KR100482793B1 - Defect test method and apparatus for gray-tone mask, and defect test method and apparatus for photo mask - Google Patents

Defect test method and apparatus for gray-tone mask, and defect test method and apparatus for photo mask Download PDF

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Abstract

본 발명은 그레이톤 마스크의 그레이톤부에서의 투과율 보증을 행할 수 있는 결함 검사 방법 및 결함 검사 장치를 제공한다. 본 발명은 차광부, 투과부 및 투과량을 조정한 영역으로서 이 영역을 투과하는 광의 투과량을 저감하여 상기 영역을 통해 노광시킨 포토레지스트의 막 두께를 선택적으로 변경하는 것을 목적으로 하는 그레이톤부를 가지는 그레이톤 마스크의 결함 검사 방법으로서, 상기 그레이톤부에서의 투과율 신호를 얻는 단계; 및 상기 투과율 신호에 대하여 설정되어진 결함 임계값에 기초하여, 상기 그레이톤부의 결함을 검출하는 공정을 가지는 그레이톤부 검사 단계; 를 포함하여 그레이톤 마스크의 결함을 검사하게 된다. The present invention provides a defect inspection method and a defect inspection apparatus capable of guaranteeing transmittance in a gray tone portion of a gray tone mask. The present invention provides a gray tone having a gray tone portion for adjusting a light shielding portion, a transmitting portion, and a transmission amount, and selectively changing the film thickness of a photoresist exposed through the region by reducing the amount of light passing through the region. A defect inspection method of a mask, comprising: obtaining a transmittance signal at the gray tone portion; And a gray tone part inspection step of detecting a defect of the gray tone part based on a defect threshold value set for the transmittance signal. Including the defects of the gray tone mask will be inspected.

Description

그레이톤 마스크의 결함 검사 방법 및 결함 검사 장치와, 포토 마스크의 결함 검사 방법 및 결함 검사 장치{Defect test method and apparatus for gray-tone mask, and defect test method and apparatus for photo mask}Defect test method and apparatus for defect inspection of a gray tone mask, and a defect test apparatus and defect test apparatus for a photo mask {defect test method and apparatus for gray-tone mask, and defect test method and apparatus for photo mask}

본 발명은 그레이톤 마스크나 미세 패턴을 포함하는 포토 마스크의 결함 검사 방법 및 결함 검사 장치 등에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a defect inspection method, a defect inspection apparatus, and the like of a photo mask including a gray tone mask and a fine pattern.

최근, 대형 LCD용 마스크 분야에 있어서, 그레이톤 마스크를 이용하여 마스크 매수를 삭감하는 시도가 행해지고 있다( 월간 FPD Intelligence, 1999년 5월).In recent years, in the field of masks for large LCDs, attempts have been made to reduce the number of masks using gray tone masks (Monthly FPD Intelligence, May 1999).

여기에서, 그레이톤 마스크는 도 6a에 나타낸 바와 같이, 투명 기판상에 차광부(1), 투과부(2) 및 그레이톤부(3)를 가진다. 그레이톤부(3)는 예를 들어, 그레이톤 마스크를 사용하는 대형 LCD용 노광기의 해상 한계 이하의 차광 패턴(3a)을 형성한 영역이고, 이 영역을 투과하는 광의 투과량을 저감하고 이 영역에 의한 조사량을 저감하여, 포토 레지스트의 막 두께를 선택적으로 변경하는 것을 목적으로 하여 형성된다. 도면 부호 3b는 그레이톤부(3)에서의 노광기의 해상 한계 이하의 미세 투과부이다. 차광부(1)와 차광 패턴(3a)은 모두 크롬이나 크롬 화합물 등의 동일 재료로 이루어진 동일 두께의 막으로 통상 형성되어 있다. 투과부(2)와 미세 투과부(3b)는 모두 투명 기판상에서 차광막 등이 형성되지 않는 투명 기판의 부분이다.Here, the gray tone mask has a light shielding portion 1, a transmission portion 2 and a gray tone portion 3 on a transparent substrate, as shown in Fig. 6A. The gray tone part 3 is an area | region which formed the light shielding pattern 3a below the resolution limit of the large size LCD exposure machine which uses a gray tone mask, for example, and reduces the transmission amount of the light which permeate | transmits this area, It is formed for the purpose of reducing the dose and selectively changing the film thickness of the photoresist. Reference numeral 3b denotes a fine transmission portion below the resolution limit of the exposure machine in the gray tone portion 3. The light shielding portion 1 and the light shielding pattern 3a are usually formed of a film having the same thickness made of the same material such as chromium or a chromium compound. The transmissive portion 2 and the fine transmissive portion 3b are both portions of the transparent substrate on which no light shielding film or the like is formed on the transparent substrate.

그레이톤 마스크를 사용하는 대형 LCD용 노광기의 해상 한계는 스테퍼(stepper) 방식의 노광기로 약 3㎛, 미러 프로젝션(mirror projection)방식의 노광기를 사용하면 4㎛이다. 이 때문에, 예를 들어 도 6a에서 그레이톤부(3)에 있어서의 투과부(3b)의 스페이스축을 3㎛ 미만, 노광기의 해상 한계 이하의 차광 패턴(3a)의 라인폭을 3㎛ 미만으로 한다. 상기 대형 LCD용 노광기로 노광한 경우, 그레이톤부(3)를 통과한 노광 광은 전체로 하여 노광량이 부족하게 되기 때문에, 그레이톤부(3)를 통하여 노광된 포지형 포토 레지스트는 막 두께가 얇게만 되고 기판상에 남게 된다.The resolution limit of a large-scale LCD exposure machine using a gray tone mask is about 3 mu m with a stepper type exposure machine and 4 mu m when using a mirror projection type exposure machine. For this reason, the line width of the light shielding pattern 3a below the resolution limit of an exposure machine is less than 3 micrometers for the space axis of the permeation | transmission part 3b in the gray tone part 3 in FIG. 6A, for example. In the case of exposing with the large-scale LCD exposure machine, since the exposure light passes through the gray tone unit 3 as a whole, the exposure amount is insufficient, so that the positive photoresist exposed through the gray tone unit 3 has a thin film thickness. And remain on the substrate.

결국, 레지스트는 노광량의 차이에 따라 통상의 차광부(1)에 대응하는 부분과 그레이톤부(3)에 대응하는 부분에서 현상액에 대한 용해성의 차이가 생기기 때문에, 현상후의 레지스트 형상은 도 6b에 나타낸 바와 같이 통상의 차광부(1)에 대응하는 부분(1')이 예를 들어 약 1.3㎛, 그레이톤부(3)에 대응하는 부분(3')이 예를 들어 약 0.3㎛, 투과부(2)에 대응하는 부분은 레지스트가 없는 부분(2')으로 된다. 그리고, 레지스트가 없는 부분(2')에서 피가공 기판의 제 1 에칭을 행하고, 그레이톤부(3)에 대응하는 얇은 부분(3')의 레지스트를 에싱(ashing)등에 의하여 제거하며 이 부분에서 제 2 에칭을 행함으로써, 1장의 마스크로 종래의 마스크 2장분의 공정을 하여 마스크 장수를 삭감한다.As a result, the resist has a difference in solubility in the developer in the portion corresponding to the normal light shielding portion 1 and the portion corresponding to the gray tone portion 3 according to the difference in the exposure amount, so that the resist shape after development is shown in Fig. 6B. As described above, the portion 1 'corresponding to the normal light-shielding portion 1 is, for example, about 1.3 mu m, and the portion 3' corresponding to the gray tone portion 3 is, for example, about 0.3 mu m, and the transmissive portion 2 The part corresponding to the part becomes a part 2 'having no resist. Then, a first etching of the substrate to be processed is performed in the portion 2 'free of resist, and the resist of the thin portion 3' corresponding to the gray tone portion 3 is removed by ashing or the like. By performing two etchings, the mask number of sheets is reduced by performing a process for two conventional masks with one mask.

차광부 및 투과부만으로 이루어진 종래의 마스크 검사 방법에 대하여 설명한다. The conventional mask inspection method which consists only of a light shielding part and a transmission part is demonstrated.

