KR20060048093A

KR20060048093A - 얼룩결함 검사방법 및 장치

Info

Publication number: KR20060048093A
Application number: KR1020050044163A
Authority: KR
Inventors: 테루아키 요시다
Original assignee: 호야 가부시키가이샤
Priority date: 2004-05-28
Filing date: 2005-05-25
Publication date: 2006-05-18
Also published as: CN1721987B; US20050271262A1; US7443498B2; CN1721987A; KR100792216B1; JP2005338621A; JP4480002B2; TW200612076A; TWI262292B

Abstract

피검사체의 반복 패턴에 발생하는 얼룩결함을 정성적이며 정량적으로 평가하여, 당해 얼룩결함을 고정밀도로 검출할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다. 다수의 단위 패턴이 규칙적으로 배열된 반복 패턴을 갖는 포토마스크의 상기 반복 패턴에 발생한 얼룩결함을 검사하는 얼룩결함 검사장치가 수광부, 해석장치 및 평가장치를 가지며, 수광기 및 해석장치가 포토마스크의 반복 패턴에 발생한 얼룩결함을 검출하고, 평가장치가, 수광기 및 해석장치에 의해 검출된 포토마스크의 얼룩결함의 얼룩결함 검출 데이터와, 소정의 반복 패턴에 발생하는 얼룩결함의 종류마다 해당 얼룩결함의 강도를 단계적으로 변경하여 할당한 복수의 유사 얼룩결함의 각각에 대하여 상관관계에 있는 복수의 유사 얼룩결함 검출 데이터를 비교하여, 포토마스크의 얼룩결함을 평가하는 것이다.

얼룩결함, 포토마스크

Description

얼룩결함 검사방법 및 장치{Method and apparatus for inspecting mura defect}

도 1은 본 발명에 따른 얼룩결함 검사장치의 일실시예의 구성을 나타내는 사시도.

도 2는 도 1에 있어서 포토마스크의 칩에서의 반복 패턴을 나타내는 평면도.

도 3은 도 2의 반복 패턴에 발생하는 얼룩결함(CD 얼룩결함, 피치 얼룩결함)을 나타내는 평면도.

도 4는 도 2의 반복 패턴에 발생하는 얼룩결함(버팅(butting) 얼룩결함, 디펙트 얼룩결함)을 나타내는 평면도.

도 5는 도 1의 얼룩결함 검사장치에서 사용되는 CD 얼룩결함 검사 마스크를 나타내는 정면도.

도 6은 도 1의 얼룩결함 검사장치에서 사용되는 피치 얼룩결함 검사 마스크를 나타내는 정면도.

도 7은 도 1의 얼룩결함 검사장치에서 사용되는 버팅 얼룩결함 검사 마스크를 나타내는 정면도.

도 8은 도 1의 얼룩결함 검사장치에서 사용되는 디펙트 얼룩결함 검사 마스크를 나타내는 정면도.

도 9는 도 1의 얼룩결함 검사장치에서 사용되는 CD 얼룩결함 검사 마스크를 나타내는 정면도.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

10 얼룩결함 검사장치

13 수광기(검출수단)

14 해석장치(검출수단)

15 평가장치(평가수단)

16 CD 얼룩결함 검사 마스크

17 피치 얼룩결함 검사 마스크

18 버팅 얼룩결함 검사 마스크

19 디펙트 얼룩결함 검사 마스크

20 CD 얼룩결함 검사 마스크

50 포토마스크

51 반복 패턴

52 투명기판

53 단위 패턴

56 CD 얼룩결함

57 피치 얼룩결함

58 버팅 얼룩결함

59 디펙트 얼룩결함

61 반복 패턴

62 투명기판

63 단위 패턴

66, 67, 68, 69, 70 유사 얼룩결함

A, B, C 검출 수준

W 검출 역치

본 발명은 얼룩결함 검사방법, 얼룩결함 검사장치, 및 포토마스크의 제조방법에 관한 것이다.

종래, 반도체 장치, 촬상 디바이스 및 표시 디바이스 등의 제조공정에 있어서 패턴 형성에 이용되는 포토마스크로는, 유리 등의 투명기판상에 크롬 등의 차광막이 원하는 패턴으로 부분적으로 제거되어 구성된 것이 알려져 있다.

이 포토마스크의 제조방법은 투명기판상에 차광막을 형성하고, 이 차광막상에 레지스트막을 형성한 후, 레지스트막에 전자선 또는 레이저에 의해 묘화를 실시함으로써 소정의 패턴을 노광하고, 그 후, 묘화부와 비묘화부를 선택적으로 제거하여 레지스트 패턴을 형성 후, 레지스트 패턴을 마스크로 하여 차광막을 에칭하여 차광막 패턴을 형성하고, 마지막으로 잔존 레지스트를 제거하여 포토마스크를 얻는다.

전자선 또는 레이저에 의한 주사에 의해 레지스트막에 직접 묘화를 실시하는 묘화장치의 방식은, 크게 나누어 래스터 스캔 방식과 벡터 스캔 방식이 있다. 래스터 스캔 방식은, 묘화 영역 전면을 빔(전자선 혹은 레이저)이 주사하여, 패턴 부분에 달하면 빔이 온로 되어 묘화를 수행하는 방식이다. 빔의 주사는 일정한 스캔 폭으로 Y 방향으로 스캔되고, Y방향으로의 스캔이 종료되면 X방향으로 빔이 보내져, 이것이 반복됨으로써 묘화 영역 전면이 스캔된다.

