光掩模及其检查装置、方法、以及制造方法、图案转写方法

专利名称：光掩模及其检查装置、方法、以及制造方法、图案转写方法
技术领域：
本发明涉及用于检査电子部件的制造中使用的接近式曝光用光掩模 的接近式曝光用光掩模的检查装置和接近式曝光用光掩模的检查方法、经 过这些检查后的接近式曝光用光掩模、图案转写方法和接近式曝光用光掩 模的制造方法。
背景技术：
以往，在电子部件的制造中，对于在进行蚀刻加工的被加工层上形成 的抗蚀膜，使用具有给定的图案的接近式曝光用光掩模，进行接近式曝光 (接近曝光)，将该抗蚀膜形成成为蚀刻加工的掩模的抗蚀图。
图2是表示进行接近式曝光的曝光机的结构的侧视图。 进行接近式曝光的曝光机如图2所示，构成为具有光源101，从该光 源101发出的光束通过聚光镜(椭圆镜)102、积分器(integrator) 103以 及准直透镜104，变为均一的照度的平行光束。该平行光束对接近式曝光 用的光掩模3照射。透过光掩模3的光束对在从该光掩模3隔开给定的接 近间隔pg (proximity gap)配置的曝光基板105的被加工层106上形成的 抗蚀膜进行曝光。接近间隔pg是数ym 100um左右。
接近式曝光与投影(projection)曝光相比，在取得的析像度上较差， 但是在曝光机的成本、生产能力上，大幅度地有利。此外，由于接近式曝 光不用如接触曝光(紧贴曝光)那样，将掩模和基板接触，所以具有掩模 的污染或消耗少优点，在制造液晶显示装置的滤色器、黑底的光掩模等中 常常使用。
在特开2007-256880号公报(专利文献1)中记载有在滤色器制造的 图案曝光中使用接近(proximity)曝光方式的方法。作为接近曝光方式的 缺点，列举平行光透过光掩模时的光的衍射、干涉，该公报指出由于这些 影响，图案角落部带圆的问题，描述用于补偿它的辅助图案。
5在特开2004-309327公报(专利文献2)中记载有根据掩模的透过照 明光的强度分布，检查缺陷的掩模的检查装置。
滤色器等制品多是数十ym的图案尺寸，即使不使用高价的用于投影 曝光的曝光机，通过用于接近式曝光的曝光机，也能充分进行图案的形成。 而对于图案尺寸更小的，也希望利用接近式曝光。
可是，由于基于接近式曝光的转写像如上所述，析像度较差，所以在 接近式曝光用光掩模的制造中，基于曝光机的转写性的评价、图案形状的 检査和决定成为用于制造取得所希望的抗蚀图的接近式曝光用光掩模的 重要因素。在接近式曝光中，在光掩模和抗蚀膜之间形成数ym 数十y m的接近间隔，所以由于照明光(曝光光)的衍射等的影响，光掩模上的 图案和形成在抗蚀膜上的图案变为不相同。
虽然专利文献1中记载的技术用辅助图案补偿图案的转写精度的恶 化，但是需要首先定量地评价转写精度的恶化的有无或其程度。
另一方面，即使是使用所述的接近式曝光制造的制品，在近年，图案 微细化的要求变得显著。例如，知道关于黑底，虽然以往图案的间隔是80 Pm 100um左右，格子图案的线宽度也是20um左右，但如果线宽度 是变得更细，就能制造具有更明亮的显示画面的液晶显示装置。可是，为 了将微细化的图案析像，如果使用投影曝光转写图案，就有必要导入高价 的投影曝光机，制品单价大幅度上升。因此，如果一边利用接近式曝光， 一边能应对图案的微细化，就会成为极有用的技术。在图案的微细化进展时，在实际的曝光之前，把握使用该掩模形成的 被转写体上的抗蚀图变为怎样的形状、是否成为足以承受抗蚀图的处理的 图案形状、或者是否变为有导致制品的动作不良的风险的抗蚀图等是重要 的。这是因为只用M微镜观察掩模的图案形状，有很多无法把握的要素。
