TWI428686B - 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部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。

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1200mm×1400mm厚為13mm的尺寸的光罩。如此的光罩隨著尺寸的大型化而增加重量，例如，使用具有大約50Kg的重量的光罩。圖案間距通常是大約數μm～數百μm。

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，如此大型的光罩如專利文獻1所記載般水平地載置於台座上時，檢查裝置的設置面積變大。而且，由於大型光罩係全面無法由單一視野而檢查，必須將檢查區域分割成複數個區域而檢查。此時，當對於攝影元件而使光罩在水平面內移動時，會有檢查裝置的設置面積變大的問題。

又，若光罩保持水平，塵埃會由於重力而從空中落下至該光罩上而附著的機率變高。

在專利文獻2所記載的檢查裝置中，雖然是對應於尺寸比較小的光罩，但在檢查大型的光罩時，也會產生上述的問題。

然後，在光罩保持水平時由於本身重量而翻轉的問題也會在使用該光罩而進行曝光的曝光裝置中產生，但在曝光裝置中，對應於光罩的翻轉而進行焦點調整並同時進行 曝光。因此，在僅於光軸方向移動操作攝影元件而進行焦點調整的習知的檢查裝置中，曝光裝置的聚焦動作無法修正而重現在曝光裝置中所得到的曝光圖案，無法良好地進行大型光罩的性能評估及缺陷檢查。

即，僅於光軸方向移動操作攝影元件而進行焦點調整的檢查裝置中，光罩由於本身重量而翻轉的狀態下，進行曝光的曝光裝置中的光罩的像在實際的曝光前在檢查裝置上重現，藉此無法精確地評估曝光時的焦點範圍。具體而言，為了驗證光罩的曝光時允許的焦點範圍，在曝光裝中，對物透鏡及被曝光體(被轉印體)個別如何定位，無法作定量的模擬。

又，在如此的檢查裝置中，無法對使用大型光罩的的曝光裝置做散焦時的對物透鏡系及被曝光體的移動量做定量的模擬。藉此，習知的檢查裝置無法適用於曝光中的焦點範圍的評估及具有在散焦時所產生的微細圖案的灰階光罩的檢查。而且，灰階光罩使穿透裝傲的曝光光的量選擇性地減少，被轉印體上的光阻的顯像後的殘留膜厚做選擇性地調整為目的的光罩。

液晶顯示裝置製造用等的大型光罩通常以i線～g線的波長區域的曝光光線進行曝光。被轉印體上的光罩膜形成近似於在曝光時所接受的光罩穿透光的狀態，為了預測評估在被轉印體上所得到的光阻圖案或利用該圖案所製作的膜圖案，必須最合理地重現實際的曝光狀態。

有鑑於此，本發明的目的在於提供一種光罩檢查裝置 及光罩檢查方法，抑制裝置的裝設面積的增大，以實際的光罩的使用條件為條件而高精度地進行大型光罩的性能評估及缺陷檢查。

又，本發明的目的為提供一種光罩檢查裝置及光罩檢查方法，確保大型光罩的安全性及操作性。

本發明得目的在於提供一種使用該等光罩檢查裝置及光罩檢查方法的液晶裝置製造用光罩的製造方法及圖案轉印方法。

為了解決上述的問題，達成上述的目的，本發明的光罩檢查裝置具有以下任一的構造。

[構造1]

構造1的光罩檢查裝置包括：光罩保持裝置，保持作為被檢查體的光罩；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所保持的光罩；對物透鏡系，照射至上述光罩而通過上述光罩的上述光束入射於該對物透鏡；攝影裝置，接受經過上述對物透鏡系的光束，而對上述光罩的像做攝影；支持裝置，分別支持上述照明光學系、上述對物透鏡系及上述攝影裝置；移動操作裝置，移動操作上述個別的支持裝置；以及控制裝置，控制上述移動操作裝置，其中上述控制裝 置藉由控制上述移動操作裝置，使上述照明光學系、上述對物透鏡系以及上述攝影裝置在由上述光罩保持裝置所保持的光罩的主平面平行的面內移動操作，在使該等光軸一致的狀態下使其位於既定位置，而且，上述對物透鏡系及上述攝影裝置的至少一方對光軸方向做位置調整，更佳的是，可調整對物透鏡系的位置。

具有構造1的本發明的光罩檢查裝置中，藉由控制裝置控制移動操作裝置而移動操作分別支持照明光學系、對物透鏡系及攝影裝置，將照明光學系、對物透鏡系及攝影裝置由光罩保持裝置所保持的光罩的主平面在平行面內移動操作，在使該等元件的光軸一致的狀態下位於既定位置上，而且，對物透鏡系及攝影裝置的至少其中之一由於對光軸方向可調整位置，在使用該光罩之際，曝光裝置的聚焦動作、曝光裝置所得到的曝光圖案的影像可用實際上的條件重現。