한편, 벡터 스캔 방식은, 복수의 스캔 영역(묘화 단위)마다, 당해 스캔 영역 내의 패턴 형성 부분에만 빔이 주사하는 방식으로, 하나의 패턴을 모두 주사하면 빔을 오프로 하고, 같은 스캔 영역 내의 다음 패턴으로 빔이 이동하여, 다시 온으로 하여 그 패턴을 주사한다. 하나의 스캔 영역 내의 도형을 모두 묘화하면, XY 테이블의 이동에 의해 다음 스캔 영역으로 빔이 이동된다.

상술한 어떠한 묘화방식을 이용한 경우에 있어서도, 빔의 스캔폭이나 빔경(徑)에 묘화의 이음매가 존재하고, 그러한 이음매에 발생하는 버팅 에러 등의 묘화 불량에 따른 에러가 묘화 단위마다 주기적으로 발생하게 되는 문제가 있다.

특히, 고체 촬상장치(CCD, CMOS 등)의 촬상 디바이스나, 액상 표시 패널 등의 표시 디바이스 등의 영상 디바이스를 제조하기 위한 포토마스크와 같이, 화소 패턴에 대응하여 규칙적으로 배열된 반복 패턴을 갖는 것의 경우에는, 상술한 바와 같은 묘화 불량에 의한 주기적인 에러는 각각의 에러가 눈으로 볼 수 없는 크기(예를 들면, 수십 nm의 크기)라도, 규칙적인 반복 패턴상에 주기적인 에러가 발생함으로써, 선 형상의 연속한 에러가 되어 눈으로 확인 가능하게 된다. 이 결과, 촬상 디바이스나 표시 디바이스에 있어서 감도 얼룩 또는 표시 얼룩 등의 얼룩결함이 발생하여, 디바이스의 성능이 저하되는 문제를 일으킨다. 상술한 예와 같이, 규칙적으로 배열한 패턴에 의도한 바 없이 발생한 규칙적 에러를 「얼룩 결함」이라 칭한다.

한편, 포토마스크의 품질을 보증하기 위한 검사로서, 패턴의 선폭 검사, 패턴 결함 검사 및 이물질 검사가 종래부터 일반적으로 수행되고 있다. 그러나, 상술한 검사는 포토마스크상의 국소적인 결함을 검사하는 것이기 때문에, 상술한 바와 같은 포토마스크의 얼룩결함과 같이 포토마스크의 넓은 영역에서 비로소 인식되는 결함에 대해서는 검출하는 것이 곤란하다. 이 때문에, 얼룩결함은 육안에 의한 주관적인 검사에 의해 실시되고 있다.

한편, 영상 디바이스 기판(예를 들면, 액정 TFT 기판 등)에 있어서 얼룩결함을 검사하는 장치가 예를 들면 일본 특허공개 평 10-300447에 개시되어 있다. 이 얼룩결함 검사장치는 기판 표면에 광을 조사하여, 이 표면에 형성된 패턴의 에지부로부터의 산란광을 관찰함으로써 얼룩결함을 검출하는 것이다.

그러나 상술한 바와 같은 육안에 의한 얼룩결함의 검사에서는, 검사를 수행하는 작업자에 따라 검사 결과에 편차가 생기는 등의 이유로 인해 포토마스크의 얼룩결함을 고정밀도로 검출할 수 없으며, 이 결과, 디바이스의 수율이 저하되는 과제가 있다.

또한, 포토마스크를 이용하여 제조한 디바이스에 있어서는, 디바이스의 얼룩 결함은, 포토마스크가 요인이 되는 경우 뿐만 아니라, 예를 들면 포토마스크의 연결 노광에 의한 것 등 다른 요인도 생각할 수 있다. 일본 특허공개 평 10-300447에 기재된 디바이스의 얼룩결함 검사장치의 경우에는 검출된 얼룩결함의 원인을 특정하는 것이 곤란하다.

또한, 일본 특허공개 평 10-300447에 기재된 얼룩결함 검사장치는 얼룩결함을 검출하는 것은 가능하지만, 예를 들면 검사를 필요로 하는 얼룩결함과, 검사를 필요로 하지 않는 얼룩결함을 식별하는 등과 같이 얼룩결함을 정성(定性)적으로 평가하거나, 얼룩결함을 그 강도에 기초하여 정량적으로 평가하는 것이 아니다.

본 발명의 목적은, 상술한 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 피검사체의 반복 패턴에 발생하는 얼룩결함을 정성적이며 정량적으로 평가하여, 당해 얼룩결함을 고정밀도로 검출할 수 있는 얼룩결함 검사방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 피검사체의 반복 패턴에 발생하는 얼룩결함을 정성적이며 정량적으로 평가하여, 당해 얼룩결함을 고정밀도로 검출할 수 있는 얼룩결함 검사장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 포토마스크의 반복 패턴에 발생하는 얼룩결함을 정성적이며 정량적으로 평가하여, 당해 얼룩결함을 고정밀도로 검출할 수 있는 포토마스크의 제조방법을 제공하는 것에 있다.

