專利名稱：灰色調(diào)掩模的缺陷校正方法
技術領域：
本發(fā)明涉及灰色調(diào)掩模的灰色調(diào)部的缺陷判定(檢查)方法和缺陷校正方法等。該灰色調(diào)部是對透光量進行了調(diào)整的區(qū)域，其目的是通過減少透過該區(qū)域的光的透光量而選擇性地改變光致抗蝕膜的膜厚。
背景技術：
近年，在大型LCD用掩模領域中，正嘗試使用灰色調(diào)掩模來削減掩模片數(shù)(非專利文獻1)。
此處，灰色調(diào)掩模，如圖3(1)所示，在透明基板上具有遮光部1、透光部2和灰色調(diào)部3?；疑{(diào)部3例如是形成了在使用灰色調(diào)掩模的大型LCD用曝光機的極限分辨率以下的遮光圖形3a的區(qū)域，且是以減少透過該區(qū)域的光的透光量、減少該區(qū)域的照射量并選擇性改變光致抗蝕膜的膜厚為目的而形成的。3b是灰色調(diào)部3的曝光機的極限分辨率以下的細微透光部。遮光部1和遮光圖形3a通常全都由采用鉻和鉻化合物等的相同材料制成的厚度相同的膜形成。透光部2和細微透光部3b全都是在透明基板上未形成遮光膜等的透明基板的部分。
使用灰色調(diào)掩模的大型LCD用曝光機的極限分辨率，對于步進方式的曝光機為約2.5μm，對于鏡面投影方式的曝光機為約3μm。為此，例如，在圖3(1)中，把灰色調(diào)部3的細微透光部3b的間隔寬度設定為不足2.5μm，把曝光機的極限分辨率以下的遮光圖形3a的線條寬設定為不足2.5μm。在用上述大型LCD用曝光機曝光時，由于通過了灰色調(diào)部3的曝光光的整體曝光量不足，因而基板上的正成像型光致抗蝕膜在通過該灰色調(diào)部3曝光后，只是膜厚變薄。也就是說，抗蝕膜根據(jù)曝光量的不同，在與通常的遮光部1對應的部分和與灰色調(diào)部3對應的部分的兩者之間，產(chǎn)生對顯影液的溶解性差異，因而顯影后的抗蝕膜形狀，如圖3(2)所示，與通常的遮光部1對應的部分1’例如約1μm，與灰色調(diào)部3對應的部分3’例如約0.4～0.5μm，與透光部2對應的部分成為無抗蝕膜的部分2’。然后，在無抗蝕膜的部分2’進行被加工基板的第1蝕刻，使用灰化等除去與灰色調(diào)部3對應的薄部分3’的抗蝕膜，并在該部分進行第2蝕刻，從而可用1片掩模進行以往2片掩模的工序，削減了掩模片數(shù)。
另外，對于上述灰色調(diào)掩模的灰色調(diào)部，細微圖形的加工是不容易的，且在制造工序中發(fā)生的碎屑等有很大影響，由于此等原因，發(fā)生了由遮光圖形3a的細、粗等的CD誤差和剩余圖形(突起(凸)，短路(搭橋)，斑點等)及欠缺圖形(缺口(凹)和斷線等)組成的圖形缺陷等(以下，把圖形的粗度和剩余圖形缺陷等稱為黑缺陷，把圖形的細度和欠缺缺陷等稱為白缺陷)。
因此，盡管可對灰色調(diào)部發(fā)生的缺陷施加圖形校正，然而由于灰色調(diào)部的圖形是細微的，因而存在著各種問題。
第1，例如，當使用最小狹縫尺寸2μm的校正裝置校正2μm以上的灰色調(diào)圖形時，由于灰色調(diào)部的圖形細微(線寬細)，并且校正裝置的校正精度有界限，因而與應形成校正圖形的部分和要形成校正圖形的部分的偏差相當?shù)亩ㄎ痪?，以及與應形成校正圖形的部分和實際形成有校正圖形的部分的差異相當?shù)男Ｕ扔薪缦蕖Ｒ虼?，按照與正常圖形相同的形狀(正常圖形的CD容許精度內(nèi))進行校正，對于要發(fā)生的缺陷，在技術上是非常困難的(例如在巨大欠缺缺陷部分形成細微校正膜圖形并進行校正的情況)，因而盡可能校正成近似于正常圖形，即，進行近似于正常圖形的校正(正常圖形的CD容許精度外)。