도 9a는 차광부(1)에 백결함(11:핀홀), 투과부(2)에 흑결함(12:반점)이 발생된 상태를 나타내고, 화살표는 비교 검사 장치의 한쪽 렌즈(이하 상렌즈라고 칭한다)의 주사 모양을 나타낸다.FIG. 9A shows a state where white defects (pinholes) are formed in the light shielding part 1 and black defects (spots) are generated in the transmission part 2, and arrows are referred to as one lens (hereinafter referred to as an image lens) of the comparison inspection apparatus. ) Shows the scan shape.

도 9b는 상기 렌즈의 주사선을 따라 얻게 되는 투과량 신호(13)를 나타낸다. 투과량 신호(13)는 예를 들어, 각 렌즈 유닛내에 배치된 CCD 라인 센서에 의하여 검출된다. 투과량 신호(13)의 레벨은 차광부(1)에서 B, 투과부(2)에서 W이며, 차광부(1)의 투과율을 0%, 투과부(2)의 투과율을 100%로 각각 설정한다. 투과량 신호(13)는 패턴의 에지(차광부와 투과부의 경계)에서 발생하는 패턴 에지라인 신호(패턴 형상 신호)로 기본적으로 구성되고, 결함이 발생된 경우는 차광부(1)에 발생된 백결함 신호(11'), 투과부(2)에 발생된 흑결함 신호(12')가 나타난다.9B shows the transmission signal 13 obtained along the scanning line of the lens. The transmission amount signal 13 is detected by, for example, a CCD line sensor disposed in each lens unit. The level of the transmittance signal 13 is B in the light blocking portion 1 and W in the transmitting portion 2, and the transmittance of the light blocking portion 1 is set to 0% and the transmittance of the transmitting portion 2 is set to 100%, respectively. The transmission amount signal 13 basically consists of a pattern edge line signal (pattern shape signal) generated at the edge of the pattern (the boundary between the light shield and the transmission part), and in the case where a defect occurs, the back generated in the light shield 1 The defect signal 11 'and the black defect signal 12' generated in the transmission part 2 appear.

도 9c는 도 9a와 동일 패턴으로서 결함이 발생하지 않은 경우에 다른쪽 렌즈(이하 하렌즈라고 칭한다)에서 얻어지는 투과량 신호(13')를 나타낸다.FIG. 9C shows a transmission signal 13 'obtained by the other lens (hereinafter referred to as a lower lens) when a defect does not occur in the same pattern as that of FIG. 9A.

도 9d는 각 렌즈에서 얻어진 투과량 신호를 뺄셈(차분)하여 구한 차신호(14)이다. 보다 구체적으로는 도 9b의 투과량 신호(13)에서 도 9c의 투과량 신호(13')를 뺄셈하여 구한 차신호이다. 차신호(14)에서는 각 렌즈의 투과량 신호에서 패턴 에지라인 신호가 제거되어 결함신호(11', 12')만이 추출된다.9D is a difference signal 14 obtained by subtracting (differencing) the transmission amount signal obtained by each lens. More specifically, it is a difference signal obtained by subtracting the transmittance signal 13 'of FIG. 9C from the transmittance signal 13 of FIG. 9B. In the difference signal 14, the pattern edge line signal is removed from the transmission amount signal of each lens so that only the defect signals 11 'and 12' are extracted.

도 9e는 결함 신호만을 추출한 차신호(14)에 있어서, 차광부(1) 및 투과부(2)의 결함을 추출하는데 필요한 임계값을 설정하고, 플러스측의 임계값(15a)에서 백결함이, 마이너스측의 임계값(15b)에서 흑결함이 각각 검출된 상태를 나타낸다. 임계값을 낮게 하면 검출 감도가 상승되지만, 유사 결함을 추출하지 않는 레벨로 설정할 필요가 있다.9E shows a threshold value necessary for extracting the defects of the light shielding portion 1 and the transmission portion 2 in the difference signal 14 in which only the defect signal is extracted, and the whiteness defect at the plus value threshold 15a, Each of the black defects is detected at the negative threshold 15b. If the threshold value is lowered, the detection sensitivity is increased, but it is necessary to set it to a level at which similar defects are not extracted.

어느 쪽의 렌즈에 어떤 결함이 발생했는지를 확인하기 위해서는, 예를 들어 상렌즈의 회로에서는 하렌즈의 신호와 비교하여(상렌즈의 신호에서 하렌즈의 신호를 감산), 상렌즈의 차광부(1)에 백결함이 발생한 경우는 플러스측, 상렌즈의 투과부(2)에 흑결함이 발생한 경우는 마이너스측에 결함 신호가 나옴으로써, 상렌즈의 백결함, 흑결함을 검출한다(도 9b 내지 9e). 동일하게, 예를 들어 하렌즈의 회로에서는 상렌즈의 신호와 비교하여(하렌즈의 신호에서 상렌즈의 신호를 감산), 하렌즈의 차광부(1)에 백결함이 발생한 경우는 플러스측, 하렌즈의 투과부(2)에 흑결함이 발생한 경우는 마이너스측에 결함 신호가 나옴으로써, 하렌즈의 백결함, 흑결함을 검출한다.In order to confirm which defect occurred in which lens, for example, in the circuit of the upper lens, the light blocking portion of the upper lens is compared with the signal of the lower lens (subtracting the lower lens signal from the signal of the upper lens). In the case where white defect occurs in 1), a black signal occurs on the positive side of the positive side and the transmissive part 2 of the image lens generates a defect signal on the negative side, thereby detecting white defects and black defects of the image lens (FIGS. 9B to 9B). 9e). Similarly, for example, in the circuit of the lower lens, compared with the signal of the image lens (subtracting the signal of the image lens from the signal of the lower lens), if the white defect occurs in the light shielding part 1 of the lower lens, When black defects occur in the transmission portion 2 of the lower lens, a defect signal is output to the negative side, thereby detecting white defects and black defects of the lower lens.

상기에서 설명한 종래의 비교 검사 장치는 차광부 및 투과부만으로 이루어진 종래의 마스크를 검사하기 위한 장치이므로, 그레이톤부를 가지는 그레이톤 마스크를 검사하는데 적합하지 않다.The conventional comparative inspection apparatus described above is an apparatus for inspecting a conventional mask consisting of only the light shielding portion and the transmissive portion, and therefore is not suitable for inspecting the gray tone mask having the gray tone portion.

상세하게는, 종래의 비교 검사 장치는 그레이톤 마스크를 검사하는데 있어서, 이하와 같은 문제점이 있다.In detail, the conventional comparative inspection apparatus has the following problems in inspecting a gray tone mask.

즉, 그래이톤부의 결함 신호는 결함 자체가 미소하기 때문에 약하고, 종래의 비교 검사 장치를 사용한 경우, 그 임계값을 통상의 차광부 검사에 사용하는 임계값보다도 낮게 되지 않으면 검출이 곤란하다. 그러나, 예를 들어 그레이톤부가 그레이톤 마스크를 사용하는 노광기의 해상 한계 이하의 미세 패턴을 형성한 영역인 경우, 이 미세 패턴에 대응하여 도 5에 나타낸 바와 같이 그레이톤부에 특유의 베이스 신호 레벨(16:노이즈 밴드)을 발생한다. 비교 검사에 있어서는 각 렌즈에서 얻어진 투과량 신호를 뺄셈(차분)하여 차신호를 구하여 결함 신호만을 추출하지만, 그레이톤부에 있어서의 미세 차광 패턴간에 약간의 패턴 차이가 발생한 경우, 베이스 신호 레벨이 증폭되고(최대 2배), 본래 결함으로 되어서는 안 되는 것이 결함(유사 결함)으로서 검출되기 때문에, 임계값을 낮추는 것이 불가능하여 고감도의 검사를 할 수 없다는 문제점이 있다.That is, the defect signal of the gray tone part is weak because the defect itself is minute, and when the conventional comparative inspection apparatus is used, detection is difficult unless the threshold value is lower than the threshold value used for the normal light shielding part inspection. However, for example, in the case where the gray tone part is formed in a fine pattern below the resolution limit of the exposure machine using the gray tone mask, as shown in Fig. 5, the base signal level peculiar to the gray tone part ( 16: noise band). In the comparison test, the transmission signal obtained by each lens is subtracted (differentiated) to obtain a difference signal, and only a defect signal is extracted. However, when a slight pattern difference occurs between the fine shading patterns in the gray tone part, the base signal level is amplified ( Up to 2 times), since it is detected as a defect (similar defect) that should not be an original defect, there is a problem that it is impossible to lower the threshold value and high sensitivity inspection cannot be performed.

