專利名稱：光掩模的檢查方法、光掩模的制造方法、電子部件的制造方法、測試掩模及測試掩模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于檢査電子部件的制造中所使用的光掩模的性能 的光掩模的檢查方法、包括基于該檢查方法的檢査工序的光掩模的制造方 法、使用了由這種制造方法得到的光掩模的電子部件制造方法、以及可應(yīng) 用于所述光掩模的檢查方法的測試掩模及測試掩模組。
特別是，本發(fā)明涉及一種在以平板顯示裝置(FPD)為代表的顯示裝 置制造用的光掩模的制造中、尤其在液晶顯示裝置制造例如在薄膜晶體管 (TFT)制造、濾色板(CF)制造有用的光掩模的制造中所使用的檢查方法等。
背景技術(shù)：
目前，關(guān)于光掩模的性能的檢查，日本特開平5 — 249646號公報(專 利文獻l)公開了一種裝置，其利用攝像元件(CCD)檢測出作為檢査對 象的曝光用光掩模的透射照明光的強度分布從而檢查光掩模的缺陷。在該 裝置中，使檢査光聚焦于形成有0.3^m左右間距的微觀圖形的光掩模并進 行照射，使穿過該光掩模的檢查光進行放大照射，就能用分辨率7pm左右 的CCD進行攝像。這種檢査裝置具有使攝像元件從焦點位置起偏移進行 攝像的控制裝置。據(jù)稱，這種裝置具有在包括實際曝光時的焦點偏移的影 響的狀態(tài)下能夠檢查光掩模并進行評價的效果。
另外，日本特開平4一328548號公報(專利文獻2)公開了一種檢查 裝置，其可對由曝光裝置實際轉(zhuǎn)印于晶片的光掩模的缺陷及雜質(zhì)進行檢 查。這種裝置除了可由現(xiàn)有的檢查裝置檢測出的缺陷及雜物之外，還可檢 測出相位移動掩模及分劃板的透射部的移動件的缺陷、以及曝光波長依賴 性的掩?；宀康娜毕莸?。
但是，在使用如上所述的檢查裝置進行光掩模的檢查時，若所使用的檢查裝置中的攝像時的條件與使用光掩模的實際曝光時的條件不匹配，則 難以對檢査結(jié)果準(zhǔn)確地進行評價。
另外，例如在使用用于IC制造的小型投影式曝光裝置的情況下，由 于在曝光裝置中使用的光源是單波長光源，因而光源的分光特性、抗蝕膜 的光譜靈敏度特性及攝像裝置的光譜靈敏度特性等要素都不成問題。但 是，在各種電子部件的制造工序，由于使用由光源的分光特性、抗蝕膜或 者顯影裝置的光譜靈敏度特性等要素影響的曝光條件，因而利用現(xiàn)有的檢 査裝置不能進行正確的檢査。
于是，本發(fā)明者們首先提出了一種檢査方法及其使用的檢查裝置，其 中，在對檢查對象即光掩模照射規(guī)定波長的光束且利用攝像裝置攝像穿過 了該光掩模的光束進而求出光強度數(shù)據(jù)的光掩模的檢査方法中，作為照射 的光束至少包括g線、h線或者i線的一種，或者使用包括其中任意兩種 以上混和后的光束，且該光束介由波長選擇過濾片照射到光掩模。
在該檢查方法中，可使用具有與使用光掩模進行實際曝光的曝光裝置 相同的分光特性的光源來對光掩模進行檢查，進而實際曝光時的光透射量 及析像力可在某種程度再現(xiàn)或者近似。
因此，在該檢查方法中，由使用了光掩模的實際曝光所形成的抗蝕圖 形或者以這種抗蝕圖形為掩模對被加工層進行蝕刻所得到的被加工層圖 形是否良好，不進行實際的曝光及顯影就可預(yù)測。另外，利用這種檢査方 法，不僅只判斷光掩模是否良好，而且對光掩模是否需要修正進行判斷、 是否可修正、修正的方法等意見有一定把握。
但是，在該檢查方法中，有時難以完全反應(yīng)出用于實際曝光的曝光裝 置的曝光條件、即光源的分光特性及析像力等。另外，形成抗蝕膜的抗蝕
材料的光譜靈敏性及為了取得透射光的數(shù)據(jù)而使用的攝像裝置(CCD等)
的光譜靈敏度特性等起因于曝光裝置以外的主要原因，還有條件匹配的困難。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供一種光掩模的檢査方法，對作為檢查對象的光掩模 照射規(guī)定波長的光束，利用攝像裝置攝像穿過該光掩模的光束進而求出光強度數(shù)據(jù)，該檢查方法中，與實際曝光的曝光裝置的條件匹配良好地進行 并且實際曝光條件及其它條件的相關(guān)可定量掌握；再有，提供一種包括用 這種檢査方法進行的檢查工序的光掩模的制造方法；提供一種使用由這種
制造方法得到的光掩模的電子部件制造方法，另外，還提供一種應(yīng)用于這 種光掩模的檢查方法的測試掩模及測試掩模組。
為了解決上述課題、實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明者們銳意研究的結(jié)果取得 下述發(fā)現(xiàn)，即，居于在所述檢查方法執(zhí)行中所使用的檢查裝置(模擬器) 與進行實際曝光的曝光裝置之間，或者，使用用于提供檢查裝置可設(shè)定適 合檢查的條件的想法的測試掩模是有用的。
艮p，本發(fā)明的光掩模的檢查方法通常具有下述的構(gòu)成之一。
構(gòu)成1
一種光掩模的檢查方法，該光掩模為了使在要被蝕刻加工的被加工層 上形成的抗蝕膜成為蝕刻加工中的掩模的抗蝕圖形，被用來對抗蝕膜進行
規(guī)定圖形的曝光，其特征在于，該光掩模的檢查方法具有下述工序使用 形成有規(guī)定測試圖形的測試掩模，對測試用抗蝕膜進行曝光，從而得到顯 影后的測試用抗蝕圖形的工序；對測試用抗蝕圖形、或者以該測試用抗蝕
圖形為掩模而蝕刻被加工層所得到的測試用被加工層圖形進行測量，得到
實際曝光測試圖形數(shù)據(jù)的工序；在規(guī)定的光學(xué)條件下對測試掩模進行光照 射，通過攝像裝置取得該測試掩模的光透射圖形，根據(jù)得到的光透射圖形 得到光透射測試圖形數(shù)據(jù)的工序；對實際曝光測試圖形數(shù)據(jù)和光透射測試 圖形數(shù)據(jù)進行比較的工序；在與規(guī)定的光學(xué)條件相同的或者不同的條件下 對作為檢査對象的光掩模進行光照射，并通過攝像裝置得到該檢查對象光 掩模的光透射圖形的工序。根據(jù)由比較工序得到的比較結(jié)果和檢查對象光 掩模的光透射圖形，對作為檢査對象的光掩模進行評價。
在此，所謂被加工層是被轉(zhuǎn)印體具有的所期望的功能性的層，既可以 是單層也可以是疊層。這種被加工層一般可根據(jù)被轉(zhuǎn)印體的用途來設(shè)計。
構(gòu)成2
在具有構(gòu)成l的光掩模的檢査方法中，其特征在于，作為檢査對象的 光掩模的光透射圖形的取得所適用的光學(xué)條件，是基于比較工序所得到的 比較結(jié)果來進行設(shè)定的。構(gòu)成3
在具有構(gòu)成1或者構(gòu)成2的光掩模的檢查方法中，其特征在于，就測 試用抗蝕圖形而言，其抗蝕層的厚度具有階段性或者連續(xù)性變化的部分。 構(gòu)成4
在具有構(gòu)成1 3的任一構(gòu)成的光掩模的檢查方法中，其特征在于， 在通過攝像裝置取得測試掩模的光透射圖形之際，作為規(guī)定的光學(xué)條件預(yù) 先準(zhǔn)備有多個條件，且針對各種條件進行取得。
構(gòu)成5
在具有構(gòu)成2 4的任一構(gòu)成的光掩模的檢查方法中，其特征在于， 還包含下述工序，即，在根據(jù)比較結(jié)果設(shè)定了光學(xué)條件之后，利用該設(shè)定 再次對測試掩模進行光照射并通過攝像裝置取得光透射圖形且得到光透 射測試圖形數(shù)據(jù)，再次進行與實際曝光測試圖形數(shù)據(jù)的比較，作為新的比 較結(jié)果。
構(gòu)成6
在具有構(gòu)成1 5的任一構(gòu)成的光掩模的檢查方法中，其特征在于， 光學(xué)條件至少包含下述條件之一，§卩，為了取得光透射圖形而使用的物鏡 系統(tǒng)的數(shù)值孔徑、照明光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑對物鏡系統(tǒng)的數(shù)值孔徑之比、 照射光的分光特性以及散焦量。
構(gòu)成7
在具有構(gòu)成1 5的任一構(gòu)成的光掩模的檢査方法中，其特征在于， 形成測試用抗蝕圖形的材料，是與形成在使用作為檢查對象的光掩模的狀 態(tài)下被曝光的抗蝕膜的抗蝕材料相同的材料。
構(gòu)成8
在具有構(gòu)成1 7的任一構(gòu)成的光掩模的檢查方法中，其特征在于， 基于由比較工序得到的比較結(jié)果，掌握實際曝光測試圖形數(shù)據(jù)和光透射測 試圖形之間的相關(guān)關(guān)系，根據(jù)該相關(guān)關(guān)系和檢查對象光掩模的光透射圖 形，對作為檢查對象的光掩模進行評價。
構(gòu)成9
在具有構(gòu)成1 8的任一構(gòu)成的光掩模的檢査方法中，其特征在于，
作為檢查對象的光掩模具有使曝光光束透射的透射部、遮擋曝光光束的遮光部以及使曝光光束的一部分減低并透射的灰色調(diào)部。 構(gòu)成10
在具有構(gòu)成1 9的任一構(gòu)成的光掩模的檢查方法中，其特征在于， 在測試掩模上形成有包括排列了多個單位圖形的部分的測試圖形，多個單 位圖形基于一定的規(guī)律使圖形形狀逐次變化。
構(gòu)成11
在具有構(gòu)成1 9的任一構(gòu)成的光掩模的檢査方法中，其特征在于， 在測試掩模上形成有包括排列了多個單位圖形的部分的測試圖形，多個單 位圖形具有基于一定的規(guī)律使圖形形狀逐次變化的部位。
構(gòu)成12
在具有構(gòu)成10或者構(gòu)成11的光掩模的檢査方法中，其特征在于，基 于一定的規(guī)律的圖形形狀的逐次變化，是線寬的變化。 構(gòu)成13
在具有構(gòu)成10或者構(gòu)成11的光掩模的檢査方法中，其特征在于，基 于一定的規(guī)律的圖形形狀的逐次變化，是相對于曝光光束的有效透射率的 變化。
另外，本發(fā)明的光掩模的制造方法一般具有下述的構(gòu)成。 構(gòu)成14
一種光掩模的制造方法，其特征在于，具有檢查工序，該檢査工序執(zhí) 行具有構(gòu)成1 13的任一構(gòu)成的光掩模的檢査方法。
本發(fā)明的電子部件的制造方法一般具有下述的構(gòu)成。 構(gòu)成15