即，在該檢查裝置中，可對在光罩由本身的重量而反轉的情況下進行曝光的曝光裝置的聚焦做評估。具體而言，為了驗證光罩的曝光許可的焦點範圍，在曝光裝置中對於對物透鏡系及被曝光體(被轉印體)如何分別定位可做定量的模擬。

此時，藉由對物透鏡於光軸方向做位置調整，更正確地說，近似於光罩的彎曲而進行檢查。

或者是，藉由調整對物透鏡與被曝光體的相對位置，可評估考慮光罩使用時的曝光裝置的光學系時的光罩的穿 透光的分佈。又，在該檢查裝置中，可對散焦時的對物透鏡系即被曝光體的移動量做定量的模擬。藉此，該檢查裝置適用於曝光時意圖散焦的情況下的灰階光罩的檢查。

[構造2]

在具有構造1的光罩的檢查裝置中，對物透鏡系及照明光學系個別的開口數為可變，控制裝置藉由使對物透鏡系的開口數或照明光學系的開口數成為既定值，將照明光學系的開口數對對物透鏡系的開口數的比控制成既定的值。

具有構造2的本發明的光罩檢查裝置中，控制裝置由於控制對物透鏡系的開口數或照明光學系的開口數對對物透鏡系的開口數的比成為定值，可對曝光裝置中的曝光圖案做良好的模擬。

[構造3]

在具有構造1或構造2的光罩的檢查裝置中，更包括一演算裝置，根據攝影裝置所得到的影像，使用穿透光罩的既定區域的光線的光強度分佈資料而進行演算。

在具有構造3的本發明的光罩的檢查裝置中，由於根據攝影裝置所得到的影像，使用穿透光罩的既定區域的光線的光強度分佈資料而進行演算，藉由所希望的演算法，預測從光罩所得到的轉印資料而評估，而且可判定光罩的良宥，並可判定缺陷修正的可能性及必要性。

[構造4]

在具有構造1至3任一構造的光罩檢查裝置中，光罩 保持裝置使光罩的主平面略呈鉛直而固定該光罩而保持。

在具有構造4的本發明的光罩檢查裝置中，由於光罩保持裝置使光罩的主平面略呈鉛直而固定該光罩，抑制檢查裝置的設置面積的增加，可確保大型光罩的安全性與操作性。

[構造5]

在具有構造1或構造2的光罩檢查裝置中，光罩保持裝置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5的本發明的光罩檢查裝置中，由於光罩保持裝置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，抑制檢查裝置的設置面積的增加，可確保大型光罩的安全性與操作性。

[構造6]

在具有構造1至構造5的任一構造的光罩檢查裝置中，從光源發出而經過照明光學系的光束至少包括g線、h線或i線其中之一，或任意二者以上混合的光束。

在具有構造6的本發明的光罩檢查裝置中，由於從光源發出而經過照明光學系的光束至少包括g線、h線或i線其中之一，或任意二者以上混合的光束，可修正重現使用大型光罩而進行曝光的曝光裝置中所得到的曝光圖案。

[構造7]

在具有構造1至構造6的任一構造的光罩檢查裝置中，照明光學系中，其光束照射至光罩的範圍比攝影裝置 的攝影視野寬。

在具有構造7的本發明的光罩檢查裝置中，由於照明光學系中，其光束照射至光罩的範圍比攝影裝置的攝影視野寬，對照明光學系的對物透鏡系及攝影裝置的光軸偏移的容許範圍可變寬。

[構造8]

在具有構造1至構造7的任一構造的光罩檢查裝置中，照明光學系具有視野光圈，經由該視野光圈將光束照射至光罩，而且在光罩上光量分佈在5%以內的部分的直徑相對於攝影裝置的攝影視野的直徑大30%以上。

在具有構造8的本發明的光罩檢查裝置中，由於照明光學系具有視野光圈，經由該視野光圈將光束照射至光罩，而且在光罩上光量分佈在5%以內的部分的直徑相對於攝影裝置的攝影視野的直徑大30%以上，對照明光學系的對物透鏡系及攝影裝置的光軸偏移的容許範圍可變寬。

[構造9]

在具有構造1至構造8的任一構造的光罩檢查裝置中，其更包括角度調整機構，進行對照明光學系或對物透鏡系以及攝影裝置的至少其中之一的光軸的微調整。

在具有構造9的本發明的光罩檢查裝置中，由於更包括角度調整機構，進行對照明光學系統或對物透鏡系以及攝影裝置的至少其中之一的光軸的微調整，可抑制對照明光學系的對物透鏡系及攝影裝置的光軸偏移。

[構造10]

在具有構造1至構造9的任一構造的光罩檢查裝置中，對物透鏡系及照明光學系具有開口數可變的光圈機構。

在具有構造10的本發明的光罩檢查裝置中，由於對物透鏡系及照明光學系具有開口數可變的光圈機構，可容易地進行由控制裝置對開口數的控制。

又本發明的光罩檢查方法係具有以下任一構造。

[構造11]