例如，接近式曝光用的曝光机一般使用包含i线 g线的波长区域的 光源。如果使用具有这样的波长区域的光源，对被转写体上的抗蚀剂进行 构图，则例如在图案的端部，会产生不同的波长彼此间的复杂的衍射的相 互作用。这样的现象是掩模和被转写体位于非常接近的位置的接近式曝光 的独特的问题。
在制造黑底或滤色器示的图案转写中，不是正片，常常使用负片型的感光性材料， 一般与正片抗蚀剂相比，存在难以进行抗蚀图的预测的问题。

发明内容
因此，本发明是鉴于所述的实情而提出的，其目的在于，提供在实际 的曝光之前，能把握接近式曝光用光掩模的图案形状的好否的接近式曝光 用光掩模的检査装置和接近式曝光用光掩模的检査方法，提供在步骤中包 含这样的检查的接近式曝光用光掩模的制造方法和图案转写方法。
本发明的发明者者具有如下知识关于接近式曝光用光掩模，与反复 试行，进行最适合的曝光或抗蚀剂的显影过程等步骤的条件提出相比，根 据与该曝光条件的关联，客观地把握通过实际的曝光会形成怎样的抗蚀 图，就能更将条件提出的作业效率化。
即本发明的发明者者们关注通过近似实际的曝光步骤的曝光或把握 与实际的曝光步骤的相关的模拟的曝光，推测(仿真)取得的抗蚀图是有 用的。
因此，本发明的接近式曝光用光掩模的检查装置为了解决所述的课 题，实现所述的目的，具有以下的结构中的任意一个。 [结构1]
其特征在于，包括保持被检测体即接近式曝光用光掩模的保持部件； 发出至少包含在使用光掩模的接近式曝光中使用的波长的光束的照明光 的光源；引导来自光源的照明光，对由掩模保持部件保持的光掩模，将照 明光作为大致平行光照射的数值孔径可变的照明光学系统；使在光掩模作 为照明光照射并透过光掩模的光束入射，并使该光束成像的物镜系统；将 经过物镜系统的光束接收的摄像部件；解析由摄像部件取得的信息的计算 部件；使照明光学系统、物镜系统和摄像部件能够在各自的光轴一致的状 态下，在平行于光掩模的主面部的面内移动的第一移动部件；使物镜系统 和摄像部件能够在光轴方向上移动的第二移动部件；控制第一和第二移动 部件的控制部件；能够在使用光掩模进行接近式曝光的曝光机的来自光源 的照明光的平行度调整所必要的范围中设定照明光学系统的数值孔径；物 镜系统使其前侧焦面能够从光掩模的图案面只移动与曝光机的接近间隔 对应的距离。[结构2]
在具有结构l的接近式曝光用光掩模的检査装置中，其特征在于由 物镜系统的倍率和摄像部件的像素尺寸决定的取得图像的析像度比使用 光掩模的接近式曝光的分辨率更高，并且由物镜系统的数值孔径和照明光 的波长导出的物镜系统的分辨率低于在接近式曝光中取得的像中的最小 图案间隔。
在具有结构1或结构2的接近式曝光用光掩模的检查装置中，其特征
在于根据使用光掩模进行接近式曝光的曝光机的照明光学系统的准直 角，设定照明光学系统的数值孔径。
在具有结构1或结构2的接近式曝光用光掩模的检查装置中，其特征 在于照明光学系统的数值孔径是0.005 0.04。此外，本发明的接近式曝光用光掩模的检査方法具有以下的结构中的 任意一个。
一种接近式曝光用光掩模的检查方法，对被检测体即接近式曝光用光 掩模，将至少包含在使用光掩模的接近式曝光中使用的波长的光束的照明 光通过数值孔径可变的照明光学系统作为大致平行光照射，使在光掩模作 为照明光照射并透过光掩模的光束入射到物镜系统，成像，由摄像部件将 经过物镜系统的光束接收，根据使用光掩模进行接近式曝光的曝光机的来 自光源的照明光的平行度，设定照明光学系统的数值孔径；将物镜系统的 前侧焦面的位置作为将物镜系统对焦到光掩模的图案面之后，使物镜系统 只后退与曝光机的接近间隔对应的距离，从图案面只远离与接近间隔对应 的距离的位置，通过摄像部件将该位置的照明光的光掩模透过光接收，摄 像。