더욱이, 종래의 비교 검사는 백결함이나 흑결함을 검사하는 것이므로, 그레이톤 마스크에 있어서 가장 중요한 요소인 투과율의 보증까지 행하는 것이 곤란하다. 즉, 예를 들어 마스크 전역에 있어서 그레이톤부의 차광 패턴 선폭이 설계 치수에 대하여 이하(선폭대) 또는 이상(선폭소)으로 투과율의 허용값을 초과하고 있는 경우나, 그레이톤부를 구성하는 반투과막의 투과율이 허용값을 초과하고 있는 경우, 비교검사에 있어서는 각 렌즈에서 얻어진 투과량 신호를 뺄셈하여 차신호를 구하기 때문에, 차가 나타나지 않아 이와 같은 투과율 결함을 검출할 수 없다는 문제가 있다. 이것은 특히 그레이톤부에 형상 결함이 없는 경우에 문제가 된다. 더욱이, 그레이톤부에 있어서는 그 투과율만 허용범위에 있다면 결함으로서 검출할 필요는 없지만, 종래의 비교 검사에서는 어디까지나 형상 결함으로서 검출되기 때문에, 종래의 검사로 검출된 것이어도 투과율이 허용 범위인 경우도 있었다. 그 결과, 본래 결함으로서 검출하지 않아도 좋은 것까지 검출하게 되어, 검사의 정확성(능력)에 문제점이 있었다.Furthermore, since the conventional comparative inspection is to inspect white defects and black defects, it is difficult to carry out the guarantee of transmittance which is the most important factor in the gray tone mask. That is, for example, when the light shielding pattern line width of the gray tone part exceeds the allowable value of the transmittance below (line width) or above (line width) with respect to the design dimension, or the semi-transmissive part which comprises a gray tone part in the whole mask. In the case where the transmittance of the film exceeds the allowable value, a difference signal is obtained by subtracting the transmittance signal obtained by each lens in the comparative inspection, and thus there is a problem that such a transmittance defect cannot be detected because the difference does not appear. This becomes a problem especially when there is no shape defect in a gray tone part. Moreover, in the gray tone part, if only the transmittance is within the allowable range, it is not necessary to detect it as a defect. However, in the conventional comparative inspection, since it is detected as a shape defect to the last, even if detected by the conventional inspection, even if the transmittance is an acceptable range, there was. As a result, it was possible to detect even a defect that was not originally detected as a defect, and there was a problem in the accuracy (ability) of the inspection.

또한, 동일한 문제가 예를 들어, TFT 채널부 형성용 포토 마스크 등의 미세 패턴을 가진 포토 마스크에 대해서도 말할 수 있다. 예를 들면, TFT 채널 형성용 포토 마스크에 있어서는 TFT 채널부의 미세화에 따라, 급격한 추세로 패턴의 미세화 경향에 있다. 이와 같은 패턴에 대해서도, 종래의 방법을 사용하여 검사를 행한 경우, 검사기의 스테이지의 진동이나 상하 렌즈의 화상 차이에 의한 유사 결함, 그 외 미세 패턴에 특유한 유사 결함이 발생하게 되어, 유사결함이 검출되지 않는 레벨로 감도를 떨어뜨리면, 결함 검출 보증 레벨의 감도가 취해지지 않는다는 문제가 있었다.In addition, the same problem can be said also about the photomask which has a fine pattern, such as the photomask for TFT channel part formation, for example. For example, in the TFT channel forming photo mask, the pattern tends to be miniaturized with an abrupt trend as the TFT channel portion becomes smaller. Even when such inspection is performed using a conventional method, similar defects caused by vibration of the stage of the inspector, image difference of the upper and lower lenses, and other similar defects unique to the fine pattern are generated, and similar defects are detected. If the sensitivity is lowered to a level that is not satisfied, there is a problem that the sensitivity of the defect detection guarantee level is not taken.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 행해진 것으로, 투과율의 보증을 행할 수 있고, 더욱이 유사 결함이나 투과율이 허용 범위인 형상 결함이 검출되지 않는 고감도의 결함 검사를 행할 수 있는 결함 검사 방법 및 결함 검사 장치의 제공 등을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and the defect inspection method and the defect inspection apparatus capable of guaranteeing the transmittance, and can perform a highly sensitive defect inspection in which similar defects or shape defects in which the transmittance is an allowable range are not detected. For the purpose of providing such information.

본 발명은 이하의 구성을 가진다.This invention has the following structures.

(구성 1) 차광부, 투과부 및 투과량을 조정한 영역으로서 이 영역을 투과하는 광의 투과량을 저감하여 상기 영역을 통해 노광시킨 포토레지스트의 막 두께를 선택적으로 변경하는 것을 목적으로 하는 그레이톤부를 가지는 그레이톤 마스크의 결함 검사 방법으로서, 상기 그레이톤부에서의 투과율 신호를 얻는 단계; 및 상기 투과율 신호에 대하여 설정되어진 결함 임계값에 기초하여, 상기 그레이톤부의 결함을 검출하는 공정을 가지는 그레이톤부 검사 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 결함 검사 방법.(Configuration 1) A gray having a gray tone portion whose purpose is to change the film thickness of the photoresist exposed through the region by reducing the transmission amount of light passing through the region as a region in which the light shielding portion, the transmission portion, and the transmission amount are adjusted. A defect inspection method of a tone mask, comprising: obtaining a transmittance signal at the gray tone portion; And a gray tone part inspection step of detecting a defect of the gray tone part based on a defect threshold value set for the transmittance signal. Defect inspection method of the gray tone mask comprising a.

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(구성 2) 구성 1에 있어서, 차광부 및 투과부에서의 투과율 신호를 얻는 공정과, 상기 차광부 및 투과부 각각에서의 투과율 신호에 대하여 설정되어진 결함 임계값에 기초하여, 상기 차광부 및 투과부의 결함을 검출하는 공정을 갖는 차광부 및 투과부 검사 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 결함 검사 방법.(Configuration 2) In the configuration 1, the light shielding part and the transmitting part defect are based on a step of obtaining a transmittance signal in the light shielding part and the transmission part, and a defect threshold value set for the transmittance signal in each of the light shielding part and the transmission part. The method for inspecting a defect of a gray tone mask, further comprising: inspecting a light shielding unit and a transmission unit having a process of detecting the damage.

(구성 3) 구성 1 또는 구성 2에 있어서, 상기 그레이톤부는 그레이톤 마스크를 사용하는 노광기의 해상 한계 이하의 차광 패턴을 형성한 영역인 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 결함 검사 방법.(Configuration 3) The method for inspecting a defect of a gray tone mask according to the configuration 1 or 2, wherein the gray tone portion is a region in which a light shielding pattern below a resolution limit of an exposure machine using a gray tone mask is formed.

