JP4949928B2 - Pattern defect inspection method, pattern defect inspection apparatus, photomask product manufacturing method, and display device substrate manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、被検査体における繰り返しパターンの欠陥を検査するパターン欠陥検査方法、パターン欠陥検査装置、このパターン欠陥検査を実施してフォトマスク製品を製造するフォトマスク製品の製造方法、及びこのフォトマスク製品を用いて表示デバイス用基板を製造する表示デバイス用基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a pattern defect inspection method, a pattern defect inspection apparatus, a photomask product manufacturing method for manufacturing a photomask product by performing this pattern defect inspection, and this photomask. The present invention relates to a display device substrate manufacturing method for manufacturing a display device substrate using a product.
被検査体としてのデバイス用基板、或いは、このデバイス用基板を製造するためのフォトマスク製品（以下、単にフォトマスクとも呼ぶ）においては、表面に形成されたパターンの欠陥を検査する必要がある。このパターンの欠陥には、規則的に配列したパターンに、意図せずに発生した異なる規則性をもつエラーが含まれる。これはムラ欠陥とも称され、製造工程等において何らかの原因により発生する。 In a device substrate as an object to be inspected or a photomask product (hereinafter also simply referred to as a photomask) for manufacturing the device substrate, it is necessary to inspect defects in a pattern formed on the surface. The defect of this pattern includes an error with different regularity that occurs unintentionally in a regularly arranged pattern. This is also called a mura defect and occurs due to some cause in the manufacturing process or the like.
特に、表示デバイス用基板において上記欠陥が存在すると表示ムラが発生し、表示デバイスの性能低下につながる恐れがある。この表示デバイス用基板を製造する際に用いられるフォトマスクにおいても、フォトマスクのパターンに欠陥が発生すると、その欠陥が表示デバイス用基板のパターンに転写されるため、表示デバイスの性能が低下する恐れがある。 In particular, if the above-described defects exist in the display device substrate, display unevenness occurs, which may lead to a decrease in performance of the display device. Even in the photomask used in manufacturing the display device substrate, if a defect occurs in the photomask pattern, the defect is transferred to the pattern on the display device substrate, which may degrade the performance of the display device. There is.
上述のような表示デバイス用基板のパターンやフォトマスクのパターンにおける欠陥は、通常微細な欠陥が規則的に配列したものであり、個々のパターンの形状検査においては検出できない場合が多いものの、領域全体として見たときに他の部分と異なる状態となってしまうものである。そのため、この欠陥検査は、目視による斜光検査等の外観検査によって主に実施されている。 Defects in display device substrate patterns and photomask patterns such as those described above are usually a regular array of fine defects, which are often not detectable by shape inspection of individual patterns, but the entire region When it sees as, it will be in a state different from other parts. Therefore, this defect inspection is mainly performed by visual inspection such as visual oblique light inspection.
しかしながら、この目視検査は、作業者によって検査結果にばらつきが発生するという問題があるため、欠陥検査装置の自動化が望まれていた。
目視の斜光検査を自動化した装置としては、例えば、半導体ウエハから製造される半導体デバイス用基板のマクロ検査装置がその一つである。例えば、特許文献１には、半導体ウエハの表面に形成される周期的構造（繰り返しパターン）に所望の波長の光を照射する光源と、基板の表面からの回折光を受光するカメラと、このカメラによって撮影した画像データと無欠陥の基準データとを比較することによって欠陥を検出するための検出手段と、を有する装置が開示されている。このマクロ検査装置は、焦点のオフセット、ウエハの下面にゴミ（粒子）が存在してウエハ上下位置が変動することによるデフォーカス、ウエハの現像／エッチング／剥離工程における過誤等に起因する半導体ウエハ表面の周期的構造における欠陥を、ウエハ全面を単一視野に収めて検査するというものである。
For example, a macro inspection apparatus for a semiconductor device substrate manufactured from a semiconductor wafer is one of the apparatuses that automate the visual oblique light inspection. For example, Patent Document 1 discloses a light source that irradiates a periodic structure (repetitive pattern) formed on the surface of a semiconductor wafer with light having a desired wavelength, a camera that receives diffracted light from the surface of the substrate, and the camera. And a detection means for detecting a defect by comparing the image data photographed by the method and the defect-free reference data. This macro inspection apparatus is a semiconductor wafer surface due to focus offset, defocus due to the presence of dust (particles) on the lower surface of the wafer and the wafer vertical position fluctuating, errors in the wafer development / etching / peeling process, etc. In this periodic structure, the entire wafer surface is inspected for a single field of view.
ところが、特許文献１での被検査体は透明体ではない。図９に示すように、透明基板１０１上に、単位パターンを周期的に配列した繰り返しパターン１０２が形成されたフォトマスク１００において、上記繰り返しパターン１０２へ照明装置９１によって光を照射し、繰り返しパターン１０２上の観察領域１０３から生ずる回折光を観察装置９２が観察すことにより、上記繰り返しパターン１０２に生じた欠陥を検査する場合には、以下のような課題がある。 However, the object to be inspected in Patent Document 1 is not a transparent body. As shown in FIG. 9, in a photomask 100 in which a repetitive pattern 102 in which unit patterns are periodically arranged is formed on a transparent substrate 101, the repetitive pattern 102 is irradiated with light by an illumination device 91. When the observation device 92 observes the diffracted light generated from the upper observation region 103 to inspect the defects generated in the repetitive pattern 102, there are the following problems.
即ち、透明基板１０１の周辺側の表面１０１Ａにおいて、繰り返しパターン１０２や遮光膜１０４が形成されていない隙間Ｌから透明基板１０１内へ光が入射されると、この光は、透明基板１０１の裏面１０１Ｂにて反射されて観察領域１０３内へ入射される場合がある。このような光は、透過光量が大きいので、観察領域１０３内に入射されると迷光となって、観察装置９２の撮像装置（例えばＣＣＤカメラ）に影１０５（図６（Ｂ））となって写り、回折光の乱れとして認識されてしまう。 That is, when light enters the transparent substrate 101 from the gap L where the repeated pattern 102 or the light shielding film 104 is not formed on the surface 101A on the peripheral side of the transparent substrate 101, this light is transmitted to the back surface 101B of the transparent substrate 101. And may be incident on the observation region 103. Since such light has a large amount of transmitted light, it becomes stray light when it enters the observation region 103, and becomes a shadow 105 (FIG. 6B) on the imaging device (for example, a CCD camera) of the observation device 92. It is recognized as a disturbance of the reflected or diffracted light.
このように、繰り返しパターン１０２上に設定された観察領域１０３からの回折光に基づいて、当該繰り返しパターン１０２の欠陥を検査する場合には、上記迷光が不具合を生じさせてしまい、繰り返しパターン１０２に生じた欠陥を良好に検出できない恐れがある。特に、繰り返しパターン１０２の外側（フォトマスク１００の外周）であって繰り返しパターン１０２に近接する領域には、繰り返しパターン１０２とは異なる規則性を有するパターン１０４’（例えば、アライメントマーク、製品識別マーク等）が存在する。そのため、観察領域１０３が繰り返しパターン１０２の外周に近い場合には、繰り返しパターン１０２からの反射光（又はフォトマスク１００の透過光を以って検査する場合は透過光）だけでなく、異なる規則性を有するパターン１０４’（アライメントマーク、製品識別マーク等）からの反射光（又は透過光）も観察装置９２により同時に受光されてしまい、誤った欠陥検査結果を得やすくなる。また、観察領域１０３内に入射した照明装置９１からの照明光が、透明基板１０１の裏面（光が入射する主面とは反対側の透明基板１０１の主面）にて反射し、観察領域１０３内において観察しようとする撮像画像に重なり、これが欠陥の存在を示唆する回折光の乱れと誤認識される場合もある。 As described above, when the defect of the repetitive pattern 102 is inspected based on the diffracted light from the observation region 103 set on the repetitive pattern 102, the stray light causes a problem, and the repetitive pattern 102 The generated defect may not be detected well. In particular, a pattern 104 ′ having regularity different from the repetitive pattern 102 (for example, an alignment mark, a product identification mark, etc.) is located outside the repetitive pattern 102 (outer periphery of the photomask 100) and close to the repetitive pattern 102. ) Exists. Therefore, when the observation region 103 is close to the outer periphery of the repeated pattern 102, not only the reflected light from the repeated pattern 102 (or transmitted light when inspected with the transmitted light of the photomask 100), but also different regularity Reflected light (or transmitted light) from the pattern 104 ′ having an alignment mark (such as an alignment mark or a product identification mark) is also simultaneously received by the observation device 92, and an erroneous defect inspection result is easily obtained. Further, the illumination light from the illumination device 91 that has entered the observation region 103 is reflected by the back surface of the transparent substrate 101 (the main surface of the transparent substrate 101 opposite to the main surface on which the light is incident), and the observation region 103 is reflected. In some cases, it may be mistakenly recognized as a disturbance of diffracted light that overlaps with a captured image to be observed inside and suggests the presence of a defect.
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、被検査体の透明基板上に形成された繰り返しパターンにおける欠陥を良好に検出できるパターン欠陥検査方法、パターン欠陥検査装置、このパターン欠陥検査方法を実施するフォトマスク製品の製造方法、及びこのフォトマスク製品を用いて表示デバイス用基板を製造する表示デバイス用基板の製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is made in consideration of the above-described circumstances, and a pattern defect inspection method, a pattern defect inspection apparatus, and the like, which can satisfactorily detect defects in a repetitive pattern formed on a transparent substrate of an object to be inspected, An object of the present invention is to provide a manufacturing method of a photomask product that performs a pattern defect inspection method, and a manufacturing method of a display device substrate that manufactures a display device substrate using the photomask product.
請求項１に記載の発明に係るパターン欠陥検査方法は、透明基板上に、単位パターンを周期的に配列した繰り返しパターンが形成された被検査体の、上記繰り返しパターンに発生した欠陥を検査するパターン欠陥検査方法において、照明手段によって、上記繰り返しパターンに所定の入射角θｉで光を照射し、上記繰り返しパターン上の所定の観察領域において、照射光によって生じる回折光を観察手段によって観察することにより、上記繰り返しパターンの欠陥の有無を検査し、上記被検査体の上記観察領域以外の少なくとも一部分を遮光する。 The pattern defect inspection method according to the first aspect of the present invention is a pattern for inspecting a defect generated in the repetitive pattern of a test object in which a repetitive pattern in which unit patterns are periodically arranged is formed on a transparent substrate. In the defect inspection method, the illumination unit irradiates light with a predetermined incident angle θi by the illumination unit, and the observation unit observes the diffracted light generated by the irradiation light in the predetermined observation region on the repetition pattern. The presence or absence of defects in the repetitive pattern is inspected, and at least a part other than the observation region of the inspection object is shielded from light.