청구항 1에 기재된 발명에 따른 얼룩결함 검사방법은, 다수의 단위 패턴이 규칙적으로 배열된 반복 패턴을 갖는 피검사체의 상기 반복 패턴에 발생한 얼룩결 함을 검사하는 얼룩결함 검사방법에 있어서, 상기 피검사체의 상기 반복 패턴에 발생한 얼룩결함을 검출하는 검출공정과, 이 검출공정에 의해 검출된 상기 피검사체의 얼룩결함의 얼룩결함 검출 데이터와, 소정의 반복 패턴에 발생하는 얼룩결함의 종류마다, 당해 얼룩결함의 강도를 단계적으로 변경하여 할당한 복수의 유사 얼룩결함의 각각에 대하여 상관관계에 있는 복수의 유사 얼룩결함 검출 데이터를 비교하여, 상기 피검사체의 얼룩결함을 평가하는 평가공정을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 2에 기재된 발명에 따른 얼룩결함 검사방법은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 평가공정은 소정의 반복 패턴에 발생하는 얼룩결함의 종류마다, 당해 얼룩결함의 강도를 단계적으로 변경하여 할당한 복수의 유사 얼룩결함을 각각 갖는 복수의 반복 패턴이 기판상에 형성된 얼룩결함 검사 마스크를 이용하여, 이 얼룩결함 검사 마스크의 각 유사 얼룩결함을 검출하였을 때의 당해 유사 얼룩결함과 상관관계에 있는 유사 얼룩결함 검출 데이터와, 검출공정으로 검출된 피검사체의 얼룩결함에 있어서의 얼룩결함 검출 데이터를 비교하는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 3에 기재된 발명에 따른 얼룩결함 검사방법은, 청구항 1 또는 2에 기재된 발명에 있어서, 상기 평가공정은 유사 얼룩결함을 갖는 반복 패턴을 전사한 피전사 패턴이 디바이스에 형성되었을 때에, 이 디바이스에 대하여 정해진 얼룩결함의 레벨 구분된 강도를 기준으로 하여 설정된 검출 수준을 지표로 하여, 피검사체의 얼룩결함 강도를 평가하는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 4에 기재된 발명에 따른 얼룩결함 검사방법은, 청구항 1 또는 2에 기재된 발명에 있어서, 상기 평가공정은 유사 얼룩결함을 갖는 반복 패턴을 전사한 피전사 패턴이 디바이스에 형성되었을 때에, 이 디바이스에 대하여 정해진 얼룩결함의 허용 강도를 기준으로 하여 설정된 검출 역치를 지표로 하여, 피검사체의 얼룩결함 강도를 평가하는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 5에 기재된 발명에 따른 얼룩결함 검사방법은, 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 얼룩결함의 종류는, 반복 패턴에서의 단위 패턴의 선폭 이상에 기초하는 CD 얼룩결함, 반복 패턴에서의 단위 패턴의 간격 이상에 기초하는 피치 얼룩결함, 반복 패턴에서의 단위 패턴의 위치 어긋남에 기초하는 버팅 얼룩결함, 반복 패턴에서의 단위 패턴의 형상결함에 기초하는 디펙트 얼룩결함 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 6에 기재된 발명에 따른 얼룩결함 검사방법은, 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 피검사체가 영상 디바이스 또는 이 영상 디바이스를 제조하기 위한 포토마스크인 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 7에 기재된 발명에 따른 얼룩결함 검사장치는, 다수의 단위 패턴이 규칙적으로 배열된 반복 패턴을 갖는 피검사체의 상기 반복 패턴에 발생한 얼룩결함을 검사하는 얼룩결함 검사장치에 있어서, 상기 피검사체의 상기 반복 패턴에 발생한 얼룩결함을 검출하는 검출수단과, 이 검출수단에 의해 검출된 상기 피검사체의 얼룩결함의 얼룩결함 검출 데이터와, 소정의 반복 패턴에 발생하는 얼룩결함의 종류마다, 당해 얼룩결함의 강도를 단계적으로 변경하여 할당한 복수의 유사 얼룩 결함의 각각에 대하여 상관관계에 있는 복수의 유사 얼룩결함 검출 데이터를 비교하여, 상기 피검사체의 얼룩결함을 평가하는 평가수단을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 8에 기재된 발명에 따른 얼룩결함 검사장치는, 청구항 7에 기재된 발명에 있어서, 상기 평가수단은 소정의 반복 패턴에 발생하는 얼룩결함의 종류마다, 당해 얼룩결함의 강도를 단계적으로 변경하여 할당한 복수의 유사 얼룩결함을 각각 갖는 복수의 반복 패턴이 기판상에 형성된 얼룩결함 검사 마스크를 이용하여, 이 얼룩결함 검사 마스크의 각 유사 얼룩결함을 검출하였을 때의 당해 유사 얼룩결함과 상관관계에 있는 유사 얼룩결함 검출 데이터와, 검출공정으로 검출된 피검사체의 얼룩결함에 있어서의 얼룩결함 검출 데이터를 비교하는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 9에 기재된 발명에 따른 얼룩결함 검사장치는, 청구항 7 또는 8에 기재된 발명에 있어서, 상기 평가수단은 유사 얼룩결함을 갖는 반복 패턴을 전사한 피전사 패턴이 디바이스에 형성되었을 때에, 이 디바이스에 대하여 정해진 얼룩결함의 레벨 구분된 강도를 기준으로 하여 설정된 검출 수준을 지표로 하여, 피검사체의 얼룩결함 강도를 평가하는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 10에 기재된 발명에 따른 얼룩결함 검사장치는, 청구항 7 또는 8에 기재된 발명에 있어서, 상기 평가수단은 유사 얼룩결함을 갖는 반복 패턴을 전사한 피전사 패턴이 디바이스에 형성되었을 때에, 이 디바이스에 대하여 정해진 얼룩결함의 허용 강도를 기준으로 하여 설정된 검출 역치를 지표로 하여, 피검사체의 얼 룩결함 강도를 평가하는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 11에 기재된 발명에 따른 얼룩결함 검사장치는, 청구항 7 내지 10 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 얼룩결함의 종류는, 반복 패턴에서의 단위 패턴의 선폭 이상에 기초하는 CD 얼룩결함, 반복 패턴에서의 단위 패턴의 간격 이상에 기초하는 피치 얼룩결함, 반복 패턴에서의 단위 패턴의 위치 어긋남에 기초하는 버팅 얼룩결함, 반복 패턴에서의 단위 패턴의 형상결함에 기초하는 디펙트 얼룩결함 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 12에 기재된 발명에 따른 얼룩결함 검사장치는, 청구항 7 내지 11 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 피검사체가 영상 디바이스 또는 이 영상 디바이스를 제조하기 위한 포토마스크인 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 13에 기재된 발명에 따른 얼룩결함 검사방법은 투명 기판상에 소정의 차광막 패턴을 구비한 포토마스크를 제조하는데 이용되고, 상기 차광막 패턴은 다수의 단위 패턴이 규칙적으로 배열된 반복 패턴으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