在具有结构5的接近式曝光用光掩模的检查方法中，其特征在于由 物镜系统的倍率和摄像部件的像素尺寸决定的取得图像的析像度比使用 光掩模的接近式曝光的分辨率更高地设定；并且由物镜系统的数值孔径和照明光的波长导出的物镜系统的分辨率设定为低于在接近式曝光中取得 的像的最小图案间隔。
在具有结构5或结构6的接近式曝光用光掩模的检查方法中，其特征 在于根据使用光掩模进行接近式曝光的曝光机的照明光学系统的准直 角，设定照明光学系统的数值孔径。
在具有结构5或6的接近式曝光用光掩模的检査方法中，其特征在于 照明光学系统的数值孔径是0.005 0.04。
本发明的接近式曝光用光掩模的制造方法具有以下的结构。 [结构9]
其特征在于包含具有结构1 结构8中的任意一个的接近式曝光用 光掩模的检查方法作为检查步骤。
本发明的图案转写方法具有以下的结构。 [结构10]
其特征在于形成给定的图案，使用由具有结构5 结构8中的任意 一个的接近式曝光用光掩模的检査方法检査的接近式曝光用光掩模、或由 具有结构9的接近式曝光用光掩模的制造方法制造的接近式曝光用光掩 模，进行基于曝光机的接近式曝光。
本发明的接近式曝光用光掩模的检査装置通过具有结构1，能在使用 光掩模进行接近式曝光的曝光机的来自光源的照明光的平行度调整所必 要的范围中设定照明光学系统的数值孔径，物镜系统能将其前侧焦面能从 光掩模的图案面只移动与曝光机的接近间隔相对应的距离，所以通过近似 实际的接近式曝光的曝光、或者把握与实际的接近式曝光的相关的模拟的 曝光，能推测取得的抗蚀图。
本发明的接近式曝光用光掩模的检查装置通过具有结构2，由物镜系
统的倍率和摄像部件的像素尺寸决定的取得图像的析像度比使用光掩模 的接近式曝光的分辨率更高，并且由物镜系统的数值孔径和照明光的波长 导出的物镜系统的分辨率低于接近式曝光中取得的像的最小图案间隔，所 以能正确推测在实际的接近式曝光中取得的抗蚀图。本发明的接近式曝光用光掩模的检査装置通过具有结构3，由于根据 使用光掩模进行接近式曝光的曝光机的照明光学系统的准直角，设定照明 光学系统的数值孔径，所以能正确推测在实际的接近式曝光中取得的抗蚀图。
本发明的接近式曝光用光掩模的检查装置通过具有结构4，由于明光 学系统的数值孔径是0.005 0.04，所以能正确推测在实际的接近式曝光中 取得的抗蚀图。
本发明的接近式曝光用光掩模的检查方法通过具有结构5，由于根据 使用光掩模进行接近式曝光的曝光机的来自光源的照明光的平行度，设定 照明光学系统的数值孔径，物镜系统的前侧焦面的位置是对焦到光掩模的 图案面之后，使物镜系统只后退与曝光机的接近间隔对应的距离，从图案 面只远离与接近间隔对应的距离的位置，通过物镜系统，由摄像部件将该 位置的照明光的光掩模透过光接收，摄像，所以通过近似实际的接近式曝 光的曝光、或者把握与实际的接近式曝光的相关的模拟的曝光，能推测取 得的抗蚀图。
本发明的接近式曝光用光掩模的检查方法通过具有结构6，由于由物 镜系统的倍率和摄像部件的像素尺寸决定的取得图像的析像度比使用光 掩模的接近式曝光的分辨率更高地设定，并且由物镜系统的数值孔径和照 明光的波长导出的物镜系统的分辨率设定为低于接近式曝光中取得的像 的最小图案间隔，所以能正确推测在实际的接近式曝光中取得的抗蚀图。
本发明的接近式曝光用光掩模的检查方法通过具有结构7，由于根据 使用光掩模进行接近式曝光的曝光机的照明光学系统的准直角，设定照明 光学系统的数值孔径，所以能正确推测在实际的接近式曝光中取得的抗蚀 图。
本发明的接近式曝光用光掩模的检査方法通过具有结构8，由于照明 光学系统的数值孔径是0.005 0.04，所以能正确推测在实际的接近式曝光 中取得的抗蚀图。