藉由光罩保持裝置保持在透明基板上形成具有既定圖案的膜的光罩；將來自發出既定波長的光束的光源的光束經由照明光學系而照射至上述光罩；通過該光罩的上述光束經由對物透鏡系而由攝影裝置接收；對上述光罩的像作攝影，根據所得到的攝影影像而檢查上述光罩，其中使上述照明光學系、上述對物透鏡系以及上述攝影裝置在由上述光罩保持裝置所保持的光罩的主平面平行的面內移動操作，在使該等光軸一致的狀態下使其位於既定位置，而且，上述對物透鏡系及上述攝影裝置的至少一方做位置調整而在光軸方向上成為既定的相對位置。

在具有構造11的本發明的光罩的檢查方法中，由於對物透鏡系或攝影裝置至少其中之一在光軸方向上做位置調整而成為既定的相對位置，由攝影裝置對光罩的像做攝影，因此可修正重現曝光裝置的聚焦動作、在曝光裝置中所得到的曝光圖案。

[構造12]

在具有構造11的光罩的檢查方法中，攝影裝置對光罩 的影像所做的攝影係預先掌握在使用光罩之際所適用的曝光條件，而根據該曝光條件所決定的分光特性，並使用對物透鏡系的開口數及照明光學系的開口數對對物透鏡系的開口數的比。

在具有構造12的本發明的光罩的檢查方法中，由於攝影裝置對光罩的影像所做的攝影係預先掌握在使用光罩之際所適用的曝光條件，而根據該曝光條件所決定的分光特性，並使用對物透鏡系的開口數及照明光學系的開口數對對物透鏡系的開口數的比，可在曝光裝置中良好地做曝光圖案的模擬。

[構造13]

在具有構造11或構造12的光罩的檢查方法中，使光罩的主平面略呈鉛直，而固定該光罩而保持。

在具有構造13的本發明的光罩檢查方法中，由於使光罩的主平面略呈鉛直，而固定該光罩而保持，抑制檢查裝置的設置面積的增加，可確保大型光罩的安全性與操作性。

[構造14]

在具有構造11至構造13的其中任一構造的光罩的檢查方法中，使光罩的主平面從鉛直傾斜10度以內的角度而保持該光罩。

在具有構造14的本發明的光罩檢查方法中，由於使光罩的主平面從鉛直傾斜10度以內的角度而保持該光罩，抑制檢查裝置的設置面積的增加，可確保大型光罩的安全性與操作性。

[構造15]

在具有構造11或構造12的光罩的檢查方法中，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15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，抑制檢查裝置的設置面積的增加，可確保大型光罩的安全性與操作性。

[構造16]

在具有構造11至構造15之任一構造的光罩檢查方法中，照射至光罩的光束至少包括g線、h線或i線其中之一，或任意二者以上混合的光束。

在具有構造16的光罩檢查方法中，由於照射至光罩的光束至少包括g線、h線或i線其中之一，或任意二者以上混合的光束，可修正重現使用大型光罩而進行曝光的曝光裝置中所得到的曝光圖案。

[構造17]

在具有構造11至構造16之任一構造的光罩檢查方法中，照射至上述光罩的光束，在使用該光罩進行曝光的曝光裝置中，預先掌握所使用的照明光的波長分佈，根據該波長分布而使用根據此所決定的波長分佈的光束。

在具有構造17的光罩檢查方法中，由於照射至上述光罩的光束，在使用該光罩進行曝光的曝光裝置中，預先掌握所使用的照明光的波長分佈，根據該波長分布而使用根 據此所決定的波長分佈的光束，可修正重現使用大型光罩而進行曝光的曝光裝置中所得到的曝光圖案。

[構造18]

在具有構造11至構造17之任一構造的光罩檢查方法中，來自光源的光束照射至比攝影裝置的攝影視野還寬的範圍。

在具有構造18的光罩檢查方法中，由於來自光源的光束照射至比攝影裝置的攝影視野還寬的範圍，對照明光學系的對物透鏡系及攝影裝置的光軸偏移的容許範圍可變寬。

[構造19]

在具有構造11至構造18之任一構造的光罩檢查方法中，在照射至上述光罩的光束內，光量分佈在5%以內的部分的直徑相對於攝影裝置的攝影視野的直徑大30%以上。

在具有構造19的光罩檢查方法中，由於在照射至上述光罩的光束內，光量分佈在5%以內的部分的直徑相對於攝影裝置的攝影視野的直徑大30%以上，對照明光學系的對物透鏡系及攝影裝置的光軸偏移的容許範圍可變寬。

[構造20]

在具有構造11至構造19之任一構造的光罩檢查方法中，更包括上述照明光學系、上述對物透鏡系及上述攝影裝置的至少其中之一的光軸進行微調整的工程。

在具有構造20的光罩檢查方法中，由於具有上述照明光學系、上述對物透鏡系及上述攝影裝置的至少其中之一 的光軸進行微調整的工程，可抑制對照明光學系的對物透鏡系及攝影裝置的光軸偏移。

[構造21]

在具有構造11至構造20之任一構造的光罩檢查方法中，光罩在透明基板上形成包含遮光部及透光部的圖案，由攝影裝置所得到的攝影影像，取得光罩的既定區域的穿透光的光強度分佈資料。