(실시예)

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최상의 형태를 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 얼룩결함 검사장치의 일실시예의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 2는 도 1에 있어서 포토마스크의 칩에서의 반복 패턴을 나타내는 평면도이다.

이 도 1에 나타내는 얼룩결함 검사장치(10)는, 피검사체로서의 포토마스크 (50)의 표면에 형성된 반복 패턴(51)(도 2)에 발생하는 얼룩결함을 검출하는 것으로서, 스테이지(11), 광원(12), 수광기(13), 해석장치(14), 및 평가수단으로서의 평가장치(15)로 구성된다. 수광기(13) 및 해석장치(14)가 검출수단으로서 기능한다. 또한, 해석장치(14)와 평가장치(15)는, 동일한 또는 서로 다른 퍼스널 컴퓨터에 의해 실현된다. 상기 포토마스크(50)는 영상 디바이스를 제조하기 위한 노광 마스크이다.

여기에서, 영상 디바이스는 다수의 화소 패턴이 최종적으로 화상 처리 또는 화면 표시되는 디바이스로서, 촬상 디바이스와 표시 디바이스를 들 수 있다. 촬상 디바이스는 CCD, CMOS, VMIS 등의 고체 촬상장치가 대표적인 것이다. 또한, 표시 디바이스는 액정 표시장치, 플라즈마 표시장치, EL 표시장치, LED 표시장치, DMD 표시장치가 대표적인 것이다. 따라서, 촬상 디바이스의 촬상면을 형성하는 상기 화소 패턴은, 구체적으로는 CCD나 CMOS 등의 수광부를 형성하는 반복 패턴이다. 또한 표시 디바이스의 표시면을 형성하는 화소 패턴은, 구체적으로는 액정 표시 패널의 박막 트랜지스터나 대향 기판, 컬러 필터 등의 반복 패턴이다.

상기 포토마스크(50)는 유리 등의 투명기판(52)상에 크롬막 등의 차광막이 설치되어, 이 차광막이 원하는 반복 패턴(51)(도 2)으로 부분적으로 제거된 것이다. 이 반복 패턴(51)은, 상기 영상 디바이스의 다수의 화소 패턴을 리소그래피법을 이용하여 전사하는데 이용되는 패턴으로서, 화소 패턴에 대응하여 단위 패턴(53)이 규칙적으로 배열되어 구성된다. 도 1에 있어서의 부호(55)는, 반복 패턴(51)이 형성되어 이루어지는 칩을 나타내며, 포토마스크(50)에 5×5개 정도 설치된 다.

이 포토마스크(50)의 제조방법은, 다수의 단위 패턴(53)이 규칙적으로 배열된 반복 패턴(51)으로 이루어지는 차광막 패턴을 형성하는 차광막 패턴 형성공정과, 반복 패턴(51)에 발생한 얼룩결함을 얼룩결함 검사장치(10)를 이용한 얼룩결함 검사방법을 실시하여 검사하는 얼룩결함 검사공정을 갖는 것이다.

차광막 패턴 형성공정은, 먼저 투명기판(52)상에 차광막을 형성하고, 그 차광막상에 레지스트막을 형성한다. 다음으로 이 레지스트막에 묘화기에 있어서의 전자선 또는 레이저의 빔을 조사하여 묘화를 실시하여, 소정의 패턴을 노광한다. 다음으로, 묘화부와 비묘화부를 선택적으로 제거하여 레지스트 패턴을 형성한다. 그 후, 레지스트 패턴을 마스크로 하여 차광막을 에칭하고, 이 차광막에 다수의 단위 패턴(53)으로 이루어지는 반복 패턴(51)을 형성하여 차광막 패턴을 형성한다.

상술한 차광막 패턴 형성공정에서는, 전자선 또는 레이저의 빔의 주사에 의해 레지스트막에 묘화를 실시할 때에, 빔의 스캔폭이나 빔의 지름에 의존하여 묘화에 이음매가 생기며, 이 이음매에 묘화 불량에 따른 에러가 묘화 단위마다 주기적으로 발생하는 경우가 있어 이것이 상기 얼룩결함 발생의 원인이 되게 된다. 이 얼룩결함은 CD 얼룩결함, 피치 얼룩결함, 버팅 얼룩결함 및 디펙트 얼룩결함이 대표적인 것이다.

CD 얼룩결함(56)은 도 3(A) 및 (B)에 나타내는 바와 같이 반복 패턴(51)에서의 단위 패턴(53)의 선폭 이상에 기초하는 것으로, 묘화기의 빔 강도에 편차가 생기는 등에 의해 단위 패턴(53)이 가늘어지거나, 두꺼워짐으로써 발생하는 얼룩결함 이다.

