专利名称：光掩模的白缺陷修正方法
技术领域：
本发明涉及光掩模白缺陷修正方法，特别涉及半色调的白缺陷修 正方法。
背景技术：
近年，液晶显示装置(Liquid Crystal Display: LCD)的研发急速进 展，随着LCD的大型化，其制造步骤中使用的光4^才莫也在大型化。另 外，出于削减LCD的电路形成步骤之目的，在仅为传统的二元掩才莫的 LCD用光掩模中也出现了灰色调掩模及半色调掩模等多灰度掩模，其 实用化正在推进。
光掩模在其制造时，发生被称之为白缺陷及黑缺陷的缺陷。在修 正白缺陷时，通过使用例如激光CVD(Chemical Vapor D印osition:化 学汽相淀积)法，在缺陷部形成堆积膜，进行缺陷的修正。对半色调进 行该白缺陷的修正时，为了修正中间色调部分的缺陷，需将由修正加 工形成堆积膜的部分的透过率控制在期望的值上。
以往，为了使缺陷修正后的透过率达到期望的值，预先确定修正 加工的加工参数与々务正部分的透过率的关系，根据这个关系进行修正 加工。这里，所谓加工参数，是关系到例如照射激光的功率、照射时 间、CVD原料气体的蒸汽压的CVD原料容器的温度及CVD原料气体 的载气流量等。
但是，在堆积膜的形成中，由于关系到缺陷修正部分的表面状态、 照射激光的光强度分布及缺陷修正部分的实际的CVD原料气体浓度 等复杂的条件，即使确定加工参数与透过率的关系，也难以实际得到
良好的再现性。另外，也尝试了在{资正加工中或加工后测量{务正部分的透过率， 根据该透过率判定是否结束修正加工的缺陷修正方法。作为在该修正 方法中所使用的透过率测量方法，例如有测量修正加工用的照射激光 的透过功率的方法(第1透过率测量方法)以及将透过率测量用的探测
器光照射到加工部上，测量其透过光的强度的方法(第2透过率测量方 法)。
但是，在使用这些透过率测量方法的白缺陷修正方法中，存在以 下的问题。上述第1透过率测量方法是使用修正加工用的照射激光的 光来测量透过率的方法，而通常修正加工用的照射激光的波长往往与 用于光掩才莫的曝光装置的光源的波长不同。因此，需将所测定的透过 率换算成光掩沖莫的曝光装置的光源波长下的透过率，而修正部分的分 光透过率由于其膜质及膜厚而各异，另外还受到加工条件的影响。因 此，实际上存在着透过率的换算处理困难的问题。
另外，在第2透过率的测量方法中，需要有会聚探测器光，使其 比缺陷修正部分的尺寸小，并将光照射到缺陷修正部分上的光学系统， 以及将透过堆积膜的探测器光会聚在光检测器上的光学系统。如果将 它们组装到加工用激光的照射光学系统上，则由于部件数量的增加以 及设计的复杂化，存在着所谓光学系统大型化且重量增大的问题。
除了这些问题以外，半色调掩4莫上的缺陷修正部分一般都形状复 杂，而为了将形状如此复杂的修正部分包罗在内以测量透过率，需进 行照射探测器光扫描。因此，还存在难以实现高效的透过率测量及白 缺陷修正的问题。
另一方面，在光掩模的缺陷修正时利用图像处理的技术公开于例 如特开2000-162760号公报中。但是，传统的图像处理主要用于判断 二元掩才莫中的缺陷有无，特别是没有以针对半色调的中间色调的缺陷 评4介例如透过率等为目的加以利用
发明内容
本发明之目的在于，提供即4吏对于复杂的修正加工条件，也能高 精度、高效率修正白缺陷的光掩^^莫白缺陷修正方法。
本发明的光掩才莫白缺陷修正方法用激光CVD法来修正加工光掩模 的白缺陷，其特征在于包括取得在与上述白缺陷相同位置上无白缺 陷的参考图案的透过图像的步骤；在与上述参考图案的透过图像同样
