JP4869129B2 - Pattern defect inspection method - Google Patents

Pattern defect inspection method Download PDF

Info

Publication number
JP4869129B2
JP4869129B2 JP2007092818A JP2007092818A JP4869129B2 JP 4869129 B2 JP4869129 B2 JP 4869129B2 JP 2007092818 A JP2007092818 A JP 2007092818A JP 2007092818 A JP2007092818 A JP 2007092818A JP 4869129 B2 JP4869129 B2 JP 4869129B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pattern
light
photomask
defect inspection
inspection method
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007092818A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008249575A (en
Inventor
昇 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoya Corp filed Critical Hoya Corp
Priority to JP2007092818A priority Critical patent/JP4869129B2/en
Priority to CNA2008100865858A priority patent/CN101275920A/en
Priority to KR1020080028923A priority patent/KR20080089251A/en
Priority to TW097111156A priority patent/TW200848694A/en
Publication of JP2008249575A publication Critical patent/JP2008249575A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4869129B2 publication Critical patent/JP4869129B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/82Auxiliary processes, e.g. cleaning or inspecting
    • G03F1/84Inspecting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956Inspecting patterns on the surface of objects
    • G01N2021/95676Masks, reticles, shadow masks

Description

この発明は、単位パターンが周期的に配列された繰り返しパターンを備えた被検査体の、繰り返しパターンに生じた欠陥を検査するパターン欠陥検査方法に関する。   The present invention relates to a pattern defect inspection method for inspecting a defect generated in a repetitive pattern of an object to be inspected having a repetitive pattern in which unit patterns are periodically arranged.

例えば、液晶表示装置、プラズマ表示装置、EL表示装置、LED表示装置、DMD表示装置などのディスプレイ装置(Flat Panel Display;FPD)に用いられる表示デバイス用基板の表面、及び該表示デバイス用基板の製造工程で用いられるフォトマスクの表面には、単位パターンが周期的に配列された繰り返しパターンが形成される場合がある。この単位パターンは、所定の規則に従って配列されるものであるが、製造工程における何らかの原因により、一部の単位パターンが、所定の規則とは異なる規則に従って配列された欠陥を含む場合がある。かかる欠陥はムラ欠陥と称することもできる。   For example, the surface of a display device substrate used in a display device (Flat Panel Display; FPD) such as a liquid crystal display device, a plasma display device, an EL display device, an LED display device, or a DMD display device, and manufacture of the display device substrate A repetitive pattern in which unit patterns are periodically arranged may be formed on the surface of the photomask used in the process. The unit patterns are arranged according to a predetermined rule. However, for some reason in the manufacturing process, some unit patterns may include defects arranged according to a rule different from the predetermined rule. Such defects can also be referred to as mura defects.

特許文献1には、フォトマスクの検査領域に回折光が発生するように照明し、上記回折光のうち所定の次数以上の高次回折光を選択的に入射させることが開示されている。また、上記所定の次数としては、+11次又は−11次とすることが記載されている。
特開2005−233869
Patent Document 1 discloses that illumination is performed so that diffracted light is generated in an inspection region of a photomask, and high-order diffracted light having a predetermined order or higher among the diffracted light is selectively incident. In addition, it is described that the predetermined order is + 11th order or −11th order.
JP-A-2005-233869

前記欠陥は、個々のパターン形状としては許容範囲内のものであっても、一定の規則に従って周期的に配列しているため、表示デバイスとされたときに検出されやすい傾向がある。しかしながら、これらの欠陥を未然に検知するために各単位パターンの寸法や座標を個別に測定するミクロ検査を実施しようとしても、単位パターンの個数は膨大であるため、時間的、コスト的な観点から困難である。   Even if the defect is within an allowable range as an individual pattern shape, the defect is likely to be detected when the display device is used because it is periodically arranged according to a certain rule. However, in order to detect these defects in advance, the number of unit patterns is enormous even if it is attempted to carry out a micro inspection that individually measures the dimensions and coordinates of each unit pattern. Have difficulty.

上記特許文献1によると、高次の回折光は、物体構造の微細な情報を含んでいるため、高次の回折光を再回折(合成)させて得た像は、低次の回折光のみを再回折させて得た像よりも微細な部分の再現性に優れる、とされている。しかしながら、本発明者らの検討によれば、パターンの欠陥を高精度に検出するには、高次の回折光を選択するのみでは不十分であることが見出された。すなわち、欠陥の存在を精度よく判定するためには、繰り返しパターンに光を照射して得られた回折光を受光して観察する際に、欠陥に起因する情報と、欠陥のない元の繰り返しパターンに起因する情報と、を明確に区別できるSN比が必要であることが見出された。   According to Patent Document 1, since the high-order diffracted light contains fine information on the object structure, the image obtained by re-diffraction (synthesis) of the high-order diffracted light is only the low-order diffracted light. It is said that the reproducibility of a fine part is superior to an image obtained by re-diffraction. However, according to studies by the present inventors, it has been found that it is not sufficient to select high-order diffracted light in order to detect pattern defects with high accuracy. That is, in order to accurately determine the presence of a defect, when receiving and observing the diffracted light obtained by irradiating light to the repeated pattern, information resulting from the defect and the original repeated pattern without the defect It was found that a signal-to-noise ratio that can be clearly distinguished from the information resulting from is required.

そこで本発明は、繰り返しパターンから生じる回折光を観察して欠陥を検査する際に、欠陥に起因する情報と、欠陥のない繰り返しパターンに起因する情報と、を明確に区別することが可能なパターン欠陥検査方法、及びパターン欠陥検査装置を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention provides a pattern that can clearly distinguish information resulting from a defect from information originating from a repetitive pattern having no defect when inspecting the defect by observing diffracted light generated from the repetitive pattern. An object is to provide a defect inspection method and a pattern defect inspection apparatus.

本発明の第1の態様は、単位パターンが周期的に配列された繰り返しパターンを備えた被検査体の、前記繰り返しパターンに生じた欠陥を検査するパターン欠陥検査方法であって、前記繰り返しパターンに所定の入射角で光を照射して回折光を生じさせる工程と、前記繰り返しパターンからの回折光を受光して結像させる工程と、前記回折光を結像させた像を観察することにより前記繰り返しパターンに生じた欠陥を検出する工程と、を有し、
前記単位パターンの配列のピッチを1μm〜8μmとするパターン欠陥検査方法である。
A first aspect of the present invention is a pattern defect inspection method for inspecting a defect generated in a repetitive pattern of an object to be inspected having a repetitive pattern in which unit patterns are periodically arranged. Irradiating light at a predetermined incident angle to generate diffracted light, receiving diffracted light from the repetitive pattern to form an image, and observing an image formed by diffracted light Detecting defects that occur in the repetitive pattern,
In this pattern defect inspection method, the arrangement pitch of the unit patterns is 1 μm to 8 μm.

本発明の第2の態様は、前記回折光を受光して結像させる工程では、前記繰り返しパターンからの回折光のうち、次数の絶対値が1〜10の回折光を選択して受光する第1の態様に記載のパターン欠陥検査方法である。   According to a second aspect of the present invention, in the step of receiving the diffracted light to form an image, the diffracted light from the repetitive pattern is selected and received from the diffracted light having an absolute value of the order of 1 to 10. It is a pattern defect inspection method as described in 1 aspect.

本発明の第3の態様は、前記繰り返しパターンに照射する光の波長を380nmから780nmとする第1から2の態様のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法である。   A third aspect of the present invention is the pattern defect inspection method according to any one of the first and second aspects, wherein a wavelength of light applied to the repetitive pattern is 380 nm to 780 nm.

本発明の第4の態様は、前記繰り返しパターンからの回折光の受光は、前記繰り返しパターンの主面に対して90°の受光角で行う第1から3の態様のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法である。   The fourth aspect of the present invention is the pattern defect according to any one of the first to third aspects, wherein the diffracted light from the repetitive pattern is received at a light receiving angle of 90 ° with respect to the main surface of the repetitive pattern. Inspection method.

本発明の第5の態様は、前記繰り返しパターンへの光の照射は、前記繰り返しパターンの主面に対して30°から60°の入射角で行う第1から4の態様のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法である。   According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the light irradiation to the repetitive pattern is performed at an incident angle of 30 ° to 60 ° with respect to a main surface of the repetitive pattern. This is a pattern defect inspection method.

本発明の第6の態様は、前記被検査体は透明性基板を備え、前記繰り返しパターンは、前記透明性基板の主面上に、遮光性材料あるいは半遮光性材料から構成されている第1から5の態様のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法である。   In a sixth aspect of the present invention, the inspection object includes a transparent substrate, and the repetitive pattern is formed of a light-shielding material or a semi-light-shielding material on the main surface of the transparent substrate. To 5. The pattern defect inspection method according to any one of aspects 5 to 5.

本発明の第7の態様は、前記繰り返しパターンは、前記透明基板上に、該繰り返しパターンとは異なる周期で配列された繰り返しパターンを有する主パターンと同時に描画された、テスト用パターンである第6の態様に記載のパターン欠陥検査方法である。   In a seventh aspect of the present invention, the repetitive pattern is a test pattern drawn simultaneously with a main pattern having a repetitive pattern arranged on the transparent substrate with a different period from the repetitive pattern. It is a pattern defect inspection method as described in the aspect.

本発明の第8の態様は、単位パターンが周期的に配列された繰り返しパターンを備えた被検査体の、前記繰り返しパターンに生じた欠陥を検査するパターン欠陥検査方法であって、前記繰り返しパターンに所定の入射角で光を照射して回折光を生じさせる工程と、前記繰り返しパターンからの回折光を受光して結像させる工程と、前記回折光を結像させた像を観察することにより前記繰り返しパターンに生じた欠陥を検出する工程と、を有し、前記回折光を受光して結像させる工程では、前記繰り返しパターンからの回折光のうち、次数の絶対値が1〜10の回折光を選択して受光するパターン欠陥検査方法である。   An eighth aspect of the present invention is a pattern defect inspection method for inspecting a defect generated in the repetitive pattern of an object to be inspected having a repetitive pattern in which unit patterns are periodically arranged. Irradiating light at a predetermined incident angle to generate diffracted light, receiving diffracted light from the repetitive pattern to form an image, and observing an image formed by diffracted light A step of detecting defects generated in the repetitive pattern, and in the step of forming an image by receiving the diffracted light, among the diffracted light from the repetitive pattern, the diffracted light having an absolute value of the order of 1 to 10 This is a pattern defect inspection method for selecting and receiving light.

本発明の第9の態様は、単位パターンが周期的に配列された繰り返しパターンを備えた被検査体の、前記繰り返しパターンに生じた欠陥を検査するパターン欠陥検査方法であって、前記単位パターンとは異なるピッチでテスト用単位パターンが周期的に配列されたテスト用パターンを、前記繰り返しパターン以外の領域に前記繰り返しパターンと同時に描画することによって形成する工程と、前記テスト用パターンに所定の入射角で光を照射して回折光を生じさせる工程と、前記テスト用パターンからの回折光を受光して結像させる工程と、前記回折光を結像させた像を観察することにより前記繰り返しパターンに生じた欠陥を検出する工程と、を有し、前記テスト用単位パターンの配列のピッチを1μm〜8μmとするパターン欠陥検査方法である。   A ninth aspect of the present invention is a pattern defect inspection method for inspecting a defect generated in the repetitive pattern of an object to be inspected having a repetitive pattern in which unit patterns are periodically arranged. Forming a test pattern in which test unit patterns are periodically arranged at different pitches by simultaneously drawing the test pattern in a region other than the repetitive pattern, and a predetermined incident angle on the test pattern. Irradiating with light to generate diffracted light, receiving diffracted light from the test pattern and forming an image, and observing the image formed with the diffracted light to form the repetitive pattern And a step of detecting the generated defect, and a pattern defect inspection method in which the pitch of the arrangement of the test unit patterns is 1 μm to 8 μm It is.

