TWI407248B - 光罩之檢查裝置、光罩之檢查方法、液晶裝置製造用光罩之製造方法以及圖案轉印方法 - Google Patents

Description

光罩之檢查裝置、光罩之檢查方法、液晶裝置製造用光罩之製造方法 以及圖案轉印方法

本發明係有關於一種檢查曝光用光罩的性能的光罩的檢查裝置及光罩的檢查方法，特別是有關於平面直角顯示器(以下稱FPD)裝置製造用的大型光罩的檢查裝置及檢查方法。又，本發明有關於液晶裝置的製造用光罩的製造方法及圖案轉印方法。

習知技術中，關於光罩性能的檢查，在專利文獻1(特開平5-249656號公報)中，成為被檢查體的光罩的照明光穿透的強度分佈由攝影元件(以下稱CCD)檢測出，而記載為檢查缺陷的裝置。在該檢查裝置中，將檢查光線將光而照射至形成大約0.3μm間距的微細圖案的光罩，穿透該光罩的檢查光擴大照射，而以分解能力大約7μm的CCD作攝影。

即，在該檢查裝置中，使光罩成為水平而載置於台座上，來自光源的檢查光經由照明光學系而照射至該光罩。台座可於光罩的面內方向移動操作。然後，在該檢查裝置中，通過光罩的檢查光擴大照射至攝影元件上成像，而得到光罩的像。

在專利文獻2(特開平4-328548號公報)中，記載著藉由曝光裝置檢測出實際轉印至晶圓的光罩的缺陷及異物的檢查裝置。在該檢查裝置中，以習知的檢查裝置所檢測出 的缺陷及異物之外，相位偏移光罩及光罩的穿透不的偏移缺陷及曝光波長依存性的光罩基板部的缺陷等也可以檢查。

在專利文獻1中，並未提及對光罩面內的既定部位作攝影的方法。但是，台座可在光罩的面內方向移動操作，又，由於光罩為一邊是大約5英吋至6英吋的角形基板，在專利文獻1所記載的檢查裝置中，會有不適於檢查光罩整面的情況。

又，在專利文獻1中，為了評估具有微細凹凸圖案的相位偏移光罩的缺陷及使用光罩的曝光程序中的光阻厚度所造成的焦點偏移的影響，將攝影元件從檢查光的焦點位置偏移而作攝影所得到的影像與設計上的光罩圖案所形成的影像訊號以及以攝影元件為焦點位置而攝影的影像訊號作比較而記載。

即，在實際的IC製造工程中，由於薄膜的層積反覆進行好幾層，在使用光罩的曝光過程中，會有光阻的厚度使焦點偏移而縮小照射的情況。若考慮該等光罩的微細圖案間距，則焦點偏移的影響是可以忽略，又使用焦點深度變深的相位光罩的情況下，評估焦點偏移的影響是重要的。

因此，專利文獻1所記載的檢查裝置中，為了評估起因於使用相位偏移光罩的情況等的被轉印面的段差等的焦點偏移的影響，設置了使攝影元件可於檢查光的光軸方向 變位的攝影位置變位裝置，對應於在使用光罩的曝光過程中的被轉印面的攝影元件在光軸方向上從焦點位置偏移，而檢查其影響。

但，一般而言，在製造光罩之際，為了依照設計將圖案轉印至被轉印面，由光罩形成何種圖案是重要的。而且，對於所製造的光罩，是否依照設計轉印必須確實地檢查判斷。然後，在如此的檢查、判斷之際，本發明的發明人瞭解到使用習知的檢查裝置，僅就所設計的圖案資料與光罩所形成的圖案做比較並無法做充分的檢查。

在所謂的液晶顯示面板等稱為FPD的顯示裝置的製造中所使用的光罩中，存在一邊超過1M的大型基板。在顯示裝置的製造中，例如主平面係使用1220mm×1400mm厚為13mm的尺寸的光罩。

在進行如此大型的光罩的缺陷檢查及性能評估的檢查中，存在著以下的問題。

即，在使用如此大型的光罩的領域中的曝光裝置中，由於曝光光量比解像度優先，光源並非單色光源，而是具有包含i線乃至g線的比較廣的波長區域的發光管。因此，檢查光的光源為使用單色光及既定波長區域的光的習知的檢查裝置中，無法對曝光裝置中所得到的曝光圖案做修正而重現，無法良好地進行大型光罩的性能評估及缺陷檢查。

又，一般而言，在液晶裝置製造用的大型光罩的曝光裝置中，搭載著具有根據形成於光罩的圖案的尺寸的適當的解像度的光學系。因此，即使在光罩上包含曝光裝置的 光學系的解像界限以下的圖案形狀異常，若無法由實際的曝光裝置解像，則不必判定其為缺陷。在習知的檢查裝置中，會有將不必判定為缺陷的圖案形狀異常也判定為缺陷之虞。

於此，本發明的發明人為了使檢查精度提升、近似於實際上在光罩使用時所得到的圖案的像或者是得到資料，而使用用於光罩的檢查用的檢查裝置的光源與曝光裝置的光源具有相同的發光波長寬度的光源。

而且，由於如此的檢查裝置的光源有個體差異，藉由進行起因於光源的個體差異的光罩的分光穿透率的修正，可知對應於曝光裝置的光源的特性的修正效果變高。又，即使藉由複數個檢查裝置的情況下，也可進行曝光裝置的個體差異抵銷的標準化，藉此可以提高檢查精度的信賴性。

又，在檢查裝置中，由攝影裝置對光罩圖案的穿透光做攝影時，考慮必須對攝影裝置所得到的攝影影像做修正。作為攝影裝置的CCD或CMOS等攝影元件的分光感度特性除了光源的發光波長帶域中並非一定，也根據元件的每個個體差異而定。

而且，在曝光裝置的光源的分光特性中，由於曝光裝置而有個體差異。因此，在跨i線至g線的波長帶域的光源，實際上，i線具有支配性的強度，而g線強度比其他波長弱。又，在曝光裝置中，由於光源產生隨著時間的變化，徑過長時間的使用，分光特性會產生變化，若波長區域變得不同，則既定的圖案的解像度也會變化，又，由於 曝光而對產生化學變化的被轉寫體上的光阻的影響不同。此點，在具有後述的半透光部的灰階光罩(具有多灰階的多階調光罩)中，成為產生特別顯著影響的要素。

而且，使用光罩而由曝光裝置將圖案轉印至被轉印體上，在設於被轉印體上的光阻層上形成光阻圖案(在曝光階段，正確地說光阻圖案的潛像)時，所使用的光阻的分光感度特性會影響顯像後所得到的光阻圖案的形狀。因此，預先掌握光阻的分光感度特性，加入在光阻圖案的檢查裝置中所得到的結果的資料中，光罩使用者可得到相當有益的檢查結果。

另一方面，不考慮如此的曝光裝置中的曝光特性及光阻的分光感度特性，在不反應該等狀況的檢查條件下檢查光罩，即使對所得到的圖案像做模擬，其精度也會有限制。

於此，本發明係有鑑於上述情況而提出，特別是，本發明的目的在於提供光罩的檢查裝置及光罩的檢查方法，可良好地進行液晶顯示裝置製造用等大型的光罩的性能評估及缺陷檢查。

本發明的目的還提供一種檢查裝置及檢查方法，反應曝光裝置的曝光特性及光阻的分光反度特性。

本發明的目的還在於提供一種液晶裝置製造用光罩的製造方法及圖案轉寫方法。

為了解決上述問題，達成上述目的，本發明的發明人著眼於進行檢查裝置的光源的分光特性及/或攝影裝置的光學特性的修正，藉由標準化而使檢查精度提升。本發明 的發明人藉由將曝光裝置的光學特性及光罩轉印的被轉印體的光阻的分光感度特性加入檢查結果，而使檢查精度提升。

即，本發明的光罩的檢查裝置，具有以下其中之一的構造。

[構造1]

構造1的光罩檢查裝置包括：保持裝置，保持成為被檢查體的光罩；光源，發出既定波長的光束；照明光學系，導引來自上述光源的光束，將該光束照射至由上述光罩保持裝置保持的光罩；對物透鏡系，照射至上述光罩的該光罩而通過該光罩的上述光束所入射；以及攝影裝置，接受通過上述對物透鏡系的光束，對上述光罩的像做攝影，其中，由上述光源發出的光束至少包含g線、h線或i線，或者是包含g線、h線或i線其中任意二種以上混合的光束，通過波長選擇濾光器而照射至上述光罩。

