KR101232209B1 - Pattern defect checking method, test pattern substrate for checking pattern defect, pattern defect checking device, method of manufacturing photomask and method of manufacturing substrate for display device - Google Patents

Pattern defect checking method, test pattern substrate for checking pattern defect, pattern defect checking device, method of manufacturing photomask and method of manufacturing substrate for display device Download PDF

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KR101232209B1 KR1020070057140A KR20070057140A KR101232209B1 KR 101232209 B1 KR101232209 B1 KR 101232209B1 KR 1020070057140 A KR1020070057140 A KR 1020070057140A KR 20070057140 A KR20070057140 A KR 20070057140A KR 101232209 B1 KR101232209 B1 KR 101232209B1
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노보루 야마구치
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Abstract

본 발명의 과제는, 반복 패턴에 발생한 미세한 결함의 유무를, 단시간에 검사하는 데에 있다. 본 발명은, 단위 패턴이 주기적으로 배열된 반복 패턴을 구비한 피검사체의 반복 패턴에 발생한 결함을 검사하기 위한 패턴결함 검사방법이며, 테스트용 단위 패턴이 주기적으로 배열되어 이루어지는 테스트 패턴과, 반복 패턴을 중합함으로써 중합 패턴을 형성하는 공정과, 중합 패턴에 소정의 입사각으로 빛을 조사하는 공정과, 중합 패턴으로부터의 회절광을 관찰함으로써, 반복 패턴에 발생한 결함의 유무를 검사하는 공정을 구비한다.An object of the present invention is to inspect the presence or absence of minute defects occurring in a repeating pattern in a short time. The present invention is a pattern defect inspection method for inspecting a defect occurring in a repeating pattern of a test subject having a repeating pattern in which unit patterns are periodically arranged, and a test pattern in which test unit patterns are periodically arranged and a repeating pattern And a step of irradiating light to the polymerization pattern at a predetermined angle of incidence by polymerization of the polymerization pattern, and a step of inspecting the presence or absence of a defect occurring in the repeating pattern by observing diffracted light from the polymerization pattern.

중합 패턴, 결함, 단위 패턴, 테스트 패턴, 입사각 Polymerization pattern, defect, unit pattern, test pattern, incident angle

Description

패턴결함 검사방법, 패턴결함 검사용 테스트 패턴 기판 및 패턴결함 검사장치 및 포토마스크의 제조 방법 및 표시 디바이스용 기판의 제조 방법{PATTERN DEFECT CHECKING METHOD, TEST PATTERN SUBSTRATE FOR CHECKING PATTERN DEFECT, PATTERN DEFECT CHECKING DEVICE, METHOD OF MANUFACTURING PHOTOMASK AND METHOD OF MANUFACTURING SUBSTRATE FOR DISPLAY DEVICE}Pattern Defect Inspection Method, Pattern Defect Inspection Test Pattern Substrate, Pattern Defect Inspection Device and Photomask Manufacturing Method and Display Device Substrate Manufacturing Method {PATTERN DEFECT CHECKING METHOD METHOD OF MANUFACTURING PHOTOMASK AND METHOD OF MANUFACTURING SUBSTRATE FOR DISPLAY DEVICE}

도 1은 본 발명에 따른 패턴결함 검사방법에 있어서의 제1의 실시예를 설명 하는 도이며, 도 1a는, 제1의 실시예를 실시하기 위한 패턴결함 검사장치의 개략적인 측면도를 나타내고, 도 1b는, 패턴결함 검사용 테스트 패턴 기판이 구비하는 테스트 패턴의 부분 확대도를 나타내고, 도 1c는, 피검사체가 구비하는 반복 패턴의 부분 확대도를 나타낸다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view for explaining a first embodiment in a pattern defect inspection method according to the present invention, and Fig. 1A shows a schematic side view of a pattern defect inspection apparatus for implementing the first embodiment. 1B shows a partially enlarged view of the test pattern included in the test pattern substrate for pattern defect inspection, and FIG. 1C shows a partially enlarged view of the repeating pattern included in the inspected object.

도 2는 본 발명에 따른 패턴결함 검사방법에 있어서의 제2의 실시예를 실시하기 위한 패턴결함 검사장치의 개략적인 측면도를 나타낸다. Fig. 2 shows a schematic side view of a pattern defect inspection apparatus for carrying out the second embodiment in the pattern defect inspection method according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 패턴결함 검사방법에 있어서의 제3의 실시예를 실시하기 위한 패턴결함 검사장치의 개략적인 측면도를 나타낸다.Figure 3 shows a schematic side view of a pattern defect inspection apparatus for carrying out the third embodiment in the pattern defect inspection method according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 패턴결함 검사방법에 있어서의 제4의 실시예를 실시하기 위한 패턴결함 검사장치의 개략적인 측면도를 나타낸다.Fig. 4 shows a schematic side view of a pattern defect inspection apparatus for carrying out the fourth embodiment in the pattern defect inspection method according to the present invention.

도 5는 반복 패턴과 테스트 패턴을 포갠 중합 패턴, 중합 패턴으로부터의 회절광 및 결함의 검출 결과의 설명도이며, 도 5a는 테스트 패턴과 정상적인 반복 패턴에 의한 중합 패턴의 부분 확대도를 나타내고, 도 5b는 테스트 패턴과 결함을 포함하는 반복 패턴에 의한 중합 패턴의 부분 확대도를 나타내고, 도 5c는 중합 패턴으로부터 얻어지는 회절광의 촬영 결과를 나타내고, 도 5d는 회절광의 촬영 결과를 사용한 결함의 검출 결과를 나타낸다.FIG. 5 is an explanatory view of a polymerization pattern including a repeating pattern and a test pattern, diffraction light from the polymerization pattern and a detection result of defects, and FIG. 5A shows a partial enlarged view of the polymerization pattern by the test pattern and the normal repeating pattern, and FIG. 5B shows a partial enlarged view of the polymerization pattern by the repeating pattern including the test pattern and the defect, FIG. 5C shows the imaging result of the diffracted light obtained from the polymerization pattern, and FIG. 5D shows the detection result of the defect using the imaging result of the diffracted light. Indicates.

도 6은 반복 패턴이 가지는 단위 패턴의 배열 방향과, 테스트 패턴이 가지는 테스트용 단위 패턴의 배열 방향이 서로 평행하게 되도록 형성한 중합 패턴의 부분 확대도를 나타낸다.FIG. 6 shows a partial enlarged view of a polymerization pattern formed so that the arrangement direction of the unit pattern of the repeating pattern and the arrangement direction of the test unit pattern of the test pattern are parallel to each other.

도 7은 반복 패턴이 가지는 단위 패턴의 배열 방향과, 테스트 패턴이 가지는 테스트용 단위 패턴의 배열 방향이 서로 평행이 아니고, 동시에 직교하지 않도록 형성한 중합 패턴의 부분 확대도를 나타낸다.FIG. 7 shows a partially enlarged view of a polymerization pattern formed such that the arrangement direction of the unit pattern of the repeating pattern and the arrangement direction of the test unit pattern of the test pattern are not parallel to each other and are not perpendicular to each other at the same time.

도 8은 도 7에 나타내는 중합 패턴으로부터 얻어지는 회절광의 촬영 결과를 나타낸다.FIG. 8 shows imaging results of diffracted light obtained from the polymerization pattern shown in FIG. 7.

도 9는 피검사체가 구비하는 반복 패턴에 발생한 결함을 나타내고, 도 9a 및 도 9b가 좌표위치 변동계의 결함을 나타내고, 도 9c 및 도 9d가 치수 변동계의 결함을 나타낸다.FIG. 9 shows a defect occurring in a repeating pattern included in the inspected object, FIGS. 9A and 9B show a defect in a coordinate position change meter, and FIGS. 9C and 9D show a defect in a dimension change machine.

도 10은 피검사체로서의 포토마스크를 나타내는 평면도이다.10 is a plan view showing a photomask as a test object.

본 발명은, 단위 패턴이 주기적으로 배열된 반복 패턴에 발생한 결함을 검사하기 위한 패턴결함 검사방법, 패턴결함 검사용 테스트 패턴 기판 및 패턴결함 검사장치 및 패턴결함 검사방법을 실시하여 포토마스크를 제조하는 포토마스크의 제조 방법 및 표시 디바이스용 기판의 제조 방법에 관한 것이다.According to the present invention, a photomask is manufactured by performing a pattern defect inspection method, a pattern defect inspection test pattern substrate, a pattern defect inspection apparatus, and a pattern defect inspection method for inspecting defects occurring in a repeating pattern in which unit patterns are periodically arranged. A method of manufacturing a photomask and a method of manufacturing a substrate for a display device.

디바이스용 기판 또는 디바이스용 기판을 제조하기 위한 포토마스크의 표면에는, 단위 패턴이 주기적으로 배열된 반복 패턴이 형성되는 경우가 있다. 이 단위 패턴은, 본래는 규칙적으로 배열해야 하지만, 규칙적으로 배열한 패턴에, 의도하지 않고 발생한 다른 규칙성을 가지는 에러가 포함되는 경우가 있다. 이것은 얼룩 결함이라고도 하며, 제조 공정 등에 있어서 어떠한 원인에 의해 발생한다.On the surface of the device substrate or the photomask for manufacturing the device substrate, a repeating pattern in which unit patterns are periodically arranged may be formed. Originally, the unit pattern should be regularly arranged, but the regularly arranged pattern may include an error with other regularity that was unintentionally generated. This is also called spot defect and is caused by any cause in the manufacturing process or the like.

예를 들면 표시 디바이스용 기판에 있어서 상기 결함이 발생하면, 표시 얼룩이 발생하는 등의 문제가 생긴다. 또한 표시 디바이스를 제조할 때 사용되는 포토마스크에 상기 결함이 생기면, 그 결함이 표시용 디바이스 기판에 형성되는 패턴에 전사되어, 문제가 커진다. 그 때문에 전술의 디바이스용 기판 및 포토마스크 등은, 피검사체로서, 반복 패턴에 발생한 결함의 유무를 검사할 필요가 있다.For example, when the said defect arises in the board | substrate for display devices, a problem, such as a display unevenness, arises. Moreover, when the said defect arises in the photomask used at the time of manufacturing a display device, the defect is transferred to the pattern formed in the display device board | substrate, and a problem becomes large. Therefore, the above-mentioned device substrate, photomask, and the like need to be inspected for the presence or absence of a defect occurring in the repeating pattern as the inspected object.

전술한 결함에 대해서는, 통상 미세한 결함이 규칙적으로 배열함으로써, 개개의 패턴의 형상검사에 있어서는 검출이 곤란했지만, 영역 전체적으로 보았을 때, 다른 부분과 다른 상태가 되는 경우가 있다. 또는, 개개의 단위 패턴의 형상을 마이크로적으로 검사하는 것이 가능해도, 비용적, 시간적인 관점에서 곤란하다. 단, 복수의 단위 패턴을 포함하는 넓은 영역을 매크로적으로 관찰하면 검출이 용이한 경우가 많다. 그 때문에 종래는, 육안에 의한 사광(斜光)검사에 의해 결함의 유무가 검사되어 왔다. 그러나, 육안에 의한 사광검사는, 작업자에 의해 검사 결과에 편차가 발생하는 등의 문제가 있기 때문에, 육안에 의한 사광검사의 자동화가 요구되고 있다.As for the above-described defects, the fine defects are normally arranged regularly so that the detection of the individual patterns is difficult to detect. However, when the entirety of the region is viewed, it may be different from other portions. Or even if it is possible to micro-inspect the shape of each unit pattern, it is difficult from a cost point and time viewpoint. However, when a large area containing a plurality of unit patterns is observed macroscopically, detection is often easy. Therefore, in the past, the presence or absence of a defect was examined by visual inspection by visual observation. However, in the light inspection by the naked eye, there is a problem such that a deviation occurs in the inspection result by the operator. Therefore, automation of the light inspection by the naked eye is required.

일본국 공개특허공보 특개평 9-329555호 (이하, 「특허문헌 1」이라고 부른다)에는, 육안의 사광검사를 자동화하기 위한 종래기술로서, 반도체 웨이퍼로 제조되는 반도체 디바이스용 기판의 매크로 검사장치가 개시되고 있다. 이 장치는, 초점의 오프셋, 웨이퍼의 밑면에 먼지(입자)가 존재하여 웨이퍼 상하 위치가 변동하는 것에 의한 디포커스 및 웨이퍼의 현상/에칭/박리공정에 기인하는 반도체 웨이퍼 표면의 주기적 구조에 있어서의 표면결함을, 웨이퍼 전체면을 단일 시야에 넣어 검사하는 것이다.Japanese Patent Laid-Open No. 9-329555 (hereinafter referred to as "Patent Document 1") is a conventional technique for automating visual inspection of the naked eye, and a macro inspection apparatus for a semiconductor device substrate manufactured from a semiconductor wafer is provided. It is started. This apparatus is designed for the periodic structure of the semiconductor wafer surface due to the focusing offset, defocusing due to the presence of dust (particles) on the bottom surface of the wafer and fluctuations in the upper and lower positions of the wafer and the development / etching / peeling process of the wafer. Surface defects are examined by placing the entire wafer surface in a single field of view.

특허문헌 1에 개시된 장치는, 반도체 웨이퍼의 표면에 형성되는 반복 패턴에 원하는 파장의 빛을 조사하는 광원과, 기판의 표면으로부터의 회절광을 수광하는 카메라와, 이 카메라에 의해 촬영한 화상 데이터와 무결함의 기준 데이터를 비교함으로써 결함을 검출하기 위한 검출수단을 가지고 있다. 그리고, 반복 패턴으로부터의 회절광을 관측하여, 그 흐트러짐을 검출함으로써, 상기 반복 패턴에 발생한 결함을 검출한다.The apparatus disclosed in Patent Document 1 includes a light source for irradiating light having a desired wavelength to a repetitive pattern formed on a surface of a semiconductor wafer, a camera for receiving diffracted light from the surface of the substrate, and image data photographed by the camera; It has a detecting means for detecting a defect by comparing the reference data of defects. And the defect which arose in the said repeating pattern is detected by observing the diffracted light from a repeating pattern and detecting the disorder.

상기의 특허문헌 1의 장치는, 반복 패턴의 주기가 어느 정도 이하, 예를 들면 50㎛이하 등의 경우에는 적용이 가능하다. 예를 들면 주기가 2㎛정도 이하의 반 도체 디바이스의 반복 패턴에 발생한 상기 결함이나, 예를 들면 주기가 15㎛정도 이하의 반도체 디바이스 제조용 포토마스크의 반복 패턴에 발생한 상기 결함은 검출가능하다.The apparatus of the said patent document 1 is applicable to the case where the period of a repeating pattern is below some extent, for example, 50 micrometers or less. For example, the defect which occurred in the repeating pattern of the semiconductor device whose period is about 2 micrometers or less, and the said defect which occurred in the repeating pattern of the photomask for semiconductor device manufacture whose period is about 15 micrometers or less are detectable.

그러나, 특허문헌 1의 장치는, 예를 들면 액정표시 패널 등의 표시 디바이스용 기판이나 표시 디바이스용 기판을 제조하기 위한 포토마스크와 같이, 반복 패턴에 있어서의 단위 패턴의 배열 주기가 크며, 예를 들면 100∼1000㎛정도일 경우에는, 반복 패턴으로부터의 회절광을 관측해도, 결함의 검출은 곤란하게 된다.However, the apparatus of patent document 1 has large arrangement | positioning period of the unit pattern in a repeating pattern like the photomask for manufacturing the board | substrate for display devices, such as a liquid crystal display panel, and the board | substrate for display devices, for example, For example, when it is about 100-1000 micrometers, even if it observes the diffracted light from a repeating pattern, detection of a defect will become difficult.

본 발명의 목적은, 반복 패턴에 발생한 미세한 결함의 유무를, 단시간에 검사하는 것이 가능한 패턴결함 검사방법, 패턴결함 검사용 테스트 패턴 기판 및 패턴결함 검사장치 및 포토마스크의 제조 방법 및 표시 디바이스용 기판의 제조 방법을 제공하는 데에 있다.An object of the present invention is a pattern defect inspection method capable of inspecting the presence or absence of minute defects in a repeating pattern in a short time, a test pattern substrate for pattern defect inspection, a method for manufacturing a pattern defect inspection apparatus and a photomask, and a substrate for display device It is providing the manufacturing method of the.

상기 과제를 해결하는 제1의 발명은, 단위 패턴이 주기적으로 배열된 반복 패턴을 구비한 피검사체의 상기 반복 패턴에 발생한 결함을 검사하기 위한 패턴결함 검사방법이며, 테스트용 단위 패턴이 상기 반복 패턴과는 다른 주기로 주기적으로 배열되어 이루어지는 테스트 패턴과, 상기 반복 패턴을 중합하는 것에 의해 중합 패턴을 형성하는 공정과, 상기 중합 패턴에 소정의 입사각으로 빛을 조사하는 공정과, 상기 중합 패턴으로부터의 회절광을 관찰함으로써, 상기 반복 패턴에 발생한 결함의 유무를 검사하는 공정을 구비한다.1st invention which solves the said subject is a pattern defect inspection method for inspecting the defect which generate | occur | produced in the said repeating pattern of the to-be-tested object which has a repeating pattern in which a unit pattern was arranged periodically, and a test unit pattern is the said repeating pattern A test pattern periodically arranged at a different cycle from the above, a step of forming a polymerization pattern by polymerizing the repeating pattern, a step of irradiating light to the polymerization pattern at a predetermined incident angle, and diffraction from the polymerization pattern By observing light, the process of inspecting the presence or absence of the defect which arose in the said repeating pattern is provided.