本発明の第10の態様は、前記回折光を受光して結像させる工程では、前記テスト用パターンからの回折光のうち、次数の絶対値が1〜10の回折光を選択して受光する第9の態様に記載のパターン欠陥検査方法である。   In a tenth aspect of the present invention, in the step of receiving and diffracting the diffracted light, the diffracted light having an absolute value of the order of 1 to 10 is selected and received from the diffracted light from the test pattern. The pattern defect inspection method according to the ninth aspect.

本発明の第11の態様は、前記テスト用パターンに照射する光の波長を、380nmから780nmとする第9または10の態様に記載のパターン欠陥検査方法である。   An eleventh aspect of the present invention is the pattern defect inspection method according to the ninth or tenth aspect, wherein a wavelength of light applied to the test pattern is 380 nm to 780 nm.

本発明の第12の態様は、前記テスト用パターンからの回折光の受光は、前記テスト用パターンの主面に対して90°の受光角で行う第9から11の態様のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法である。   In a twelfth aspect of the present invention, the diffracted light from the test pattern is received at a light receiving angle of 90 ° with respect to the main surface of the test pattern. This is a pattern defect inspection method.

本発明の第13の態様は、前記テスト用パターンの光の照射は、前記テスト用パターンの主面に対して30°から60°の入射角で行う第9から12の態様のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法である。   A thirteenth aspect of the present invention is the light emitting device according to any one of the ninth to twelfth aspects, wherein the light irradiation of the test pattern is performed at an incident angle of 30 ° to 60 ° with respect to the main surface of the test pattern. This is a pattern defect inspection method.

本発明の第14の態様は、前記被検査体は透明性基板を備え、前記繰り返しパターン及び前記テスト用パターンは、前記透明性基板の主面上に、遮光性材料あるいは半遮光性材料から構成されている第9から13の態様のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法である。   In a fourteenth aspect of the present invention, the object to be inspected includes a transparent substrate, and the repeating pattern and the test pattern are formed of a light-shielding material or a semi-light-shielding material on a main surface of the transparent substrate. The pattern defect inspection method according to any one of the ninth to thirteenth aspects.

本発明の第15の態様は、前記回折光は、前記繰り返しパターンに照射された光の反射光による回折光である第1から14の態様のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法である。   A fifteenth aspect of the present invention is the pattern defect inspection method according to any one of the first to fourteenth aspects, wherein the diffracted light is diffracted light by reflected light of light irradiated on the repetitive pattern.

本発明の第16の態様は、前記被検査体は、365nm〜436nmの波長範囲内の所定波長範囲の光を露光するフォトマスクである第1から15の態様のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法である。   A sixteenth aspect of the present invention is the pattern defect inspection according to any one of the first to fifteenth aspects, wherein the object to be inspected is a photomask that exposes light in a predetermined wavelength range within a wavelength range of 365 nm to 436 nm. Is the method.

本発明の第17の態様は、前記フォトマスクは、液晶表示装置製造用のフォトマスクである第16の態様に記載のパターン欠陥検査方法である。   A seventeenth aspect of the present invention is the pattern defect inspection method according to the sixteenth aspect, wherein the photomask is a photomask for manufacturing a liquid crystal display device.

本発明の第18の態様は、第1から第17の態様のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法を用いて欠陥を検査する工程を有するフォトマスクの製造方法である。   An eighteenth aspect of the present invention is a photomask manufacturing method including a step of inspecting a defect using the pattern defect inspection method according to any one of the first to seventeenth aspects.

本発明の第19の態様は、第1から第17の態様のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法を用いて欠陥を検査し、前記検査の結果にもとづいて前記繰り返しパターンを描画する描画機の描画精度を評価する工程を有するフォトマスクの製造方法である。   According to a nineteenth aspect of the present invention, there is provided a drawing machine for inspecting a defect using the pattern defect inspection method according to any one of the first to seventeenth aspects and drawing the repetitive pattern based on the inspection result. It is a manufacturing method of a photomask which has a process of evaluating drawing accuracy.

本発明の第20の態様は、第18から第19の態様に記載のフォトマスクの製造方法によって製造したフォトマスクに、365nm〜436nmの波長範囲内の所定波長範囲の光を露光し、前記フォトマスク上に形成されているパターンを、被転写体上に転写するパターン転写方法である。   According to a twentieth aspect of the present invention, the photomask manufactured by the method for manufacturing a photomask according to the eighteenth to nineteenth aspects is exposed to light in a predetermined wavelength range within a wavelength range of 365 nm to 436 nm, and the photomask In this pattern transfer method, a pattern formed on a mask is transferred onto a transfer target.

本発明にかかるパターン欠陥検査方法、及びパターン欠陥検査装置によれば、欠陥に起因する情報と、元の繰り返しパターンに起因する情報と、を明確に区別することが可能となる。   According to the pattern defect inspection method and the pattern defect inspection apparatus according to the present invention, it is possible to clearly distinguish information resulting from a defect from information resulting from an original repetitive pattern.

<A>本発明の一実施形態
以下に、本発明の一実施形態として、(1)被検査体としてのフォトマスクの構成、(2)フォトマスクに生じた欠陥、(3)パターン欠陥検査装置の構成、(4)本実施形態にかかるパターン欠陥検査方法を順に説明する。
<A> One Embodiment of the Invention Hereinafter, as one embodiment of the present invention, (1) a configuration of a photomask as an object to be inspected, (2) a defect generated in the photomask, (3) a pattern defect inspection apparatus (4) The pattern defect inspection method according to this embodiment will be described in order.

(1)フォトマスクの構成
本実施形態にかかるパターン欠陥検査装置及びパターン検査方法においては、例えば、液晶表示装置、プラズマ表示装置、EL表示装置、LED表示装置、DMD表示装置など
に用いられる表示デバイス用基板や、該表示用デバイス用基板の製造工程で用いられるフォトマスクを被検査体として用いることが出来る。その他、半導体デバイス用基板や、該半導体デバイス用基板の製造工程で用いられるフォトマスクを被検査体として用いることも出来る。
(1) Configuration of Photomask In the pattern defect inspection apparatus and pattern inspection method according to the present embodiment, for example, a display device used for a liquid crystal display device, a plasma display device, an EL display device, an LED display device, a DMD display device, or the like. The photomask used in the manufacturing process of the display substrate or the display device substrate can be used as the object to be inspected. In addition, a semiconductor device substrate or a photomask used in the manufacturing process of the semiconductor device substrate can be used as an object to be inspected.

以下に、被検査体としてのフォトマスク50の構成について、図面を参照しながら説明する。参照する図面において、図1は、本発明の一実施形態にかかる被検査体としてのフォトマスクの構成を例示する概略図であり、(a)はフォトマスクの平面図を、(b)はフォトマスクの横断面図をそれぞれ模式的に示している。また、図2は、本発明の一実施形態にかかる被検査体としてのフォトマスクが備える繰り返しパターンの構成を模式的に例示する概略図である。   Below, the structure of the photomask 50 as a to-be-inspected object is demonstrated, referring drawings. In the drawings to be referred to, FIG. 1 is a schematic view illustrating the configuration of a photomask as an object to be inspected according to an embodiment of the present invention, (a) is a plan view of the photomask, and (b) is a photo. The cross-sectional views of the mask are schematically shown. FIG. 2 is a schematic view schematically illustrating the configuration of a repeating pattern provided in a photomask as an object to be inspected according to an embodiment of the present invention.

フォトマスク50とは、フォトリソグラフィー技術を用いて微細構造を製造する際に用いられる露光用マスクである。例えば、表示デバイス基板用のフォトマスクの場合には、図1(a)に例示するように、辺L1、辺L2を備える基板として構成されている場合が多い。上述のように、表示デバイス用基板の製造工程で用いられるフォトマスク50は、辺L1または辺L2が300mmを超える場合が多く、時には1mを超えるような大型基板として構成される場合もある。そして、このような大型のフォトマスク50を用いて全面露光を行うには、解像度よりも光量が優先されるため、露光用光源としては、365nm〜436nmの波長を含む所定波長領域の光を発するような光源が用いられる場合が多い。   The photomask 50 is an exposure mask used when a fine structure is manufactured using a photolithography technique. For example, in the case of a photomask for a display device substrate, as illustrated in FIG. 1A, it is often configured as a substrate having sides L1 and L2. As described above, the photomask 50 used in the manufacturing process of the display device substrate often has a side L1 or side L2 of more than 300 mm, and is sometimes configured as a large substrate of more than 1 m. In order to perform overall exposure using such a large photomask 50, the light quantity is given priority over the resolution. Therefore, as an exposure light source, light in a predetermined wavelength region including wavelengths of 365 nm to 436 nm is emitted. Such a light source is often used.

フォトマスク50は、図1(b)に示すように、透明支持体としての透明基板57と、透明基板57の主表面上に形成された薄膜(遮光膜あるいは半遮光膜)からなる繰り返しパターン56と、を有している。   As shown in FIG. 1B, the photomask 50 is a repetitive pattern 56 composed of a transparent substrate 57 as a transparent support and a thin film (light-shielding film or semi-light-shielding film) formed on the main surface of the transparent substrate 57. And have.

透明基板57の材料としては、例えば、合成石英ガラスなどが用いられる。また、繰り返しパターン56を構成する薄膜の材料としては、例えば、クロムなどの遮光性を有する材料や、半透光性を有する材料等が用いられる。なお、薄膜は、単層に限らず積層として構成されてもよく、その場合、遮光膜以外に半透光性の膜を伴ってもよく、また、エッチングストッパなどの機能性の膜を伴ってもよい。さらには、上記薄膜上にレジスト膜を伴ってもよい。   As a material of the transparent substrate 57, for example, synthetic quartz glass or the like is used. Moreover, as a material of the thin film which comprises the repeating pattern 56, the material which has light-shielding properties, such as chromium, the material which has translucency, etc. are used, for example. Note that the thin film is not limited to a single layer, and may be configured as a laminate. In that case, a semi-transparent film may be included in addition to the light-shielding film, and a functional film such as an etching stopper may be included. Also good. Furthermore, a resist film may be accompanied on the thin film.

表示デバイス用のフォトマスク50の繰り返しパターン56の形状は、例えば、図2に示すように、格子状の単位パターン53が周期的に配列された形状となっている。以下、単位パターン53の配列周期を、単位パターン53のピッチdと呼ぶことにする。なお、単位パターン53の形状は、格子状に限らず、ラインアンドスペース形状等、他の形状の繰り返しパターンとして構成されていてもよい。   The shape of the repetitive pattern 56 of the display device photomask 50 is, for example, a shape in which lattice-shaped unit patterns 53 are periodically arranged as shown in FIG. Hereinafter, the arrangement period of the unit patterns 53 is referred to as a pitch d of the unit patterns 53. The shape of the unit pattern 53 is not limited to the lattice shape, and may be configured as a repetitive pattern of other shapes such as a line and space shape.

(2)フォトマスクに生じた欠陥
上記において、単位パターン53は所定の規則に従って配列すべきである。しかしながら、製造工程等における何らかの原因により、一部の単位パターンが上記規則とは異なる規則に従って配列されてしまう欠陥(いわゆるムラ欠陥)が生じる場合がある。以下に、繰り返しパターン56に生じる欠陥について、フォトマスク50の製造方法を交えながら説明する。なお、上述したとおり、ラインアンドスペース状の単位パターンにおける線幅異常や位置ずれも、本実施形態の検査対象とする欠陥に含まれる。
(2) Defects generated in the photomask In the above, the unit patterns 53 should be arranged according to a predetermined rule. However, for some reason in the manufacturing process or the like, a defect (so-called uneven defect) in which some unit patterns are arranged according to a rule different from the above rule may occur. Below, the defect which arises in the repeating pattern 56 is demonstrated, using the manufacturing method of the photomask 50. FIG. As described above, line width anomalies and misalignments in line-and-space unit patterns are also included in the defects to be inspected in the present embodiment.