在具有構造1的本發明的光罩的檢查裝置中，從光源發出的光束至少包含g線、h線或i線其中之一，或者是包含任意二種以上混合的光束，經由波長選擇濾光器而照射至光罩，因此可使用近似於在使用該光罩而進行曝光的曝光裝置中所使用的照明光的波長分佈的光束，可重現使用大型的光罩而進行曝光的曝光裝置所得到的曝光圖案。

[構造2]

在具有構造1的光罩的檢查裝置中，上述波長選擇濾光器係選擇性地使用具有僅讓上述光源所發出的g線為主 穿透的特性的第一濾光器、具有僅讓上述光源所發出的h線為主穿透的特性的第二濾光器、具有僅讓上述光源所發出的i線為主穿透的特性的第三濾光器，上述光罩的檢查裝置具有演算裝置，該演算裝置係根據使用上述第一濾光器時由上述攝影裝置所得到的光強度資料、使用上述第二濾光器時由上述攝影裝置所得到的光強度資料以及使用上述第三濾光器時由上述攝影裝置所得到的光強度資料，而計算出g線、h線及i線以既定的強度比混合後的光束照射至上述光罩時所得到的光強度資料。

在具有構造2的本發明的光罩的檢查裝置中，波長選擇濾光器選擇性地使用具有僅讓上述光源所發出的g線為主穿透的特性的第一濾光器、具有僅讓上述光源所發出的h線為主穿透的特性的第二濾光器、具有僅讓上述光源所發出的i線為主穿透的特性的第三濾光器，藉由演算裝置，根據使用各濾光器時由攝影裝置所得到的光強度資料，算出g線、h線及i線以既定強度比混合的光束照射至光罩時所得到的光強度資料，可重現使用大型的光罩而進行曝光的曝光裝置所得到的曝光圖案。

[構造3]

在具有構造1的光罩的檢查裝置中，波長選擇濾光器係選擇性地使用具有僅讓上述光源所發出的g線為主穿透的特性的第一濾光器、具有僅讓上述光源所發出的h線為主穿透的特性的第二濾光器、具有僅讓上述光源所發出的i線為主穿透的特性的第三濾光器，針對成為基準的光罩， 對於使用上述第一濾光器時所得到的第一基準強度資料、使用上述第二濾光器時所得到的第二基準強度資料及使用上述第三濾光器時所得到的第三基準強度資料，預先求出關於使該等各基準強度資料成為彼此相等的位準的各基準強度資料的第一至第三係數。

在具有構造3的本發明的光罩的檢查裝置中，由於針對成為基準的光罩，對於使用上述第一濾光器時所得到的第一基準強度資料、使用上述第二濾光器時所得到的第二基準強度資料及使用上述第三濾光器時所得到的第三基準強度資料，預先求出關於使該等各基準強度資料成為彼此相等的位準的各基準強度資料的第一至第三係數，因此對成為被檢查體的光罩，使用第一至第三濾光器時由攝影裝置所得到的第一至第三光強度資料乘上所對應的第一至第三係數，可修正來自光源的光束的分光特性。

[構造4]

在具有構造1的光罩的檢查裝置中，上述波長選擇濾光器具有使從上述光源發出的g線、h線及i線中至少二種以上分別以既定的強度穿透的特性。

在具有構造4的本發明的光罩的檢查裝置中，由於上述波長選擇濾光器具有使從上述光源發出的g線、h線及i線中至少二種以上穿透的特性，因此可使用近似於在使用該光罩而進行曝光的曝光裝置中所使用的照明光的波長分佈的光束，可重現使用大型的光罩而進行曝光的曝光裝置所得到的曝光圖案。

[構造5]

在具有構造1至構造4的其中之一的光罩檢查裝置中，上述光罩保持裝置使上述光罩的主平面略呈鉛直而固定保持該光罩。

在具有構造5的本發明的光罩的檢查裝置中，由於光罩保持裝置使上述光罩的主平面略呈鉛直而使該光罩傾斜而固定保持，因此抑制裝置的裝置面積增大之同時，可確保對應於大型光罩的安全性及操作性。

[構造6]

在具有構造5的光罩的檢查裝置中，光罩保持裝置使上述光罩的主平面從鉛直傾斜一角度，而且從鉛直傾斜10度以內的角度而保持該光罩。

在具有構造6的本發明的光罩的檢查裝置中，由於光罩保持裝置使上述光罩的主平面從鉛直傾斜一角度，而且從鉛直傾斜10度以內的角度而保持該光罩，因此抑制裝置的裝置面積增大之同時，可確保對應於大型光罩的安全性及操作性。

在具有構造6的本發明的光罩的檢查裝置中，又，照明光學系光束照射至光罩的範圍比攝影裝置的攝影視野寬，對應於照明光學系的對物透鏡系及攝影裝置的光軸偏差的容許範圍可變寬。

而且，更佳的是，照明光學系具備視野光圈，由該視野光圈照射使照射至光罩的光束內的光量分佈在5%以內，藉此對應於照明光學系的對物透鏡系及攝影裝置的光軸偏 差的容許範圍可變寬。

又，較佳的是，光學照明系更具備使對物透鏡系及攝影裝置的至少其中之一的光軸進行微調的角度調整機構，藉此，可抑制對應於照明光學系的對物透鏡系及攝影裝置的光軸偏差。

又本發明的光罩的檢查方法具有以下其中之一的構造。

[構造7]

構造7的光罩的檢查方法，對成為被檢查體的光罩照射既定波長的光束，通過該光罩的上述光束由攝影裝置做攝影，而求得光強度資料，其中上述光束至少包括g線、h線及i線其中之一，或者是包含混合其中任意二種以上的光束，該光束經由波長選擇濾光器而照射至上述光罩。

在具有構造7的本發明的光罩的檢查方法中，由於光束至少包括g線、h線及i線其中之一，或者是包含混合其中任意二種以上的光束，該光束經由波長選擇濾光器而照射至上述光罩，可使用近似於在使用該光罩而進行曝光的曝光裝置中所使用的照明光的波長分佈的光束，可重現使用大型的光罩而進行曝光的曝光裝置所得到的曝光圖案。

[構造8]

在具有構造7的光罩檢查方法中，波長選擇濾光器係選擇性地使用具有僅讓上述光源所發出的g線為主穿透的特性的第一濾光器、具有僅讓上述光源所發出的h線為主 穿透的特性的第二濾光器、具有僅讓上述光源所發出的i線為主穿進的特性的第三濾光器，根據使用上述第一濾光器時由上述攝影裝置所得到的光強度資料、使用上述第二濾光器時由上述攝影裝置所得到的光強度資料以及使用上述第三濾光器時由上述攝影裝置所得到的光強度資料，而計算出g線、h線及i線以既定的強度比混合後的光束照射至上述光罩時所得到的光強度資料。

在具有構造8的本發明的光罩的檢查方法中，由於波長選擇濾光器係選擇性地使用具有僅讓上述光源所發出的g線為主穿透的特性的第一濾光器、具有僅讓上述光源所發出的h線為主穿透的特性的第二濾光器、具有僅讓上述光源所發出的i線為主穿透的特性的第三濾光器，根據使用各濾光器時由攝影裝置所得到的光強度資料，而計算出g線、h線及i線以既定的強度比混合後的光束照射至光罩時所得到的光強度資料，因此，可重現使用大型的光罩而進行曝光的曝光裝置所得到的曝光圖案。

[構造9]

在具有構造7的光罩檢查方法中，波長選擇濾光器係選擇性地使用具有僅讓上述光源所發出的g線為主穿透的特性的第一濾光器、具有僅讓上述光源所發出的h線為主穿透的特性的第二濾光器、具有僅讓上述光源所發出的i線為主穿透的特性的第三濾光器，針對成為基準的光罩，求出對於使用上述第一濾光器時所得到的第一基準強度資料、使用上述第二濾光器時所得到的第二基準強度資料及 使用上述第三濾光器時所得到的第三基準強度資料；預先求出關於使該等各基準強度資料成為彼此相等的位準的各基準強度資料的第一至第三係數；針對成為基準的光罩，求出對於使用上述第一濾光器時所得到的第一基準強度資料、使用上述第二濾光器時所得到的第二基準強度資料及使用上述第三濾光器時所得到的第三基準強度資料；具有將上述第一乃至第三的光強度資料乘上所對應的第一至第三的係數的工程，藉此求得使用上述光罩而對成為被曝光體的光阻做曝光時的曝光狀態的光強度資料。

在具有構造9的本發明的光罩的檢查方法中，針對成為基準的光罩，求出對於使用第一濾光器時所得到的第一基準強度資料、使用第二濾光器時所得到的第二基準強度資料及使用第三濾光器時所得到的第三基準強度資料，求出關於使第一至第三基準強度資料成為彼此相等的位準的各基準強度資料的第一至第三係數，針對成為被檢體的光罩，求出使用第一至第三濾光器時由攝影裝置所得到的第一至第三光強度資料，將第一至第三光強度資料乘上對應的第一至第三係數，因此，在修正光源讀光束的分光特性的狀態下，可求出對應於透鏡在曝光時的曝光狀態的光強度資料。

