JPH11211629A - 透明基板の微細加工方法並びに欠陥検査装置の感度確認用試料の作製方法及び欠陥検査装置の感度確認用試料 - Google Patents

透明基板の微細加工方法並びに欠陥検査装置の感度確認用試料の作製方法及び欠陥検査装置の感度確認用試料

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JPH11211629A
JPH11211629A JP1683398A JP1683398A JPH11211629A JP H11211629 A JPH11211629 A JP H11211629A JP 1683398 A JP1683398 A JP 1683398A JP 1683398 A JP1683398 A JP 1683398A JP H11211629 A JPH11211629 A JP H11211629A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 欠陥検査装置の感度確認用試料となるガラス
基板等の表面に、高精度で微細な欠陥(傷など)を作製
する方法を提供する。 【解決手段】 精密研磨されたガラス基板1の表面にク
ロム膜2を形成し、このクロム膜2に対して集束イオン
ビーム3を走査しつつ照射する。集束イオンビーム3の
照射により、まず、クロム膜2を除去し、更にガラス基
板1の表面を除去して、ガラス基板1表面に所定の形状
・寸法の傷4を形成する。その後、ガラス基板1上のク
ロム膜2をウェットエッチングにより除去する。こうし
て、欠陥検査装置の感度確認用の基準となる傷4が表面
1aに形成されたガラス基板1を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、集束イオンビーム
を利用して、フォトマスクや位相シフトマスク用等の透
明基板に微細加工を施す透明基板の微細加工方法、並び
にフォトマスク・位相シフトマスク用、液晶用透明基板
などの表面に存在する欠陥を検査する欠陥検査装置の検
出感度を確認するために、集束イオンビームを利用し
て、基準となる欠陥を感度確認用試料の表面に作製する
欠陥検査装置の感度確認用試料の作製方法及び基準とな
る欠陥が形成された感度確認用試料に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路、フォトマスクなどの製
造工程において、微細パターンの形成には、フォトリソ
グラフィー法が用いられている。例えば、半導体集積回
路を製造する際には、高精度に研磨され鏡面仕上げされ
たガラス基板上に遮光性膜(例えばクロム膜)によりパ
ターンが形成されたフォトマスクを用いてパターン転写
している。
【0003】近年においてはパターンの高密度化に伴
い、高精度に研磨され鏡面仕上げされたガラス基板その
ものの微小な欠陥(表面上の異物、傷、脈理等)につい
ても厳しい要求がなされている。このガラス基板の微細
な欠陥を検出するために、種々の検査方法・検査装置が
提案されている。特に、本発明者が創案した検査方法及
び検査装置(特願平9‐192763号)は、ガラス基
板の微細な傷や、脈理といった透光性物質の不均一性の
検査が可能なものであって、この検査方法では、透光性
物質の光路が光学的に均一の場合には、鏡面仕上げされ
た透光性物質表面で全反射が起こるように透光性物質内
に光を導入し、透光性物質内に導入され伝播する光の光
路中に不均一部分が存在するときに、前記表面から光が
漏出することから透光性物質の不均一性を検出するよう
にしている。
【0004】この発明の検査方法によって、今まで確実
には、或いは全く検出できなかったガラス基板表面上の
ある特定の方向性をもった微細な傷や、内部の脈理とい
った不均一性をも確実に検査することが可能となった。
例えば、ガラス基板表面に存在する線状の傷を、その線
幅が0.05μm程度の大きさのものでも確実に検出す
ることができる。
【0005】また、このようなガラス基板の微細な欠陥
を認識可能となったことで、フォトマスク、位相シフト
マスクなどの電子デバイス用ガラス基板として用いるガ
ラス基板の主表面に線幅が0.5μm程度よりも大きな
線状の傷などの欠陥があると、パターニングする際のエ
ッチング等においてパターン欠陥が発生するなどの問題
が明らかとなった。このことからも、高精度に且つ確実
にガラス基板等の欠陥を検出する技術が今後、より一層
重要になってくる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ガラス
基板の表面などの欠陥を検査する欠陥検査装置に対し