フォトマスク50の製造に際しては、多くの場合、以下の〔1〕〜〔5〕の工程が実施される。〔1〕まず、透明基板57上に薄膜(遮光膜等)を形成し、更に、この薄膜上にレジスト膜を形成する。〔2〕次に、形成したレジスト膜に、描画機を用いて、例えばラ
スタ描画方法などの描画方法によりレーザ光等を照射して、所定のパターンを露光する。〔3〕次に現像を行い、描画部又は非描画部のレジスト膜を選択的に除去し、薄膜上にレジストパターンを形成する。〔4〕その後、レジストパターンに覆われていない薄膜をエッチングにより選択的に除去して、繰り返しパターン56を形成する。〔5〕続いて、繰り返しパターン56上の残存レジストを除去する。なお、多層膜の場合には、膜の材料に応じた追加工程を設けることが出来る。
In manufacturing the photomask 50, the following steps [1] to [5] are often performed. [1] First, a thin film (such as a light shielding film) is formed on the transparent substrate 57, and a resist film is further formed on the thin film. [2] Next, the formed resist film is irradiated with a laser beam or the like by a drawing method such as a raster drawing method using a drawing machine to expose a predetermined pattern. [3] Next, development is performed to selectively remove the resist film in the drawing part or the non-drawing part, thereby forming a resist pattern on the thin film. [4] Thereafter, the thin film not covered with the resist pattern is selectively removed by etching to form a repeated pattern 56. [5] Subsequently, the remaining resist on the repeated pattern 56 is removed. In the case of a multilayer film, an additional step can be provided depending on the material of the film.

ここで、上述の〔2〕の工程において、レーザ光の走査精度が不意に悪化したり、又はビーム径が不意に変動したり、又は環境要因が変動したりすること等により、繰り返しパターン56に欠陥が発生することがある。図5は、繰り返しパターンに生じた欠陥を例示する概略図であり、(a)及び(b)は座標位置変動系の欠陥を、(c)及び(d)は寸法変動系の欠陥をそれぞれ例示している。なお、図5においては、欠陥が生じた箇所を符号54で示している。   Here, in the step [2] described above, the scanning pattern of the laser beam is suddenly deteriorated, the beam diameter is changed unexpectedly, or the environmental factor is changed. Defects may occur. FIGS. 5A and 5B are schematic views illustrating defects generated in a repetitive pattern. FIGS. 5A and 5B illustrate coordinate position variation type defects, and FIGS. 5C and 5D illustrate dimension variation type defects, respectively. is doing. In FIG. 5, a location where a defect has occurred is indicated by reference numeral 54.

例えば、図5(a)は、レーザ光による描画の繋ぎ目に位置ずれが発生したことによって、単位パターン53のピッチdが部分的に広くなってしまった欠陥を示す。また、図5(b)は、レーザ光による描画の繋ぎ目に位置ずれが発生したことによって、単位パターン53’の位置が他の単位パターン53に対して相対的にずれてしまった欠陥を示す。これらの欠陥は座標位置変動系の欠陥と称することができる。   For example, FIG. 5A shows a defect in which the pitch d of the unit pattern 53 is partially widened due to the occurrence of a positional shift at the drawing joint by laser light. FIG. 5B shows a defect in which the position of the unit pattern 53 ′ is shifted relative to the other unit patterns 53 due to the occurrence of the position shift at the drawing joint by the laser beam. . These defects can be referred to as coordinate position variation system defects.

また、図5(c)及び図5(d)は、描画機のビーム強度やビーム径が変動したこと等によって、単位パターン53’の大きさ、すなわち格子枠53a’の幅が変動してしまった欠陥を示す。これらの欠陥は寸法変動系の欠陥と称することができる。   Further, in FIGS. 5C and 5D, the size of the unit pattern 53 ′, that is, the width of the lattice frame 53a ′ fluctuates due to changes in the beam intensity and beam diameter of the drawing machine. Indicates a defect. These defects can be referred to as dimension variation defects.

なお、このような欠陥の発生原因は、必ずしも上記に限定されず、その他種々の原因により生じる場合がある。   Note that the cause of such defects is not necessarily limited to the above, and may be caused by various other causes.

(3)パターン欠陥検査装置の構成
続いて、本発明の一実施形態にかかるパターン欠陥検査装置10の構成例について、図3を参照しながら説明する。パターン欠陥検査装置10は、保持手段としてのステージ11と、照明手段としての光源装置12と、受光手段としての撮像装置14と、解析手段としての画像解析装置16と、を有している。
(3) Configuration of Pattern Defect Inspection Device Next, a configuration example of the pattern defect inspection device 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The pattern defect inspection apparatus 10 includes a stage 11 as a holding means, a light source device 12 as an illumination means, an imaging device 14 as a light receiving means, and an image analysis device 16 as an analysis means.

〔ステージ〕
保持手段としてのステージ11は、被検査体としてのフォトマスク50を保持するように構成されている。
〔stage〕
The stage 11 as a holding means is configured to hold a photomask 50 as an object to be inspected.

ステージ11は、繰り返しパターン56の主平面に対して斜め下方から光を照射することが出来るように、フォトマスク50を保持する。例えば、ステージ11は、フォトマスク50の外周部を保持するような枠状の形状として構成されていてもよく、照射する光に対して透明な部材により構成されていてもよい。   The stage 11 holds the photomask 50 so that light can be irradiated obliquely from below the main plane of the repeated pattern 56. For example, the stage 11 may be configured as a frame shape that holds the outer peripheral portion of the photomask 50, or may be configured by a member that is transparent to the light to be irradiated.

また、ステージ11は、例えば、X方向及びY方向に移動可能なX−Yステージとして構成されている。そして、ステージ11上に保持されるフォトマスク50を、後述する光源装置12及び撮像装置14に対して相対的に移動させることにより、検査視野を移動させることが出来るように構成されている。なお、ステージ11を移動自在に構成しない場合には、光源装置12及び撮像装置14をステージ11に対して移動自在に構成してもよい。この場合、光源装置12及び撮像装置を同期して被検査体に対して移動させることが可能である。このとき、被検査体に対して光源装置12と撮像装置14を同じ側に配置して一体に構成し、かつ被検査体からの反射光を受光する装置構成とすることが有利である
。このように構成すれば、光源装置12と撮像装置14とを光軸のずれを防止しつつ同期して移動することが容易となるからである。
The stage 11 is configured as an XY stage that can move in the X direction and the Y direction, for example. The inspection field of view can be moved by moving the photomask 50 held on the stage 11 relative to the light source device 12 and the imaging device 14 described later. When the stage 11 is not configured to be movable, the light source device 12 and the imaging device 14 may be configured to be movable with respect to the stage 11. In this case, the light source device 12 and the imaging device can be moved relative to the object to be inspected. At this time, it is advantageous to arrange the light source device 12 and the imaging device 14 on the same side with respect to the object to be inspected and to integrally form the device, and to receive the reflected light from the object to be inspected. This is because it is easy to move the light source device 12 and the imaging device 14 synchronously while preventing the deviation of the optical axis.

〔光源装置〕
照明手段としての光源装置12は、ステージ11に保持されたフォトマスク50の繰り返しパターン56に、所定の入射角で光を照射して、回折光を生じさせるように構成されている。
[Light source device]
The light source device 12 as an illuminating unit is configured to irradiate light at a predetermined incident angle onto the repetitive pattern 56 of the photomask 50 held on the stage 11 to generate diffracted light.

光源装置12は、十分な輝度(例えば、照度が1万Lx〜60万Lx以上、好ましくは30万Lx以上)を有し、平行性が高い(平行度が2°以内)の光源12aを用していることが好ましい。そして、光源装置12からの光の波長λは、上述の輝度を安価に得るため、また、後述する撮像装置14を安価に実現するため、波長380nm〜780nm(可視光域)とすることが好ましい。このような条件を満足することができる光源12aとしては、例えば、超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプ等が挙げられる。   The light source device 12 uses a light source 12a having sufficient luminance (for example, illuminance of 10,000 Lx to 600,000 Lx or more, preferably 300,000 Lx or more) and high parallelism (parallelism is within 2 °). It is preferable. The wavelength λ of the light from the light source device 12 is preferably set to a wavelength of 380 nm to 780 nm (visible light region) in order to obtain the above-described luminance at low cost and to realize the imaging device 14 described later at low cost. . Examples of the light source 12a that can satisfy such conditions include an ultra-high pressure mercury lamp, a xenon lamp, and a metal halide lamp.

光源装置12は、レンズを含む照射光学系12bを備えている。照射光学系12bは、ステージ11の支持面(すなわち繰り返しパターン56の主平面)と光源12aとの間に配置され、光源12aからの光を平行化するよう構成されている。   The light source device 12 includes an irradiation optical system 12b including a lens. The irradiation optical system 12b is disposed between the support surface of the stage 11 (that is, the main plane of the repetitive pattern 56) and the light source 12a, and is configured to collimate light from the light source 12a.

照射光学系12bにより平行化された光は、繰り返しパターン56の主平面を斜め下方から入射角θiにて照射して、回折光を生じさせる。なお、ここでいう入射角θiとは、ステージ11の支持面の法線と、照射光の光軸と、に挟まれる角度をいう。なお、図1において、光源装置12は、ステージ11の支持面に対して斜め下方に配置され、後述する受光手段は、繰り返しパターンからの透過光を受光しているが、ステージ11の支持面に対して斜め上方に配置されていてもよい。その場合、受光手段は、繰り返しパターンの生じる反射光を受光することになる。尚、反射光を利用する方法によれば、被検査体として透明以外の基板上にパターンを形成したものをも適用できる。更に、上述のとおり、反射光を利用する方法は、照射光学系と撮像装置を、被検査体に対して同じ側に設置できるため、一体に構成することが可能となり、検査時の光軸を安定に保持する上で有利である。更に、反射光を利用する方法では、透過光を受光する場合に比べて、受光光量が大きい(基板による光の吸収による減衰を勘案する必要がない)、光学系の角度の制御が容易(基板の厚みによる屈折の影響を勘案する必要がない)という点で、検査精度上の利点がある。   The light collimated by the irradiation optical system 12b irradiates the main plane of the repetitive pattern 56 from obliquely below at an incident angle θi to generate diffracted light. In addition, incident angle (theta) i here means the angle pinched | interposed into the normal line of the support surface of the stage 11, and the optical axis of irradiation light. In FIG. 1, the light source device 12 is disposed obliquely below the support surface of the stage 11, and the light receiving means described later receives transmitted light from the repetitive pattern, but on the support surface of the stage 11. It may be arranged diagonally upward. In that case, the light receiving means receives reflected light in which a repeated pattern is generated. In addition, according to the method using reflected light, what formed the pattern on the board | substrates other than transparency as a to-be-inspected object is applicable. Furthermore, as described above, the method using reflected light allows the irradiation optical system and the imaging device to be installed on the same side with respect to the object to be inspected. This is advantageous for maintaining stability. Furthermore, in the method using reflected light, the amount of received light is large compared to the case where transmitted light is received (it is not necessary to consider attenuation due to light absorption by the substrate), and the angle of the optical system can be easily controlled (substrate). There is no need to take into account the influence of refraction due to the thickness of the substrate), and there is an advantage in inspection accuracy.