(구성 4) 구성 1 또는 구성 2에 있어서, 상기 그레이톤부는 막을 투과하는 광의 투과량을 제어할 수 있는 반투과막을 형성한 영역인 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 결함 검사 방법.(구성 5) 차광부, 투과부 및 투과량을 조정한 영역으로서 이 영역을 투과하는 빛의 투과량을 저감하여 상기 영역을 통해 노광시킨 포토레지스트의 막 두께를 선택적으로 변경하는 것을 목적으로 하는 그레이톤부를 가지는 그레이톤 마스크의 결함 검사 장치로서, 마스크 내에 형성된 패턴을 평행 광원 및 수광 렌즈에 의해 주사하여 투과율 신호를 검출하는 수단;상기 투과율 신호에 대하여 적어도 그레이톤부에 있어서의 투과율 결함의 임계값을 설정하는 수단; 및상기 임계값을 초과한 경우에 그레이톤부에서 투과율 결함이 발생하였다고 판단하는 수단을 포함하는 결함 검사 장치.(구성 6) 구성 1 내지 구성 4중 어느 하나에 있어서, 그레이톤 마스크가 LCD 제조용 마스크인 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 결함 검사 방법.(구성 7) 미세 패턴을 가지는 포토 마스크의 패턴의 결함 검사 방법으로서, 상기 미세 패턴은 비교 검사에 있어서 요구 정밀도를 만족시키는 감도에서의 결함을 검출할 수 없는 문제가 발생하게 되는 미세 패턴이고, 상기 미세 패턴의 결함검사는 마스크 내의 패턴을 주사하여 얻게 되는 투과율 신호에 기초하여, 검사대상 패턴 영역에 대응하여 설정된 결함 임계값을 이용하여 상기 미세 패턴의 결함을 검출하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크의 결함 검사 방법.(구성 8) 구성 7에 있어서, 상기 포토 마스크는 미세 패턴을 포함하는 LCD 제조용 포토 마스크 또는 미세 패턴을 포함하는 표시 디바이스 제조용 포토 마스크인 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 결함 검사 방법.(구성 9) 구성 1의 결함 검사 방법을 이용한 결함 검사 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 제조 방법.(구성 10) 구성 7의 결함 검사 방법을 이용한 결함 검사 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크의 제조 방법.(Configuration 4) The method for inspecting a defect of a gray tone mask according to Configuration 1 or 2, wherein the gray tone part is a region in which a semi-transmissive film is formed which can control the amount of light transmitted through the film. The defect of the gray tone mask which has the gray part which aims to selectively change the film thickness of the photoresist exposed through this area | region by reducing the light transmittance which permeate | transmitted the light part, the transmission part, and the transmission amount as this area | region was adjusted. An inspection apparatus, comprising: means for scanning a pattern formed in a mask with a parallel light source and a light receiving lens to detect a transmittance signal; means for setting a threshold value of a transmittance defect in at least a gray tone portion with respect to the transmittance signal; And means for determining that a transmittance defect has occurred in the gray tone part when the threshold value is exceeded. (Configuration 6) In any one of Configurations 1 to 4, the gray tone mask is a mask for manufacturing LCD. (Configuration 7) A defect inspection method of a pattern of a photo mask having a fine pattern, wherein the fine pattern is capable of detecting a defect at a sensitivity that satisfies a required precision in comparison inspection. It is a fine pattern that a number of problems occur, and the defect inspection of the fine pattern is based on the transmittance signal obtained by scanning the pattern in the mask, and using the defect threshold value corresponding to the pattern region to be inspected, The defect inspection method of the photomask characterized by detecting a defect. (Configuration 8) In Configuration 7, And the photomask is a photomask for manufacturing LCD including a fine pattern or a photomask for manufacturing a display device including a fine pattern. (Configuration 9) Using a defect inspection method of Configuration 1 And a defect inspection process. (Configuration 10) A manufacturing method of a photomask, comprising a defect inspection process using the defect inspection method of Configuration 7.

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구성 1 및 구성 5에 의하면, 마스크 내의 패턴을 주사하여 얻어지는 투과율 신호를 사용하고, 이 투과율 신호에 대하여 그레이톤부에 있어서의 투과율 결함의 임계값을 설정하고 있기 때문에, 투과율 자체의 직접 검사를 행할 수 있고, 따라서, 그레이톤부에 있어서의 투과율 보증을 행할 수 있다.According to the structure 1 and the structure 5, since the threshold value of the transmittance | permeability defect in a gray tone part is set with respect to this transmittance signal using the transmittance signal obtained by scanning the pattern in a mask, the transmittance | permeability itself can be examined directly. Therefore, the transmittance | permeability guarantee in a gray tone part can be performed.

또한, 패턴 인식을 하지 않는 검사방법이기 때문에, 미세 패턴 검사시에 특유한 패턴 형상에 기인하는 유사 결함이 발생하는 문제(임계값을 낮출 수 없는 문제)를 회피할 수 있고, 따라서, 임계값을 낮추는 것이 가능하여, 그레이톤 마스크의 요구 정밀도(스팩)를 만족시키는 감도를 얻는 것이 가능하다.In addition, since the inspection method does not perform pattern recognition, it is possible to avoid the problem of generating similar defects due to the unique pattern shape at the time of fine pattern inspection (a problem in which the threshold value cannot be lowered), thereby lowering the threshold value. It is possible to obtain a sensitivity that satisfies the required precision (specification) of the gray tone mask.

또한, 투과율 신호를 사용하고 있기 때문에, 비교 검사에 있어서 차신호를 취함으로써 문제가 되는 그레이톤부에 특유한 베이스 신호 레벨의 증폭 문제(임계값을 낮출 수 없는 문제)를 회피할 수 있고, 따라서, 임계값을 낮추는 것이 가능하여, 그레이톤 마스크의 요구 정밀도를 만족시키는 감도를 얻는 것이 가능하다.In addition, since the transmittance signal is used, the amplification problem of the base signal level (a problem in which the threshold value cannot be lowered) peculiar to the gray tone part, which is a problem by taking the difference signal in the comparison inspection, can be avoided, and therefore, the threshold It is possible to lower the value, and to obtain a sensitivity that satisfies the required precision of the gray tone mask.

더욱이, 비교 대상물을 필요로 하지 않기 때문에, 단안(單眼)에 의한 검사가 가능하다.Moreover, since a comparative object is not needed, the inspection by monocular is possible.

더욱이, 그레이톤부용의 투과율 결함추출 임계값을 변경함으로써, 사용자가 사용하는 그레이톤 마스크의 노광조건에 맞는 투과율 보증이 가능하게 된다.Further, by changing the transmittance defect extraction threshold value for the gray tone portion, it is possible to guarantee the transmittance suited to the exposure conditions of the gray tone mask used by the user.

구성 2에 의하면, 차광부에 있어서의 차광성의 저하 결함이나 투과부에 있어서의 투과성의 저하 결함 등의, 반투과성(소위 하프상)의 투과율 결함을 동시에 검출할 수 있다. 더욱이, 차광부에 백결함이있는 경우나 투과부에 흑결함이 있는 경우는 투과율에 이상이 있는 것이 아니기 때문에, 정상인 투과부나 차광부가 있다고 판단한다.According to the structure 2, semi-transmissive (so-called half phase) transmittance | permeability defects, such as the light-shielding fall defect in a light shielding part, and the permeability fall defect in a transmission part, can be detected simultaneously. Furthermore, in the case where there is a white defect in the light shielding part or when there is a black defect in the light transmitting part, there is no abnormality in the transmittance. Therefore, it is determined that there is a normal transmission part or light shielding part.

더욱이, 구성 2에서는 그레이톤부용의 투과율 결함 추출 임계값과 통상의 차광부 및 투과부의 투과율 결함추출 임계값에 의하여 형성되는 투과율 결함 영역을 사용함으로써, 검사 영역에 의하지 않고 투과율 결함을 검출할 수 있다. 결국, 이 투과율 결함 영역에 들어 있다면, 검사 영역에 의하지 않고 투과율 결함이 있다고 판단할 수 있다.Further, in the configuration 2, by using the transmittance defect extraction threshold value for the gray tone portion and the transmittance defect extraction region formed by the normal light transmission portion and the transmittance defect extraction threshold value of the transmission portion, the transmittance defect can be detected regardless of the inspection region. . After all, if it exists in this transmittance | permeability defect area | region, it can be judged that there exists a transmittance | permeability defect regardless of a test | inspection area | region.