在具有構造21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，由攝影裝置所得到的攝影影像，取得光罩的既定區域的穿透光的光強度分佈資料，可良好地模擬在曝光裝置中的曝光圖案。

[構造22]

在具有構造21的光罩檢查方法中，光罩在遮光部或透光部具有白缺陷或黑缺陷，得到該缺陷部分的攝影影像或該缺陷部分的穿透光的光強度分佈資料，由該攝影影像或該光強度分佈資料判定是否修正該光罩。

在具有構造22的光罩檢查方法中，由於光罩在遮光部或透光部具有白缺陷或黑缺陷，得到該缺陷部分的攝影影像或該缺陷部分的穿透光的光強度分佈資料，由該攝影影像或該光強度分佈資料判定是否修正該光罩，可判斷白缺陷或黑缺陷的有無，且判斷該等缺陷被修正的狀態良好與否。

[構造23]

在具有構造21或構造22的光罩檢查方法中，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或既定的門檻值以下的區域。

在具有構造23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或既定的門檻值以下的區域，可良好地模擬在曝光裝置中的曝光圖案。

又，本發明的液晶裝置製造用光罩的製造方法具有以下的步驟。

[構造24]

具有構造11至構造23之任一構造的光罩的檢查方法的檢查工程。

在具有構造24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步驟。

[構造25]

使用具有構造24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做曝光，將圖案轉印至被轉印體上。

在具有構造25的本發明的圖案轉寫方法中，使用由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，藉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。

如上所述，根據本發明，抑制檢查裝置的設置面積的增大，同時可良好地進行大型的光罩的性能評估及缺陷檢查。根據本發明，提供對大型光罩的安全性及操作性的光罩的檢查裝置及光罩的檢查方法，而且，提供使用該等光罩的檢查裝置及光罩的檢查方法的液晶裝置製造用光罩的製造方法及圖案轉印方法。

以下，針對實施本發明的最佳實施型態做說明。

(本發明之光罩的檢查裝置的概要)

本發明的光罩的檢查裝置為根據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或上述曝光裝置的曝光條件而製作出曝光條件，模擬在曝光裝置上藉由曝光而轉印至轉印體的影像，由攝影裝置所捕捉而得到光強度分佈資料。而且，曝光裝置為將形成於光罩上的圖案由既定的曝光條件轉印至被轉印體上的裝置。又，所謂被轉印體是例如塗佈有光阻的玻璃基板等。

然後，在該光罩的檢查裝置中，根據由攝影裝置所得到的影像資料所掌握的穿透光罩的光強度分佈，可進行包含形成於被轉印體上的光阻膜的光阻圖案的形狀、圖案的尺寸的修正值、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僅是最終製品的光罩，還包含在製造光罩的途中的中間體。

本發明的檢查裝置及檢查方法係將由曝光所形成的圖 案被轉印至被轉印體之際，以模擬該轉印圖像為目的，以近似曝光條件的條件進行穿透光的攝影或者是由演算而得到近似曝光條件的條件，以所得到的條件進行攝影。本發明的檢查裝置及檢查方法特別是適用於液晶顯示裝置用等的大型光罩的模擬。如一般的缺陷檢查裝置，使用線感測器掃瞄資料，所得到的資料與其他的圖案及資料比較的檢查方法不同，光罩的既定區域係使用區域感測器捕捉攝影影像。因此，雖然對作為被檢查體光罩的表面的任意的位置做攝影較佳，以高速掃瞄全面並不特別需要。若可對面內的一部的區域的圖案的轉寫狀態做模擬，則可掌握整面的轉印狀態。

又，在本發明的檢查裝置中最好包含演算裝置。藉此，若導入適當的參數，曝光裝置的特性及個別的曝光裝置的個體差異對轉印的影響，而且經由曝光後被轉印體的現象及蝕刻，形成電路圖案的狀態也可由演算而做模擬。

(本發明的光罩的檢查裝置的構造)

在該光罩的檢查裝置的一部份中，如第1圖所示，作為被檢查體的光罩3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傾斜固定而保持。該光罩保持部3a可保持大型的各種大尺寸的光罩3。即，在該光罩保持部3a中，由於主要支撐主平面略呈鉛直的狀態下光罩3的下端部，即使光罩3的大小不同，可由相同支持構件支持光罩3的下端部。於此，所謂 大型的光罩係指主平面的一邊的尺寸在300mm以上者，具體而言，主平面的尺寸為1220mm×1400mm，厚度為13mm。

在該檢查裝置中，由於在光罩3的主平面略呈鉛直的狀態下支持光罩3，在檢查之際，可排出由於光罩3本身的重量的彎曲的影響而進行解析。而且，可載置於有限的面積上，又，可減低塵埃落下至光罩3上的機率。