또한, 상기 과제를 해결하는 제1의 발명은, 상기 중합 패턴을 형성하는 공정 이, 투명지지체의 하나의 주면에 형성된 상기 테스트 패턴과, 다른 투명지지체의 하나의 주면에 형성된 상기 반복 패턴을, 상기 테스트 패턴의 형성면과 상기 반복 패턴의 형성면이 대향하도록 유지함으로써 중합 패턴을 형성하는 것이 바람직하고, 그 때, 상기 테스트 패턴의 형성면과 상기 반복 패턴의 형성면을, 소정의 간격을 벌려 실질적으로 평행하게 대향시키는 것이 바람직하고, 또한, 상기 소정의 간격이, 0.1㎛이상 30㎛이하인 것이 바람직하다.Moreover, the 1st invention which solves the said subject is the process of forming the said polymerization pattern the said test pattern formed in the one main surface of the transparent support body, and the said repeating pattern formed in the one main surface of the other transparent support body, said It is preferable to form a polymerization pattern by keeping the formation surface of the test pattern and the formation surface of the repeating pattern facing each other, and at that time, the formation surface of the test pattern and the formation surface of the repeating pattern are substantially spaced apart at a predetermined interval. It is preferable to make them oppose in parallel, and it is preferable that the said predetermined space | interval is 0.1 micrometer or more and 30 micrometers or less.

상기 과제를 해결하는 제2의 발명은, 단위 패턴이 주기적으로 배열된 반복 패턴을 구비한 피검사체의 상기 반복 패턴에 발생한 결함을 검사하기 위한 패턴결함 검사방법이며, 테스트용 단위 패턴이 주기적으로 배열되어 이루어지는 테스트 패턴에, 소정의 입사각으로 빛을 조사하는 공정과, 상기 테스트 패턴을 통과한 투과광을 상기 반복 패턴 위에 결상시킴으로써, 중합 패턴을 형성하는 공정과, 상기 중합 패턴으로부터의 회절광을 관찰함으로써, 상기 반복 패턴에 발생한 결함의 유무를 검사하는 공정을 구비한다.2nd invention which solves the said subject is a pattern defect test | inspection method for inspecting the defect which generate | occur | produced in the said repeating pattern of the to-be-tested object with the repeating pattern in which the unit pattern was arrange | positioned periodically, and a test unit pattern is arrange | positioned periodically Irradiating light to a predetermined test angle at a predetermined incident angle; forming transmitted light passing through the test pattern on the repeating pattern; forming a polymerization pattern; and observing diffracted light from the polymerization pattern. And a step of inspecting the presence or absence of a defect occurring in the repeating pattern.

상기 과제를 해결하는 제3의 발명은, 단위 패턴이 주기적으로 배열된 반복 패턴을 구비한 피검사체의 상기 반복 패턴에 발생한 결함을 검사하기 위한 패턴결함 검사방법이며, 상기 반복 패턴에, 소정의 입사각으로 빛을 조사하는 공정과, 상기 반복 패턴을 통과한 투과광을, 테스트용 단위 패턴이 주기적으로 배열되어 이루어지는 테스트 패턴 위에 결상시킴으로써, 중합 패턴을 형성하는 공정과, 상기 중합 패턴으로부터의 회절광을 관찰함으로써, 상기 반복 패턴에 발생한 결함의 유무를 검사하는 공정을 구비한다.A third invention for solving the above problems is a pattern defect inspection method for inspecting a defect occurring in the repeating pattern of an inspected object having a repeating pattern in which unit patterns are periodically arranged, wherein a predetermined incident angle is applied to the repeating pattern. The step of irradiating light with the light, and the step of forming a polymerization pattern by forming the transmitted light passing through the repeating pattern on a test pattern in which test unit patterns are periodically arranged, and diffraction light from the polymerization pattern is observed. Thereby, the process of inspecting the presence or absence of the defect which arose in the said repeating pattern is provided.

또한, 상기 과제를 해결하는 제1 내지 제3의 발명은, 상기 단위 패턴의 배열 주기가, 상기 테스트용 단위 패턴의 배열 주기보다도 큰 것이 바람직하며, 특히, 상기 단위 패턴의 배열 주기가, 상기 테스트용 단위 패턴의 배열 주기의 정수배인 것이 바람직하다.Moreover, in the 1st thru | or 3rd invention which solves the said subject, it is preferable that the arrangement period of the said unit pattern is larger than the arrangement period of the said test unit pattern, In particular, the arrangement period of the said unit pattern is the said test It is preferable that it is an integer multiple of the array period of the dragon unit pattern.

또한 상기 단위 패턴의 배열 주기가 80㎛이상 2000㎛이하이며, 상기 테스트용 단위 패턴의 배열 주기가 0.1㎛이상 50㎛이하인 경우가 바람직하다.Moreover, it is preferable that the arrangement period of the said unit pattern is 80 micrometers or more and 2000 micrometers or less, and the arrangement period of the said test unit pattern is 0.1 micrometer or more and 50 micrometers or less.

또한 상기 과제를 해결하는 제1 내지 제3의 발명은, 상기 중합 패턴을 형성하는 공정에 있어서, 상기 단위 패턴의 배열 방향과, 상기 테스트용 단위 패턴의 배열 방향이 서로 평행하게 되도록 상기 중합 패턴을 형성할 수 있다. 이 경우, 단위 패턴과 테스트용 단위 패턴의 배열 방향이 구비된 상태에서 중합 패턴이 형성되므로, 일정한 검사 시야 내에서 회절광의 흐트러짐을 관측하기 쉬운 점에서 바람직하다.Further, in the first to third inventions for solving the above-mentioned problems, in the step of forming the polymerization pattern, the polymerization pattern is arranged such that the arrangement direction of the unit pattern and the arrangement direction of the test unit pattern are parallel to each other. Can be formed. In this case, since a polymerization pattern is formed in the state provided with the arrangement direction of a unit pattern and a test unit pattern, it is preferable at the point which is easy to observe the disturbance of diffracted light within a fixed inspection visual field.

또한 상기 과제를 해결하는 제1 내지 제3의 발명은, 상기 중합 패턴을 형성하는 공정에 있어서, 상기 단위 패턴의 배열 방향과, 상기 테스트용 단위 패턴의 배열 방향이 서로 평행하지 않고, 서로 직교하지 않도록 상기 중합 패턴을 형성해도 된다. 이렇게 하면, 단위 패턴과 테스트용 단위 패턴의 배열 방향을 평행하게 하기 위한 대향 위치맞춤이 용이하게 되는 점에서 바람직하다.Further, in the first to third inventions that solve the above problems, in the step of forming the polymerization pattern, the arrangement direction of the unit pattern and the arrangement direction of the test unit pattern are not parallel to each other and are not orthogonal to each other. You may form the said polymerization pattern so that it may be carried out. In this case, it is preferable at the point which the opposing alignment for making the arrangement direction of a unit pattern and a test unit pattern parallel is easy.

또한, 이 경우, 상기 단위 패턴의 배열 방향과, 상기 테스트 패턴의 배열 방향이, 0.01도 이상 2도 이하의 각도로 서로 교차하도록 상기 중합 패턴을 형성하는 것이, 결함을 찾기 쉽다는 점에서 바람직하다.In this case, it is preferable to form the polymerization pattern such that the arrangement direction of the unit pattern and the arrangement direction of the test pattern cross each other at an angle of 0.01 degrees or more and 2 degrees or less. .

상기 과제를 해결하는 제4의 발명은, 단위 패턴이 주기적으로 배열된 반복 패턴을 구비한 피검사체의 상기 반복 패턴에 발생한 결함을 검사하기 위한 패턴결함 검사방법이며, 테스트용 단위 패턴이 주기적으로 배열되어 이루어지는 테스트 패턴과, 상기 반복 패턴을, 상기 단위 패턴의 배열 방향과, 상기 테스트용 단위 패턴의 배열 방향이 서로 평행하지 않고, 서로 직교하지 않도록 중합하는 것에 의해 중합 패턴을 형성하는 공정과, 상기 중합 패턴에 소정의 입사각으로 빛을 조사하는 공정과, 상기 중합 패턴으로부터의 회절광을 관찰함으로써, 상기 반복 패턴에 발생한 결함의 유무를 검사하는 공정을 구비한다.The 4th invention which solves the said subject is a pattern defect test | inspection method for inspecting the defect which generate | occur | produced in the said repeating pattern of the to-be-tested object with the repeating pattern in which the unit pattern was arrange | positioned periodically, and a test unit pattern is arrange | positioned periodically Forming a polymerization pattern by polymerizing the test pattern and the repeating pattern so that the arrangement direction of the unit pattern and the arrangement direction of the test unit pattern are not parallel to each other and are not orthogonal to each other; A step of irradiating light to a polymerization pattern at a predetermined angle of incidence, and a step of inspecting the presence or absence of a defect occurring in the repeating pattern by observing diffracted light from the polymerization pattern.

상기 과제를 해결하는 제4의 발명은, 상기 테스트 패턴의 형성면과 상기 반복 패턴의 형성면을, 소정의 간격을 두고 실질적으로 평행하게 대향시키는 것이 바람직하고, 또한, 상기 소정의 간격이, 0.1㎛이상 30㎛이하인 것이 바람직하다.In 4th invention which solves the said subject, it is preferable to oppose the formation surface of the said test pattern and the formation surface of the said repeating pattern substantially parallel to a predetermined space | interval, and the said predetermined space | interval is 0.1 It is preferable that it is more than 30 micrometers.

상기 과제를 해결하는 제5의 발명은, 투명기판과, 상기 투명기판의 주표면 위에 테스트용 단위 패턴이 주기적으로 배열되어 이루어지는 테스트 패턴을 구비하고, 상기 테스트용 단위 패턴의 배열 주기는 0.1㎛이상 50㎛이하이며, 상기 테스트용 단위 패턴의 선 폭의 편차 및 선위치의 편차는,모두 30nm이하인 패턴결함 검사용 테스트 패턴 기판이다.In a fifth aspect of the present invention, there is provided a transparent substrate and a test pattern in which test unit patterns are periodically arranged on a main surface of the transparent substrate, wherein the test period of the test unit pattern is 0.1 μm or more. The deviation of the line width and the deviation of the line position of the test unit pattern of 50 µm or less are all 30 nm or less test pattern substrates for pattern defect inspection.

상기 과제를 해결하는 제6의 발명은, 패턴을 구비한 피검사체의 상기 패턴에 발생한 결함을 검사하기 위한 패턴결함 검사장치이며, 테스트 패턴을 구비한 패턴결함 검사용 테스트 패턴 기판과, 상기 피검사체를 소정의 간격을 두고 중합하도록 유지하여 중합 패턴을 형성하기 위한 유지 수단과, 상기 중합 패턴에 소정의 입사 각으로 빛을 조사하기 위한 조사 수단과, 상기 중합 패턴으로부터의 회절광을 관찰하기 위한 촬상수단을 구비한다.The sixth invention which solves the said subject is a pattern defect inspection apparatus for inspecting the defect which generate | occur | produced in the said pattern of the test subject with a pattern, The test pattern board for pattern defect inspection provided with a test pattern, and the said test subject Holding means for forming a polymerization pattern by holding a polymer at predetermined intervals to form a polymerization pattern, irradiation means for irradiating light to the polymerization pattern at a predetermined incidence angle, and imaging for observing diffracted light from the polymerization pattern. Means.

상기 과제를 해결하는 제7의 발명은, 패턴을 구비한 피검사체의 상기 패턴에 발생한 결함을 검사하기 위한 패턴결함 검사장치이며, 테스트 패턴을 구비한 패턴결함 검사용 테스트 패턴 기판과, 상기 피검사체를 소정의 간격을 두고 중합하도록 유지하여 중합 패턴을 형성하기 위한 유지 수단과, 상기 중합 패턴에 소정의 입사각으로 빛을 조사하기 위한 조사 수단과, 상기 중합 패턴으로부터의 회절광을 관찰하기 위한 촬상수단을 구비한다.7th invention which solves the said subject is a pattern defect inspection apparatus for inspecting the defect which generate | occur | produced in the said pattern of the test subject with a pattern, The test pattern board for pattern defect inspection provided with a test pattern, and the said test subject Holding means for forming a polymerized pattern by holding the polymerized polymers at predetermined intervals, irradiation means for irradiating light to the polymerized pattern at a predetermined angle of incidence, and imaging means for observing diffracted light from the polymerized pattern. It is provided.

상기 과제를 해결하는 제8의 발명은, 패턴을 구비한 피검사체의 상기 패턴에 발생한 결함을 검사하기 위한 패턴결함 검사장치이며, 상기 피검사체를 유지하기 위한 유지 수단과, 테스트 패턴에 소정의 입사각으로 빛을 조사하여, 상기 테스트 패턴을 통과한 투과광을 상기 패턴 위에 결상시킴으로써, 중합 패턴을 형성하기 위한 투영 수단과, 상기 중합 패턴으로부터의 회절광을 관찰함으로써, 상기 패턴에 발생한 결함의 유무를 검사하기 위한 촬상수단을 구비한다.The eighth invention which solves the said subject is a pattern defect inspection apparatus for inspecting the defect which generate | occur | produced in the said pattern of the to-be-tested object with a pattern, The holding means for holding the said to-be-tested object, and the predetermined incident angle to a test pattern The light is irradiated with light to form transmitted light passing through the test pattern on the pattern, thereby inspecting projection means for forming a polymerized pattern and diffraction light from the polymerized pattern, thereby inspecting the presence or absence of a defect in the pattern. An imaging means for carrying out is provided.

상기 과제를 해결하는 제9의 발명은, 패턴을 구비한 피검사체의 상기 패턴에 발생한 결함을 검사하기 위한 패턴결함 검사장치이며, 테스트 패턴을 유지하기 위한 유지 수단과, 상기 패턴에 소정의 입사각으로 빛을 조사하고, 상기 패턴을 통과한 투과광을 상기 테스트 패턴 위에 결상시킴으로써, 중합 패턴을 형성하기 위한 투영 수단과, 상기 중합 패턴으로부터의 회절광을 관찰함으로써, 상기 반복 패턴에 발생한 결함의 유무를 검사하는 촬상수단을 구비한다.A ninth invention for solving the above problems is a pattern defect inspection apparatus for inspecting a defect occurring in the pattern of an inspected object having a pattern, the holding means for holding a test pattern, and a predetermined incident angle to the pattern. Irradiating light and forming the transmitted light passing through the pattern on the test pattern, the inspection means for forming a polymerization pattern, and by examining the diffracted light from the polymerization pattern, the presence or absence of a defect in the repeating pattern is inspected An imaging means is provided.

상기 과제를 해결하는 제10의 발명은, 제1내지 제9의 발명에 기재된 패턴결함 검사방법, 패턴결함 검사용 테스트 패턴 기판 또는 패턴결함 검사장치를 사용하여, 상기 반복 패턴에 발생한 결함의 유무를 검사하는 공정을 가지는 포토마스크의 제조 방법이다.In the tenth invention which solves the above-mentioned problems, the presence or absence of a defect which occurred in the said repeating pattern using the pattern defect inspection method of the 1st-9th invention, the test pattern substrate for pattern defect inspection, or a pattern defect inspection apparatus is used. It is a manufacturing method of the photomask which has a process to inspect.

상기 과제를 해결하는 제11의 발명은, 제10의 발명에 기재된 포토마스크의 제조 방법에 의해 제조된 포토마스크를 사용하여 화소 패턴을 형성하고, 표시 디바이스용 기판을 제조하는 표시 디바이스용 기판의 제조 방법이다.11th invention which solves the said subject manufactures the display device board | substrate which forms a pixel pattern using the photomask manufactured by the photomask manufacturing method of 10th invention, and manufactures the board | substrate for display devices. It is a way.

본 발명에 의하면, 반복 패턴에 발생한 미세한 결함의 유무를, 단시간에 검사하는 것이 가능한 패턴결함 검사방법, 패턴결함 검사용 테스트 패턴 기판 및 패턴결함 검사장치 및 포토마스크의 제조 방법 및 표시 디바이스용 기판의 제조 방법을 제공 할 수 있다.According to the present invention, a pattern defect inspection method capable of inspecting the presence or absence of minute defects in a repeating pattern in a short time, a test pattern substrate for pattern defect inspection, a method for manufacturing a pattern defect inspection apparatus and a photomask, and a substrate for display device It can provide a manufacturing method.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태를, 도면을 참조하면서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the best form for implementing this invention is demonstrated, referring drawings.