請求項２に記載の発明に係るパターン欠陥検査方法は、透明基板上に、単位パターンを周期的に配列した繰り返しパターンが形成された被検査体の、上記繰り返しパターンに発生した欠陥を検査するパターン欠陥検査方法において、照明手段によって、上記繰り返しパターンに所定の入射角θｉで光を照射し、上記繰り返しパターン上の所定の観察領域において、照射光によって生じる回折光を観察手段によって観察することにより、上記繰り返しパターンの欠陥の有無を検査し、上記被検査体の上記観察領域以外の部分への照射を制限するよう照射光の照射領域を制御する。 A pattern defect inspection method according to a second aspect of the present invention is a pattern for inspecting a defect generated in a repetitive pattern of a test object in which a repetitive pattern in which unit patterns are periodically arranged is formed on a transparent substrate. In the defect inspection method, the illumination unit irradiates light with a predetermined incident angle θi by the illumination unit, and the observation unit observes the diffracted light generated by the irradiation light in the predetermined observation region on the repetition pattern. The presence / absence of a defect in the repetitive pattern is inspected, and the irradiation area of the irradiation light is controlled so as to limit the irradiation to a portion other than the observation area of the inspection object.
請求項３に記載の発明に係るパターン欠陥検査方法は、透明基板上に、単位パターンを周期的に配列した繰り返しパターンが形成された被検査体の、上記繰り返しパターンに発生した欠陥を検査するパターン欠陥検査方法において、照明手段によって、上記繰り返しパターンに所定の入射角θｉで光を照射し、上記繰り返しパターン上の所定の観察領域に
おいて、照射光によって生じる回折光を観察手段によって観察することにより、上記繰り返しパターンの欠陥の有無を検査し、上記透明基板の上記観察領域の裏面による反射光が当該観察領域に入射しないように、上記透明基板の厚さをＴ、上記観察領域の最大幅をＷ、上記透明基板の屈折率をｎとするとき、以下の式（Ａ）を満たすように、観察領域の最大幅Ｗを設定する。
請求項４に記載の発明に係るパターン欠陥検査方法は、透明基板上に、単位パターンを周期的に配列した繰り返しパターンが形成された被検査体の、上記繰り返しパターンに発生した欠陥を検査するパターン欠陥検査方法において、照明手段によって、上記繰り返しパターンに所定の入射角θｉで光を照射し、上記繰り返しパターン上の所定の観察領域において、照射光によって生じる回折光を観察手段によって観察することにより、上記繰り返しパターンの欠陥の有無を検査し、上記透明基板の上記観察領域の裏面による反射光が当該観察領域に入射しないように、上記透明基板の厚さをＴ、上記観察領域の最大幅をＷ、上記透明基板の屈折率をｎとするとき、以下の式（Ａ）を満たすように、観察領域の最大幅Ｗを設定し、上記被検査体の上記観察領域以外の少なくとも一部分を遮光する。
請求項５に記載の発明に係るパターン欠陥検査方法は、透明基板上に、単位パターンを周期的に配列した繰り返しパターンが形成された被検査体の、上記繰り返しパターンに発生した欠陥を検査するパターン欠陥検査方法において、照明手段によって、上記繰り返しパターンに所定の入射角θｉで光を照射し、上記繰り返しパターン上の所定の観察領域において、照射光によって生じる回折光を観察手段によって観察することにより、上記繰り返しパターンの欠陥の有無を検査し、上記透明基板の上記観察領域の裏面による反射光が当該観察領域に入射しないように、上記透明基板の厚さをＴ、上記観察領域の最大幅をＷ、上記透明基板の屈折率をｎとするとき、以下の式（Ａ）を満たすように、観察領域の最大幅Ｗを設定し、上記被検査体の上記観察領域以外の部分への照射を制限するよう照射光の照射領域を制御する。
請求項６に記載の発明に係るパターン欠陥検査方法は、透明基板上に、単位パターンを周期的に配列した繰り返しパターンが形成された被検査体の、上記繰り返しパターンに発
生した欠陥を検査するパターン欠陥検査方法において、照明手段によって、上記繰り返しパターンに所定の入射角θｉで光を照射し、上記繰り返しパターン上の所定の観察領域において、該照射光によって生じる反射光又は透過光を受光手段により受光し、該受光した光を観察することにより、上記繰り返しパターンの欠陥の有無を検査し、上記透明基板の厚さをＴ、上記観察領域の最大幅をＷ、上記透明基板の屈折率をｎとし、上記被検査体の被照明領域において、該照射光の入射側における該観察領域外の照射幅をＤとするとき、下記数式（Ｂ）を満たすような入射角θｉで光を照射する。
請求項７に記載の発明に係るパターン欠陥検査装置は、透明基板上に、単位パターンを周期的に配列した繰り返しパターンが形成された被検査体の、上記繰り返しパターンに発生した欠陥を検査するパターン欠陥検査装置において、上記被検査体を載置する載置台と、上記載置台に載置された被検査体上の上記繰り返しパターンに、所定の入射角θｉで光を照射する照明手段と、上記繰り返しパターン上の所定の観察領域において、該照射光によって生じる反射光又は透過光を受光手段により受光する観察手段と、該受光手段によって受光された光を解析する解析手段と、上記透明基板の上記観察領域の裏面による反射光が当該観察領域に入射しないように、上記透明基板の厚さをＴ、上記観察領域の最大幅をＷ、上記透明基板の屈折率をｎとするとき、以下の式（Ａ）を満たすように、上記被検査体の上記観察領域以外の少なくとも一部分を遮光する遮光手段と、を有する。
請求項８に記載の発明に係るパターン欠陥検査装置は、透明基板上に、単位パターンを周期的に配列した繰り返しパターンが形成された被検査体の、上記繰り返しパターンに発生した欠陥を検査するパターン欠陥検査装置において、上記被検査体を載置する載置台と、上記載置台に載置された被検査体上の上記繰り返しパターンに、所定の入射角θｉで光を照射する手段と、上記繰り返しパターン上の所定の観察領域において、該照射光によって生じる反射光又は透過光を受光手段により受光する観察手段と、該受光手段によって受光された光を解析する解析手段と、を有し、上記照明手段は、上記透明基板の上記観察領域の裏面による反射光が当該観察領域に入射しないように、上記透明基板の厚さをＴ、上記観察領域の最大幅をＷ、上記透明基板の屈折率をｎとするとき、以下の式（Ａ）を満たすように、照射光の照射領域を制限する。
請求項９に記載の発明に係るパターン欠陥検査装置は、透明基板上に、単位パターンを周期的に配列した繰り返しパターンが形成された被検査体の、上記繰り返しパターンに発生した欠陥を検査するパターン欠陥検査装置であって、上記被検査体を載置する載置台と、上記載置台に載置された被検査体上の上記繰り返しパターンに、所定の入射角θｉで光を照射する照明手段と、上記繰り返しパターン上の所定の観察領域において、該照射光によって生じる反射光又は透過光を受光手段により受光する観察手段と、該受光手段によって受光された光を解析する解析手段と、を有し、上記照明手段は、上記透明基板の厚さをＴ、上記観察領域の最大幅をＷ、上記透明基板の屈折率をｎとし、上記被検査体の被照明領域において、該照射光の入射側における該観察領域外の照射幅をＤとするとき、下記数式（Ｂ）を満たすような入射角θｉで光を照射する。
請求項１０に記載の発明に係るパターン欠陥検査装置は、請求項９に記載のパターン欠陥検査装置において、上記透明基板の厚さＴが５ｍｍ以上２５ｍｍ以下であるとき、上記観察領域の最大幅Ｗを１ｍｍ以上５０ｍｍ以下の範囲となる。 The pattern defect inspection apparatus according to the invention described in claim 10 is the pattern defect inspection apparatus according to claim 9, wherein when the thickness T of the transparent substrate is 5 mm or more and 25 mm or less, the maximum width W of the observation region Is in the range of 1 mm to 50 mm.
請求項１１に記載の発明に係るフォトマスク製品の製造方法は、上記被検査体がフォトマスクであり、請求項１乃至６のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法を実施する検査工程を含む。 According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided a photomask product manufacturing method including an inspection step in which the object to be inspected is a photomask, and the pattern defect inspection method according to any one of the first to sixth aspects is performed.
請求項１２に記載の発明に係る表示デバイス用基板の製造方法は、請求項１１に記載のフォトマスクの製造方法によるフォトマスク製品を用いて画素パターンを形成し、表示デバイス用基板を製造することを特徴とするものである。 According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a display device substrate manufacturing method, wherein a pixel pattern is formed using a photomask product according to the photomask manufacturing method according to the eleventh aspect, and a display device substrate is manufactured. It is characterized by.
請求項１に記載の発明によれば、被検査体の透明基板上の繰り返しパターンに観察領域を設定し、この観察領域において、照射光により生ずる回折光を観察することで繰り返しパターンの欠陥を検査する際に、透明基板の上記観察領域以外の少なくとも一部分を遮光することから、透明基板内を通過する迷光が観察領域に入射することを防止できる。この結果、迷光により生ずる欠陥検査の不具合を解消でき、繰り返しパターンに生ずる欠陥を良好に検出できる。 According to the first aspect of the present invention, the observation area is set in the repetitive pattern on the transparent substrate of the object to be inspected, and the defect of the repetitive pattern is inspected by observing the diffracted light generated by the irradiation light in this observation area. In this case, since at least a part of the transparent substrate other than the observation region is shielded, stray light passing through the transparent substrate can be prevented from entering the observation region. As a result, defects in defect inspection caused by stray light can be solved, and defects generated in the repetitive pattern can be detected well.
請求項２に記載の発明によれば、被検査体の透明基板上の繰り返しパターンに観察領域を設定し、この観察領域において、照射光により生ずる回折光を観察することで繰り返し
パターンの欠陥を検査する際に、被検査体の上記観察領域以外の部分への照射を制限するよう照射光の照射領域を制御することから、この場合にも、透明基板内を通過する迷光が観察領域に入射することを防止できる。この結果、迷光により生ずる欠陥検査の不具合を解消でき、繰り返しパターンに生ずる欠陥を良好に検出できる。
According to the second aspect of the present invention, the observation area is set in the repetitive pattern on the transparent substrate of the object to be inspected, and the defect of the repetitive pattern is inspected by observing the diffracted light generated by the irradiation light in this observation area. In this case, since the irradiation area of the irradiation light is controlled so as to limit the irradiation to the part other than the observation area of the object to be inspected, stray light passing through the transparent substrate also enters the observation area in this case. Can be prevented. As a result, defects in defect inspection caused by stray light can be solved, and defects generated in the repetitive pattern can be detected well.