於此，所謂略呈鉛直係指鉛直狀態或稍微傾斜狀態，最好是如第1圖中以θ所示，從鉛直(鉛直面)的角度在10度以內的傾斜的狀態，更佳的是，從鉛直起2度乃至10度的角度，更佳的是，從鉛直起4度乃至10度傾斜的狀態。該範圍是當光罩3載置於本發明的檢查裝置上時，可最穩定地保持光罩而以此姿勢檢查光罩的範圍。

即，藉由使光罩3傾斜而使用支持的光罩保持部3a，在保持光罩3的過程中，防止光罩3反轉可穩定地進行光罩3的保持、固定。而且，為了以檢查裝置穩定地保持光罩，最好藉由支撐光罩的邊緣附近的框體(未圖示)，支持著稍微傾斜狀態的光罩。由於光罩的全部本身的重量集中於光罩的下側端面，不僅可防止對光罩的損傷，光罩由於本身重量造成的彎曲的影響降到最低，對精度也是有利的。而且，光罩3的載置後，最好使用光罩保持部3a而固定光罩3。但是，當採用如此的光罩的傾斜配置時，在光學系的配置之際，雖然必須考慮，但關於此點在後面敘述。

該光罩的檢查裝置具有發出既定波長(或波長區域)的光束的光源1。光源1可使用例如鹵素燈、金屬光燈(metal highlight)、UHP燈(超高水銀燈)等。

光源1最好發出近似於使用經檢查的光罩3而曝光的曝光裝置中的曝光光線或至少包含該波長的一部份的波長分佈的檢查光線。具體而言，該檢查光至少包含g線(波長436nm)、h線(波長405nm)或i線(波長365nm)，而且，包含該等各波長的全部，包含該等各波長成分中任意二個以上的混合光也適用。而且，為了調整該等各波長成分的混合比，可使用光學過濾器等的波長選擇過濾器6。

通常，在FPD製造用的大型光罩曝光之際，具有包含上述波長的波長區域的光，可以說大多使用混合光。因此即使在該檢查裝置中，適用以既定的光強度比例的混合光時，所希望的光強度比例最好根據實際上所使用的曝光裝置的光源的特性而決定。

在該檢查裝置中，使用光罩而進行曝光的曝光裝置中預先掌握被使用的照明光的波長分佈，從光源1發出的檢查光的波長分佈與在曝光裝置中所使用的曝光光線的波長分佈相同，或者是設定成大略相同，藉此，可反應實際的曝光條件而進行檢查。即，藉由曝光光線，得到在白色光線下可見到缺陷的曝光裝置中而操作作為正常的圖案，相反地，在白色光線下無法見到缺陷的曝光裝置中而無法操作作為正常的圖案。

又，其他的較佳實施型態，本檢查裝置的光源1可照射單獨波長的曝光光線，進行單獨波長的光罩穿透光的解析，藉由對適用複數個波長的混合光的情況的穿透光做演 算而導入，可做混合光曝光的模擬。

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coherence)為可變。又，如上所述，由於開口數可調整，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。

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及顯示部(顯示裝置)12，對攝影元件5所得到的攝影影像進行影像處理、演算、與既定門檻值的比較及顯示等。

又在該檢查裝置中，對於使用既定的曝光光線所得的由攝影元件5所得到的攝影影像或根據該影像所得到的光強度分佈資料，由演算部11進行既定的演算(波長合成演算)，可求得在使用其他的曝光光線的條件下的攝影影像或者是光強度分佈資料。例如，在該檢查裝置中，得到g線、h線及i線相同的強度比的曝光條件中得到光強度分佈時，可求得在g線、h線及i線為1:2:1的強度比的曝光條件下曝光的光強度分佈。藉此，在該檢查裝置中，也包含光罩曝光的曝光裝置的個體差異及隨著時間變化的波長變動，可進行實際上使用的曝光裝置中的曝光條件重現或近似的評估。又，在該檢查裝置中，使用光罩而將圖案轉印至被轉印體上時所形成的光阻圖案，在設定所希望的光阻殘膜量時，判斷是否可達成或者是可簡單地求得可達成的最適當的曝光條件。

如此，由支持部13-1、13-2及移動操作部(移動操作裝置)15(後述)所支持的照明光學系2及對物透鏡系4，如第2圖所示，分別於與光軸略正交的方向上接受由本身重量的重力。因此，在該等照明光學系2及對物透鏡系4之間，會有溶液產生光軸偏移之虞。而且，光罩3在稍微傾斜的狀態下被保持時，對應於此，照明光學系2及對物透鏡系4相對於傾斜面使光軸成正交而相向。此時，照明光學系2與對物透鏡系4容易因為本身重量而產生繞重心旋轉而產生的位置偏移，結果，當至少其中之一產生位置偏移時，兩者的光軸無法整合。此時，照明光學系2照射光 束至光罩3的位置與對物透鏡系4捕捉光罩3上的光作為光束位置產生偏移。