本发明的接近式曝光用光掩模的制造方法通过具有结构9，由于通过 包含本发明的接近式曝光用光掩模的检査方法作为检査步骤，所以能制造 在实际的接近式曝光中获得所希望的抗蚀图的接近式曝光用光掩模。本发明的图案转写方法具有结构10，由于形成给定的图案，使用由本 发明的接近式曝光用光掩模的检查方法检查的接近式曝光用光掩模、或由 本发明的接近式曝光用光掩模的制造方法制造的接近式曝光用光掩模，进 行基于曝光机的接近式曝光，所以能取得所希望的抗蚀图。
即本发明可以提供在实际的曝光之前，能把握接近式曝光用光掩模的 图案形状的好否的接近式曝光用光掩模的检查装置和接近式曝光用光掩 模的检查方法，可以提供在步骤中包含这样的检查的接近式曝光用光掩模 的制造方法和图案转写方法。


图1是表示本发明的接近式曝光用光掩模的检査装置的结构的侧视图。
图2是表示进行接近式曝光的曝光机的结构的侧视图。
具体实施例方式
以下，说明用于实施本发明的最佳的实施例。
图1是表示本发明的接近式曝光用光掩模的检查装置的结构的侧视图。
在该检查装置中，光掩模3由掩模保持部件3a、 3b保持。该掩模保 持部件3a使光掩模3的主平面为大致垂直的状态下，掩模保持部件3b支 承侧缘部附近，使该光掩模3倾斜(在图中，对于垂直线，角度4>)，保 持该光掩模的下端部。
而且，该检查装置具有将给定波长的光束作为照明光发出的光源1。 作为该光源l，例如能使用卤素灯、金属卤化物灯、UHP灯(超高压水银 灯)等。该光源1能是与接近式曝光用的曝光机中使用的光源近似的光源。 或者在光源1发出的光束中能包含曝光机中使用的光源波长区域中所含有 的波长光。而且，该检查装置具有引导来自光源l的照明光，对由掩模保 持部件3a保持的光掩模3照射照明光的照明光学系统2。由于该照明光学 系统2为了使数值孔径(NA)可变，具有光圈机构2a。进而，该照明光
ii学系统2具有用于调整光掩模3的照明光的照射范围的视野光圈2b。经过
照明光学系统2后的照明光对由掩模保持部件3a、 3b保持的光掩模3照 射。
照明光学系统2将从光源1出射的照明光作为大致平行光，对光掩模 3照射。根据使用该光掩模3的接近式曝光用的曝光机的照明光学系统的 准直角，设定该照明光的平行度，能与该准直角相同， 一般是0。 2。左右。 由于该照明光学系统2数值孔径(NA)可变，所以将准直角代入NA-nsin e (n是折射率，空气中为1)的表达式，将取得的数值孔径设定为照明 光学系统2的数值孔径，由此能再现接近式曝光用的曝光机的照明光(曝 光光)。另外，照明光学系统2的数值孔径是0.005 0.04。
对光掩模3照射的照明光透过该光掩模3，入射到物镜系统4。该物 镜系统4例如能具有入射透过光掩模3的照明光，对该光束加以无限远 修正，使其变为平行光的第一群(模拟透镜)4a;使经过第一群的光束成 像的第二群(成像透镜)4b。
经过物镜系统4的光束由摄像部件5接收。该摄像部件5对物镜系统 4的摄像面(前侧焦面)P的像进行摄像。作为该摄像部件5，例如可以使 用CCD等摄像元件。
而且，在该检査装置中，设置进行对于由摄像部件5取得的摄像图像 的图像处理、计算、与给定阈值的比较和显示等的计算部件U、控制照明 光学系统2或物镜系统4的移动操作的控制部件12。
由物镜系统4和摄像部件5的位置关系决定的摄像面(前侧焦面)P 成为从光掩模3的图案面向物镜系统4 一侧只远离(使其后退)给定的微 小距离(数ym 100ym)的位置。从光掩模3的图案面到摄像面P的微 小距离与使用该光掩模3进行接近式曝光的曝光机的接近间隔相对应，摄 像面P的位置与接近式曝光用的曝光机的被转写体上的抗蚀膜的位置相对 应。