참조하는 도면에 있어서, 도 1은, 본 발명에 따른 패턴결함 검사방법에 있어서의 제1의 실시예를 설명하는 도이며, a는 제1의 실시예를 실시하기 위한 패턴결함 검사장치(10)의 개략적인 측면도를 나타내고, b는 패턴결함 검사용 테스트 패턴 기판이 구비하는 테스트 패턴의 부분 확대도를 나타내고, c는 피검사체가 구비하는 반복 패턴의 부분 확대도를 나타낸다.1 is a diagram for explaining a first embodiment in the pattern defect inspection method according to the present invention, and a is a pattern defect inspection apparatus 10 for carrying out the first embodiment. Shows a schematic side view of b, b shows a partial enlarged view of the test pattern included in the test pattern substrate for pattern defect inspection, and c shows a partially enlarged view of the repeating pattern included in the inspected object.

또한 도 5는, 반복 패턴과 테스트 패턴을 중합한 중합 패턴, 중합 패턴으로 부터의 회절광 및 결함의 검출 결과의 설명도이며, a는 테스트 패턴과 정상적인 반복 패턴에 의한 중합 패턴의 부분 확대도를 나타내고, b는 테스트 패턴과 결함을 포함하는 반복 패턴에 의한 중합 패턴의 부분 확대도를 나타내고, c는 중합 패턴으로부터 얻어지는 회절광의 촬영 결과를 나타내고, d는 회절광의 촬영 결과를 사용한 결함의 검출 결과를 나타낸다.5 is an explanatory diagram of a polymerization pattern obtained by polymerizing a repeating pattern and a test pattern, diffraction light from the polymerization pattern and a detection result of a defect, and a is a partial enlarged view of the polymerization pattern by the test pattern and the normal repeating pattern. B represents a partial enlarged view of the polymerization pattern by the repeating pattern including the test pattern and the defect, c represents the imaging result of the diffracted light obtained from the polymerization pattern, and d represents the detection result of the defect using the imaging result of the diffracted light. Indicates.

그리고, 도 9는, 피검사체가 구비하는 반복 패턴에 발생한 결함을 나타내고, a 및 b는 좌표위치 변동계의 결함(위치 어긋남 결함)을 나타내고, c 및 d는 치수 변동계의 결함(선 폭 결함)을 나타낸다.9 shows the defect which occurred in the repeating pattern which a test subject has, a and b show the defect (position shift defect) of a coordinate position change system, and c and d show the defect (line width defect) of a dimensional change system. ).

또한, 도 2 내지 도 4는, 각각, 본 발명에 따른 패턴결함 검사방법에 있어서의 제2 내지 제4의 실시예를 실시하기 위한 패턴결함 검사장치 20, 30 및 40의 개략적인 측면도를 나타낸다.2 to 4 show schematic side views of the pattern defect inspection apparatuses 20, 30 and 40 for carrying out the second to fourth embodiments in the pattern defect inspection method according to the present invention, respectively.

[A]제1의 실시예[A] First Embodiment

이하에, (1)제1의 실시예의 패턴결함 검사방법에 있어서 검사 대상이 되는 피검사체의 구성 및 (2)패턴결함 검사방법에서 사용하는 패턴결함 검사용 테스트 패턴 기판의 구성에 대하여 설명한다. 계속해서, (3)패턴결함 검사장치의 구성에 대하여 설명하고, 마지막에, (4)패턴결함 검사장치를 사용한 패턴결함 검사방법에 대하여 설명한다.Below, the structure of the to-be-tested object used as the test target in the pattern defect inspection method of (1) Example 1, and the structure of the test pattern board for pattern defect inspection used by the pattern defect inspection method are demonstrated. Subsequently, (3) the configuration of the pattern defect inspection apparatus will be described, and finally, (4) the pattern defect inspection method using the pattern defect inspection apparatus will be described.

(1)피검사체의 구성(1) Configuration of the subject

우선, 피검사체의 구성에 대하여, 도 1c, 도 9, 도 10을 사용하여 설명한다.First, the structure of a test subject is demonstrated using FIG. 1C, FIG. 9, and FIG.

제1의 실시예의 패턴결함 검사방법에서는, 예를 들면 도 10과 같이, 포토마 스크(50)를 피검사체로 한다. 포토마스크(50)는, 예를 들면 액정표시장치 (특히, Flat Panel Display : FPD), 플라즈마 표시장치, EL표시장치, LED표시장치, DMD표시장치 등의 표시 디바이스용 기판을 제조할 때의 노광용 마스크로서 이용된다. 이들 표시장치용의 포토마스크(50)는, 예를 들면 변 L1 또는 L2가 1m를 초과하는 대형기판으로 할 수 있다.In the pattern defect inspection method of the first embodiment, for example, as shown in Fig. 10, the photomask 50 is used as the inspection object. The photomask 50 is, for example, for exposure when manufacturing substrates for display devices such as liquid crystal display devices (especially Flat Panel Display (FPD)), plasma display devices, EL display devices, LED display devices, DMD display devices, and the like. It is used as a mask. The photomask 50 for these display devices can be made into the large size board | substrate whose side L1 or L2 exceeds 1 m, for example.

피검사체로서의 포토마스크(50)는, 투명지지체로서의 투명기판(57)의 주표면 위에, 박막(차광막)으로 이루어지는 반복 패턴(56)을 구비하고 있다.The photomask 50 as an inspection object is provided with a repeating pattern 56 made of a thin film (light shielding film) on the main surface of the transparent substrate 57 as a transparent support.

투명기판(57)의 재료로서는, 예를 들면 합성 석영유리 기판 등이 이용된다. 또한 반복 패턴(56)을 구성하는 박막의 재료로서는, 예를 들면 크롬 등의 차광성을 가지는 재료나, 반투광성의 재료가 이용된다. 또한, 박막은, 단층에 한정되지 않고 적층으로 구성되어도 되며, 그 경우, 차광막 이외에 반투광성의 막을 수반해도 되고, 또한 에칭스토퍼 등의 기능성의 막을 수반해도 된다. 또한, 상기 박막 위에 레지스트 막을 수반한 것이어도 된다.As a material of the transparent substrate 57, for example, a synthetic quartz glass substrate or the like is used. In addition, as a material of the thin film which comprises the repeating pattern 56, the material which has light-shielding properties, such as chromium and a semi-transmissive material, is used, for example. In addition, the thin film is not limited to a single layer but may be formed by lamination. In that case, the thin film may be accompanied by a semi-transparent film in addition to the light shielding film, or may be accompanied by a functional film such as an etching stopper. Moreover, the thing with a resist film on the said thin film may be sufficient.

반복 패턴(56)은, 예를 들면 도 1c에 나타내는 바와 같이, 격자 모양의 단위 패턴(53)이 주기적으로 배열된 형상을 가지고 있다. 단위 패턴(53)의 배열 주기 D1, 즉 단위 패턴(53)의 배열 방향에 있어서의 배열의 주기는, 예를 들면 80∼2000㎛로 설정되고 있다.The repeating pattern 56 has a shape in which lattice-shaped unit patterns 53 are periodically arranged, as shown in FIG. 1C, for example. The arrangement period D1 of the unit pattern 53, that is, the arrangement period in the arrangement direction of the unit pattern 53 is set to, for example, 80 to 2000 μm.

계속해서, 반복 패턴(56)에 발생하는 결함에 대해, 포토마스크(50)의 제조 방법을 개입시키면서 설명한다.Subsequently, the defect which occurs in the repeating pattern 56 is demonstrated through the manufacturing method of the photomask 50. FIG.

포토마스크(50)의 제조는, 대부분의 경우, 이하의 (1)부터 (5)의 공정을 거 쳐 행한다. (1) 우선, 투명기판(57)위에 박막(차광막)을 형성하고, 이 박막 위에 레지스트 막을 형성한다. (2) 다음에 묘화기를 사용하여 상기 레지스트 막에 레이저등의 빛을 조사하고, 예를 들면 라스터 묘화 방식 등, 임의의 묘화 방식을 사용하여 묘화을 실행하고, 소정의 패턴을 노광한다. (3) 다음에 현상을 행하여, 묘화부 또는 비묘화부를 선택적으로 제거하여 레지스트 패턴을 형성한다. (4) 그 후에 레지스트 패턴을 마스크하여 상기 박막을 에칭하고, 이 박막에 반복 패턴(56)을 형성한다. (5) 마지막으로, 잔존 레지스트를 제거하고, 도 10에 나타내는 포토마스크(50)의 제조를 완료한다. 또한, 다층막의 경우에는, 막의 재료에 따른 추가 공정을 설치할 수 있다.In most cases, the photomask 50 is manufactured through the following steps (1) to (5). (1) First, a thin film (light shielding film) is formed on the transparent substrate 57, and a resist film is formed on the thin film. (2) Next, light of a laser or the like is irradiated to the resist film using a drawing machine, and drawing is performed using any drawing method such as, for example, a raster drawing method, and a predetermined pattern is exposed. (3) Next, development is performed to selectively remove the drawing portion or the non-drawing portion to form a resist pattern. (4) Thereafter, the resist pattern is masked to etch the thin film, and a repeating pattern 56 is formed on the thin film. (5) Finally, the remaining resist is removed and the manufacture of the photomask 50 shown in FIG. 10 is completed. In the case of a multilayer film, further steps depending on the material of the film can be provided.

여기에서, 예를 들면 상기의 (2)의 공정에 있어서, 레이저광의 주사 정밀도가 갑자기 악화되거나 또는 빔 지름이 갑자기 변동하거나 또는 환경요인의 변동 등에 의해, 반복 패턴(56)에 결함이 발생할 경우가 있다. 그 외, 여러가지의 원인으로 규칙성이 있는 패턴 결함이 생기는 경우가 있다.Here, for example, in the process of (2) above, a defect occurs in the repeating pattern 56 due to sudden deterioration in scanning accuracy of the laser light, sudden fluctuation in the beam diameter, fluctuation in environmental factors, or the like. have. In addition, pattern defects with regularity may occur for various reasons.

이 결함의 일례를 도 9에 나타낸다. 이 도 9에서는, 결함영역을 부호 54로 나타낸다.An example of this defect is shown in FIG. In Fig. 9, the defective area is indicated by the numeral 54.

도 9a는, 빔에 의한 묘화의 연결부에 위치 어긋남이 발생함으로써, 단위 패턴(53)의 배열 주기 D1’이 부분적으로 넓어지는 결함을 나타낸다. 도 9b는, 마찬가지로, 빔에 의한 묘화의 연결부에 위치 어긋남이 발생함으로써, 단위 패턴(53’)의 위치가, 다른 단위 패턴(53)에 대하여 상대적으로 어긋나게 되는 결함을 나타낸다. 이들의 도 9a 및 도 9b에 나타내는 결함을, 좌표위치 변동계의 결함이라고 칭 한다.Fig. 9A shows a defect in which the arrangement period D1 'of the unit pattern 53 is partially widened by the positional shift occurring in the connection portion of the drawing by the beam. Similarly, FIG. 9B shows a defect in which the position of the unit pattern 53 'is relatively displaced relative to the other unit patterns 53 due to the position shift occurring in the connection portion of the drawing by the beam. These defects shown in FIG. 9A and FIG. 9B are called defects of a coordinate position change meter.

또한 도 9c 및 9d는, 묘화기 빔 강도가 변동하는 것 등에 의해, 단위 패턴(53’)의 크기, 즉 격자틀(53a')의 폭이 변동하는 결함을 나타낸다. 이들의 도 9c 및 도 9d에 나타내는 결함을, 치수변동계의 결함이라고 칭한다.9C and 9D show defects in which the size of the unit pattern 53 ', that is, the width of the grid 53a' varies due to variations in the writer beam intensity. These defects shown in FIGS. 9C and 9D are referred to as defects in the dimensional variation system.

(2)패턴결함 검사용 테스트 패턴 기판의 구성(2) Configuration of test pattern substrate for pattern defect inspection

계속해서, 제1의 실시예에서 사용하는 패턴결함 검사용 테스트 패턴 기판의 구성에 대해서, 도 1b를 사용하여 설명한다.Then, the structure of the test pattern board for pattern defect inspection used in a 1st Example is demonstrated using FIG. 1B.

제1의 실시예에 있어서의 패턴결함 검사용 테스트 패턴 기판(60)은, 상기의 포토마스크(50)와 마찬가지로, 투명지지체로서의 투명 기판(67)의 주표면 위에, 박막(차광막)으로 이루어지는 테스트 패턴(66)을 구비하고 있다. 투명 기판(67)의 재료는, 제1의 실시예와 같이, 합성 석영유리 기판 등을 사용할 수 있다. 또한 테스트 패턴(66)을 구성하는 박막의 재료도, 제1의 실시예와 같이, 크롬 등의 차광성을 가지는 재료 등이 이용된다.The test pattern substrate 60 for pattern defect inspection in a 1st Example is the test which consists of a thin film (light shielding film) on the main surface of the transparent substrate 67 as a transparent support body similarly to the said photomask 50. The pattern 66 is provided. As the material of the transparent substrate 67, a synthetic quartz glass substrate or the like can be used as in the first embodiment. As for the material of the thin film constituting the test pattern 66, as in the first embodiment, a material having a light shielding property such as chromium is used.

테스트 패턴(66)은, 예를 들면 도 1b에 나타내는 바와 같이, 정방형 등의 테스트용 단위 패턴(63)이 주기적으로 배열된 형상을 가지고 있다. 또한, 테스트용 단위 패턴(63)의 형상은, 정방형에 한정되지 않고, 장방형이어도 되고, 선 형상이어도 상관없다.For example, as shown in FIG. 1B, the test pattern 66 has a shape in which test unit patterns 63 such as squares are periodically arranged. In addition, the shape of the unit pattern 63 for a test is not limited to a square, A rectangle may be sufficient and it may be linear.

테스트용 단위 패턴(63)의 배열 주기 D2, 즉 단위 패턴(53)의 배열 방향에 있어서의 주기는, 반복 패턴의 배열 주기 D1보다도 작은 것이 바람직하다. 테스트용 단위 패턴(63)의 배열 주기 D2는, 바람직하게는 단위 패턴(53)의 배열 주기 D1 의 1/3이하이며, 더 바람직하게는 1/5이하이다. 이것은, 테스트용 단위 패턴이 단위 패턴의 주기와 근사하면, 후술하는 중합 패턴의 회절광의 흐트러짐을 관측하는 시야를 크게 할 필요가 생겨, 장치의 제약이 생기는 것과, 단위 패턴이 테스트용 단위 패턴의 정수배가 되기 어려운 것에 의한다. 특히, 단위 패턴(53)의 배열 주기 D1이 80㎛이상 2000㎛이하일 경우에는, 테스트용 단위 패턴의 배열 주기 D2는 0.1㎛이상, 50㎛이하인 것이 보다 바람직하다. 이 테스트용 단위 패턴의 주기범위는, 회절광의 흐트러짐에 의한 결함이 관측되기 쉬운 영역이다.The arrangement period D2 of the test unit pattern 63, that is, the period in the arrangement direction of the unit pattern 53 is preferably smaller than the arrangement period D1 of the repeating pattern. The array period D2 of the test unit pattern 63 is preferably 1/3 or less of the array period D1 of the unit pattern 53, and more preferably 1/5 or less. This means that if the test unit pattern is close to the period of the unit pattern, it is necessary to increase the field of view for observing the disturbance of the diffracted light of the polymerization pattern described later. By hard to be doubled In particular, when the arrangement period D1 of the unit pattern 53 is 80 µm or more and 2000 µm or less, it is more preferable that the arrangement period D2 of the test unit pattern is 0.1 µm or more and 50 µm or less. The periodic range of this test unit pattern is a region where defects due to disturbance of diffracted light are easily observed.

또한, 단위 패턴(53)의 배열 주기 D1은, 테스트용 단위 패턴(63)의 배열 주기 D2의 정수배인 것이 바람직하다. 후술하는 바와 같이, 반복 패턴(56)과 테스트 패턴(66)을 중합하여 중합 패턴(70)을 형성할 때, 정상적인 각 단위 패턴(53)의 범위 내에 있어서의 테스트용 단위 패턴(63)의 배열은, 다른 정상적인 단위 패턴(53)에 있어서의 배열과 동일하게 되므로, 결함이 생긴 부위의 단위 패턴에서 발생하는 회절광의 흐트러짐의 검출이 용이해지기 때문이다.In addition, it is preferable that the arrangement period D1 of the unit pattern 53 is an integer multiple of the arrangement period D2 of the unit pattern 63 for a test. As will be described later, when the polymerization pattern 70 is formed by polymerizing the repeating pattern 56 and the test pattern 66, the arrangement of the test unit patterns 63 within the normal range of each unit pattern 53 is performed. This is because the arrangement in the other normal unit pattern 53 becomes the same, which makes it easier to detect the disturbance of the diffracted light generated in the unit pattern of the defective site.

또한 테스트용 단위 패턴(63)의 선 폭(예를 들면 정방형의 한변의 길이)의 편차 및 선위치(정방형의 위치)의 편차는,모두 소정값 이하로 제한되고 있는 것이 바람직하다. 여기에서, 소정값은 30nm이하인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는20nm이하이다.In addition, it is preferable that both the deviation of the line width (for example, the length of one side of a square) and the deviation of the linear position (a square position) of the test unit pattern 63 are all limited to below a predetermined value. Here, it is preferable that a predetermined value is 30 nm or less, More preferably, it is 20 nm or less.

(3)패턴결함 검사장치(3) pattern defect inspection equipment

계속해서, 제1의 실시예를 실시하기 위한 패턴결함 검사장치(10)의 구성에 관하여 설명한다.Next, the structure of the pattern defect inspection apparatus 10 for implementing 1st Example is demonstrated.