또한, 피치 얼룩결함(57)은 도 3(C) 및 (D)에 나타내는 바와 같이 반복 패턴(51)에서의 단위 패턴(53)의 배열 간격 이상에 기초하는 것으로, 묘화의 이음매에 위치 어긋남이 발생함으로써, 반복 패턴(51)에 있어서 단위 패턴(53)의 간격이 부분적으로 달라지게 됨으로써 발생하는 얼룩결함이다.

버팅 얼룩결함(58)은 도 4(A) 및 (B)에 나타내는 바와 같이 반복 패턴(51)에서의 단위 패턴(53)의 위치 어긋남에 기초하는 것이다. 이 버팅 얼룩결함(58)은, 빔에 의한 묘화의 이음매에 위치 어긋남이 발생함으로써 반복 패턴(51)에 있어서 단위 패턴(53)의 위치가, 다른 단위 패턴(53)에 대하여 어긋나게 됨으로써 발생하는 얼룩결함(패턴 외 버팅 얼룩결함)이며, 또는 동일한 단위 패턴(53) 내에서 어긋나게 됨으로써 발생하는 얼룩결함(패턴 내 버팅 얼룩결함)이다.

또한, 디펙트 얼룩결함(59)은 도 4(C) 및 (D)에 나타내는 바와 같이 반복 패턴(51)에서의 단위 패턴(53)의 형상결함에 기초하는 것으로서, 묘화의 이음매에 단위 패턴(53)이 존재하여, 이 이음매가 겹쳐져 오버 노광이 됨으로써 발생하는 얼룩결함(돌기), 이음매가 떨어져 언더 노광이 됨으로써 발생하는 얼룩결함(잠식)이다.

도 1에 나타내는 상기 얼룩결함 검사장치(10)는 검출이 필요한 상기 대표적인 4개의 얼룩결함(CD 얼룩결함(56), 피치 얼룩결함(57), 버팅 얼룩결함(58), 디펙트 얼룩결함(59))을 검출하는 것이다. 이 얼룩결함 검사장치(10)의 상기 스테이지(11)는 포토마스크(50)를 얹어놓는 대이다. 또한, 상기 광원(12)은 스테이지(11)의 한 쪽 상방에 배치되어, 포토마스크(50)의 표면의 반복 패턴(51)에 경사 위쪽에서 광을 조사하는 것이다.

상기 수광기(13)는 스테이지(11)의 다른 쪽 상방에 배치되어, 포토마스크(50)의 반복 패턴(51)으로부터 반사된 반사광, 특히, 반복 패턴(51)에서의 단위 패턴(53)의 에지부에서 산란된 산란광을 수광하여 수광 데이터로 변환하는 것이다. 예를 들면, 이 수광기(13)는 CCD 라인센서 또는 CCD 영역 센서 등의 촬상 센서가 이용된다. 수광기(13)에 의해 변환된 수광 데이터에 있어서는, 포토마스크(50)의 반복 패턴(51)에 얼룩결함이 생겨 있으면 수광 데이터의 규칙성에 혼란이 생긴다. 상기 해석장치(14)가 상기 수광 데이터를 해석하고 얼룩결함 검출 데이터로 하여 얼룩결함을 검출한다.

포토마스크(50)의 제조방법에 있어서 상기 얼룩결함 검사공정은, 얼룩결함 검사장치(10)의 광원(12)으로부터 포토마스크(50)의 반복 패턴(51)에 광을 조사하여, 반복 패턴(51)의 단위 패턴(53)의 에지부에서 산란한 산란광을 수광기(13)가 수광하고, 수광 데이터를 해석장치(14)가 해석하여 얼룩결함을 검출하며, 이 얼룩결함을 평가장치(15)가 후술하는 바와 같이 평가하는 얼룩결함 검사장치(10)를 이용한 얼룩결함 검사방법을 실시함으로써, 포토마스크(50)의 반복 패턴(51)에 발생한 얼룩결함을 검사(검출)한다.

한편, 얼룩결함 검사장치(10)의 수광기(13) 및 해석장치(14)에 의해 결정되는 당해 얼룩결함 검사장치(10)의 검출 감도는, 도 5 내지 도 8에 나타내는 얼룩결함 검사 마스크(16, 17, 18, 19)에 있어서의 유사 얼룩결함(66, 67, 68, 69)을 당해 얼룩결함 검사장치(10)가 검출함으로써 적절하지의 여부가 확인되고, 또한 검출 감도가 부적절한 경우에는, 확인 후 적절한 검출감도가 되도록 조정된다. 이 얼룩결함 검사 마스크는 CD 얼룩결함 검사 마스크(16)(도 5), 피치 얼룩결함 검사 마스크(17)(도 6), 버팅 얼룩결함 검사 마스크(18)(도 7) 및 디펙트 얼룩결함 검사 마스크(19)(도 8)이다.

이들 얼룩결함 검사 마스크(16, 17, 18, 19)는 소정의 반복 패턴(61)에 발생하는 얼룩결함의 종류마다, 당해 얼룩결함의 강도를 단계적으로 변경하여 할당한 복수의 유사 얼룩결함(66, 67, 68, 69)을 각각 갖는 복수의 반복 패턴(61)이 형성되어 이루어지는 칩(65)이 투명기판(62)상에 형성되어 구성된 것이다. 상기 반복 패턴(61)은 투명기판(62)상의 크롬막 등의 차광막에 형성된 것이다.