請求項３乃至５、請求項７、及び請求項８に記載の発明によれば、観察領域の最大幅Ｗが式（Ａ）を満たすように設定されて、透明基板の観察領域の裏面による反射光が当該観察領域に入射しないよう設けられている。このため、観察領域に照射された照射光によっても、当該観察領域に迷光が入射されず、繰り返しパターンに生ずる欠陥を良好に検出できる。 According to invention of Claim 3 thru | or 5, Claim 7, and Claim 8, the maximum width W of an observation area | region is set so that Formula (A) may be satisfy | filled, and reflection by the back surface of the observation area | region of a transparent substrate It is provided so that light does not enter the observation area. For this reason, stray light is not incident on the observation region even by the irradiation light irradiated on the observation region, and defects generated in the repetitive pattern can be detected well.
請求項６、請求項９、及び請求項１０に記載の発明によれば、入射角θｉが式（Ｂ）を満たすように設定されて、透明基板の観察領域の裏面による反射光が当該観察領域に入射しないように構成されている。このため、繰り返しパターンに生ずる欠陥を良好に検出できる。 According to invention of Claim 6, Claim 9, and Claim 10, incident angle (theta) i is set so that Formula (B) may be satisfy | filled, and the reflected light by the back surface of the observation area | region of a transparent substrate is the said observation area | region. It is comprised so that it may not inject into. For this reason, the defect which arises in a repeating pattern can be detected favorably.
請求項１１に記載の発明によれば、請求項１乃至６のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法を実施する検査工程を含む製造工程によってフォトマスク製品が製造されることから、このフォトマスク製品における繰り返しパターンの欠陥を良好に検出できる。 According to the eleventh aspect of the present invention, since the photomask product is manufactured by a manufacturing process including an inspection process for performing the pattern defect inspection method according to any one of the first to sixth aspects, the photomask product It is possible to satisfactorily detect a defect of a repeated pattern in
請求項１２に記載の発明によれば、請求項１１に記載のフォトマスク製品の製造方法によるフォトマスク製品を用いて画素パターンを形成し、表示デバイス用基板を製造することから、この表示デバイス用基板の品質を向上させることができる。 According to the twelfth aspect of the present invention, since the pixel pattern is formed by using the photomask product produced by the method for producing the photomask product according to the eleventh aspect and the display device substrate is manufactured, the display device substrate is provided. The quality of the substrate can be improved.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係るパターン欠陥検査方法の第１の実施の形態を実施するためのパターン欠陥検査装置を示す概略側面図である。図２は、図１のパターン欠陥検査装置において、入射光と回折光との関係を示す概略側面図である。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic side view showing a pattern defect inspection apparatus for carrying out a first embodiment of a pattern defect inspection method according to the present invention. FIG. 2 is a schematic side view showing the relationship between incident light and diffracted light in the pattern defect inspection apparatus of FIG.
［Ａ］第１の実施の形態（図１〜図６）
図１は、本発明に係るパターン欠陥検査方法における第１の実施の形態を実施するためのパターン欠陥検査装置を示す概略側面図である。図２は、図１のパターン欠陥検査装置において入射光と回折光との関係を示す概略側面図である。
[A] First embodiment (FIGS. 1 to 6)
FIG. 1 is a schematic side view showing a pattern defect inspection apparatus for carrying out a first embodiment in a pattern defect inspection method according to the present invention. FIG. 2 is a schematic side view showing the relationship between incident light and diffracted light in the pattern defect inspection apparatus of FIG.
これらの図１及び図２に示すパターン欠陥検査装置１０は、被検査体としてのフォトマスク５０の表面に形成された繰り返しパターン５１に発生した欠陥を検査するものであり、被検査体を載置する載置台としてのステージ１１、照明手段としての照明装置１２、観察手段としての観察装置１３、この観察装置１３に備えられた受光手段としての受光光学系１４、遮光手段としてのアパーチャ１５を有して構成される。なお、このアパーチャ１５は必要に応じて設けられる。 The pattern defect inspection apparatus 10 shown in FIG. 1 and FIG. 2 inspects defects generated in a repeated pattern 51 formed on the surface of a photomask 50 as an object to be inspected. A stage 11 as a mounting table, an illuminating device 12 as an illuminating means, an observing device 13 as an observing means, a light receiving optical system 14 as a light receiving means provided in the observing device 13, and an aperture 15 as a light shielding means. Configured. The aperture 15 is provided as necessary.
ここで、フォトマスク５０は、例えば液晶表示装置（特にＦｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＦＰＤ）、プラズマ表示装置、ＥＬ表示装置、ＬＥＤ表示装置、ＤＭＤ表示装置などの表示デバイス用基板を製造する際に用いられる露光用マスクである。 Here, the photomask 50 is, for example, an exposure used when manufacturing a substrate for a display device such as a liquid crystal display device (particularly Flat Panel Display: FPD), a plasma display device, an EL display device, an LED display device, a DMD display device, or the like. It is a mask for.
次に、被検査体であるフォトマスク５０について説明する。このフォトマスク５０は、通常、合成石英ガラス基板等の透明基板上にクロム膜等の遮光膜が設けられ、この遮光膜が所望のパターンとなるように部分的に除去されて遮光膜パターンが形成されたものである。本実施形態において検査されるフォトマスク５０は、単位パターン５３が規則的に配
列して構成された繰り返しパターン５１が、透明基板５２の表面５２Ａの主要部分に形成されている。また、透明基板５２の表面５２Ａの周辺部分には、繰り返しパターン５１の外側であって入射光側に所定の隙間Ｌをもって遮光膜５５が設けられている。なお、遮光膜５５以外にも、上記繰り返しパターン５１以外のパターン５５’（繰り返しパターン５１とは異なる規則性を有するパターン）が、繰り返しパターン５１の外側に形成されている場合がある。例えば、アライメントマークや製品識別マーク等がそれに含まれる。
Next, the photomask 50 that is an object to be inspected will be described. This photomask 50 is usually provided with a light shielding film such as a chromium film on a transparent substrate such as a synthetic quartz glass substrate, and this light shielding film is partially removed to form a light shielding film pattern. It has been done. In the photomask 50 to be inspected in the present embodiment, a repetitive pattern 51 configured by regularly arranging unit patterns 53 is formed on a main portion of the surface 52A of the transparent substrate 52. Further, a light shielding film 55 is provided at a peripheral portion of the surface 52A of the transparent substrate 52 with a predetermined gap L on the incident light side outside the repeated pattern 51. In addition to the light shielding film 55, a pattern 55 ′ (a pattern having regularity different from the repeating pattern 51) other than the repeating pattern 51 may be formed outside the repeating pattern 51. For example, it includes an alignment mark, a product identification mark, and the like.
一般的に、この種のフォトマスク５０の製造方法としては、まず、透明基板上に遮光膜を形成し、この遮光膜上にレジスト膜を形成する。次に、このレジスト膜に描画機におけるレーザのビームを照射して描画を施し、所定のパターンを露光する。次に、描画部又は非描画部を選択的に除去してレジストパターンを形成する。その後、レジストパターンをマスクとして遮光膜をエッチングし、この遮光膜に繰り返しパターン（遮光膜パターン）５１を形成し、最後に、残存レジストを除去してフォトマスク５０を製造する。 In general, in order to manufacture this type of photomask 50, first, a light shielding film is formed on a transparent substrate, and a resist film is formed on the light shielding film. Next, the resist film is drawn by irradiating a laser beam in a drawing machine, and a predetermined pattern is exposed. Next, a drawing part or a non-drawing part is selectively removed to form a resist pattern. Thereafter, the light shielding film is etched using the resist pattern as a mask, a repeated pattern (light shielding film pattern) 51 is formed on the light shielding film, and finally, the remaining resist is removed to manufacture the photomask 50.
上述の製造工程では、レーザのビームの走査によって、レジスト膜に直接描画を施す際に、スキャン走査精度や、ビームの径やスキャン幅に依存して生ずる繋ぎ目等に起因して、描画不良によるエラーが描画単位ごとに周期的に発生することがあり、これが繰り返しパターン５１における前記欠陥発生の一因となっている。その他、種々の原因で規則性のあるパターン欠陥が生じることがある。 In the above-described manufacturing process, when writing directly on the resist film by scanning with a laser beam, due to a scanning defect, due to a drawing defect caused by a scanning scan accuracy, a joint generated depending on a beam diameter and a scan width, and the like. An error may occur periodically for each drawing unit, which contributes to the occurrence of the defect in the repeated pattern 51. In addition, regular pattern defects may occur due to various causes.
この欠陥の一例を図４に示す。この図４では、欠陥領域を符号５４で示す。図４（Ａ）は、ビームによる描画の繋ぎ目に位置ずれが発生することによって、繰り返しパターン５１における単位パターン５３の間隔が部分的に異なってしまうことによる欠陥を示す。図４（Ｂ）は、同じく、ビームによる描画の繋ぎ目に位置ずれが発生することによって、繰り返しパターン５１における単位パターン５３の位置が、他の単位パターン５３に対しずれてしまうことによる欠陥を示す。これらの図４（Ａ）及び（Ｂ）に示す欠陥を座標位置変動系の欠陥と称する。また、図４（Ｃ）及び（Ｄ）は、描画機のビーム強度がばらつくこと等によって、繰り返しパターン５１の単位パターン５３が部分的に細くなったり、太くなる欠陥であり、これらの欠陥を寸法変動系の欠陥と称する。他にも、繰り返しパターン５１の単位パターン５３のうち所定部分のものに同様な形状欠陥が生じた場合なども、本発明の対象とする欠陥に含まれる。 An example of this defect is shown in FIG. In FIG. 4, the defect area is indicated by reference numeral 54. FIG. 4A shows a defect due to a partial difference in the interval of the unit patterns 53 in the repetitive pattern 51 due to the occurrence of a positional shift at the drawing joint by the beam. FIG. 4B also shows a defect caused by the position of the unit pattern 53 in the repetitive pattern 51 being shifted with respect to other unit patterns 53 due to the occurrence of a position shift at the drawing joint by the beam. . The defects shown in FIGS. 4A and 4B are referred to as coordinate position variation system defects. FIGS. 4C and 4D show defects in which the unit pattern 53 of the repetitive pattern 51 is partially thinned or thickened due to variations in the beam intensity of the drawing machine. This is called a fluctuating flaw. In addition, a case where a similar shape defect occurs in a predetermined portion of the unit pattern 53 of the repetitive pattern 51 is also included in the defect targeted by the present invention.
