(57)【要約】【課題】グレートーンマスク製造の歩留まりを低下させずに、ＴＦＴ基板における欠陥の発生を防ぐことが可能なグレートーンマスクを保証することが可能な、グレートーンマスクの欠陥検査方法を提供する。【解決手段】薄膜トランジスタ基板の製造工程で使用するグレートーンマスクであって、遮光部１１ａ，ｂと、透光部１２と、グレートーン部１３を有するグレートーンマスクの検査方法において、前記方法は、所定の許容範囲を超える欠陥レベルの黒欠陥及び／又は白欠陥を有するマスクを不良として抽出するグレートーン部の欠陥検査工程を含み、前記所定の許容範囲は、黒欠陥よりも白欠陥の方が大きいこと（白欠陥の閾値を比較的大きく（ゆるく）し、黒欠陥の閾値を比較的小さく（厳しく）すること）を特徴とするグレートーンマスクの欠陥検査方法。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜トランジスタ基板の製造工程で使用するグレートーンマスクであって、遮光部と、透光部と、グレートーン部を有するグレートーンマスクの検査方法において、
前記方法は、所定の許容範囲を超える欠陥レベルの黒欠陥及び／又は白欠陥を有するマスクを不良として抽出するグレートーン部の欠陥検査工程を含み、
前記所定の許容範囲は、黒欠陥よりも白欠陥の方が大きいことを特徴とするグレートーンマスクの欠陥検査方法。
【請求項２】
前記グレートーン部が、グレートーンマスクを使用する露光光の露光機の解像限界以下の遮光パターンが形成された領域であることを特徴とする請求項１に記載のグレートーンマスクの欠陥検査方法。
【請求項３】
前記グレートーン部が、薄膜トランジスタ基板のチャネル部に対応するパターンであることを特徴とする請求項１又は２に記載のグレートーンマスクの欠陥検査方法。
【請求項４】
前記グレートーンマスクは、グレートーン部に欠陥修正が施された後のグレートーンマスクであることを特徴とする請求項１〜３から選ばれる一項に記載のグレートーンマスクの欠陥検査方法。
【請求項５】
前記欠陥修正部分は、前記所定の許容範囲内の欠陥レベルの白欠陥パターンとなるように修正されたものであることを特徴とする請求項４に記載のグレートーンマスクの欠陥検査方法。
【請求項６】
請求項１〜５から選ばれる一項に記載のグレートーンマスクの欠陥検査方法からなる工程を含むことを特徴とするグレートーンマスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板等を製造するためのグレートーンマスクの、グレートーン部の欠陥検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
薄膜トランジスタ液晶表示装置（以下、ＴＦＴ−ＬＣＤと呼ぶ）は、ＣＲＴに比較して、薄型にしやすく消費電力が低いという利点から、現在商品化が急速に進んでいる。ＴＦＴ−ＬＣＤは、マトリックス状に配列された各画素にＴＦＴが配列された構造のＴＦＴ基板と、各画素に対応して、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、及びブルー（Ｂ）の画素パターンが配列されたカラーフィルターとが、液晶相の介在の下に重ね合わされた概略構造を有する。ＴＦＴ−ＬＣＤでは、製造工程数が多く、ＴＦＴ基板だけでも５〜６枚のフォトマスクを用いて製造されていた。
【０００３】
このような状況の下、ＴＦＴ基板の製造を４枚のフォトマスクを用いて行う方法が提案された（例えば非特許文献１、特許文献１）。
この方法は、遮光部と透光部とグレートーン部を有するフォトマスク（以下、グレートーンマスクという）を用いることにより、使用するマスク枚数を低減するというものである。図３に、グレートーンマスクを用いたＴＦＴ基板の製造工程の一例を示す。
ガラス基板１上に、ゲート電極用金属膜が形成され、フォトマスクを用いたフォトリソグラフィープロセスによりゲート電極２が形成される。その後、ゲート絶縁膜３、第１半導体膜４（ａ−Ｓｉ：アモルファスシリコン）、第２半導体膜５（Ｎ＋ドープａ−Ｓｉ）、ソースドレイン用金属膜６、フォトレジスト膜７が形成される（図３（１））。次に、グレートーンマスク８を用いて、ポジ型フォトレジストを露光し、現像することにより、ＴＦＴチャネル部及びソースドレイン形成領域と、データライン形成領域を覆い、かつチャネル部形成領域がソースドレイン形成領域よりも薄くなるように第１レジストパターン７ａが形成される（図３（２））。次に、第１レジストパターン７ａをマスクに、ソースドレイン金属膜６及び第１、第２半導体膜５，４をエッチングする（図３（３））。次に、チャネル部形成領域の薄いレジスト膜を酸素によるアッシングにより除去し、第２レジストパターン７ｂを形成する（図４（１））。しかる後、第２レジストパターン７ｂをマスクに、ソースドレイン用金属膜６がエッチングされ、ソース／ドレイン６ａ、６ｂが形成され、次いで第２半導体膜４をエッチングし（図４（２））、最後に残存した第２レジストパターン７ｂを剥離する（図４（３））。