て、装置の感度・性能を確認ないし校正するために、ガ
ラス基板表面に所定寸法の凹部などの欠陥を形成した試
料(感度確認用試料)といったものは従来、存在しなか
った。このような感度確認用の試料は、欠陥検査装置の
検査感度を維持するために、あるいは、種々の欠陥検査
装置の検査レベルの標準化・規格化を行うためにも、ぜ
ひとも必要である。
【0007】なお、ガラス基板表面に所定形状の凹部等
の欠陥を作製する技術としては、フォトリソグラフィー
技術を用いてエッチングする方法が考えられるが、この
方法では、光の回折限界によって、ガラス基板表面に線
幅が0.5μm以下の微細な凹部を形成するのは困難で
ある。
【0008】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであり、高精度のパターニングが可能な透明基
板の微細加工方法、並びに透明基板等の欠陥を検査する
欠陥検査装置の感度確認用試料の作製方法及び感度確認
用試料を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の透明基板の微細加工方法は、透明基板上に
導電膜を形成し、集束イオンビームの照射により前記導
電膜及び透明基板表面を除去して透明基板表面に微細加
工を施すようにしたものである。
【0010】微細加工を行う透明基板表面に帯電防止用
の金属膜等の導電膜を形成し、集束イオンビームによっ
て導電膜を貫通させて透明基板表面を除去して所望のパ
ターン形成や修正等の微細加工を施す。透明基板表面の
微細加工には、ガラス基板などの透明基板自体の微細加
工に限らず、透明基板上に形成された、例えばハーフト
ーン膜などの微細加工も含まれる。
【0011】また、本発明の欠陥検査装置の感度確認用
試料の作製方法は、欠陥検査装置の感度を確認するため
に用いられ、その表面に基準となる欠陥が形成された試
料の作製方法であって、前記試料表面に導電膜を形成
し、集束イオンビームの照射により前記導電膜及び試料
表面を除去して試料表面に所定の欠陥を形成した後、前
記導電膜をエッチングにより除去して作製するものであ
る。
【0012】この感度確認用試料の作製方法は、上記透
明基板の微細加工方法を応用したものであり、例えば電
子デバイス用ガラス基板の製造工程で生じる傷などに近
似する凹部状等の欠陥を、試料となる鏡面仕上げされた
ガラス基板表面に作製するものである。試料表面を導電
膜で覆っているので、試料表面を保護できると共に、ガ
リウム等の金属イオンのビーム照射によって金属が試料
表面に残留するのを防止できる。なお、試料表面に作製
する凹部等の欠陥は、欠陥検査装置の検出感度のレベル
を詳細に確認できるように、大きさ、形状、方向、性状
などが異なるものを複数形成するのがよい。
【0013】また、本発明の欠陥検査装置の感度確認用
試料は、欠陥検査装置の感度を確認するために用いら
れ、その表面に基準となる欠陥が形成された試料であっ
て、前記試料表面に集束イオンビームの照射によって除
去された欠陥を有するものである。
【0014】また、本発明の欠陥検査装置の感度確認用
試料は、欠陥検査装置の感度を確認するために用いら
れ、その表面に基準となる欠陥が形成された試料であっ
て、前記欠陥は、複数種類の凹部からなるものである。
凹部は、欠陥検査装置の検出感度のレベルを詳細に確認
できるように、大きさ(面積、長さ、幅、深さ、領域な
ど)、形状(線状、三日月状、円形、楕円形、多角形な
ど)、方向、性状などが異なったものである。複数種類
とあるのは、大きさ及び形状が異なったもの、大きさ及
び方向が異なったものや、同一の大きさで方向が異なっ
たものなどをいう。
【0015】また上記の感度確認用試料は、透明基板か
らなる構成とする。この場合、例えば、フォトマスク・
位相シフトマスク用透明基板、液晶デバイス用透明基板
などの表面に存在する欠陥を検査する欠陥検査装置の検
出感度を確認するときに特に有用である。なお、この透
明基板は、各用途で実際に使用する状態と同じ表面状態
(表面粗さなど)とすることが好ましい。
【0016】また、他の形態として、前記欠陥が形成さ
れた透明基板表面上に、薄膜が形成されている構成とす
る。薄膜が形成される表面は、前記欠陥が形成された
面、前記欠陥が形成された面と対向する面のどちらでも
構わない。この透明基板表面に薄膜が形成された欠陥検
査装置の感度確認用試料は、例えば、フォトマスクブラ
ンク、位相シフトマスクブランクの欠陥検査装置の感度
確認用試料として使用される。具体的には、透明基板表
面に存在する傷などの欠陥と、その透明基板を用いてフ
ォトマスクを作製し、半導体ウェハにパターン転写を行