패턴결함 검사장치(10)는, 도 1a에 나타나 있는 바와 같이, 유지 수단으로서의 스테이지(11)와, 스테이지(11)의 경사 방향 아래쪽에 설치된 조사 수단으로서의 광원 장치(12)와, 스테이지(11)의 윗쪽에 설치된 촬상수단으로서의 관찰 장치(15)를 가진다. 또한, 광원 장치(12)는 조사 광학계(13)를 구비하고, 관찰 장치(15)는 수광 광학계(14)를 구비하고 있다.As shown in FIG. 1A, the pattern defect inspection apparatus 10 includes the stage 11 as the holding means, the light source device 12 as the irradiation means provided below the inclined direction of the stage 11, and the stage 11. It has the observation apparatus 15 as imaging means provided in the upper side of the. In addition, the light source device 12 includes an irradiation optical system 13, and the observation device 15 includes a light receiving optical system 14.

(a)스테이지(a) Stage

유지 수단으로서의 스테이지(11)는, 패턴결함 검사용 테스트 패턴 기판(60)과 포토마스크(50)를, 테스트 패턴(66)의 형성면과 반복 패턴(56)의 형성면이 대향하도록 유지한다. 이에 따라 테스트 패턴(66)과 반복 패턴(56)의 중합 패턴(70)이 형성된다. 또한, 도 1a에서는, 포토마스크(50)를 밑면측에 유지하고 있지만, 패턴결함 검사용 테스트 패턴 기판(60)을 밑면측에 유지해도 좋다.The stage 11 as the holding means holds the pattern defect inspection test pattern substrate 60 and the photomask 50 so that the formation surface of the test pattern 66 and the formation surface of the repeating pattern 56 face each other. As a result, the polymerization pattern 70 of the test pattern 66 and the repeating pattern 56 is formed. In addition, although the photomask 50 is hold | maintained at the bottom side in FIG. 1A, you may hold the test pattern board | substrate 60 for pattern defect inspection at the bottom side.

중합 패턴(70)에는, 스테이지(11)의 비스듬히 아래쪽에 배치되는 광원 장치(12)로부터의 조사광을 조사할 수 있어야 한다. 그 때문에 스테이지(11)는, 예를 들면 포토마스크(50)의 외주부만을 지지하는, 틀 모양의 형상으로서 구성된다. 그 외, 예를 들면 조사광에 대하여 투명한 판재로 구성해도 된다.The polymerization pattern 70 should be able to irradiate the irradiation light from the light source device 12 disposed obliquely below the stage 11. Therefore, the stage 11 is comprised as a frame shape which supports only the outer peripheral part of the photomask 50, for example. In addition, you may comprise with a board | plate material transparent with respect to irradiation light, for example.

스테이지(11)는, 예를 들면 X방향 및 Y방향으로 이동가능한 X-Y스테이지로서 구성된다. 그리고, 스테이지(11)위에 형성되는 중합 패턴(70)을, 관찰 장치(15)에 대하여 상대적으로 이동시킴으로써, 검사 시야를 이동시킬 수 있다. 또한, 스테이지(11)를 자유롭게 이동할 수 없는 경우에는, 광원 장치(12) 및 관찰 장치(15)를 스테이지(11)에 대하여 자유롭게 이동하도록 해도 된다.The stage 11 is configured as, for example, an X-Y stage movable in the X direction and the Y direction. And the inspection visual field can be moved by moving the polymerization pattern 70 formed on the stage 11 with respect to the observation apparatus 15 relatively. In addition, when the stage 11 cannot be moved freely, the light source device 12 and the observation device 15 may move freely with respect to the stage 11.

(b)광원 장치(b) light source device

조사 수단으로서의 광원 장치(12)로서는, 충분한 휘도(예를 들면 조도가 1 만∼60만Lx, 바람직하게는 30만Lx이상)를 가지고, 평행성이 높은(평행도가 2°이내)의 광원을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 조건을 만족할 수 있는 광원으로서는, 초고압 수은램프, 크세논 램프, 메탈하라이드램프를 들 수 있다.As the light source device 12 as the irradiation means, a light source having sufficient brightness (for example, illuminance of 10,000 to 600,000 Lx, preferably 300,000 Lx or more) and having high parallelism (parallelism of 2 degrees or less) is used. It is preferable to use. As a light source which can satisfy these conditions, an ultra-high pressure mercury lamp, a xenon lamp, and a metal halide lamp are mentioned.

광원 장치(12)는, 렌즈를 포함하는 조사 광학계(13)를 구비하고 있다. 조사 광학계(13)는, 스테이지(11)의 지지면과 광원 장치(12) 사이에 배치되어, 광원 장치(12)로부터의 광선을 평행화하는 동시에, 중합 패턴(70)의 피검사 개소(즉 관찰 장치(15)의 검사 시야)에 대하여, 그 비스듬히 아래쪽에서 입사각θi으로 빛을 조사한다.The light source device 12 includes an irradiation optical system 13 including a lens. The irradiation optical system 13 is disposed between the support surface of the stage 11 and the light source device 12 to parallelize the light rays from the light source device 12, and at the same time, the inspection target of the polymerization pattern 70 (that is, (Inspection visual field of the observation device 15), light is irradiated at an incidence angle θ i from the lower side obliquely.

또한, 도 1a에서는, 광원 장치(12)와 조사 광학계(13)를, 스테이지(11)의 지지면에 대하여 비스듬히 아래쪽에 배치하고 있지만, 그 외, 스테이지(11)의 지지면에 대하여 비스듬히 위쪽에 배치해도 된다.In addition, although the light source device 12 and the irradiation optical system 13 are arrange | positioned obliquely downward with respect to the support surface of the stage 11 in FIG. 1A, it is obliquely upward with respect to the support surface of the stage 11 in addition. You may arrange.

(c)관찰 장치(c) observation device

촬상수단으로서의 관찰 장치(15)로서는, 예를 들면 CCD카메라 등의 카메라를 사용할 수 있다. CCD카메라는, 2차원의 화상을 촬영하는 에어리어 카메라이며, 그 시야가 검사 시야가 된다. CCD 카메라의 수광면은, 스테이지(11)에 지지되는 중합 패턴(70)과 대향하도록 배치된다.As the observation apparatus 15 as an imaging means, cameras, such as a CCD camera, can be used, for example. A CCD camera is an area camera which photographs a two-dimensional image, and the visual field becomes an inspection visual field. The light receiving surface of the CCD camera is disposed to face the polymerization pattern 70 supported by the stage 11.

관찰 장치(15)는, 대물렌즈를 가지는 수광 광학계(14)를 구비하고 있다. 수광 광학계(14)는, 스테이지(11)위에 형성된 중합 패턴(70)으로부터의 회절광을 수 집하고, 관찰 장치(15)의 수광면에 결상시킨다. 수광 광학계(14)를 통한 관찰 장치(15)의 검사 시야는, 1회의 검사로, 예를 들면 한변이 10∼50mm의 사각형 모양이 되도록 설정된다.The observation device 15 includes a light receiving optical system 14 having an objective lens. The light receiving optical system 14 collects diffracted light from the polymerization pattern 70 formed on the stage 11, and forms an image on the light receiving surface of the observation device 15. The inspection field of view of the observation apparatus 15 through the light receiving optical system 14 is set so that one side may become 10-50 mm square shape by one inspection, for example.

관찰 장치(15)에 의해 촬영되는 회절광의 화상은, 표시 화면(도시 생략)에 표시하도록 하는 것이 바람직하고, 또한 화상 데이터로서 해석 장치(도시 생략)에 출력할 수 있는 것이 바람직하다.It is preferable to display the image of the diffracted light picked up by the observation device 15 on a display screen (not shown), and it is preferable that the image can be output to an analysis device (not shown) as image data.

관찰 장치(15) 및 수광 광학계(14)는, 스테이지(11)의 지지면에 대하여 윗쪽에 배치된다. 또한, 관찰 장치(15) 및 수광 광학계(14)를, 스테이지(11)의 지지면에 대하여 수직방향에 배치할 경우에는, 스테이지(11)의 지지면에 대하여 경사 방향으로 배치하는 경우와 비교하여, 수광 광학계(14)의 대물렌즈와 중합 패턴(70)의 거리가 균일하게 된다. 이 경우, 동일한 검사 시야에 있어서, 균일한 상을 얻기 쉽고, 또한 디포커스를 방지할 수 있기 때문에 바람직하다.The observation device 15 and the light receiving optical system 14 are disposed above the support surface of the stage 11. In addition, when arrange | positioning the observation apparatus 15 and the light reception optical system 14 in the perpendicular direction with respect to the support surface of the stage 11, compared with the case where it arrange | positions in the inclined direction with respect to the support surface of the stage 11, The distance between the objective lens of the light receiving optical system 14 and the polymerization pattern 70 becomes uniform. In this case, since a uniform image is easy to obtain and defocus can be prevented in the same inspection visual field, it is preferable.

(4)패턴결함 검사방법(4) Pattern defect inspection method

계속해서, 전술한 패턴결함 검사장치(10)에 의해 실시되는 패턴결함 검사방법에 관하여 설명한다. 패턴결함 검사방법은, (a)테스트 패턴(66)과 주기가 다른 반복 패턴(56)을 중합함으로써, 중합 패턴(70)을 형성하는 공정과, (b) 중합 패턴(70)에 소정의 입사각으로 빛을 조사하는 공정과, (c) 중합 패턴(70)으로부터의 회절광을 관찰함으로써, 반복 패턴(56)에 생긴 결함의 유무를 검사하는 공정을 구비한다. 이하, 각 공정에 대해 순차적으로 설명한다.Next, the pattern defect inspection method performed by the pattern defect inspection apparatus 10 described above will be described. The pattern defect inspection method includes (a) a step of forming a polymerization pattern 70 by polymerizing a repeating pattern 56 having a cycle different from that of the test pattern 66, and (b) a predetermined incident angle to the polymerization pattern 70. And a step of inspecting the presence or absence of a defect which occurred in the repeating pattern 56 by observing the light by the light and (c) diffracted light from the polymerization pattern 70. Hereinafter, each process is demonstrated sequentially.

(a)중합 패턴의 형성 공정(a) Formation process of polymerization pattern

우선, 전술한 패턴결함 검사용 테스트 패턴 기판(60)과 포토마스크(50)를, 패턴결함 검사장치(10)의 스테이지(11)위에서 유지한다. 이 때, 테스트 패턴(66)의 형성면과 반복 패턴(56)의 형성면을 대향시키도록 유지한다. 이에 따라 테스트 패턴(66)과 반복 패턴(56)의 중합 패턴(70)을 형성한다.First, the test pattern substrate 60 and the photomask 50 for the pattern defect inspection described above are held on the stage 11 of the pattern defect inspection apparatus 10. At this time, the formation surface of the test pattern 66 and the formation surface of the repeating pattern 56 are held to face each other. Accordingly, the polymerization pattern 70 of the test pattern 66 and the repeating pattern 56 is formed.

여기에서, 단위 패턴(53)의 배열 주기 D1이, 테스트용 단위 패턴(63)의 배열 주기 D2의 정수배이며 또한, 반복 패턴(56) 및 테스트 패턴(66)에 결함이 없을 경우에는, 각 단위 패턴(53)의 틀 내에 있어서의 테스트용 단위 패턴(63)의 배열은, 다른 단위 패턴(53)에 있어서의 배열과 동일하게 된다.Here, when the arrangement period D1 of the unit pattern 53 is an integer multiple of the arrangement period D2 of the unit pattern 63 for testing, and each of the repeating patterns 56 and the test pattern 66 has no defects, each unit The arrangement of the test unit patterns 63 in the frame of the pattern 53 is the same as the arrangement in the other unit patterns 53.

도 5a는, 단위 패턴(53)의 배열 방향과, 테스트용 단위 패턴(63)의 배열 방향을 평행하게 유지했을 경우에 있어서의, 중합 패턴(70)의 부분 확대도이다. 이것에 의하면, 격자 모양인 단위 패턴(53)의 틀 내에, 정방형인 테스트용 단위 패턴(63)이 배열 주기 D2로 반복해서 배열하고 있다. 또한 각 단위 패턴(53)의 격자틀(53a)과, 그 격자틀(53a)에 인접하는 테스트용 단위 패턴(63)의 간격 d는, 다른 각 단위 패턴(53)과 동일하다.5A is a partially enlarged view of the polymerization pattern 70 when the arrangement direction of the unit pattern 53 and the arrangement direction of the test unit pattern 63 are kept in parallel. According to this, the square test unit pattern 63 is repeatedly arranged in the arrangement period D2 in the frame of the lattice unit pattern 53. The interval d between the lattice frame 53a of each unit pattern 53 and the test unit pattern 63 adjacent to the lattice frame 53a is the same as the other unit patterns 53.

한편, 상기에 있어서 반복 패턴(56)이 결함을 가질 경우에는, 각 단위 패턴(53)의 범위내에 있어서의 테스트용 단위 패턴(63)의 배열은, 다른 단위 패턴(53)에 있어서의 배열과 다르다. 즉, 단위 패턴(53)의 배열 주기 D1에 변동이 생기거나(좌표위치 변동계의 결함), 단위 패턴(53)을 구성하는 격자틀(53a)의 폭에 변동이 생기거나(치수 변동계의 결함) 했을 경우에는, 결함이 생긴 단위 패턴(53’)에 있어서의 격자틀(53a')과, 그 격자틀(53a')에 인접하는 테스트용 단위 패 턴(63)과의 간격 d’는, 결함이 없는 상기의 간격 d와 다르다.On the other hand, in the above, when the repeating pattern 56 has a defect, the arrangement of the test unit patterns 63 within the range of each unit pattern 53 is different from the arrangement in the other unit patterns 53. different. That is, fluctuations occur in the arrangement period D1 of the unit pattern 53 (defect in the coordinate position fluctuation system), or fluctuation occurs in the width of the lattice frame 53a constituting the unit pattern 53 (dimension fluctuation system). Defect), the interval d 'between the lattice frame 53a' in the defective unit pattern 53 'and the test unit pattern 63 adjacent to the lattice frame 53a' is Is different from the above interval d without a defect.

도 5b는, 격자틀(53a')이 윗쪽으로 벗어났을 경우(좌표위치 변동계의 결함)에 있어서의 중합 패턴(70)의 부분 확대도를 나타낸다. 이것에 의하면, 격자틀(53a')과, 그것에 인접하는 테스트용 단위 패턴(63)과의 간격 d’가, 정상적인 경우의 간격 d보다도 좁아지고 있다.FIG. 5B shows a partially enlarged view of the polymerization pattern 70 in the case where the lattice frame 53a 'is displaced upward (defect in the coordinate position change meter). According to this, the space | interval d 'of the grid | lattice 53a' and the test unit pattern 63 adjacent to it is narrower than the space | interval d of a normal case.

(b)조사 공정(b) investigation process

계속해서, 전술의 광원 장치(12)를 사용하여, 중합 패턴(70)의 비스듬히 아래쪽에 빛을 조사한다. 그러면, 차광성 박막으로 형성된 중합 패턴(70)은, 광원 장치(12)로부터의 입사광에 대하여 회절격자로서 작용하고, 회절광을 발생시킨다.Subsequently, light is irradiated obliquely below the polymerization pattern 70 using the light source device 12 described above. Then, the polymerization pattern 70 formed of the light shielding thin film acts as a diffraction grating with respect to the incident light from the light source device 12 and generates diffracted light.

즉, 중합 패턴(70)에 있어서의 패턴 간격(슬릿 폭)이 d이며, 입사광의 파장이 λ, 입사각이 θi일 때에는, d(sinθn±sinθi)=nλ의 관계를 충족시키는 회절각 θn 방향으로, n차의 회절광이 관측되게 된다.That is, when the pattern interval (slit width) in the polymerization pattern 70 is d, the wavelength of incident light is λ and the incident angle is θ i, the diffraction angle θ n direction satisfies the relationship of d (sin θ n ± sin θ i) = n λ. , the nth order diffracted light is observed.

전술한 바와 같이, 결함이 없는 중합 패턴(70)에서는, 각 단위 패턴(53)에 있어서의 전술의 간격 d는 균일하다. 따라서, 상기의 관계식에 의하면, 파장λ, 입사각θi, 회절각 θn이 동일함에 따라, 각 단위 패턴(53)으로부터의 회절광의 관찰 결과는 균일하게 된다.As described above, in the polymerization pattern 70 without a defect, the above-described interval d in each unit pattern 53 is uniform. Therefore, according to the above relation, as the wavelength?, The incident angle? I and the diffraction angle? N are the same, the observation result of the diffracted light from each unit pattern 53 becomes uniform.

한편, 결함이 생긴 부분의 중합 패턴(70)에서는, 결함이 생긴 단위 패턴(53’)에 있어서의 전술한 간격 d’는, 결함이 없는 전술의 간격 d와 다르다.On the other hand, in the polymerization pattern 70 of the defective portion, the above-described interval d 'in the defective unit pattern 53' is different from the above-described interval d without the defect.