第2，由于用最小狹縫尺寸2μm的校正裝置校正例如1μm的灰色調(diào)圖形在技術上是不可能的，因而本發(fā)明申請人事先就一種技術，即通過形成不復原成近似于正常圖形的形狀，而取得與正常圖形同等的灰色調(diào)效果的校正圖形(與正常圖形形狀不同和/或排列不同的校正圖形)，進行灰色調(diào)部校正的技術(特殊校正方法)，進行了申請(專利文獻1)。
月刊FPD Intelligence，p.31-35，1999年5月[專利文獻1]特開2002-107913
上述現(xiàn)有技術存在以下的問題。
第1，在校正成與正常圖形形狀相同(正常圖形的CD容許精度內(nèi))的圖形時，雖然可進行通過把通常圖形相互比較來進行檢查的比較檢查，然而在按照與正常圖形形狀近似的圖形(正常圖形的CD容許精度外)作了校正時，以及在按照與正常圖形形狀不同的圖形作了校正時，由于不能進行通常的比較檢查，因而存在著不容易檢查的問題。
第2，在用激光修補裝置除去黑缺陷時，由于玻璃基板容易受損，因而即使在被校正后的遮光圖形3a滿足所設定的技術規(guī)格(圖形線寬和形狀)的情況下，在細微透光部(玻璃部)3b受損時，也會造成細微透光部(玻璃部)3b的透光率下將，因而在用戶的曝光和轉印處理中會發(fā)生問題。具體地說，在玻璃受損的情況下，為了彌補細微透光部(玻璃部)3b的透光率不足，有必要形成比所設定的技術規(guī)格(圖形線寬和形狀)線寬更細的遮光圖形3a。在該情況下，存在著僅進行圖形形狀的檢查是不充分的問題。
第3，即使是為了滿足用戶要求(在用戶曝光時，保留規(guī)定的抗蝕膜膜厚)而滿足了所設定的技術規(guī)格(圖形線寬和形狀)的正常圖形(當然CD容許精度內(nèi))和正常圖形的CD容許精度內(nèi)的校正圖形，由于存在用戶實際使用灰色調(diào)掩模在被轉印基板的抗蝕膜上獲得轉印圖形時的曝光條件根據(jù)轉印所用的曝光裝置的光學條件的設定條件而不同的情況，因而在用戶的曝光和轉印處理中會發(fā)生問題。具體地說，存在用戶使用的灰色調(diào)掩模的曝光條件不是通常條件的情況(例如，有意運用使灰色調(diào)圖形不解像的條件或過分不足的照射條件的情況等)。由此得知(1)即使是滿足所設定的技術規(guī)格(圖形線寬和形狀)的正常圖形和校正圖形(全都為CD容許精度內(nèi))，在用戶的曝光和轉印處理中也會出現(xiàn)問題；(2)即使是近似于正常圖形的校正圖形(正常圖形的CD容許精度外)，只要在用戶的曝光和轉印圖像處理中不發(fā)生問題便可(只要對于由用戶進行曝光后的抗蝕膜圖形的合格與否的判定結果為合格便可)；(3)在用戶的曝光和轉印處理中，進行是否發(fā)生問題的判定(檢查)，是有其必要性和重要性的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的，本發(fā)明的第1目的是提供一種可容易對灰色調(diào)部在用戶的曝光和轉印處理中是否發(fā)生問題進行判定(檢查)的灰色調(diào)掩模的判定(檢查)方法。
另外，本發(fā)明的第2目的是提供一種利用上述判定方法的灰色調(diào)掩模的缺陷校正方法。
本發(fā)明具有以下構成。
(構成1)一種灰色調(diào)掩模的缺陷校正方法，該灰色調(diào)掩模具有灰色調(diào)部，是對透光量進行了調(diào)整的區(qū)域，其目的是通過減少透過該區(qū)域的光的透光量，可選擇性地改變光致抗蝕膜的膜厚；遮光部和透光部，其特征在于，包括對在上述灰色調(diào)部中發(fā)生的缺陷進行校正的工序；對上述校正后的灰色調(diào)部的圖像實施模糊處理，生成轉印圖像的工序；以及根據(jù)上述轉印圖像評價上述校正后的灰色調(diào)部的工序。