さて、図１及び図２に示すパターン欠陥検査装置１０における前記ステージ１１は、フォトマスク５０を支持する支持面を備えた台である。このステージ１１は、Ｘ方向及びＹ方向に移動可能なＸ−Ｙステージとすることで、フォトマスク５０の観察領域５８（後述）を所定位置に設定することができる。 Now, the stage 11 in the pattern defect inspection apparatus 10 shown in FIGS. 1 and 2 is a stage having a support surface for supporting the photomask 50. The stage 11 is an XY stage movable in the X direction and the Y direction, so that an observation region 58 (described later) of the photomask 50 can be set at a predetermined position.
前記光源装置１２は、高輝度（照度が３０００００Ｌｘ以上）で、平行性が高い（平行度が２°以内）の光源を用いる。このような条件を満足することができる光源としては、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が好ましい。 The light source device 12 uses a light source with high luminance (illuminance is 300000 Lx or more) and high parallelism (parallelism is within 2 °). As a light source that can satisfy such conditions, an ultrahigh pressure mercury lamp, a xenon lamp, and a metal halide lamp are preferable.
この光源装置１２は、ステージ１１の上方に配置される。この光源装置１２は、ステージ１１の支持面に支持されたフォトマスク５０の表面の、単位パターン５３が規則的に配列された繰り返しパターン５１へ斜め上方から所望の入射角θｉで光を照射する。この照射光の照射により、繰り返しパターン５１から回折光が生ずる。 The light source device 12 is disposed above the stage 11. The light source device 12 irradiates light at a desired incident angle θi obliquely from above to a repetitive pattern 51 on which the unit patterns 53 are regularly arranged on the surface of the photomask 50 supported on the support surface of the stage 11. Due to the irradiation of this irradiation light, diffracted light is generated from the repeated pattern 51.
前記観察装置１３は、例えば対物レンズを備えたＣＣＤカメラを撮像装置として用いることができ、ステージ１１における支持面に対し垂直方向に対向する位置に、または支持面に対して所定角度で対向する位置に配置される。観察装置１３は、フォトマスク５０の繰り返しパターン５１上に設定された観察領域５８において、受光光学系１４にて受光さ
れた、フォトマスク５０にて反射した光の回折光を受光し、ＣＣＤカメラに画像情報として取り込む。受光光学系１４を備えた観察装置１３が、ステージ１１における支持面に対し垂直方向に対向する位置に配置される場合には、斜めに配置されることにより受光光学系１４の対物レンズとフォトマスク５０との距離が均一にならず、面内で遠近感が生じて、本来均一な寸法の繰り返しパターン像が不均一になったり、面内でフォーカスがずれるという問題を低減できる。
The observation device 13 can use, for example, a CCD camera equipped with an objective lens as an imaging device, and is located at a position facing the support surface in the vertical direction on the stage 11 or facing the support surface at a predetermined angle. Placed in. The observation device 13 receives the diffracted light of the light reflected by the photomask 50 received by the light receiving optical system 14 in the observation region 58 set on the repetitive pattern 51 of the photomask 50, and is received by the CCD camera. Capture as image information. When the observation device 13 including the light receiving optical system 14 is disposed at a position facing the support surface of the stage 11 in the vertical direction, the objective lens and the photomask of the light receiving optical system 14 are disposed obliquely. Thus, the distance to 50 is not uniform, and a sense of perspective is generated in the surface, so that the problem that the repeated pattern image with originally uniform dimensions becomes non-uniform or the focus shifts in the surface can be reduced.
上記観察装置１３は、フォトマスク５０にて反射した光の回折光のうち、０次よりも絶対値の大きな次数の回折光を受光する。ここで、繰り返しパターン５１を備えたフォトマスク５０へ照射される照射光（入射光）と、繰り返しパターン５１からの回折光との間には、図２及び図３に示すように、繰り返しパターン５１のピッチをｄ、入射角をθｉ、次数がｎのｎ次回折光の回折角をθｎ、入射光の波長をλとしたとき、次の関係式（Ｃ）が成立する。
ｄ（ｓｉｎθｎ±ｓｉｎθｉ）＝ｎλ …（Ｃ）
The observation device 13 receives the diffracted light of the order having a larger absolute value than the 0th order among the diffracted light reflected by the photomask 50. Here, between the irradiation light (incident light) irradiated to the photomask 50 provided with the repeated pattern 51 and the diffracted light from the repeated pattern 51, as shown in FIGS. Where d is the incident angle, θi is the incident angle, θn is the diffraction angle of the n-th order diffracted light of order n, and λ is the wavelength of the incident light, the following relational expression (C) is established.
d (sin θn ± sin θi) = nλ (C)
０次回折光（直接光）は、微細な欠陥情報が相対的に極めて少なく、０次よりも絶対値の大きな次数の回折光ほど微細な欠陥情報が相対的に多く含まれることから、微細欠陥情報を得るためには、前述のごとく、０次回折光よりも絶対値の大きな次数の回折光（ｎ次回折光）を観察装置１３が受光する必要がある。また、回折次数ｎは、繰り返しパターン５１のピッチｄにも関係して決定することができる。従って、式（Ｃ）から、繰り返しパターン５１の所定のピッチｄに対し、観察装置１３が所定のｎ次回折光を受光するために、ｎ次回折光の方向（ｎ次回折角θｎ）や入射光の波長λ、入射角θｉが適宜変更することができる。更に後述のとおり、式（Ｂ）によって入射角θｉを決定することができる。 The 0th-order diffracted light (direct light) contains relatively small amount of fine defect information, and the diffracted light of the order having a larger absolute value than the 0th order contains a relatively large amount of fine defect information. As described above, the observation device 13 needs to receive the diffracted light (n-order diffracted light) having an absolute value larger than that of the 0th-order diffracted light. Further, the diffraction order n can be determined in relation to the pitch d of the repeated pattern 51. Therefore, from the equation (C), in order for the observation device 13 to receive the predetermined n-th order diffracted light with respect to the predetermined pitch d of the repetitive pattern 51, the direction of the n-th order diffracted light (n-th order diffraction angle θn) and the wavelength of the incident light λ and the incident angle θi can be changed as appropriate. Further, as will be described later, the incident angle θi can be determined by the equation (B).
また、観察装置１３がＣＣＤカメラ等のカメラを撮像装置として用いることにより、このＣＣＤカメラより取り込まれた画像を表示画面に表示させることができ、また、その画像を画像データとして解析装置（図示せず）により解析させることができる。このＣＣＤカメラは、２次元の画像を撮影するエリアカメラである。また、この観察装置１３に接眼レンズを装備してもよい。 In addition, when the observation device 13 uses a camera such as a CCD camera as an imaging device, an image captured from the CCD camera can be displayed on a display screen, and the image is analyzed as an image data (not shown). )). This CCD camera is an area camera that captures a two-dimensional image. The observation device 13 may be equipped with an eyepiece.
観察装置１３にて得られた画像データは、図示しない解析装置へ送信される。この解析装置は、観察装置１３からの画像データそのものに閾値を設けるなどによって、フォトマスク５０における繰り返しパターン５１の欠陥を顕在化して検査する。 Image data obtained by the observation device 13 is transmitted to an analysis device (not shown). This analysis apparatus inspects the defects of the repetitive pattern 51 in the photomask 50 by making a threshold value for the image data itself from the observation apparatus 13.
前記アパーチャ１５は、フォトマスク５０において、観察領域５８以外の少なくとも一部を遮光するものである。特に、観察領域５８が繰り返しパターン５１の周辺領域にあって、照明装置１２から照射された照射光が繰り返しパターン５１と遮光膜５５との隙間Ｌに入射されている場合に、上記アパーチャ１５は、この隙間Ｌの部分を覆って、この隙間Ｌの部分へ入射される光を遮光する。この場合、アパーチャ１５は、フォトマスク５０の繰り返しパターン５１及び遮光膜５５の表面に極力近い位置、例えば繰り返しパターン５１及び遮光膜５５の表面から約１ｍｍ以内程度の位置に設置される。 The aperture 15 shields at least a part of the photomask 50 other than the observation region 58. In particular, when the observation region 58 is in the peripheral region of the repeated pattern 51 and the irradiation light irradiated from the illumination device 12 is incident on the gap L between the repeated pattern 51 and the light shielding film 55, the aperture 15 is Covering the gap L, the light incident on the gap L is shielded. In this case, the aperture 15 is installed at a position as close as possible to the surface of the repetitive pattern 51 and the light shielding film 55 of the photomask 50, for example, a position within about 1 mm from the surface of the repetitive pattern 51 and the light shielding film 55.
アパーチャ１５が存在しない場合、又は、存在しても被検査体上の被照明領域が大きい場合には、上記隙間Ｌに対応する表面５２Ａから透明基板５２内に入射されて当該透明基板５２の裏面５２Ｂにて反射した光は、背景技術で述べたように、観察領域５８内に入射されると迷光となる場合がある。この迷光は、観察装置１３において撮像装置に影１０５となって写り（図６（Ｂ））、回折光の乱れとして認識されて、回折光に基づく繰り返しパターン５１の欠陥検査に不具合を生じさせることになる。これに対し、上述のようにアパーチャ１５を存在させることによって、繰り返しパターン５１と遮光膜５５の隙間Ｌの部分から透明基板５２内へ入射される光が存在しなくなるので、観察装置１３における撮
像装置には影１０５が発生せず均一となり（図６（Ａ））、繰り返しパターン５１の欠陥検査に不具合が生ずることが回避される。
If the aperture 15 is not present or if the illuminated region on the object to be inspected is large even if it is present, the light is incident on the transparent substrate 52 from the front surface 52A corresponding to the gap L, and the back surface of the transparent substrate 52 The light reflected by 52B may become stray light when entering the observation region 58 as described in the background art. This stray light appears as a shadow 105 on the imaging device in the observation device 13 (FIG. 6B), is recognized as a disturbance of the diffracted light, and causes a defect in the defect inspection of the repeated pattern 51 based on the diffracted light. become. On the other hand, since the aperture 15 is present as described above, no light is incident on the transparent substrate 52 from the gap L between the repetitive pattern 51 and the light shielding film 55. Therefore, the shadow 105 does not occur and becomes uniform (FIG. 6A), and it is avoided that a defect occurs in the defect inspection of the repeated pattern 51.
また、上記観察領域５８に入射された照射光が、透明基板５２における観察領域５８に対応する裏面５２Ｂにて反射し、この反射光が上記観察領域５８に入射されないように、この観察領域５８の最大幅Ｗは、下記の式（Ａ）を満たすように設定される。ここで、上記式（Ａ）中におけるＴは透明基板５２の厚さであり、ｎは透明基板５２の屈折率であり、θｉは透明基板５２への照射光の入射角である。
従って、この式（Ａ）を満たすように観察領域５８の最大幅Ｗを設定することで、観察領域５８に入射された照射光によっても、観察領域５８に迷光が生ずることが回避される。 Therefore, by setting the maximum width W of the observation region 58 so as to satisfy this formula (A), stray light can be prevented from being generated in the observation region 58 even by irradiation light incident on the observation region 58.