的条件下取得作了上述修正加工的缺陷修正部分的透过图像的步骤； 运算处理上述参考图案和上述缺陷修正部分的透过图像的步骤；根据 从上述运算处理的结果算出的至少1个以上的判定值来判断是否结束 上述修正加工的步骤；在判断为结束上述修正加工之前，至少将从取 得上述缺陷修正部分的透过图像的步骤起的步骤重复的重复步骤；在 该重复步骤中，根据上述判定值，判断是否变更上述修正加工条件的 步骤。
在本发明中，在相同条件下取得参考图案的透过图像和缺陷修正 部分的透过图像。这里所谓相同条件，指的是从例如图像上的图案位 置、照明条件(透过照明光的波长及透过照明光光量等)以及拍:f聂条件 (物镜的倍率、物镜的种类、观察倍率、摄像机的种类、摄像机增益、 偏置及曝光时间等)等来考虑对透过图像的影响而确定的规定条件是 相同的。而且，从运算处理这些透过图像所得到的运算结果算出至少 1个以上的判定值，根据该判定值判断是否要结束修正加工，以及是 否要变更加工条件。于是，无需直接测量透过率就可评价缺陷修正部 分的修正状态。另外，对于例如透过图像的每个像素的运算结果，通 过求出其平均值等，即使是对于半色调掩才莫的白缺陷那样的复杂形状， 也能高效地进行整个缺陷修正部分的评价。
这时，，上述透过图像的运算处理也可包含从上述参考图案的各像
素的亮度减去上述缺陷修正部分的各像素的亮度的处理。于是，将缺 陷修正部分的透过率作为各像素的亮度的形式，可以容易地与参考图 案的亮度进行比较、评价。另外，通过使缺陷修正部分的亮度近似于 参考图案的亮度地进行修正加工，即使修正加工条件，特别是难以充分获知的、对透过率的测量带来影响的条件发生变动，也能高精度地 接近期望的透过率。
另外，上述透过图像的运算处理也可以包含对上述参考图案及上 述缺陷修正部分的透过图像的图像上位置偏移的修正处理。
再者，上述透过图像的运算处理还可包含调整至少一方的上述透 过图像的亮度的处理，使有关上述参考图案及上述缺陷修正部分的透 过图像的亮度成为白电平及黑电平各自相等。
还有，上述修正加工可设置成在最初的上述缺陷修正部分的透过 图像取得之前开始，在判断为结束上述修正加工后结束。于是，可以 在白缺陷的修正加工进行中实时取得缺陷修正部分的透过图像，进行 评价。
还有，上述修正加工可设置成在上述缺陷修正部分的透过图^象取 得前暂且停止，在判断为没有结束上述修正加工之后再开始。于是， 即使由于处理速度的制约而难以实时进行缺陷修正部分的评价的情况 下，也能够不对透过率带来影响地进行修正加工。
依据本发明，可以提供即使对于复杂的修正加工条件也可高精度 高效率修正白缺陷的光掩模白缺陷修正方法。
图1是表示本发明第1实施例的光掩才莫白缺陷修正方法的流程图。
图2是用以说明本发明第1实施例的光掩模白缺陷修正方法中的 透过图像的减法处理的示意图。
图3是表示本发明第2实施例的光掩模白缺陷修正方法的流程图。
具体实施例方式
以下，参照附图就本发明的实施例进行具体il明。首先，对本发明 的第1实施例进行说明。图1是表示本发明第1实施例的光掩模白缺 陷修正方法的流程图，图2是说明关于参考图案及白缺陷的缺陷修正部分的透过图像的运算处理的示意图。
如图1所示，开始白缺陷的修正操作，如步骤Sll所示，首先取
得无白缺陷的参考图案的透过图像。更具体地说，拍摄参考图案的透 过图像，取得其各像素的亮度数据。在以下步骤中，该参考图案对于 作了白缺陷修正加工的缺陷修正部分而言，成为取得的透过图像和运 算处理时的基准。作为用于透过图像取得时的光源，使用具有光掩才莫 的曝光装置的光源波长或其近傍的波长的照明光。
接着，对所取得的透过图像，根据需要进行适当的平滑化处理， 除去噪声成分，在其每个像素上修正由透过照明光量的短时变动引起