ったときの傷などの欠陥に対するパターン転写の関係を
予め把握している場合に、透明基板上に薄膜が形成され
た状態で、欠陥を検査する欠陥検査装置に使われる。な
お、この薄膜は、各用途(フォトマスクや位相シフトマ
スク等)に使用されている薄膜と同じ材料にするか、同
様の機能を有する材料にすることが好ましい。例えば、
MoSiONハーフトーン位相シフトマスクブランクの
欠陥を検査する欠陥検査装置の場合にあっては、MoS
iON膜を前記薄膜とし、Cr/CrONの積層構造か
らなるフォトマスクの欠陥を検査する欠陥検査装置の場
合にあっては、Cr/CrON膜を前記薄膜とする。
【0017】また、感度確認用試料の対象となる欠陥検
査装置としては、透光性物質の欠陥の有無を検査するも
のであって、前記透光性物質の光路が光学的に均一の場
合には、透光性物質の表面で全反射が起こるように透光
性物質内に光を導入したとき、前記表面から全反射する
ことなく漏出する光を検出するものがある。
【0018】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を用いて説明する。
【0019】まず、透明基板等の試料に集束イオンビー
ムを照射して加工を行うイオンビーム加工装置を説明す
る。このイオンビーム加工装置は、図3に示すように、
XYテーブル19上の試料10に対して集束イオンビー
ム3を走査しつつ照射するイオンビーム照射系と、イオ
ンビーム照射時に試料10表面から放出される2次荷電
粒子を検出する検出器16と、検出器16の出力に基づ
いてイオンビーム照射により試料10に形成されている
パターンを表示する画像表示装置17とを備えている。
【0020】イオンビーム照射系は、イオンを発生する
イオン源(例えば、ガリウムの液体金属イオン源)11
と、イオン源11より発生したイオンを集束して集束イ
オンビーム3とする集束レンズ12及び対物レンズ15
からなるイオンレンズ系と、イオンビームを走査して試
料10に照射するための走査電極14と、イオンビーム
が試料10に照射されないように外側に外すためのブラ
ンキング電極13と、走査電極14に接続され、走査電
極14によるイオンビームの走査を制御する制御装置1
8とを有する。
【0021】イオン源11より発生したイオンは、集束
レンズ12及び対物レンズ15のイオンレンズ系を通る
ことにより、所定半径の集束イオンビーム3となり、ま
た、走査電極14により試料10表面上を走査される。
試料10表面のパターン形成(ないし修正)箇所が集束
イオンビーム3の走査範囲内に位置するように、予め設
定した位置データに基づきXYテーブル19を移動し、
試料10表面を集束イオンビーム3の照射によって除去
して所望パターン等を形成する。集束イオンビーム3の
照射により、試料10から放出される2次荷電粒子を検
出器16で検出し、その出力信号に基づいて試料10に
形成されているパターン等を画像表示装置17に表示す
る。検出器16と制御装置18は画像表示装置17に接
続されており、画像表示装置17は、制御装置18から
イオンビームのX,Y方向の偏向量に関する信号を受
け、且つこれと同期させて検出器16の信号を受けるこ
とにより、試料10の各点における2次荷電粒子放出能
に応じた試料の像(SIM像)を得る。この試料10の
像を用いて、高精度のイオンビーム照射位置の指定を行
うことができる。なお、イオンビーム照射時に塩素ガス
等のエッチングガスを試料10に供給するようにしても
よい。
【0022】次に、上記イオンビーム加工装置を用い
て、透明基板等の欠陥を検査する欠陥検査装置の感度確
認用の試料を作製する一実施形態を図1に従って説明す
る。
【0023】この実施形態では、試料として、電子デバ
イス用ガラス基板として用いられる、6インチ×6イン
チ×0.25インチの石英ガラスからなるガラス基板1
を使用した。このガラス基板1の表面は精密研磨され、
欠陥検査装置(特願平9‐192763号)によって所
定値以上の大きさの傷がないことを確認した。
【0024】この精密研磨されたガラス基板1の表面
(主表面)に、導電膜として、膜厚0.1μmのクロム
膜2を形成した(図1(a))。このクロム膜2を形成
したガラス基板1を、図3のXYテーブル19上に設置
し、ガラス基板1の所定位置に集束イオンビーム3が照
射されるようにXYテーブル19を移動する。
【0025】次いで、イオン源11からのガリウムイオ
ンを集束レンズ12及び対物レンズ15で集束すると共
に、ガラス基板1上のクロム膜2に対し走査電極14に
よって集束イオンビーム3を走査しつつ照射する。集束
イオンビーム3の照射により、まず、クロム膜2を除去