구성 3에 있어서는, 상기 그레이톤부가 그레이톤 마스크를 사용하는 노광기의 해상 한계 이하의 차광 패턴을 형성한 영역인 경우에는, 도 5에 나타낸 그레이톤부에 특유의 베이스 신호 레벨(16)을 초과하는 레벨로 투과율 결함 추출 임계값을 설정한다. 이것에 의해, 그레이톤부에 특유의 베이스 신호 레벨의 영향을 배제할 수 있다. 이 경우, 투과율 결함 추출 임계값은 베이스 신호 레벨(16)의 중심값을 기준으로 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 그레이톤부의 허용 투과율의 상한 및 하한으로 투과율 결함 추출 임계값을 설정함으로써, 그레이톤부의 투과율 보증이 가능하게 된다.In the configuration 3, when the gray tone part is a region in which a light shielding pattern is formed below the resolution limit of an exposure machine using a gray tone mask, a level exceeding the base signal level 16 peculiar to the gray tone part shown in FIG. 5. The transmittance defect extraction threshold is set. This can eliminate the influence of the base signal level peculiar to the gray tone portion. In this case, the transmittance defect extraction threshold is preferably provided based on the center value of the base signal level 16. In addition, by setting the transmittance defect extraction threshold at the upper limit and the lower limit of the allowable transmittance of the gray tone part, the transmittance guarantee of the gray tone part becomes possible.

구성 4에 있어서는, 상기 그레이톤부가 막을 투과하는 광의 투과량을 제어할 수 있는 반투과막을 형성한 영역인 경우에는, 그레이톤부의 허용 투과율의 상한 및 하한으로 투과율 결함 추출 임계값을 설정함으로써, 그레이톤부의 투과율 보증이 가능하게 된다. In the configuration 4, in the case where the gray tone part is a region in which a semi-transmissive film capable of controlling the amount of light transmitted through the film is formed, the gray level is set by setting the transmittance defect extraction threshold at the upper limit and the lower limit of the allowable transmittance of the gray tone part. Negative transmittance can be guaranteed.

구성 6에 의하면, 통상의 반도체용 그레이톤 마스크는 크기가 작기 때문에 어느 정도 수고나 시간이 걸려도 현미경과 일체화된 투과율 검사 장치 등에 의하여 그레이톤부 등의 투과율 검사를 행하는 것이 가능하지만, LCD 제조용 그레이톤 마스크의 경우, 크기가 크게 되는 만큼 투과율 결함 부위도 많아지기 때문에 이와 같은 검사 방법으로는 공정 부담이 매우 커서 사실상 이와 같은 투과율 검사는 곤란하고, 따라서, 본 발명의 결함 검사 방법은 LCD 제조용 그레이톤 마스크를 실용화 하는데 반드시 필요하다.According to the structure 6, since the normal gray tone mask for semiconductors is small, even if it takes a while and time-consuming, it is possible to perform the transmittance | permeability test of a gray tone part etc. by the transmittance | permeability inspection apparatus integrated with a microscope, but the gray tone mask for LCD manufacture In this case, as the size increases, the number of defects in the transmittance also increases, so the process burden is very large in such an inspection method, and thus, such a transmission inspection is difficult in practice. Therefore, the defect inspection method of the present invention uses a gray tone mask for LCD manufacturing. Necessary for practical use.

이와 같은 것은, LCD(액정 디스플레이) 제조용 마스크에 한정되지 않고, 다른 표시 디바이스에 대하여도 동일하다. 또한, LCD 제조용 마스크에는 LCD의 제조에 필요한 모든 마스크가 포함되며, 예를 들어, TFT(박막 트랜지스터), 저온 폴리실리콘 TFT, 칼라 필터 등을 형성하기 위한 마스크가 포함된다. 다른 표시 디바이스 제조용 마스크에는 유기 EL(electro luminescence) 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 등의 제조에 필요한 모든 마스크가 포함된다.Such a thing is not limited to the mask for LCD (liquid crystal display) manufacture, and the same also about other display devices. In addition, the mask for LCD manufacture includes all the masks necessary for manufacture of LCD, for example, the mask for forming TFT (thin-film transistor), low temperature polysilicon TFT, a color filter, etc. is included. Other masks for manufacturing display devices include all masks necessary for manufacturing organic electroluminescence (EL) displays, plasma displays and the like.

구성 7 내지 10에 의하면, 마스크 내의 패턴을 주사하여 얻어지는 투과율 신호에 기초한 투과율의 이상 변동에 의해 결함을 검출하기 때문에, 패턴을 인식하지 않는 검사 방법이므로, 특히, 예를 들어 포토 마스크에 있어서의 선폭이 3㎛ 이하의 라인과 스페이스와 같은 미세 패턴 검사시에 특유한 패턴 형상에 기인하는 유사 결함이 발생하는 문제(임계값을 낮출 수 없는 문제)를 회피할 수 있고, 따라서, 임계값을 낮추는 것이 가능하여, 패턴의 요구 정밀도(스팩)를 만족시키는 감도를 얻을 수 있다.According to the structures 7 to 10, since the defect is detected by an abnormal variation in the transmittance based on the transmittance signal obtained by scanning the pattern in the mask, it is an inspection method that does not recognize the pattern, and therefore, in particular, for example, the line width in the photomask It is possible to avoid the problem (a problem in which the threshold value cannot be lowered) in which similar defects due to the unique pattern shape occurs at the time of fine pattern inspection such as lines and spaces of 3 µm or less, and thus the threshold value can be lowered. In this way, a sensitivity that satisfies the required precision (specification) of the pattern can be obtained.

또한, 투과율 신호를 사용하기 때문에, 비교 검사에 있어서 차신호를 취함으로써 문제가 되는 미세 패턴에 특유한 베이스 신호 레벨의 증폭 문제(임계값을 낮출 수 없는 문제)를 회피할 수 있고, 따라서, 임계값을 낮추는 것이 가능하여, 패턴의 요구 정밀도를 만족시키는 감도를 얻을 수 있다.In addition, since the transmittance signal is used, the amplification problem of the base signal level (a problem in which the threshold value cannot be lowered) peculiar to the fine pattern in question can be avoided by taking the difference signal in the comparison test, and thus the threshold value. Can be lowered, and the sensitivity satisfying the required precision of the pattern can be obtained.

더욱이, 비교 대상물을 필요로 하지 않기 때문에 단안에 의하여 검사를 할 수 있다.Moreover, the test can be performed by monocular because it does not require a comparison object.

이와 같은 미세 패턴을 포함하는 마스크로는 LCD 제조용 포토 마스크나 유기 EL 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 등의 표시 디바이스 제조용 포토 마스크이고, TFT 채널부나 콘텍트홀부 등을 형성하기 위한 미세 패턴을 가지는 포토 마스크 등을 권장할 수 있다.As a mask including such a fine pattern, a photomask for manufacturing an LCD, a photomask for manufacturing a display device such as an organic EL display or a plasma display, and a photomask having a fine pattern for forming a TFT channel portion or a contact hole portion are recommended. Can be.

이하, 그레이톤부를 가지는 그레이톤 마스크의 결함 검사 방법 및 결함 검사 장치에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the defect inspection method and defect inspection apparatus of the gray tone mask which has a gray tone part are demonstrated concretely.

도 1a는 차광부(1), 투과부(2), 그레이톤부(3, 5)중 어느 것에도 결함이 발생하지 않는 경우를 나타내고, 화살표는 검사 장치의 렌즈의 주사 방향(검사 방향)을 나타낸다.FIG. 1A shows a case where no defect occurs in any of the light shielding portion 1, the transmission portion 2, and the gray tone portions 3 and 5, and an arrow indicates the scanning direction (inspection direction) of the lens of the inspection apparatus.

도 1b는 상기 주사 방향에 따라 얻어지는 투과율 신호(7)를 나타낸다. 투과율 신호는 차광부(1)에서 투과율 0%, 투과부(2)에서 투과율 100%, 그레이톤부(3, 5)에서 투과율 50%이다.1B shows the transmittance signal 7 obtained along the scanning direction. The transmittance signal is 0% transmittance in the light shielding portion 1, 100% transmittance in the transmission portion 2 and 50% transmittance in the gray tone portions 3 and 5.

본 발명에서는 상기 투과율 신호에 어떤 일정한 임계값을 설정하여 투과율 결함을 검출하는 것에 특징이 있다.The present invention is characterized by detecting a transmittance defect by setting a certain threshold to the transmittance signal.