[構造10]

在具有構造9的光罩檢查方法中，藉由將第一至第三的光強度資料乘上對應於適用光罩的曝光裝置的分光特性的係數，藉此求出在使用光罩及曝光裝置而曝光時的曝光 狀態的光強度資料。

在具有構造10的本發明的光罩的檢查方法，由於藉由將第一至第三的光強度資料乘上對應於適用光罩的曝光裝置的分光特性的係數，因此在修正光源讀光束的分光特性的狀態下，可求出對應於透鏡在曝光時的曝光狀態的光強度資料。

[構造11]

在具有構造9或構造10的光罩檢查方法中，藉由將第一至第三的光強度資料乘上對應於將形成於光罩的圖案轉印至被轉印體上的光阻的分光特性的係數，藉此求出在使用光罩及曝光裝置而曝光時的曝光狀態的光強度資料。

在具有構造11的本發明的光罩的檢查方法，由於藉由將第一至第三的光強度資料乘上對應於將形成於光罩的圖案轉印至被轉印體上的光阻的分光特性的係數，因此在修正光源讀光束的分光特性的狀態下，可求出對應於透鏡在曝光時的曝光狀態的光強度資料。

[構造12]

在具有構造7的光罩檢查方法中，波長選擇濾光器係使用使g線、h線、i線中至少二種以上穿透的特性的濾光器。

在具有構造12的本發明的光罩的檢查方法中，由於波長選擇濾光器係使用使g線、h線、i線中至少二種以上穿透的特性的濾光器，可使用近似於在使用該光罩而進行曝光的曝光裝置中所使用的照明光的波長分佈的光束，可重 現使用大型的光罩而進行曝光的曝光裝置所得到的曝光圖案。

[構造13]

在具有構造7至構造12其中之一的光罩檢查方法中，光罩的主平面略呈鉛直而固定保持該光罩。

在具有構造12的本發明的光罩的檢查方法中，由於光罩的主平面略呈鉛直而傾斜固定保持，因此抑制裝置的裝置面積增大之同時，可確保對應於大型光罩的安全性及操作性(產能)。

[構造14]

在具有構造13的光罩檢查方法中，使光罩的主平面從鉛直傾斜一角度，而且從鉛直傾斜10度以內的角度而保持該光罩。

在具有構造14的本發明的光罩的檢查方法中，由於使光罩的主平面從鉛直傾斜一角度，而且從鉛直傾斜10度以內的角度而保持該光罩，因此抑制裝置的裝置面積增大之同時，可確保對應於大型光罩的安全性及操作性(產能)。

[構造15]

在具有構造7至構造14其中之一的光罩檢查方法中，光罩在透明基板上形成包含遮光部及透光部的圖案，從所得到的攝影影像取得上述光罩的既定區域的穿透光的光強度分佈資料。

在具有構造15的本發明的光罩檢查方法中，由於光罩在透明基板上形成包含遮光部及透光部的圖案，從所得到 的攝影影像取得上述光罩的既定區域的穿透光的光強度分佈資料，可對曝光裝置中的曝光圖案做良好的模擬。

[構造16]

在具有構造15的光罩的檢查方法中，光罩在遮光部或透光部上具有白缺陷或黑缺陷。

在具有構造16的本發明的光罩檢查方法中，由於光罩在遮光部或透光部上具有白缺陷或黑缺陷，因此白缺陷或黑缺陷的有無可判斷該等缺陷修正的狀態是否良好。

[構造17]

在具有構造15或構造16的光罩的檢查方法中，藉由從攝影影像所取得的光強度分佈資料，檢查在既定門檻值以上及/或既定門檻值以下的區域。

在具有構造17的本發明的光罩檢查方法中，由於藉由從攝影影像所取得的光強度分佈資料，檢查在既定門檻值以上及/或既定門檻值以下的區域，因此可對曝光裝置中的曝光圖案做良好的模擬。

然後，本發明的液晶裝置製造用光罩的製造方法，具有以下的構造。

[構造18]

具有構造7至構造17中的光罩的檢查方法的檢查工程。

在具有構造18的本發明的液晶裝置製造用光罩的製造方法中，由於具有本發明的光罩檢查方法的檢查工程，可製造出缺陷被充分地修正的良好的液晶裝置製造用光 罩。

而且，本發明的圖案轉印方法具有以下的構造。

[構造19]

使用由具有構造18的液晶裝置製造用光罩的製造方法所製造的液晶裝置製造用光罩，由曝光裝置以既定波長的光做曝光，將圖案轉印至被轉印體上。

在具有構造19的本發明的圖案轉印方法中，由於使用本發明的液晶裝置製造用光罩的製造方法所製造的液晶裝置製造用光罩，由曝光裝置以既定波長的光做曝光，將圖案轉印至被轉印體上，可進行良好的圖案轉印。

即，本發明可特別提供光罩的檢查裝置及光罩的檢查方法可良好地進行大型的光罩的性能評估及缺陷檢查。

本發明更提供一種檢查裝置及檢查方法，反應曝光裝置的曝光特性及光阻的分光感度特性。

本發明更提供一種液晶裝置製造用光罩的製造方法及圖案轉印方法。

以下，對實施本發明的最佳實施型態做說明。

[本發明的光罩的檢查裝置的概要]

本發明的光罩的檢查裝置係做出與使用由透明基板所構成的光罩而進行曝光的曝光裝置中的曝光條件相同的曝光條件，藉由在曝光裝置中的曝光而轉印至被轉印體(玻璃基板或矽晶圓)的影像由攝影裝置捕捉而得到光強度分 佈。而且，曝光裝置為將形成於光罩上的圖案由一定的曝光條件轉印至被轉印體上的裝置。

然後，在該光罩的檢查裝置中，根據由攝影裝置所得到的光強度分佈，可進行包括被轉印體上上的圖案尺寸的修正值、穿透率的變動的各種解析、評估。而且，由該檢查裝置所檢查的光罩並非成為最終製品的模仿物，而是包含製造光罩途中的中間體。

[本發明之光罩的檢查裝置的構造]

在該光罩的檢查裝置中，如第1圖所示，作為被檢查體的光罩3係由光罩保持部(光罩保持裝置)3a所保持。該光罩保持部3a在光罩3的主平面略呈鉛直的狀態下，支持該光罩的下端部及側緣部附近，使該光罩3傾斜而固定保持。該光罩保持部3a保持大型且各種大尺寸的光罩3。即，在該光罩保持部3a中，由於主要支持主平面略鉛直的狀態的光罩3的下端部，即使光罩3的尺寸不同，也可由同一支持構件支持光罩3的下端部。於此，大型的光罩，例如主平面為1220mm×1400mm，厚13mm的物體。

於此，所謂略鉛直最好是如第1圖中的θ所示，保持從鉛直(鉛直面)起10度以內的角度，而且從鉛直起2度至10度的角度，最佳的是，從鉛直起傾斜4度至10度的角度。

如此，藉由使用使光罩3傾斜而支持的光罩保持部3a，在保持光罩3的過程中，防止光罩3倒轉，可穩定地進行光罩3的保持、固定。而且，當使光罩3完全鉛直而 保持時，光罩3的全重量匯集中在下端部，光罩3損傷的可能性增大。藉由使用使光罩3傾斜而支持的光罩保持部3a，使光罩3的重量分散至複數個支持點，可防止光罩3的損傷。

如此，在該檢查裝置中，由於光罩3的主平面如上述傾斜而保持光罩3，因此在抑制檢查裝置的設置面積增大的同時，可防止微粒掉落在光罩3上。

然後，該檢查裝置具有發出既定波長光束的光源1。該光源1係使用例如鹵素燈、金屬高亮度燈、UHP燈(超高壓水銀燈)等。

該檢查裝置具有照明光學系2，其導引來自光源1的檢查光而將檢查光照射至由光罩保持部3a所保持的光罩3。該照明光學系2由於開口數(NA)為可變，而具備開口光圈機構2-1。而且，該照明光學系2最好具有用於調整光罩3中的檢查光的照射範圍的視野光圈2-2。通過該照明光學系2的檢查光係照射至由光罩保持部3a保持的光罩3。

照射至光罩3的檢查光係通過光罩3而入射對物透鏡系4。對物透鏡系4由於具備開口光圈機構4-1，開口數(NA)為可變。該對物透鏡系4具備穿透光罩3的檢查光入射並加上無限遠修正而成為平行光的第一群(模擬透鏡)4a、使通過該第一群的光束成像的第二群(成像透鏡)4b。