一種電子部件的制造方法，其特征在于，具有如下工序，使用根據(jù)具 有構(gòu)成14的光掩模的制造方法制造的光掩模，對形成于電子部件制造用 的被加工層上的抗蝕膜進行曝光。
本發(fā)明的測試掩模一般具有下述的構(gòu)成。
構(gòu)成16
一種測試掩模，其用于光掩模的檢査，該光掩模為了使在要被蝕刻加 工的被加工層上的抗蝕膜成為作為蝕刻加工的掩模的抗蝕圖形，被用來對 抗蝕膜進行規(guī)定圖形的曝光；而且，該測試掩模形成有測試圖形，該測試圖形具有使曝光光束透射的透射部、遮擋曝光光束的遮光部以及使曝光 光束的一部分減低并透射的灰色調(diào)部；其特征在于，測試圖形包含排列 有基于一定的規(guī)律其圖形形狀逐次變化的多個單位圖形的部分；多個單位
圖形分別具有灰色調(diào)部；各單位圖形的灰色調(diào)部的面積，根據(jù)一定的規(guī)律
而互不相同。
這種測試掩模，在相對于薄膜晶體管制造用的灰色調(diào)掩模的溝道部寬 度的差異所形成的抗蝕圖形形狀可近似、評價上是有用的。
構(gòu)成17
一種測試掩模，其用于光掩模的檢查，該光掩模為了使在要被蝕刻加 工的被加工層上的抗蝕膜成為作為蝕刻加工的掩模的抗蝕圖形，被用來對
抗蝕膜進行規(guī)定圖形的曝光；而且，該測試掩模形成有測試圖形，該測試
圖形具有使曝光光束透射的透射部、遮擋曝光光束的遮光部以及使曝光 光束的一部分降低并透射的灰色調(diào)部；其特征在于，測試圖形包含排列
有基于一定的規(guī)律其圖形形狀逐次變化的多個單位圖形的部分；多個單位 圖形分別具有灰色調(diào)部；各單位圖形的灰色調(diào)部在規(guī)定曝光條件下的有效 透射率，根據(jù)一定的規(guī)律而互不相同。
在此，所謂有效透射率按下述方式定義，即，在充分寬的面積的透光 部的曝光透射率設(shè)為100%時擁有具有從其降低規(guī)定量后的透射率(例如 40 60%)的灰色調(diào)部的灰色調(diào)掩模中，通過曝光裝置使該灰色調(diào)掩模曝 光后，灰色調(diào)部的有效曝光光束的透射率隨著圖形的面積、用于曝光裝置 的光學(xué)系統(tǒng)的析像力等而不同。即，在灰色調(diào)掩模的曝光條件下，在相對 于曝光光束的透射部的透射率設(shè)為100%、遮光部的透射率設(shè)為0%時，是 指實際透射灰色調(diào)部的透射光的透射率。例如，當(dāng)使用持有在灰色調(diào)部成 膜了透射光量小于100%的(例如20 80%)半透光性的膜的灰色調(diào)部的 光掩模(下面稱為"半透光膜型灰色調(diào)掩模")、來制造灰色調(diào)掩模時，與 形成有遮光膜的部分相鄰的半透光膜部分的光透射率，由于按曝光裝置的 析像力就未被完全析像而模糊(渾濁)，因而是一種包含比形成同一膜的 具有無限寬度的半透光膜部分低的部分的透射率。
艮口，在實際使用半透光膜型灰色調(diào)掩模時，確定作為灰色調(diào)部形成的 抗蝕圖形的形狀的，不是作為半透光膜的透射率，而是在曝光條件下的模糊(渾濁)的狀態(tài)的透射率，將其稱作有效透射率。如上所述，有效透射 率除膜自身的透射率之外，是一種作為曝光裝置的析像力及圖形的形狀產(chǎn) 生影響后的結(jié)果的透射率。半透光膜形成部分越微細(xì)、相鄰的遮光膜的影 響越大，則有效透射率越低。
同樣，即使在通過具有曝光條件下的析像界限以下的遮光性或者半透 光性的微細(xì)圖形而擁有降低透射光量的灰色調(diào)部的光掩模(下面稱為"微 細(xì)圖形型灰色調(diào)")，也可將反映曝光裝置的析像力及圖形的形狀的實際曝 光條件下的透射率作為有效透射率使用。
構(gòu)成18
在具有構(gòu)成16或者構(gòu)成17的測試掩模中，其特征在于，測試圖形具 有與兩個以上的遮光部相鄰并被這些遮光部夾持的灰色調(diào)部。 構(gòu)成19
在具有構(gòu)成18的測試掩模中，其特征在于，兩個以上的遮光部，通 過使線寬階段性不同而使兩個遮光部之間的間隔階段性變化。
這種測試掩模，在相對于薄膜晶體管制造用的灰色調(diào)掩模的溝道部寬 度的變化所形成的抗蝕圖形形狀可近似、評價上是有用的。
構(gòu)成20
在具有構(gòu)成16或者構(gòu)成17的任一構(gòu)成的測試掩模，其特征在于，測 試圖形具有灰色調(diào)部，該灰色調(diào)部具有曝光時的規(guī)定的光學(xué)條件下的析像 分辨極限以下的線寬的圖形。
對這種灰色調(diào)部的圖形進行評價，在薄膜晶體管制造用的光掩模中， 對于制造與源極、漏極部相鄰并被它們夾持的溝道部的抗蝕圖形形狀進行 評價方面非常有用。
構(gòu)成21
在具有構(gòu)成16 19的任一構(gòu)成的測試掩模中，其特征在于，單位圖 形具有灰色調(diào)部，該灰色調(diào)部形成有使曝光光束減低規(guī)定量而透射的半透 射性的膜。
本發(fā)明的光掩模組具有下述的構(gòu)成。
構(gòu)成22
一種測試掩模組，包含測試掩模，其用于光掩模的檢查，該光掩模為了使在要被蝕刻加工的被加工層上的抗蝕膜成為所述蝕刻加工的掩模 的抗蝕圖形，被用來對所述抗蝕膜進行規(guī)定圖形的曝光；和與所述測試掩 模有關(guān)的數(shù)據(jù)；其特征在于，數(shù)據(jù)是以規(guī)定的光學(xué)條件對測試掩模進行光 照射，通過攝像裝置取得該測試掩模的光透射圖形，且根據(jù)得到的光透射 圖形得到的光透射測試圖形數(shù)據(jù)。
構(gòu)成23
在構(gòu)成22的測試掩模組中，其特征在于，光透射測試圖形數(shù)據(jù)是對 測試掩模基于在多個不同的光學(xué)條件下的光透射圖形而得到的數(shù)據(jù)。
在具有構(gòu)成l的本發(fā)明的光掩模的檢査方法中，具有下述工序使用
形成有規(guī)定的測試圖形的測試掩模，對測試用抗蝕膜進行曝光，從而得到
顯影后的測試用抗蝕圖形的工序；對測試用抗蝕圖形，或者以該測試用抗
蝕圖形為掩模而蝕刻被加工層所得到的測試用被加工層圖形進行測量，得
到實際曝光測試圖形數(shù)據(jù)的工序；在規(guī)定的光學(xué)條件下對測試掩模進行光 照射，通過攝像裝置取得該測試掩模的光透射圖形，根據(jù)得到的光透射圖 形得到光透射測試圖形數(shù)據(jù)的工序；對實際曝光測試圖形數(shù)據(jù)和光透射測 試圖形數(shù)據(jù)進行比較的工序；以與規(guī)定的光學(xué)條件相同的或者不同的條件 對作為檢查對象的光掩模進行光照射，并通過攝像裝置得到該檢查對象光 掩模的光透射圖形的工序；其中，根據(jù)由比較工序得到的比較結(jié)果和檢查 對象光掩模的光透射圖形，對作為檢查對象的光掩模進行評價。因此，可 很好地進行與進行實際曝光的曝光裝置的條件匹配。
本發(fā)明在檢查對象的光掩模為顯示裝置制造用光掩模的情況下特別 有效。顯示裝置制造用光掩模，是在電子部件制造用光掩模中以平板顯示 裝置為代表的顯示裝置制造用的光掩模，例如，液晶顯示、等離子體顯示 屏、電致發(fā)光制造用的光掩模，用途不限。特別是在液晶顯示裝置制造用， 例如薄膜晶體管(TFT)制造、濾色板(CF)制造用的光掩模方面，本發(fā) 明具有明顯的效果。
在具有構(gòu)成2的本發(fā)明的光掩模的檢査方法中，由于作為檢查對象的 光掩模的光透射圖形的取得所適用的光學(xué)條件，是基于比較工序得到的比 較結(jié)果來設(shè)定的，因而可以很好地進行與進行實際曝光的曝光攀置的條件 匹配。在具有構(gòu)成3的本發(fā)明的光掩模的檢査方法中，其特征在于，測試用 抗蝕膜圖形，其抗蝕膜的厚度具有階段性或者連續(xù)性變化的部分，具有遮 光部、透光部及灰色調(diào)部，該灰色調(diào)部使光掩模使用時運用的曝光光束的 透射量按規(guī)定量降低，可很好地進行用于在被轉(zhuǎn)印體上形成厚度階段性或 者連續(xù)性不同的抗蝕圖形的光掩模檢查。
但是，在本發(fā)明作為檢查對象的光掩模既可以是雙態(tài)掩模，也可以是 灰色調(diào)掩模。特別是本發(fā)明的效果的顯著之處在于，具有遮光部、透光部 及灰色調(diào)部，其使曝光光束的透射量按規(guī)定量降低，在用于在被轉(zhuǎn)印體上 形成厚度階段性或者連續(xù)性不同的抗蝕圖形的灰色調(diào)掩模的檢査方面是 很有效的。另外，也可以是具有多個曝光光束透射率的灰色調(diào)部、在抗蝕 圖形上形成多個階梯的多色調(diào)掩模。
灰色調(diào)掩模一般具有透明基板露出的透光部、在透鏡基板上形成有 遮斷曝光光束的遮光膜的遮光部、及灰色調(diào)部，該灰色調(diào)部在形成有半透 光膜的透明基板的光透射率為100%時使透過光量降低而透過規(guī)定量的 光。作為這種灰色調(diào)掩模，不論是微細(xì)圖形型灰色調(diào)掩模，還是半透光式 灰色調(diào)，本發(fā)明都可使用。
在具有構(gòu)成4的本發(fā)明的光掩模的檢查方法中，由于在通過攝像裝置 取得光掩模的光透射圖形時，作為規(guī)定的光學(xué)條件預(yù)先準(zhǔn)備有多個條件， 且針對各種條件進行取得，因而可進行更準(zhǔn)確的條件設(shè)定。
在具有構(gòu)成5的本發(fā)明的光掩模的檢査方法中，由于包含下述工序，
即，在根據(jù)比較結(jié)果設(shè)定了光學(xué)條件之后，利用該設(shè)定再次對光掩模進行 光照射并通過攝像裝置取得光透射圖形且得到光透射測試圖形數(shù)據(jù)，再次 進行與實際曝光測試圖形數(shù)據(jù)的比較，作為新的比較結(jié)果，因而可進行更 準(zhǔn)確的條件設(shè)定。
在具有構(gòu)成6的本發(fā)明的光掩模的檢查方法中，由于光學(xué)條件至少包 含下述條件之一，即，為了取得光透射圖形而使用的物鏡系統(tǒng)的數(shù)值孔徑 (NA)、照明光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑對物鏡系統(tǒng)的數(shù)值孔徑之比(o值(o :
相千性))、照射光的分光特性以及散焦量，因而可很好地進行與進行實際 曝光的曝光裝置的條件匹配。