的白黑电平的变动。这里，白黑电平的变动修正在用例如10比特灰度 的单色数字摄像机取得图像的情况下，将未形成光摘r才莫的玻璃基板上 的亮度变换成1024(白电平)，将净皮形成在玻璃基板上的遮光膜上的亮 度变换成零(黑电平)。其中间电平的亮度用下面的等式l求出。再者， 为了缩短处理时间，进行修正的像素限定在预先确定的缺陷修正部分 中。另外，参考图案和缺陷修正部分的图像上的位置必需定位，以去 除透过照明光的照度不匀和起因于光学系统的幻影(ghost)等的影响 而正确一致。因此，在本步骤中，关于白电平或黑电平的非缺陷图案， 预先取得图案边缘的位置或图案的重心位置。 <formula>formula see original document page 9</formula>
在等式2中，A(;c,力、/2(:c,力及/3(:c，力分别表示对于参考图案、缺 陷修正部分及运算处理后的图像的像素位置(x、 y)上的亮度。如等式2 所示，通过从参考图案的透过图像l的像素亮度减去缺陷修正部分的 透过图像2的像素的亮度，得到包含运算处理后的缺陷部31的图像3 。
接着，如图1的步骤S15所示，根据由等式2运算处理后的亮度 /3 Oc,力算出在后述的步骤中判断是否结束加工和是否变更加工条件时
用的值。以下，将本步骤S15中算出的值总称为「判定值」。这里，作 为判定值，就运算处理后的图像的亮度/3(、力，算出平均值、最大值、 最小值及最大值与最小值之差。再者，通过算出平均值，容易根据其 符号充分获知亮度即透过率的超过与不足，其绝对值越小，缺陷修正 部分21的亮度近似于参考图案11的亮度的可能性越大。但是，即使 最大值与最小值之差大，在亮度的超过与不足大致均衡时，也有视在 的平均值成为接近于参考图案的透过图像1的值的情况。因此，有必 要将最大值与最小值之差作为判定值算出。
然后，如步骤S16所示，根据步骤S15算出的判定值判断是否结 束修正加工。这里，判定所算出的判定值是否处在根据作为目标的透 过率及其容许范围预先设定的合格基准范围内。判定中，将平均值及
最大值与最小值之差均在合格范围内时作为正常结束，将平均值在合 格基准范围内而最大值与最小值之差在合格基准范围外时作为异常结 束。若为正常结束或异常结束，均进入步骤S19而结束修正加工，修 正操作也就如此结束。若判定结果为正常结束和异常结束均不符合， 则进入步骤S17的处理。
在上述的步骤S16中，若判定为正常结束和异常结束均不符合， 则如步骤S17所示，根据判定值判断是否变更加工条件。这里，首先， 从加工开始时逐次记录判定值。以下，作为一例，4艮据判定值的推移，推断在步骤S16的下次判定时亮度；Oc，力的平均值是否成为合格基准 范围内规定的设定值以下。若推断平均值成为设定值以下，则判断为 变更加工条件，进入步骤S18的处理。若推断为平均值没有成为设定 值以下，则判断为不变更加工条件，返回到步骤S13的处理。
在上述的步骤S17中，若判断为变更加工条件，则如步骤S18所 示，进行加工条件的变更处理。这里，根据步骤S17的推断结果，变 更修正加工的加工参数。在上述的步骤S17的例中，例如变更加工参 数，使形成在缺陷修正部分上的堆积膜的堆积速度下降。此后，根据 变更后的加工参数继续对白缺陷部修正加工。结束了步骤S18的处理 后，返回至步骤S13的处理。
下面，就本实施例的效果进行i兌明。在本实施例中，在修正加工 进行中，取得参考图案和缺陷i务正部分的透过图像，通过对它们作减 法处理，得到亮度/3(^,力。根据从该亮度/3(^力算出的判定值和规定的 合格基准范围或设定值，进行是否结束加工或是否变更加工条件的判 断。