구체적으로는 도 1b에 나타낸 바와 같이 그레이톤부에 있어서의 투과율 결함의 임계값(상한측 8a, 하한측 8b)을 설정하고, 이들의 임계값을 초과한 경우에 그레이톤부에서 투과율 결함이 발생하였다고 판단한다.Specifically, as shown in Fig. 1B, the threshold values (upper limit side 8a, lower limit side 8b) of the transmittance defects in the gray tone part are set, and it is judged that the transmittance defect occurs in the gray tone part when these threshold values are exceeded. do.

이 경우 도 1b에 나타낸 바와 같이 통상의 차광부 및 투과부에 있어서의 투과율 결함의 임계값(투과부측 9a, 차광부측 9b)를 더욱 설정하여, 이들의 임계값을 초과한 경우에 차광부 또는 투과부에서 투과율 결함이 발생하였다고 판단함으로써, 차광부에 있어서의 차광성의 저하 결함이나 투과부에 있어서의 투과성의 저하 결함 등의, 반투과성의 투과율 결함을 동시에 검출할 수 있기 때문에 바람직하다.In this case, as shown in Fig. 1B, the thresholds (transmitter side 9a, light shielding side 9b) of transmittance defects in the normal light shielding part and the transmissive part are further set, and the light shielding part or the transmissive part is exceeded when these threshold values are exceeded. By judging that a transmittance defect occurs at, the semi-transmissive transmittance defect, such as a light-shielding deterioration defect in the light shielding portion or a transmittance deterioration defect in the transmission portion, can be detected at the same time.

더욱이, 이 경우 그레이톤부용의 투과율 결함 추출 임계값(8a, 8b)과 통상의 차광부 및 투과부의 투과율 결함 추출 임계값(9a, 9b)에 의하여 형성되는 투과율 결함 영역(10a, 10b)을 사용함으로써, 검사 영역에 의하지 않고 투과율 결함을 검출할 수 있다. 결국, 투과율 결함 영역(10a, 10b)에 들어 있다면, 검출 영역에 의하지 않고 투과율 결함이 있다고 판단할 수 있다.Moreover, in this case, the transmittance defect region 10a, 10b formed by the transmittance defect extraction thresholds 8a, 8b for the gray tone portion and the transmittance defect extraction thresholds 9a, 9b of the normal light shielding portion and the transmittance portion are used. By doing so, the transmittance defect can be detected regardless of the inspection region. As a result, if it exists in the transmittance | permeability defect area | regions 10a and 10b, it can be judged that there exists a transmittance | permeability defect irrespective of a detection area.

여기서, 투과율 결함의 상태에 대하여 설명한다.Here, the state of the transmittance | permeability defect is demonstrated.

첫 번째, 도 2b에 나타낸 바와 같이 그레이톤부(3, 5)에 형상 결함(백결함이나 흑결함)이 없는 경우에도, 도 2b에 나타낸 바와 같이 그레이톤부 전체 영역의 투과율 레벨이 거의 동일하게 그레이톤부의 투과율 결함 임계값(상한측 8a, 하한측 8b)을 초과하는 경우가 있다. 본 발명에서는 이와 같은 그레이톤부에 형상 결함이 없는 경우에도 투과율 결함을 검출할 수 있다. 또한, 이와 같은 경우 비교 검사에 의한 투과율 결함의 검출은 곤란한다.First, even when there are no shape defects (white defects or black defects) in the gray tone parts 3 and 5 as shown in FIG. 2B, the gray level of the gray region is almost the same as in FIG. 2B. The negative transmittance defect threshold (upper limit side 8a, lower limit side 8b) may be exceeded. In the present invention, a transmittance defect can be detected even when there is no shape defect in such a gray tone part. In this case, it is difficult to detect the transmittance defect by comparative inspection.

두 번째, 도 3a에 나타낸 바와 같이 그레이톤부(3, 5)에 형상결함(흑결함(4)이나 백결함(6))이 있는 경우, 이 형상 결함에 의하여 도 3b에 나타낸 바와 같이 그레이톤부 전체 영역의 투과율 레벨이 거의 동일하게 변화되는 경우가 있다. 본 발명에서는 이와 같은 경우에도 투과율 결함을 검출할 수 있다.Second, when there are shape defects (black defects 4 or white defects 6) in the gray tone parts 3 and 5 as shown in Fig. 3A, the entire gray tone parts as shown in Fig. 3B due to this shape defect. In some cases, the transmittance level of the region is changed to be almost the same. In the present invention, the transmittance defect can be detected even in such a case.

세 번째, 도 4a에 나타낸 바와 같이 그레이톤부(3, 5)에 형상결함(흑결함(4)이나 백결함(6))이 있는 경우, 이 형상 결함에 의하여 도 4b에 나타낸 바와 같이 형상 결함이 있는 부분에만 투과율 변화가 갑자기 나타나는 경우가 있다. 이와 같은 경우는 그레이톤부에 있어서의 형상 결함을 투과율 결함으로 검출할 수 있다.Third, when there are shape defects (black defects 4 or white defects 6) in the gray tone parts 3 and 5, as shown in Fig. 4A, the shape defects cause the shape defects as shown in Fig. 4B. Transmittance change may suddenly appear only in the part where there is. In such a case, the shape defect in a gray tone part can be detected as a transmittance | permeability defect.

본 발명에 있어서는, 상기 그레이톤부가 그레이톤 마스크를 사용하는 노광기의 해상 한계 이하의 차광 패턴을 형성한 영역인 경우에는 도 5에 나타낸 그레이톤부에 특유의 베이스 신호 레벨(16)을 초과하는 레벨로 투과율 결함 추출 임계값을 설정한다. 이것에 의하여, 그레이톤부에 특유의 베이스 신호 레벨의 영향을 배제할 수 있다. 이 경우, 결함 추출 임계값은 베이스 신호 레벨(16)의 중심값을 기준으로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 그레이톤부의 허용 투과율의 상한 및 하한으로 투과율 결함 추출 임계값(상한측(8a), 하한측(8b))을 설정함으로써, 그레이톤부의 투과율 보증이 가능하게 된다.In the present invention, when the gray tone part is a region in which a light shielding pattern is formed below the resolution limit of an exposure machine using a gray tone mask, the gray tone part has a level exceeding the base signal level 16 peculiar to the gray tone part shown in FIG. Set the transmittance defect extraction threshold. This can eliminate the influence of the base signal level peculiar to the gray tone portion. In this case, the defect extraction threshold is preferably set based on the center value of the base signal level 16. In addition, by setting the transmittance defect extraction threshold values (upper limit side 8a, lower limit side 8b) as the upper limit and the lower limit of the allowable transmittance of the gray tone part, the transmittance guarantee of the gray tone part becomes possible.

본 발명에 있어서는, 상기 그레이톤부가 막을 투과하는 빛의 투과량을 제어할 수 있는 반투과막을 형성한 영역인 경우에는, 그레이톤부의 허용 투과율의 상한 및 하한으로 결함 추출 임계값(상한측(8a), 하한측(8b))을 설정한다. 이것에 의하여, 그레이톤부의 투과율 보증이 가능하게 된다.In the present invention, in the case where the gray tone part is a region in which a semi-permeable film is formed that can control the amount of light transmitted through the film, the defect extraction threshold value (upper limit side 8a) is set to the upper limit and the lower limit of the allowable transmittance of the gray tone part. And the lower limit side 8b) are set. Thereby, the transmittance | permeability guarantee of a gray tone part is attained.

본 발명에 있어서는, 각 임계값을 임의의 값으로 설정 가능하다. 특히, 그레이톤부의 투과율 결함추출 임계값을 변경함으로써, 사용자가 사용하는 그레이톤 마스크의 노광 조건에 맞는 투과율 보증이 가능하게 된다.In the present invention, each threshold value can be set to any value. In particular, by changing the transmittance defect extraction threshold value of the gray tone portion, it is possible to guarantee the transmittance suited to the exposure conditions of the gray tone mask used by the user.