なお、入射角θiは30°から60°とするのが好ましい。入射角θiを大きくしすぎると、後述する撮像装置14にて受光される回折光の次数の絶対値が大きくなり、回折光の光量が減少し、欠陥の検出が困難になるためである。また、前述したように繰り返しパターン56は透明基板57上に形成されているが、入射角θiを大きくしすぎると、被検査領域中に均一の照度で光を照射することが困難になり、好ましくない。一方、入射角θiを小さくしすぎると、撮像装置14にて繰り返しパターン56を透過した透過光が受光され、強度の高い透過光(ゼロ次光)に欠陥の信号を含む回折光が埋もれてしまい、欠陥の検出が困難になるためである。   The incident angle θi is preferably 30 ° to 60 °. This is because if the incident angle θi is too large, the absolute value of the order of diffracted light received by the imaging device 14 described later increases, the amount of diffracted light decreases, and it becomes difficult to detect defects. Further, as described above, the repetitive pattern 56 is formed on the transparent substrate 57. However, if the incident angle θi is too large, it becomes difficult to irradiate light with a uniform illuminance in the region to be inspected. Absent. On the other hand, if the incident angle θi is too small, the transmitted light that has repeatedly transmitted through the pattern 56 is received by the imaging device 14, and the diffracted light including the defect signal is buried in the transmitted light with high intensity (zero-order light). This is because it becomes difficult to detect defects.

〔撮像装置〕
受光手段としての撮像装置14は、繰り返しパターン56からの回折光を受光して、結像させるように構成されている。
[Imaging device]
The imaging device 14 as a light receiving unit is configured to receive diffracted light from the repetitive pattern 56 and form an image.

撮像装置14は、例えばCCDカメラ等の2次元の画像を撮影することが出来るエリアカメラ14aを有している。エリアカメラ14aの受光面は、ステージ11の支持面(す
なわち繰り返しパターン56の主平面)と対向するように設けられている。
The imaging device 14 includes an area camera 14a that can capture a two-dimensional image, such as a CCD camera. The light receiving surface of the area camera 14a is provided to face the support surface of the stage 11 (that is, the main plane of the repeated pattern 56).

撮像装置14は、対物レンズを有する受光光学系14bを更に有している。受光光学系14bは、繰り返しパターン56から所定の次数の回折光を受光して、エリアカメラ14aの受光面上に結像させる。なお、図4に示すとおり、受光光学系14bは回折光を集光する対物レンズ14cと、絞り14dと、を有している。そして、対物レンズ14cの開口NAは、対物絞り14dにより、波長λ/ピッチdよりも小さくなるように構成されている。なお、受光光学系14bを介した撮像装置14の視野は、例えば、一辺が10mm〜50mmの正方形あるいは長方形になるように構成されている。   The imaging device 14 further includes a light receiving optical system 14b having an objective lens. The light receiving optical system 14b receives a predetermined order of diffracted light from the repeated pattern 56 and forms an image on the light receiving surface of the area camera 14a. As shown in FIG. 4, the light receiving optical system 14b includes an objective lens 14c that condenses the diffracted light and a diaphragm 14d. The aperture NA of the objective lens 14c is configured to be smaller than the wavelength λ / pitch d by the objective aperture 14d. Note that the field of view of the imaging device 14 via the light receiving optical system 14b is configured to be, for example, a square or rectangle having a side of 10 mm to 50 mm.

撮像装置14は、ステージ11の支持面に対して上方に配置されており、受光角θrで回折光を受光する。ここで受光角θrとは、ステージ11の支持面(すなわち繰り返しパターン56の主平面)と、受光光学系14bの光軸と、に挟まれる角度をいう。なお、受光角θrは実質的に90°とするのが好ましい。撮像装置14がステージ11の支持面の法線上に配置されている場合には、撮像装置14がステージ11の支持面に対して斜め方向に配置されている場合と比較して、歪み(エリアカメラ14aの受光面から遠いほうが像が小さくなるとともに、近いほうが像が大きくなり、像が台形状になってしまう歪み)が生じにくくなるためである。すなわち、同一の検査視野内において、均一な像を得やすくなるためである。   The imaging device 14 is disposed above the support surface of the stage 11 and receives diffracted light at a light receiving angle θr. Here, the light receiving angle θr is an angle between the support surface of the stage 11 (that is, the main plane of the repetitive pattern 56) and the optical axis of the light receiving optical system 14b. The light receiving angle θr is preferably substantially 90 °. When the imaging device 14 is arranged on the normal line of the support surface of the stage 11, distortion (area camera) is compared to the case where the imaging device 14 is arranged obliquely with respect to the support surface of the stage 11. This is because the image becomes smaller as it is farther from the light-receiving surface 14a, and the image becomes larger as it is closer, and distortion that makes the image trapezoidal is less likely to occur. That is, it is easy to obtain a uniform image within the same inspection field.

なお、エリアカメラ14aの受光面上に結像された回折光の像(以下、エリア画像と呼ぶ)は、画像データとして、画像解析装置16へ出力することが可能なように構成されている。   Note that an image of diffracted light (hereinafter referred to as an area image) formed on the light receiving surface of the area camera 14a is configured to be output to the image analysis device 16 as image data.

〔画像解析装置〕
解析手段としての画像解析装置16は、撮像装置14から出力されたエリア画像を観察して、エリア画像内における光強度分布の異変を検出することにより、繰り返しパターン56に生じた欠陥の有無を検出することができるように構成されている。なお、光強度分布の異変を検出することで欠陥を検出できる理由については、(4)パターン欠陥検査方法の項において後述する。
[Image analyzer]
The image analysis device 16 as an analysis means observes the area image output from the imaging device 14 and detects the presence or absence of a defect that has occurred in the repeated pattern 56 by detecting a change in the light intensity distribution in the area image. It is configured to be able to. The reason why the defect can be detected by detecting the change in the light intensity distribution will be described later in the section of (4) Pattern defect inspection method.

すなわち、画像解析装置16は、撮像装置14からエリア画像の画像データを受信した後、エリア画像における光強度分布を数値化した数値データを作成するように構成されている。そして、画像解析装置16は、かかる数値データと、欠陥がない場合のエリア画像にもとづく数値データ(基準データ)とを定量的に比較することで、光強度分布の異変を客観的に検出するように構成されている。   That is, the image analysis device 16 is configured to create numerical data obtained by digitizing the light intensity distribution in the area image after receiving the image data of the area image from the imaging device 14. Then, the image analysis device 16 objectively detects the change in the light intensity distribution by quantitatively comparing the numerical data and numerical data (reference data) based on the area image when there is no defect. It is configured.

また、画像解析装置16は、エリア画像の画像データを受信した後、エリア画像を微分して光強度変化率の分布を示す微分画像を作成するとともに、光強度変化率の分布を数値化した数値データを作成するように構成されている。そして、画像解析装置16は、かかる数値データと、欠陥がない場合のエリア画像を微分して得た数値データ(基準データ)とを定量的に比較することで、光強度分布の異変の検出感度を向上するように構成されている。   In addition, after receiving the image data of the area image, the image analysis device 16 differentiates the area image to create a differential image indicating the distribution of the light intensity change rate, and numerically represents the distribution of the light intensity change rate. Configured to create data. Then, the image analysis device 16 quantitatively compares the numerical data with numerical data (reference data) obtained by differentiating the area image when there is no defect, thereby detecting anomaly detection sensitivity of the light intensity distribution. It is configured to improve.

(4)パターン欠陥検査方法
続いて、本発明の一実施形態にかかるパターン欠陥検査方法について説明する。本パターン欠陥検査方法は、上述したパターン欠陥検査装置により実施される。
(4) Pattern Defect Inspection Method Subsequently, a pattern defect inspection method according to an embodiment of the present invention will be described. This pattern defect inspection method is implemented by the pattern defect inspection apparatus described above.

本パターン欠陥検査方法は、繰り返しパターン56に所定の入射角で光を照射して回折光を生じさせる工程(S1)と、繰り返しパターン56からの回折光を受光して結像させ
る工程(S2)と、回折光を結像させた像を観察することにより、繰り返しパターン56に生じた欠陥の有無を検出する工程(S3)と、を有している。以下、各工程について順に説明する。
This pattern defect inspection method includes a step (S1) of irradiating light to the repetitive pattern 56 at a predetermined incident angle to generate diffracted light, and a step of receiving diffracted light from the repetitive pattern 56 and forming an image (S2). And observing an image formed by diffracted light to detect the presence or absence of defects generated in the repeated pattern 56 (S3). Hereinafter, each process is demonstrated in order.

〔回折光を生じさせる工程(S1)〕
まず、繰り返しパターン56を備えたフォトマスク50を、パターン検査装置のステージ11上に保持する。そして、光源装置12を用い、繰り返しパターン56の主平面に対して斜め下方から入射角θiで光を照射する。
[Step of generating diffracted light (S1)]
First, the photomask 50 provided with the repeated pattern 56 is held on the stage 11 of the pattern inspection apparatus. Then, the light source device 12 is used to irradiate light at an incident angle θi obliquely from below with respect to the main plane of the repeated pattern 56.

すると、繰り返しパターン56の透過光側及び反射光側に、回折光が発生する。そして、単位パターン53のピッチがdであり、光源装置12から入射する光の波長がλであり、入射角がθiであるときには、d(sinθi±sinθn)=nλの関係を満たすような回折角θの方向に、n次の回折光が観測される。 Then, diffracted light is generated on the transmitted light side and reflected light side of the repeated pattern 56. When the pitch of the unit patterns 53 is d, the wavelength of light incident from the light source device 12 is λ, and the incident angle is θi, the diffraction angle satisfying the relationship of d (sin θi ± sin θn) = nλ. in the direction of theta n, n th order diffracted light is observed.

図4は、繰り返しパターン56に入射角θiで光を照射して、受光角90°で回折光を受光する様子を示す概略図であり、(a)は単位パターンのピッチdが10μmである場合における回折光の様子を示し、(b)はかかる場合における回折光の次数と入射角との関係を示している。また、(c)は単位パターンのピッチdが1μmにおける回折光の様子を示し、(d)はかかる場合における回折光の次数と入射角との関係を示している。図4によれば、単位パターン53のピッチdが大きいほど、隣接する回折光同士の回折角の差△θ(すなわち、θn±1とθnとの差)が小さくなることが分かる。   FIG. 4 is a schematic view showing a state in which light is incident on the repetitive pattern 56 at an incident angle θi and diffracted light is received at a light receiving angle of 90 °. FIG. 4A shows a case where the unit pattern pitch d is 10 μm. (B) shows the relationship between the order of the diffracted light and the incident angle in this case. (C) shows the state of diffracted light when the unit pattern pitch d is 1 μm, and (d) shows the relationship between the order of the diffracted light and the incident angle in such a case. According to FIG. 4, it can be seen that the greater the pitch d of the unit patterns 53, the smaller the difference Δθ in diffraction angles between adjacent diffracted lights (that is, the difference between θn ± 1 and θn).

〔回折光を受光して結像させる工程(S2)〕
続いて、撮像装置14により、繰り返しパターン56からの回折光を受光して結像させる。すなわち、受光光学系14bにより、繰り返しパターン56からの回折光を受光させ、エリアカメラ14aの受光面上へと結像させてエリア画像を得る。
[Step of receiving diffracted light and forming an image (S2)]
Subsequently, the imaging device 14 receives diffracted light from the repeated pattern 56 and forms an image. That is, the diffracted light from the repetitive pattern 56 is received by the light receiving optical system 14b and formed on the light receiving surface of the area camera 14a to obtain an area image.