在该检查装置中，作为模拟接近式曝光时的接近间隔的构造，相对于 光掩模3的图案面，使物镜系统4偏置给定间隔量。首先，使物镜系统4 与光轴平行移动，使焦点与光掩模3的图案面一致。该状态相当于没有接 近间隔的状态即接触曝光的状态。然后，使物镜系统4仅向与光轴平行且从光掩模3远离的方向移动(Shift)与接近间隔相同的量。据此，在该检 查装置中，成为与使用光掩模3进行接近式曝光的现实的状态近似的状态， 这时，由摄像部件5取得的图像信息相当于通过接近式曝光，对被转写体 照射的曝光光。
该检査装置的特征是模拟地再现接近式曝光的检查机，但同时与接近 式曝光用的曝光机不同，如同投影曝光机那样具有物镜系统4。可是，该
物镜系统4的功能与投影曝光机的物镜系统不同。该物镜系统4作为决定 与在接近式曝光时在掩模和被转写体之间形成的间隔相当的间隔，作为将 相当于以该间隔进行转写时的转写像的像放大并取得的部件发挥作用。即 模拟接近式曝光，对光掩模3进行曝光，如果将该透过光直接作为光强度 分布数据取得，则该图案线宽度CD (Critical Dimension)变为接近于摄像 元件的CD。这样取得的摄像图像对于摄像元件的像素的大小而言过粗， 无法反映实际的曝光的图案的转写状态，不堪转写图像的评价。因此，摄 像部件5的像素的尺寸对于图案线宽度CD的比率必须成为能没问题地将 光掩模上的图案的CD析像的水平。例如考虑该比率是1/5倍以上。根据 这样的考察，在本发明的检查机中具有物镜系统4，该物镜系统4的设计 如下进行。
在该检查装置中，由物镜系统4的倍率和摄像部件5的像素尺寸决定 的取得图像的析像度对于使用光掩模3的接近式曝光的分辨率，需要足够 高，例如优选的是5倍以上，更优选10倍以上。此外，由物镜系统4的 数值孔径和照明光的波长导出的物镜系统4的分辨率需要低于在接近式曝 光中取得的像的最小图案间隔。
另外，"取得图像的析像度"由"摄像部件(CCD)的像素尺寸/物镜 系统4的倍率"(um)定义。此外，分辨率(um)是表示能够区分物 体的临近的2点能临近到何种程度的距离的量，例如分辨率1 P m意味着 能区分分开1 u m的2个点。无象差透镜的光的衍射引起的理论分辨率e 由e =0.01 (入/NA) (Rayleigh的表达式)定义。
在接近式曝光用的曝光机中，在从掩模的图案面只离开规定的间隔的 位置上，配置有被转写体即带抗蚀剂的基板。如上所述，如果要取得与该 接近式曝光用的曝光机同样的光学配置，在从光掩模3的图案面只离开规定的间隔的位置上，配置有摄像部件5。而且，在该形式中，由摄像部件
5取得的像的析像度依存于摄像部件5的像素尺寸。CCD等摄像元件的图 像尺寸即使是小的，也具有3um，通常具有5ym 20um左右的尺寸。另 一方面，由接近式曝光用的曝光机取得的抗蚀剂转写像的析像度一般说是 5"m 10ym左右，为了取得并解析该转写像，由于以一般的摄像元件的 像素尺寸，过大，所以需要放大通过该掩模的转写像的机构。
因此，在该检査装置中，在光掩模3和摄像部件5之间，配置有物镜 系统4，作为用于放大像的光学系统。该物镜系统4的放大率(倍率)决 定为相对于取得的转写像的析像度，从摄像部件5取得的图像的析像度变 得足够高。此外，基于同样的考虑方法，需要将物镜系统的析像度与从摄 像部件5取得的图像的析像度相同或者在其以下作为条件，来决定物镜系 统的数值孔径。例如，作为足以解析5um 0um的图案的分辨率，至少 最小图案的1/5，希望是1/10左右。例如，如果最小图案是5um，使用的 摄像元件的像素尺寸是10um,物镜系统的倍率至少为10倍，希望是20 倍左右，数值孔径至少为0.25，希望是0.50左右。
在该检查装置中，照明光学系统2和物镜系统4以及摄像部件5在夹 着将主平面大致垂直保持的光掩模3并对峙的位置分别配置。在使两者的 光轴一致的状态下，进行照明光的照射和接收，能实施本发明的接近式曝 光用光掩模的检査方法。