따라서, 결함이 생긴 단위 패턴(53’)으로부터의 회절광의 관찰 결과는, 다른 정상적인 단위 패턴(53)으로부터의 회절광의 관찰 결과와 다르다. 다시 말해, 정상적인 단위 패턴(53)으로부터의 회절광이 규칙성을 가지고 생기는 것에 대하여, 결함을 가지는 단위 패턴으로부터의 회절광은, 상기 규칙성과 일치하지 않는 회절광(광강도 또는 어느 강도를 보이는 위치에 있어서)을 일으킨다.Therefore, the observation result of the diffracted light from the defective unit pattern 53 'differs from the observation result of the diffracted light from the other normal unit pattern 53. As shown in FIG. In other words, while the diffracted light from the normal unit pattern 53 is generated with regularity, the diffracted light from the unit pattern having a defect is diffracted light (light intensity or position showing a certain intensity) that does not match the regularity. In).

(c)결함유무의 검사 공정(c) Inspection process for defects

그 후에 관찰 장치(15)를 사용하여, 전술한 중합 패턴(70)으로부터의 회절광을 촬영하고, 촬영 결과를 화상 데이터로서 관찰 장치(15)로부터 출력한다.Thereafter, the diffraction light from the above-described polymerization pattern 70 is imaged using the observation device 15, and the photographing result is output from the observation device 15 as image data.

도 5c는, 중합 패턴(70)으로부터의 회절광의 촬영 결과의 일 예를 도시한다. 검은 격자 모양의 선은, 정상적인 각 단위 패턴(53)에 기인하는 회절광을 관측한 것이다. 여기에서, 도 5c의 중앙부근을 횡단하도록, 다른 부분과는 강도가 다른 회절광(흰 선)이 관측되고 있다. 흰 선이 관측된 위치는, 단위 패턴(53’)의 격자틀(53a')과, 그 격자틀(53a')에 인접하는 테스트용 단위 패턴(63)과의 간격 d’가, 다른 개소에 있어서의 간격 d와는 다르기 때문에, 그 부위에 있어서는, 정상부위와 다른 회절광이 생기고, 회절광의 관찰 결과에 차이가 생긴 것을 나타내고 있다. 즉, 흰 선이 관측된 위치에 있어서, 단위 패턴(53)에 결함이 생기고 있음을 나타내고 있다.5C shows an example of the imaging result of the diffracted light from the polymerization pattern 70. The black lattice line observes the diffracted light resulting from the normal unit pattern 53. Here, diffracted light (white line) having a different intensity from that of the other part is observed so as to cross the center of FIG. 5C. The position where the white line was observed is different in the distance d 'between the grid 53a' of the unit pattern 53 'and the test unit pattern 63 adjacent to the grid 53a'. Since it is different from the space | interval d in it, in the site | part, the diffraction light different from a normal part arises and it shows that the difference in the observation result of the diffraction light is shown. That is, it shows that the defect has arisen in the unit pattern 53 in the position where a white line was observed.

또한, 미세한 결함은, 0차 회절광(직접광)보다도, 차수가 높은 회절광을 관찰한 쪽이 검출하기 쉽다. 그 때문에 관찰 장치(15)가 차수가 높은 n차 회절광(n≠0)을 수광할 수 있도록, 회절광θn(관찰 장치(15)의 설치 방향), 입사광의 파장 λ, 입사각θi(광원 장치(12)의 설치 방향)를 조정하는 것이 바람직하다. 또한, 도 1a에서는, 관찰 장치(15)가 -n차 회절광을 수광하는 모양을 나타낸다.In addition, it is easy to detect the minute defect which observed the diffracted light with higher order than the 0th-order diffracted light (direct light). Therefore, the diffraction light θn (the installation direction of the observation device 15), the wavelength λ of the incident light, and the incident angle θi (light source device) so that the observation device 15 can receive the high order nth diffracted light (n ≠ 0). It is preferable to adjust the installation direction of (12). In addition, in FIG. 1A, the observation apparatus 15 shows the state which receives -n-order diffracted light.

또한 화상해석장치(도시하지 않음)를 사용하여, 출력한 화상 데이터의 밝기 정보를 수치화한 후, 예를 들면 각 수치를 임계값(예를 들면 정상시의 수치 데이터)과 비교함으로써, 결함을 자동검출하는 것이 바람직하다.In addition, a numerical value of the brightness information of the output image data is digitized using an image analysis device (not shown), and then, for example, each numerical value is compared with a threshold value (e.g., normal numerical data) to automatically detect defects. It is desirable to detect.

또한, 상기 방법 이외에도, 화상해석장치에 의해 밝기 정보를 수치화한 화상 데이터와, 상기 화상 데이터를 단위 패턴(53)의 배열 방향으로 배열 주기 D1분 이동한 화상 데이터를 빼는 것에 의해, 결함발생 부분의 화상변화를 강조하여 결함의 검출을 행해도 된다. 도 5d는 그 일 예를 도시한다. 이것에 의하면, 결함발생 개소는, 상기 처리에 의해 한 쌍의 플러스와 마이너스의 피크를 형성하여, 결함의 검출이 용이하게 된다.Further, in addition to the above method, the image data obtained by quantifying the brightness information by the image analysis device and the image data obtained by moving the image data in the arrangement direction of the unit pattern 53 in the arrangement period D1 minute are subtracted, The defect may be detected by emphasizing the image change. 5D shows an example thereof. According to this, a defect generation point forms a pair of plus and minus peaks by the said process, and it becomes easy to detect a defect.

그 후에 입사광의 파장 λ, 빛의 입사각θi 및 회절각 θn을 동일하게 유지하면서, 중합 패턴(70)을 스테이지(11)위에서 X-Y방향으로 이동시켜, 중합 패턴(70)의 전역을 검사하고, 제1의 실시예에 따른 패턴결함 검사방법을 종료한다.Thereafter, while maintaining the wavelength? Of the incident light, the incident angle? I of the light, and the diffraction angle? N the same, the polymerization pattern 70 is moved on the stage 11 in the XY direction to inspect the entire region of the polymerization pattern 70. The pattern defect inspection method according to the embodiment of 1 is finished.

상기 실시예에 의하면, 다음 효과(1)∼ (3)을 발휘한다.According to the said embodiment, the following effects (1)-(3) are exhibited.

(1)상기 실시예에 의하면, 회절광을 이용하여 반복 패턴(56)의 결함의 매크로 검사를 실시할 수 있기 때문에, 단시간에 검사를 하는 것이 가능하게 되어, 생산성을 높일 수 있다.(1) According to the above embodiment, since the macro inspection of the defect of the repeating pattern 56 can be performed using the diffracted light, the inspection can be performed in a short time, and the productivity can be improved.

예를 들면 하이비전 TV용의 표시 디바이스용 기판은, 상기 표시 디바이스용 기판은, 1920(수직)×1080(수평)=2,073,600개의 단위 패턴(53)을 가지게 된다. 여기에서, 모든 단위 패턴(53)을, 가령 레이저 측장기나 현미경을 사용하여 마이크로 검사하는 것으로 하면, 단위 패턴 1개당 측정 소요시간을 약 10초로 하면, 모든 단 위 패턴(53)을 측정하기 위해서는 약 240일이 필요하게 된다. 특히, FPD제조용의 포토마스크(50)는, 한 장의 기판에 단일의 포토마스크(50)의 반복 패턴(56)을 2∼4면 붙이는 경우가 있기 때문에, 이 경우에는, 단위 패턴(53)에 있어서의 상기 결함검사는, 더욱 장시간을 필요로 하게 된다.For example, in a display device substrate for high-definition TV, the display device substrate has 1920 (vertical) x 1080 (horizontal) = 2,073,600 unit patterns 53. Here, when all the unit patterns 53 are micro-inspected using a laser measuring instrument or a microscope, for example, if the measurement time per unit pattern is about 10 seconds, in order to measure all the unit patterns 53, It will take about 240 days. In particular, since the photomask 50 for FPD manufacturing may attach two to four repetitive patterns 56 of a single photomask 50 to a single substrate, in this case, the unit mask 53 The defect inspection in this case requires a longer time.

이에 대하여 본 실시예에서는 예를 들면 상기 하이비전 TV용 기판의 42V형(면적 약 0.5m2)을 예로 들면, 한변 25mm(단, 인접시야와의 중복을 1할 예상한다)의 정방형의 검사 시야를 사용하여 회절광에 의한 상기 검사를 행했을 때, 1회의 검사 시간이 2.5초 정도이기 때문에, 40분의 검사 시간으로 검사를 완료할 수 있게 되어 생산성이 높다.In contrast, in the present embodiment, for example, a 42V type (area of about 0.5 m 2 ) of the high-vision TV substrate is taken as an example. When the inspection by diffracted light was carried out using, the inspection time was about 2.5 seconds per one, the inspection can be completed in the inspection time of 40 minutes, the productivity is high.

(2) 또한 본 실시예에 의하면, 반복 패턴(56)에 있어서의 단위 패턴(53)의 배열 주기 D1이, 회절광을 사용한 결함검사에 적절한 주기보다 클 경우라도, 반복 패턴(56)에 테스트 패턴(66)을 중합하여 중합 패턴(70)을 형성하여, 그 중합 패턴(70)으로부터의 회절광의 흐트러짐을 관측하는 것으로, 반복 패턴(56)에 생긴 미세한 결함을 검출하는 것이 가능해 진다.(2) Further, according to this embodiment, even if the arrangement period D1 of the unit pattern 53 in the repeating pattern 56 is larger than the period suitable for the defect inspection using the diffracted light, the repeating pattern 56 is tested. By superposing | polymerizing the pattern 66 to form the polymerization pattern 70 and observing the disturbance of the diffracted light from the polymerization pattern 70, it becomes possible to detect the minute defect which arose in the repeating pattern 56.

예를 들면 포토마스크(50)에 있어서는, 반복 패턴(56)에 있어서의 단위 패턴(53)의 배열 주기 D1이 크고, 예를 들면 100∼1000㎛정도이다. 이 경우, 반복 패턴(56)에 의한 회절광을 관찰해도, 반복 패턴에 발생한 결함을 검출하는 것이 곤란하게 된다.For example, in the photomask 50, the arrangement period D1 of the unit pattern 53 in the repeating pattern 56 is large, for example, about 100 to 1000 µm. In this case, even if the diffracted light by the repeating pattern 56 is observed, it becomes difficult to detect the defect which arose in the repeating pattern.

그 원인의 하나는, 반복 패턴(56)에 있어서의 단위 패턴(53)의 배열 주기 D1 이 커지면, 이 반복 패턴(56)으로부터의 n차 회절광의 n차 회절각과, (n+1)차 회절광의 (n+1)차 회절각과의 차이가 상당히 좁아지게 되어, 반복 패턴(56)에 생긴 결함의 존재를 나타내는 회절광의 흐트러짐이 묻히게 된다.One of the causes is that when the arrangement period D1 of the unit pattern 53 in the repeating pattern 56 becomes large, the nth diffraction angle and the (n + 1) th order diffraction of the nth diffracted light from the repeating pattern 56 are increased. The difference from the (n + 1) -diffraction angle of the light becomes considerably narrower, causing disturbance of the diffracted light indicating the presence of a defect in the repeating pattern 56.

또한 다른 원인으로서는, 반복 패턴(56)에 생기는 결함의 크기가, 반복 패턴(56)에 있어서의 단위 패턴의 배열 주기 D1과 비교하여 지나치게 작은 것을 생각할 수 있다. 예를 들면 포토마스크(50)에 있어서, 단위 패턴(53)의 배열 주기 D1은 100∼1000㎛정도이지만, 결함의 크기는 일반적으로는 100nm정도이기 때문에, 그 비율은 0.01∼0.1%로 매우 작다. 그 때문에 반복 패턴에 의한 회절광에 있어서, 반복 패턴(56)의 회절광에서는, 결함의 존재를 나타내는 흐트러짐을 검출하는 것은 곤란하다.In addition, as another cause, the magnitude | size of the defect which arises in the repeating pattern 56 is considered to be too small compared with the arrangement period D1 of the unit pattern in the repeating pattern 56. FIG. For example, in the photomask 50, the arrangement period D1 of the unit pattern 53 is about 100 to 1000 µm, but since the defect size is generally about 100 nm, the ratio is very small, 0.01 to 0.1%. . Therefore, in the diffracted light by a repeating pattern, it is difficult to detect the disturbance which shows presence of a defect with the diffracted light of the repeating pattern 56. FIG.

이에 대하여 본 실시예에서는, 단위 패턴(53)의 배열 주기 D1이 클 경우라도 전술한 중합 패턴(70)을 형성하여, 중합 패턴(70)으로부터의 회절광의 흐트러짐을 관측함으로써, 반복 패턴(56)에 발생한 미세한 결함을 검출하는 것이 가능해 진다. 즉, 반복 패턴(56)에 생긴 선 폭이나 위치의 결함을, 중합 패턴(70)의 선 폭(간격) 이상으로 치환함으로써, 검출 가능하게 하고 있다.On the other hand, in the present embodiment, even when the arrangement period D1 of the unit pattern 53 is large, the above-described polymerization pattern 70 is formed, and the disturbance of the diffracted light from the polymerization pattern 70 is observed to thereby repeat the pattern 56. It becomes possible to detect the minute defect which occurred at the time. That is, detection is possible by replacing the defect of the line width and position which generate | occur | produced in the repeating pattern 56 more than the line width (interval) of the polymerization pattern 70. FIG.

[B]제2 및 제3의 실시예[B] Second and Third Embodiments

제2 및 제3의 실시예에 있어서의 패턴결함 검사방법이, 상기 제1의 실시예와 다른 점은, 중합 패턴의 형성 공정이다.The pattern defect inspection method in 2nd and 3rd Example differs from the said 1st Example in the formation process of a polymerization pattern.

제2의 실시예에 있어서의 중합 패턴의 형성 공정에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 패턴결함 검사용 테스트 패턴 기판(60)과 포토마스크(50) 사이에, 조사광 에 대하여 투명한 수지막(80)을 통해 유지하고, 중합 패턴(70)을 형성한다.In the formation process of the polymerization pattern in 2nd Example, as shown in FIG. 2, between the test pattern board 60 for pattern defect inspection and the photomask 50, the resin film 80 transparent with respect to irradiation light ), And the polymerization pattern 70 is formed.

또한 제3의 실시예에 있어서의 중합패턴 형성 공정에서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 패턴결함 검사용 테스트 패턴 기판(60)과 포토마스크(50) 사이에, 스페이서(81)를 통해 유지함으로써, 중합 패턴(70)을 형성한다.In addition, in the polymerization pattern forming step in the third embodiment, as shown in FIG. 3, by holding the spacer 81 between the test pattern substrate 60 for pattern defect inspection and the photomask 50, The polymerization pattern 70 is formed.

또한, 테스트 패턴(66)의 형성면과, 반복 패턴(56)의 형성면과의 거리가 너무 크면, 중합 패턴(70)으로서 해상하기 어려워지고, 지나치게 작으면 패턴이 접촉에 의해 손상될 우려가 있다. 그 때문에 중합 패턴(70)으로부터 회절광을 얻기 위해서는, 테스트 패턴(66)의 형성면과, 반복 패턴(56)의 형성면과의 거리는, 0.2㎛이상 15㎛이하로 하는 것이 바람직하다. 이 범위는, 상기 수지막의 두께나 스페이서의 높이의 기준으로서 이용할 수 있다.In addition, when the distance between the formation surface of the test pattern 66 and the formation surface of the repeating pattern 56 is too large, it is difficult to resolve as the polymerization pattern 70, and when too small, the pattern may be damaged by contact. have. Therefore, in order to obtain diffracted light from the polymerization pattern 70, it is preferable that the distance between the formation surface of the test pattern 66 and the formation surface of the repeating pattern 56 is 0.2 micrometer or more and 15 micrometers or less. This range can be used as a reference for the thickness of the resin film or the height of the spacer.

제2 및 제3의 실시예에 의하면, 테스트 패턴(66)과 반복 패턴(56)이 직접 접촉하는 것에 의한 패턴 형성면의 손상을 방지할 수 있다.According to the second and third embodiments, damage to the pattern formation surface due to direct contact between the test pattern 66 and the repeating pattern 56 can be prevented.

[C]제4의 실시예[C] Fourth Example

제4의 실시예에 있어서의 패턴결함 검사방법이, 상기 제1의 실시예와 다른 점은, 패턴결함 검사장치의 구성 및 중합 패턴의 형성 공정이다. 이하, 우선, 제4의 실시예에 있어서의 패턴결함 검사장치(40)의 구성을 설명한다. 그 후에 제4의 실시예에 있어서의 패턴결함 검사방법의 중합패턴 형성공정에 대하여 설명한다.The pattern defect inspection method in the fourth embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the pattern defect inspection apparatus and the formation process of the polymerization pattern. First, the configuration of the pattern defect inspection apparatus 40 in the fourth embodiment will be described. Thereafter, the polymerization pattern forming step of the pattern defect inspection method in the fourth embodiment will be described.