在該檢查裝置中，由於照明光學系2的開口數與對物透鏡系4的開口數為可變，照明光學系2的開口數與對物透鏡系4的開口數的比即σ值(相關性)為可變。又，如上 所述，由於開口數及σ值可調整，可近似於適用於成為被檢查體的光罩3的曝光裝置的光學系，可模擬灰階部的轉印影像，藉此可做現實的模擬。

通過對物透鏡4的光束藉由攝影元件(攝影裝置)5而接受光線。該攝影元件5係拍攝光罩3的像。該攝影元件5可使用例如CCD等的攝影元件。

然後，在該檢查裝置中，設有演算部(演算裝置)11、控制部(控制裝置)14以及顯示部(顯示裝置)12，對攝影元件5所得到的攝影影像做影像處理、演算、與既定的門檻值做比較及顯示。而且，演算部11可由控制部14的的演算功能實現。

又，在該檢查裝置中，使用既定的曝光光線所得到的攝影影像或者是根據該攝影影像所得到的光強度分佈，由演算部11進行既定的演算，求出在使用其他曝光條件下的攝影影像或者是光強度分佈。例如，在該檢查裝置中，g線、h線及i線為相同的強度比的曝光條件中得到光強度分佈時，求得g線、h線及i線為1:2:1的強度比的曝光條件下進行曝光情況下的光強度分佈。藉此，在該檢查裝置中，使用於曝光裝置的照明光源的種類、個體差異及使用於曝光裝置的照明的經時變化的每波長的強度變動，可進行實際上所使用的曝光裝置中的曝光條件重現的評估。又，在該檢查裝置中，在假定所希望的光阻的殘膜量的情況下，可簡便地求出達成此情況的最適當的曝光條件。關於此點，下述的[對檢查光的分光特性(1)]及[對檢 查光的分光特性(2)]做說明。

即，在使用該檢查裝置而進行的本發明的光罩的檢查方法中，照明光學系2與對物透鏡系4及攝影元件5係分別配置於夾持主平面略鉛直地被保持的光罩3的相向的位置上，在使兩者的光軸一致的狀態下，進行檢查光的照射及受光。該照明光學系2及對物透鏡系4及攝影元件5，如後所述，由支持部13-1、13-2及移動操作部(移動操作裝置)15可移動操作地支持。該移動操作部15使照明光學系2、對物透鏡系4及攝影元件5個別的光軸一致，同時可相對於光罩3的主平面平行地移動。在該檢查裝置中，藉由設置如此的移動操作部15，即使在檢查大型光罩的情況下，不使光罩3朝平行於主平面的方向移動，而可橫越光罩3的主平面的全面進行檢查，又，可在主平面上的所希望的部位做選擇性的檢查。

如此，由支持部13-1、13-2及操作移動部15所支持的照明光學系2及對物透鏡系4，如第2圖所示，於光軸略正交的方向上承受個別的本身重量的重力。因此，在該照明光學系2與對物透鏡系4之間，有容易產生光軸錯位之虞。因此，在該檢查裝置中，照明光學系2及對物透鏡系4其中之一的光軸相對於另一產生錯位的情況下，也不會對檢查產生障礙，如第3、4圖所示，由照明光學系2使檢查光線照射至光罩3上的範圍係包含對物透鏡4的視野，而且，比該對物透鏡4的視野更寬。在光罩3中檢查光線照射的範圍可由光源1的位置及照明光學系2的視野 光圈2-2調整。又，對物透鏡系4的視野可由對物透鏡系4的開口光圈機構4-1調整。

而且，由照明光學系2照射至光罩3上的檢查光線的光束內的光量分佈(照度分佈)，如第5圖所示，相對於光量分佈的最大值的5%以內，最好是2%以內。檢查光線的光束內的光量分佈大時，特別是對物透鏡系4的光軸錯位的情況下，即使求出光罩3的穿透光的光強度分佈，會有無法正確地檢查光罩3的狀態之虞。

又，在檢查裝置中，為了照明光學系2及對物透鏡4的光軸產生既定以上的錯位時做修正，最好具備角度調整機構，對該等照明光學系2及對物透鏡系4的光軸的相對角度做調整。藉由具備如此的角度調整機構，以容易操作的方式使該照明光學系2及對物透鏡系4的光軸經常一致。角度調整機構中，光源1及照明光學系2底支持部13-1支持，另一方面，對物透鏡系4及攝影元件5由支持部13-2支持，以操作移動部15分別驅動該等元件，以控制部14控制而實現。

在該檢查裝置中，藉由控制部14及移動操作部15，對物透鏡系4及/或攝影元件5分別於光軸方向可移動操作，該等對物透鏡系4及攝影元件5彼此獨立，使對應於光罩3的相對距離產生變化。在該檢查裝置中，藉由對物透鏡系4及/或攝影元件5可獨立地於光軸方向移動，在接近使用光罩3而進行曝光的曝光裝置的狀態下進行攝影。特別是，為了近似於在曝光中由於本身重量而產生彎曲的 光罩，該檢查裝置的對物透鏡系4最好可於光軸方向移動。又，對物透鏡系4的焦點偏移，藉由攝影元件5可對光罩3的模糊的像做攝影。如此，藉由對模糊的像做評估，如後所述，可判斷灰階光罩的性能及缺陷的有無。

該檢查裝置的控制部14控制照明光學系2的開口光圈機構2-1及視野光圈2-2、對物透鏡系4的開口光圈機構4-1及移動操作部15。該控制部14在使用該檢查裝置的光罩的檢查方法中，在對物透鏡系4的開口數及σ值維持在既定值的狀態下，藉由移動操作部15，使照明光學系2、對物透鏡系4及攝影元件5，在其光軸一致的狀態下，於平行的方向移動操作至藉由光罩保持部3a所保持的光罩3的的主平面。所謂的σ值，如前所述，其意義為照明光學系2的開口數與對物透鏡系4的開口數的比。

如此，在該檢查裝置中，曝光條件，即對物鏡系4的開口數及σ值可自由調整。該檢查裝置在對物透鏡系4的焦點偏移的狀態下，進行攝影，可檢查由焦點偏移所造成的線寬變動。又，如第6圖所示，由攝影元件5所得到的光強度分佈做數值化而得，藉由將該光強度與既定的門檻值相比，可得到在曝光裝置中轉印的形狀(轉印圖案)。又，藉由攝影元件5所得到的光強度與既定的門檻值做比較，可得到轉印圖案中的尺寸做數值化。

[檢查光的分光特性(1)]

因此，在該檢查裝置中的光源1最好發出與使用經過檢查的光罩3而進行曝光的曝光裝置的曝光光線相同或具 有大略相等的波長分佈的檢查光線。此為實際上對光罩3曝光而進行轉印之際，若曝光光線的分光特性不同，則與解析度不同有關。而且，當使用半透光膜的灰階光罩時，該半透光膜的透光率具有波長依存性，在如此的情況下，本發明的檢查方法特別有效。又，如此的本發明的優點在後述的[檢查光的分光特性(2)]也有敘述。

具體而言，該檢查光，如第7A圖所示，可以是包含至少g線(波長436nm)、h線(波長405nm)或i線(波長365nm)其中之一，包含各波長成分的全部，或該等各波長成分中任意二種以上混合的混合光。

然後，該檢查光線藉由穿透光學過濾器等的波長選擇濾光器6而照射至光罩3，調整在光罩3上的各波長成分的混合比。該波長選擇濾光器6，如第7B圖所示，可使用具有截斷既定波長以下或既定波長以上的光束的特性的濾光器。

在該檢查裝置中，從光源1發出的檢查光線的波長分佈與曝光裝置中的曝光光線的波長分佈相同或大略相等，藉此可進行反應實際的曝光條件的檢查。即，藉由曝光光線，在白色光線下見到缺陷而在曝光裝置中作為正常圖案操作的情況以及相反地在白色光下未見到缺陷而在曝光裝置中不做為正常圖案而操作的情況。

而且，在該波長選擇濾光器6，如第7C圖所示，可選擇使性地使用具有從光源1發出的主要僅通過g線的特性的第一濾光器、具有從光源1發出的主要僅通過h線的特 性的第二濾光器以及具有從光源1發出的主要僅通過i線的特性的第三濾光器。

在該情況下，分別求出使用第一濾光器時由攝影元件5所得到的光強度資料dg、使用第二濾光器時由攝影元件5所得到的光強度資料dh以及使用第三濾光器時由攝影元件5所得到的光強度資料di。然後，該等各光強度資料dg、dh、di分別進行既定的加權後，藉由加運算，可算出g線h線及i線以既定的強度比混合的光束照射至光罩3時所得到的光強度資料。