ここで用いられるグレートーンマスク８としては、図５に示されるように、ソース／ドレインに対応する遮光部１１ａ、１１ｂと、透過部１２と、チャネル部に対応するグレートーン部１３とを有する。グレートーン部１３は、グレートーンマスクを使用する大型ＬＣＤ用露光機の解像限界以下の遮光パターン１３ａを形成した領域である。遮光部１１ａ、１１ｂと遮光パターン１３ａはともにＣｒやクロム化合物等の同じ材料からなる同じ厚さの膜から通常形成されている。グレートーンマスクを使用する大型ＬＣＤ用露光機の解像限界は、ステッパ方式の露光機で約３μｍ、ミラープロジェクション方式の露光機で約４μｍである。このため、例えば、図５でグレートーン部における透過部１３ｂのスペース幅を３μｍ未満、露光機の解像限界以下の遮光パターン１３ａのライン幅を３μｍ未満とする。
【０００４】
ところで、上記のようなグレートーンマスクにおけるグレートーン部は、微細パターンの加工が容易ではないことや、製造工程中に発生するごみなどが大きく影響してしまうことなどの理由から、遮光パターン１３ａの細り、太りなどのＣＤエラーや余剰パターンや欠落パターンからなるパターン欠陥など（以下、パターンの太りや余剰パターン欠陥等を、黒欠陥と称し、パターンの細りや欠落欠陥等を白欠陥と称す）が発生してしまう。
そこで、許容範囲を超えてしまうような上記欠陥については、パターン修正が施されるが、グレートーン部のパターンが微細であるために、正常パターンと同じように復元することは非常に困難であった。この問題を解決するために、正常パターンと同じ形状を復元せずに、正常パターンと同等のグレートーン効果が得られるような修正パターンを形成することにより、グレートーン部の修正を行うことが、特許文献２に記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１１１９５８
【特許文献２】特開２００２−１０７９１３
【非特許文献１】月刊ＦＰＤ  Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ、ｐ．３１−３５、１９９９年５月
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような特許文献２のような修正方法を用いても、修正パターンを正常パターンと同等の効果となるようなレベルに修正精度を上げることは非常に難しく、グレートーンマスクの歩留まりを悪化させるという課題があった。一方で、ＴＦＴ基板において発生する欠陥の一つとして、例えばソースとドレインのショートが挙げられる。従って、前記ソースとドレインの間に介在するチャネル部を形成するために用いられるグレートーンマスクにおいて、チャネル部に対応するグレートーン部の加工精度は非常に重要な要素となる。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、グレートーンマスク製造の歩留まりを低下させずに、ＴＦＴ基板における欠陥の発生を防ぐことが可能なグレートーンマスクを保証することが可能な、グレートーンマスクの欠陥検査方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は以下の構成を有する。
（構成１）  薄膜トランジスタ基板の製造工程で使用するグレートーンマスクであって、遮光部と、透光部と、グレートーン部を有するグレートーンマスクの検査方法において、
前記方法は、所定の許容範囲を超える欠陥レベルの黒欠陥及び／又は白欠陥を有するマスクを不良として抽出するグレートーン部の欠陥検査工程を含み、
前記所定の許容範囲は、黒欠陥よりも白欠陥の方が大きいこと（白欠陥の閾値を比較的大きく（ゆるく）し、黒欠陥の閾値を比較的小さく（厳しく）すること）を特徴とするグレートーンマスクの欠陥検査方法。
（構成２）  前記グレートーン部が、グレートーンマスクを使用する露光光の露光機の解像限界以下の遮光パターンが形成された領域であることを特徴とする構成１に記載のグレートーンマスクの欠陥検査方法。
（構成３）  前記グレートーン部が、薄膜トランジスタ基板のチャネル部に対応するパターンであることを特徴とする構成１又は２に記載のグレートーンマスクの欠陥検査方法。
（構成４）  前記グレートーンマスクは、グレートーン部に欠陥修正が施された後のグレートーンマスクであることを特徴とする構成１〜３から選ばれる一項に記載のグレートーンマスクの欠陥検査方法。
（構成５）  前記欠陥修正部分は、前記所定の許容範囲内の欠陥レベルの白欠陥パターンとなるように修正されたものであることを特徴とする構成４に記載のグレートーンマスクの欠陥検査方法。
（構成６）構成１〜５から選ばれる一項に記載のグレートーンマスクの欠陥検査方法からなる工程を含むことを特徴とするグレートーンマスクの製造方法。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、グレートーン部の欠陥検査における欠陥閾値を、黒欠陥側より白欠陥側の方が大きくしたというものである。そうすることによって、グレートーンマスク製造の歩留まりを低下させずに、ＴＦＴ基板における欠陥の発生を防ぐことが可能なグレートーンマスクを保証することができる。具体的には、前記ソースとドレインの間に介在するチャネル部を形成する際に、チャネル部に対応するグレートーンマスクのグレートーン部に黒欠陥が存在すると、グレートーンマスクを用いた露光の際にグレートーン部の黒欠陥部分に対応するレジスト膜が所望の膜厚よりも厚くなり、そのレジスト膜をアッシングした際にレジスト膜が除去しきれず残留してしまうことになる。その結果、チャネル部においてソースドレイン金属膜が余剰欠陥として残留してしまい、ソースとドレインのショートにつながる恐れがある。一方、グレートーン部に白欠陥が発生していたとしても、さほど問題とはならない。従って、グレートーンマスクにおけるグレートーン部においては、白欠陥の閾値を比較的大きく（ゆるく）し、黒欠陥の閾値を比較的小さく（厳しく）することによって、ＴＦＴの欠陥発生を防止することができる。