(1)패턴결함 검사장치(1) pattern defect inspection equipment

제4의 실시예에 따른 패턴결함 검사장치(40)는, 도 4에 나타나 있는 바와 같이 유지 수단으로서의 스테이지(21)와, 스테이지(21)의 아래쪽에 설치된 투영 수단 으로서의 광원 장치(22) 및 투영 광학계(23)와, 스테이지(21)의 윗쪽에 설치된 촬상수단으로서의 관찰 장치(25)를 가진다. 또한, 관찰 장치(25)는 수광 광학계(24)를 구비하고 있다.As shown in FIG. 4, the pattern defect inspection apparatus 40 according to the fourth embodiment includes a stage 21 as a holding means, a light source device 22 as a projection means and a projection provided below the stage 21. The optical system 23 and the observation apparatus 25 as image pickup means provided above the stage 21 are provided. In addition, the observation device 25 includes a light receiving optical system 24.

유지 수단으로서의 스테이지(21)는, 피검사 기판으로서의 포토마스크(50)를 반복 패턴(56)의 형성면이 밑면에 되도록 유지한다. 또한, 반복 패턴(56)이 투명기판 위에 형성되어 있을 경우에는, 반복 패턴(56)의 형성면이 윗면이 되도록 유지해도 된다.The stage 21 as the holding means holds the photomask 50 as the substrate to be inspected so that the formation surface of the repeating pattern 56 is on the bottom surface. In addition, when the repeating pattern 56 is formed on a transparent substrate, you may hold | maintain so that the formation surface of the repeating pattern 56 may be an upper surface.

스테이지(21)는, 포토마스크(50)의 외주부만을 지지하도록, 예를 들면 틀 모양의 형상으로서 구성된다. 또한, 아래쪽에 배치되는 광원 장치(22)로부터의 투영광을 반복 패턴(56)위에 조사할 수 있도록, 예를 들면 조사광에 대하여 투명한 재료로 구성된 판재라도 상관없다.The stage 21 is configured as, for example, a frame shape so as to support only the outer peripheral portion of the photomask 50. Further, for example, a plate may be made of a material transparent to the irradiation light so that the projection light from the light source device 22 disposed below can be irradiated onto the repeating pattern 56.

스테이지(21)가 X-Y스테이지로서 구성되는 점에 대해서는, 제1의 실시예와 동일하다.The stage 21 is configured as an X-Y stage in the same manner as in the first embodiment.

투영 수단을 구성하는 광원 장치(22)는, 유지 부재(23a)에 유지되는 패턴결함 검사용 테스트 패턴 기판(60)에 빛을 조사한다. 광원 장치(22)로서는, 충분한 휘도(예를 들면 조도가 1만∼60만Lx, 바람직하게는 30만Lx이상)를 가지고, 평행성이 높은(평행도가 2°이내) 초고압 수은램프, 크세논 램프, 메탈하라이드램프를 사용하는 점은, 제1의 실시예와 같다.The light source device 22 constituting the projection means irradiates light onto the test pattern substrate 60 for pattern defect inspection held by the holding member 23a. As the light source device 22, an ultra-high pressure mercury lamp and a xenon lamp having sufficient brightness (for example, illuminance of 10,000 to 600,000 Lx, preferably 300,000 Lx or more) and high parallelism (parallelism is within 2 °). The use of the metal halide lamp is the same as that of the first embodiment.

투영 수단을 구성하는 투영 광학계(23)는, 광원 장치(22)와 스테이지(21)의 지지면 사이에 설치되어, 광원 장치(22)로부터 가까운 순으로, 패턴결함 검사용 테 스트 패턴 기판(60)을 유지하기 위한 유지 부재(23a)와, 테스트 패턴(66)을 통과한 투과광으로부터 불필요 부분을 차광하기 위한 애퍼쳐(aperture)(23b)와, 애퍼쳐(23b)를 통과한 투과광을 수광하여, 반복 패턴(56)위에 테스트 패턴(66)의 상을 결상하기 위한 결상 렌즈 군(23c)을 구비한다.The projection optical system 23 constituting the projection means is provided between the light source device 22 and the support surface of the stage 21, and is arranged in order from the light source device 22 to the test pattern substrate 60 for pattern defect inspection. ), A holding member (23a) for holding (), an aperture (23b) for shielding unnecessary parts from the transmitted light passing through the test pattern (66), and the transmitted light passing through the aperture (23b) And an imaging lens group 23c for forming an image of the test pattern 66 on the repeating pattern 56.

반복 패턴(56)위에 테스트 패턴(66)의 상이 결상됨으로써, 제1의 실시예와 같이, 중합 패턴(70)이 형성되고, 중합 패턴(70)으로부터 회절광이 발생한다.By forming an image of the test pattern 66 on the repeating pattern 56, the polymerization pattern 70 is formed as in the first embodiment, and diffracted light is generated from the polymerization pattern 70.

광원 장치(22) 및 투영 광학계(23)는, 스테이지(21)의 지지면에 대하여 아래쪽에 배치된다. 또한, 광원 장치(22) 및 투영 광학계(23)가, 스테이지(21)의 지지면에 대하여 수직방향으로 배치될 경우에는, 투영 광학계(23)와 반복 패턴(56)의 거리가 균등해진다. 이 경우, 반복 패턴(56)위에 투영되는 테스트 패턴(66)의 상을 균일화시키기 쉽고, 디포커스를 막을 수 있기 때문에 바람직하다.The light source device 22 and the projection optical system 23 are disposed below the support surface of the stage 21. In addition, when the light source device 22 and the projection optical system 23 are disposed in the vertical direction with respect to the support surface of the stage 21, the distance between the projection optical system 23 and the repeating pattern 56 becomes equal. In this case, since the image of the test pattern 66 projected on the repeating pattern 56 can be made uniform, and defocus can be prevented, it is preferable.

촬영수단으로서의 관찰 장치(25) 및 수광 광학계(24)는, 제1의 실시예와 같이 구성된다. 단, 제1의 실시예에 있어서 설명한 바와 같이, 관찰 장치(25)는, 회절광 중 0차 회절광보다도 절대값이 큰 차수의 회절광(n차 회절광)을 수광하는 것이 바람직하다. 그 때문에 광원 장치(22) 및 투영 광학계(23)가, 스테이지(21)의 지지면에 대하여 수직방향으로 배치될 경우에는, 관찰 장치(25) 및 수광 광학계(24)는, 스테이지(21)의 지지면에 대하여, 비스듬히 위쪽에 배치하는 것이 바람직하다.The observation device 25 and the light receiving optical system 24 as the photographing means are configured as in the first embodiment. However, as described in the first embodiment, it is preferable that the observation device 25 receives diffracted light (n-th order diffracted light) having an order of greater absolute value than the 0th order diffracted light among the diffracted light. Therefore, when the light source device 22 and the projection optical system 23 are disposed in the vertical direction with respect to the support surface of the stage 21, the observation device 25 and the light receiving optical system 24 are connected to the stage 21. It is preferable to arrange | position obliquely upward with respect to a support surface.

(2)패턴 결함검사공정(2) Pattern defect inspection process

계속해서, 전술한 패턴결함 검사장치(40)를 사용한 패턴결함 검사방법에 관 하여 설명한다. 제4의 실시예에 따른 패턴결함 검사방법은, (a)테스트용 단위 패턴(63)이 주기적으로 배열되어 이루어지는 테스트 패턴(66)에, 소정의 입사각으로 빛을 조사하는 공정과, (b)테스트 패턴(66)을 통과한 투과광을 반복 패턴(56)위에 결상시킴으로써, 중합 패턴(70)을 형성하는 공정과, (c) 중합 패턴(70)으로부터의 회절광을 관찰함으로써, 반복 패턴(56)에 생긴 결함의 유무를 검사하는 공정을 구비한다. 이하, 각 공정에 대해서 순차적으로 설명한다.Subsequently, the pattern defect inspection method using the pattern defect inspection apparatus 40 described above will be described. The pattern defect inspection method according to the fourth embodiment includes the steps of: (a) irradiating light to a test pattern 66 in which test unit patterns 63 are arranged periodically at a predetermined incident angle, and (b) Imaging the transmitted light passing through the test pattern 66 on the repeating pattern 56 to form the polymerization pattern 70, and (c) observing the diffracted light from the polymerization pattern 70, thereby repeating the repeating pattern 56. ) And a step of inspecting for the presence or absence of a defect that occurred. Hereinafter, each process is demonstrated sequentially.

(a)조사 공정(a) investigation process

우선, 유지 부재(23a)에, 패턴결함 검사용 테스트 패턴 기판(60)을 유지한다. 그 후에 광원 장치(22)를 사용하여, 패턴결함 검사용 테스트 패턴 기판(60)에 대하여 빛을 조사한다.First, the test pattern substrate 60 for pattern defect inspection is hold | maintained in the holding member 23a. Thereafter, light is irradiated to the test pattern substrate 60 for pattern defect inspection using the light source device 22.

(b)중합 패턴을 형성하는 공정(b) forming a polymerization pattern

그 후에 결상 렌즈 군(23c)을 사용하여, 애퍼쳐(23b)를 통과한 투과광을 수광시켜, 반복 패턴(56)위에 테스트 패턴(66)의 상(66’)을 결상시킨다.After that, the transmitted light passing through the aperture 23b is received using the imaging lens group 23c to form an image 66 'of the test pattern 66 on the repeating pattern 56.

이상에 의해, 반복 패턴(56)과 테스트 패턴(66)의 상(66’)을 중합시켜 이루어지는 중합 패턴(70)을 형성한다. 또한, 제1의 실시예와 같이, 중합 패턴(70)으로부터는 회절광이 발생한다.By the above, the polymerization pattern 70 formed by superposing | polymerizing the phase 66 'of the repeating pattern 56 and the test pattern 66 is formed. In addition, like the first embodiment, diffracted light is generated from the polymerization pattern 70.

(c)결함유무의 검사 공정(c) Inspection process for defects

그 후는, 제1의 실시예와 마찬가지로, 관찰 장치(25)를 사용하여 중합 패턴(70)으로부터의 회절광을 촬영하고, 그 결과를 화상 데이터로서 출력하여, 반복 패턴(56)에 생긴 결함의 유무를 검사한다.Thereafter, similarly to the first embodiment, the diffraction light from the polymerization pattern 70 is imaged using the observation device 25, the result is output as image data, and the defect occurred in the repeating pattern 56. Check for the presence of

제4의 실시예에 의하면, 테스트 패턴(66)의 형성면과 반복 패턴(56)의 형성면이 직접 접촉하지 않고 대향할 수 있으며, 테스트 패턴(66)과 반복 패턴(56)이 접촉하는 것에 의한 패턴 형성면의 손상을 방지할 수 있다.According to the fourth embodiment, the forming surface of the test pattern 66 and the forming surface of the repeating pattern 56 may be opposed to each other without directly contacting each other, and the test pattern 66 and the repeating pattern 56 may contact each other. Damage to the pattern forming surface can be prevented.

[D]제5의 실시예[D] Fifth Embodiment

제5의 실시예에 있어서의 패턴결함 검사방법이, 상기 제4의 실시예와 다른 점은, 스테이지(21)에 패턴결함 검사용 테스트 패턴 기판(60)을 유지하고, 투영 광학계(23)의 유지 부재(23a)에 포토마스크(50)를 유지하는 것이다. 즉, 제4의 실시예에 있어서의 패턴결함 검사방법은, 포토마스크(50) 및 패턴결함 검사용 테스트 패턴 기판(60)의 유지 위치가 반대이다.The pattern defect inspection method in the fifth embodiment differs from the fourth embodiment in that the test pattern substrate 60 for pattern defect inspection is held on the stage 21, and the projection optical system 23 The photomask 50 is held by the holding member 23a. That is, in the pattern defect inspection method in the fourth embodiment, the holding positions of the photomask 50 and the test pattern substrate 60 for pattern defect inspection are reversed.

제5의 실시예에 의하면, 테스트 패턴(66)의 형성면과 반복 패턴(56)의 형성면이 직접 접촉하는 않고 대향할 수 있으며, 테스트 패턴(66)과 반복 패턴(56)이 접촉하는 것에 의한 패턴 형성면의 손상을 방지할 수 있다.According to the fifth embodiment, the forming surface of the test pattern 66 and the forming surface of the repeating pattern 56 can be opposed to each other without being directly in contact with each other, and the test pattern 66 and the repeating pattern 56 are in contact with each other. Damage to the pattern forming surface can be prevented.

또한 제5의 실시예에 의하면, 테스트 패턴(66)의 형성면과 반복 패턴(56)의 형성면이 직접 접촉하지 않고 대향할 수 있으며, 테스트 패턴(66)과 반복 패턴(56)이 접촉하는 것에 의한 패턴 형성면의 손상을 방지할 수 있다.Further, according to the fifth embodiment, the forming surface of the test pattern 66 and the forming surface of the repeating pattern 56 may face each other without being directly in contact with each other, and the test pattern 66 and the repeating pattern 56 may contact each other. This can prevent damage to the pattern formation surface.

제5의 실시예에 의하면, 단위 패턴(53)의 배열 주기 D1은, 테스트용 단위 패턴(63)의 배열 주기 D2보다 크기 때문에, 비교적 용이하게 테스트 패턴(66)위에 반복 패턴(56)의 상을 결상할 수 있다. 즉, 투영 광학계(23)에 요구되는 광학성능을 낮출 수 있으며, 이에 따라 패턴결함 검사장치의 원가를 낮출 수 있다.According to the fifth embodiment, since the arrangement period D1 of the unit pattern 53 is larger than the arrangement period D2 of the test unit pattern 63, the image of the repeating pattern 56 on the test pattern 66 is relatively easy. You can open phase. That is, the optical performance required for the projection optical system 23 can be lowered, thereby reducing the cost of the pattern defect inspection apparatus.

[E]제6의 실시예[E] Sixth Example

제6의 실시예에 있어서의 패턴결함 검사방법이, 상기 제1부터 제4의 실시예와 다른 점은, 단위 패턴(53)의 배열 방향과, 테스트용 단위 패턴(63)의 배열 방향이, 서로 평행하지 않고, 서로 직교하지 않도록 중합 패턴(70)을 형성하는 점에 있다. 즉, 이러한 경우에 있어서는, 단위 패턴(53)의 격자틀(53a)과, 테스트용 단위 패턴(63)의 배열 방향은 비스듬히 교차한다.The pattern defect inspection method in the sixth embodiment is different from the first to fourth embodiments in that the arrangement direction of the unit pattern 53 and the arrangement direction of the test unit pattern 63 are different from each other. It exists in the point which forms the superposition | polymerization pattern 70 so that it is not parallel to each other and orthogonal to each other. That is, in such a case, the lattice frame 53a of the unit pattern 53 and the arrangement direction of the test unit pattern 63 cross at an angle.

도 7에, 중합 패턴(70)의 부분 확대도를 나타낸다. 이 경우, 격자틀(53a)과, 그 격자틀(53a)에 인접하는 테스트용 단위 패턴(63)의 간격 d는, 일정하지 않고, 중합 패턴(70)위의 위치에 의해 변화된다. 예를 들면 도 7에 있어서의 영역 A1에서는, 격자틀(53a)이 오른쪽으로 내려가 있기 때문에, 격자틀(53a)과 테스트용 단위 패턴(63)의 교차점으로부터 오른쪽으로 감에 따라서 간격 d의 크기는 확대된다.7 shows a partially enlarged view of the polymerization pattern 70. In this case, the distance d between the lattice frame 53a and the test unit pattern 63 adjacent to the lattice frame 53a is not constant, but changes depending on the position on the polymerization pattern 70. For example, in the area A1 in FIG. 7, since the grid 53a is lowered to the right, the size of the gap d is moved to the right from the intersection of the grid 53a and the test unit pattern 63. Is enlarged.

제6의 실시예에 의해 형성되는 중합 패턴(70)에 빛이 조사되었을 경우, 상기한 바와 같이, 입사광의 파장이 λ, 입사각이 θi일 때에는, d(sinθn±sinθi)=n λ의 관계를 만족시키는 회절각θn의 방향으로, n차 회절광이 관측되게 된다.When light is irradiated to the polymerization pattern 70 formed by the sixth embodiment, as described above, when the wavelength of the incident light is λ and the incident angle is θ i, the relationship of d (sin θ n ± sin θ i) = n λ is obtained. In the direction of satisfying the diffraction angle θ n, the n-th order diffracted light is observed.

즉, 제6의 실시예에 의해 형성되는 중합 패턴(70)과 같이 , 위치에 따라 간격 d의 크기가 변화될 경우, 상기의 관계식에 근거하면, 파장λ、입사각θi, 회절각θn이 일정하게 유지되는 한, 중합 패턴(70)상의 검사 위치에 따라, 관측되는 회절광은 다르게 된다.That is, as in the polymerization pattern 70 formed by the sixth embodiment, when the size of the interval d varies depending on the position, the wavelength lambda, the incident angle θ i, and the diffraction angle θ n are constant based on the above relational expression. As long as it is maintained, the diffracted light observed differs depending on the inspection position on the polymerization pattern 70.

여기에서, 반복 패턴(56)을 구성하는 단위 패턴(53)이 정상일 경우, 중합 패턴에 있어서의 간격 d의 크기 변화는 일정한 주기로 반복되게 된다. 이 경우, 반복 패턴(56)의 각 부분에 발생하는 회절광도, 일정한 주기를 가진 반복을 가지고 관측 되게 된다.Here, when the unit pattern 53 constituting the repeating pattern 56 is normal, the change in size of the interval d in the polymerization pattern is repeated at a constant cycle. In this case, diffraction light generated in each part of the repeating pattern 56 is observed with repetition having a certain period.