各光強度資料dg、dh、di的加權，例如從該檢查裝置的光源1發出的光束中的g線、h線、i線的強度比例為[1.00:1.20:1.30]，從曝光裝置的光源發出的曝光光線，中的g線、h線、i線的強度比例為[1.00:0.95:1.15]。此時光強度資料dg相關的係數fg為1.00，光強度資料dh相關的係數fh為0.95/1.20(=0.79)，光強度資料di相關的係數fi為1.15/1.30(=0.88)。

將該等資料做加運算後的資料，即[fg＊ dg+fh＊ dh+fi＊ di]成為曝光裝置中曝光光線照射至光罩3時所得到的光強度分佈。而且，如此的演算係由演算部11進行。

[檢查光線的分光特性(2)]

即使該檢查裝置中的光源1所發出的檢查光線具有與曝光裝置中的曝光光線不同的波長分佈，如下所述，也可對曝光裝置中的曝光狀態做模擬。

在該檢查裝置中，如前所述，波長選擇濾光器6可選 擇使性地使用具有從光源1發出的主要僅通過g線的特性的第一濾光器、具有從光源1發出的主要僅通過h線的特性的第二濾光器以及具有從光源1發出的主要僅通過i線的特性的第三濾光器。

於此，使用做為基準的光罩，如第8圖所示，求出使用第一濾光器時由攝影元件5所得到的光強度資料Ig、使用第二濾光器時由攝影元件5所得到的光強度資料Ih以及使用第三濾光器時由攝影元件5所得到的光強度資料Ii。該等各基準資料Ig、Ih、Ii為光源1的分光分佈、攝影元件5的分光感度分佈以及第一～第三的各濾光器的分光穿透率乘算的結果，而且，在該檢查裝置中，從光源1發出的檢查光線所穿透的各光學元件的分光穿透率也進行乘算的結果。而且，所謂的光學元件為構成照明光學系2及對物透鏡系4的光學元件。

光源1的分光分佈、攝影元件5的分光感度分佈以及各光學元件的分光穿透率對應於波長並非相同。因此，對於有缺陷而做攝影的圖案，如第9A圖所示，由於攝影用的各檢查光(g線、h線、i線)的波長不同，而會成為不同的圖案。該等圖案，如第9B圖所示，在既定的門檻值切斷時，會作為尺寸不同的圖案而被辨識。

接著，求出關於在第一至第三基準強度資料Ig、Ih、Ii彼此成為相等位準的各基準強度資料Ig、Ih、Ii的第一至第三係數α、β、γ。於此，所謂的相等位準為例如各基準強度資料Ig、Ih、Ii的峰值強度彼此相等。

在該檢查裝置中，預先求出各基準強度資料Ig、Ih、Ii彼此成為相等位準的第一至第三係數α、β、γ，該等係數α、β、γ由使用該檢查裝置的使用者所掌握。

然後，對成為被檢查體的光罩進行檢查時，對該光罩求出使用第一濾光器時由攝影元件5所得到的光強度資料Jg、使用第二濾光器時由攝影元件5所得到的光強度資料Jh以及使用第三濾光器時由攝影元件5所得到的光強度資料Ji。

接著，藉由將第一光強度資料Jg乘上第一係數α、將第二光強度資料Jh乘上第二係數β、將第三光強度資料乘上第三係數γ，對光源1的分光分佈、攝影元件5的分光感度分佈以及檢查裝置的各光學元件的分光穿透率所產聲的影響進行修正，而求得對應於使用該光罩的而對成為曝光體的光阻做曝光時的曝光狀態的光強度資料[α Jg、β Jh、γ Ji]。

如此的演算，如前所述，可藉由演算部11進行。

又，如第10圖所示，判定曝光裝置的分光特性，即判定曝光裝置的光源的分光分佈及曝光裝置的各光學元件的分光穿透率時，可決定對應於該等分光特性的係數u、v、w。該係數u、v、w可求出g線的強度為1.0時的h線的強度(例如0.9104)及i線的強度(例如1.0746)，使該等的總和為1而使用強度比(例如0.335:0.305:0.360)。

然後，對應於該等曝光裝置的分光特性的係數乘上所對應於第一至第三光強度資料Ig、Ih、Ii，更正確地說， 求出由該曝光裝置使用該光罩而對光阻進行曝光時的曝光狀態的光強度資料[u＊ α ＊ Jg、v＊ β ＊ Jh、w＊ γ ＊ Ji]。

而且，如第11圖所示，判斷光阻的分光感度特性(吸收光譜)時，可決定對應於該分光感度特性的係數x、y、z。該等係數x、y、z為例如求出g線的吸收量為1.0時的h的吸收量(例如1.6571)以及i線的吸收量(例如1.8812)，該等量總和為1時所使用的吸收比(例如0.220:0.365:0.415)。

然後，對應於該分光特性的係數x、y、z係乘上對應於第一至第三光強度資料Ig、Ih、Ii，更正確地說，求出由該曝光裝置使用該光罩而對光阻進行曝光時的曝光狀態的光強度資料[x＊ α ＊ Jg、y＊ β ＊ Jh、z＊ γ ＊ Ji](或者是[x＊ u＊ α ＊ Jg、y＊ v＊ β ＊ Jh、z＊ w＊ γ ＊ Ji])

如此的演算可由演算部11進行。

而且，如此所述，光源1的分光分佈、攝影元件5的分光感度分佈及檢查裝置的各光學元件的分光穿透率的影響係由各係數α、β、γ修正，而且由曝光裝置的分光特性及/或對應於光阻的分光感度特性的係數u、v、w、x、y、z做修正。如以下所述，[本發明的光罩的檢查裝置的使用樣態]，在以下的項目中也適用。在以下的說明中，雖然對該修正並未說明，但在[檢查裝置中取得的資料]，包含該修正已完成的資料。

[本發明的光罩的檢查方法]

第12圖為使用上述的光罩的檢查裝置而實施的光罩 的檢查方法的順序的流程圖。

使用該檢查裝置而進行的本發明的光罩的檢查方法中，如第12圖所示，在步驟st1中，使主平面略呈鉛直面而將光罩3載置保持於光罩保持部3a上。如上所述，光罩3最好稍微傾斜。接著，在步驟st2中，設定光源1的波長(λ)、對物透鏡系4的開口數(NA)、σ值(σ)等光學條件。在以後的步驟中，由控制部14可自動地執行。即，控制部14具備記憶控制程式的記憶裝置(未圖示)，在控制之際，從記憶裝置讀出控制程式而可實施控制動作。

接著，在步驟st3中，判斷必須做波長合成演算的情況為何。在不必波長合成演算的情況下，進入步驟st4，在必須波長合成演算的情況下，進入步驟st8。

在步驟st4中，照明光學系2與對物透鏡系4以及攝影元件5分別配置於夾持著主平面略呈鉛直的光罩3而相向的位置上，在使兩者的光軸一致的狀態下，使移動(平行移動)至光罩3的觀察位置上。然後，在步驟st5中，進行光軸方向的位置調整(焦點調整)。接著，在步驟st6中，檢查光的照射及攝影元件5受光而進行攝影，進入步驟st7。

另一方面，在步驟st8中，照明光學系2與對物透鏡系4以及攝影元件5分別配置於夾持著主平面略呈鉛直的光罩3而相向的位置上，在使兩者的光軸一致的狀態下，使移動至光罩3的觀察位置上。然後，在步驟st9中，進行光軸方向的位置調整(焦點調整)。接著，在步驟st10 中，既定波長條件的檢查光的照射及攝影元件5受光而進行攝影，進入步驟st11。

在步驟st11中，判斷是否對波長合成演算所必要的影像全部做攝影。若不對必要的圖像全部做攝影，則進入步驟st12，變更波長條件，回到步驟st10。若對必要的影像全部做攝影，則進入步驟st13，進行波長合成演算，進入步驟st7。

在步驟st7中，對所得到的資料進行解析，取得光強度分佈資料。接著，進入步驟st14而進行穿透率的計算。

[本發明的光罩檢查裝置的使用樣態]

本發明的光罩的檢查裝置中成為被檢查體的光罩，如前所述，不只是成為製品的完成後的光罩，含包括製造光罩途中的中間體，又，該光罩的種類及用途並未特別地限制。

即，在該檢查裝置中，在透明基板的主表面形成以Cr為主成分的遮光膜，以顯影術在該遮光膜上形成既定的圖案，不只是形成具有遮光部及透光部的圖案的二元式光罩，可檢查具有在透明基板的主表面上形成遮光部、透光部及穿透曝光光線的一部的半透光部的灰階光罩。