し(図1(b))、更にガラス基板1の表面を除去し
て、ガラス基板1表面に所定の形状・寸法の傷(凹部)
4を形成する(図1(c))。
【0026】その後、ガラス基板1上のクロム膜2をウ
ェットエッチングにより除去する(図1(d))。ウェ
ットエッチングは、硝酸第2セリウムアンモニウム16
5gと濃度70%の過酸素塩42mlとに純水を加えて
1000mlとしたエッチング液を温度19℃〜20℃
に保持して行った。こうして、集束イオンビーム3の照
射によって、欠陥検査装置の感度確認用の基準となる傷
4が表面1aに形成されたガラス基板1が得られる。
【0027】クロム膜2は、ガラス基板1が帯電して集
束イオンビームによる加工が困難となるのを防ぐもので
あるが、ガラス基板1の保護や、ガラス基板1にガリウ
ムが残留するのを防止することにもなる。
【0028】図2には、上記作製方法によって、ガラス
基板1の表面1aに欠陥確認用の傷4を形成した具体例
を示す。6インチ角のガラス基板表面1aの中央、図
中、破線の1インチ角の枠6で示す領域内に線状の傷
(凹部)4を複数形成した。方向性のある傷の検出にあ
っては、欠陥検査装置の検査方向によって検出感度が異
なることから、図示のように、線状の傷4を、その長手
方向が、x方向、y方向、x方向及びy方向に対し45
度をなす方向にそれぞれ向いたものを作製した。線状の
傷4の幅は0.3μm(なお、太線で示す一部の傷4の
幅は5倍の1.5μm)、深さはいずれも0.02μmで
ある。また、各傷4の近くに図中、表記した2.0,4.
0,20.0,30.0の数字は、傷4の長さ(単位はμ
m)である。傷4の幅などは、原子間力顕微鏡(AF
M)で実測した値である。また、L字状の凹部5は、傷
4が形成された枠6内の領域の基準位置(xy座標の原
点位置)を表すマークであり、欠陥検査装置の位置合わ
せなどに用いられる。
【0029】図4には、フォトマスクブランクの表面欠
陥を検査する欠陥検査装置の感度確認用試料の模擬的断
面図を示す。図4は、図2に示すような欠陥確認用の傷
4を形成したガラス基板1の表面1a上に、膜厚0.1
μmの遮光膜(Cr膜)2’を形成したフォトマスクブ
ランクの表面欠陥を検査する欠陥検査装置の感度確認用
の試料である。この試料の作製方法は、ガラス基板表面
に所定の形状・寸法の傷(凹部)を形成する工程(図1
(a)〜(d))までは、同じであるので省略するが、
この傷(凹部)が形成された側のガラス基板1の表面
に、Crをターゲットとしスパッタによって遮光膜であ
るCr膜2’を形成させて欠陥検査装置の感度確認用試
料を作製した。
【0030】なお、ガラス基板等に形成される欠陥は、
上記のような線状の傷4に限らず、どのような形状・性
状のものでもよく、また欠陥の大きさ(面積、長さ、
幅、深さ、領域など)や、ガラス基板表面などに形成す
る欠陥の配置も、欠陥検査装置、検査方法などに応じて
適宜選定すればよい。また、ガラス基板表面に集束イオ
ンビームによって所定の欠陥を形成させた後、導電性の
金属膜を除去する方法として、ウェットエッチング法を
用いたが、金属膜と透明基板のエッチング特性が異なる
ものであれば、ドライエッチングによって金属膜を除去
しても構わない。
【0031】以上、実施形態を挙げて本発明を説明した
が、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、透明基板としてガラス基板を挙げたが、ガラス
に限らず、アクリル樹脂などの光学プラスチック、水晶
等の光学結晶など、集束イオンビームにより加工可能な
ものならばどのような材質でもよい。
【0032】また、ガラス基板はフォトマスク等の電子
デバイス用ガラス基板に限らず、情報記録媒体用ガラス
基板(磁気ディスクや光ディスク)、液晶(ディスプレ
イ)用ガラス基板にも適用できる。また、欠陥検査装置
の感度確認用試料としては、四角形や円形の基板に限ら
ず、レンズ等のように曲面状の表面を有するものであっ
てもよい。
【0033】また、導電膜は、クロムに限定されず、ク
ロム以外の他の金属材料(例えば、モリブデン、銅、ア
ルミニウムなど)や、これら金属に酸素、窒素、炭素な
どを含む材料などで形成してもよい。また、In23
SnO2、In23(Sn)などの酸化物であってもよ
い。導電膜は1層だけでなく、2層以上形成したり、組
成を膜厚方向に変化させたりしてもよい。
【0034】また、フォトマスクブランクの欠陥検査装
置の感度確認用試料として、透明基板上の薄膜(遮光
膜)としてCr膜を挙げたが、これに限らず、Cr膜と
反射防止膜(例えば、CrON膜)の積層構造や、Mo
Si膜などにしても構わない。透明基板上に形成される