그러나, 반복 패턴(56)을 구성하는 단위 패턴(53)에 결함이 생겼을 경우, 결함부의 영역 A2에 있어서의 상기 간격 d의 변화는, 상기의 정상부와는 다르게 된다. 즉, 정상부와는 다른 패턴이 회절광을 일으키게 된다. 예를 들면 도 7에 실선으로 표시된 격자틀(53a')은, 본래는 점선으로 나타낸 위치에 배치되어야 하지만, 실선으로 표시된 위치로 이동하게 된다(좌표위치 변동계의 결함). 이 경우, 점선으로 나타낸 영역 A2의 본래의 위치는, 오른쪽에 실선으로 표시되는 영역 A2’로 이동하게 된다. 따라서, 이 결함부에서는, 정상적인 반복 패턴(56)과는 다른 회절광 (다른 강도 또는 어느 강도가 되는 부분의 다른 위치)이 관측되게 된다.However, when a defect occurs in the unit pattern 53 constituting the repeating pattern 56, the change of the interval d in the region A2 of the defective portion is different from the above normal portion. In other words, a pattern different from the top portion causes diffracted light. For example, the grid frame 53a 'indicated by the solid line in FIG. 7 should be originally disposed at the position indicated by the dotted line, but moves to the position indicated by the solid line (defect in the coordinate position fluctuation system). In this case, the original position of the area A2 indicated by the dotted line moves to the area A2 'indicated by the solid line on the right side. Therefore, in this defect portion, diffracted light (different intensity or different position of the portion which becomes a certain intensity) different from the normal repeating pattern 56 is observed.

상기에 의거하여, 일정한 규칙성으로부터 일탈한 회절광을 보이는 영역 A2’의 위치를 관측함으로써, 영역 A2의 위치와의 어긋남을 검출할 수 있고, 반복 패턴(56)에 생긴 결함의 유무를 검사할 수 있다.Based on the above, by observing the position of the region A2 'showing the diffracted light deviating from the regularity, the deviation from the position of the region A2 can be detected, and the presence or absence of a defect in the repeating pattern 56 can be examined. Can be.

도 8은, 제6의 실시예에 따른 중합 패턴(70)으로부터의 회절광의 촬영 결과의 일예를 도시한다. 도 8에 있어서 왼쪽 절반의 검은 격자 모양의 선은, 정상적인 각 단위 패턴(53)을 구성하는 격자틀(53a)에 기인하는 회절광 패턴이다. 도 8의 오른쪽 절반에는, 다른 부분과는 강도가 다른 회절광(흰 선)이 주기적으로 관찰되고 있다. 즉, 흰 선의 관측 위치는, 상기 간격 d의 변화에 의해, 회절광의 강도가 변화되고 있는 영역 A1임을 나타내고 있다. 그리고, 도 8의 오른쪽 절반에 있어서의 중앙부근에서는, 상기의 흰 선의 관측 위치가, 다른 흰 선보다도 오른쪽으로 시프트하고 있다. 즉, 시프트한 위치에 결함이 생기는 것을 나타내고 있다.8 shows an example of a photographing result of diffracted light from the polymerization pattern 70 according to the sixth embodiment. In FIG. 8, the black lattice-shaped line of the left half is a diffraction light pattern resulting from the grating frame 53a which comprises each normal unit pattern 53. As shown in FIG. In the right half of Fig. 8, diffracted light (white line) having a different intensity from that of other portions is periodically observed. That is, the observation position of a white line shows that it is the area | region A1 in which the intensity | strength of diffracted light is changed by the change of the said space | interval d. And in the vicinity of the center in the right half of FIG. 8, the observation position of said white line shifts to the right rather than another white line. That is, it shows that a defect generate | occur | produces in the shifted position.

단위 패턴(53)의 격자틀(53a)과, 테스트용 단위 패턴(63)의 배열 방향이 교차하는 각도δ는, 각도δ가 지나치게 크면, 회절광의 흐트러짐(상기의 시프트)을 좁은 시야내에서도 확실하게 검출할 수 있는 한편, 상기의 시프트량이 작아져, 검출이 곤란하게 된다. 반대로, 각도가 지나치게 작으면, 상기의 시프트량이 커지지만, 좁은 시야내에서 확실하게 검출하는 것이 곤란해진다.When the angle δ at which the lattice frame 53a of the unit pattern 53 intersects the array direction of the test unit pattern 63 is too large, the disturbance of the diffracted light (the shift described above) is reliably ensured even within a narrow field of view. While it can detect, the said shift amount becomes small and it becomes difficult to detect. On the contrary, when the angle is too small, the shift amount becomes large, but it becomes difficult to reliably detect within a narrow field of view.

따라서, 단위 패턴(53)의 격자틀(53a)과, 테스트용 단위 패턴(63)의 배열 방향이 교차하는 각도δ는, 0.01도에서 2도의 범위가 바람직하다.Therefore, the angle δ where the lattice frame 53a of the unit pattern 53 and the array direction of the test unit pattern 63 intersect is preferably in the range of 0.01 to 2 degrees.

또한 반복 패턴(56)과 테스트 패턴(66)은, 동일한 패턴이거나, 다른 패턴이어도 된다. 또한 다른 패턴의 경우, 단위 패턴(53)의 배열 주기 D1과, 테스트용 단위 패턴(63)의 배열 주기 D2도, 동일하거나 달라도 된다. 여기에서, 배열 주기 D1이, 배열 주기 D2보다 작아도 상관없다. 단, 배열 주기 D1이, 배열 주기 D2의 정수배인 것이 바람직한 것은, 상기의 경우와 같다.The repeating pattern 56 and the test pattern 66 may be the same pattern or different patterns. In the case of another pattern, the arrangement period D1 of the unit pattern 53 and the arrangement period D2 of the test unit pattern 63 may also be the same or different. Here, the array period D1 may be smaller than the array period D2. However, it is the same as that of the case where it is preferable that array period D1 is an integer multiple of array period D2.

이상, 제6의 실시예에 있어서는, 단위 패턴(53)의 배열 방향과, 테스트용 단위 패턴(63)의 배열 방향을 비스듬히 교차시키고 있다. 이에 따라 테스트용 단위 패턴(63)의 배열 주기 D2가 단위 패턴(53)의 배열 주기 D1보다 큰 경우라도, 간격 d의 크기가 일정한 범위 내에서 변화되는 영역 A2를, 중합 패턴(70)위에 주기적으로 만들 수 있다. 그 때문에 반복 패턴(56)에 생긴 결함의 유무를 검사할 수 있다.As described above, in the sixth embodiment, the arrangement direction of the unit pattern 53 and the arrangement direction of the test unit pattern 63 are crossed at an angle. Accordingly, even when the arrangement period D2 of the test unit pattern 63 is larger than the arrangement period D1 of the unit pattern 53, the region A2 in which the size of the interval d varies within a certain range is periodically formed on the polymerization pattern 70. Can be made with Therefore, the presence or absence of the defect which occurred in the repeating pattern 56 can be examined.

특히, 제6의 실시예를, 전술의 제5의 실시예에 적용했을 경우에는, 테스트용 단위 패턴(63)의 배열 주기 D2를 크게 할 수 있기 때문에, 비교적 용이하게 테스트 패턴(66)의 상을 결상하는 것이 가능하게 된다. 즉, 투영 광학계(23)에 요구되는 광학성능을 낮출 수 있기 때문에, 패턴결함 검사장치의 비용을 낮출 수 있다.In particular, when the sixth embodiment is applied to the fifth embodiment described above, the arrangement period D2 of the test unit pattern 63 can be increased, so that the image of the test pattern 66 can be relatively easily formed. It is possible to form an image. That is, since the optical performance required for the projection optical system 23 can be lowered, the cost of the pattern defect inspection apparatus can be lowered.

또한 중합 패턴(70)을 형성할 때, 단위 패턴(53)의 배열 방향과, 테스트용 단위 패턴(63)의 배열 방향을, 완전히 평행하게 유지할 필요가 없기 때문에, 검사 작업의 효율을 높일 수 있다.Moreover, when forming the polymerization pattern 70, it is not necessary to keep the arrangement direction of the unit pattern 53 and the arrangement direction of the test unit pattern 63 completely parallel, so that the efficiency of inspection work can be improved. .

또한, 도 6은, 단위 패턴(53)의 배열 방향과, 테스트용 단위 패턴(63)의 배열 방향을 평행하게 하여 형성한 중합 패턴(70)의 부분 확대도이다.6 is a partially enlarged view of the polymerization pattern 70 formed by making the arrangement direction of the unit pattern 53 and the arrangement direction of the test unit pattern 63 parallel.

이러한 경우, 단위 패턴(53)의 배열 주기 D1이, 테스트용 단위 패턴(63)의 배열 주기 D2보다 크기 때문에, 테스트용 단위 패턴(63)과 단위 패턴(53)이 겹치게 된다. 그 때문에 회절광의 흐트러짐의 관측이 가능한 영역이 존재하지 않으며 또한 반복 패턴(56)에 결함이 생겨도 회절광이 흐트러지지 않아, 결함의 검출이 곤란하다. 따라서, 단위 패턴(53)의 배열 방향과, 테스트용 단위 패턴(63)의 배열 방향이 서로 평행하지 않고, 서로 직교하지 않도록 중합 패턴(70)을 형성하면 유리하다.In this case, since the array period D1 of the unit pattern 53 is larger than the array period D2 of the test unit pattern 63, the test unit pattern 63 and the unit pattern 53 overlap each other. Therefore, there is no region where the disturbance of the diffracted light can be observed, and even if a defect occurs in the repeating pattern 56, the diffracted light does not become disturbed, so that the defect is difficult to detect. Therefore, it is advantageous to form the polymerization pattern 70 so that the arrangement direction of the unit pattern 53 and the arrangement direction of the test unit pattern 63 are not parallel to each other and not perpendicular to each other.

[E]포토마스크의 제조 방법[E] manufacturing method of photomask

계속해서, 본 발명의 제1부터 제6의 실시예로서 나타낸 패턴결함 검사방법을 사용하여, 반복 패턴(56)에 생긴 결함의 유무를 검사하는 공정을 가지는 포토마스크(50)의 제조 방법에 관하여 설명한다.Subsequently, the manufacturing method of the photomask 50 which has a process of inspecting the presence or absence of the defect which arose in the repeating pattern 56 using the pattern defect inspection method shown as 1st-6th embodiment of this invention. Explain.

이 포토마스크(50)의 제조 공정은, 마스크 블랭크 제조 공정, 레지스트 패턴형성공정, 마스크 패턴 형성공정 및 결함검사공정을 순차 실시하는 것이다.The manufacturing process of this photomask 50 performs a mask blank manufacturing process, a resist pattern formation process, a mask pattern formation process, and a defect inspection process one by one.

마스크 블랭크 제조 공정은, 투명기판(57)의 표면에 차광막 등의 박막을 형성하고, 이 박막 위에 레지스트를 도포하여 레지스트 막을 형성한다. 이에 따라 적 층구조의 마스크 블랭크를 제조한다.In the mask blank manufacturing step, a thin film such as a light shielding film is formed on the surface of the transparent substrate 57, and a resist is applied on the thin film to form a resist film. Thus, a mask blank of a laminated structure is manufactured.

레지스트 패턴형성공정은, 마스크 블랭크의 레지스트 막에 묘화기로, 예를 들면 레이저빔을 조사하고, 라스터 묘화 방식 등 임의의 방식을 사용하여 묘화하고, 이 레지스트 막에 소정의 패턴을 노광하고, 현상하여 레지스트 패턴을 형성한다. 이 레지스트 패턴에는, 반복 패턴(56)을 형성하기 위한 패턴이 설치된다.In the resist pattern forming step, a resist beam of a mask blank is irradiated with a laser beam, for example, by using an arbitrary method such as a raster drawing method, and a predetermined pattern is exposed to the resist film to develop. To form a resist pattern. In this resist pattern, a pattern for forming a repeating pattern 56 is provided.

마스크 패턴형성공정은, 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 박막을 에칭하고, 이 박막에 반복 패턴(56)을 형성한다. 이 때, 반복 패턴(56)에 있어서의 단위 패턴(53)의 주기는, 상기 포토마스크를 사용하여 제조하고자 하는 디바이스의 용도에 따라 적절히 설정되고, 예를 들면 액정표시 패널 등의 표시 디바이스용 기판에 있어서는 80∼2000㎛로 설정된다. 또한 한 장의 기판에 단일 포토마스크(50)의 반복 패턴(56)이 2∼4면 형성된 것이라도 좋다. 박막에 패턴을 형성한 후, 레지스트는 에칭에 의해 제거된다.In the mask pattern forming step, the thin film is etched using the resist pattern as a mask to form a repeating pattern 56 on the thin film. At this time, the period of the unit pattern 53 in the repeating pattern 56 is appropriately set according to the use of the device to be manufactured using the photomask, for example, a display device substrate such as a liquid crystal display panel. Is set to 80 to 2000 µm. In addition, the repeating pattern 56 of the single photomask 50 may be formed on one board of two to four surfaces. After forming a pattern on the thin film, the resist is removed by etching.

결함검사공정은, 본 발명의 제1∼4의 실시예로서 나타낸 패턴결함 검사방법을, 포토마스크(50)의 제조 공정의 일환으로서 실시하고, 포토마스크(50)의 제조를 완료한다. 여기에서, 본 발명의 결함검사공정은, 레지스트 패턴을 사용하여 행해도 되고, 레지스트를 제거한 후, 박막 패턴을 사용하여 행해도 된다. 레지스트 패턴을 사용하여 행하면, 박막 패턴의 손상을 억제할 수 있는 점에서 바람직하다.In the defect inspection step, the pattern defect inspection method shown as the first to fourth embodiments of the present invention is performed as part of the manufacturing process of the photomask 50 to complete the manufacture of the photomask 50. Here, the defect inspection process of this invention may be performed using a resist pattern, and may be performed using a thin film pattern after removing a resist. When using a resist pattern, it is preferable at the point which can suppress the damage of a thin film pattern.

그 후는, 이 포토마스크(50)를 사용하여 노광을 행하고, 표시 디바이스용 기판 위의 레지스트 막에, 포토마스크(50)의 마스크 패턴을 전사한다. 그 후에 이 전사 패턴에 근거하는 화소 패턴을 표시 디바이스용 기판의 표면에 형성하고, 표시 디바이스용 기판의 제조를 완료한다. 또한, 상기 화소 패턴은, 예를 들면 액정표시 패널의 박막트랜지스터, 대향기판, 칼라필터 등의 반복 패턴이다.After that, exposure is performed using this photomask 50, and the mask pattern of the photomask 50 is transferred to the resist film on the display device substrate. Thereafter, a pixel pattern based on this transfer pattern is formed on the surface of the substrate for display device to complete the manufacture of the substrate for display device. The pixel pattern is, for example, a repeating pattern of a thin film transistor, an opposing substrate, a color filter of a liquid crystal display panel.

상기 실시예에 의하면, 다음 효과(1)∼ (3)을 발휘한다.According to the said embodiment, the following effects (1)-(3) are exhibited.

(1)상기 실시예에 의하면, 회절광을 이용하여 반복 패턴(56)의 결함의 매크로 검사를 실시할 수 있기 때문에, 단시간에 검사를 하는 것이 가능하게 되고, 포토마스크(50)의 생산성을 높일 수 있다.(1) According to the above embodiment, since the inspection of the defect of the repeating pattern 56 can be performed by using the diffracted light, the inspection can be performed in a short time, thereby increasing the productivity of the photomask 50. Can be.

(2) 또한 실시예에 의하면, 포토마스크(50)에 있어서는, 반복 패턴(56)에 있어서의 단위 패턴(53)의 배열 주기 D1이, 회절광에 의한 결함검사를 행하기 쉬운 주기에 대해 큰 경우라도, 반복 패턴(56)에 테스트 패턴(66)을 중합하여 중합 패턴(70)을 형성하고, 중합 패턴(70)으로부터의 회절광의 흐트러짐을 관측하는 것으로, 반복 패턴(56)에 생긴 미세한 결함을 검출하는 것이 가능해 진다.(2) Further, according to the embodiment, in the photomask 50, the arrangement period D1 of the unit pattern 53 in the repeating pattern 56 is large for a period in which defect inspection by diffracted light is easy to perform. Even in this case, fine defects occurred in the repeating pattern 56 by polymerizing the test pattern 66 to the repeating pattern 56 to form the polymerization pattern 70 and observing the disturbance of the diffracted light from the polymerization pattern 70. Can be detected.

(3)상기의 포토마스크의 제조 방법에 의해 제조된 포토마스크(50)를 사용하여, 화소 패턴을 형성하고, 표시 디바이스용 기판(예를 들면 액정표시 패널)을 제조함으로써, 화소 패턴에 결함이 없는 표시 디바이스용 기판으로 할 수 있다.(3) The pixel pattern is formed by forming a pixel pattern using the photomask 50 manufactured by the above-described method for manufacturing the photomask, and manufacturing a substrate for a display device (for example, a liquid crystal display panel). It can be set as the board | substrate for display devices not present.