在本实施例中，就在同一条件下取得的参考图案和缺陷修正部分 图案的图像，通过亮度数据相减来进行评^介，能够容易地以亮度的形 式比较参考图案和缺陷修正部分的透过率。另外，即使在例如缺陷修 正部分的表面状态及CVD原料气体浓度等难以充分获知的条件下产 生变动时，也能够高精度地评价缺陷修正部分的透过率。而且，通过 从运算处理后的各像素的亮度算出平均值等，可以容易地作出包罗整 个缺陷修正部分的评价。因此，没有必要像传统那样进行探测器光扫 描，可以实现高效的评价。
另外，依据本实施例，需要用以拍摄透过图像的光源及拍摄装置， 但没有必要追加用以照射、会聚透过率测量用的探测器光的光学系统 等，也没有必要为了充分获知透过率而扫描探测器光。因此，无需增 加光掩模的白缺陷修正装置的重量及部件数等，可以高效评《介整个缺 陷修正部分的透过率。如以上i兑明所示，本实施例的白缺陷4务正方法可特别适用于缺陷修正部分的形状复杂的半色调图案的白缺陷的修 正。
再者，在本实施例中，在步骤S12的修正加工开始前进行1次步 骤Sll所示的参考图案的透过图像取得，但本发明不受此限定。例如， 例如，也可以将步骤Sll的处理在步骤S13的处理前(步骤S17及步骤 S18的处理后)或处理后进行。这时，修正操作中的参考图案的透过图 像的取得次数增加，但对于例如CVD原料气体浓度等条件的短时变 动，能够以更接近的条件取得参考图案和缺陷修正部分的透过图像。
另外，在本实施例中，在笫二次的步骤S16的判断时推断亮度 /3(^力的平均值是否成为合格基准范围内的规定的设定值以下来判断
步骤S17的加工条件变更，但本发明不受此限定。例如，也可以作为 推断最大值与最小值之差是否处于变大的倾向。另外，例如对于平均 值，也可将合格基准范围外的任意值作为设定值，使平均值逐渐靠近 合格基准范围。
接着，就本发明的第2实施例进行说明。图3是表示本发明第2 实施例的光4^寞白缺陷修正方法的流程图。再者，在图3中，有关与 图1所示的流程相同的步骤带有相同标记，其详细说明省略。
首先，关于图3的步骤Sll所示的参考图案的透过图^象取得，与 上述的第l实施例相同。然后，如步骤S22所示，进行对白缺陷部的 修正加工。这里，与上述的第1实施例一样，根据预先确定的加工参 数，用激光CVD法在缺陷部形成堆积膜来修正白缺陷。在本实施例中， 修正加工在本步骤暂且停止、然后进入步骤S13的处理这一点上与上 述第1实施例不同。后续的步骤S13至15步骤所示的缺陷修正部分的 透过图像取得、图像的运算及判定值的算出的各步骤，与上述的第1 实施例相同。
接着，如步骤S26所示，根据由步骤S15算出的判定值，判断是 否结束修正操作。这里，与上述的第1实施例一样，所算出的判定值 根据作为目标的透过率及其容许范围，判定是否处于预先确定的合格基准范围内。判定中，将平均值及最大值与最小值之差的两者在合格 基准范围内时作为正常结束，平均值在合格基准范围内、而最大值与 最小值之差在合格基准范围外时作为异常结束。在正常结束或异常结 束的情况下，照原样结束修正操作。若判定的结果是正常结束和异常
结束中任何一项均不符合，则进入步骤S17的处理。
在上述的步骤S26中，若判断为正常结束和异常结束均不符合， 则如步骤S17所示，根据判定值来判断是否变更加工条件。另外，在 步骤S17中，若判断为变更加工条件，则如步骤S18所示进行加工条 件的变更处理。步骤S17和步骤S18各自的处理内容与上述第1实施 例相同。在步骤S17中，若判断为不变更加工条件或步骤S18的处理 结束后，则返回到步骤S22的处理。