上記式（Ａ）は次のようにして求める。図５において、透明基板５２の表面５２Ａにおける点Ａ０に入射した光が屈折角θｒで屈折して透明基板５２内へ進み、この透明基板５２の裏面５２Ｂにおける点Ａ１で反射したとする。この反射光が観察領域５８の最大幅Ｗ内に入射しないための条件は、点Ａ０、点Ａ１間の距離をｒとすると、
Ｗ≦２・ｒ・ｃｏｓ（９０°−θｒ）
Ｗ≦２・ｒ・ｓｉｎθｒ ……（１）
また、このとき透明基板５２の厚さＴは、
Ｔ＝ｒ・ｓｉｎ（９０°−θｒ）
Ｔ＝ｒ・（ｓｉｎ９０°・ｃｏｓθｒ−ｃｏｓ９０°・ｓｉｎθｒ）
Ｔ＝ｒ・ｃｏｓθｒ
∴ｒ＝Ｔ／ｃｏｓθｒ ……（２）
The above formula (A) is obtained as follows. 5, light incident on the point A 0 at the surface 52A of the transparent substrate 52 advances to refraction to the transparent substrate 52 at angle of refraction [theta] r, and reflected at point A 1 in the rear surface 52B of the transparent substrate 52. The condition for preventing the reflected light from entering within the maximum width W of the observation region 58 is that the distance between the points A 0 and A 1 is r.
W ≦ 2 · r · cos (90 ° −θr)
W ≦ 2 · r · sin θr (1)
At this time, the thickness T of the transparent substrate 52 is
T = r · sin (90 ° −θr)
T = r · (sin 90 ° · cos θr−cos 90 ° · sin θr)
T = r · cos θr
∴r = T / cosθr (2)
屈折率ｎの透明基板５２へ光を入射した時の入射角θｉと屈折角θｒとの関係式は、
ｎ＝ｓｉｎθｉ／ｓｉｎθｒ
∴ｓｉｎθｒ＝（１／ｎ）・ｓｉｎθｉ
∴θｒ＝ｓｉｎ−１｛（１／ｎ）・ｓｉｎθｉ｝
∴ｃｏｓθｒ＝ｃｏｓ〔ｓｉｎ−１｛（１／ｎ）・ｓｉｎθｉ｝〕……（３）
The relational expression between the incident angle θi and the refraction angle θr when light is incident on the transparent substrate 52 having a refractive index n is:
n = sin θi / sin θr
∴sinθr = (1 / n) · sinθi
∴θr = sin −1 {(1 / n) · sin θi}
∴cos θr = cos [sin −1 {(1 / n) · sin θi}] (3)
上記式（１）及び（２）より、
Ｗ≦２・（Ｔ／ｃｏｓθｒ）・ｓｉｎθｒ
Ｗ≦２・Ｔ・ｓｉｎθｒ／ｃｏｓθｒ
式（３）から
おいてθｉ＝４５°、ｎ＝１．４６（合成石英ガラス）とすると、
Ｗ≦１．１０７・Ｔとなり、観察領域５８の最大幅Ｗは、透明基板５２の厚さＴに比例していることがわかる。
From the above formulas (1) and (2),
W ≦ 2 · (T / cos θr) · sin θr
W ≦ 2 · T · sin θr / cos θr
From equation (3)
W ≦ 1.107 · T, and it can be seen that the maximum width W of the observation region 58 is proportional to the thickness T of the transparent substrate 52.
以下、フォトマスク５０の製造工程を説明する。
このフォトマスク５０の製造工程は、マスクブランク製造工程、レジストパターン形成工程、マスクパターン形成工程、及びパターン欠陥検査工程を順次実施するものである。
Hereinafter, the manufacturing process of the photomask 50 will be described.
The photomask 50 manufacturing process sequentially includes a mask blank manufacturing process, a resist pattern forming process, a mask pattern forming process, and a pattern defect inspection process.
上記マスクブランク製造工程は、透明基板５２の表面に遮光膜などの薄膜を形成し、この薄膜上にレジストを塗布してレジスト膜を形成する。これにより、積層構造のマスクブランクを製造する。上記レジストパターン形成工程は、マスクブランクのレジスト膜に描画機により、例えばレーザービームを照射し、ラスター描画方式等任意の描画方式を用いて描画し、当該レジスト膜に所定のパターンを露光し、現像してレジストパターンを形成する。上記マスクパターン形成工程は、レジストパターンをマスクにして上記薄膜をエッチングし、この薄膜に繰り返しパターン５１を形成する。 In the mask blank manufacturing process, a thin film such as a light shielding film is formed on the surface of the transparent substrate 52, and a resist is applied on the thin film to form a resist film. Thereby, a mask blank having a laminated structure is manufactured. In the resist pattern forming step, a mask blank resist film is irradiated with, for example, a laser beam by using a drawing machine, drawn using an arbitrary drawing method such as a raster drawing method, a predetermined pattern is exposed on the resist film, and developed. Then, a resist pattern is formed. In the mask pattern forming step, the thin film is etched using the resist pattern as a mask, and a repeated pattern 51 is formed on the thin film.
上記パターン欠陥検査工程は、繰り返しパターン５１の形成後に、図１及び図２のパターン欠陥検査装置１０を用いて、フォトマスク５０の繰り返しパターン５１における任意の位置に観察領域５８を設定し、この観察領域５８へ照明装置１２から照射光を照射する。特に、観察領域５２が繰り返しパターン５１の周辺部分に位置する場合には、繰り返しパターン５１と遮光膜５５との隙間Ｌを覆うようにアパーチャ１５を配設して、上記隙間Ｌに対応する透明基板５２の表面５２Ａに照射光が照射しないようにする。この状態で、繰り返しパターン５１の観察領域５８から生ずる回折光を観察装置１３が受光することで、この観察領域５８における繰り返しパターン５１の欠陥を検出する。繰り返しパターン５１の全ての領域に観察領域５８を設定して上記欠陥検査を実施する。 In the pattern defect inspection step, after the formation of the repeated pattern 51, the observation region 58 is set at an arbitrary position in the repeated pattern 51 of the photomask 50 by using the pattern defect inspection apparatus 10 of FIGS. The region 58 is irradiated with irradiation light from the lighting device 12. In particular, when the observation region 52 is located in the peripheral portion of the repeated pattern 51, the aperture 15 is disposed so as to cover the gap L between the repeated pattern 51 and the light shielding film 55, and the transparent substrate corresponding to the gap L is provided. The irradiation light is prevented from being irradiated to the surface 52A of 52. In this state, when the observation device 13 receives the diffracted light generated from the observation region 58 of the repeated pattern 51, the defect of the repeated pattern 51 in the observation region 58 is detected. The inspection area 58 is set in all areas of the repeated pattern 51 and the defect inspection is performed.
上述のパターン欠陥検査工程を、フォトマスク５０の製造工程の一環として実施する。このフォトマスク５０及び露光光を用いて、表示デバイス用基板上のレジスト膜に、上記フォトマスク５０のマスクパターンを転写し、この転写パターンに基づく画素パターンを表示デバイス用基板の表面に形成して、表示デバイス用基板を製造する。上記画素パターンは、例えば液晶表示パネルの薄膜トランジスタや対向基板、カラーフィルタなどの繰り返しパターンである。 The pattern defect inspection process described above is performed as part of the manufacturing process of the photomask 50. Using the photomask 50 and exposure light, the mask pattern of the photomask 50 is transferred to a resist film on the display device substrate, and a pixel pattern based on the transfer pattern is formed on the surface of the display device substrate. A display device substrate is manufactured. The pixel pattern is a repeated pattern of a thin film transistor, a counter substrate, a color filter, or the like of a liquid crystal display panel, for example.
以上のように構成されたことから、上記実施の形態によれば、次の効果（１）〜（５）を奏する。
（１）パターン欠陥検査装置１０を用いたパターン欠陥検査方法によれば、フォトマスク５０の透明基板５２上の繰り返しパターン５１に観察領域５８を設定し、この観察領域５８において、照射光により生ずる回折光を観察することで繰り返しパターンの欠陥を検査する際に、透明基板５２の観察領域５８以外の少なくとも一部（特に繰り返しパターン５１と遮光膜５５との隙間Ｌ）を遮光する。このことから、観察領域５８以外から透明基板５２内に入射され、裏面５３Ｂで反射されて透明基板５２内を通過する迷光が、観察領域５８に入射することを防止できる。この結果、迷光により生ずる欠陥検査の不具合を解消でき、繰り返しパターン５１に生ずる欠陥を良好に検出できる。
With the configuration as described above, the following effects (1) to (5) are achieved according to the above embodiment.
(1) According to the pattern defect inspection method using the pattern defect inspection apparatus 10, an observation region 58 is set in the repetitive pattern 51 on the transparent substrate 52 of the photomask 50, and diffraction caused by irradiation light in the observation region 58. When inspecting the defect of the repeated pattern by observing light, at least a part (particularly, the gap L between the repeated pattern 51 and the light shielding film 55) other than the observation region 58 of the transparent substrate 52 is shielded from light. Accordingly, stray light that enters the transparent substrate 52 from other than the observation region 58 and is reflected by the back surface 53B and passes through the transparent substrate 52 can be prevented from entering the observation region 58. As a result, defects in defect inspection caused by stray light can be solved, and defects generated in the repeated pattern 51 can be detected well.
（２）パターン欠陥検査装置１０を用いたパターン欠陥検査方法によれば、観察領域５８の最大幅Ｗが式（Ａ）を満たすように設定されて、透明基板５２の観察領域５８の裏面５２Ｂによる反射光が当該観察領域５８に入射しないように設けられる。このため、観察領域５８に照射された照射光によっても、当該観察領域５８に迷光が入射されず、繰り返しパターン５１に生ずる欠陥を良好に検出できる。 (2) According to the pattern defect inspection method using the pattern defect inspection apparatus 10, the maximum width W of the observation region 58 is set so as to satisfy the formula (A), and the back surface 52B of the observation region 58 of the transparent substrate 52 is used. The reflected light is provided so as not to enter the observation region 58. For this reason, the stray light is not incident on the observation region 58 even by the irradiation light irradiated on the observation region 58, and defects generated in the repeated pattern 51 can be detected well.
（３）上記パターン欠陥検査装置１０を用いたパターン欠陥検査方法を実施する検査工程を含む製造工程によってフォトマスク５０が製造されることから、このフォトマスク５０における繰り返しパターン５１の欠陥を良好に検出できる。 (3) Since the photomask 50 is manufactured by a manufacturing process including an inspection process for performing the pattern defect inspection method using the pattern defect inspection apparatus 10, defects of the repeated pattern 51 in the photomask 50 are well detected. it can.