在具有構(gòu)成7的本發(fā)明的光掩模的檢査方法中，由于形成測試用抗蝕圖形的材料，是與形成在使用作為檢查對象的光掩模的狀態(tài)下進行曝光的 抗蝕膜的抗蝕材料相同的材料，因而可很好地進行與進行實際曝光的曝光 裝置的條件匹配。
在具有構(gòu)成8的本發(fā)明的光掩模的檢査方法中，由于基于由比較工序 得到的比較結(jié)果，掌握實際曝光測試圖形數(shù)據(jù)和光透射測試圖形之間的相 關(guān)關(guān)系，根據(jù)該相關(guān)關(guān)系和檢查對象光掩模的光透射圖形，對作為檢査對 象的光掩模進行評價，因而可進行用于進行實際曝光的曝光裝置和檢查裝 置之間的相關(guān)關(guān)系的良好的評價。另外，也可以將曝光裝置所涉及的條件 以外的、抗蝕圖形形成條件及被加工層形成條件對圖形形成的影響，也作 為與光透射測試圖形的相關(guān)關(guān)系來掌握。
在具有構(gòu)成9的本發(fā)明的光掩模的檢查方法中，由于作為檢查對象的 光掩模具有使曝光光束透射的透射部、遮擋曝光光束的遮光部以及使曝 光光束的一部分減低并透射的灰色調(diào)部，因而可很好地進行灰色調(diào)掩模有 關(guān)的光學(xué)條件的設(shè)定。
在具有構(gòu)成10的本發(fā)明的光掩模的檢查方法中，由于在測試掩模上 形成有包括排列了多個單位圖形的部分的測試圖形，多個單位圖形基于一 定的規(guī)律使圖形形狀逐次變化，因而可很好地進行光學(xué)條件的設(shè)定。
在具有構(gòu)成11的本發(fā)明的光掩模的檢查方法中，由于在測試掩模上 形成有包括排列了多個單位圖形的部分的測試圖形，多個單位圖形具有基 于一定的規(guī)律使圖形形狀逐次變化的部位，因而可很好地進行光學(xué)條件的 設(shè)定。
在具有構(gòu)成12的本發(fā)明的光掩模的檢查方法中，由于基于一定的規(guī) 律的圖形形狀的逐次變化，是線寬的變化，因而可很好地進行與圖形的線 寬變化相適應(yīng)的光學(xué)條件的設(shè)定。
在具有構(gòu)成13的本發(fā)明的光掩模的檢查方法中，由于基于一定的規(guī)
律的圖形形狀的逐次變化，是相對于曝光光束的有效透射率的變化，因而 可很好地進行與圖形的線寬變化相適應(yīng)的光學(xué)條件的設(shè)定。
在具有構(gòu)成14的本發(fā)明的光掩模的制造方法中，由于具有檢查工序 且該檢查工序執(zhí)行具有構(gòu)成1 13的任一構(gòu)成的光掩模的檢查方法，因而
可制造經(jīng)過了與用于進行實際曝光的曝光裝置的條件匹配的檢査工序的優(yōu)異的掩模。
在具有構(gòu)成15的本發(fā)明的電子部件的制造方法中，由于具有如下工
序，使用根據(jù)具有構(gòu)成14的光掩模的制造方法制造的光掩模，對形成于
電子部件制造用的被加工層上的抗蝕膜進行曝光，因而可使用優(yōu)良的掩模 來制造優(yōu)良的電子部件。
在具有構(gòu)成16的測試掩模中，由于形成有測試圖形，該測試圖形具 有使曝光光束透射的透射部、遮擋曝光光束的遮光部以及使曝光光束的 一部分減低并透射的灰色調(diào)部，在形成有這種測試圖形的光掩模中，測試
圖形包含排列有基于一定的規(guī)律其圖形形狀逐次變化的多個單位圖形的 部分，多個單位圖形分別具有灰色調(diào)部，各單位圖形的灰色調(diào)部的面積， 根據(jù)一定的規(guī)律而互不相同。因此，可在本發(fā)明的檢査方法中很好地進行 光學(xué)條件的設(shè)定。
這種測試掩模，在相對于薄膜晶體管制造用的灰色調(diào)掩模的溝道部寬 度的差異所形成的抗蝕圖形形狀可近似、評價上是有用的。
在具有構(gòu)成17的本發(fā)明的測試掩模，由于形成有測試圖形，該測試
圖形具有使曝光光束透射的透射部、遮擋曝光光束的遮光部以及使曝光 光束的一部分減低并透射的灰色調(diào)部，測試圖形包含排列有基于一定的規(guī) 律其圖形形狀逐次變化的多個單位圖形的部分；多個單位圖形分別具有灰 色調(diào)部；各單位圖形的灰色調(diào)部的規(guī)定曝光條件下的有效透射率，根據(jù)一 定的規(guī)律而互不相同，因而在本發(fā)明的檢查方法中可很好地進行光學(xué)條件 的設(shè)定。
在具有構(gòu)成18的本發(fā)明的光掩模中，由于測試圖形具有與兩個以上 的遮光部相鄰并被這些遮光部夾持的灰色調(diào)部，因而在本發(fā)明的檢查方法 中可很好地進行光學(xué)條件的設(shè)定。
在具有構(gòu)成19的本發(fā)明的光掩模中，由于兩個以上的遮光部，通過 使線寬階段性不同而使兩個遮光部之間的間隔階段性變化，因而在本發(fā)明 的檢査方法中可很好地進行光學(xué)條件的設(shè)定。
這種測試掩模，在相對于薄膜晶體管制造用的灰色調(diào)掩模的溝道部寬 度的差異所形成的抗蝕圖形形狀可近似、評價上是有用的。
在具有構(gòu)成20的本發(fā)明的光掩模中，由于測試圖形具有灰色調(diào)部，該灰色調(diào)部具有曝光時的規(guī)定的光學(xué)條件下的析像分辨極限以下的線寬 的圖形，因而，對于灰色調(diào)掩模而言，可很好地進行光學(xué)條件的設(shè)定。
對這種灰色調(diào)部的圖形進行評價，在薄膜晶體管制造用的光掩模中， 對于制造與源極、漏極部相鄰并被它們夾持的溝道部的抗蝕圖形形狀進行 評價方面非常有用。
在具有構(gòu)成21的本發(fā)明的光掩模中，由于單位圖形具有灰色調(diào)部， 該灰色調(diào)部形成有使曝光光束減低規(guī)定量而透射的半透射性膜，因而在本 發(fā)明的檢查方法中，對灰色調(diào)掩模而言，可很好地進行光學(xué)條件的設(shè)定。
具有構(gòu)成22的本發(fā)明的光掩模組，由于包含用于光掩模的檢查的 測試掩模、和與測試掩模有關(guān)的數(shù)據(jù)。其中，數(shù)據(jù)包含光透射測試圖形數(shù) 據(jù)，該光透射測試圖形數(shù)據(jù)是在規(guī)定的光學(xué)條件下對測試掩模進行光照 射，通過攝像裝置取得該測試掩模的光透射圖形，且根據(jù)得到的光透射圖 形所得到的。因此，在本發(fā)明的檢查方法中可很好地進行光學(xué)條件的設(shè)定。
在具有構(gòu)成23的本發(fā)明的光掩模組中，由于光透射測試圖形數(shù)據(jù)是
對測試掩?；谠诙鄠€不同的光學(xué)條件下的光透射圖形而得到的數(shù)據(jù)，因 而在本發(fā)明的檢查方法中可很好地進行光學(xué)條件的設(shè)定。
艮口，就本發(fā)明而言，在對檢查對象即光掩模照射規(guī)定波長的光束，通 過攝像裝置攝像穿過這種光掩模的光束，進而求出光強度數(shù)據(jù)的光掩模的 檢查方法中，很好地進行與用于進行實際曝光的曝光裝置的條件匹配，或 者，提供一種可定量地掌握與實際曝光條件的相關(guān)關(guān)系的光掩模的檢査方 法，另外，還可提供一種包含這種檢查方法的檢查工序的光掩模的制造方 法，提供一種使用了由這種制造方法得到的光掩模的電子部件制造方法， 還可提供應(yīng)用于這種光掩模的檢查方法的測試掩模。


圖1是表示本發(fā)明的光掩模的檢查方法所使用的檢查裝置的構(gòu)成的側(cè)
視圖2是表示使用了灰色調(diào)掩模的TFT基板的制造工序(前半部分)的 剖面圖3是表示使用了灰色調(diào)掩模的TFT基板的制造工序(后半部分)的剖面圖4是表示灰色調(diào)掩模的構(gòu)成的正面圖5是表示在所述檢査裝置所得到的攝像數(shù)據(jù)中的灰色調(diào)部的狀態(tài)的
圖6是表示本發(fā)明的光掩模的檢查方法所使用的測試掩模的構(gòu)成的平 面圖7是表示所述測試掩模的單位圖形的平面圖； 圖8是表示所述測試掩模的單位圖形的其它例的平面圖； 圖9是表示所述測試掩模的單位圖形的另一其它例的平面圖； 圖10 (a)是表示所述光掩模的檢查裝置中的光源的分光特性的曲線 圖，圖10 (b)是表示在所述光掩模的檢查裝置中所使用的波長選擇濾光 板的分光特性的曲線圖，圖10 (c)是表示在所述光掩模的檢査裝置中所 使用的波長選擇濾光板的分光特性的其它例的曲線圖。
圖11是表示所述光掩模的檢査裝置的光源的分光特性、所述光掩模 的攝像元件的光譜靈敏度分布及按照與各濾光板對應(yīng)的方式得到的基準(zhǔn) 強度數(shù)據(jù)的曲線圖，以及表示與各基準(zhǔn)強度數(shù)據(jù)所對應(yīng)的系數(shù)相乘后的狀 態(tài)的曲線圖。
具體實施例方式
下面，說明用于實施本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。 (本發(fā)明的光掩模的檢查方法的概要〕
本發(fā)明的光掩模的檢查方法是一種使用在透明基板上形成有規(guī)定的 圖形的光掩模對被轉(zhuǎn)印體(玻璃基板或者硅晶片)使用曝光裝置進行曝光 之際，通過曝光裝置的曝光轉(zhuǎn)印于被轉(zhuǎn)印體的圖像根據(jù)由攝像裝置捕捉到 的光強度分布進行預(yù)測，進而檢查光掩模的方法。
具體而言，包括以下方法，郎形成與曝光裝置近似的曝光條件而與通 過曝光裝置的曝光轉(zhuǎn)印于被轉(zhuǎn)印體的圖像相近似的圖像由攝像裝置攝像 并檢查的的方法；或者使用模擬器定量掌握在曝光裝置的曝光條件下形成 的抗蝕圖形和攝像裝置的光強度分布的相關(guān)關(guān)系、且使用該相關(guān)關(guān)系推測 (模擬)被檢查對象的光掩模由曝光形成的抗蝕圖形的方法。而曝光裝置是一種將形成于光掩模的圖形在一定的曝光條件下轉(zhuǎn)印到被轉(zhuǎn)印體上的 裝置。
而且，在這種光掩模的檢查方法中，可基于由攝像裝置得到的光強度 分布，進行包含有轉(zhuǎn)印體上的抗蝕圖形、或者以該抗蝕圖形為掩模進行了 加工的被加工層圖形尺寸的完成值、光掩模的透射率的變化所引起的這些 形狀的變化等的各種解析、評價。而利用這種檢査裝置進行檢査的光掩模， 不只是最終產(chǎn)品的光掩模，也包括在制造光掩模的過程中的中間體。 〔在本發(fā)明中所使用的檢查裝置的構(gòu)成〕