(構成2)根據(jù)構成1所述的灰色調(diào)掩模的缺陷校正方法，其特征在于，包括根據(jù)上述評價結果再度校正上述校正后的灰色調(diào)部的工序。
(構成3)根據(jù)構成1或2所述的灰色調(diào)掩模的缺陷校正方法，其特征在于，上述灰色調(diào)部是形成了在使用灰色調(diào)掩模的曝光機的極限分辨率以下的遮光圖形的區(qū)域。
(構成4)根據(jù)構成1或2所述的灰色調(diào)掩模的缺陷校正方法，其特征在于，上述缺陷校正工序和轉印圖像生成工序使用同一裝置進行。
(構成5)根據(jù)構成1或2所述的灰色調(diào)掩模的缺陷校正方法，其特征在于，上述校正后的灰色調(diào)部包括與正常圖形形狀近似的圖形，或者取得與正常圖形同等的灰色調(diào)效果而形狀和/或排列不同的校正圖形。
(構成6)根據(jù)構成1或2所述的灰色調(diào)掩模的缺陷校正方法，其特征在于，上述模糊處理是對包括上述校正后的灰色調(diào)部的圖像進行散焦的處理。
(構成7)根據(jù)構成1所述的灰色調(diào)掩模的缺陷校正方法，其特征在于，灰色調(diào)掩模是LCD制造用掩?；蛘呤秋@示器件制造用掩模。


圖1是用于說明本發(fā)明的實施例的灰色調(diào)部的白缺陷校正和判定方法的局部俯視圖。
圖2是用于說明激光校正裝置的概略構成的示意圖。
圖3是用于說明灰色調(diào)掩模的圖，圖3(1)是局部俯視圖，圖3(2)是局部剖面圖。
圖4是說明比較例的灰色調(diào)部的白缺陷校正和判定方法的局部俯視圖。
圖中1…遮光部；2…透光部；3…灰色調(diào)部；3a…遮光圖形；3b…細微透光部具體實施方式
在本發(fā)明的缺陷校正和判定方法中，對包括灰色調(diào)部的圖像(例如包括校正后的灰色調(diào)部的圖形的圖像等)實施模糊處理，生成可判定用戶在曝光和轉印處理中的轉印狀況的轉印圖像，根據(jù)該轉印圖像評價校正后的灰色調(diào)部(構成1)。
這樣，使用根據(jù)可判定用戶的曝光和轉印處理中的轉印狀況的轉印圖像來評價校正部的構成，具有以下效果。
(1)對于上述第1問題，即使在按照與正常圖形形狀近似的圖形(正常圖形的CD容許精度外)進行校正時(構成5)，以及按照與正常圖形形狀不同的圖形進行校正時(構成5)(即全都不能進行通常的比較檢查時)，使用與用戶的曝光條件對應的轉印圖像也能容易判定。
(2)對于上述第2問題，即使在由校正引起的玻璃損壞而使玻璃基板的透光率低下時，也能判定在用戶的曝光條件下是否發(fā)生問題。
(3)對于上述第3問題，可判定在用戶的曝光條件下，灰色調(diào)部的圖形是否有缺陷。
在本發(fā)明中，對包括灰色調(diào)部的圖像(例如包括校正后的灰色調(diào)部的圖形的圖像等)實施模糊處理，生成可判定用戶的曝光和轉印處理中的轉印狀況的轉印圖像，根據(jù)該轉印圖像對校正后的灰色調(diào)部進行評價，根據(jù)該評價結果，可再度校正成使校正后的圖形達到用戶的容許范圍(構成2)。而且，也能預先存儲該評價結果，并能根據(jù)該存儲的數(shù)據(jù)對灰色調(diào)部進行缺陷校正(構成2的應用)。
在本發(fā)明中，使用模糊處理的轉印圖像，例如，可通過對包括校正后的灰色調(diào)部的圖像進行散焦處理來獲得(構成6)。更具體地說，例如，在用顯微鏡獲得包括校正后的灰色調(diào)部的圖像后，通過顯微鏡的散焦處理(defocus處理)(使顯微鏡的焦點偏移(模糊)來觀察)可獲得。