（４）透明基板５２の裏面５２Ｂにグリスやクリームを塗布したり、透明基板５２の表面５２Ａをオイルに浸すなどの方法によって、この透明基板５２へ入射された光が、裏面５２Ｂで反射することを抑制することも可能である。しかしながら、この場合には、透明基板５２が上記グリスやオイルなどによって汚染されることになり、フォトマスク５０の品質低下を招く場合がある。これに対し、本実施の形態の如く、アパーチャ１５を用いて透明基板５２内へ入射される光を抑制し、これにより、裏面５２Ｂにて反射される光を抑制することで、フォトマスク５０の品質を確保しつつ、その繰り返しパターン５１に生ずる欠陥を検出できる。 (4) The light incident on the transparent substrate 52 is reflected by the back surface 52B by applying grease or cream to the back surface 52B of the transparent substrate 52 or immersing the surface 52A of the transparent substrate 52 in oil. It is also possible to suppress this. However, in this case, the transparent substrate 52 is contaminated with the grease or oil, and the quality of the photomask 50 may be deteriorated. On the other hand, as in the present embodiment, the light incident on the transparent substrate 52 is suppressed using the aperture 15, thereby suppressing the light reflected on the back surface 52 </ b> B, so Defects that occur in the repeated pattern 51 can be detected while ensuring quality.
（５）パターン欠陥検査装置１０を用いたパターン欠陥検査方法を実施して製造されたフォトマスク５０を用いて画素パターンを形成し、表示デバイス用基板（例えば液晶表示パネル）を製造することから、この表示デバイス用基板の品質を向上させることができる。 (5) A pixel pattern is formed using a photomask 50 manufactured by performing a pattern defect inspection method using the pattern defect inspection apparatus 10, and a display device substrate (for example, a liquid crystal display panel) is manufactured. The quality of the display device substrate can be improved.
［Ｂ］第２実施の形態（図７、図８）
図７は、本発明に係るパターン欠陥検査方法の第２の実施の形態を実施するためのパターン欠陥検査装置を示す概略側面図である。この第２の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
[B] Second embodiment (FIGS. 7 and 8)
FIG. 7 is a schematic side view showing a pattern defect inspection apparatus for carrying out the second embodiment of the pattern defect inspection method according to the present invention. In the second embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
この第２の実施の形態が前記第１の実施の形態と異なる点は、このパターン欠陥検査方法で用いられるパターン欠陥検査装置２０では、ケーラー照明を用い、照明装置としての光源２１側の、レンズ２２における前側結像位置にアパーチャ２３を設置し、レンズ２２の後側結像位置でフォトマスク５０の表面にアパーチャ像２４を形成する。このアパーチャ像２４により、フォトマスク５０に照射される光源２１からの照射光の照射領域がフォトマスク５０の観察領域５８となり、この観察領域５８以外の部分で照射光が照射されることが制限される。 The second embodiment is different from the first embodiment in that the pattern defect inspection apparatus 20 used in this pattern defect inspection method uses Koehler illumination and has a lens on the light source 21 side as an illumination apparatus. An aperture 23 is installed at the front image forming position in 22, and an aperture image 24 is formed on the surface of the photomask 50 at the rear image forming position of the lens 22. With this aperture image 24, the irradiation area of the light emitted from the light source 21 that is irradiated onto the photomask 50 becomes an observation area 58 of the photomask 50, and the irradiation light is limited to a portion other than the observation area 58. The
上記ケーラー照明は、図８に示すように、投光側光学系と受光側光学系とからなり、投光側光学系の光源レンズ２５及びコンデンサレンズ２６が前記レンズ２２を構成する。これらの光源レンズ２５及びコンデンサレンズ２６の前側結像位置に配置したアパーチャ２３のアパーチャ像２４が、光源レンズ２５及びコンデンサレンズ２６の後側結像位置に形成される。この後側結像位置は、フォトマスク５０の表面位置である。上記アパーチャ像２４により、フォトマスク５０の観察領域５８へ光源２１から均一な光が照射されることになる。図８における受光光学系のレンズ２７は、図７に示す受光光学系１４のレンズなどであり、スクリーン２８は、例えば、図７に示す観察装置１３のＣＣＤカメラにおける受光面である。 As shown in FIG. 8, the Koehler illumination includes a light projecting side optical system and a light receiving side optical system, and the light source lens 25 and the condenser lens 26 of the light projecting side optical system constitute the lens 22. An aperture image 24 of the aperture 23 arranged at the front imaging position of the light source lens 25 and the condenser lens 26 is formed at the rear imaging position of the light source lens 25 and the condenser lens 26. This rear imaging position is the surface position of the photomask 50. The aperture image 24 irradiates the observation region 58 of the photomask 50 with uniform light from the light source 21. The lens 27 of the light receiving optical system in FIG. 8 is the lens of the light receiving optical system 14 shown in FIG. 7, and the screen 28 is a light receiving surface in the CCD camera of the observation apparatus 13 shown in FIG.
また、上述のケーラー照明を用いたパターン欠陥検査装置２０においても、観察装置１３が観察するフォトマスク５０上の観察領域５８は、その最大幅Ｗが、前記実施の形態の式（Ａ）を用いて設定される。 In the pattern defect inspection apparatus 20 using the Koehler illumination described above, the observation area 58 on the photomask 50 observed by the observation apparatus 13 has the maximum width W using the formula (A) of the above embodiment. Is set.
従って、上記実施の形態によっても次の効果（６）を奏する他、前記実施の形態の効果（２）〜（５）と同様な効果を奏する。
（６）パターン欠陥検査装置２０を用いたパターン欠陥検査方法によれば、フォトマスク５０の透明基板５２上の繰り返しパターン５１に観察領域５８を設定し、この観察領域５８において、照射光により生ずる回折光を観察することで繰り返しパターン５１の欠陥
を検査する際に、ケーラー照明によるアパーチャ像２４が、フォトマスク５０の上記観察領域５８以外の部分への照射を制限するよう照射光の照射領域を制御する。このことから、この場合にも、観察領域５８以外から透明基板５２内へ入射され、裏面５３Ｂにて反射されて透明基板５２内を通過する迷光が、観察領域５８に入射することを防止できる。この結果、迷光により生ずる欠陥検査の不具合を解消でき、繰り返しパターン５１に生ずる欠陥を良好に検出できる。
Therefore, in addition to the following effect (6) according to the above embodiment, there are the same effects as the effects (2) to (5) of the above embodiment.
(6) According to the pattern defect inspection method using the pattern defect inspection apparatus 20, an observation region 58 is set in the repetitive pattern 51 on the transparent substrate 52 of the photomask 50, and diffraction caused by irradiation light in the observation region 58. When inspecting the defects of the repeated pattern 51 by observing light, the aperture image 24 by Koehler illumination controls the irradiation region of the irradiation light so as to limit the irradiation to the portion other than the observation region 58 of the photomask 50. To do. Therefore, in this case as well, stray light that enters the transparent substrate 52 from other than the observation region 58 and is reflected by the back surface 53B and passes through the transparent substrate 52 can be prevented from entering the observation region 58. As a result, defects in defect inspection caused by stray light can be solved, and defects generated in the repeated pattern 51 can be detected well.
［Ｃ］第３実施の形態（図１０、図１１）
上記の第１および第２実施の形態においては、被検査体としてのフォトマスク５０の被照明領域５８’（照明装置１２により照射される領域）を適宜設定することによって、観察画像への誤信号の混入（迷光による映りこみ）を防止している。すなわち、被検査体としてのフォトマスク５０への被照明領域５８’をアパーチャ１５やケーラー照明によって制限し、観察領域５８の境界と被照明領域５８’の境界とを少なくとも照射光の入射側（照明装置１２に近い側）において一致させることにより、観察領域５８外からフォトマスク５０内に入射する光に起因する迷光を防止していた。
[C] Third embodiment (FIGS. 10 and 11)
In the first and second embodiments described above, an erroneous signal to the observation image is set by appropriately setting the illuminated region 58 ′ (the region irradiated by the illumination device 12) of the photomask 50 as the object to be inspected. Is prevented (reflection by stray light). That is, the illumination area 58 ′ to the photomask 50 as an object to be inspected is limited by the aperture 15 or Koehler illumination, and the boundary of the observation area 58 and the boundary of the illumination area 58 ′ are at least on the incident light incident side (illumination). By matching on the side close to the apparatus 12, stray light caused by light incident from outside the observation region 58 into the photomask 50 is prevented.
しかしながら、被照明領域５８’が観察領域５８に対して小さいと作業の際には不都合である。これに対して、本実施形態によれば、被照明領域５８’を観察領域５８よりも大きな範囲としつつ、信頼性の高い欠陥検査を行うことが可能となる。すなわち、照射光の入射側において被照明領域５８’を観察領域５８よりも大きな範囲とした場合であっても、入射光の入射角θｉを適宜調整することによって、観察画像への誤信号の混入（迷光による映りこみ）を防止することが可能である。 However, if the illuminated area 58 ′ is smaller than the observation area 58, it is inconvenient for work. On the other hand, according to the present embodiment, it is possible to perform highly reliable defect inspection while making the illuminated region 58 ′ larger than the observation region 58. That is, even when the illuminated area 58 ′ is larger than the observation area 58 on the incident light incident side, an erroneous signal is mixed into the observation image by appropriately adjusting the incident angle θi of the incident light. It is possible to prevent (reflection due to stray light).
具体的には、本実施の形態においては、上述のパターン欠陥検査装置１０を用いて、照明手段としての照明装置１２から、フォトマスク５０に対して、下記数式（Ｂ）を満たすような入射角θｉで光を照射する。
なお、図１０に示すとおり、上記数式（Ｂ）においても、Ｔは透明基板５２の厚さであり、Ｗは観察領域５８の最大幅であり、ｎは透明基板５２の屈折率である。また、Ｄは、被検査体としてのフォトマスク５０の被照明領域５８’（照明装置１２により照射される領域）において、照射光の入射側（照明装置１２に近い側）における観察領域５８外の照射幅をいう。すなわち、被照明領域５８’を観察領域６８よりも照射光の入射側に広くした場合において、被照明領域５８’のうち観察領域６８を超えた領域の幅がＤとなる。なお、照射光の入射側において、観察領域６８と被照明領域５８’とが一致する場合には、Ｄ＝０となる。 As shown in FIG. 10, also in the above formula (B), T is the thickness of the transparent substrate 52, W is the maximum width of the observation region 58, and n is the refractive index of the transparent substrate 52. D denotes a region outside the observation region 58 on the incident light incident side (side closer to the illumination device 12) in the illumination region 58 ′ (region irradiated by the illumination device 12) of the photomask 50 serving as an object to be inspected. Refers to the irradiation width. That is, when the illuminated area 58 ′ is wider than the observation area 68 on the incident light incident side, the width of the illuminated area 58 ′ beyond the observation area 68 is D. It should be noted that D = 0 when the observation region 68 and the illuminated region 58 'coincide with each other on the incident light incident side.