在這種光掩模的檢查方法中，使用如圖l所示的檢查裝置。在這種檢
查裝置中，檢査對象的光掩模3由掩模保持裝置3a保持。這種掩模保持 裝置3a在使光掩模3的主平面大致垂直的狀態(tài)下支承著該光掩模的下端 部及側(cè)邊部，就能夠?qū)⒃摴庋谀?傾斜并固定保持。這種光掩模保持裝置 3a，就光掩模3而言，可保持大型(例如主平面1220mmX1400mm，厚度 13mm的光掩模)且各種大小的光掩模3。 S卩，在這種光掩模保持裝置3a 中，由于主要支承主平面為大致垂直狀態(tài)的光掩模3的下端部，因而即使 光掩模3的大小有差異，也可通過相同的支承構(gòu)件支承光掩模3的下端部。
在此，所謂大致垂直是指圖1中9所示的偏離垂直的角度為10度以 內(nèi)。優(yōu)選光掩模3的傾角在偏離垂直方向2度至IO度以內(nèi)的范圍內(nèi)，更 優(yōu)選偏離垂直方向4度至10度的范圍內(nèi)。
由此，通過使用將光掩模3傾斜支承的掩模保持裝置3a，在保持光掩 模3的過程中，可防止光掩模3倒置，進而可穩(wěn)定地進行光掩模3的保持、 固定。另外，若將光掩模3完全垂直地進行保持，則光掩模3的全部重量 都集中于下端部，使光掩模3受到損傷的可能性增大。通過使用將光掩模 3傾斜支承的掩模保持裝置3a，使光掩模3的重量分散到多個支承點，可 防止損傷光掩模3。
由此，在這種檢査裝置中，由于將光掩模3的主平面如上述那樣來保 持光掩模3，因而不僅可抑制檢查裝置的設(shè)置面積的增大，還可抑制微粒 落在光掩模上。
而且，這種檢查裝置具有發(fā)出規(guī)定波長的光束的光源1。作為這種光 源l，例如可使用鎢燈、金屬鹵素?zé)?、UHP燈(超高壓水銀燈)等。而且，這種檢查裝置具有將來自光源1的檢査光進行引導(dǎo)并向由掩模
保持裝置3a保持的光掩模3照射檢查光的照明光學(xué)系統(tǒng)2。該照明光學(xué)系 統(tǒng)2由于做成使數(shù)值孔徑(NA)可變，因而具備光闌裝置(孔徑光闌) 2a。另外，優(yōu)選該照明光學(xué)系統(tǒng)2具備用于對光掩模3的檢查光的照射范 圍進行調(diào)節(jié)的視場光闌2b。穿過該照明光學(xué)系統(tǒng)2的檢査光可照射到由掩 模保持裝置3a保持的光掩模3上。
照射到光掩模3的檢查光透過該光掩模3，入射到物鏡系統(tǒng)4。該物 鏡系統(tǒng)4通過具備光闌裝置(孔徑光闌)4c使得數(shù)值孔徑(NA)可變。 可將該物鏡系統(tǒng)4做成例如具備有第一組(模擬透鏡)4a，入射有透過 光掩模3的檢查光并對該光束加以無限遠校正而形成平行光；第二組(成 像透鏡)4b，使穿過該第一組的光束成像。
在這種檢查裝置中，由于分別將照明光學(xué)系統(tǒng)2的數(shù)值孔徑和物鏡系 統(tǒng)4的數(shù)值孔徑做成可變，因而可使照明光學(xué)系統(tǒng)2的數(shù)值孔徑對物鏡系 統(tǒng)4的數(shù)值孔徑之比、即o值(o:相干性)可變。
穿過物鏡系統(tǒng)4的光束由攝像裝置(攝像元件)5感光。該攝像裝置 5對光掩模3的像進行攝像。作為該攝像裝置5，例如可使用CCD等攝像 元件。
而且，在這種檢查裝置中，設(shè)置有未圖示的控制裝置及顯示裝置，以 進行對由攝像裝置5得到的攝像圖像的圖像處理、運算、與規(guī)定閾值的比 較及顯示等。
另外，在這種檢查裝置中，針對使用規(guī)定的曝光光束得到的攝像圖像 或者據(jù)此得到的光強度分布，可通過控制裝置進行規(guī)定的運算，從而求出 在使用了其它曝光光束的條件下的攝像圖像或者光強度分布。例如，在這 種裝置中，在g線、h線及i線為相同的強度比的曝光強度條件下得到了 光強度分布時，可求出在g線、h線及i線為l: 2: 1的強度比的曝光條 件下進行了曝光后的光強度分布。由此，在這種檢査裝置中，也包含曝光 裝置使用的照明光源的種類個體差異及曝光裝置使用的照明的經(jīng)時變化 所引起的按每波長的強度變化，可進行再現(xiàn)了實際使用的曝光裝置的曝光 條件的評價，另外，在假定了所期望的光掩模的剩余膜量的情況下，能夠 簡便地求出實現(xiàn)此設(shè)計的最佳曝光條件。在使用這種檢查裝置進行的本發(fā)明的光掩模的檢査方法中，照明光學(xué) 系統(tǒng)2與物鏡系統(tǒng)4及攝像裝置5，被分別配置于隔著主平面大致垂直地
保持的光掩模3而對置的位置，在使兩者的光軸相一致的狀態(tài)下，進行檢 査光的照射及感光。這些照明光學(xué)系統(tǒng)2、物鏡系統(tǒng)4及攝像裝置5，被 未圖示的移動操作裝置支承得可移動操作。該移動裝置可使照明光學(xué)系統(tǒng) 2、物鏡系統(tǒng)4及攝像裝置5不僅各自的光軸彼此一致、而且相對于光掩 模3的主平面可平行移動。在這種檢査裝置中，通過設(shè)置這樣的移動操作 裝置，即使是在對大型的光掩模進行檢查的情況下，也可以不使該光掩模 沿與主平面平行的方向移動，就能進行遍及光掩模3的主平面的整個面的 檢查，另外，還可有選擇地檢查主平面上的所期望的部位。
而且，在這種檢查裝置中，利用控制裝置，可使物鏡系統(tǒng)4及攝像裝 置5分別沿光軸方向移動操作，使這些物鏡系統(tǒng)4及攝像裝置5彼此獨立 地改變相對于光掩模3的相對距離。在這種檢查裝置中，通過使物鏡系統(tǒng) 4及攝像裝置5可獨立地沿光軸方向移動，可進行在近似于使用光掩模3 進行曝光的曝光裝置的狀態(tài)下的攝像。另外，還可使物鏡系統(tǒng)4的焦點偏 移(控制散焦量)，通過攝像裝置5對光掩模3的模糊的圖像進行攝像。 如下所述，通過以這種形式對模糊的圖像進行評價，還可判斷灰色調(diào)掩模 的性能及有無缺陷。
而且，這種檢查裝置的控制裝置，對照明光學(xué)系統(tǒng)2的視場光闌2b 及光闌機構(gòu)2a、物鏡系統(tǒng)4的光闌機構(gòu)4c、移動操作裝置進行控制。該 控制裝置，在使用了這種檢查裝置的光掩模的檢查方法中，在將物鏡系統(tǒng) 4的數(shù)值孔徑(NA)及o值(照明光學(xué)系統(tǒng)2的數(shù)值孔徑對物鏡系統(tǒng)4的 數(shù)值孔徑之比)保持為規(guī)定的值的狀態(tài)下，通過移動操作裝置使照明光學(xué) 系統(tǒng)2、物鏡系統(tǒng)4及攝像裝置5在它們的光軸相一致的狀態(tài)下沿與由掩 模保持裝置保持的光掩模3的主平面相平行的方向移動，并且使物鏡系統(tǒng) 4及攝像裝置5按照沿光軸方向彼此獨立的方式移動操作。 〔本發(fā)明的光掩模的檢查方法的檢查對象〕
在本發(fā)明的光掩模的檢査方法中，檢查對象即光掩模，不僅僅包含作 為產(chǎn)品完成的光掩模，還包含在制造光掩模的過程中的中間體，.另外，這 種光掩模的種類及用途沒有特別限制。艮P，在該檢査裝置中，不僅在透明基板的主表面形成有以Cr等為主
要成分的遮光膜且對該遮光膜利用光刻法形成規(guī)定的圖形進而形成的具 有遮光部級透光部的圖形的雙態(tài)掩模進行檢查，還可對透明基板的主平面 具有遮光部、透光部及灰色調(diào)部的灰色調(diào)掩模進行檢查。在這種檢査裝置 對這樣的灰色調(diào)掩模進行檢查時，可取得特別顯著的效果。
因此，這種檢查裝置在對FPD制造用的光掩模進行檢查時具有顯著的 效果，尤其在液晶顯示裝置制造用的光掩模之中最適宜薄膜晶體管(Thin Film Transistor:以下稱為"TFT")制造用的掩模。這是由于在這些領(lǐng)域， 因在制造效率及成本方面有利，因而除灰色調(diào)掩模被多用之外，必須使灰 色調(diào)部的尺寸極為微細(xì)而且精致的緣故。
而灰色調(diào)部包含形成有半透光膜的半透光部(叫做"半透光膜型") 和通過在曝光條件下的析像分辨極限以下的微細(xì)圖形形成為灰色調(diào)部的 部分(叫做"微細(xì)圖形型")這兩者。即，灰色調(diào)掩模，包含擁有灰色調(diào) 部形成有透射光量小于100%的(例如40 60%)半透光性的膜的灰色調(diào) 部的光掩模(半透光膜型灰色調(diào)掩模)、和擁有通過具有在曝光條件下的 析像極限以下的遮光性或者半透光性的微細(xì)圖形而降低透射光量的灰色 調(diào)部的光掩模(微細(xì)圖形型灰色調(diào)掩模)這兩者。
關(guān)于灰色調(diào)掩模
在此，說明在本發(fā)明的光掩模的檢查裝置中作為檢查對象的灰色調(diào)掩
丄樸豐旲。
具有TFT的液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display:下面稱為"LCD") 與陰極射線管(CRT)相比較由于有易于薄型化且消耗電力低這一優(yōu)點， 因而以至于現(xiàn)在被廣泛使用。LCD所具有的構(gòu)造是，使在矩陣上配置的各 像素排列有TFT的構(gòu)造的TFT基板和與各像素相對應(yīng)配置有紅(R)、綠 (G)及藍(B)像素圖形的彩色濾光板隔著液晶相進行重合。就這種LCD 而言，其制造工序數(shù)量多，即使在TFT基板上也使用5至6片光掩模來進 行制造。
在這種狀況之下，提出了使用4片光掩模進行TFT基板的制造的方法。 這種方法通過使用具有遮光部、透光部及灰色調(diào)部的灰色調(diào)掩模來降低所 使用的掩模的片數(shù)。在圖2及圖3，表示一例使用了灰色調(diào)掩模的TFT基板的制造工序。
首先，如圖2中的(A)所示，在玻璃基板201上，形成柵極用金屬 膜，通過使用了光掩模的光刻工序形成柵極202。然后，形成柵極絕緣膜 203、第一半導(dǎo)體膜(a—Si) 204、第二半導(dǎo)體膜(N+a—Si) 205、源漏極 用金屬膜206及正極型光致抗蝕膜207。
然后，如圖2中的(B)所示，使用具有遮光部101、透光部102及 灰色調(diào)部103的灰色調(diào)掩模100，將正極型光致抗蝕膜207曝光、顯影， 形成第一抗蝕圖形207A。該第一抗蝕圖形207A覆蓋TFT溝道部、源漏 極形成區(qū)及數(shù)據(jù)線形成區(qū)，而且覆蓋TFT溝道部的部分比覆蓋源漏極形成 區(qū)的部分更薄。