ここで、欠陥がない繰り返しパターン56においては、各単位パターン53のピッチdは均一であるため、波長λ、入射角θi、回折角θが同一である限り、特定の次数の回折光を結像させた像は一定の規則性をもったものとなる筈である。これに対し、欠陥が生じた繰り返しパターン56’のピッチd’は、欠陥がない繰り返しパターン56のピッチdとは異なる。そのため、波長λ、入射角θi、回折角θが同一である場合には、欠陥が生じた繰り返しパターン56’によるエリア画像と、欠陥がない繰り返しパターン56によるエリア画像とは、何らかの相違が生じることとなる。具体的には、前者のエリア画像内には、欠陥に起因する光強度分布の異変が現れることとなる。そして、この光強度分布の異変は、後者のエリア画像には現れない。 Here, in the repetitive pattern 56 is not defective, the pitch d of each of the unit patterns 53 are uniform, the wavelength lambda, the incident angle .theta.i, unless the diffraction angle theta n are identical, forming a diffracted light of a particular order The image made should have a certain regularity. On the other hand, the pitch d ′ of the repeated pattern 56 ′ in which the defect has occurred is different from the pitch d of the repeated pattern 56 without the defect. Therefore, the wavelength lambda, when the incident angle .theta.i, diffraction angle theta n are the same, the area image by the repeated pattern 56 'a defect occurs, the area image by repeating the pattern 56 is not defective, some differences occur It will be. Specifically, a change in the light intensity distribution due to the defect appears in the former area image. This anomaly in the light intensity distribution does not appear in the latter area image.

その後、撮像装置14は、エリア画像の画像データを、画像解析装置16へ出力する。   Thereafter, the imaging device 14 outputs the image data of the area image to the image analysis device 16.

なお、上記においては、繰り返しパターン56の斜め下方から光を照射して透過面で回折光を受光する場合を例にとって説明したが、繰り返しパターン56の斜め上方から光を照射して、反射面で回折光を受光する場合についても、同様の結果を得ることが出来る。   In the above description, the case where light is radiated from diagonally below the repetitive pattern 56 and diffracted light is received by the transmission surface has been described as an example. Similar results can be obtained when diffracted light is received.

〔欠陥の有無を検出する工程(S3)〕
上述のように、欠陥が生じた繰り返しパターン56’からのエリア画像には、欠陥の存在を示す光強度分布の異変が現れる。そこで、画像解析装置16により、エリア画像を観察させ、繰り返しパターン56に生じた欠陥の有無を検査させる。
[Step of detecting presence or absence of defect (S3)]
As described above, in the area image from the repetitive pattern 56 ′ in which the defect has occurred, a change in the light intensity distribution indicating the presence of the defect appears. Therefore, the image analysis device 16 causes the area image to be observed and inspects for the presence or absence of a defect generated in the repeated pattern 56.

具体的には、画像解析装置16に、撮像装置14から出力されたエリア画像の画像データを受信させ、エリア画像の光強度分布を微分させてその変化を強調させた微分画像を作
成させ、光強度分布の変化(異変)を観察することによって、欠陥の有無を検出する。
Specifically, the image analysis device 16 is caused to receive the image data of the area image output from the imaging device 14, and the differential light intensity distribution of the area image is differentiated to create a differential image in which the change is emphasized. The presence or absence of a defect is detected by observing a change (abnormality) in the intensity distribution.

なお、上述したとおり、入射光の波長λを380nm〜780nmとし、入射角θiを30°から60°とし、受光角θrを実質的に90°とすることが好ましい。そして、この場合、単位パターン53のピッチdは1μm〜8μmとすることが好ましい。このとき、上記エリア画像、又はその微分画像を観察すると、欠陥に起因する信号が、元来の繰り返しパターン(欠陥のない繰り返しパターン)に起因する信号に対し、SN比1.2以上で明確に区別することが可能である。更に、上述したd(sinθ±sinθi)=nλという関係式によれば、波長λ、入射角θi、受光角θr、ピッチdが上述の条件であれば、撮像装置14にて、次数の絶対値が1〜10次の回折光を受光することが出来る。次数の絶対値が1〜10の回折光は光量が多く、明るいエリア画像を得ることができ、欠陥の存在を示す光強度分布の変動(異変)を信頼性良く検出することが可能である。 As described above, it is preferable that the wavelength λ of the incident light is 380 nm to 780 nm, the incident angle θi is 30 ° to 60 °, and the light receiving angle θr is substantially 90 °. In this case, the pitch d of the unit patterns 53 is preferably 1 μm to 8 μm. At this time, when the area image or its differential image is observed, the signal caused by the defect is clearly higher than the signal caused by the original repetitive pattern (repetitive pattern having no defect) with an SN ratio of 1.2 or more. It is possible to distinguish. Further, according to the relational expression d (sin θ n ± sin θi) = nλ described above, if the wavelength λ, the incident angle θi, the light receiving angle θr, and the pitch d are the above-described conditions, the imaging device 14 determines the absolute value of the order. It can receive 1st to 10th order diffracted light. The diffracted light having an absolute value of the order of 1 to 10 has a large amount of light and can obtain a bright area image, and it is possible to reliably detect a fluctuation (abnormality) in the light intensity distribution indicating the presence of a defect.

(5)本実施形態における効果
本実施形態によれば、以下の〔1〕〜〔4〕の効果を奏する。
(5) Effects in the present embodiment According to the present embodiment, the following effects [1] to [4] are obtained.

〔1〕本実施形態によれば、繰り返しパターン56に生じた微細な欠陥は、エリア画像内に光強度分布の異変として明瞭に現れる。従って、各単位パターン53の寸法や座標を個別に測定する検査(ミクロ検査)を実施しなくても、エリア画像内における光強度分布の異変を観察することにより、繰り返しパターン56の欠陥を検査することが可能となる。そして、かかる検査を、複数の単位パターン53を含むマクロ領域(すなわち一辺が10mm〜50mmの正方形あるいは長方形である検査視野)に対して行えば、フォトマスク50の検査時間が短縮でき、生産性を向上させることが可能となる。   [1] According to the present embodiment, fine defects generated in the repetitive pattern 56 clearly appear as a change in the light intensity distribution in the area image. Therefore, the defect of the repeated pattern 56 is inspected by observing the change in the light intensity distribution in the area image without performing the inspection (micro inspection) for individually measuring the dimensions and coordinates of each unit pattern 53. It becomes possible. If such an inspection is performed on a macro region including a plurality of unit patterns 53 (that is, an inspection field having a side or a square of 10 mm to 50 mm), the inspection time of the photomask 50 can be shortened, and productivity can be reduced. It becomes possible to improve.

例えば、ハイビジョンTV用の表示デバイス用基板(42V型、面積約0.5m)の製造に用いられるフォトマスク50は、1920(垂直)×1080(水平)=2,073,600個の単位パターン53を有している。ここで、全ての単位パターン53の寸法や座標を、レーザ測長機や顕微鏡等を用いてミクロ検査しようとすれば、単位パターン1個当たりの測定所要時間を約10秒とした場合に、約240日必要となってしまう。これに対し、本実施形態によれば、例えば、マクロ検査の視野が一辺25mm(但し隣接視野との重複を1割見込む)であり、一つの視野における検査時間(すなわち、上記のS1〜S3までの実行時間)が2.5秒程度であるとすれば、40分強の検査時間で検査を完了させることが可能となる。すなわち、フォトマスク50の検査時間を大幅に短縮させ、フォトマスク50の生産性を大幅に向上させることが可能となる。 For example, a photomask 50 used for manufacturing a display device substrate (42V type, area of about 0.5 m 2 ) for a high-definition TV has 1920 (vertical) × 1080 (horizontal) = 2,073,600 unit patterns. 53. Here, if the size and coordinates of all the unit patterns 53 are to be micro-inspected using a laser length measuring instrument, a microscope, or the like, when the time required for measurement per unit pattern is about 10 seconds, 240 days are required. On the other hand, according to this embodiment, for example, the field of view of the macro inspection is 25 mm 2 on a side (however, 10% of overlap with the adjacent field of view is expected), and the inspection time in one field of view (that is, the above S1 to S3) If the execution time is about 2.5 seconds, the inspection can be completed in an inspection time of just over 40 minutes. That is, the inspection time of the photomask 50 can be greatly shortened, and the productivity of the photomask 50 can be greatly improved.

〔2〕本実施形態によれば、入射光の波長λが380nm〜780nmであり、入射角θiが30°から60°であり、受光角θrが実質的に90°である場合において、単位パターン53のピッチdを1μm〜8μmとすることにより、撮像装置14にて、欠陥に由来する光強度の異変が明瞭に観察できる。このとき次数の絶対値が1〜10次の回折光を受光することが出来るが、次数の絶対値が1〜10の回折光は光量が多く、明るいエリア画像を得ることができるため、欠陥の存在を示す光強度分布の変動(異変)を信頼性良く検出することが可能になる。   [2] According to the present embodiment, when the wavelength λ of incident light is 380 nm to 780 nm, the incident angle θi is 30 ° to 60 °, and the light receiving angle θr is substantially 90 °, the unit pattern By setting the pitch d of 53 to 1 μm to 8 μm, the imaging device 14 can clearly observe the change in the light intensity due to the defect. At this time, diffracted light having an absolute value of the order of 1 to 10 can be received, but the diffracted light having the absolute value of the order of 1 to 10 has a large amount of light, and a bright area image can be obtained. It becomes possible to detect the fluctuation (abnormality) of the light intensity distribution indicating the presence with high reliability.

〔3〕本実施形態によれば、画像解析装置16は、エリア画像における光強度分布を数値化した数値データと、欠陥がない場合のエリア画像にもとづく数値データとを定量的に比較することで、光強度分布の異変(欠陥)を検出する。すなわち、光強度分布を数値化して定量的に解析することにより、欠陥の有無を、目視による作業者の印象に頼らずに客観的に検出することが可能となる。これにより、検査結果のばらつきを抑制させ、検査の信頼性を向上させることが可能となる。   [3] According to this embodiment, the image analysis device 16 quantitatively compares the numerical data obtained by digitizing the light intensity distribution in the area image with the numerical data based on the area image when there is no defect. Detecting abnormalities (defects) in the light intensity distribution. That is, by numerically analyzing the light intensity distribution and quantitatively analyzing it, it is possible to objectively detect the presence or absence of a defect without relying on the visual impression of the worker. Thereby, it is possible to suppress the variation in the inspection result and improve the reliability of the inspection.

〔4〕本実施形態によれば、エリア画像を微分して光強度分布の変化を強調させた微分画像を作成し、この微分画像における光強度変化分布を数値化した数値データと、欠陥がない場合のエリア画像を微分して得た数値データと、を定量的に比較することで、光強度分布の異変(欠陥)の検出感度をさらに向上させることが可能となる。   [4] According to the present embodiment, the differential image in which the change in the light intensity distribution is emphasized by differentiating the area image is created, the numerical data obtained by quantifying the light intensity change distribution in the differential image, and there is no defect. By quantitatively comparing the numerical data obtained by differentiating the area image in this case, it is possible to further improve the detection sensitivity of the light intensity distribution anomaly (defect).

<B>本発明の他の実施形態
続いて、本発明の他の実施形態を説明する。
<B> Other Embodiments of the Present Invention Next, other embodiments of the present invention will be described.

上述したとおり、入射光の波長λを380nm〜780nmとし、入射角θiを30°から60°とし、受光角θrを実質的に90°とすることが好ましい。そして、この場合には、単位パターン53のピッチdを1μm〜8μmとすることで、欠陥に起因する情報と、欠陥のない繰り返しパターンに起因する情報と、を明確に区別することが可能になる。しかしながら、単位パターン53のピッチdは、被検査体の用途や仕様等によって定められるものであり、実際には単位パターン53のピッチdが8μmを超えるような場合がある。   As described above, it is preferable that the wavelength λ of incident light is 380 nm to 780 nm, the incident angle θi is 30 ° to 60 °, and the light receiving angle θr is substantially 90 °. In this case, by setting the pitch d of the unit patterns 53 to 1 μm to 8 μm, it is possible to clearly distinguish information resulting from defects and information resulting from repeated patterns without defects. . However, the pitch d of the unit pattern 53 is determined according to the use and specifications of the object to be inspected, and in practice, the pitch d of the unit pattern 53 may exceed 8 μm.