また、欠陥修正を行う場合も、白欠陥の閾値を比較的大きくすることとしている結果として、修正パターンを、白欠陥パターン側の修正パターンとすることができるため、修正が比較的容易となる。つまり、正常な白欠陥側欠陥閾値では白欠陥パターンとなってしまうような修正パターンに修正しても、白欠陥の閾値を比較的大きくすることとしているので、白欠陥パターンと認識されず、従って修正に要求される許容範囲が広がるので、修正が比較的容易となる。
本発明は、グレートーン部に黒欠陥が発生すると重大な問題となる恐れがあり、グレートーン部に白欠陥が発生していたとしてもさほど問題とはならない製造工程で使用されるグレートーンマスクの検査方法において、グレートーン部の欠陥検査における欠陥閾値を、黒欠陥側は正常な欠陥閾値とし、白欠陥側は正常な欠陥閾値よりも欠陥閾値を下げたものであると表現できる。
【０００９】
【実施例】
（実施例１）：グレートーン部の検査
グレートーンマスクを用いてレジスト膜にパターン転写を行い、現像した後のレジスト膜の膜厚（遮光部に対応するレジスト膜を１００としたときのグレートーン部に対応するレジスト膜）をシミュレーションによって求めた。グレートーン部に対応するレジスト膜は理想的には、４０〜５０である。従来のグレートーン部の欠陥検査工程では、所定の許容範囲を超える欠陥レベルの黒欠陥及び／又は白欠陥を有するマスクを不良として抽出する際の前記所定の許容範囲として、欠陥閾値を、黒欠陥側を５０、白欠陥側を４０として欠陥検査検査を行っていた。
今回、欠陥閾値を、黒欠陥側を５０、白欠陥側を３０として欠陥検査検査を行った。その結果、高い歩留まりでグレートーンマスクを製造することができ、かつ、ＴＦＴ基板における欠陥も発生しなかった。
【００１０】
（実施例２）：グレートーンマスクの修正
図１（１）に示されるように、パターンの一部が欠落した白欠陥が発生したグレートーン部に、図１（２）に示されるように、正常な白欠陥側欠陥閾値では白欠陥パターンとなるような修正パターン（本発明では、白欠陥パターン側の修正パターンという）をレーザＣＶＤを用いて施した。このように修正したグレートーンマスクのグレートーン部について、上記と同様の欠陥閾値で同様の欠陥検査を行った結果、欠陥レベルは許容範囲内に納まった。
【００１１】
（比較例１）
実施例２と同様の、パターンの一部が欠落した欠陥が発生したグレートーン部に、正常パターンと同一線幅の修正パターンの形成を実施例２と同様にレーザーＣＶＤを用いて試みた。しかしながら、図２に示されるように、線幅が太ってしまった。このように修正したグレートーンマスクのグレートーン部について、上記と同様の欠陥閾値で同様の検査を行った結果、欠陥レベルが許容範囲に納まらなかった。
【００１２】
尚、グレートーンマスクの検査や修正は、上記手法に限られるものではない。
また、グレートーン部については、微細パターンが形成されたものに限らず、半透過膜を用いたものであってもよい。
さらに、本発明のグレートーンマスクは、従来技術に示した工程に用いられるものに限らず、他のＴＦＴ基板製造工程に用いられるものであってもよい。
【００１３】
【発明の効果】
本発明によれば、グレートーンマスク製造の歩留まりを低下させずに、ＴＦＴ基板における欠陥の発生を防ぐことが可能なグレートーンマスクを保証することが可能な、グレートーンマスクの欠陥検査方法を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例２におけるグレートーンマスクの修正について説明するための図であり、図１（１）は白欠陥が発生したグレートーン部を説明するための模式図、図１（１）は正常な白欠陥側欠陥閾値では白欠陥パターンとなる修正パターンを形成した状態を説明するための模式図である。
【図２】図２（１）は、図１（１）に示す白欠陥が発生したグレートーン部について、比較例１で形成した修正パターンを説明するための模式図である。
【図３】グレートーンマスクを用いたＴＦＴ基板の製造工程（前半）の一例を説明するための図である。
【図４】グレートーンマスクを用いたＴＦＴ基板の製造工程（後半）の一例を説明するための図である。
【図５】グレートーンマスクを説明するための模式図である。
【符号の説明】
１１ａ，ｂ  遮光部
１２        透過部
１３        グレートーン部
１３ａ          遮光パターン
１３ｂ      透過部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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