然后，如圖2中的(C)所示，以第一抗蝕圖形207A為掩模，對源 漏極用金屬膜206、第二及第一半導(dǎo)體膜205、 204進行蝕刻。接著，如圖 3中的(A)所示，通過基于氧氣的灰化使第一抗蝕圖形207A的厚度整體 減少，除去溝道部形成區(qū)的薄的抗蝕膜，形成第二抗蝕圖形207B。之后， 如圖3中的(B)所示，以第二抗蝕圖形207B為掩模，對源漏極用金屬膜 206進行蝕刻形成源/漏極206A、 206B,接著對第二半導(dǎo)體膜205進行蝕 刻。最后，如圖3中的(C)所示，剝離掉剩余的第二抗蝕圖形207B。
作為此處所使用的灰色調(diào)掩模100， 一般具有由如下所述的半透光膜 構(gòu)成的灰色調(diào)部103。另外，還具有如圖4所示的掩模。圖4的灰色調(diào)掩 模100具有與源/漏極相對應(yīng)的遮光部101A、101B、透光部102以及與TFT 溝道部相對應(yīng)的灰色調(diào)部103'。該灰色調(diào)部103'是在使用灰色調(diào)掩模 100的大型LCD用曝光裝置的曝光條件下形成了由析像分辨極限以下的 微細(xì)圖形構(gòu)成的遮光圖形103A的區(qū)域。遮光部IOIA、 101B及遮光圖形 103A，通常一起由鉻及鉻化合物等相同的材料構(gòu)成的相同厚度的膜形成。 使用這種灰色調(diào)掩模的大型LCD用曝光裝置的析像分辨極限，在步進方 式的曝光裝置約為3pm，在鏡面投影方式的曝光裝置約為4pm。因此，在 灰色調(diào)部103'，將透射部103B的間隔寬度及遮光圖形103A的線寬度分 別設(shè)為曝光裝置的曝光條件下的析像分辨極限以下的例如不足3pm。
在這種微細(xì)圖形型的灰色調(diào)部103'的設(shè)計中，存在著以下選擇，艮口， 將用于持有遮光部IOIA、 101B和透光部102的中間的半透光(灰色調(diào))效果的微細(xì)圖形是設(shè)為線與空隔(line and space)類型還是設(shè)成點(網(wǎng) 格)類型或者還是其它的圖形。另外，在線與空隔類型的情況下，必須考 慮線寬設(shè)為怎樣的寬度、光透過部分和遮光部分的比例如何設(shè)置、整體透 射率設(shè)成何種程度等非常多的情況來進行設(shè)計。另外，在灰色調(diào)掩模的制 造中，也要求有線寬的中心值的管理及掩豐莫內(nèi)的線寬的離散偏差管理等非 常難的生產(chǎn)技術(shù)。
因此，以往提出了利用半透光性的膜來形成灰色調(diào)部的方案。其通過 在灰色調(diào)部使用半透光膜，減少灰色調(diào)部的曝光量，可實施半色調(diào)曝光。 另外，通過在灰色調(diào)部使用半透光膜，在設(shè)計中，可認(rèn)為只要研究整體透 射率需要多少就足夠了，從而在灰色調(diào)掩模的制造中，只要選擇半透光膜 的膜的種類(膜的材質(zhì))及膜厚，就可進行灰色調(diào)掩模的生產(chǎn)。因此，在 這種半透光膜類型的灰色調(diào)掩的制造中，只要進行半透光膜的膜厚控制即 可，也就存在比較容易管理的看法。另外，在灰色調(diào)掩模的灰色調(diào)部形成 TFT溝道部的情況下，由于只要是半透光膜就可通過光刻工序很容易實施 圖形化，因而TFT溝道部的形狀還可形成為復(fù)雜的形狀。
半透光膜類型的灰色調(diào)掩模，例如可按下述的方式進行制造。在此， 作為一例，舉出TFT基板的圖形來進行說明。如前所述，這種圖形的構(gòu)成 有由與TFT基板的源極及漏極相對應(yīng)的圖形構(gòu)成的遮光部101、與TFT 基板的溝道部相對應(yīng)的圖形構(gòu)成的灰色調(diào)部103、和在這些圖形周圍形成 的透光部102。
首先，準(zhǔn)備已經(jīng)在透明基板上依次形成了半透光膜及遮光膜的掩模半 成品，在該掩模半成品上形成抗蝕膜。然后，通過進行圖形描繪、顯影， 在圖形的與遮光部及灰色調(diào)部相對應(yīng)的區(qū)域形成抗蝕圖形。接著，通過用 適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM行蝕刻，除去與未形成抗蝕膜的透光部相對應(yīng)的區(qū)域的遮光 膜及其下層的半透光膜，形成圖形。
這樣，形成透光部102，同時形成圖形的與遮光部101和灰色調(diào)部103 相對應(yīng)的區(qū)域的遮光圖形。而且，在除去剩余的抗蝕圖形之后，再通過在 基板上形成抗蝕膜，進行圖形描繪、顯影，在圖形的與遮光部101相對應(yīng) 的區(qū)域形成抗蝕圖形。 '
接著，通過適當(dāng)?shù)奈g刻，只除去未形成抗蝕圖形的灰色調(diào)部103的區(qū)域的遮光膜。由此，形成半透光膜的圖形的灰色調(diào)部103，同時形成遮光 部101的圖形。
〔關(guān)于灰色調(diào)掩模的檢查)
為了進行如上所述的灰色調(diào)掩模中的缺陷及性能方面的檢查，就必須 進行反應(yīng)實際的曝光條件的模擬、對有無缺陷、性能的優(yōu)劣進行評價。
在灰色調(diào)掩模中，形成于掩模的圖形形狀，將對使用了這種掩模的曝 光所形成的抗蝕膜厚度及抗蝕膜的形狀造成影響。例如，不僅是平面的圖 形形狀的評價，還必須對灰色調(diào)部的光透射率是否處于適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)、灰 色調(diào)部和遮光部的邊界的前沿(銳度或者模糊程度)如何進行評價。
特別是具有由微細(xì)圖形構(gòu)成的灰色調(diào)部的灰色調(diào)掩模的情況，在使用 光掩模進行實際曝光時，在微細(xì)圖形不被分辨析像且以實際上看作均勻的 透射率的程度非析像的狀態(tài)下被使用。該狀態(tài)需要在在制造掩模的過程 中、或者在出廠前的階段、進而在進行缺陷校正的階段中進行檢查。
在本發(fā)明的光掩模的檢查方法中，對如下的灰色調(diào)掩模的檢查可在近 似實際的曝光條件下以高精度進行，該灰色調(diào)掩模通過降低穿過灰色調(diào)部 的曝光光束的量進而降低對該區(qū)域的光致抗蝕膜的照射量就能有選擇地 改變光致抗蝕膜的膜厚。進而，即使有不能近似的因素，也可高精度地預(yù) 測由實際的曝光得到的光致抗蝕膜的圖形形狀。
而且，就在這種檢查裝置中取得的數(shù)據(jù)而言，只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)置提供給 裝置的光學(xué)條件(大致與所使用的曝光裝置的光學(xué)條件相等的條件)且是
適當(dāng)?shù)匦纬傻膱D形，如圖5所示，形成于灰色調(diào)部103的微細(xì)圖形，就會 與實際曝光時要產(chǎn)生的狀態(tài)一樣，成為實質(zhì)上大致單一的濃度的非析像 (析像力低)的狀態(tài)。該部分(半透光部)的濃度表示使用了該灰色調(diào)掩 模似的該部分的透射率，由此確定了利用該灰色調(diào)部形成的抗蝕膜的剩余 膜量。另一方面，在假設(shè)設(shè)計是相對于光學(xué)條件而言為不合適的情況下， 以及在制造工序沒有以規(guī)定的形狀、尺寸形成圖形的情況下，由于半透光 部的濃度及灰色調(diào)部的形狀等表示與上述的正常狀態(tài)不同的狀態(tài)，因而通 過與正常的狀態(tài)的比較，可判斷檢查部分是否良好。
因此，在利用本發(fā)明的檢查裝置對灰色調(diào)掩模進行檢查的情況下，曝 光條件大致與實際應(yīng)用于光掩模的曝光條件相一致，在該條件下P、要出現(xiàn)(即出現(xiàn)灰色部)如上所述的適當(dāng)?shù)姆俏鱿癫糠?，就可以說光掩模的性能 是充分的。
另外，在如上所述的非析像的狀態(tài)下取得攝像圖像時，還可以根據(jù)需 要經(jīng)過適當(dāng)?shù)倪\算，對溝道部與源極、漏極部的邊界部分的銳度進行評價、 預(yù)測光致抗蝕膜的立體形狀。
因此，本發(fā)明的檢查裝置可有利地應(yīng)用于具有灰色調(diào)部的光掩模的檢 査，該灰色調(diào)部由在實際曝光條件下達到析像分辨極限以下的微細(xì)的遮光 圖形構(gòu)成。
在這種情況下，將具有析像分辨極限以下的微細(xì)圖形的光掩模3作為
檢查對象設(shè)置于檢查裝置，例如，將物鏡系統(tǒng)4的數(shù)值孔徑及o值(照明 光學(xué)系統(tǒng)2的數(shù)值孔徑對物鏡系統(tǒng)4的數(shù)值孔徑之比)設(shè)為規(guī)定的值，另 外，通過在光軸方向適當(dāng)調(diào)節(jié)物鏡系統(tǒng)4的位置，可在攝像裝置5的攝像 圖像上得到微細(xì)圖形的非析像狀態(tài)的圖像。而且，通過利用運算裝置對攝 像到的圖像進行處理，可得到掩模圖形的光強度分布。根據(jù)該攝像圖像的 形狀及規(guī)定的評價點中的光強度數(shù)據(jù)，可評價光掩模3性能的優(yōu)劣、有無 缺陷。
(關(guān)于測試掩模)
在本發(fā)明的光掩模的檢查方法中使用如圖6所示的測試掩模11。 這種測試掩模ll，在使用了上述的檢查裝置的光掩模的檢查中， 一般 是進行用于使與曝光裝置的光學(xué)條件準(zhǔn)確而迅速地匹配的調(diào)整的。另外， 除此之外，或者取而代之，就抗蝕膜的光譜靈敏度及攝像裝置的光譜靈敏 度特性等與曝光裝置的條件匹配不可能的因素也包含的條件而言，在檢查 裝置和曝光裝置之間進行調(diào)解，或者對檢查結(jié)果和曝光所產(chǎn)生的抗蝕圖形 形成結(jié)果之間的相關(guān)關(guān)系進行導(dǎo)入。若可定量地掌握相關(guān)關(guān)系，就可計算 出將其抵消的偏移參數(shù)，之后，若在作為檢查對象的光掩模的檢査結(jié)果中 反映出該參數(shù)，就可推測出準(zhǔn)確的曝光結(jié)果。具體而言，例如通過測試掩 模的本發(fā)明的檢查方法，使檢查裝置的曝光條件中的基本的特性與曝光裝 置的曝光條件相一致，然后，通過使用了這種測試掩模的檢查工序，可將 曝光裝置每一臺的個體差異及曝光裝置以外的工序引起的條件差異作為 轉(zhuǎn)換系數(shù)來掌握。如圖6中的(a)所示，在這種測試掩模11中，例如在800mmX920mm 的基板上沿X軸方向及Y軸方向的各方向以矩陣狀排列同一的測試圖形 12。如圖6中的(b)所示，具有在X軸方向及Y軸方向按每一列排列的 單位圖形列13來形成每個測試圖形12。在剩余的部分，也可以適當(dāng)配置 其它測試圖形等。例如，就圖6中的(b)而言，是在周邊部配置有位置 基準(zhǔn)標(biāo)記14、在中央部配置有一般的析像力圖形15的例子。