ここで、単位パターン53のピッチdが大きい場合には、隣接する回折光同士の回折角の差△θが小さくなる。そのため、波長λ、入射角θi、受光角θr、ピッチdが上述の条件である場合には、撮像装置14にて受光される回折光の次数の絶対値は、1〜10よりもはるかに大きくなってしまう。このような高次回折光は光量が少ないため、エリア画像は暗くなり、欠陥の存在を示す光強度分布の変動(異変)を信頼性良く検出することは困難である場合がある。   Here, when the pitch d of the unit patterns 53 is large, the difference Δθ in diffraction angles between adjacent diffracted lights becomes small. Therefore, when the wavelength λ, the incident angle θi, the light receiving angle θr, and the pitch d are the above-described conditions, the absolute value of the order of the diffracted light received by the imaging device 14 is much larger than 1-10. turn into. Since such high-order diffracted light has a small amount of light, the area image becomes dark, and it may be difficult to reliably detect fluctuation (abnormality) in the light intensity distribution indicating the presence of a defect.

しかしながら、、単位パターン53のピッチdが8μmを超える場合においては、単位パターン53とは異なるピッチでテスト用単位パターンが周期的に配列されたテスト用パターン56tを、繰り返しパターン56以外の領域に繰り返しパターン56と同時に描画することによって形成するとともに、テスト用単位パターン53tのピッチdを1μm〜8μmとすることで、上述の問題を解決できる。尚、本発明のテスト用パターンのピッチは、1μm未満でも構わないが、テストパターンの描画精度を確保する目的、及び、描画
データが過大な容量となることを防止する目的から、1μm以上のものが好ましい。特に
、後者について言えば、本発明の被検査体は、一辺が300mm以上、より効果が高いのは一辺が1m以上の大型のものであるから、描画容量を抑制することは意義が大きい。
However, when the pitch d of the unit pattern 53 exceeds 8 μm, the test pattern 56 t in which the test unit patterns are periodically arranged at a pitch different from the unit pattern 53 is repeated in an area other than the repeated pattern 56. The above-mentioned problem can be solved by forming the pattern 56 simultaneously with the pattern 56 and setting the pitch d of the test unit pattern 53t to 1 μm to 8 μm. The pitch of the test pattern of the present invention may be less than 1 μm. However, for the purpose of ensuring the drawing accuracy of the test pattern and preventing the drawing data from having an excessive capacity, the pitch of the test pattern is 1 μm or more. Is preferred. In particular, regarding the latter, the object to be inspected of the present invention is large in size with a side of 300 mm or more, and more effective with a side of 1 m or more. Therefore, it is significant to suppress the drawing capacity.

以下に、本実施形態にかかる(1)被検査体としてのフォトマスクの構成、(2)パターン欠陥検査装置の構成、(3)本実施形態にかかるパターン欠陥検査方法を順に説明する。   Hereinafter, (1) a configuration of a photomask as an object to be inspected according to the present embodiment, (2) a configuration of a pattern defect inspection apparatus, and (3) a pattern defect inspection method according to the present embodiment will be described in order.

(1)フォトマスクの構成
本実施形態にかかる被検査体としてのフォトマスクは、図8に示すように、透明支持体としての透明基板57の主表面上に、繰り返しパターン56と同時に形成された薄膜(遮光膜)からなるテスト用パターン56tを有している点が、上述の実施形態と異なる。テスト用パターン56tは、繰り返しパターン56以外の領域、例えば、透明基板57の主表面上における繰り返しパターン56の周囲等に設けられている。
(1) Configuration of Photomask As shown in FIG. 8, a photomask as an object to be inspected according to this embodiment was formed simultaneously with a repetitive pattern 56 on the main surface of a transparent substrate 57 as a transparent support. The difference from the above-described embodiment is that a test pattern 56t made of a thin film (light-shielding film) is provided. The test pattern 56 t is provided in a region other than the repeated pattern 56, for example, around the repeated pattern 56 on the main surface of the transparent substrate 57.

また、テスト用パターン56tの形状は、例えば、格子状のテスト用単位パターン53tが周期的に配列された形状となっている。ここで、テスト用単位パターン53tのピッチdは、単位パターン53のピッチdとは独立して定めることが可能であり、例えば1μm〜8μmになるように構成されている。なお、テスト用パターン56tの形状は、格子状に限らず、ラインアンドスペース形状等、他の形状の繰り返しパターンとして構成されていてもよい。   The shape of the test pattern 56t is, for example, a shape in which lattice-shaped test unit patterns 53t are periodically arranged. Here, the pitch d of the test unit pattern 53t can be determined independently of the pitch d of the unit pattern 53, and is configured to be, for example, 1 μm to 8 μm. The shape of the test pattern 56t is not limited to the lattice shape, and may be configured as a repetitive pattern of other shapes such as a line and space shape.

ここで、テスト用パターン56tの描画は、繰り返しパターン56の描画と同時に行われる。すなわち、透明基板57上に形成したレジスト膜に対し、同一の描画機を用いて、テスト用パターン56tと繰り返しパターン56とを連続的に描画する。したがって、描画機の走査異常などにより繰り返しパターン56に欠陥が発生する場合には、テスト用パターン56tにも同様の欠陥が生じることとなる。   Here, the drawing of the test pattern 56 t is performed simultaneously with the drawing of the repeated pattern 56. That is, the test pattern 56t and the repeated pattern 56 are continuously drawn on the resist film formed on the transparent substrate 57 using the same drawing machine. Therefore, when a defect occurs repeatedly in the pattern 56 due to a scanning abnormality of the drawing machine, the same defect occurs in the test pattern 56t.

その他の構成は、上述の実施形態にかかるフォトマスクと同一である。   Other configurations are the same as those of the photomask according to the above-described embodiment.

(2)パターン欠陥検査装置の構成
続いて、本発明の他の実施形態にかかるパターン欠陥検査装置10の構成例について説明する。
(2) Configuration of Pattern Defect Inspection Device Next, a configuration example of the pattern defect inspection device 10 according to another embodiment of the present invention will be described.

本実施形態にかかる照明手段としての光源装置12は、ステージ11に保持されたフォトマスク50のテスト用パターン56tに、所定の入射角で光を照射して回折光を生じさせるように構成されている点が、上述の実施形態にかかるパターン欠陥検査装置10と異なる。また、本実施形態にかかる受光手段としての撮像装置14は、テスト用パターン56tからの回折光を受光して、結像させるように構成されている点が、上述の実施形態にかかるパターン欠陥検査装置10と異なる。また、本実施形態にかかる解析手段としての画像解析装置16は、テスト用パターン56tからの回折光を結像させた像(撮像装置14が受光して結像させたエリア画像)を観察することにより、繰り返しパターン56に生じた欠陥の有無を、間接的に検出することができるように構成されている点が、上述の実施形態にかかるパターン欠陥検査装置10と異なる。   The light source device 12 as an illuminating unit according to the present embodiment is configured to generate diffracted light by irradiating the test pattern 56t of the photomask 50 held on the stage 11 with light at a predetermined incident angle. This is different from the pattern defect inspection apparatus 10 according to the above-described embodiment. Further, the imaging device 14 as the light receiving means according to the present embodiment is configured to receive the diffracted light from the test pattern 56t and form an image thereof, which is the pattern defect inspection according to the above-described embodiment. Different from the device 10. Further, the image analysis device 16 as an analysis unit according to the present embodiment observes an image formed by diffracted light from the test pattern 56t (an area image formed by receiving the image by the image pickup device 14). Therefore, it is different from the pattern defect inspection apparatus 10 according to the above-described embodiment in that the presence / absence of a defect generated in the repeated pattern 56 can be indirectly detected.

その他の構成は、上述の実施形態にかかるパターン欠陥検査装置10と同一である。   Other configurations are the same as those of the pattern defect inspection apparatus 10 according to the above-described embodiment.

(3)パターン欠陥検査方法
続いて、本発明の一実施形態にかかるパターン欠陥検査方法について説明する。本パターン欠陥検査方法は、上述したパターン欠陥検査装置により実施される。
(3) Pattern Defect Inspection Method Subsequently, a pattern defect inspection method according to an embodiment of the present invention will be described. This pattern defect inspection method is implemented by the pattern defect inspection apparatus described above.

まず、上述のテスト用パターン56tを、繰り返しパターン56以外の領域に繰り返しパターン56と同時に描画して形成する。   First, the test pattern 56t described above is formed by drawing simultaneously with the repeating pattern 56 in an area other than the repeating pattern 56.

続いて、繰り返しパターン56及びテスト用パターン56tを備えたフォトマスク50を、パターン検査装置のステージ11上に保持する。そして、光源装置12を用い、テスト用パターン56tの主平面に、斜め下方から入射角θiで光を照射する。   Subsequently, the photomask 50 provided with the repeated pattern 56 and the test pattern 56t is held on the stage 11 of the pattern inspection apparatus. Then, the light source device 12 is used to irradiate the main plane of the test pattern 56t with an incident angle θi obliquely from below.

続いて、撮像装置14を用いて、テスト用パターン56tからの回折光を受光して結像させる。すなわち、受光光学系14bにより、テスト用パターン56tからの回折光を受光させて、エリアカメラ14aの受光面上へと結像させ、エリア画像を得る。   Subsequently, using the imaging device 14, the diffracted light from the test pattern 56 t is received and imaged. That is, the diffracted light from the test pattern 56t is received by the light receiving optical system 14b and formed on the light receiving surface of the area camera 14a to obtain an area image.

続いて、画像解析装置16に、テスト用パターン56tのエリア画像の画像データを受信させ、エリア画像の光強度分布を微分させてその変化を強調させた微分画像を作成させ、光強度分布の変化(異変)を観察することによって、繰り返しパターン56に生じた欠陥の有無を検出する。   Subsequently, the image analysis device 16 receives the image data of the area image of the test pattern 56t, creates a differential image that differentiates the light intensity distribution of the area image and emphasizes the change, and changes the light intensity distribution. By observing (abnormality), the presence / absence of a defect in the repeated pattern 56 is detected.

その他の構成は、上述の実施形態にかかるパターン欠陥検査方法と同一である。   Other configurations are the same as those of the pattern defect inspection method according to the above-described embodiment.

(4)本実施形態における効果
本実施形態によれば、上述の本発明の一実施形態における〔1〕〜〔4〕の効果に加え
て、さらに以下の効果を奏する。
(4) Effects in the present embodiment According to the present embodiment, in addition to the effects [1] to [4] in the embodiment of the present invention described above, the following effects are further exhibited.

〔5〕本実施形態によれば、単位パターン53のピッチdが8μmを超える場合であっても、回折光を用いて繰り返しパターン56に生じた欠陥を短時間で信頼性良く検出することが出来る。すなわち、本実施形態によれば、単位パターン53とは異なるピッチでテスト用単位パターンが周期的に配列されたテスト用パターン56tを、繰り返しパターン56以外の領域に、繰り返しパターン56と同時に描画する。繰り返しパターン56に欠陥が生じた場合には、同時に描画したテスト用パターン56tにも欠陥が生じることから、テスト用パターン56tを検査することにより、繰り返しパターン56を間接的に検査することが可能である。   [5] According to the present embodiment, even when the pitch d of the unit patterns 53 exceeds 8 μm, it is possible to reliably detect defects generated in the repeated pattern 56 in a short time using diffracted light. . That is, according to the present embodiment, the test pattern 56 t in which the test unit patterns are periodically arranged at a pitch different from the unit pattern 53 is drawn simultaneously with the repetitive pattern 56 in an area other than the repetitive pattern 56. When a defect occurs in the repetitive pattern 56, a defect also occurs in the test pattern 56t drawn at the same time. Therefore, it is possible to inspect the repetitive pattern 56 indirectly by inspecting the test pattern 56t. is there.