본 발명에 의하면, 그레이톤부만을 가지는 그레이톤 마스크에 대하여도 투과율 검사를 할 수 있고, 차광부 및 투과부만으로 이루어진 통상의 마스크와, 차광부, 투과부 및 그레이톤부를 가지는 그레이톤 마스크가 혼재하고 있는 경우에도 투과율 검사를 할 수 있다.According to the present invention, the transmittance inspection can also be performed on the gray tone mask having only the gray tone part, and when a normal mask composed only of the light shielding part and the transmission part and a gray tone mask having the light shielding part, the transmission part and the gray tone part are mixed. Transmittance test can also be carried out.

본 발명의 비교 검사 장치에 대하여 설명한다.The comparative inspection apparatus of this invention is demonstrated.

본 발명의 검사 장치는 마스크 내에 형성된 패턴을 평행 광원 및 수광 렌즈에 의하여 각각 주사하여, 투과율 신호를 각각 검출하는 수단을 가진다. 구체적으로는, 예를 들어 마스크의 일측에 설치된 평행 광원(렌즈에 대응하는 점광원 또는 마스크 전체면 조사 광원), 마스크의 타측에 설치된 수광렌즈, 및 마스크와 렌즈를 상대적으로 이동시켜 마스크의 전체 영역을 주사하는 수단(통상은 마스크 스테이지 이동 수단)을 가지며, 이것에 의하여, 주사 방향에 따라 투과광을 렌즈에서 수광한다. 또한, 예를 들어 렌즈 유닛 내에 배치된 CCD 라인센서에 의하여, 투과율 신호를 검출한다.The inspection apparatus of the present invention has means for scanning the patterns formed in the mask by the parallel light source and the light receiving lens, respectively, and detecting the transmittance signals, respectively. Specifically, for example, a parallel light source (a point light source corresponding to a lens or a mask entire surface irradiation light source) provided on one side of the mask, a light receiving lens provided on the other side of the mask, and the entire area of the mask by relatively moving the mask and the lens. Has a means for scanning (usually a mask stage moving means), whereby the transmitted light is received by the lens along the scanning direction. In addition, the transmittance signal is detected by, for example, a CCD line sensor disposed in the lens unit.

투과율 신호는 그레이톤부의 투과율 결함 추출 임계값 및 통상부의 투과율 결함 추출 임계값을 가지는 결함 검출 회로로 전달되어 투과율 결함이 판정된다. 결함 검출 회로에서는 어느 일정 시간 중간 영역의 투과율을 가지는 투과율 신호가 그레이톤부용 투과율 결함 추출 임계값의 상한 또는 하한을 초과한 경우, 그레이톤부의 투과율 결함으로 판정한다. 또한, 어느 일정 시간 투과율 0% 근방에 있는 투과율 신호가 차광부용 투과율 결함 추출 임계값보다 높은 경우, 차광부의 투과율 결함으로 판정한다. 동일하게, 어느 일정 시간 투과율 100% 근방에 있는 투과율 신호가 투과부용 투과율 결함 추출 임계값보다 낮은 경우, 투과부의 투과율 결함으로 판정한다. 이들 경우, 에지 신호 등을 투과율 결함으로 판정하는 것이 아니다. 또한, 어떤 임계값으로 검출하였는지에 따라, 어떤 영역에 발생한 결함인지 판단할 수 있다.The transmittance signal is transmitted to a defect detection circuit having a transmittance defect extraction threshold of the gray tone portion and a transmittance defect extraction threshold of the normal portion to determine a transmittance defect. In the defect detection circuit, when the transmittance signal having the transmittance in the intermediate region for a certain time exceeds the upper limit or the lower limit of the transmittance defect extraction threshold for the gray tone portion, it is determined as the transmittance defect in the gray tone portion. Moreover, when the transmittance signal in the vicinity of 0% of the transmittance | permeability for a certain time is higher than the transmittance | permeability defect extraction threshold for light shielding parts, it determines with the transmittance | permeability defect of a light shielding part. Similarly, when the transmittance signal in the vicinity of transmittance 100% for a certain time is lower than the transmittance defect extraction threshold for the transmittance, it is determined as a transmittance defect of the transmittance. In these cases, the edge signal or the like is not determined as a transmittance defect. In addition, it is possible to determine in which area a defect has occurred depending on what threshold value is detected.

또한, 본 발명에 있어서는 차광부 및 투과부와, 그레이톤부중 어떤 영역을 검사하고 있는가를 식별하는 수단을 설치할 수 있고, 이것에 의하여, 어떤 영역에 투과율 결함이 발생하였는지를 용이하고 확실하게 구별할 수 있다.Further, in the present invention, a means for identifying which region of the light shielding portion and the transmitting portion and the gray tone portion is inspected can be provided, whereby it is possible to easily and surely distinguish which region has a transmittance defect.

또한, 본 발명은 상기에서 설명한 실시예 등에 한정되는 것은 아니다.In addition, this invention is not limited to the Example demonstrated above.

예를 들면, 도 7에 나타낸 바와 같이 그레이톤부(3)에 있어서의 차광 패턴(3a)이 점선 형태인 경우나, 도 8에 나타낸 바와 같이 그레이톤부(3)가 반투과막(3c)으로 구성되는 경우에도 본 발명의 적용이 가능하다.For example, as shown in FIG. 7, when the light shielding pattern 3a in the gray tone part 3 is a dotted line form, or as shown in FIG. 8, the gray tone part 3 consists of the semi-transmissive film 3c. Even if it is possible to apply the present invention.

또한, 본 발명의 결함 검사 방법 및 결함 검사 장치는 비교 검사 방법 및 장치와 조합시키는 것이 가능하다. 이 경우, 비교 검사에 의하여 패턴의 형상 결함을 검출하고, 본 발명의 투과율 검사에 의하여 투과율 결함을 검출하는 것이 동시에 가능하다.In addition, the defect inspection method and the defect inspection apparatus of the present invention can be combined with a comparison inspection method and apparatus. In this case, it is possible to detect the shape defect of the pattern by comparison inspection and to detect the transmittance defect by the transmittance inspection of the present invention.

또한, 상기 실시예에 있어서는 그레이톤 마스크의 그레이톤부의 검사에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 TFT 채널부 형성용 포토 마스트 등, 상기 그레이톤부와 동일한 미세 패턴을 포함하는 포토 마스크에 대해서도 적용 가능하다. 이 경우에 대해서도, 유사 결함을 검출시키지 않고 고정밀도의 결함 검사를 행하는 것이 가능하다.In addition, although the inspection of the gray tone part of a gray tone mask was demonstrated in the said Example, this invention is not limited to this, For example, it contains the same fine pattern as the said gray tone part, such as a photo mast for TFT channel part formation. It is also applicable to a photo mask. Also in this case, it is possible to perform a highly accurate defect inspection, without detecting similar defects.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 그레이톤 마스크의 결함 검사 방법 및 결함 검사 장치에 의하면, 그레이톤 마스크의 그레이톤부에 있어서의 투과율 보증을 행할 수 있다.As described above, according to the defect inspection method and the defect inspection apparatus of the gray tone mask of the present invention, it is possible to guarantee the transmittance in the gray tone portion of the gray tone mask.

특히, 본 발명의 검사 방법은 LCD용 그레이톤 마스크를 실용화하는데 반드시 필요하다. In particular, the inspection method of the present invention is necessary for practical use of the gray tone mask for LCD.

또한, 본 발명의 포토 마스크의 검사 방법에 있어서는 높은 검사 규격의 미세 패턴에 대하여 고정밀도(고감도)의 검사를 행할 수 있다.Moreover, in the inspection method of the photomask of this invention, the inspection of high precision (high sensitivity) can be performed with respect to the micropattern of a high inspection standard.

도 1a 및 1b는 본 발명에 관련된 결함 검사 방법을 설명하기 위한 도면.1A and 1B are views for explaining a defect inspection method according to the present invention.

도 2a 및 2b는 투과율 결함의 하나의 모양을 설명하기 위한 도면.2A and 2B are diagrams for explaining one shape of the transmittance defect.