在該檢查裝置中，在檢查該灰階光罩時，特別得到顯著的效果。

因此，該檢查裝置在檢查FPD製造用的光罩時會有顯著的效果，而且在液晶裝置製造用的光罩中，最適合於製造薄膜電晶體(以下稱TFT)。在該範圍中，由於對製造效 率及成本上是有利的，除了多使用灰階光罩之外，半透光部的尺寸必須極微細而且極精緻。

而且，在半透光部上包含形成半透光膜的半透光部(稱為半透光膜型)以及在曝光條件下由解像界限以下的微細圖案的而形成的半透光部(微細圖案型)兩種。

[關於灰階光罩]

於此，針對在本發明的光罩的檢查裝置中成為被檢查體的灰階光罩做說明。

具備TFT的液晶顯示器(以下稱LCD)與陰極線管(CRT)由於具有薄型及低耗電的有利點，現在受到廣泛的使用。在LCD中的TFT中，具有設置在配列在陣列上的各畫素的TFT的構造的TFT基板以及對應於各畫素而配置紅(R)、綠(G)、藍(B)的畫素圖案的彩色濾光器經由液晶相而重疊的構造。如此的LCD製造工程數多，即使是TFT基板也要使用5至6片的光罩來製造。

在如此的狀況下，提出以四片光罩製造TFT基板的方法。該方法藉由使用具有遮光部、透光部以及半透光部(灰階部)的光罩(以下稱灰階光罩)而減少使用光罩的片數。而且，灰階光罩並不限於上述3階，可包含4階以上。

在第13圖及第14圖中，其為使用灰階光罩的TFT基板的製造工程的一例。

首先，如第13A圖所示，在玻璃基板201上，形成閘極用金屬膜，藉由使用光罩的顯影工程形成閘極202。之後，依序形成閘極絕緣膜203、第一半導體膜(a-Si)204、 第二半導體膜(N+a-Si)205、源極汲極用金屬膜206及正型光阻膜207。

接著，如第13B圖所示，使用具有遮光部101、透光部102及半透光部(灰階部)103的灰階光罩100，對正型光阻膜207做曝光顯影，而形成第一光阻圖案207A。該第一光阻圖案207A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TFT通道形成區域比源極汲極形成區域還薄。

接著，如第13C圖所示，以第一光阻圖案207A作為光罩，對源極汲極用金屬膜206、第二及第一半導體膜205、204做蝕刻。接著，如第14A圖所示，氧氣所造成的灰化(ashing)使光阻膜207全體減少，除去TFT通道部形成區域的薄的光阻膜，形成第二光阻圖案207B。之後，如第14B圖所示，以第二光阻圖案207B作為光罩，蝕刻源極汲極用金屬膜206而形成源極/汲極206A、206B，接著，蝕刻第二半導體膜205。最後，如第14C圖所示，使殘留的第二光阻圖案207B剝離。

在此所使用的灰階光罩100，如第15圖所示，具有對應於源極/汲極的遮光部101A、101B、透光部102及TFT通道部103。該灰階部103為形成遮光圖案103A的區域，遮光圖案103A係由使用灰階光罩100的大型LCD用曝光裝置的解像界限以下的微細圖案所構成。遮光部101A、101B及遮光圖案103A通常以鉻及鉻化合物等的相同材料所構成的相同厚度的膜所形成。使用如此灰階光罩的大型LCD 用曝光裝置的解像界限在階段方式的曝光裝置中約為3μm，鏡面投射式的曝光裝置中約為4μm。因此，在灰階部103中，穿透部103B的空間寬度及遮光圖案103A的線寬分別在曝光裝置的解像界限以下，例如不滿3μm。

在如此細微圖案型的灰階部103的設計中，將具有遮光部101A、101B與透光部102的中間半透光(灰階)效果的微細圖案選擇成線與空間型、網點型、或其他的圖案。又，在線與空間型的情況下，考慮線寬多大、光穿透的部分與遮光的部分的比率為何以及全體的穿透率設計到何程度而做設計，必須考慮相當多的因素。又，即使是製造灰階光罩，線寬的中心值的管理及光罩內的線寬的誤差的管理等是要求非常難的技術。

於此，在習知技術中，提出灰階部由半透光性的膜所形成。藉由將半透光膜用於灰階部上，灰階部的曝光量變少，而可實施網點曝光(half-tone)。又藉由使用半透光膜於灰階部上，在設計中，僅需檢討全體透光率為多少是必要的，即使在灰階的製造中，藉由選擇半透光膜的膜種(膜材質)及膜厚而可生產灰階光罩。因此，在如此的半透光膜型的灰階光罩的製造中，僅需進行半透光膜的膜厚控制，比較容易管理。又，在灰階光罩的灰階部形成TFT通道部的情況下，由於只要是半透光膜就很容易實施曝光構圖，TFT通道部的形狀也可能是複雜的形狀。

半透光膜型的灰階光罩例如可如下所述地製造。於此，舉TFT基板的圖案為一例而做說明。該圖案，如前所 述，由對應於TFT基板的源極及汲極的圖案所構成的遮光部101、對應於TFT基板的通道部的圖案所構成的半透光部103、以及形成於該等圖案的周圍的透光部102所構成。

首先，準備在透明基板上依次形成半透光膜與遮光膜的光罩胚料，於該光罩胚料上形成光阻膜。接著，藉由進行圖案描繪而顯像，在對應於圖案的遮光部及半透光部的區域形成光阻圖案。接著，以適當的方法進行蝕刻，藉此除去對應於未形成光阻圖案的透光部的區域的遮光膜與其下層的半透光膜而形成圖案。

如此，形成透光部102，同時，形成對應於圖案的遮光部101與半透光部103的區域的遮光圖案。然後，除去殘留的光阻圖案之後，再度在基板上形成光阻膜，而進行圖案描繪而顯像，藉此在對應於圖案的遮光部101的區域上形成光阻圖案。

接著，藉由適當的蝕刻，除去未形成光阻圖案的半透光部103的區域的遮光膜。藉此，形成半透光膜的圖案的半透光部103，同時，形成遮光部101的圖案。

[對於灰階光罩的檢查]

再進行如前所述的灰階光罩中的缺陷及性能上的檢查，進行反應實際曝光條件的模擬，而必須評估缺陷的有無、性能的優劣。

在灰階光罩中，形成於光罩的圖案形狀會影響由使用該光罩的曝光而形成的光阻膜厚及光阻膜的形狀。例如，不僅是平面圖案的評估，還必須評估半透光部的透光率是 否在適當的範圍內，半透光部與遮光部的邊界上直立是如何。

特別是，在具有微細圖案所構成的半透光部的灰階光罩的情況下，在使用光罩而實際進行曝光時，微細圖案未解像，以實質上平均的穿透率與假想上非解像的狀態下使用。該狀態在光罩的製造過程中，或在出貨的階段，甚至在進行缺陷修正的階段中，必須做檢查。對於如此的問題，本發明的發明人提出使用本發明的檢查裝置的檢查方法會有顯著效果。

即，在本發明的檢查裝置中，減少穿透半透光部的曝光光線的量，藉由減低照射至該區域中的光阻的照射量而選擇性地改變光阻的膜厚的灰階光罩，重現實際的曝光條件而進行高精度的檢查。

然後，在該檢查裝置中所取得得資料，對於給檢查裝置的光學條件(略等於使用的曝光裝置的光學條件)做適當的設計，若為適當形成的光罩圖案，如第16圖所示，形成於半透光部的微細圖案成為如實質上略單一濃度般的非解像狀態。此部分的濃度表示使用該灰階光罩的情況下的該部分的透光量，藉此決定由半透光部形成的光阻膜的殘留量。另一方面，光罩的設計相對於曝光光學條件為不適當的情況以及在製造工程中圖案形未成既定的形狀、尺寸的情況，由於半透光部的濃度及半透光部的形狀等顯示與上述的正常狀態相異的狀態，藉由與正常狀態的比較，可判斷檢查部分的良宥。

因此，藉由本發明的檢查裝置而檢查灰階光罩的情況下，出現上述的適當的非解像部分(即，出現灰階部)的曝光條件若與實際上適用於光罩的曝光條件大體上一致，則可說光罩的性能充足。

而且，在上述的非解像的狀態得到攝影影像時，根據需求而經過適當的演算，評估通道部、源極部、汲極部的邊界部分的銳利度，而可預測光阻的立體形狀。

因此，本發明的檢查裝置可有利地適用於在實際的曝光條件下檢查解像度以下的微細遮光圖案所構成的灰階部的光罩。例如，在實際的曝光條件中，在i線～g線的曝光波長區域中，若為具有i線支配強度的曝光裝置，解析能力變高(解析邊界的圖案尺寸與曝光波長成比例而與對物光學系的NA成反比)等，對應於曝光裝置的分光特性，使用該曝光裝置而轉印既定圖案時所形成的光阻圖案不同。因此，必須在反應該等要素的檢查裝置中進行檢查。