〔6〕本実施形態によれば、テスト用単位パターン53tのピッチdは、単位パターン53のピッチdとは独立して定めることが可能であり、1μm〜8μmとすることが出来る。そのため、入射光の波長λを380nm〜780nmとし、入射角θiを30°から60°とし、受光角θrを実質的に90°とした場合において、次数の絶対値が1〜10次の回折光を撮像装置14にて受光することができる。そのため、明るいエリア画像を得ることができ、欠陥の存在を示す光強度分布の変動(異変)を明瞭に信頼性良く検出することが可能になる。   [6] According to the present embodiment, the pitch d of the test unit pattern 53t can be determined independently of the pitch d of the unit pattern 53, and can be set to 1 μm to 8 μm. Therefore, in the case where the wavelength λ of the incident light is 380 nm to 780 nm, the incident angle θi is 30 ° to 60 °, and the light receiving angle θr is substantially 90 °, the absolute value of the order is 1 to 10th order diffracted light. Can be received by the imaging device 14. Therefore, a bright area image can be obtained, and a fluctuation (abnormality) in the light intensity distribution indicating the presence of a defect can be clearly and reliably detected.

以下に、本発明の実施例について、比較例を交えながら説明する。参照する図面において、図7(a)は、本発明の実施例および比較例にかかる欠陥検出能力を要約したグラフ図であり、(b)はピッチdを4μmとした場合(実施例1)を、(c)はピッチdを8μmとした場合(実施例2)を、(d)はピッチdを12μmとした場合(比較例1)を、(e)はピッチdを20μmとした場合(比較例2)における光強度変化率の分布をそれぞれ示すグラフ図である。   Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to comparative examples. In the drawings to be referred to, FIG. 7A is a graph summarizing the defect detection capability according to the example of the present invention and the comparative example, and FIG. 7B shows the case where the pitch d is 4 μm (Example 1). (C) shows a case where the pitch d is 8 μm (Example 2), (d) shows a case where the pitch d is 12 μm (Comparative Example 1), and (e) shows a case where the pitch d is 20 μm (Comparison) It is a graph which shows the distribution of the light intensity change rate in Example 2), respectively.

まず、実施例1として、単位パターン53のピッチdを4μmとし、その配列の中の一列に、意図的に10nm程度線幅が大きい欠陥を生じさせた繰り返しパターン56’を備えたフォトマスク50を、被検査体として用意した。そして、光源装置12により、波長λが546nmである光を、繰り返しパターン56’に対して入射角θiを45°として照射した。そして、受光角θrが90°の方向に設置された撮像装置14により、次数の絶対値が5に相当する回折光のエリア画像を得たのち、微分画像を作成し、その光強度変化分布を数値化してグラフに示した。その結果、図7(b)に示すとおり、欠陥の存在を示す光強度分布の異変(パルス状のピーク)が、S/N比よく(1.7以上)認められた。   First, as Example 1, a photomask 50 having a unit pattern 53 having a pitch d of 4 μm and a repetitive pattern 56 ′ in which a defect having a large line width of about 10 nm is intentionally generated in one row of the array. Prepared as a test object. Then, the light source device 12 irradiates light having a wavelength λ of 546 nm to the repetitive pattern 56 ′ with an incident angle θi of 45 °. And after obtaining the area image of the diffracted light corresponding to the absolute value of the order 5 by the imaging device 14 installed in the direction where the light receiving angle θr is 90 °, a differential image is created and the light intensity change distribution is obtained. It was digitized and shown in the graph. As a result, as shown in FIG. 7B, an abnormal change (pulse-like peak) in the light intensity distribution indicating the presence of defects was observed with a high S / N ratio (1.7 or more).

次に、実施例2として、単位パターン53のピッチdを8μmとした。そして、繰り返しパターン56’に対して入射角θiを45°として照射した。そして、撮像装置14により、次数の絶対値が10に相当する回折光のエリア画像を得たのち、微分画像を作成し、その光強度変化分布を数値化してグラフに示した。その結果、図7(c)に示すとおり、欠陥の存在を示す光強度分布の異変(パルス状のピーク)が、S/N比よく(1.5以上)認められた。   Next, as Example 2, the pitch d of the unit patterns 53 was 8 μm. The repetitive pattern 56 ′ was irradiated with an incident angle θi of 45 °. Then, after obtaining an area image of diffracted light corresponding to an absolute value of order 10 by the imaging device 14, a differential image was created, and the light intensity change distribution was digitized and shown in the graph. As a result, as shown in FIG. 7C, an abnormal change (pulse-like peak) in the light intensity distribution indicating the presence of defects was observed with a high S / N ratio (1.5 or more).

次に、比較例1として、単位パターン53のピッチdを12μmとした。そして、繰り返しパターン56’に対して入射角θiを45°として照射した。そして、撮像装置14により、次数の絶対値が15に相当する回折光のエリア画像を得たのち、微分画像を作成し、その光強度変化分布を数値化してグラフに示した。その結果、図7(d)に示すとおり、欠陥の存在を示す光強度分布の異変(パルス状のピーク)をS/N比よく認めることが困難であった(S/N比1.1未満)。   Next, as Comparative Example 1, the pitch d of the unit patterns 53 was set to 12 μm. The repetitive pattern 56 ′ was irradiated with an incident angle θi of 45 °. Then, after obtaining an area image of diffracted light corresponding to the absolute value of the order of 15 by the imaging device 14, a differential image was created, and the light intensity change distribution was digitized and shown in the graph. As a result, as shown in FIG. 7 (d), it was difficult to recognize a change in the light intensity distribution indicating the presence of a defect (pulse-like peak) with a good S / N ratio (less than 1.1 S / N ratio). ).

次に、比較例2として、単位パターン53のピッチdを20μmとした。そして、繰り返しパターン56’に対して入射角θiを45°として照射した。そして、撮像装置14により、次数の絶対値が25に相当する回折光のエリア画像を得たのち、微分画像を作成し、その光強度変化分布を数値化してグラフに示した。。その結果、図7(e)に示すとおり、欠陥の存在を示す光強度分布の異変(パルス状のピーク)を認めることが困難であった(S/N比0.01未満)。   Next, as Comparative Example 2, the pitch d of the unit patterns 53 was set to 20 μm. The repetitive pattern 56 ′ was irradiated with an incident angle θi of 45 °. Then, after obtaining an area image of the diffracted light corresponding to the absolute value of the order 25 by the imaging device 14, a differential image was created, and the light intensity change distribution was digitized and shown in the graph. . As a result, as shown in FIG. 7 (e), it was difficult to recognize abnormalities (pulse-like peaks) in the light intensity distribution indicating the presence of defects (S / N ratio less than 0.01).

本発明の一実施形態にかかる被検査体としてのフォトマスクの構成を例示する概略図であり、(a)はフォトマスクの平面図を、(b)はフォトマスクの横断面図をそれぞれ示している。1A and 1B are schematic views illustrating the configuration of a photomask as an object to be inspected according to an embodiment of the present invention, where FIG. 1A is a plan view of the photomask and FIG. 1B is a cross-sectional view of the photomask. Yes. 本発明の一実施形態にかかる被検査体としてのフォトマスクが備える繰り返しパターンの構成を例示する概略図である。It is the schematic which illustrates the structure of the repeating pattern with which the photomask as a to-be-inspected object concerning one Embodiment of this invention is provided. 本発明の一実施形態にかかるパターン欠陥検査装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the pattern defect inspection apparatus concerning one Embodiment of this invention. 繰り返しパターンに入射角θiで光を照射して、受光角90°で回折光を受光する様子を示す概略図であり、(a)は単位パターンのピッチが10μmである場合における回折光の様子を、(b)はピッチが10μmの場合における回折光の次数と入射角との関係を、(c)は単位パターンのピッチが1μmにおける回折光の様子を、(d)はピッチが1μmの場合における回折光の次数と入射角との関係を、それぞれ示す。It is the schematic which shows a mode that irradiates light with incident angle (theta) i, and receives a diffracted light with a light-receiving angle of 90 degrees, (a) is a mode of the diffracted light in case the unit pattern pitch is 10 micrometers. (B) shows the relationship between the order of the diffracted light and the incident angle when the pitch is 10 μm, (c) shows the state of the diffracted light when the unit pattern pitch is 1 μm, and (d) shows the case when the pitch is 1 μm. The relationship between the order of the diffracted light and the incident angle is shown respectively. 繰り返しパターンに生じた欠陥を例示する概略図であり、(a)及び(b)は座標位置変動系の欠陥を、(c)及び(d)は寸法変動系の欠陥をそれぞれ例示する。It is the schematic which illustrates the defect which arose in the repetitive pattern, (a) and (b) illustrate the defect of a coordinate position variation system, (c) and (d) illustrate the defect of a dimension variation system, respectively. (a)は欠陥が生じた繰り返しパターンを示し、(b)はこの繰り返しパターンから生じる回折光を受光して結像させたエリア画像を示し、(c)はこのエリア画像の光強度を微分して光強度分布の変動を強調した微分画像を示し、その光強度変化の変動を示すグラフ図を示す。(A) shows a repetitive pattern in which a defect occurs, (b) shows an area image formed by receiving diffracted light generated from this repetitive pattern, and (c) differentiates the light intensity of this area image. The differential image which emphasized the fluctuation | variation of light intensity distribution is shown, and the graph figure which shows the fluctuation | variation of the light intensity change is shown. (a)は、本発明の実施例および比較例にかかる欠陥検出能力を要約したグラフ図であり、(b)はピッチdを4μmとした場合(実施例1)を、(c)はピッチdを8μmとした場合(実施例2)を、(d)はピッチdを12μmとした場合(比較例1)を、(e)はピッチdを20μmとした場合(比較例2)における光強度変化率の分布をそれぞれ示すグラフ図である。(A) is the graph which summarized the defect detection capability concerning the Example and comparative example of this invention, (b) is a case where the pitch d is 4 micrometers (Example 1), (c) is the pitch d. Is a case where the pitch d is 12 μm (Comparative Example 1), and (e) is a change in light intensity when the pitch d is 20 μm (Comparative Example 2). It is a graph which shows distribution of a rate, respectively. 本発明の他の実施形態にかかる被検査体としてのフォトマスクの構成を例示する概略図であり、(a)はフォトマスクの平面図を、(b)はフォトマスクの横断面図をそれぞれ示している。It is the schematic which illustrates the structure of the photomask as a to-be-inspected object concerning other embodiment of this invention, (a) shows the top view of a photomask, (b) shows the cross-sectional view of a photomask, respectively. ing.