因此，在該檢查裝置中，照明光學系2與對物透鏡系4的至少其中之一的光軸相對於另一方偏移時也會導致檢查上的妨礙，如第3及第4圖所示，由照明光學系2將檢查光照射至光罩3的範圍係包含對物鏡系4的視野，甚至比對物鏡系4的視野還寬的視野。在光罩3上的檢查光的照射範圍的直徑最好比對物透鏡系4的視野的直徑還大30%以上，而且最好是30%以上且300%以下。檢查光的照射範圍可由光源1的位置及照明光學系2的視野光圈2-2調整。

而且，由照明光學系2照射至光罩3上的檢查光的光束內的光量分佈(照度分佈)最好如第5圖所示較小為佳，布滿5%以內的照度分佈的照明範圍的直徑最好比對物透鏡系4的視野的直徑大30%以上。更好的是30%以上且100%以下的範圍。而且，更好的是，上述直徑的照明範圍的照度分佈為2%以內。此為在檢查光的光束內的光量分佈大時，特別是對物透鏡系4的光軸偏移時，即使求得穿透光罩3的光強度分佈也會有無法正確地檢查光罩3的狀態之虞。

又，在該檢查裝置中，最好具備微調整該照明光學系2與對物透鏡系4的光軸的相對角度的角度調整機構，當照明光學系2與對物透鏡系4的光軸產生一定以上偏移時可進行修正。由於具備角度調整機構，容易操作而使該等 照明光學系2及對物透鏡系4的光軸可經常一致。角度調整機構係實現如下。

在該檢查裝置中，由支持部(支持裝置)13-1、13-2所支持的對物透鏡系4及攝影裝置5的至少其中之一由控制部(控制裝置)14及移動操作部15可於光軸方向操作移動，可使相對於個別的光罩3的相對距離產生變化。照明光學系2、對物透鏡系4以及攝影元件5藉由控制部14及移動操作部15而可移動操作。該移動操作部15使照明光學系2、對物透鏡系4以及攝影元件5個別的光軸彼此一致，可相對於光罩3的主平面而平行地移動。在該檢查裝置中，藉由設置如此的移動操作部15，即使在檢查大型的光罩時，該光罩3無法於主平面上於平行的方向移動，可橫越光罩3的主平面的全面作檢查，又，可於主平面上的所希望的部位作選擇性的檢查。

在該檢查裝置中最好是對物透鏡系4及攝影元件5可獨立地於光軸方向移動，可在近似於使用光罩3而進行曝光的曝光裝置的狀態下進行攝影。又，對物透鏡系4的位置乃至於攝影元件5的位置刻意地偏移，近似於曝光裝置中的光罩的彎曲，或者是藉由攝影元件5拍攝光罩3便模糊後的影像(散焦影像)。藉由對如此模糊後的影像作評估，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可控制照明光學系2的開口光圈機構2-1、視野光圈2-2及對物透鏡系4的開口光圈機構4-1。該控制部14再使用該檢查裝置的光罩的檢查方法 中，將照明光學系2、對物透鏡系4及攝影元件5於平行於由光罩保持部3a所保持的光罩3的主平面的方向移動操作，到達光罩3上的所希望的位置中，對物透鏡系4及攝影元件5可於光軸方向上相互獨立地移動操作。此時，在將對物透鏡系4的開口數及σ值維持成既定值的狀態下，可平行於光罩3的主平面的對物透鏡系4及攝影元件5移動操作，或者是使對物透鏡系4及攝影元件5平行移動至光罩3上的既定位置而調整σ值。所謂σ值，如前所述，意指照明光學系2的開口數與對物透鏡系4的開口數的比(相關性coherence)。又，在照明光學系2、對物透鏡系4及攝影元件5的光軸一致的狀態下，雖然最好平行於光罩3的主平面而移動操作，但在到達光罩3上的既定位置的時間點而控制使光軸一致亦可。

如此，在該檢查裝置中，可自由調整曝光條件，即對物透鏡系4的開口數及σ值。該檢查裝置在使對物透鏡系4至攝影元件5的位置偏移而散焦的狀態下，可對光罩上的所希望的位置作攝影，可檢查焦點偏移所造成的線寬變動及灰階光罩(即多階調光罩)的轉印圖像等。又，如第6圖所示，由攝影元件所得到的光強度分佈可數值化，將該光強度與既定的門檻值相比，曝光裝置中可得到轉印的形狀(形成於被轉印體上的光阻膜的光阻轉印圖案形狀)。又，由攝影元件5所得到的光強度與既定的門檻值相比，可將轉印圖案中所希望的光阻殘膜值部分的尺寸數值化。

[本發明的光罩的檢查方法]

第7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7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。而且，也可適用於判斷在圖案上有缺陷的二元式光罩、灰階光罩是否可使用。於此，缺陷包含白缺陷、黑缺陷。白缺陷為曝光光線的穿透量比既定量大的缺陷， 黑缺陷為曝光光線的穿透量比既定量小的缺陷。在該檢查裝置中，得到缺陷部分的攝影影像或缺陷部分的穿透光的光線強度分佈資料，由該光強度分佈資料而判斷是否要修正。