控制部件12控制第一移动部件14，由此能移动操作这些照明光学系 统2、物镜系统4以及摄像部件5。该第一移动部件14一边使各自的光轴 彼此一致，一边在图1中箭头A所示的方向即平行于光掩模3的主平面的 面内使照明光学系统2、物镜系统4以及摄像部件5移动。在该检查装置 中，通过设置这样的第一移动部件14，即使在检査大型的光掩模时，也能 使光掩模3不在平行于主平面的方向上移动，就能进行遍及光掩模3的主 平面的整面的检査，此外，能进行主平面上的所希望的部位的有选择的检 查。
而且，在该检查装置中，控制部件12控制第二移动部件15,由此能 分别在图1中箭头B所示的光轴方向上移动操作物镜系统4和摄像部件5，通过移动这些物镜系统4和/或摄像部件5,能使相对于光掩模3的相对距
离变化。在该检査装置中，物镜系统4和摄像部件5能分别在光轴方向上 移动，能进行与使用光掩模3的接近式曝光相近的状态下的摄像。
而且，该检查装置的控制部件12控制照明光学系统2的视野光圈和 开口光圈机构、物镜系统4的光圈机构、和移动操作部件。该控制部件12 在使用该检査装置的光掩模的检查方法中，通过移动操作部件，在使它们 的光轴一致的状态下，对照明光学系统2和物镜系统4以及摄像部件5在 平行于由掩模保持部件所保持的光掩模3的主平面的面内移动操作，并且 对于光轴方向，移动操作物镜系统4和/或摄像部件5。
在接近式曝光用的曝光机中，光源的发光波长包含g线 i线的波长 区域，因此，在本发明的检查装置中，除了全部波长同时的曝光以外，通 过滤光，能将g线、h线、i线分别单独曝光。此外，通过将由滤光取得的 各波长的摄像数据合成，能仿真实际的曝光机的g线 i线的混合光的曝光。
作为本发明的检查装置的光源1，使用发出与经过检查的光掩模3的 接近式曝光的曝光光具有相同或大致相等的波长分布的照明光的光源。
具体而言，该照明光至少包含g线(436nm) 、 h线(405nm)、或者 i线(365nm)，或者全部包含这些波长成分。或者能是混合这些波长成分 中任意2以上的混合光。在应用希望的光强度比例的混合光时，优选根据 实际在接近式曝光用的曝光机中使用的曝光机的光源的特性来决定。
而且，该照明光透过滤光器等的波长选择滤光器6，照射光掩模3， 由此调整光掩模3上的各波长成分的混合比。作为波长选择滤光器6，能 使用具有截去给定波长以下或者给定波长以上的光束的特性的滤光器。
在该检查装置中，通过使从光源1发出的照明光的波长分布与来自在 接近式曝光用的曝光机中使用的光源的曝光光的波长分布相同或者大致 相等，从而能进行近似于实际的接近式曝光的检查。
另外，在该检查装置中，使用g线 i线的混合光时，为了进行图像 的合成，需要用单一波长摄像的各图像的位置、倍率相同。因此，在物镜 系统4的光学设计中，在g线 i线的各波长中，当然希望良好地进行象差修正，希望焦点位置相同。可是，由于一般，焦点深度由DOF二A/NA2 表示，所以如果在从物镜系统4的数值孔径计算的焦点深度以下的范围中
存在各波长的焦点位置，就能将它视为焦点位置相同。此外，根据光学设 计的情形，也可以即使产生各波长的焦点移动，把握伴随着此的倍率的变
动量，在合成前，按照该变动量，对图像进行修正。物镜系统4的焦点深 度优选成为10 P m以下的范围内。在该检查装置中，作为波长选择滤光器 6，能有选择地使用具有只将从光源1发出为主的g线透过的特性的第一 滤光器、具有只将从光源l发出为主的h线透过的特性的第二滤光器、具 有只将从光源1发出为主的i线透过的特性的第三滤光器。
在这时，分别求出使用第一滤光器时由摄像部件5取得的光强度数据 dg、使用第二滤光器时由摄像部件5取得的光强度数据dh、使用第三滤光 器时由摄像部件5取得的光强度数据di。