도 5에 나타내는 CD 얼룩결함 검사 마스크(16)는 도 3(A) 및 (B)에 나타내는 검출이 필요한 CD 얼룩결함(56)을 유사적으로 발생시킨 얼룩결함 검사 마스크이다. 이 CD 얼룩결함 검사 마스크(16)는, 다수의 단위 패턴(63)이 배열된 반복 패턴(61)을 구비한 복수의 칩(65)이 투명기판(62)의 종횡으로 배치되어 있다. 횡방향으로 늘어선 각 칩(65)에는 반복 패턴(61)에서의 단위 패턴(63)의 선폭 변화량(α)을 α1, α2, α3, α4, α5(α1<α2<α3<α4<α5; 단위 nm)씩 변화시킨(크게 한) 유사 얼룩결함(66)이 삽입되어 있다.

종방향으로 늘어선 각 칩(65)에는, 유사 얼룩결함(66)의 삽입열수(삽입 영역)가 a1, a2, a3, a4, a5(a1<a2<a3<a4<a5)로 단계적으로 변경(증가)되어 삽입되어 있다. 상기 유사 얼룩결함(66)의 크기α1, α2, α3, α4 및 α5의 상이와, 유사 얼룩결함(66)의 삽입열수 a1, a2, a3, a4 및 a5의 상이에 의해, CD 얼룩결함 검사 마스크(16)에 있어서의 유사 얼룩결함(66)의 강도가 단계적으로 변경되어 할당된 것으로 되어 있다. 또한, 예를 들면 상기 a5는, 칩(65)의 1/3 또는 1/2의 면적을 의미하는 것이라도 좋다.

도 6에 나타내는 피치 얼룩결함 검사 마스크(17)는 도 3(C) 및 (D)에 나타내는 검출이 필요한 피치 얼룩결함(57)을 유사적으로 발생시킨 얼룩결함 검사 마스크이다. 이 피치 얼룩결함 검사 마스크(17)도 다수의 단위 패턴(63)이 배열된 반복 패턴(61)을 구비한 복수의 칩(65)이 투명기판(62)의 종횡으로 배치되어 있다. 횡방향으로 늘어선 각 칩(65)에는, 반복 패턴(61)에서의 단위 패턴(63)의 배열 간격 어긋남량(β)을 β1, β2, β3, β4, β5(β1<β2<β3<β4<β5; 단위 nm)씩 단계적으로 다르게 한 유사 얼룩결함(67)이 삽입되어 있다.

종방향으로 늘어선 각 칩(65)에는, 유사 얼룩결함(67)의 삽입열 수(삽입 영역)가 b1, b2, b3, b4, b5(b1<b2<b3<b4<b5)로 단계적으로 변경(증가)되어 삽입되어 있다. 상기 유사 얼룩결함(67)의 대소 β1, β2, β3, β4 및 β5의 상이와, 유사 얼룩결함(67)의 삽입열수 b1, b2, b3, b4 및 b5의 상이에 의해, 피치 얼룩결함 검사 마스크(17)에 있어서의 유사 얼룩결함(67)의 강도가 단계적으로 변경되어 할당된 것으로 되어 있다. 또한, 예를 들면 상기 b5는 칩(65)의 1/3 또는 1/2의 면적을 의미하는 것이라도 좋다.

도 7에 나타내는 버팅 얼룩결함 검사 마스크(18)는 도 4(A) 및 (B)에 나타내는 검출이 필요한 버팅 얼룩결함(58)을 유사적으로 발생시킨 얼룩결함 검사 마스크이다. 이 버팅 얼룩결함 검사 마스크(18)도, 다수의 단위 패턴(63)이 배열된 반복 패턴(61)을 구비한 복수의 칩(65)이 투명기판(62)의 종횡으로 배치되어 있다. 각 칩(65)의 상반 부분에 패턴 외의 버팅 유사 얼룩결함(68)이, 하반 부분에 패턴 내의 버팅 유사 얼룩결함(68)이 각각 삽입되어 있다. 횡방향으로 늘어선 각 칩(65)에는 패턴 외와 패턴 내의 각각의 유사 얼룩결함(68)에 대하여, 반복 패턴(61)에서의 단위 패턴(63)의 위치 어긋남량(γ)을 γ1, γ2, γ3, γ4, γ5(γ1<γ2<γ3<γ4<γ5; 단위 nm)씩 단계적으로 다르게 한 유사 얼룩결함(68)이 삽입되어 있다.

종방향으로 늘어선 각 칩(65)에는 패턴 외 및 패턴 내의 각각의 유사 얼룩결함(68)에 대하여, 반복 패턴(61)으로의 삽입 주기(c)가 c1, c2, c3, c4, c5(c1>c2>c3>c4>c5;단위 μm)로 단계적으로 변경(유사 얼룩간의 간격이 감소)되어 삽입되어 있다. 상기 유사 얼룩결함(68)의 크기 γ1, γ2, γ3, γ4 및 γ5의 상이와, 유사 얼룩결함(68)의 삽입 주기 c1, c2, c3, c4 및 c5의 상이에 의해, 버팅 얼룩결함 검사 마스크(18)에 있어서의 유사 얼룩결함(68)의 강도가 단계적으로 변경되어 할당된 것으로 되어 있다.