도 3a 및 3b는 투과율 결함의 다른 모양을 설명하기 위한 도면.3A and 3B are views for explaining another shape of the transmittance defect.

도 4a 및 4b는 투과율 결함의 또 다른 모양을 설명하기 위한 도면.4A and 4B are views for explaining still another shape of the transmittance defect.

도 5는 그레이톤부에 특유의 베이스 신호레벨을 설명하기 위한 도면.5 is a diagram for explaining a base signal level peculiar to a gray tone unit;

도 6a는 그레이톤 마스크를 설명하기 위한 부분 평면도Fig. 6A is a partial plan view for explaining a gray tone mask.

도 6b는 그레이톤 마스크를 설명하기 위한 부분 단면도.Fig. 6B is a partial cross sectional view for explaining a gray tone mask.

도 7은 그레이톤부의 다른 모양을 설명하기 위한 부분 평면도.7 is a partial plan view for explaining another shape of the gray tone part.

도 8은 그레이톤부의 또 다른 모양을 설명하기 위한 부분 평면도.8 is a partial plan view for explaining another shape of a gray tone part.

도 9a 내지 9e는 종래의 결함 검사 방법을 설명하기 위한 도면.9A to 9E are diagrams for explaining a conventional defect inspection method.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)

1 : 차광부 2 : 투과부1 shading part 2 transmitting part

3 : 그레이톤부 3a : 차광 패턴3: gray tone part 3a: shading pattern

3b : 투과부 3c : 반투과막3b: permeable part 3c: semipermeable membrane

4 : 흑결함 5 : 그레이톤부4: black defect 5: gray tone

6 : 백결함 7 : 투과율 신호6: white defect 7: transmittance signal

8a : 그레이톤부용 투과율 결함추출 임계값(상한)8a: Transmissivity defect extraction threshold value for gray tone part (upper limit)

8b : 그레이톤부용 투과율 결함추출 임계값(하한)8b: transmittance defect extraction threshold value for the gray tone part (lower limit)

9a : 투과부용 투과율 결함추출 임계값9a: transmittance defect extraction threshold value for the transmission part

9b : 차광부용 투과율 결함추출 임계값9b: Transmissivity defect extraction threshold value for light shield

Claims (12)

차광부, 투과부 및 투과량을 조정한 영역으로서 이 영역을 투과하는 광의 투과량을 저감하여 상기 영역을 통해 노광시킨 포토레지스트의 막 두께를 선택적으로 변경하는 것을 목적으로 하는 그레이톤부를 가지는 그레이톤 마스크의 결함 검사 방법으로서, A defect of a gray tone mask having a gray tone portion whose purpose is to change the film thickness of the photoresist exposed through the region by reducing the transmission amount of light passing through the region as the region where the light shielding portion, the transmission portion and the transmission amount are adjusted. As the inspection method, 상기 그레이톤부에서의 투과율 신호를 얻는 단계; 및 Obtaining a transmittance signal at the gray tone unit; And 상기 투과율 신호에 대하여 설정되어진 결함 임계값에 기초하여, 상기 그레이톤부의 결함을 검출하는 공정을 가지는 그레이톤부 검사 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 결함 검사 방법.A graytone part inspection step having a step of detecting a defect of the graytone part based on a defect threshold set for the transmittance signal; Defect inspection method of the gray tone mask comprising a. 제 1항에 있어서, 차광부 및 투과부에서의 투과율 신호를 얻는 공정과, 상기 차광부 및 투과부 각각에서의 투과율 신호에 대하여 설정되어진 결함 임계값에 기초하여, 상기 차광부 및 투과부의 결함을 검출하는 공정을 갖는 차광부 및 투과부 검사 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 결함 검사 방법.The method of claim 1, wherein the defects of the light blocking portion and the transmitting portion are detected based on a step of obtaining transmittance signals in the light blocking portion and the transmitting portion, and a defect threshold value set for the transmittance signals in each of the light blocking portion and the transmitting portion. The method for inspecting a defect of a gray tone mask, further comprising: a light shielding unit and a transparent unit inspecting step having a process. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 그레이톤부는 그레이톤 마스크를 사용하는 노광기의 해상 한계 이하의 차광 패턴을 형성한 영역인 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 결함 검사 방법.The method of inspecting a defect of a gray tone mask according to claim 1 or 2, wherein the gray tone part is a region in which a light shielding pattern is formed at or below a resolution limit of an exposure machine using a gray tone mask. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 그레이톤부는 막을 투과하는 광의 투과량을 제어할 수 있는 반투과막을 형성한 영역인 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 결함 검사 방법.The method of inspecting a defect of a gray tone mask according to claim 1 or 2, wherein the gray tone part is a region in which a semi-transmissive film is formed that can control the amount of light transmitted through the film. 차광부, 투과부 및 투과량을 조정한 영역으로서 이 영역을 투과하는 빛의 투과량을 저감하여 상기 영역을 통해 노광시킨 포토레지스트의 막 두께를 선택적으로 변경하는 것을 목적으로 하는 그레이톤부를 가지는 그레이톤 마스크의 결함 검사 장치로서,A gray tone mask having a gray tone part having an area in which the light shielding part, the transmitting part, and the transmission amount are adjusted to reduce the amount of light passing through the area and selectively change the film thickness of the photoresist exposed through the area. As a defect inspection device, 마스크 내에 형성된 패턴을 평행 광원 및 수광 렌즈에 의해 주사하여 투과율 신호를 검출하는 수단;Means for scanning a pattern formed in the mask by a parallel light source and a light receiving lens to detect a transmittance signal; 상기 투과율 신호에 대하여 적어도 그레이톤부에 있어서의 투과율 결함의 임계값을 설정하는 수단; 및Means for setting a threshold value of a transmittance defect in at least a gray tone portion with respect to the transmittance signal; And 상기 임계값을 초과한 경우에 그레이톤부에서 투과율 결함이 발생하였다고 판단하는 수단을 포함하는 결함 검사 장치.And means for determining that a transmittance defect has occurred in the gray tone part when the threshold value is exceeded. 제 1항 내지 4항중 어느 한 항에 있어서, 그레이톤 마스크가 LCD 제조용 마스크인 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 결함 검사 방법.The method of inspecting a defect of a gray tone mask according to any one of claims 1 to 4, wherein the gray tone mask is a mask for manufacturing LCD. 미세 패턴을 가지는 포토 마스크의 패턴의 결함 검사 방법으로서, As a defect inspection method of the pattern of the photomask which has a fine pattern, 상기 미세 패턴은 비교 검사에 있어서 요구 정밀도를 만족시키는 감도에서의 결함을 검출할 수 없는 문제가 발생하게 되는 미세 패턴이고, The fine pattern is a fine pattern in which a problem in which a defect in sensitivity that satisfies the required precision in the comparison inspection cannot be detected occurs. 상기 미세 패턴의 결함검사는 마스크 내의 패턴을 주사하여 얻게 되는 투과율 신호에 기초하여, 검사대상 패턴 영역에 대응하여 설정된 결함 임계값을 이용하여 상기 미세 패턴의 결함을 검출하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크의 결함 검사 방법.In the defect inspection of the micro pattern, the defect of the micro pattern is detected by using a defect threshold set corresponding to the pattern region to be inspected based on a transmittance signal obtained by scanning a pattern in the mask. How to check for defects. 삭제delete 제 7항에 있어서, 상기 포토 마스크는 미세 패턴을 포함하는 LCD 제조용 포토 마스크 또는 미세 패턴을 포함하는 표시 디바이스 제조용 포토 마스크인 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 결함 검사 방법.The method of claim 7, wherein the photo mask is a photomask for manufacturing an LCD including a fine pattern or a photomask for manufacturing a display device including a fine pattern. 삭제delete 제 1항의 결함 검사 방법을 이용한 결함 검사 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 제조 방법.A manufacturing method of a gray tone mask, comprising a defect inspection process using the defect inspection method of claim 1. 제 7항의 결함 검사 방법을 이용한 결함 검사 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크의 제조 방법.The manufacturing method of the photomask containing the defect inspection process using the defect inspection method of Claim 7.
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