α7係由使用該檢查裝置的二二 旱握。 接著，當針對作綠查對象的光罩進行檢查時，針對 該光罩，使用第1濾波器藉由攝像手段5求取第1光強产 資料jg，使用第2濾波器藉由攝像手段5求取第2光強= 2130-9675-PF;Ahddub 47 200912517 資料Jh，而且使用第3遽波器藉由攝像手段5求取第3光 強度資料J i。 接著，藉由在第1光強度資料Jg乘上第【係數α，在 第2光強度資料Jh乘上第2係數点，在第3光強度資料 Ji乘上第3係數r，來補正因光源丨之分光分布、攝像手 段5之分光感度分布及檢查裝置之各光學元件之分光透過 率所造成的影響，求取與使用該光罩曝光在作為被曝光體 之阻劑時之曝光狀態相對應的光強度資料〔a Jg、万儿、 r Ji〕。 如前所述，如上所示之運算係將控制手段作為運算手 段加以使用，可藉由該控制手段來進行。 此外，當已知曝光裝置之分光特性，亦即曝光裝置之 光源之分光分布及曝光裝置之各光學元件之分光透過率 時’可事先訂定與該等分光特性相對應的係數u、v、w。 以該係數U、V、W而言，例如求取將g線之強度設為i 〇 I; 時之h線的強度（例如0.9104)及i線的強度（例如 1.0746)’而可使用邊專之合计為1之強度比（例如0.335· 0.305:0.360)。 接著，將與該等曝光裝置之分光特性相對應的係數另 外與第1至第3光強度資料相對應相乘，藉此可更加正確 地求出與藉由該曝光裝置使用該光罩而曝光在阻劑時之曝 光狀態相對應的光強度資料〔u a Jg、v冷Jh、w r j i〕。 此外，當已知阻劑之分光感度特性（吸收光譜 (Absorption Spectrum))時，可預先訂定與該分光感度特 2130-9675-PF;Ahddub 48 200912517 性相對應的係數X、y、z。以該係數X、y、Z而言，例如 東取將g、線之吸收！设為J · 〇時之h線的吸收量(例如 L657"及i線的吸收量(例如18812)，而可使用該等之 合計為1之吸收比（例如0.220: (Κ 365: 〇ί415)。 接著將與該分光特性相對應的係數另外與第】至第 3光強度資料相對應相t，藉此可更加正確地求出盘藉由 該曝光裝置使用該光罩而曝光在阻劑時之曝光狀態相對應 的光強度資料〔xaJg、y"h、zrJi〕（或〔χ—”ν nh、zwr Ji〕）。如上所示之運算亦可使 運算手段，而可藉由該控制手段來進行。 〔光罩之製造方法〕 當製造液晶裝置製造用光罩時，係在一般周知的製造 步驟中，#由形成為包含前述之本發明之光罩之檢查方法 的檢查步驟的步驟’可迅速地製造出必須充分修正缺陷之 良好的液晶裝置製造用光罩。 〔電子零件之製造方法〕 在本發明中’藉由本發明之光罩之檢查方法所製造的 光罩，尤其藉由本發明之光罩之檢查方法，使㈣確認性 能的光罩，使用曝光裝置，曝光在形成在被轉”之被加 工層上之阻劑層，藉此可製造電子零件。 藉此可良率佳且在短期間内穩定地獲得對於 之所希望的性能。 零牛 圖式簡單說明 49 2l30-9675-PF;Ahddub 200912517 第1圖係顯不本發明之光罩之檢查方法所使用之檢查 裝置之構成的側視圖。 第2圖（A)至第2圖（〇係顯示使用灰階遮罩之TFT基 板之製造步驟（前半）的剖視圖。 第3圖(A)至第3圖(〇係顯示使用灰階遮罩之TFT基 板之製造步驟（後半）的剖視圖。 第4圖係顯示灰階遮罩之構成的正視圖。 帛5圖係顯示在前述檢查|置中所得攝像資料中之灰 階部的狀態圖。 第6圖（a)至第6圖（b)係顯示本發明之光罩之檢查方 法所使用之測試遮罩之構成的俯視圖。 第7圖（a)至第7圖（b)係顯示前述測試遮罩中之單位 圖案之俯視圖。 第8圖係顯示前述測試遮罩中之單位圖案之其他例之 俯視圖。 I f 9圖係顯示前述測試遮罩中之單位圖案之另外其他 例之俯視圖。 第10圖U)係顯示前述光罩之檢查裝置中之光源之分 光特性的曲線圖’第1()圖㈤係顯示在前述光罩之檢查裝 置中所使用之波長選擇渡波器之分光特性的曲線圖，第工〇 圖（c)係顯示在前述光罩之檢查裝置中所使用之波長選擇 濾波器之分光特性之其他例的曲線圖。 第11圖係顯示前述光罩之檢查裝置中之光源之分光 特性、前述光罩之攝像元件之分光感度分布及與各渡波器 2130-9675-PF;Ahddub 50 200912517 相對應所得之基準強度資料的曲線圖、及顯示與各基準強 度資料相對應之係數相乘後之狀態的曲線圖。 【主要元件符號說明】 1〜光源； 2b〜視野光圈； 3〜光罩； 4〜接物鏡系統； 4b〜第2群（成像透鏡）； 5〜攝像手段（攝像元件）； 11〜測試遮罩； 13〜單位圖案行； 15〜解析度圖案； 72〜縱線（遮光線）； 101〜遮光部； 1 〇 2〜透光部； 10 3 ’〜灰階部； 103B〜透過部； 2 0 2〜閘極電極； 206〜源極汲極用金屬膜； 2 0 6 A、2 0 6 B ~源極/没極； 207A〜第1阻劑圖案； 2~照明光學系統； 2a〜光圈機構（開口光圈）； 3 a〜遮罩保持手段； 4a〜第1群（模擬器透鏡）； 4c〜光圈機構（開口光圈）； 6〜波長選擇濾波器； 12〜測試圖案； 14〜位置基準標記； 71〜遮光部； 10 0 ~灰階遮罩； 101A、101B〜遮光部； 103〜灰階部； 103A〜遮光圖案； 20卜玻璃基板； 203〜閘極絕緣膜； 204〜第1半導體膜（a_Si); 207〜正型光阻膜； 2 0 7 B〜第2阻劑圖案； 205〜第2半導體膜（N+a_Si); 13_1、13-2、13-3〜單位圖案。 2130-9675-PF；Ahddub 51