在本实施例的修正方法中，用步骤S22进行的修正加工暂且停止 后，取得缺陷修正部分的透过图像。其后，经过图像的减法处理，进 行是否变更加工条件的判断以及根据需要进行加工条件变更的处理 后，返回至步骤S22,再开始修正加工。因此，比起第1实施例来， 修正操作所需时间变长，但具有即使在各步骤的处理速度迟緩的情况 下，也不会对缺陷修正部分的透过率有影响的优点。
再者，在本实施例中，将步骤Sll所示的参考图案的透过图像取 得在步骤S22的修正加工实施前进行1次，但本发明不受此P艮。例如， 也可将步骤Sll的处理在步骤S13的处理前或后进行。这种情况下， 在修正加工暂且停止后，每次都需要取得参考图案的透过图像，但例 如，对于CVD原料气体浓度等条件的短时变动，可以用更接近的条件 取得参考图案和缺陷修正部分的透过图像。
本发明可适用于例如液晶显示装置的制造的光掩模的白缺陷修正。
权利要求
1. 一种用激光CVD法修正加工光掩模的白缺陷的光掩模白缺陷修正方法，其特征在于包括如下步骤取得在与所述白缺陷相同位置上无白缺陷的参考图案的透过图像；在与所述参考图案的透过图像相同的条件下，取得作了所述修正加工的缺陷修正部分的透过图像；对所述参考图案和所述缺陷修正部分的透过图像作运算处理；根据从所述运算处理的结果算出的至少1个以上的判定值，判断是否结束所述修正加工；在判断为结束所述修正加工之前，至少重复从取得所述缺陷修正部分的透过图像的步骤起的步骤；在该重复步骤中，根据所述判定值判断是否变更所述修正加工的条件。
2. 如权利要求l所述的光掩才莫白缺陷修正方法，其特征在于，所 述透过图像的运算处理包括从所述参考图案的各像素的亮度减去所 述缺陷修正部分的各像素的亮度的处理。
3. 如权利要求1或2所述的光掩才莫白缺陷修正方法，其特征在于， 所述透过图像的运算处理包括对于所述参考图案和所述缺陷修正部 分的透过图像，修正图像上的位置偏移的处理。
4. 如权利要求1至3中任意一项所述的光掩it白缺陷修正方法， 其特征在于，所述透过图像的运算处理包括对于所述参考图案和所 述缺陷修正部分的透过图像的亮度，调整至少一方的所述透过图像的 亮度，以使白电平和黑电平各自成为相等的处理。
5. 如权利要求1至4中任意一项所述的光掩;f莫白缺陷修正方法， 其特征在于，所述修正加工在最初的所述缺陷^修正部分的透过图像取 得之前开始，在判断为结束所述修正加工后结束。
6. 如权利要求1至4中任意一项所述的光掩才莫白缺陷修正方法， 其特征在于，将所述修正加工在所述缺陷^务正部分的透过图像取得之 前暂且停止，在判断为不结束所述修正加工后再开始。
全文摘要
本发明提供一种光掩模的白缺陷修正方法，即取得无白缺陷的参考图案的透过图像(步骤S11)，在修正加工开始(步骤S12)后，取得缺陷修正部分的透过图像(步骤S13)。之后，对透过图像的各像素的亮度作运算处理(步骤S14)，从运算结果算出1个以上的判定值(步骤S15)。根据该判定值判断是否结束修正加工(步骤S16)，在判断为结束修正加工之前，判断是否要变更加工条件(步骤S17)，在根据需要变更了加工条件(步骤S18)后，重复步骤S13以后的步骤。在步骤S16中若判断为结束修正加工，则结束修正加工(步骤S19)。从而，即使对于复杂的修正加工条件，也能够以高精度且高效率地修正白缺陷。
文档编号H01L21/027GK101419399SQ200810133928
公开日2009年4月29日 申请日期2008年7月11日 优先权日2007年7月11日
发明者久住庸辅 申请人:欧姆龙激光先进株式会社