上記式（Ｂ）は次のようにして求める。
空気（屈折率１）から、透明基板５２の表面５２Ａにおける点Ａ０に入射した光が、屈折角θｒで屈折して透明基板５２（屈折率ｎ）内へ進み、この透明基板５２の裏面５２Ｂにおける点Ａ１で反射したとする。
この場合、スネルの法則により、
ｓｉｎθｉ＝ｎｓｉｎθｒ ……（１）となる。
また、観察領域５８の最大幅がＷであり、繰り返しパターン５１の被照明領域５８’において、照射光の入射側における観察領域５８外の照射幅がＤであるときには、
ｔａｎθｒ＝（Ｗ＋Ｄ）／２Ｔ ……（２）となる。
（１）、（２）をθｉについて解くと、数式（Ｂ）が得られる。
The above formula (B) is obtained as follows.
From the air (refractive index 1), light incident on the point A 0 at the surface 52A of the transparent substrate 52, the process proceeds to refraction angle θr refractive transparent substrate 52 (refractive index n) in a rear surface 52B of the transparent substrate 52 It is assumed that the light is reflected at the point A 1 at.
In this case, Snell's law
sin θi = nsin θr (1)
Further, when the maximum width of the observation region 58 is W and the irradiation width outside the observation region 58 on the incident light incident side is D in the illuminated region 58 ′ of the repeated pattern 51,
tan θr = (W + D) / 2T (2)
Solving (1) and (2) with respect to θi yields equation (B).
図１１は、フォトマスク５０へ入射した光が透明基板５２の裏面５２Ｂにて反射される様子を示す概略側面図であり、（ａ）は従来の通り入射角が小さい場合の様子を、（ｂ）は本実施形態に従い入射角が設定された場合の様子をそれぞれ示している。従来の通り入射角が小さいと、図１１（ａ）に示すとおり、繰り返しパターン５１以外のパターン５５’を透過して、透明基板５２の観察領域５８の裏面５２Ｂにより反射された光が、観察領域５８に迷光として入っていることが分かる。この迷光により形成される像（影）により、繰り返しパターン５１に欠陥が生じているものと誤認される場合がある。これに対して、本実施形態においては、図１１（ｂ）に示すとおり、数式（Ｂ）を満たす入射角θｉで光を照射することで、繰り返しパターン５１以外のパターン５５’を透過して透明基板５２の観察領域５８の裏面５２Ｂにより反射された光が、観察領域５８に入射しないことが分かる。すなわち、数式（Ｂ）を満たすような入射角θｉで光を照射することにより、繰り返しパターン５１における欠陥の誤検出を防止することが可能になる。 FIG. 11 is a schematic side view showing a state in which light incident on the photomask 50 is reflected by the back surface 52B of the transparent substrate 52. FIG. 11A shows a state where the incident angle is small as in the conventional case. ) Shows the situation when the incident angle is set according to this embodiment. When the incident angle is small as in the prior art, as shown in FIG. 11A, the light transmitted through the pattern 55 ′ other than the repeated pattern 51 and reflected by the back surface 52B of the observation region 58 of the transparent substrate 52 is observed. It can be seen that 58 has stray light. An image (shadow) formed by this stray light may be mistaken for a defect in the repeated pattern 51. On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 11B, by irradiating light at an incident angle θi that satisfies the mathematical formula (B), the pattern 55 ′ other than the repeated pattern 51 is transmitted and transparent. It can be seen that the light reflected by the back surface 52 </ b> B of the observation region 58 of the substrate 52 does not enter the observation region 58. That is, it is possible to prevent erroneous detection of defects in the repetitive pattern 51 by irradiating light at an incident angle θi that satisfies the mathematical formula (B).
なお、本実施形態においては、例えば、透明基板５２の厚さＴが５ｍｍ以上２５ｍｍ以下であるフォトマスク５０を被検査体とすることが出来る。また、一辺の長さが３０ｍｍ以上１５００ｍｍ以下の長方形あるいは正方形のフォトマスク５０を被検査体とすることが出来る。また、観察領域５８の大きさ（１回の検査によって撮像できる視野）が極端に小さいと、検査効率が低下し、検査に多大な時間を要することとなる。また、上述の欠陥検査をフォトマスク製品の製造工程の一工程として実施する場合には、生産効率が低下することとなる。従って、観察領域５８の大きさ（１回の検査によって撮像できる視野）の最大幅Ｗは１ｍｍ以上５０ｍｍ以下とすることが好ましい。 In the present embodiment, for example, a photomask 50 in which the thickness T of the transparent substrate 52 is 5 mm or more and 25 mm or less can be used as an object to be inspected. In addition, a rectangular or square photomask 50 having a side length of 30 mm to 1500 mm can be used as an object to be inspected. In addition, if the size of the observation region 58 (the field of view that can be imaged by one inspection) is extremely small, the inspection efficiency is reduced, and the inspection takes a long time. Further, when the above-described defect inspection is performed as one step of the photomask product manufacturing process, the production efficiency is lowered. Therefore, it is preferable that the maximum width W of the size of the observation region 58 (the visual field that can be imaged by one inspection) is 1 mm or more and 50 mm or less.
［Ｄ］他の実施の形態（図１２）
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、照明装置１２または光源２１をステージ１１に対して観察装置１３と反対の位置に配置し、フォトマスク５０を通過した光の回折光を観察装置１３が受光するようにし、この場合、アパーチャ１５またはアパーチャ像２４をフォトマスク５０の裏面５２Ｂの外側近傍に設置または形成して、透明基板５２内で反射した光が迷光となって観察領域５８へ入射しないように構成されてもよい。
[D] Other embodiment (FIG. 12)
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the said embodiment, this invention is not limited to this. For example, the illumination device 12 or the light source 21 is disposed at a position opposite to the observation device 13 with respect to the stage 11 so that the observation device 13 receives the diffracted light of the light that has passed through the photomask 50. In this case, the aperture 15 Alternatively, the aperture image 24 may be installed or formed in the vicinity of the outside of the back surface 52B of the photomask 50 so that the light reflected in the transparent substrate 52 does not enter the observation region 58 as stray light.
すなわち、本発明は、図１２（ａ）に示す配置だけではなく、図１２（ｂ）〜（ｄ）のいずれの配置においても、好適に適用することが出来る。図１２は、本発明の実施形態にかかる照明装置１２、観察装置１３、及びフォトマスク５０の配置を示す概略図であり、（ａ）はフォトマスクの表面側から光を照射してその反射光を受光する様子を示し、（ｂ）はフォトマスクの裏面側から光を照射してその反射光を受光する様子を示し、（ｃ）は、フォトマスクの裏面側から光を照射してその透過光を受光する様子を示し、（ｄ）はフォトマスクの表面側から光を照射してその透過光を受光する様子を示している。 That is, the present invention can be suitably applied not only to the arrangement shown in FIG. 12 (a) but also to any arrangement shown in FIGS. 12 (b) to 12 (d). FIG. 12 is a schematic view showing the arrangement of the illumination device 12, the observation device 13, and the photomask 50 according to the embodiment of the present invention. FIG. 12A shows light reflected from the surface side of the photomask. (B) shows a state of irradiating light from the back side of the photomask and receiving its reflected light, and (c) irradiating light from the back side of the photomask and transmitting the light. FIG. 4D shows a state in which light is received, and FIG. 4D shows a state in which light is irradiated from the surface side of the photomask and the transmitted light is received.
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。 Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to comparative examples.
まず、厚さＴ＝１３．０ｍｍ、屈折率ｎ＝１．４６の合成石英ガラスからなる１２２０ｍｍ×１４００ｍｍの平滑な透明基板５２の表面上に、スパッタ法によってＣｒを主成分とする遮光膜を成膜した。そして、該遮光膜上にポジ型レジストを塗布し、液晶装置用露
光機によって、単位パターンが繰り返されて配列した繰り返しパターンを描画して、レジストパターンを現像した。そして、このレジストパターンをマスクとし、上記遮光膜をウエットエッチングして繰り返しパターン５１を備えた遮光膜パターンを形成することにより、フォトマスク５０を形成した。繰り返しパターン５１は縦横ピッチの等しい格子状のパターンとした。
First, a light shielding film mainly composed of Cr is formed on the surface of a smooth transparent substrate 52 of 1220 mm × 1400 mm made of synthetic quartz glass having a thickness T = 13.0 mm and a refractive index n = 1.46. Filmed. Then, a positive resist was applied onto the light-shielding film, and a resist pattern was developed by drawing a repeated pattern in which unit patterns were repeated by an exposure device for a liquid crystal device. Then, by using this resist pattern as a mask, the light shielding film was wet etched to form a light shielding film pattern having a repeated pattern 51, thereby forming a photomask 50. The repetitive pattern 51 was a lattice pattern having the same vertical and horizontal pitches.
そして、フォトマスク５０を被検査体として、欠陥検査装置のステージ１１上に載置した。次いで、照明装置１２からフォトマスク５０に対して光を照射して、フォトマスク５０からの反射光を、フォトマスク５０の鉛直上方に配置した観察装置１３（ＣＣＤカメラ）によって受光して撮影した。その際の観察領域５８の最大幅Ｗは１８ｍｍとした。 Then, the photomask 50 was placed on the stage 11 of the defect inspection apparatus with the object to be inspected. Next, the illumination device 12 irradiates the photomask 50 with light, and the reflected light from the photomask 50 is received and photographed by the observation device 13 (CCD camera) arranged vertically above the photomask 50. In this case, the maximum width W of the observation region 58 was 18 mm.
照明装置１２から入射角θｉ＝４５°で光を照射したところ、観察領域５８内における観察領域５８の端部から１４ｍｍの位置に、観察領域５８外からフォトマスク５０に入射した光に起因する迷光（像）が認められた（比較例）。これは、上述の数Ｂにより導き出される結果と一致する。 When light is irradiated from the illumination device 12 at an incident angle θi = 45 °, stray light caused by light incident on the photomask 50 from outside the observation region 58 at a position of 14 mm from the end of the observation region 58 in the observation region 58. (Image) was observed (comparative example). This is consistent with the result derived by the number B described above.