然后，将这些光强度数据dg、 dh、 di分别进行给定的加权后，通过相 加，能计算将g线、h线和i线以给定的强度比混合后的光束对光掩模3 照射时取得的光强度数据。
各光强度数据dg、 dh、 di的加权例如如果来自该检查装置的光源1 的光束的g线、h线和i线的强度比率是[1.00: 1.20: 1.30]，若接近式曝 光中的来自光源的曝光光的g线、h线和i线的强度比率是[1.00: 0.95: 1.15]，则应该与dg相乘的系数fg是1.00，应该与dh相乘的系数fh是 0,95/1.20 (=0.79)，应该与di相乘的系数fi是1.15/1.30 (=0.88)。
使它们相加后的数据即[fgdg+fhdh+fldi]成为表示在接近式曝光用的曝 光机中对光掩模3照射曝光光时取得的光强度分布的数据。另外，这些计 算能由计算部件ll进行。
本发明的接近式曝光用光掩模的制造方法具有使用在透明基板上形
成给定的图案的光掩模，对被转写体(在玻璃基板等形成所希望的膜，由 抗蚀膜覆盖)，进行接近式曝光时，使用所述的接近式曝光用光掩模的检
査装置，由摄像部件5捕捉通过接近式曝光，转写到被转写体上的图案， 求出光强度分布的步骤。是从这里取得的光强度分布评价取得的抗蚀图， 根据该评价，制造光掩模的方法。
16更具体而言，如上所述，包含在接近式曝光用的曝光机中，使用与 使用的光源近似的光源，在使用光掩模进行接近式曝光时的抗蚀膜的位置 上，通过物镜系统4和摄像部件5，捕捉并检査与通过接近式曝光而转写 到被转写体上的图案近似的图案，或者定量地把握由接近式曝光形成的抗 蚀图和基于摄像部件5的光强度分布的相关，使用该相关，推测(仿真) 光掩模通过接近式曝光形成的抗蚀图的方法。
而且，在该光掩模的制造方法中，根据由摄像部件5取得的光强度分 布，能进行包含被转写体上的抗蚀图或者将该抗蚀图作为掩模进行加工后 的被加工层图案尺寸的完成值、光掩模的透过率的变动引起的它们的形状 变动等各种解析、评价。根据该光强度分布数据，进行缺陷的判定，能判 断该修正的容易。
此外，使用形成给定的单个或多个测试图案的测试掩模，通过本发明 的检査装置，取得该图案的光强度分布，而通过实际的接近式曝光机曝光 该测试掩模，在被转写体上取得抗蚀图，把握所述光强度分布和所述抗蚀 图之间的相关，能根据把握的相关，决定形成实际图案的实际掩模的接近 式曝光条件、和由实际转写取得的抗蚀图的处理条件等。
在制造接近式曝光用光掩模时，在一般的公知的制造步骤中，通使其 变为包含基于所述的本发明的光掩模的检査方法的评价步骤的步骤，能迅 速制造将设计最优化，充分修正缺陷的良好的液晶装置制造用光掩模。
在本发明中，使用由本发明的接近式曝光用光掩模的检查方法检查或 者由制造方法制造的光掩模，通过接近式曝光，对被转写体的被加工层上 形成的抗蚀层曝光，能制造电子部件。
据此，能成品率良好，在短时间中稳定地取得对电子部件的所需的性
权利要求
1. 一种接近式曝光用光掩模的检查装置，包括保持部件，保持作为被检测体的接近式曝光用光掩模；光源，发出至少包含在使用所述光掩模的接近式曝光中所使用的波长的光束的照明光；照明光学系统，引导来自所述光源的照明光，对由所述掩模保持部件保持的所述光掩模，使所述照明光作为大致平行光照射，且数值孔径可变；物镜系统，入射对在所述光掩模照射所述照明光而透过所述光掩模的光束，并使该光束成像；摄像部件，接收经过所述物镜系统的光束；计算部件，解析由所述摄像部件取得的信息；第一移动部件，能够使所述照明光学系统、所述物镜系统和所述摄像部件在各个的光轴一致的状态下，在平行于所述光掩模的主面部的面内移动；第二移动部件，使所述物镜系统和所述摄像部件能够在光轴方向上移动；控制部件，控制所述第一和第二移动部件；能够在使用所述光掩模进行接近式曝光的曝光机中在来自光源的照明光的平行度调整所必要的范围内，设定所述照明光学系统的数值孔径；所述物镜系统使其前侧焦面能够从所述光掩模的图案面只移动与所述曝光机的接近间隔对应的距离。
2. 根据权利要求1所述的接近式曝光用光掩模的检査装置，其特征 在于由所述物镜系统的倍率和所述摄像部件的像素尺寸决定的取得图像 的析像度比使用所述光掩模的接近式曝光的分辨率更高，并且由所述物镜 系统的数值孔径和照明光的波长导出的所述物镜系统的分辨率低于在所 述接近式曝光中取得的像中的最小图案间隔。
3. 根据权利要求1所述的接近式曝光用光掩模的检查装置，其特征 在于根据使用所述光掩模进行接近式曝光的曝光机的照明光学系统的准 直角，设定所述照明光学系统的数值孔径。
4. 根据权利要求1所述的接近式曝光用光掩模的检查装置，其特征 在于-所述照明光学系统的数值孔径是0.005 0.04。
5. —种接近式曝光用光掩模的检查方法，对作为被检测体的接近式曝光用光掩模，将至少包含在使用所述光掩模的接近式曝光中使用的波长 的光束的照明光通过数值孔径可变的照明光学系统作为大致平行光照射， 使对所述光掩模照射所述照明光并透过所述光掩模的光束入射到物镜系 统，并使其成像，由摄像部件将接收经过所述物镜系统的光束， 根据使用所述光掩模进行接近式曝光的曝光机中来自光源的照明光的平行度，设定所述照明光学系统的数值孔径；将所述物镜系统的前侧焦面的位置作为使所述物镜系统对焦到所述 光掩模的图案面之后，通过使所述物镜系统后退与所述曝光机的接近间隔 相对应的距离，由此从所述图案面远离与接近间隔对应的距离的位置，通 过摄像部件接收该位置的所述照明光的所述光掩模透过光，并摄像。
6. 根据权利要求5所述的接近式曝光用光掩模的检查方法，其特征在于由所述物镜系统的倍率和所述摄像部件的像素尺寸决定的取得图像 的析像度设定为比使用所述光掩模的接近式曝光的分辨率更高，并且由所 述物镜系统的数值孔径和照明光的波长导出的所述物镜系统的分辨率设 定为低于在所述接近式曝光中取得的像的最小图案间隔。
7. 根据权利要求5所述的接近式曝光用光掩模的检査方法，其特征在于根据使用所述光掩模进行接近式曝光的曝光机的照明光学系统的准 直角，设定所述照明光学系统的数值孔径。
8. 根据权利要求5所述的接近式曝光用光掩模的检查方法，其特征在于所述照明光学系统的数值孔径是0.005 0.04。
9. 一种接近式曝光用光掩模的制造方法，包含权利要求1 8中的任意一项所述的接近式曝光用光掩模的检查 方法作为检查步骤。
10. —种图案转写方法，使用形成了给定的图案，由5 8中的任意一项所述的接近式曝光用 光掩模的检查方法检查后的接近式曝光用光掩模，进行基于所述曝光机的 接近式曝光。
11. 一种图案转写方法，使用形成了给定的图案，由权利要求9所述的接近式曝光用光掩模的 制造方法制造的接近式曝光用光掩模，进行基于所述曝光机的接近式曝 光。
全文摘要
本发明提供一种光掩模及其检查装置、方法、以及制造方法、图案转写方法。对被检测体即接近式曝光用光掩模3，将至少包含在使用光掩模3的接近式曝光中使用的波长的光束的照明光通过数值孔径可变的照明光学系统2作为大致平行光照射，对光掩模3作为照明光照射，透过光掩模3的光束入射到物镜系统4，成像，经过物镜系统4的光束由摄像部件5接收。照明光学系统2的数值孔径能在进行接近式曝光的曝光机的来自光源的照明光的平行度调整所必要的范围中设定，物镜系统4将前侧焦面能从光掩模3的图案面只移动与曝光机的接近间隔对应的距离。
文档编号H01L21/027GK101446753SQ20081017639
公开日2009年6月3日 申请日期2008年11月25日 优先权日2007年11月30日
发明者吉田光一郎 申请人:Hoya株式会社