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。

在第8圖及第9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8A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8B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8C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9A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9B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9C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10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。但是實際上在使用光罩時，如此微細的圖案要如何掌握是否能轉印至被轉印體上的方法。又，即使在灰階光罩的製造中，線寬的中心值的管理及光罩內的線寬變動管理等，雖然要求相當難的生產技術，在實際的光罩使用環境中，簡單地掌握可容許何種程度的變動等的生產管理及良率的平衡。

另一方面，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。

使用如此的半透光膜的灰階光罩中也會有生產管理上的問題。例如，半透光膜的光穿透率及曝光裝置的解像條件由曝光光線的波長而變化，而且曝光光線的波長特性隨著曝光裝置而異，由於光罩的性能要素很多，在光罩生產階段很難掌握。

又，本發明如上所述包含遮光部、透光部及半透光部，可適用於三階調的灰階光罩，或者是具有彼此相異的透光率的複數個半透光部，可適用於四階調以上的灰階光罩。

[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由使用該光罩的曝光而影響所形成的被轉印體上的光阻的膜厚及光阻圖案的形狀。例如，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(銳利度或模糊度)。

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11圖(右圖)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，藉由該部分的對於透光部的穿透量的減低程度(或者是對於遮光部的穿透量的增加程度)在光罩使用時由半透光部形成的光阻膜的殘留量決定。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，在灰階光罩為薄膜電晶體製造用時，在上述的 非解像的狀態中得到攝影影像時，根據需要而做適當的演算，評估通道部、源極部以及汲極部的邊界部分的銳利度，可預測該部分的光阻圖案的立體形狀。

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。

此時，具有解像度界限以下的微細圖案的光罩3作為被檢查體被設置於檢查裝置，預先掌握使用該光罩的曝光裝置的曝光條件，例如對物透鏡系4的開口數及σ值為既定的值。除此之外，可用根據曝光條件而決定的分光特性。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12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中，即使光罩3由於本身重量產生反轉的情況下，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的位置乃至攝影元件5的位置偏移，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。又，在評估上述模糊的轉印影像之際，可使用調整對物透鏡系的NA及σ值的裝置，較佳的方法。

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13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(多半情況中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，給予半透光部(例如通道部)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。

其他，藉由光強度分佈所得到的資訊，使用光罩而對實際上在曝光裝置中曝光時所形成的光阻圖案做模擬，可進行該評估。

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解像狀態的攝影影像，光罩的性能、缺陷的有無可在實際的使用的條件下進行適當的評估。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14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。在光罩3上，如第14a圖所示，具有黑缺陷的情況下，以及如第14b圖所示，具 有白缺陷的情況下，在該等缺陷相當小的情況下，藉由曝光裝置的解像度，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，在缺陷相當小的情況下，若光強度不再變化，則判斷為不需要修正。

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

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

207‧‧‧正型光阻膜

206A、206B‧‧‧源極/汲極

207A‧‧‧第一光阻圖案

207B‧‧‧第二光阻圖案

103‧‧‧半透光部(灰階部)

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7圖為上述光罩的檢查裝置中所實施的光罩的檢查方法的順序的流程圖。

第8A~8C圖為使用灰階光罩的TFT基板的製造工程(前半)的剖視圖。

第9A~9C圖為使用灰階光罩的TFT基板的製造工程(後半)的剖視圖。

第10圖為灰階光罩的構造的正視圖。

第11圖為上述光罩的檢查裝置中的所得到的攝影資 料的半透光狀態的圖。

第12圖上述光罩的檢查裝置中的光罩、對物透鏡系及攝影裝置的位置關係的側視圖。

第13圖為上述光罩的檢查裝置所得到的攝影資料數值化，說明半透光部的穿透率的圖。

第14A圖、第14B圖為上述光罩的檢查裝置中所得到的攝影資料中，缺陷尺寸與轉印影像的關係。

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 (23)