下面，對本發(fā)明的模糊處理的條件設定進行說明。模糊處理的條件設定是設定成可生成能判定用戶的曝光和轉印處理中的轉印狀況的轉印圖像的條件。例如，研究用戶的曝光條件(例如，有意使灰色調(diào)圖形不解像的條件或過不足的照射條件等)，進行與此對應的模糊處理。
此處，由于灰色調(diào)部存在重復圖形，因而存在重復圖形的CD偏差。在考慮了這些CD偏差之后，在用戶那里，在“上限(例如粗圖形)”和“下限(例如細圖形)”全都沒有影響的條件下進行曝光。為此，校正后的圖形有必要取得進入上限～下限(容許偏差范圍)之間的灰色調(diào)效果。作為一例，與上限～下限(容許偏差范圍)對應，設定模糊處理條件。該模糊處理條件是判定是否取得CD容許精度內(nèi)的灰色調(diào)效果的情況。
更具體地說，例如，把在灰色調(diào)部的正常圖形(CD容許精度內(nèi))未全部被解像前使顯微鏡的焦點模糊的條件設定成模糊處理條件。該模糊處理條件是用模擬確認為與用戶的曝光和轉印處理中的實際的光的轉印狀態(tài)大致同等。例如，在未校正的正常圖形的上限(例如粗圖形)未被解像前使顯微鏡的焦點模糊來觀察時，由正常圖形組成的灰色調(diào)部顯示出大致均勻亮度(大致均勻灰色)。針對對于由這種顯示出大致均勻亮度(大致均勻灰色)的正常圖形組成的灰色調(diào)部，包括具有一定程度以上暗(一定程度以上深灰色)或者一定程度以上亮(一定程度以上淺(淡)灰色)的部分的校正圖形的灰色調(diào)部，對一定程度以上暗(一定程度以上深灰色)的部分的暗(濃)、或者一定程度以上亮(一定程度以上淺(淡)灰色)的部分的亮(淺)、面積、位置等進行綜合判斷，評價校正部。
作為另一例，對于用戶使用的灰色調(diào)掩模的曝光條件不是通常條件的情況(例如，采用有意使灰色調(diào)圖形不解像的條件或過不足的照射條件的情況等)，為了根據(jù)正確焦點(有焦點的狀態(tài))使用戶的曝光和轉印處理中發(fā)生問題的范圍和狀態(tài)的上限或下限明顯化，把根據(jù)正確焦點(有焦點的狀態(tài))使顯微鏡的焦點偏移(模糊)的條件設定為模糊處理條件。通過模擬的方法，可確認該模糊處理條件與用戶的曝光和轉印處理中的實際的光的轉印狀態(tài)大致相同。
本發(fā)明的缺陷校正和判定方法特別適合于灰色調(diào)部是形成了使用灰色調(diào)掩模的曝光機的極限分辨率以下的遮光圖形的區(qū)域的情況(構成3)。這是因為，由于線寬粗細的影響通過模糊處理而明顯化，因而可對在用戶的曝光條件下，灰色調(diào)部的圖形是否有缺陷進行高精度判定。
另外，本發(fā)明的缺陷校正和判定方法也能應用于灰色調(diào)部是形成了半透光膜的區(qū)域的情況。
在本發(fā)明中，優(yōu)選上述缺陷校正工序和轉印圖像生成工序使用同一裝置進行(構成4)。這是因為，在校正裝置上校正后，可在相同校正裝置上對剛被校正后的校正部位進行評價，可獲得極佳的效果。
本發(fā)明作為LCD制造用灰色調(diào)掩?；蝻@示裝置制造用灰色調(diào)掩模的缺陷校正和判定方法特別有效。這是因為，隨著近年顯示裝置的高清晰化，上述各種問題的解決成為當務之急。
圖2是用于說明實施例使用的激光校正裝置(激光CVD修補裝置)的概略構成的示意圖。
在該圖中，激光束11通過射束擴展器12擴展，通過平凸透鏡13形成平行光線，再通過可變矩形的長方形狹縫(可變矩形光闌)14整形，通過成像透鏡(物鏡)15縮小并在光掩模20上成像，形成成為矩形光闌像的矩形激光校正區(qū)域。在圖2中，引導光16是用于在激光照射前使用顯微鏡17對作為可變矩形光闌14的光掩模20上的像的矩形激光校正區(qū)域進行確認，并用于使用顯微鏡17把激光校正區(qū)域定位在缺陷位置的照明系統(tǒng)，照明(鹵素燈等)18位于成像透鏡(物鏡)15的反對側，形成將光掩模20夾持在兩者之間的狀態(tài)，構成可使用顯微鏡17觀察光掩模20的透過光的照明系統(tǒng)。另外，缺陷位置和激光校正區(qū)域的定位是在放置有掩模的XY粗動載物臺上進行粗略定位，之后在XY微動載物臺上進行正確定位。