도 8에 나타내는 디펙트 얼룩결함 검사 마스크(19)는 도 4(C) 및 (D)에 나타내는 검출이 필요한 디펙트 얼룩결함(59)을 유사적으로 발생시킨 얼룩결함 검사 마스크이다. 이 디펙트 얼룩결함 검사 마스크(19)도 다수의 단위 패턴(63)이 배열된 반복 패턴(61)을 구비한 복수의 칩(65)이 투명기판(62)의 종횡으로 배치되어 있다. 각 칩(65)에, 단위 패턴(63)의 형상 결함인 돌기와 잠식을 각각 구비한 단위 패턴(63)이 횡방향으로 한 열씩 삽입되어 있다. 횡방향으로 늘어선 각 칩(65)에는 돌기 및 잠식 각각의 크기(δ)를 δ1, δ2, δ3, δ4, δ5(δ1<δ2<δ3<δ4<δ5; 단위 nm)씩 단계적으로 다르게 한(증가시킨) 유사 얼룩결함(69)이 삽입되어 있다.

종방향으로 늘어선 각 칩(65)에는, 반사율이 디펙트 얼룩결함(59)에 영향을 미치는 것을 고려하여, 단위 패턴(63)의 간격(d)이 d1, d2, d3, d4(d1>d2>d3>d4;단위 μm)로 단계적으로 변경(감소)되어 설정되어 있다. 상기 유사 얼룩결함(69)에 있어서의 돌기 및 잠식의 크기 δ1, δ2, δ3, δ4 및 δ5의 상이와, 단위 패턴(63)의 간격 d1, d2, d3 및 d4의 상이에 의해, 디펙트 얼룩결함 검사 마스크(19)에 있어서의 유사 얼룩결함(69)의 강도가 단계적으로 변경되어 할당된 것으로 되어 있다.

상기 얼룩결함 검사 마스크는, 주로 묘화 불량에 의해 발생하는 얼룩을 상정한 유사 얼룩결함을 갖는 얼룩결함 검사 마스크이지만, 레지스트의 현상, 차광막의 에칭에 기인한 CD 얼룩결함을 상정한 유사 얼룩결함을 갖는 얼룩결함 검사 마스크를 추가할 수도 있다.

레지스트의 현상이나 차광막의 에칭에 기인한 CD 얼룩결함은, 예를 들면 피처리 기판의 현상액이나 에칭액의 도포성이 부분적으로 다르기 때문에 그 부분에 CD 에러가 일어나, 주로 이것이 원인이 되어 발생하는 것이다.

도 9에 나타내는 CD 얼룩결함 검사 마스크(20)는, 상술한 바와 같은 레지스트의 현상이나 차광막의 에칭에 기인한 CD 얼룩을 유사적으로 발생시킨 얼룩결함 검사 마스크이다. 이 CD 얼룩결함 검사 마스크(20)도 다수의 단위 패턴(63)이 배열된 반복 패턴(61)을 구비한 복수의 칩(65)이 투명기판(62)의 종횡으로 배치되어 있다.

횡방향으로 늘어선 각 칩(65)에는, 반복 패턴(61)에 있어서 중앙부의 원형 영역(71)에 유사 얼룩결함(70)을 발생시키고, 그 원형 영역(71)에 있어서 단위 패턴(63)의 중심 위치를 변화시키는 일 없이 그 단위 패턴(63)의 치수 X(즉 선폭)를 변화시켜, 그 선폭의 총 변화량(ε)을 ε1, ε2, ε3, ε4, ε5(ε1<ε2<ε3<ε4<ε5; 단위 nm)씩 변화시킨 유사 얼룩결함(70)이 삽입되어 있다. 또한, 상기 원형 영역(71)은 반경이 5등분으로 나뉘어진 5개의 영역(에어리어 1 ~ 에어리어 5)을 가지고 있으며, 에어리어 1에서 에어리어 5를 향해 선폭 변화량이 같은 치수로 단계적으로 커져, 가장 큰 변화량(에어리어 5의 변화량)이 총 변화량(ε)이 되도록 선폭을 변화시키고 있다.

종방향으로 늘어선 각 칩(65)에는 상기 원형 영역(71)의 직경(e)이 e1, e2, e3, e4, e5(e1<e2<e3<e4<e5)로 단계적으로 변경(증가)되어 설정되어 있다. 상기 반복 패턴(61)에 있어서 유사 얼룩결함(70)을 발생시키는 원형 영역(71)에서의 선폭 변화량의 상이와, 그 원형 영역(71)의 크기(직경(e))의 상이에 의해, CD 얼룩결함 검사 마스크(20)에 있어서의 유사 얼룩결함(70)의 강도가 단계적으로 변경되어 할당된 것으로 되어 있다.

한편 도 1에 나타내는 얼룩결함 검사장치(10)의 상기 평가장치(15)는, 수광기(13) 및 해석장치(14)에 의해 검출된 포토마스크(50)의 반복 패턴(51)(도 2)에 발생한 얼룩결함을 정성적이며 정량적으로 평가한다.