此時，具有解像就線以下的微細圖案的光罩3做為被檢體而設置於檢查裝置中，例如對物透鏡系4的開口數及σ值，又，藉由於光軸方向上適當地調整對物透鏡系4的位置，在攝影元件5的攝影面上，得到微細圖案的非解像狀態的影像。然後，攝影後的影像資料由演算部11處理，藉此可得到光罩圖案的光強度分佈。從該攝影影像的形狀及既定評估點中的光強度資料，可評估光罩3的性能的優劣、缺陷的有無。

而且，在該檢查裝置中，如第17圖所示，對物透鏡系 4及攝影元件5分別可於光軸方向移動操作，使該等對物透鏡系4及攝影元件5彼此獨立而相對光罩3做相對距離的變化，藉此，使用光罩3而進行曝光的曝光裝置中，即使光罩3產生反轉的情況下，可在近似於該曝光裝置的狀態下進行攝影。即，在該檢查裝置中，可任意分別調整從光罩3到對物透鏡系4的距離L1以及從對物透鏡系4至攝影元件5的距離L2。較佳的是，對物透鏡系可於光軸方向移動操作。因此，相當正確地可近似於光罩由於本身的重量而反轉。又，使對物透鏡4的焦點偏移，藉由攝影元件5可對光罩的模糊的影像做攝影。如此藉由評估模糊的影像，可判斷灰階光罩的性能及缺陷的有無。

然後，在本發明的檢查裝置中，不只是解像界限以下的微細圖案所構成的半透光部，也可對具有由半透光膜所形成的半透光部的灰階光罩進行檢查。半透光性的膜，其曝光光線的遮光率相對於例如透光部的透光率為10%乃至60%，更好的是可使用40%乃至60%的膜。

例如，如第18圖所示，當在攝影的影像資料中的半透光部的光強度的峰值成為Ig，足夠寬的透光部的光強度為Iw，遮光部的光強度為Ib時，對於半透光部的透光部的穿透比率以Ig/(Iw-Ib)表示，可使其成為光罩的評估項目，招光不的光強度Ib實質上為0。藉由該評估項目，可評估是否為具有既定範圍的穿透率(即，在實際曝光時形成的光阻圖案的光阻厚度成為既定的厚度)的光罩。

又，通道部的既定的寬度尺寸的光強度為Ig時，如下 所述，使用複數個評估項目(參數)，藉由比較該等參數而可進行參數的評估。

Ig/(Iw-Ib)=Tg

Ig'/(Iw-Ib)=Tg'(通道部的穿透率的最低值)

(Tg-Tg')/2=Tgc(通道部內穿透率的中央值)

∣Tg-Tg'∣=Tgd(通道部內穿透率的變化量，範圍)

即，在上述評估中，由攝影影像所得到的灰階光罩的穿透光強度分佈資料而得到半透光部、透光部、遮光部的穿透光強度，從該等數值求得半透光部的穿透率的最大值，或者是求得半透光部的穿透率的最低值，或者是求得半透光部的穿透率的中央值，或者是求得半透光部的穿透率的範圍，藉此可進行光罩的評估。於此，所謂穿透率係指相對於遮光部與透光部的穿透量的差的半透光部的穿透量。但是，通常遮光部的穿透量實質上為0。

如此，在本發明的檢查裝置中，由於可得到與實際的曝光裝置的曝光條件相同的非解像狀態的攝影影像，光罩的性能、缺陷的有無可進行適當的評估。又，在該情況中，反應實際的曝光條件下，在半透光部所求得的既定範圍的穿透率是否充足的檢查，與前述相同，再得到攝影影像時，評估通道部、源極部與汲極部的邊界部分的銳利度，而可預測曝光後的光阻的立體形狀。

而且，在本發明的檢查裝置中，如前所述，不僅適用於製造的光罩的檢查、評估，如第19圖所示，也適用於是否要修正缺陷的判斷及經過缺陷修正後的光罩的修正效果 是否充足的檢查，是極為有用的。於此，缺陷包含白缺陷、黑缺陷，所謂白缺陷是該部分的曝光光線的穿透量比既定量大的缺陷，而黑缺陷是該部分的曝光光線的穿透量比既定量小的缺陷。

在光罩3上，即使如第19A圖所示，具有黑缺陷的情況，如第19B圖所示，具有白缺陷的情況，該缺陷相當小的情況下，在曝光的狀態下，其影響不會顯現。在該檢查裝置中，由攝影元件5所得到的攝影資料中，在缺陷足夠小的情況下，強度變化不會出現，可判斷為不用修正。

又，該檢查裝置在微細圖案所構成的半透光部中，對於藉由使與微細圖案不同形狀的微細圖案附加性地部分成膜而修正白缺陷的情況或使包含缺陷的圖案的一部份剝離後使與原本的微細圖案不同的形狀的微細圖案部分性地成膜而修正黑缺陷或白缺陷的情況，可適當地檢查修正結果是否適當。

附加性地成膜於白缺陷部分而進行缺陷修正的情況下以及使黑缺陷的一部份剝離而再度成膜地做缺陷修正的情況下，再度成膜的素材與原來的膜素材不同。又，對於黑缺陷，除去形成膜的一部份或者是使該膜的膜厚減少而進行缺陷修正。在任一情況中，根據本發明的檢查裝置，缺陷修正的結果在實際的曝光裝置的曝光條件下可檢查使否具有充分的遮光效果或具有作為半透光部的效果。

[液晶裝置製造用光罩的製造方法]

在製造液晶裝置製造用光罩一般性的公知的製造工程 中，藉由包含上述的本發明的光罩的檢查方法的檢查工程，可迅速地製造缺陷充分被修正的良好的液晶裝置製造用光罩。

[圖案轉印方法]

使用藉由上述的液晶裝置製造用光罩的製造方法而製造的液晶製造用光罩，由曝光裝置以既定波長的光線、做曝光，對被轉印體可良好地轉印既定的圖案。

1‧‧‧光源

2‧‧‧照明光學系

2-1‧‧‧開口光圈機構

2-2‧‧‧視野光圈

3‧‧‧光罩

4‧‧‧對物透鏡系

4-1‧‧‧開口光圈機構

4a‧‧‧第一群(模擬透鏡)

4b‧‧‧第二群(成像透鏡)

5‧‧‧攝影元件

6‧‧‧波長選擇過濾器

11‧‧‧演算部(演算裝置)

12‧‧‧顯示部(顯示裝置)

13-1、13-2‧‧‧支持部

14‧‧‧控制部

100‧‧‧灰階光罩

101‧‧‧遮光部

102‧‧‧透光部

103‧‧‧半透光部(灰階部)

103A‧‧‧遮光圖案

103B‧‧‧穿透部

201‧‧‧玻璃基板

202‧‧‧閘極

203‧‧‧閘極絕緣膜

206‧‧‧源極汲極用金屬膜

206A、206B‧‧‧源極/汲極

207‧‧‧正型光阻膜

207A‧‧‧第一光阻圖案

207B‧‧‧第二光阻圖案

204‧‧‧第一半導體膜(a-Si)

205‧‧‧第二半導體膜(N+a-Si)

3a‧‧‧光罩保持部(光罩保持裝置)

15‧‧‧移動操作部(移動操作裝置)

101A、101B‧‧‧源極/汲極的遮光部

第1圖為本發明之光罩檢查裝置的構造的側視圖。

第2圖為上述光罩的檢查裝置的照明光學系與對物透鏡系的位置關係的側視圖。

第3圖為上述光罩的檢查裝置中的照明光學系與對物透鏡系的位置關係的側視圖。

第4圖為上述光罩的檢查裝置中的照明光學系的照明範圍與對物透鏡系的攝影範圍的關係的正視圖。

第5圖為上述光罩的檢查裝置的照明光學系的照明範圍內的光強度分佈與對物透鏡系的攝影範圍的關係的圖。

第6圖為上述光罩的檢查裝置中所得到的攝影資料數值化後的圖。

第7A圖為表示上述光罩的檢查裝置中的光源的分光特性的圖，第7B圖為上述光罩的檢查裝置中使用的波長選擇濾光器的分光特性的圖，第7C圖為上述光罩的檢查裝置中使用的波長選擇濾光器的分光特性其他例子的圖。

第8圖為表示上述光罩的檢查裝置的光源的分光特性、上述光罩的攝影元件的分光感度分佈以及對應於各濾光器所得到的基準強度資料的圖，以及乘上對應於各基準強度資料的係數的狀態的圖。