在該裝置中，具有可借助激光照射除去膜(黑缺陷校正)的激光除去功能(激光修補功能)，以及可借助激光照射形成膜(白缺陷校正)的激光成膜功能(激光CVD功能)。
在本發(fā)明中，使成像透鏡(物鏡)15移動，進行模糊處理(散焦處理)。
圖1是用于說明本發(fā)明的實施例的灰色調(diào)部的白缺陷校正和判定方法的局部俯視圖。
對于圖1(1)所示的灰色調(diào)部3的正常圖形，如圖1(2)所示，在灰色調(diào)部3的遮光圖形3a發(fā)生巨大圖形欠缺時，借助圖2所示的激光校正裝置等，使用與正常圖形大致同一尺寸的狹縫，形成校正膜4，進行近似于正常圖形的校正(正常圖形的CD容許精度外)(圖1(3))。此時，由于使用激光修補裝置除去線寬粗的部分會使鄰接的細微透光部3b(玻璃部圖形)和遮光圖形3a受到影響，因而不予進行。
對校正后的圖形進行了某種一定的模糊處理(散焦處理)的狀態(tài)如圖1(4)所示。具體地說，使圖2所示的激光校正裝置的成像透鏡(物鏡)15移動，進行模糊處理(散焦處理)。并且，對正常圖形進行了相同模糊處理(散焦處理)的狀態(tài)(或者相同視野內(nèi)的正常圖形的狀態(tài))如圖1(4’)所示。此時，由正常圖形組成的灰色調(diào)部顯示出大致均勻亮度(大致均勻灰色)。對于由這種顯示出大致均勻亮度(大致均勻灰色)的正常圖形組成的灰色調(diào)部，包括具有一定程度以上暗(一定程度以上深灰色)的部分的校正圖形的灰色調(diào)部，對一定程度以上暗(一定程度以上深灰色)的部分的暗(深)、面積、位置等進行綜合判斷，評價校正部。
在本實施例中，可對通過模糊處理明顯化的線寬粗細的影響，即在用戶的曝光條件下灰色調(diào)部的圖形是否有缺陷進行高精度判定。
在本實施例中，在校正裝置上校正后，可在相同校正裝置上對剛被校正后的校正部位進行評價。
圖4是用于說明本發(fā)明的比較例的灰色調(diào)部的白缺陷校正和判定方法的局部俯視圖。
對于圖4(1)所示的灰色調(diào)部3的正常圖形，如圖4(2)所示，在灰色調(diào)部3的遮光圖形3a發(fā)生巨大圖形欠缺時，借助圖2所示的激光校正裝置等，使用與正常圖形大致同一尺寸的狹縫，形成校正膜4，進行近似于正常圖形的校正(正常圖形的CD容許精度外)(圖4(3))。此時，由于使用激光修補裝置除去線寬粗的部分會使鄰接的細微透光部3b(玻璃部圖形)和遮光圖形3a受到影響，因而不予進行。
對于校正后的圖形，圖4(4)表示了進行了通常進行的與正常圖形的合成比較(取被檢查圖形和正常圖形的差進行比較)的狀態(tài)的示意圖。與正常圖形的合成比較的結果是，只有校正部被強調(diào)，而難于進行合格與否的判定。也就是說，進行通常的比較檢查是困難的。
另外，本發(fā)明不限于上述實施例。
在上述實施例中，列舉了進行近似于正常圖形的校正(正常圖形的CD容許精度外)的情況，然而對于(1)雖然取得與正常圖形同等的灰色調(diào)效果，然而形成其形狀和/或排列不同的校正圖形的情況，(2)由校正引起的玻璃損傷而使玻璃基板的透光率低下的情況，(3)進行正常圖形和所有校正圖形的判定的情況，可在用戶的曝光條件下，對灰色調(diào)部的圖形是否有缺陷進行判定。
另外，關于上述(2)的“由玻璃損傷引起的玻璃基板的透光率低下”，可通過進行透過光觀察，可進行克服了上述第2問題的缺陷校正的判定。