1. 一種光罩檢查裝置，用於平面直角顯示器裝置製造用的光罩的檢查，包括：光罩保持裝置，保持作為被檢查體的光罩，使上述光罩的主平面略呈鉛直；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所保持的光罩；對物透鏡系，照射至上述光罩而通過上述光罩的上述光束入射於該對物透鏡；攝影裝置，接受經過上述對物透鏡系的光束，而對上述光罩的像做攝影；支持裝置，分別支持上述照明光學系、上述對物透鏡系及上述攝影裝置；移動操作裝置，移動操作上述個別的支持裝置；以及控制裝置，控制上述移動操作裝置，其中上述控制裝置藉由控制上述移動操作裝置，使上述照明光學系、上述對物透鏡系以及上述攝影裝置在由上述光罩保持裝置所保持的光罩的主平面平行的面內移動操作，在使上述照明光學系、上述對物透鏡系以及上述攝影裝置的光軸一致的狀態下使其位於既定位置，而且，上述對物透鏡系及上述攝影裝置可對光軸方向做位置調整。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光罩檢查裝置，其中上述對物透鏡系及上述照明光學系個別的開口數為可變， 上述控制裝置藉由使上述對物透鏡系的開口數或上述照明光學系的開口數成為既定值，將上述照明光學系的開口數對上述對物透鏡系的開口數的比控制成既定的值。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之光罩的檢查裝置，其更包括一演算裝置，根據上述攝影裝置所得到的影像，使用穿透上述光罩的既定區域的光線的光強度分佈資料而進行演算。
4. 如申請專利範圍第1或2項所述之光罩的檢查裝置，其中上述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。
5. 如申請專利範圍第1或2項所述之光罩的檢查裝置，其中從上述光源發出而經過上述照明光學系的光束至少包括g線、h線或i線其中之一，或任意二者以上混合的光束。
6. 如申請專利範圍第1或2項所述之光罩的檢查裝置，其中上述照明光學系中，光束照射至上述光罩的範圍比上述攝影裝置的攝影視野寬。
7. 如申請專利範圍第1或2項所述之光罩的檢查裝置，其中上述照明光學系具有視野光圈，經由該視野光圈將光束照射至上述光罩，而且在上述光罩上光量分佈在5%以內的部分的直徑相對於上述攝影裝置的攝影視野的直徑大30%以上。
8. 如申請專利範圍第1或2項所述之光罩的檢查裝 置，其更包括角度調整機構，進行對上述照明光學系統或上述對物透鏡系以及上述攝影裝置的至少其中之一的光軸的微調整。
9. 如申請專利範圍第1或2項所述之光罩的檢查裝置，其中上述對物透鏡系及上述照明光學系具有開口數可變的光圈機構。
10. 一種平面直角顯示器裝置製造用的光罩的檢查方法，包括下列步驟：藉由光罩保持裝置保持在透明基板上形成具有既定圖案的膜的光罩，使上述光罩的主平面略呈鉛直；將來自發出既定波長的光束的光源的光束經由照明光學系而照射至上述光罩；通過該光罩的上述光束經由對物透鏡系而由攝影裝置接收；對上述光罩的像作攝影，根據所得到的攝影影像而檢查上述光罩，其中使上述照明光學系、上述對物透鏡系以及上述攝影裝置在由上述光罩保持裝置所保持的光罩的主平面平行的面內移動操作，在使上述照明光學系、上述對物透鏡系以及上述攝影裝置的光軸一致的狀態下使其位於既定位置，而且，對上述對物透鏡系及上述攝影裝置做位置調整而在光軸方向上成為既定的相對位置，由攝影裝置對光罩的像做攝影。
11. 如申請專利範圍第10項所記載的光罩檢查方法，其中上述攝影裝置對上述光罩的影像所做的攝影係預先掌 握在使用上述光罩之際所適用的曝光條件，而根據該曝光條件所決定的分光特性，並使用上述對物透鏡系的開口數及上述照明光學系的開口數對上述對物透鏡系的開口數的比。
12. 如申請專利範圍第10或11項所記載的光罩檢查方法，其中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。
13. 如申請專利範圍第10或11項所記載的光罩檢查方法，其中照射至上述光罩的光束至少包括g線、h線或i線其中之一，或任意二者以上混合的光束。
14. 如申請專利範圍第10或11項所記載的光罩檢查方法，其中照射至上述光罩的光束，在使用該光罩進行曝光的曝光裝置中，預先掌握所使用的照明光的波長分佈，根據該波長分布而使用根據此所決定的波長分佈的光束。
15. 如申請專利範圍第10或11項所記載的光罩檢查方法，其中來自上述光源的光束照射至比上述攝影裝置的攝影視野還寬的範圍。
16. 如申請專利範圍第10或11項所記載的光罩檢查方法，其中在照射至上述光罩的光束內，光量分佈在5%以內的部分的直徑相對於上述攝影裝置的攝影視野的直徑大30%以上。
17. 如申請專利範圍第10或11項所記載的光罩檢查方法，其更包括上述照明光學系、上述對物透鏡系及上述攝影裝置的至少其中之一的光軸進行微調整的工程。
18. 如申請專利範圍第10項所記載的光罩檢查方法，其中上述光罩在透明基板上形成包含遮光部及透光部的圖案，由上述攝影裝置所得到的上述攝影影像，取得上述光罩的既定區域的穿透光的光強度分佈資料。
19. 如申請專利範圍第18項所記載的光罩檢查方法，其中上述光罩在遮光部或透光部具有白缺陷或黑缺陷，得到該缺陷部分的攝影影像或該缺陷部分的穿透光的光強度分佈資料，由該攝影影像或該光強度分佈資料判定是否修正該光罩。
20. 如申請專利範圍第18或19項所記載的光罩檢查方法，其中藉由從上述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或既定的門檻值以下的區域。
21. 一種液晶裝置製造用光罩的製造方法，具有申請專利範圍第10項所述之光罩檢查方法的檢查工程。
22. 一種液晶裝置製造用光罩的製造方法，具有申請專利範圍第18項所述之光罩檢查方法的檢查工程。
23. 一種圖案轉印方法，使用由申請專利範圍第21或22項所述之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，由曝光裝置曝光既定波長的光，而將圖案轉印至被轉印體。