在本發(fā)明的測試圖形12中，每個單位圖形列13可以是相同的單位圖 形排列多個的圖形列，但是，例如如圖7所示，通常優(yōu)選在下述的評價工 序有用的互不相同的單位圖形排列多個的圖形列。在此所表示的例子是， 單位圖形13 —1 (楔狀圖形)沿X方向排列21個，在各個單位圖形13 — 1 中其形狀按照沿Y方向呈21臺階(a u)的方式變化。即，各單位圖形 列13不論在X方向還是Y方向都按照排列順序基于一定的規(guī)律發(fā)生變化。
每個單位圖形13 — 1由遮光te形成。該單位圖形13 — 1成為線與空隔 的圖形，其中在圖7的(a)中關(guān)于用"a u"所示的Y軸方向?qū)挾瘸膳_ 階狀變化的被一對遮光部71夾持的遮光部、配置有遮光膜所形成的縱線 (遮光線)72。在每一個單位圖形13 — 1，兩側(cè)的一對遮光部71關(guān)于圖7 中的(a)的"1 21"所示的X軸方向是相同的，但是形成于中央的透光 部的遮光線72的線寬在X軸方向朝著"1 21"按一定的間距變細(xì)。
如圖7中的(b)所示，通過排列這樣的單位圖形13 — 1，就近似于被 遮光部71、 71夾持的灰色調(diào)部的透射率逐漸變大的掩模。例如，在薄膜 晶體管的溝道部形成用的灰色調(diào)掩模中，可近似于使灰色調(diào)部的光透射率 逐漸變化的狀態(tài)。
另一方面，在各單位圖形13 — 1中，在Y方向朝著"a u"，兩側(cè)的 遮光部71、 71的線寬逐漸變小。如圖7中的(b)所示，這樣就可在例如 薄膜晶體管的溝道部形成用的灰色調(diào)掩模中，近似于溝道部的寬度逐漸變 寬的狀態(tài)。而此處，各單位圖形13 — 1的一對遮光部71、 71的線寬的變 化間距，等于中央的遮光線72的線寬的變化間距，基于下述的理由而作 為優(yōu)選。
另一方面，通過對這樣排列的單位圖形列13在斜向進巧觀察、評價， 就可評價因該掩模的線寬(CD)的變化帶來的對被轉(zhuǎn)印體的轉(zhuǎn)印的影響。例如，"al、 b2、 c3…"這一排列仍然按一定的規(guī)律使圖形形狀變化，該 規(guī)律是使中央的遮光線72按一定的間距變細(xì)，兩側(cè)的遮光部71、 71的線 寬也按一定的間距變細(xì)。這樣就可近似于光掩模制造工序中的隨著各因素 等各種原因引起的光掩模的CD變化(使線寬按規(guī)定量變大或者變小)。
因此，若實施使用這種測試掩模的本發(fā)明的測試掩模的檢查方法，則 由檢査裝置得到的光強度分布和使用相同的測試掩模進行實際曝光得到 的被轉(zhuǎn)印體上的抗蝕圖形的相關(guān)關(guān)系可在與各圖形形狀的變化的關(guān)系中 得到掌握。
另外，如圖6中的(b)所示，2個單位圖形列13、 13在測試掩模11 上沿X方向及Y方向成90。角配列。這樣就可在電子部件例如液晶面板 的制造時可產(chǎn)生的X方向及Y方向的圖形的析像力的不均勻要素進行評 價。例如，在曝光裝置的掃描方向和與其垂直的方向，若析像力上產(chǎn)生差 異，則可對這種析像力的差異的狀態(tài)進行評價。
在此，如圖7所示，作為單位圖形13 —l說明了具有在被寬度以臺階 狀變化的一對遮光部71、 71夾持的透光部配置有遮光膜的遮光線72的線 與空隔的圖形(楔狀)的測試掩模ll，而本發(fā)明的測試掩模不局限于此。 圖8及圖9舉例表示了不同的測試掩模。圖8所示的單位圖形13—2具有 正方形框狀的透光部和形成于該透光部內(nèi)的正方形框狀的遮光部，在一個 單位圖形13—2中，可進行4個方向的評價。圖9所示的單位圖形13—3 具有正八角形框狀的透光部和形成于該透光部內(nèi)的正八角方形框狀的遮 光部，在一個單位圖形13—3中，可進行8個方向的評價。
另外，作為不同的方式，也可以在被寬度按圖7的測試掩模的臺階狀 進行變化的一對遮光部71、 71夾持的部分使半透光膜(出于對透光部降 低規(guī)定量透射率的目的而設(shè)置的膜)成膜，作成單位圖形。這種情況下， 可使用該測試掩模對具有形成了半透光膜的灰色調(diào)部的灰色調(diào)掩模進行 評價。相當(dāng)于溝道部的部分，可近似為配置有半透光膜的TFT制造用灰色 調(diào)掩模。
〔本發(fā)明的光掩模的檢查方法)
在本發(fā)明的光掩模的檢查方法中，首先使用上述的測試哮模ll，利用 實際上光掩模的曝光所使用的曝光裝置進行實際曝光，將圖形轉(zhuǎn)印到被轉(zhuǎn)印體。在被轉(zhuǎn)印體的被加工層上涂敷抗蝕膜?？刮g膜下的被加工層通常是 根據(jù)被轉(zhuǎn)印體的用途而形成的。曝光后，通過使形成于被轉(zhuǎn)印體的抗蝕膜顯影，形成抗蝕圖形。就該 抗蝕圖形而言，優(yōu)選使用三維形狀測量儀器測量其形狀并進行數(shù)字化。另外，既可以利用抗蝕圖形的形狀來進行本發(fā)明的抗蝕掩模的檢查， 也可以以該抗蝕圖形為掩模實施蝕刻處理，在形成抗蝕層下的被加工層的 圖形(被加工層圖形)之后，觀懂、評價該被加工層圖形。在這種情況下， 被加工層圖形優(yōu)選通過形狀測量儀器進行測量并數(shù)字化。由此，可得到使用測試掩模進行曝光、顯影而形成的抗蝕圖形的形狀 被數(shù)字化后的"實際測試圖形數(shù)據(jù)"。另外，在上述的曝光(實際的曝光)工序，優(yōu)選使用的條件是，與應(yīng) 用于實際使用的檢查對象光掩模(實際掩模)的曝光條件(曝光裝置及曝 光時的光學(xué)條件)相同的條件。再者，優(yōu)選將所使用的抗蝕膜的原材料、 抗蝕膜的顯影條件，設(shè)置成對與使用檢查對象光掩模而轉(zhuǎn)印有圖形的被轉(zhuǎn) 印體進行處理的情況一樣。這樣，可將由本發(fā)明的光掩模的檢查而得到的 評價結(jié)果，應(yīng)用到作為檢查對象的光掩模的產(chǎn)品制造。另一方面，將該測試掩模作為上述的檢查裝置的檢査對象來設(shè)置，使 規(guī)定的曝光光束進行照射，利用攝像裝置取得其光透射量分布。具體而言， 就是利用CCD攝像機等捕捉透過測試掩模的光束且將得到的圖像進行數(shù) 字化，進而得到"光透射測試圖形數(shù)據(jù)"。此處所使用的曝光光束的照射條件優(yōu)選盡量與使用作為檢查對象的 光掩模來制造實際的產(chǎn)品時的條件相近。例如，優(yōu)選預(yù)先掌握使用作為檢 查對象的光掩模進行曝光時的曝光裝置的光源的波長特性，在檢查裝置中 使用與此近似的波長特性的光源。再者，優(yōu)選近似于曝光裝置的光學(xué)條件(物鏡光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑(NA)、稱作o值(o )的光學(xué)設(shè)計值)來進行檢査。這樣，在近似于使用作為檢查對象的光掩模進行曝光而形成的抗 蝕圖形(或者被加工層圖形)的條件下，可形成測試掩模的抗蝕圖形，而 使對"實際曝光測試圖形數(shù)據(jù)"和"光透射測試圖形數(shù)據(jù)"進行比較對照 的解析變得容易。在得到了檢查結(jié)果之后，使用"實際曝光測試圖形數(shù)據(jù)"和"光透射測試圖形數(shù)據(jù)"的比較對照結(jié)果，改變照射條件，進而可更加接近實際曝 光的曝光條件。目卩，為了對檢查裝置的光學(xué)條件進行優(yōu)化，使其接近實際 曝光的曝光條件，使用測試掩模取得兩組數(shù)字化數(shù)據(jù)("實際曝光測試圖 形數(shù)據(jù)"和"光透射測試圖形數(shù)據(jù)")并對它們進行比較對照。而且，該 比較結(jié)果能以下述方式使用。(1) 檢查裝置的最佳條件的設(shè)定根據(jù)兩組數(shù)字化數(shù)據(jù)("實際曝光測試圖形數(shù)據(jù)"和"光透射測試圖 形數(shù)據(jù)")的差異對檢查裝置的曝光條件(檢查裝置中的數(shù)值孔徑(NA) 及O值(O))進行變更(修正)，就可使檢査裝置的照射條件(例如析像 力)接近實際的曝光裝置的曝光條件。根據(jù)兩組數(shù)字化數(shù)據(jù)的差異，對檢查裝置的曝光所使用的光源的分光 特性(g線強或者i線強的特性)進行變更(修正)，可使檢查裝置的照射 條件接近實際的曝光條件。(2) 檢查裝置的光透射量分布和實際曝光的抗蝕圖形(或者被加工層膜圖形)的相關(guān)關(guān)系的掌握掌握兩組數(shù)字化數(shù)據(jù)的相關(guān)關(guān)系，根據(jù)用檢査裝置的對光掩模進行測 量到的數(shù)據(jù)，可推斷用實際的曝光得到的抗蝕圖形。例如，可得到對由檢查裝置得到的數(shù)據(jù)進行分光特性的校正時的校正 系數(shù)(偏移參數(shù))。由此可推斷實際曝光時的析像力及實際曝光時的光透 射量。而析像力受波長影響，另外，在使用具有半透光膜的光掩模的情況 下，透射率因波長而不同。因此，即使在檢査裝置的照射光束的分光特性 不能與曝光裝置的照射光束的分光特性完全相同的情況下，只要這些相關(guān) 關(guān)系可進行數(shù)字化，就可根據(jù)被檢查掩模的檢查來推斷實際的曝光結(jié)果。這樣得到的檢查裝置的合適的照射條件設(shè)定，可在實際曝光所使用的 每個曝光裝置或者每個產(chǎn)品等上進行，由檢査裝置上連立設(shè)置的控制裝置 儲存。另外，在進行光掩模的圖形修正時，在相關(guān)關(guān)系考慮的狀態(tài)下計算出 修正數(shù)據(jù)。例如，可進行在由檢査裝置得到的光透射率和由實際曝光得到 的抗蝕圖形的剩余厚度的相關(guān)關(guān)系考慮后的修正。 ，在微細(xì)圖形型的灰色調(diào)掩模的檢查中，在由對灰色調(diào)部的曝光得到的抗蝕圖形的剩余膜厚(也叫剩余膜值)的推斷方面也是有效的。若使用照 射條件合適的檢查裝置，進而使用某形狀的微細(xì)圖形，則可推測出以何種 剩余膜厚得到何種形狀的抗蝕圖形(或者被加工層圖形)。另外，優(yōu)選不僅掌握檢査裝置的照射條件和實際曝光的抗蝕圖形的相 關(guān)關(guān)系，還要掌握因條件變化引起的兩者的變化趨勢。因此，除了改變照 射條件進行多次照射測試之外，還優(yōu)選在測試掩模上按上述的方式排列多 個條件變化了的單位圖形，提高通過一次照射取得的信息。在此，在本發(fā)明的光掩模的檢查方法中，優(yōu)選一邊變更曝光條件一邊 進行多次照射，進而得到各自的照射的測試掩模的攝像圖像。通過將這種 多個不同的條件的測試掩模的透射光光強度分布數(shù)據(jù)，提供給與該測試掩 模的實際曝光的抗蝕圖形的比較對照，還得到更多的信息。例如， 一邊按 規(guī)定量使數(shù)值孔徑(NA)變化一邊進行照射，或者一邊按規(guī)定量使數(shù)值孔徑(NA)或相干性(o )變化一邊進行照射?？蓪⒂纱说玫降耐干涔獾墓鈴姸确植紨?shù)據(jù)做成數(shù)據(jù)庫保存。通過該數(shù) 據(jù)庫，可精確地進行在檢査作為檢查對象的光掩模時的檢查裝置的條件設(shè) 定，同時，可減少無用的實驗并快速達到最佳條件。g卩，在對由檢查裝置 得到的數(shù)據(jù)和由實際曝光得到的數(shù)據(jù)的差異進行分析時，可導(dǎo)入其差異的 因果關(guān)系，準(zhǔn)確掌握兩者的相關(guān)關(guān)系，進而可應(yīng)用于檢査裝置的條件設(shè)定 的變更及使用光掩模進行實際曝光時的抗蝕圖形的模擬。還可根據(jù)測試掩模的模擬結(jié)果，求出檢查裝置對光源的分光特性的校 正系數(shù)?！碴P(guān)于檢查光束的分光特性(l)〕 因此，作為該檢查裝置中的光源1，優(yōu)選使用發(fā)出與使用經(jīng)過檢査的 光掩模3進行曝光的曝光裝置的曝光光束一樣或者具有大致相等的波長分 布的檢查光的光源。具體而言，如圖10中的(a)所示，該檢查光束可以是至少包含g線 (436nm)、 h線(405nm)或i線(365nm)的任意一種、全部包含這些 各波長成分或者是這些各種波長成分中任意兩種以上混合后的混備光。通 常，在FPD制造用的大型掩模的曝光時，由于曝光光束使用這些波長的混 合光，因而在該檢査裝置中，在使用按照所期望的光強度比例的混合光的情況下，優(yōu)選基于實際所使用的曝光裝置的光源的特性來進行確定。艮P， 可根據(jù)如上所述的測試掩模的模擬結(jié)果，將檢查裝置的光源的分光特性作 成基于實際所使用的曝光裝置的光源特性的分光特性。而且，通過使該檢査光束穿過光學(xué)濾光板等的波長選擇濾光板6后照射到光掩模3，可調(diào)節(jié)光掩模3上的各波長成分的混合比。如圖10中的(b) 所示，作為這種波長選擇濾光板6，可使用具有對規(guī)定波長以下或規(guī)定波長以上的光束進行遮斷的特性的濾光板。在該檢查裝置中，通過使從光源l發(fā)出的檢査光的波長分布與曝光裝 置的曝光光束的波長分布相同或者大致相等，可進行反應(yīng)實際曝光條件的 檢査。即，通過曝光光束，可以有將在白色光下看作缺陷的圖形在曝光裝 置中當(dāng)作正常的圖形使用的情況，以及與此相反，將在白色光下未看作缺 陷的圖形在曝光裝置中未當(dāng)作正常的圖形使用的情況。另外，如圖10中的(c)所示，在該檢査裝置中，作為波長選擇濾光板，可選擇使用下述幾種濾光板，即具有只使從光源1發(fā)出的主要的g 線透射的特性的第一濾光板、具有只使從光源1發(fā)出的主要的h線透射的 特性的第二濾光板、和具有只使從光源1發(fā)出的主要的i線透射的特性的 第三濾光板。在這種情況下，可分別求出使用第一濾光板時由攝像裝置5得到的 光強度數(shù)據(jù)dg、使用第二濾光板時由攝像裝置5得到的光強度數(shù)據(jù)dh、使用第三濾光板時由攝像裝置5得到的光強度數(shù)據(jù)di。而且，對這些各光強度數(shù)據(jù)dg、 dh、 di分別進行規(guī)定的加權(quán)之后再進 行加法運算，可計算出使g線、h線、i線按規(guī)定的強度比進行了混合的光束照射到光掩模3時得到的光強度數(shù)據(jù)。就各種光強度數(shù)據(jù)dg、 dh、 di的加權(quán)而言，例如，若來自該檢查裝置 的光源l的光束中的g線、h線、i線的強度比率是1.0: 1.20: 1.30，來自 曝光裝置的光源的光束中的g線、h線、i線的強度比率是1.00: 0.95: 1.15， 則應(yīng)加在dg的系數(shù)fg為1.00，應(yīng)加在dh的系數(shù)fh為0.95 / 1.20(=0.79)。 應(yīng)加在di的系數(shù)fi為1.15 / 1.30 (=0.88)。 —它們進行加法運算后的數(shù)據(jù)，S卩，fgdg+fhdh+fidi就是表示在曝光裝 置使曝光光束照射到光掩模3時得到的光強度分布的數(shù)據(jù)。而這種運算，在以控制裝置為運算裝置使用的狀態(tài)下可利用該控制裝置進行。 〔關(guān)于檢查光的分光特性(2)) 這種檢查裝置中的光源1發(fā)出的檢查光，在具有與曝光裝置中的曝光 光束不同的波長分布時也可以按下述的方式對曝光裝置中的曝光狀態(tài)進 行模擬。另外，通過如下所述的操作，對檢查裝置的光源的分光特性、曝光裝 置的光源的分光特性及抗蝕膜的光譜靈敏度特性等進行匹配，還可通過對 使用了如上所述的測試掩模的"實際曝光測試圖形數(shù)據(jù)"和"光透射測試 圖形數(shù)據(jù)"進行比較，更迅速而適當(dāng)?shù)氐玫焦庋谀５臋z査時的偏移參數(shù)， 進而可容易且準(zhǔn)確地進行光掩模的檢査。如上所述，在這種檢查裝置中，作為波長選擇濾光板，可選擇使用下 述幾種濾光板，即具有只使從光源l發(fā)出的主要的g線透射的特性的第 一濾光板、具有只使從光源1發(fā)出的主要的h線透射的特性的第二濾光板、 具有只使從光源1發(fā)出的主要的i線透射的特性的第三濾光板。因此，使用測試掩模ll可求出如圖ll所示那樣，使用第一濾光板 時由攝像裝置5得到的第一基準(zhǔn)強度數(shù)據(jù)Ig、使用第二濾光板時由攝像裝 置5得到的第二基準(zhǔn)強度數(shù)據(jù)Ih、和使用第三濾光板時由攝像裝置5得到 的第三基準(zhǔn)強度數(shù)據(jù)Ii。這些各個基準(zhǔn)數(shù)據(jù)Ig、 Ih、 Ii就是使光源1的分 光分布、攝像裝置5的光譜靈敏度特性分布及幾個濾光板的光譜透射率相 乘，再乘以在這種檢査裝置中使來自光源1的檢査光進行透射的各光學(xué)元 件的光譜透射率后的結(jié)果。光源1的分光分布、攝像裝置5的光譜靈敏度特性及各光學(xué)元件的光 譜透射率相對于波長是不一樣的。因此，由于攝像所使用的各檢查光束(g 線、h線、i線)的波長的不同，因而對某缺陷進行攝像的圖形就是不同的 圖形。這些圖形在由一定的閾值切割時可識別為大小不等的圖形。然后，求出將第一 第三基準(zhǔn)強度數(shù)據(jù)Ig、 Ih、 Ii設(shè)為彼此相等級別的各基準(zhǔn)強度數(shù)據(jù)Ig、 Ih、 Ii有關(guān)的第一 第三系數(shù)ou P、 Y。 g卩，如圖 11所示，求出各系數(shù)a、 P、 y以使第一基準(zhǔn)強度數(shù)據(jù)Ig乘以第一系數(shù)a 的結(jié)果、第二基準(zhǔn)強度數(shù)據(jù)Ih乘以第二系數(shù)(3的結(jié)果、第三基，強度數(shù)據(jù) Ii乘以第三系數(shù)y的結(jié)果成為相等的級別。在此，所謂相等的級別，是指例如使各基準(zhǔn)強度數(shù)據(jù)Ig、 Ih、 Ii的峰值強度彼此相等。在這種檢查裝置中，預(yù)先求出使得各基準(zhǔn)強度數(shù)據(jù)ig、 ih、 n為彼此 相等的級別的第一 第三系數(shù)a、 P、 y，由使用該裝置的用戶掌握這些系 數(shù)cu (3、 y。而且，在對作為檢査對象的光掩模進行檢査時，對該光掩模，使用第 一濾光板并利用攝像裝置5求出第一光強度數(shù)據(jù)Jg，使用第二濾光板并利 用攝像裝置5求出第二光強度數(shù)據(jù)Jh，再使用第三濾光板并利用攝像裝置 5求出第三光強度數(shù)據(jù)Ji。然后，通過使第一光強度Jg乘以第一系數(shù)a、使第二光強度Jh乘以第二系數(shù)P、使第三光強度Ji乘以第三系數(shù)y，來對因光源1的分光分布、 攝像裝置5的光譜靈敏度分布及檢查裝置的各光學(xué)元件的光譜透射率造成 的影響進行校正，進而可求出使用該光掩模對被曝光體抗蝕掩模進行曝光 時的與曝光狀態(tài)相對應(yīng)的光強度數(shù)據(jù)(aJg、 (3Jh、 yJi〕。如上所述，這種運算在使用控制裝置作為運算裝置的狀態(tài)下并可通過 該控制裝置來進行。另外，在對曝光裝置的分光特性，即曝光裝置的光源的分光分布及曝 光裝置的各光學(xué)元件的光譜透射率進行判斷時，可確定與這些分光特性相 對應(yīng)的系數(shù)u、 v、 w。作為這種系數(shù)u、 v、 w，例如可求出將g線的強度 設(shè)為1.0時的h線的強度(例如0.9104)及i射線的強度(例如1.0746)， 進而可使用將它們的合計設(shè)為1的強度比(例如0.335:0.305:0.360)。而且，通過使與這些曝光裝置的分光特性相對應(yīng)的系數(shù)、與第一 第 三光強度相對應(yīng)地相乘，可更準(zhǔn)確地求出利用這種曝光裝置使用該光掩模 對抗蝕膜進行曝光時的與曝光狀態(tài)相對應(yīng)的光強度數(shù)據(jù)(uaJg、 v(3Jh、 w下Ji 〕 o另外，在判斷抗蝕膜的光譜靈敏度特性(吸收光譜)時，可確定與該 光譜靈敏度特性相對應(yīng)的系數(shù)x、 y、 z。作為這種系數(shù)x、 y、 z，例如可 求出將g線的強度設(shè)為l.O時的h線的吸收量(例如1.6571)及i線的吸 收量(例如1.8812)，進而可使用將它們的合計設(shè)為r的吸收比(例如 0.220:0.365:0.415)。而且，通過使與該分光特性相對應(yīng)的系數(shù)、與第一 第三光強度相對應(yīng)地相乘，可更準(zhǔn)確地求出利用這種曝光裝置使用該光掩模對抗蝕膜進行