Claims (23)

단위 패턴이 주기적으로 배열된 반복 패턴을 구비한 피검사체의 상기 반복 패턴에 발생한 결함을 검사하기 위한 패턴결함 검사방법이며,A pattern defect inspection method for inspecting defects occurring in the repeating pattern of a subject under test having a repeating pattern in which unit patterns are periodically arranged; 테스트용 단위 패턴이 상기 반복 패턴과는 다른 주기로 주기적으로 배열되어 이루어지는 테스트 패턴과, 상기 반복 패턴을 중합하는 것에 의해 중합 패턴을 형성하는 공정과,A test pattern in which a unit pattern for testing is periodically arranged at a cycle different from the repeating pattern, and a step of forming a polymerization pattern by polymerizing the repeating pattern; 상기 중합 패턴에 소정의 입사각으로 빛을 조사하는 공정과,Irradiating light to the polymerization pattern at a predetermined incident angle; 상기 중합 패턴으로부터의 회절광을 관찰함으로써, 상기 반복 패턴에 발생한 결함의 유무를 검사하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴결함 검사방법.And a step of inspecting for the presence or absence of a defect which occurred in the said repeating pattern by observing the diffracted light from the said polymerization pattern, The pattern defect inspection method characterized by the above-mentioned. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 중합 패턴을 형성하는 공정은, 투명지지체의 하나의 주면에 형성된 상기 테스트 패턴과, 다른 투명지지체의 하나의 주면에 형성된 상기 반복 패턴을, 상기 테스트 패턴의 형성면과 상기 반복 패턴의 형성면이 대향하도록 유지함으로써 중합 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 패턴결함 검사방법.The step of forming the polymerization pattern includes the test pattern formed on one main surface of the transparent support and the repeating pattern formed on one main surface of the other transparent support, wherein the forming surface of the test pattern and the forming surface of the repeating pattern are A pattern defect inspection method, characterized in that to form a polymerization pattern by keeping it facing. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 테스트 패턴의 형성면과 상기 반복 패턴의 형성면을, 소정의 간격을 두고 평행하게 대향시키는 것을 특징으로 하는 패턴결함 검사방법.The pattern defect inspection method, characterized in that the forming surface of the test pattern and the forming surface of the repeating pattern are faced in parallel at a predetermined interval. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 소정의 간격이, 0.1㎛이상 30㎛이하인 것을 특징으로 하는 패턴결함 검사방법.The predetermined defect is a pattern defect inspection method, characterized in that more than 0.1㎛ 30㎛. 단위 패턴이 주기적으로 배열된 반복 패턴을 구비한 피검사체의 상기 반복 패턴에 발생한 결함을 검사하기 위한 패턴결함 검사방법이며,A pattern defect inspection method for inspecting defects occurring in the repeating pattern of a subject under test having a repeating pattern in which unit patterns are periodically arranged; 테스트용 단위 패턴이 주기적으로 배열되어 이루어지는 테스트 패턴에, 소정의 입사각으로 빛을 조사하는 공정과,Irradiating light at a predetermined angle of incidence to a test pattern in which the unit patterns for testing are arranged periodically; 상기 테스트 패턴을 통과한 투과광을 상기 반복 패턴 위에 결상시킴으로써, 중합 패턴을 형성하는 공정과,Forming a polymerization pattern by forming transmitted light passing through the test pattern on the repeating pattern; 상기 중합 패턴으로부터의 회절광을 관찰함으로써, 상기 반복 패턴에 발생한 결함의 유무를 검사하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴결함 검사방법.And a step of inspecting for the presence or absence of a defect which occurred in the said repeating pattern by observing the diffracted light from the said polymerization pattern, The pattern defect inspection method characterized by the above-mentioned. 단위 패턴이 주기적으로 배열된 반복 패턴을 구비한 피검사체의 상기 반복 패턴에 발생한 결함을 검사하기 위한 패턴결함 검사방법이며,A pattern defect inspection method for inspecting defects occurring in the repeating pattern of a subject under test having a repeating pattern in which unit patterns are periodically arranged; 상기 반복 패턴에 소정의 입사각으로 빛을 조사하는 공정과,Irradiating light to the repeating pattern at a predetermined incident angle; 상기 반복 패턴을 통과한 투과광을, 테스트용 단위 패턴이 주기적으로 배열되어 이루어지는 테스트 패턴 위에 결상시킴으로써, 중합 패턴을 형성하는 공정과,Forming a polymerization pattern by forming the transmitted light passing through the repeating pattern on a test pattern in which test unit patterns are periodically arranged; 상기 중합 패턴으로부터의 회절광을 관찰함으로써, 상기 반복 패턴에 발생한 결함의 유무를 검사하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴결함 검사방법.And a step of inspecting for the presence or absence of a defect which occurred in the said repeating pattern by observing the diffracted light from the said polymerization pattern, The pattern defect inspection method characterized by the above-mentioned. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 6, 상기 단위 패턴의 배열 주기가, 상기 테스트용 단위 패턴의 배열 주기보다도 큰 것을 특징으로 하는 패턴결함 검사방법.And the arrangement period of the unit pattern is larger than the arrangement period of the test unit pattern. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 6, 상기 단위 패턴의 배열 주기가, 상기 테스트용 단위 패턴의 배열 주기의 정수배인 것을 특징으로 하는 패턴결함 검사방법.And the arrangement period of the unit pattern is an integer multiple of the arrangement period of the test unit pattern. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 6, 상기 단위 패턴의 배열 주기가 80㎛이상 2000㎛이하이며, 상기 테스트용 단 위 패턴의 배열 주기가 0.1㎛이상 50㎛이하인 것을 특징으로 하는 패턴결함 검사방법.And the arrangement period of the unit pattern is 80 µm or more and 2000 µm or less, and the arrangement period of the test unit pattern is 0.1 µm or more and 50 µm or less. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 6, 상기 중합 패턴을 형성하는 공정에서는 상기 단위 패턴의 배열 방향과, 상기 테스트용 단위 패턴의 배열 방향이, 서로 평행하게 되도록 상기 중합 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 패턴결함 검사방법.In the step of forming the polymerization pattern, the pattern defect inspection method, characterized in that the polymerization pattern is formed so that the arrangement direction of the unit pattern and the arrangement direction of the test unit pattern are parallel to each other. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 6, 상기 중합 패턴을 형성하는 공정에서는, 상기 단위 패턴의 배열 방향과, 상기 테스트용 단위 패턴의 배열 방향이, 서로 평행하지 않고, 서로 직교하지 않도록 상기 중합 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 패턴결함 검사방법.In the step of forming the polymerization pattern, the polymerization defect inspection method is characterized in that the polymerization pattern is formed so that the arrangement direction of the unit pattern and the arrangement direction of the test unit pattern are not parallel to each other and are not orthogonal to each other. . 제 11항에 있어서,12. The method of claim 11, 상기 중합 패턴을 형성하는 공정에서는, 상기 단위 패턴의 배열 방향과, 상기 테스트 패턴의 배열 방향이, 0.01도 이상 2도 이하의 각도로 서로 교차하도록 상기 중합 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 패턴결함 검사방법.In the step of forming the polymerization pattern, the polymerization defect is formed so that the polymerization pattern is formed such that the arrangement direction of the unit pattern and the arrangement direction of the test pattern cross each other at an angle of 0.01 degree or more and 2 degrees or less. Way. 단위 패턴이 주기적으로 배열된 반복 패턴을 구비한 피검사체의 상기 반복 패턴에 발생한 결함을 검사하기 위한 패턴결함 검사방법이며,A pattern defect inspection method for inspecting defects occurring in the repeating pattern of a subject under test having a repeating pattern in which unit patterns are periodically arranged; 테스트용 단위 패턴이 주기적으로 배열되어 이루어지는 테스트 패턴과, 상기 반복 패턴을, 상기 단위 패턴의 배열 방향과, 상기 테스트용 단위 패턴의 배열 방향이, 서로 평행하지 않고, 서로 직교하지 않도록 중합하는 것에 의해 중합 패턴을 형성하는 공정과,By polymerizing a test pattern in which test unit patterns are periodically arranged and the repeating pattern so that the arrangement direction of the unit pattern and the arrangement direction of the test unit pattern are not parallel to each other and not orthogonal to each other. Forming a polymerization pattern; 상기 중합 패턴에 소정의 입사각으로 빛을 조사하는 공정과,Irradiating light to the polymerization pattern at a predetermined incident angle; 상기 중합 패턴으로부터의 회절광을 관찰함으로써, 상기 반복 패턴에 발생한 결함의 유무를 검사하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴결함 검사방법.And a step of inspecting for the presence or absence of a defect which occurred in the said repeating pattern by observing the diffracted light from the said polymerization pattern, The pattern defect inspection method characterized by the above-mentioned. 제 13항에 있어서,14. The method of claim 13, 상기 테스트 패턴의 형성면과 상기 반복 패턴의 형성면을, 소정의 간격을 두고 평행하게 대향시키는 것을 특징으로 하는 패턴결함 검사방법.The pattern defect inspection method, characterized in that the forming surface of the test pattern and the forming surface of the repeating pattern are faced in parallel at a predetermined interval. 제 14항에 있어서,15. The method of claim 14, 상기 소정의 간격은, 0.1㎛이상 30㎛이하인 것을 특징으로 하는 패턴결함 검사방법.The predetermined gap is a pattern defect inspection method, characterized in that more than 0.1㎛ 30㎛. 투명기판과, 상기 투명기판의 주표면 위에 테스트용 단위 패턴이 주기적으로 배열되어 이루어지는 테스트 패턴을 구비하고,A transparent substrate and a test pattern on which a test unit pattern is periodically arranged on a main surface of the transparent substrate, 상기 테스트용 단위 패턴의 배열 주기는 0.1㎛이상 50㎛이하이며,The arrangement period of the test unit pattern is 0.1㎛ 50㎛, 상기 테스트용 단위 패턴의 선 폭의 편차 및 선 위치의 편차는,모두 30nm이하인 것을 특징으로 하는 패턴결함 검사용 테스트 패턴 기판.The deviation of the line width and the deviation of the line position of the unit pattern for testing are all 30 nm or less test pattern substrate for pattern defect inspection. 패턴을 구비한 피검사체의 상기 패턴에 발생한 결함을 검사하기 위한 패턴결함 검사장치이며,It is a pattern defect inspection apparatus for inspecting the defect which arose in the said pattern of the test subject with a pattern, 테스트 패턴을 구비한 패턴결함 검사용 테스트 패턴 기판과, 상기 피검사체를 소정의 간격을 두고 중합하도록 유지하여 중합 패턴을 형성하기 위한 유지 수단과,A test pattern substrate for pattern defect inspection provided with a test pattern, holding means for holding the test object to be polymerized at a predetermined interval to form a polymerization pattern; 상기 중합 패턴에 소정의 입사각으로 빛을 조사하기 위한 조사 수단과,Irradiation means for irradiating light to the polymerization pattern at a predetermined angle of incidence; 상기 중합 패턴으로부터의 회절광을 관찰하기 위한 촬상수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴결함 검사장치.And imaging means for observing diffracted light from said polymerization pattern. 패턴을 구비한 피검사체의 상기 패턴에 발생한 결함을 검사하기 위한 패턴결함 검사장치이며,It is a pattern defect inspection apparatus for inspecting the defect which arose in the said pattern of the test subject with a pattern, 상기 피검사체를 유지하기 위한 유지 수단과,Holding means for holding the subject under test; 테스트 패턴에 소정의 입사각으로 빛을 조사하고, 상기 테스트 패턴을 통과한 투과광을 상기 패턴 위에 결상시킴으로써, 중합 패턴을 형성하기 위한 투영 수단과,Projection means for forming a polymerization pattern by irradiating light to a test pattern at a predetermined angle of incidence and forming transmitted light passing through the test pattern on the pattern; 상기 중합 패턴으로부터의 회절광을 관찰함으로써, 상기 패턴에 발생한 결함의 유무를 검사하기 위한 촬상수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴결함 검사장치.And imaging means for inspecting for the presence or absence of a defect occurring in the pattern by observing diffracted light from the polymerization pattern. 패턴을 구비한 피검사체의 상기 패턴에 발생한 결함을 검사하기 위한 패턴결함 검사장치이며,It is a pattern defect inspection apparatus for inspecting the defect which arose in the said pattern of the test subject with a pattern, 테스트 패턴을 유지하기 위한 유지 수단과,Holding means for holding a test pattern, 상기 패턴에 소정의 입사각으로 빛을 조사하고, 상기 패턴을 통과한 투과광을 상기 테스트 패턴 위에 결상시킴으로써, 중합 패턴을 형성하기 위한 투영 수단과,Projection means for forming a polymerized pattern by irradiating light to the pattern at a predetermined angle of incidence and forming transmitted light passing through the pattern on the test pattern; 상기 중합 패턴으로부터의 회절광을 관찰함으로써, 상기 패턴에 발생한 결함의 유무를 검사하는 촬상수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴결함 검사장치.And imaging means for inspecting for the presence or absence of a defect occurring in the pattern by observing diffracted light from the polymerization pattern. 청구항 1 내지 청구항 6항 중 어느 한 항에 기재된 패턴결함 검사방법을 사용하여, 상기 반복 패턴에 발생한 결함의 유무를 검사하는 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.The manufacturing method of the photomask characterized by having the process of inspecting the presence or absence of the defect which arose in the said repeating pattern using the pattern defect inspection method in any one of Claims 1-6. 청구항 20에 기재된 포토마스크의 제조 방법에 의해 제조된 포토마스크를 사용하여 화소 패턴을 형성하고, 표시 디바이스용 기판을 제조하는 것을 특징으로 하는 표시 디바이스용 기판의 제조 방법.A pixel pattern is formed using the photomask manufactured by the manufacturing method of the photomask of Claim 20, and the board | substrate for display devices is manufactured, The manufacturing method of the board | substrate for display devices characterized by the above-mentioned. 청구항 13 내지 청구항 15항 중 어느 한 항에 기재된 패턴결함 검사방법을 사용하여, 상기 반복 패턴에 발생한 결함의 유무를 검사하는 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.The manufacturing method of the photomask which has a process of inspecting the presence or absence of the defect which arose in the said repeating pattern using the pattern defect inspection method in any one of Claims 13-15. 청구항 22항에 기재된 포토마스크의 제조 방법에 의해 제조된 포토마스크를 사용하여 화소 패턴을 형성하고, 표시 디바이스용 기판을 제조하는 것을 특징으로 하는 표시 디바이스용 기판의 제조 방법.A pixel pattern is formed using the photomask manufactured by the manufacturing method of the photomask of Claim 22, and the board | substrate for display devices is manufactured, The manufacturing method of the board | substrate for display devices characterized by the above-mentioned.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010019639A (en) * 2008-07-09 2010-01-28 Lasertec Corp Irregularity detection device and pattern inspection device
JP5601095B2 (en) * 2010-08-30 2014-10-08 凸版印刷株式会社 Inspection condition adjustment pattern and inspection condition adjustment method using the same
KR102000081B1 (en) * 2017-09-19 2019-07-17 세메스 주식회사 Die stage unit for testing die and die binding apparatus having the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010085778A (en) * 1999-08-10 2001-09-07 오노 시게오 Photomask, method for manufacturing the same, projection aligner using the photomask, and projection exposing method
KR20050064458A (en) * 2003-12-23 2005-06-29 주식회사 하이닉스반도체 Pattern detector
KR20060048093A (en) * 2004-05-28 2006-05-18 호야 가부시키가이샤 Method and apparatus for inspecting mura defect

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59112934U (en) * 1983-12-29 1984-07-30 富士通株式会社 Pattern matching inspection machine
JPH07198618A (en) * 1993-12-28 1995-08-01 Toshiba Corp Pattern defect inspection device
US5585211A (en) * 1995-02-06 1996-12-17 Firstein; Leon A. Fabrication and use of sub-micron dimensional standard
JP2001305071A (en) * 2000-04-21 2001-10-31 Nikon Corp Defect inspecting device
JP4266082B2 (en) * 2001-04-26 2009-05-20 株式会社東芝 Inspection method for exposure mask pattern
JP4005881B2 (en) * 2002-08-30 2007-11-14 株式会社東芝 Inspection method for exposure apparatus
JP4529366B2 (en) * 2003-03-26 2010-08-25 株式会社ニコン Defect inspection apparatus, defect inspection method, and hole pattern inspection method
JP4480001B2 (en) * 2004-05-28 2010-06-16 Hoya株式会社 Nonuniformity defect inspection mask, nonuniformity defect inspection apparatus and method, and photomask manufacturing method
JP4480009B2 (en) * 2004-12-06 2010-06-16 Hoya株式会社 Defect inspection apparatus and method, and photomask manufacturing method
JP4993934B2 (en) * 2006-03-31 2012-08-08 Hoya株式会社 Pattern defect inspection method, photomask manufacturing method, and display device substrate manufacturing method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010085778A (en) * 1999-08-10 2001-09-07 오노 시게오 Photomask, method for manufacturing the same, projection aligner using the photomask, and projection exposing method
KR20050064458A (en) * 2003-12-23 2005-06-29 주식회사 하이닉스반도체 Pattern detector
KR20060048093A (en) * 2004-05-28 2006-05-18 호야 가부시키가이샤 Method and apparatus for inspecting mura defect

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