また、照明装置１２から入射角θｉ＝３０°で光を照射したところ、観察領域５８内には、観察領域５８外からフォトマスク５０に入射した光に起因する迷光は認めらなかかった（実施例）。これは、上述の数Ｂにより導き出される結果（観察領域５８外からフォトマスク５０に入射した光に起因する迷光（像）は、観察領域５８の端部から１９．２ｍｍの位置に移動する）と一致する。 In addition, when light was irradiated from the illumination device 12 at an incident angle θi = 30 °, stray light due to light incident on the photomask 50 from outside the observation region 58 was not recognized in the observation region 58 (implementation). Example). This is a result derived from the above-mentioned number B (stray light (image) caused by light incident on the photomask 50 from outside the observation region 58 moves to a position of 19.2 mm from the end of the observation region 58). Match.
１０ パターン欠陥検査装置
１２ 照明装置
１３ 観察装置
１５ アパーチャ
２０ パターン欠陥検査装置
２１ 光源（照明装置）
２３ アパーチャ
２４ アパーチャ像
５０ フォトマスク（被検査体）
５１ 繰り返しパターン
５２ 透明基板
５３ 単位パターン
５８ 観察領域
５２Ｂ 裏面
θｉ 入射角
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Pattern defect inspection apparatus 12 Illumination apparatus 13 Observation apparatus 15 Aperture 20 Pattern defect inspection apparatus 21 Light source (illumination apparatus)
23 Aperture 24 Aperture image 50 Photomask (inspection object)
51 Repeat Pattern 52 Transparent Substrate 53 Unit Pattern 58 Observation Area 52B Back Side θi Incident Angle
Claims (10)
照明手段によって、上記繰り返しパターンに所定の入射角θｉで光を照射し、
上記繰り返しパターン上の所定の観察領域において、照射光によって生じる回折光を観察手段によって観察することにより、上記繰り返しパターンの欠陥の有無を検査し、
上記透明基板の上記観察領域の裏面による反射光が当該観察領域に入射しないように、上記透明基板の厚さをＴ、上記観察領域の最大幅をＷ、上記透明基板の屈折率をｎとするとき、以下の式（Ａ）を満たすように、観察領域の最大幅Ｗを設定することを特徴とするパターン欠陥検査方法。
The illumination means irradiates light with a predetermined incident angle θi on the repetitive pattern,
In a predetermined observation area on the repetitive pattern, by observing the diffracted light generated by the irradiation light by the observation means, the presence or absence of defects in the repetitive pattern is inspected,
The thickness of the transparent substrate is T, the maximum width of the observation region is W, and the refractive index of the transparent substrate is n so that reflected light from the back surface of the observation region of the transparent substrate does not enter the observation region. A pattern defect inspection method characterized by setting the maximum width W of the observation region so as to satisfy the following formula (A).
照明手段によって、上記繰り返しパターンに所定の入射角θｉで光を照射し、
上記繰り返しパターン上の所定の観察領域において、照射光によって生じる回折光を観察手段によって観察することにより、上記繰り返しパターンの欠陥の有無を検査し、
上記透明基板の上記観察領域の裏面による反射光が当該観察領域に入射しないように、上記透明基板の厚さをＴ、上記観察領域の最大幅をＷ、上記透明基板の屈折率をｎとするとき、以下の式（Ａ）を満たすように、観察領域の最大幅Ｗを設定し、
上記被検査体の上記観察領域以外の少なくとも一部分を遮光することを特徴とするパターン欠陥検査方法。
The illumination means irradiates light with a predetermined incident angle θi on the repetitive pattern,
In a predetermined observation area on the repetitive pattern, by observing the diffracted light generated by the irradiation light by the observation means, the presence or absence of defects in the repetitive pattern is inspected,
The thickness of the transparent substrate is T, the maximum width of the observation region is W, and the refractive index of the transparent substrate is n so that reflected light from the back surface of the observation region of the transparent substrate does not enter the observation region. When setting the maximum width W of the observation region so as to satisfy the following formula (A),
A pattern defect inspection method comprising shielding at least a part of the inspection object other than the observation region.
照明手段によって、上記繰り返しパターンに所定の入射角θｉで光を照射し、
上記繰り返しパターン上の所定の観察領域において、照射光によって生じる回折光を観察手段によって観察することにより、上記繰り返しパターンの欠陥の有無を検査し、
上記透明基板の上記観察領域の裏面による反射光が当該観察領域に入射しないように、上記透明基板の厚さをＴ、上記観察領域の最大幅をＷ、上記透明基板の屈折率をｎとするとき、以下の式（Ａ）を満たすように、観察領域の最大幅Ｗを設定し、
上記被検査体の上記観察領域以外の部分への照射を制限するよう照射光の照射領域を制御することを特徴とするパターン欠陥検査方法。
The illumination means irradiates light with a predetermined incident angle θi on the repetitive pattern,
In a predetermined observation area on the repetitive pattern, by observing the diffracted light generated by the irradiation light by the observation means, the presence or absence of defects in the repetitive pattern is inspected,
The thickness of the transparent substrate is T, the maximum width of the observation region is W, and the refractive index of the transparent substrate is n so that reflected light from the back surface of the observation region of the transparent substrate does not enter the observation region. When setting the maximum width W of the observation region so as to satisfy the following formula (A),
A pattern defect inspection method, comprising: controlling an irradiation region of irradiation light so as to limit irradiation to a portion other than the observation region of the inspection object.
照明手段によって、上記繰り返しパターンに所定の入射角θｉで光を照射し、
上記繰り返しパターン上の所定の観察領域において、該照射光によって生じる反射光又は透過光を受光手段により受光し、該受光した光を観察することにより、上記繰り返しパターンの欠陥の有無を検査し、
上記透明基板の厚さをＴ、上記観察領域の最大幅をＷ、上記透明基板の屈折率をｎとし、上記被検査体の被照明領域において、該照射光の入射側における該観察領域外の照射幅をＤとするとき、下記数式（Ｂ）を満たすような入射角θｉで光を照射することを特徴とするパターン欠陥検査方法。
The illumination means irradiates light with a predetermined incident angle θi on the repetitive pattern,
In a predetermined observation region on the repetitive pattern, reflected light or transmitted light generated by the irradiation light is received by a light receiving means, and the presence or absence of a defect in the repetitive pattern is inspected by observing the received light,
The thickness of the transparent substrate is T, the maximum width of the observation region is W, the refractive index of the transparent substrate is n, and the illumination region of the object to be inspected is outside the observation region on the incident side of the irradiation light. A pattern defect inspection method characterized by irradiating light at an incident angle θi satisfying the following mathematical formula (B) when the irradiation width is D.
上記被検査体を載置する載置台と、
上記載置台に載置された被検査体上の上記繰り返しパターンに、所定の入射角θｉで光を照射する照明手段と、
上記繰り返しパターン上の所定の観察領域において、該照射光によって生じる反射光又は透過光を受光手段により受光する観察手段と、
該受光手段によって受光された光を解析する解析手段と、
上記透明基板の上記観察領域の裏面による反射光が当該観察領域に入射しないように、上記透明基板の厚さをＴ、上記観察領域の最大幅をＷ、上記透明基板の屈折率をｎとするとき、以下の式（Ａ）を満たすように、上記被検査体の上記観察領域以外の少なくとも一部分を遮光する遮光手段と、
を有することを特徴とするパターン欠陥検査装置。
A mounting table for mounting the test object;
Illumination means for irradiating light at a predetermined incident angle θi on the repetitive pattern on the inspection object placed on the mounting table,
In a predetermined observation area on the repetitive pattern, observation means for receiving reflected light or transmitted light generated by the irradiation light by a light receiving means,
Analyzing means for analyzing the light received by the light receiving means;
The thickness of the transparent substrate is T, the maximum width of the observation region is W, and the refractive index of the transparent substrate is n so that reflected light from the back surface of the observation region of the transparent substrate does not enter the observation region. A light shielding unit that shields at least a part of the inspection object other than the observation region so as to satisfy the following expression (A):
A pattern defect inspection apparatus comprising:
上記被検査体を載置する載置台と、
上記載置台に載置された被検査体上の上記繰り返しパターンに、所定の入射角θｉで光を照射する手段と、
上記繰り返しパターン上の所定の観察領域において、該照射光によって生じる反射光又は透過光を受光手段により受光する観察手段と、
該受光手段によって受光された光を解析する解析手段と、を有し、
上記照明手段は、上記透明基板の上記観察領域の裏面による反射光が当該観察領域に入射しないように、上記透明基板の厚さをＴ、上記観察領域の最大幅をＷ、上記透明基板の屈折率をｎとするとき、以下の式（Ａ）を満たすように、照射光の照射領域を制限することを特徴とするパターン欠陥検査装置。
A mounting table for mounting the test object;
Means for irradiating light at a predetermined incident angle θi to the repetitive pattern on the object to be inspected placed on the mounting table;
In a predetermined observation area on the repetitive pattern, observation means for receiving reflected light or transmitted light generated by the irradiation light by a light receiving means,
Analyzing means for analyzing the light received by the light receiving means,
The illumination means is configured such that the thickness of the transparent substrate is T, the maximum width of the observation region is W, and the refraction of the transparent substrate is performed so that the reflected light from the back surface of the observation region of the transparent substrate does not enter the observation region. A pattern defect inspection apparatus, wherein an irradiation area of irradiation light is limited so that the following formula (A) is satisfied when the rate is n.
上記被検査体を載置する載置台と、
上記載置台に載置された被検査体上の上記繰り返しパターンに、所定の入射角θｉで光を照射する照明手段と、
上記繰り返しパターン上の所定の観察領域において、該照射光によって生じる反射光又は透過光を受光手段により受光する観察手段と、
該受光手段によって受光された光を解析する解析手段と、を有し、
上記照明手段は、上記透明基板の厚さをＴ、上記観察領域の最大幅をＷ、上記透明基板の屈折率をｎとし、上記被検査体の被照明領域において、該照射光の入射側における該観察領域外の照射幅をＤとするとき、下記数式（Ｂ）を満たすような入射角θｉで光を照射することを特徴とするパターン欠陥検査装置。
A mounting table for mounting the test object;
Illumination means for irradiating light at a predetermined incident angle θi on the repetitive pattern on the inspection object placed on the mounting table,
In a predetermined observation area on the repetitive pattern, observation means for receiving reflected light or transmitted light generated by the irradiation light by a light receiving means,
Analyzing means for analyzing the light received by the light receiving means,
The illumination means has a thickness of the transparent substrate as T, a maximum width of the observation region as W, a refractive index of the transparent substrate as n, and in the illumination region of the object to be inspected on the incident light incident side. A pattern defect inspection apparatus characterized by irradiating light at an incident angle θi that satisfies the following mathematical formula (B), where D is an irradiation width outside the observation region.
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