薄膜は、各用途(フォトマスクや位相シフトマスク等)
に使用されている薄膜と同じ材料にするか、同様の機能
を有する材料にすればよい。
【0035】また、試料表面に形成される基準となる欠
陥は、試料主表面の片面に形成しても、両面に形成して
も構わない。
【0036】
【発明の効果】以上要するに、本発明によれば、金属膜
を形成した透明基板の表面や感度確認用試料の表面に、
細径の集束イオンビームを照射して透明基板や試料の表
面を除去しているので、透明基板の表面に微細なパター
ン等を、また感度確認用試料に微細な欠陥(凹部)を形
成できる。また、高精度の微細な欠陥(凹部)を有する
感度確認用の試料は、欠陥検査装置の検査感度を維持す
るため、あるいは、種々の欠陥検査装置の検査レベルの
標準化・規格化を行うためにも有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る欠陥検査装置の感度確認用試料の
作製方法の一実施形態を示す工程図である。
【図2】図1の作製方法で得られた感度確認用試料とし
ての、表面に傷を有するガラス基板の正面図である。
【図3】本発明で用いられるイオンビーム加工装置の一
例を示す概略構成図である。
【図4】本発明に係る感度確認用の試料の他の実施形態
として、フォトマスクブランクの表面欠陥を検査する欠
陥検査装置の感度確認用試料の模擬的断面図である。
【符号の説明】
1 ガラス基板 1a ガラス基板の表面 2 クロム膜 2’遮光膜(クロム膜) 3 集束イオンビーム 4 傷

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】透明基板上に導電膜を形成し、 集束イオンビームの照射により前記導電膜及び透明基板
    表面を除去して透明基板表面に微細加工を施すようにし
    たことを特徴とする透明基板の微細加工方法。
  2. 【請求項2】欠陥検査装置の感度を確認するために用い
    られ、その表面に基準となる欠陥が形成された試料の作
    製方法であって、 前記試料表面に導電膜を形成し、 集束イオンビームの照射により前記導電膜及び試料表面
    を除去して試料表面に所定の欠陥を形成した後、 前記導電膜をエッチングにより除去して作製することを
    特徴とする欠陥検査装置の感度確認用試料の作製方法。
  3. 【請求項3】欠陥検査装置の感度を確認するために用い
    られ、その表面に基準となる欠陥が形成された試料であ
    って、 前記試料表面に集束イオンビームの照射によって除去さ
    れた欠陥を有することを特徴とする欠陥検査装置の感度
    確認用試料。
  4. 【請求項4】欠陥検査装置の感度を確認するために用い
    られ、その表面に基準となる欠陥が形成された試料であ
    って、 前記欠陥は、複数種類の凹部からなるものであることを
    特徴とする欠陥検査装置の感度確認用試料。
  5. 【請求項5】前記試料は透明基板であることを特徴とす
    る請求項3又は4記載の欠陥検査装置の感度確認用試
    料。
  6. 【請求項6】前記欠陥が形成された透明基板表面上に、
    薄膜が形成されていることを特徴とする請求項5記載の
    欠陥検査装置の感度確認用試料。
  7. 【請求項7】前記欠陥検査装置は、透光性物質の欠陥の
    有無を検査するものであって、前記透光性物質の光路が
    光学的に均一の場合には、透光性物質の表面で全反射が
    起こるように透光性物質内に光を導入したとき、前記表
    面から全反射することなく漏出する光を検出することに
    より欠陥の有無を検査するものであることを特徴とする
    請求項3乃至6のいずれかに記載の欠陥検査装置の感度
    確認用試料。
JP1683398A 1998-01-29 1998-01-29 透明基板の微細加工方法並びに欠陥検査装置の感度確認用試料の作製方法及び欠陥検査装置の感度確認用試料 Pending JPH11211629A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010008336A (ja) * 2008-06-30 2010-01-14 Shin Etsu Handotai Co Ltd 画像検査装置の校正用サンプルウエーハ及び画像検査装置の校正方法
CN105458546A (zh) * 2016-01-01 2016-04-06 广州兴森快捷电路科技有限公司 一种铜基底表面处理可焊性的分析方法

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