如以上說明那樣，根據(jù)本發(fā)明，對于進行正常圖形和所有校正圖形的判定的情況，可提供一種可容易對灰色調(diào)部在用戶的曝光和轉印處理中是否發(fā)生問題進行判定(檢查)的灰色調(diào)掩模的判定(檢查，保證)方法。
并且，可提供一種利用上述判定方法的灰色調(diào)掩模的缺陷校正方法，這樣，可提供一種使包括校正圖形的灰色調(diào)部在用戶的曝光和轉印處理中不發(fā)生問題的灰色調(diào)掩模。
權利要求
1.一種灰色調(diào)掩模的缺陷校正方法，該灰色調(diào)掩模具有灰色調(diào)部，是對透光量進行了調(diào)整的區(qū)域，其目的是通過減少透過該區(qū)域的光的透光量，可選擇性地改變光致抗蝕膜的膜厚；遮光部；和透光部，其特征在于，包括對在上述灰色調(diào)部中發(fā)生的缺陷進行校正的工序；對上述校正后的灰色調(diào)部的圖像實施模糊處理，生成轉印圖像的工序；以及根據(jù)上述轉印圖像評價上述校正后的灰色調(diào)部的工序。
2.根據(jù)權利要求1所述的灰色調(diào)掩模的缺陷校正方法，其特征在于，包括根據(jù)上述評價結果再度校正上述校正后的灰色調(diào)部的工序。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的灰色調(diào)掩模的缺陷校正方法，其特征在于，上述灰色調(diào)部是形成了在使用灰色調(diào)掩模的曝光機的極限分辨率以下的遮光圖形的區(qū)域。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的灰色調(diào)掩模的缺陷校正方法，其特征在于，上述缺陷校正工序和轉印圖像生成工序使用同一裝置進行。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的灰色調(diào)掩模的缺陷校正方法，其特征在于，上述校正后的灰色調(diào)部包括與正常圖形形狀近似的圖形，或者取得與正常圖形同等的灰色調(diào)效果而形狀和/或排列不同的校正圖形。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的灰色調(diào)掩模的缺陷校正方法，其特征在于，上述模糊處理是對包括上述校正后的灰色調(diào)部的圖像進行散焦的處理。
7.根據(jù)權利要求1所述的灰色調(diào)掩模的缺陷校正方法，其特征在于，灰色調(diào)掩模是LCD制造用掩?；蛘呤秋@示器件制造用掩模。
全文摘要
本發(fā)明提供一種灰色調(diào)掩模的缺陷校正方法。該灰色調(diào)掩模具有灰色調(diào)部，是對透光量進行了調(diào)整的區(qū)域，其目的是通過減少透過該區(qū)域的光的透光量可選擇性地改變光致抗蝕膜的膜厚；遮光部和透光部，其特征在于，包括對在上述灰色調(diào)部(3)中發(fā)生的缺陷進行校正的工序(圖1(3))；對上述校正后的灰色調(diào)部的圖像實施模糊處理，生成轉印圖像的工序；以及根據(jù)上述轉印圖像評價上述校正后的灰色調(diào)部的工序(圖1(4)、(4″)。由此，在進行正常圖形和所有校正圖形的判定的情況下，可容易地對灰色調(diào)部在用戶的曝光和轉印處理中是否發(fā)生問題進行判定(檢查，保證)和校正。
文檔編號G03F1/72GK1536439SQ20041003370
公開日2004年10月13日 申請日期2004年4月8日 優(yōu)先權日2003年4月8日
發(fā)明者中山憲治 申請人:Hoya株式會社