曝光時的與曝光狀態(tài)相對應(yīng)的光強度數(shù)據(jù)〔xaJg、ypjh、zYJi)(或者〔xuoJg、 yv卩Jh、 zwyJi))。這種運算也可在使用控制裝置作為運算裝置的狀態(tài)下通 過該控制裝置來進行。
〔光掩模的制造方法)
在制造液晶裝置制造用光掩模時，在一般的眾所周知的制造工序中， 通過采用包含如上所述的本發(fā)明的光掩模的檢查方法的檢查工序的工序， 可迅速地制造出缺陷已經(jīng)根據(jù)需要被充分修正了的良好的液晶裝置制造 用光掩模。
(電子部件的制造方法〕
在本發(fā)明中，利用本發(fā)明的光掩模的檢査方法制造出的光掩模，特別 利用通過本發(fā)明的光掩模的檢查方法確認(rèn)了其性能的光掩模，使用曝光裝 置，對形成于被轉(zhuǎn)印體的被加工層上的抗蝕層進行曝光，可制造電子部件。
由此，可高成品率、短周期且穩(wěn)定地得到對電子部件的所期望的性能。
權(quán)利要求
1、一種光掩模的檢查方法，該光掩模為了使在要被蝕刻加工的被加工層上形成的抗蝕膜成為所述蝕刻加工中的掩模的抗蝕圖形，被用來對所述抗蝕膜進行規(guī)定圖形的曝光，該光掩模的檢查方法具有下述工序使用形成有規(guī)定測試圖形的測試掩模，對測試用抗蝕膜進行曝光，從而得到顯影后的測試用抗蝕圖形的工序；對所述測試用抗蝕圖形、或者以該測試用抗蝕圖形為掩模而蝕刻所述被加工層所得到的測試用被加工層圖形進行測量，得到實際曝光測試圖形數(shù)據(jù)的工序；以規(guī)定的光學(xué)條件對所述測試掩模進行光照射，通過攝像裝置取得該測試掩模的光透射圖形，根據(jù)得到的光透射圖形得到光透射測試圖形數(shù)據(jù)的工序；對所述實際曝光測試圖形數(shù)據(jù)和所述光透射測試圖形數(shù)據(jù)進行比較的工序；和以與所述規(guī)定的光學(xué)條件相同的或者不同的條件對作為檢查對象的光掩模進行光照射，并通過所述攝像裝置得到該檢查對象光掩模的光透射圖形的工序；根據(jù)由所述比較工序得到的比較結(jié)果和所述檢查對象光掩模的光透射圖形，對作為所述檢查對象的光掩模進行評價。
2、 如權(quán)利要求1所述的光掩模的檢查方法，其特征在于， 作為檢查對象的光掩模的光透射圖形的取得所適用的光學(xué)條件，是基于所述比較工序所得到的比較結(jié)果來進行設(shè)定的。
3、 如權(quán)利要求1所述的光掩模的檢查方法，其特征在于， 所述測試用抗蝕圖形，其抗蝕層的厚度具有階段性或者連續(xù)性變化的部分。
4、 如權(quán)利要求1所述的光掩模的檢查方法，其特征在于， 在通過攝像裝置取得所述測試掩模的光透射圖形之際，作為規(guī)定的光學(xué)條件預(yù)先準(zhǔn)備有多個條件，且針對各種條件進行取得。
5、 如權(quán)利要求2所述的光掩模的檢査方法，其特征在于，還包含下述工序，g卩，在根據(jù)所述比較結(jié)果設(shè)定了光學(xué)條件之后，利 用該設(shè)定再次對所述測試掩模進行光照射并通過攝像裝置取得光透射圖 形且得到光透射測試圖形數(shù)據(jù)，再次進行與所述實際曝光測試圖形數(shù)據(jù)的 比較，作為新的比較結(jié)果。
6、 如權(quán)利要求1所述的光掩模的檢査方法，其特征在于， 所述光學(xué)條件至少包含下述條件之一，即，為了取得所述光透射圖形而使用的物鏡系統(tǒng)的數(shù)值孔徑、照明光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑對物鏡系統(tǒng)的數(shù) 值孔徑之比、照射光的分光特性以及散焦量。
7、 如權(quán)利要求1所述的光掩模的檢査方法，其特征在于， 形成所述測試用抗蝕圖形的材料，是與形成在使用作為所述檢査對象的光掩模的狀態(tài)下被曝光的抗蝕膜的抗蝕材料相同的材料。
8、 如權(quán)利要求1所述的光掩模的檢查方法，其特征在于， 基于由所述比較工序得到的比較結(jié)果，掌握所述實際曝光測試圖形數(shù)據(jù)和所述光透射測試圖形之間的相關(guān)關(guān)系，根據(jù)該相關(guān)關(guān)系和所述檢查對 象光掩模的光透射圖形，對作為所述檢査對象的光掩模進行評價。
9、 如權(quán)利要求1所述的光掩模的檢查方法，其特征在于，作為所述檢査對象的光掩模具有使曝光光束透射的透射部、遮擋曝光光束的遮光部以及使曝光光束的一部分減低并透射的灰色調(diào)部。
10、 如權(quán)利要求1所述的光掩模的檢查方法，其特征在于， 在所述測試掩模上形成有包括排列了多個單位圖形的部分的測試圖形，所述多個單位圖形基于一定的規(guī)律使圖形形狀逐次變化。
11、 如權(quán)利要求1所述的光掩模的檢査方法，其特征在于， 在所述測試掩模上形成有包括排列了多個單位圖形的部分的測試圖形；所述多個單位圖形具有基于一定的規(guī)律使圖形形狀逐次變化的部位。
12、 如權(quán)利要求10或者11所述的光掩模的檢查方法，其特征在于， 基于所述一定的規(guī)律的圖形形狀的逐次變化，是線寬的變化。
13、 如權(quán)利要求10或者11所述的光掩模的檢查方法，其特征在于，基于所述一定的規(guī)律的圖形形狀的逐次變化，是相對于曝光光束的有 效透射率的變化。
14、 一種光掩模的制造方法，具有檢查工序，該檢查工序執(zhí)行權(quán)利要 求1 11任一項所述的光掩模的檢查方法。
15、 一種電子部件的制造方法，具有如下工序，使用根據(jù)權(quán)利要求14所述的光掩模的制造方法制造 的光掩模，對形成于電子部件制造用的被加工層上的抗蝕膜進行曝光。
16、 一種測試掩模，其用于光掩模的檢查，該光掩模為了使在要被蝕 刻加工的被加工層上的抗蝕膜成為作為所述蝕刻加工的掩模的抗蝕圖形， 被用來對所述抗蝕膜進行規(guī)定圖形的曝光，而且，該測試掩模形成有測試圖形，該測試圖形具有使曝光光束透射的透 射部、遮擋曝光光束的遮光部以及使曝光光束的一部分減低并透射的灰色 調(diào)部，其中，所述測試圖形包含排列有基于一定的規(guī)律其圖形形狀逐次變化的多 個單位圖形的部分，所述多個單位圖形分別具有所述灰色調(diào)部，所述各單位圖形的所述灰色調(diào)部的面積，根據(jù)所述一定的規(guī)律而互不 相同。
17、 一種測試掩模，其用于光掩模的檢查，該光掩模為了使在要被蝕 刻加工的被加工層上的抗蝕膜成為作為所述燭刻加工的掩模的抗蝕圖形， 被用來對所述抗蝕膜進行規(guī)定圖形的曝光，而且，該測試掩模形成有測試圖形，該測試圖形具有使曝光光束透射的透 射部、遮擋曝光光束的遮光部以及使曝光光束的一部分減低并透射的灰色 調(diào)部，其中，所述測試圖形包含排列有基于一定的規(guī)律其圖形形狀逐次變化的多 個單位圖形的部分，所述多個單位圖形分別具有所述灰色調(diào)部，所述各單位圖形的所述灰色調(diào)部在規(guī)定曝光條件下的有效透射率，根 據(jù)所述一定的規(guī)律而互不相同。
18、 如權(quán)利要求16或者17所述的測試掩模，其特征在于，所述測試圖形具有與兩個以上的遮光部相鄰并被這些遮光部夾持的 灰色調(diào)部。
19、 如權(quán)利要求18所述的測試掩模，其特征在于， 所述兩個以上的遮光部，通過使線寬階段性不同而使兩個遮光部之間的間隔階段性變化。
20、 如權(quán)利要求16或者17所述的測試掩模，其特征在于， 所述測試圖形具有灰色調(diào)部，該灰色調(diào)部具有曝光時的規(guī)定的光學(xué)條件下的析像分辨極限以下的線寬的圖形。
21、 如權(quán)利要求16或者17所述的測試掩模，其特征在于， 所述單位圖形具有灰色調(diào)部，該灰色調(diào)部形成有使曝光光束減低規(guī)定量而透射的半透射性膜。
22、 一種測試掩模組，包含測試掩模，其用于光掩模的檢查，該光掩模為了使在要被蝕刻加工的 被加工層上的抗蝕膜成為所述蝕刻加工的掩模的抗蝕圖形，被用來對所述 抗蝕膜進行規(guī)定圖形的曝光；和與所述測試掩模有關(guān)的數(shù)據(jù)；其中，所述數(shù)據(jù)是以規(guī)定的光學(xué)條件對所述測試掩模進行光照射，通過攝像 裝置取得該測試掩模的光透射圖形，且根據(jù)得到的光透射圖形所得到的光 透射測試圖形數(shù)據(jù)。
23、 如權(quán)利要求22所述的測試掩模組，其特征在于，所述光透射測試圖形數(shù)據(jù)是對所述測試掩?；谠诙鄠€不同的光學(xué) 條件下的光透射圖形而得到的數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及光掩模的檢查方法、光掩模的制造方法、電子部件的制造方法、測試掩模及測試掩模組。其中，使用測試掩模進行曝光、顯影而得到測試用抗蝕圖形，對其進行測量得到實際曝光測試圖形數(shù)據(jù)。另外，在規(guī)定的光學(xué)條件下對測試掩模進行光照射通過攝像裝置取得光透射圖形，再基于得到的光透射圖形得到光透射測試圖形數(shù)據(jù)。對實際曝光測試圖形數(shù)據(jù)和光透射測試圖形數(shù)據(jù)進行比較，基于這一比較結(jié)果設(shè)定光學(xué)條件，再基于對作為檢查對象的光掩模進行光照射而得到的光透射圖形進行光掩模的檢查。
文檔編號H01L21/027GK101315518SQ20081009996
公開日2008年12月3日 申請日期2008年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月30日
發(fā)明者中西勝彥, 吉田光一郎 申請人:Hoya株式會社