符号の説明Explanation of symbols

10 パターン欠陥検査装置
11 ステージ(保持手段)
12 光源装置(照明手段)
12a 光源
12b 照射光学系
14 撮像装置(受光手段)
14a エリアカメラ
14b 受光光学系
16 画像解析装置(解析手段)
50 フォトマスク(被検査体)
53 単位パターン
53t テスト用単位パターン
56 繰り返しパターン
56t テスト用パターン
d ピッチ
θi 入射角
θr 受光角
θn 回折角
△θ 回折角の差
10 pattern defect inspection equipment 11 stage (holding means)
12 Light source device (illumination means)
12a Light source 12b Irradiation optical system 14 Imaging device (light receiving means)
14a area camera 14b light receiving optical system 16 image analysis device (analysis means)
50 Photomask (inspection object)
53 unit pattern 53t test unit pattern 56 repetitive pattern 56t test pattern d pitch θi incident angle θr light receiving angle θn diffraction angle Δθ difference in diffraction angle

Claims (13)

単位パターンが周期的に配列された繰り返しパターンを備えた、表示デバイス製造用フォトマスクの、前記繰り返しパターンに生じた欠陥を検査するパターン欠陥検査方法であって、
前記フォトマスクは、前記単位パターンが8μmを超えるピッチで配列された繰り返しパターンと、前記繰り返しパターンと同時に描画することによって、前記繰り返しパターン以外の領域に形成されたテスト用パターンとを有し、
前記テスト用パターンは、1〜8μmの配列のピッチで配列するテスト用単位パターンを備え、かつ、
前記テスト用パターンに所定の入射角で光を照射して回折光を生じさせる工程と、
前記テスト用パターンからの回折光を受光して結像させる工程と、
前記回折光を結像させた像を観察することにより前記繰り返しパターンに生じた欠陥を検出する工程と、を有することを特徴とするパターン欠陥検査方法。
A pattern defect inspection method for inspecting defects generated in a repetitive pattern of a photomask for manufacturing a display device , comprising a repetitive pattern in which unit patterns are periodically arranged,
The photomask has a repetitive pattern in which the unit patterns are arranged at a pitch exceeding 8 μm, and a test pattern formed in a region other than the repetitive pattern by drawing simultaneously with the repetitive pattern,
The test pattern includes a test unit pattern arranged at a pitch of 1 to 8 μm, and
Irradiating the test pattern with light at a predetermined incident angle to generate diffracted light;
Receiving diffracted light from the test pattern and forming an image;
Pattern defect inspection method characterized by chromatic and a step of detecting a defect generated in the repeated pattern by observing the image obtained by imaging the diffracted light.
前記回折光を受光して結像させる工程では、前記テスト用パターンからの回折光のうち、次数の絶対値が1〜10の回折光を選択して受光する
ことを特徴とする請求項に記載のパターン欠陥検査方法。
In the step of forming an image by receiving the diffracted light, among diffracted light from the test pattern, to claim 1, wherein the absolute value of the order is received by selecting diffracted light 10 The pattern defect inspection method as described.
前記テスト用パターンに照射する光の波長を、380nmから780nmとする
ことを特徴とする請求項またはに記載のパターン欠陥検査方法。
Pattern defect inspection method according to claim 1 or 2, characterized in that the wavelength of the light irradiated to the test pattern, and 780nm from 380 nm.
前記テスト用パターンからの回折光の受光は、前記テスト用パターンの主面に対して90°の受光角で行う
ことを特徴とする請求項からのいずれかに記載のパターン欠陥検査方法。
Said light receiving diffracted light from the test pattern, the pattern defect inspection method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the light-receiving angle of 90 ° to the principal surface of the test pattern.
前記テスト用パターンの光の照射は、前記テスト用パターンの主面に対して30°から60°の入射角で行う
ことを特徴とする請求項からのいずれかに記載のパターン欠陥検査方法。
The irradiation of the light of the test pattern, the pattern defect inspection method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that at an incident angle of 30 ° to 60 ° to the main surface of the test pattern .
前記フォトマスクは透明性基板を備え、
前記繰り返しパターン及び前記テスト用パターンは、前記透明性基板の主面上に、遮光性材料あるいは半遮光性材料から構成されている
ことを特徴とする請求項からのいずれかに記載のパターン欠陥検査方法。
The photomask includes a transparent substrate,
The repeated pattern and the test pattern, the pattern according to the main surface of the transparent substrate, to claim 1, wherein the 5 to be composed of a light shielding material or semi-shielding material Defect inspection method.
前記回折光は、前記繰り返しパターンに照射された光の反射光による回折光である
ことを特徴とする請求項からのいずれかに記載のパターン欠陥検査方法。
The diffracted light pattern defect inspection method according to any of claims 1 to 6, characterized in that said a diffracted light by the reflected light of light irradiated to the repeating pattern.
前記フォトマスクは、365nm〜436nmの波長範囲内の所定波長範囲の光を露光するフォトマスクである
ことを特徴とする請求項1からのいずれかに記載のパターン欠陥検査方法。
The photomask pattern defect inspection method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that a photomask for exposing light in a predetermined wavelength range in the wavelength range of 365Nm~436nm.
前記フォトマスクは、液晶表示装置製造用のフォトマスクである
ことを特徴とする請求項に記載のパターン欠陥検査方法。
The pattern defect inspection method according to claim 8 , wherein the photomask is a photomask for manufacturing a liquid crystal display device.
請求項1から請求項のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法を用いて欠陥を検査する工程を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。 Manufacturing method of a photomask, characterized by comprising a step of inspecting the defects using the pattern defect inspection method as claimed in any one of claims 9. 請求項1から請求項のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法を用いて欠陥を検査し、前記検査の結果にもとづいて前記繰り返しパターンを描画する描画機の描画精度を評価する工程を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。 Claims 1 using the pattern defect inspection method according to any one of claims 9 inspects the defects, further comprising the step of evaluating the drawing accuracy of the drawing machine for drawing the repeated pattern based on the result of the test A photomask manufacturing method characterized by the above. 請求項10または11に記載のフォトマスクの製造方法によって製造したフォトマスクに、365nm〜436nmの波長範囲内の所定波長範囲の光を露光し、前記フォトマスク上に形成されているパターンを、被転写体上に転写する
ことを特徴とするパターン転写方法。
The photomask manufactured by the photomask manufacturing method according to claim 10 or 11 is exposed to light in a predetermined wavelength range within a wavelength range of 365 nm to 436 nm, and a pattern formed on the photomask is exposed. A pattern transfer method comprising transferring onto a transfer body.
単位パターンが8μmを超えるピッチで周期的に配列された、表示デバイス製造用の繰り返しパターンと、
前記繰り返しパターンと同時に描画することによって、前記繰り返しパターン以外の領域に形成されたテスト用パターンとを有する表示デバイス製造用フォトマスクであって、
前記テスト用パターンは、1〜8μmの配列のピッチで配列するテスト用単位パターンを備える、365〜436nmの波長による露光用の表示デバイス製造用フォトマスク
Repetitive patterns for manufacturing display devices in which unit patterns are periodically arranged at a pitch exceeding 8 μm;
A display device manufacturing photomask having a test pattern formed in a region other than the repetitive pattern by drawing simultaneously with the repetitive pattern,
The said test pattern is a photomask for display device manufacture for exposure by the wavelength of 365-436 nm provided with the unit pattern for a test arranged with the pitch of an array of 1-8 micrometers .
JP2007092818A 2007-03-30 2007-03-30 Pattern defect inspection method Expired - Fee Related JP4869129B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007092818A JP4869129B2 (en) 2007-03-30 2007-03-30 Pattern defect inspection method
CNA2008100865858A CN101275920A (en) 2007-03-30 2008-03-20 Pattern flaw detection method, photo mask manufacturing method and pattern transfer printing method
KR1020080028923A KR20080089251A (en) 2007-03-30 2008-03-28 Method for inspecting pattern defect, method for manufacturing photomask, and method for transfering pattern
TW097111156A TW200848694A (en) 2007-03-30 2008-03-28 Method of inspecting a pattern defect, method of manufacturing a photomask, and method of transferring a pattern

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007092818A JP4869129B2 (en) 2007-03-30 2007-03-30 Pattern defect inspection method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008249575A JP2008249575A (en) 2008-10-16
JP4869129B2 true JP4869129B2 (en) 2012-02-08

Family

ID=39974692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007092818A Expired - Fee Related JP4869129B2 (en) 2007-03-30 2007-03-30 Pattern defect inspection method

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP4869129B2 (en)
KR (1) KR20080089251A (en)
CN (1) CN101275920A (en)
TW (1) TW200848694A (en)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7570796B2 (en) 2005-11-18 2009-08-04 Kla-Tencor Technologies Corp. Methods and systems for utilizing design data in combination with inspection data
US8232349B2 (en) 2007-11-09 2012-07-31 Cheil Industries Inc. Transparent thermoplastic resin and method for preparing the same
KR101841897B1 (en) 2008-07-28 2018-03-23 케이엘에이-텐코어 코오포레이션 Computer-implemented methods, computer-readable media, and systems for classifying defects detected in a memory device area on a wafer
JP4596062B2 (en) 2008-09-29 2010-12-08 ブラザー工業株式会社 Method for attaching charging wire, method for manufacturing process cartridge, and process cartridge
KR101511158B1 (en) * 2008-12-16 2015-04-13 삼성전자주식회사 Detecting method of reticle error
JP5178561B2 (en) * 2009-02-06 2013-04-10 Hoya株式会社 Pattern inspection method, pattern inspection apparatus, photomask manufacturing method, and pattern transfer method
TW201100787A (en) * 2009-02-18 2011-01-01 Nikon Corp Surface examining device and surface examining method
WO2011034620A2 (en) * 2009-09-21 2011-03-24 Akonni Biosystems Integrated cartridge
KR101640456B1 (en) 2010-03-15 2016-07-19 삼성전자주식회사 Apparatus and Method imaging through hole of each pixels of display panel
JP2012119512A (en) * 2010-12-01 2012-06-21 Hitachi High-Technologies Corp Substrate quality evaluation method and apparatus therefor
US20120237858A1 (en) * 2011-03-18 2012-09-20 Nanya Technology Corporation Photomask and a method for determining a pattern of a photomask
US9170211B2 (en) * 2011-03-25 2015-10-27 Kla-Tencor Corp. Design-based inspection using repeating structures
JP2013068551A (en) * 2011-09-22 2013-04-18 Toshiba Corp Pattern checkup device and pattern checkup method
CN103823329B (en) * 2012-11-16 2016-09-07 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 Mask plate and the method that it is carried out defects detection
US9865512B2 (en) 2013-04-08 2018-01-09 Kla-Tencor Corp. Dynamic design attributes for wafer inspection
US9310320B2 (en) 2013-04-15 2016-04-12 Kla-Tencor Corp. Based sampling and binning for yield critical defects
TWI512772B (en) * 2014-03-19 2015-12-11 Darfon Electronics Corp Elastic body layer and inspection method thereof
JP6848433B2 (en) * 2015-07-17 2021-03-24 凸版印刷株式会社 Metal mask base material, metal mask base material management method, metal mask, and metal mask manufacturing method
CN106403808A (en) * 2015-07-29 2017-02-15 上海微电子装备有限公司 Apparatus and method for measuring appearance of through silicon via
JP7454331B2 (en) * 2018-10-26 2024-03-22 株式会社トクヤマ Fixing jig

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080089251A (en) 2008-10-06
TW200848694A (en) 2008-12-16
JP2008249575A (en) 2008-10-16
CN101275920A (en) 2008-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4869129B2 (en) Pattern defect inspection method
KR101362916B1 (en) Pattern defect inspection method, photomask manufacturing method, and display device substrate manufacturing method
US7355691B2 (en) Defect inspection apparatus and defect inspection method
CN100454511C (en) Apparatus and method of inspecting mura-defect and method of fabricating photomask
US7538867B2 (en) Mura defect inspection mask, apparatus and method of inspecting the mura defect, and method of producing a photomask
JP4831607B2 (en) Pattern defect inspection method and photomask manufacturing method
TWI413768B (en) Pattern inspection method, pattern inspection device, photomask manufacturing method, and pattern transfer method
JP4583155B2 (en) Defect inspection method and system, and photomask manufacturing method
JP4949928B2 (en) Pattern defect inspection method, pattern defect inspection apparatus, photomask product manufacturing method, and display device substrate manufacturing method
JP2012242268A (en) Inspection device and inspection method
JP2011169743A (en) Inspection apparatus and inspection method
KR20080067303A (en) Pattern defect inspecting method, and pattern defect inspecting device
JP4771871B2 (en) Pattern defect inspection method, pattern defect inspection test pattern substrate, pattern defect inspection apparatus, photomask manufacturing method, and display device substrate manufacturing method
JP2007333590A5 (en)
JP2012058029A (en) Periodic pattern inspection device
JP5685833B2 (en) Periodic pattern inspection method
JP2009156687A (en) Defect inspection device of photomask, defect inspection method of photomask, and manufacturing method of photomask
JP2009156618A (en) Flaw inspection device of photomask, flaw inspection method of photomask and photomask manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090805

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110614

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110615

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110812

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111115

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111115

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141125

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees