[发明专利]光掩模检查方法、光掩模制造方法及光掩模检查装置

说明书

光掩模检查方法、光掩模制造方法及光掩模检查装置，能够简单且直接地测量在光掩模的转印用图案中包含的相移部的相移量。光掩模检查方法测量在光掩模的转印用图案中包含的相移部的相位特性，包括：在具备投影光学系统的检查装置中设置光掩模的工序；光学像数据取得工序，通过将所设置的光掩模曝光且将相移部的光学像投影到摄像面上，从而取得光学像数据；运算工序，利用所取得的光学像数据而求出相移部所具备的相移量，在光学像数据取得工序中，使光掩模、投影光学系统及摄像面中的至少一部分在光轴方向上移动而取得多个聚焦状态的各个状态下的光学像数据，在运算工序中，利用所取得的多个聚焦状态的光学像数据而求出相移量。

技术领域

本发明涉及用于制造电子设备的光掩模的检查，特别地，涉及适合用于制造显示装置的光掩模的检查。本发明特别涉及测量光掩模(相移掩模)的相移量的方法及装置，该光掩模具备利用相移效应的转印用图案。

背景技术

相移掩模与二进制掩模相比，转印性能、特别是焦点深度及对比度优异，因此主要被用作半导体装置制造用光掩模。并且，提出了检查这些相移掩模的图案所具有的相移量的检查方法。

在专利文献1中，记载有用于测量由形成于曝光用掩模的半透明相移膜引起的相位偏移的相位检查方法。该相位检查方法包括：利用由形成于遮光膜的线/空白构成的第1图案组和由形成于半透明相移膜的线/空白构成的第2图案组，通过投影曝光光学系统而在测量面上形成各个图案组的光学像的工序；使所述测量面在光轴(Z)方向上移动而取得多个所述光学像的工序；根据所述取得的多个光学像计算第1图案组的焦点位置与第2图案组的焦点位置之差的工序；根据所述计算出的焦点位置之差来计算由所述半透明相移膜引起的相位差的工序。

在专利文献2中记载了利用剪切干涉仪(Shearing Interferometer)同时测量形成于半色调型相移掩模的相移器的相移量及透射率的测量方法。该测量方法包括如下工序：朝向由形成于半色调膜的光透射部构成的监视图案或由形成于光透射部的半色调膜构成的监视图案投射照明波束，并调整剪切干涉仪的剪切量，将横向偏移干渉图像形成在二维摄像装置上，该横向偏移干渉图像包括由透过了监视图案的透射光和透过了监视图案的周边区域的透射光形成的第1及第2干渉图像以及由透过了监视图案的周边区域的多个透射光形成的第3干渉图像；对包括所述第1～第3干渉图像的横向偏移干渉图像进行1个周期的相位调制，对第1～第3干渉图像分别取得表示相位调制量与亮度值的关系的相位调制数据；利用所述第1及第2干渉图像的相位调制数据计算第1干渉图像与第2干渉图像之间的相移量，并作为相移器的相移量而输出；计算所述第1干渉图像的相位调制数据的振幅与第3干渉图像的相位调制数据的振幅之比的平方，并作为相移器的透射率而输出。

现有技术文献

专利文献

专利文献1专利第3431411号公报

专利文献2专利第5660514号公报

在包括液晶显示装置(Liquid Crystal Display)、有机EL(Organic ElectroLuminescence：有机电致发光)显示装置等的显示装置中，要求更加明亮且省电，并且要求高清晰、高速显示、宽视场角这样的显示性能的提高。

例如，从上述显示装置中利用的薄膜晶体管(Thin Film Transistor：TFT)来讲，在构成TFT的多个图案当中，如果形成于层间绝缘膜的接触孔不确保使上层及下层的图案可靠地连接的作用，则不能保证正确的动作。另一方面，例如为了极力扩大液晶显示装置的孔径比而形成明亮且省电的显示装置，随着需要使得接触孔的直径足够小等显示装置的高密度化的需求，对孔图案的直径也要求精细化(例如，小于3μm)。例如，要求直径为0.8μm以上2.5μm以下，进而要求直径为2.0μm以下的孔图案，具体地，希望形成具备0.8～1.8μm的直径的孔图案。