第9A圖為上述光罩的檢查裝置中，對相同的缺陷以不同波長拍攝的各圖案，第9B圖為表示以各波長拍攝的圖案的強度分佈的圖。

第10圖為曝光裝置的光源的分光分佈的圖。

第11圖表示光阻的吸收光譜的圖。

第12圖為表示上述光罩的檢查裝置中實施的光罩檢查方法的順序的流程圖。

第13A~13C為表示使用灰階光罩的TFT基板的製造工程(前半)的剖視圖。

第14A~14C圖為使用灰階光罩的TFT基板的製造工程(後半)的剖視圖。

第15圖為灰階光罩的構造的正視圖。

第16圖為光罩的檢查裝置中所得到的攝影資料中半透光部的狀態的圖。

第17圖為上述光罩的檢查裝置中，光罩、對物透鏡系及攝影元件的位置關係的側視圖。

第18圖為將上述光罩的檢查裝置所得到的攝影資料數值化而說明半透光部的穿透率的圖。

第19A、19B圖為上述光罩的檢查裝置中所得到的攝影資料中的缺陷的狀態的圖。

1‧‧‧光源

2‧‧‧照明光學系

2-1‧‧‧開口光圈機構

2-2‧‧‧視野光圈

3‧‧‧光罩

4‧‧‧對物透鏡系

4-1‧‧‧開口光圈機構

4a‧‧‧第一群(模擬透鏡)

4b‧‧‧第二群(成像透鏡)

5‧‧‧攝影元件

6‧‧‧波長選擇過濾器

11‧‧‧演算部(演算裝置)

12‧‧‧顯示部(顯示裝置)

13-1、13-2‧‧‧支持部

14‧‧‧控制部

3a‧‧‧光罩保持部(光罩保持裝置)

15‧‧‧移動操作部(移動操作裝置)

Claims (16)

1. 一種光罩的檢查裝置，藉由曝光裝置，使用含有i線、h線、g線波長區域的光源曝光的光罩的檢查裝置，包括：光罩保持裝置，保持上述光罩；光源，發出i線、h線、以及g線的光束；照明光學系，導引來自上述光源的光束，將該光束照射至由上述光罩保持裝置保持的上述光罩；波長選擇過濾器，調整照射至上述光罩的光束的波長成份；對物透鏡系，照射至上述光罩而透過該光罩的上述光束所入射；攝影裝置，接受通過上述對物透鏡系的光束，對上述光罩的像做攝影；以及控制裝置，對於由上述攝影裝置所得到的攝影影像，或由上述攝影影像所得到之光強度分佈資料進行運算；上述波長選擇過濾器，係選擇性地使用具有從上述光源發出的主要僅透過g線的特性的第一濾光器、具有從上述光源發出的主要僅透過h線的特性的第二濾光器以及具有從上述光源發出的主要僅透過i線的特性的第三濾光器；上述控制裝置，利用使用上述第一濾光器時由上述攝影裝置所得到的第一光強度資料、使用上述第二濾光器時由上述攝影裝置所得到的第二光強度資料以及使用上述第 三濾光器時由上述攝影裝置所得到的第三光強度資料；根據上述曝光裝置的光源的波長強度比率計算光強度分佈資料。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光罩的檢查裝置，其中針對成為基準的光罩，對於使用上述第一濾光器時上述攝影裝置所得到的第一基準強度資料、使用上述第二濾光器時上述攝影裝置所得到的第二基準強度資料及使用上述第三濾光器時上述攝影裝置所得到的第三基準強度資料，預先求出關於使該等各基準強度資料成為彼此相等的位準的各基準強度資料的第一至第三係數；上述控制手段，利用上述係數進行演算。
3. 一種光罩的檢查裝置，經由曝光裝置，使用含有i線、h線、g線波長區域的光源曝光的光罩的檢查裝置，包括：光罩保持裝置，保持上述光罩；光源，發出g線、h線、以及i線的光束；照明光學系，導引來自上述光源的光束，將該光束照射至由上述光罩保持裝置保持的上述光罩；波長選擇過濾器，調整照射至上述光罩的光束的波長成份；對物透鏡系，照射至上述光罩的該光罩而透過該光罩的上述光束所入射；以及攝影裝置，接受通過上述對物透鏡系的光束，對上述光罩的像做攝影； 上述波長選擇過濾器，係根據上述曝光裝置的光源特性形成被決定的光強度比的波長混合光。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之光罩的檢查裝置，其中藉由上述對物透鏡系以及上述攝影裝置能夠獨立地於軸方向上移動，能夠攝影上述光罩的散焦影像。
5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之光罩的檢查裝置，其中藉由可變化上述照明光學系的開口數以及對物透鏡系的開口數，可調整至同等於上述曝光裝置的光學系。
6. 一種光罩的檢查方法，藉由曝光裝置，使用含有i線、h線、g線波長區域的光源曝光的光罩的檢查方法，對上述光罩照射光束，透過該光罩的透過光束由攝影裝置做攝影，而求得光強度資料；選擇性地使用具有僅讓上述光束中的g線為主穿透的特性的第一濾光器、具有僅讓上述光束中的h線為主穿透的特性的第二濾光器、具有僅讓上述光束中的i線為主穿透的特性的第三濾光器；基於使用上述第一濾光器時由上述攝影裝置所得到的第一光強度資料、使用上述第二濾光器時由上述攝影裝置所得到的第二光強度資料以及使用上述第三濾光器時由上述攝影裝置所得到的第三光強度資料；根據上述曝光裝置的光源的波長強度比率演算光強度分佈資料。
7. 如申請專利範圍第6項所述之光罩的檢查方法，其 中針對成為基準的光罩，求出對於使用上述第一濾光器時所得到的第一基準強度資料、使用上述第二濾光器時所得到的第二基準強度資料及使用上述第三濾光器時所得到的第三基準強度資料；預先求出關於使上述第一至第三基準強度資料成為彼此相等的位準的各基準強度資料的第一至第三係數；上述演算時，將上述第一乃至第三的光強度資料乘上所對應的上述第一至第三係數。
8. 如申請專利範圍第7項所述之光罩的檢查方法，其中上述演算時，更乘上對應於適用上述光罩的曝光裝置所具有的光學元件的分光特性的係數。
9. 如申請專利範圍第7項或第8項所述之光罩的檢查方法，其中上述演算時，更乘上對應於被轉印形成於上述光罩的圖案之被轉印體上的光阻的分光特性的係數。
10. 一種光罩的檢查方法，經由曝光裝置，使用含有i線、h線、g線波長區域的光源曝光的光罩的檢查方法；對上述光罩照射光束，透過該光罩的透過光束由攝影裝置做攝影，而求得光強度資料；檢查裝置包括：光源，發出i線、h線、以及g線的光束；照明光學系，導引來自上述光源的光束，將該光束照射至由上述光罩保持裝置保持的上述光罩；波長選擇過濾器，調整照射至上述光罩的光束的波長成份； 對物透鏡系，照射至上述光罩的該光罩而透過該光罩的上述光束所入射；以及攝影裝置，接受通過上述對物透鏡系的光束，對上述光罩的像做攝影；照射至上述光罩的光束，藉由上述波長選擇過濾器所形成，係根據上述曝光裝置的光源特性被決定的光強度比的波長混合光。
11. 如申請專利範圍第6項所述之光罩的檢查方法，其中上述光罩係，在透明基板上形成包含遮光部、透光部以及半透光部的圖案的灰階光罩。
12. 如申請專利範圍第11項所述之光罩的檢查方法，其中上述灰階光罩係具有半透光膜所形成的半透光部；上述灰階光罩在用於曝光的時候，檢查藉由上述半透光部於正型光阻所形成光阻的膜厚。
13. 如申請專利範圍第11項所述之光罩的檢查方法，其中上述灰階光罩，係具有形成曝光條件的解像極限以下的細微圖案的半透光部；上述灰階光罩在用於曝光的時候，檢查藉由上述半透光部於正型光阻所形成光阻的膜厚。
14. 如申請專利範圍第11項所述之光罩的檢查方法，其中上述光罩上具有白缺陷或黑缺陷；在藉由上述曝光裝置曝光的狀態下，檢查上述缺陷的影響。
15. 一種液晶裝置製造用光罩的製造方法，其具有申請 專利範圍第6至14項中任一項所記載的光罩的檢查方法的檢查工程。
16. 一種圖案的轉印方法，使用由申請專利範圍第15項所記載的液晶裝置製造用光罩的製造方法所製造的液晶裝置製造用光罩，藉由曝光裝置以既定波長的光線做曝光而將圖案轉印至被轉印體上。