즉, 이 평가장치(15)는 먼저 포토마스크(50)의 제조 과정에 있어서 레지스트막상의 묘화공정에서 발생하는 것으로 생각되는 CD 얼룩결함(56)(도 3), 피치 얼룩 결함(57), 버팅 얼룩결함(58)(도 4), 디펙트 얼룩결함(59), 레지스트의 현상이나 차광막의 에칭에 기인한 CD 얼룩결함(이하, 「현상·에칭 CD 얼룩결함」이라 한다)을, 얼룩결함 검사장치(10)에 의해 검사가 필요한 얼룩결함의 종류로서 특정하고, 이들 얼룩결함을 유사적으로 발생시킨 상술한 CD 얼룩결함 검사 마스크(16)(도 5), 피치 얼룩결함 검사 마스크(17)(도 6), 버팅 얼룩결함 검사 마스크(18)(도 7), 디펙트 얼룩결함 검사 마스크(19)(도 8), 및 CD 얼룩결함 검사 마스크(20)(도 9)를 준비한다. 다음으로, 평가장치(15)는 CD 얼룩결함 검사 마스크(16), 피치 얼룩결함 검사 마스크(17), 버팅 얼룩결함 검사 마스크(18), 디펙트 얼룩결함 검사 마스크(19), CD 얼룩결함 검사 마스크(20)의 각 유사 얼룩결함(66, 67, 68, 69, 70)을 얼룩결함 검사장치(10)에 의해 검출했을 때의 유사 얼룩결함 검출 데이터를 취득하여, 이들 유사 얼룩결함 검출 데이터를 CD 얼룩결함 검사 마스크(16)의 유사 얼룩결함(66)마다, 피치 얼룩결함 검사 마스크(17)의 유사 얼룩결함(67)마다, 버팅 얼룩결함 검사 마스크(18)의 유사 얼룩결함(68)마다, 디펙트 얼룩결함 검사 마스크(19)의 유사 얼룩결함(69)마다, CD 얼룩결함 검사 마스크(20)의 유사 얼룩결함(70)마다 상관관계를 갖게 하여 대응시켜 기억해 둔다.

그리고, 평가장치(15)는 수광기(13) 및 해석장치(14)에 의해 검출된 포토마스크(50)의 얼룩결함에 있어서의 얼룩결함 검출 데이터와, 상술한 바와 같이 기억된 유사 얼룩결함 검출 데이터를 비교하여, 얼룩결함의 종류(CD 얼룩결함(56), 피치 얼룩결함(57), 버팅 얼룩결함(58), 디펙트 얼룩결함(59), 현상·에칭 CD 얼룩결함, 또는 이들 이외의 얼룩결함)를 식별하여 얼룩결함을 정성적으로 평가하고, 또 한 얼룩결함의 강도를 판정하여 얼룩결함을 정량적으로 평가한다.

이 평가장치(15)에 의한 얼룩결함 강도의 평가는, 구체적으로는 각 얼룩결함 검사 마스크(16, 17, 18, 19, 20)에 설정되는 검출 수준(A, B 및 C), 또는 검출 역치(W)를 이용하여 실시된다.

검출 수준(A, B, C)은 CD 얼룩결함 검사 마스크(16), 피치 얼룩결함 검사 마스크(17), 버팅 얼룩결함 검사 마스크(18), 디펙트 얼룩결함 검사 마스크(19), CD 얼룩결함 검사 마스크(20) 각각에 있어서의 각 유사 얼룩결함(66, 67, 68, 69, 70)을 갖는 반복 패턴(61)을 전사한 피전사 패턴이 영상 디바이스에 형성되었을 때에, 이 영상 디바이스에 대하여 정해진 얼룩결함의 레벨 구분된 강도를 기준으로 하여 설정된 것이다.

예를 들면 이 검출 수준(A, B, C)은, 도 5에 나타내는 CD 얼룩결함 검사 마스크(16)에 있어서, 유사 얼룩결함(66)의 크기가 α1 및 α2이고, 동시에 유사 얼룩결함(66)의 삽입열 수가 a1 및 a2인 유사 얼룩결함(66)의 강도를 검출 수준 A으로 하고, 유사 얼룩결함(66)의 크기가 α3 및 α4이고, 동시에 유사 얼룩결함(66)의 삽입열 수가 a3 및 a4인 유사 얼룩결함(66)의 강도를 검출 수준 B로 하고, 유사 얼룩결함(66)의 크기가 α5이고, 동시에 유사 얼룩결함(66)의 삽입열 수가 a5인 유사 얼룩결함(66)의 강도를 검출 수준 C로 한 것이다. 이 검출 수준(A, B, C)은 피치 얼룩결함 검사 마스크(17), 버팅 얼룩결함 검사 마스크(18), 디펙트 얼룩결함 검사 마스크(19), CD 얼룩결함 검사 마스크(20)에 대해서도, 상기 CD 얼룩결함 검사 마스크(16)의 경우와 마찬가지로 하여 설정된다.

평가장치(15)는 수광기(13) 및 해석장치(14)에 의해 검출된 포토마스크(50)의 얼룩결함(CD 얼룩결함(56), 피치 얼룩결함(57), 버팅 얼룩결함(58), 디펙트 얼룩결함(59), 현상·에칭 CD 얼룩결함)에 있어서의 얼룩결함 검출 데이터와, CD 얼룩결함 검사 마스크(16), 피치 얼룩결함 검사 마스크(17), 버팅 얼룩결함 검사 마스크(18), 디펙트 얼룩결함 검사 마스크(19), CD 얼룩결함 검사 마스크(20)의 각 유사 얼룩결함(66, 67, 68, 69, 70)에 대하여 상관관계에 있는 유사 얼룩결함 검출 데이터를 비교하여, 검출된 CD 얼룩결함(56), 피치 얼룩결함(57), 버팅 얼룩결함(58), 디펙트 얼룩결함(59), 현상·에칭 CD 얼룩결함의 강도를 상술한 검출 수준(A, B, C)을 지표로 하여 판정하여 평가한다.

즉, 검출된 CD 얼룩결함(56), 피치 얼룩결함(57), 버팅 얼룩결함(58), 디펙트 얼룩결함(59), 현상·에칭 CD 얼룩결함의 강도는, 상기 평가장치(15)에 의해, 검출 수준 A 내에 있으면 검출 수준 A라고 판정되고, 상기 검출 수준 A보다도 크고 검출 수준 B 내에 있으면 검출 수준 B라고 판정되며, 상기 검출 수준 B보다도 크고 검출 수준 C 내에 있으면 검출 수준 C라고 판정되어 평가된다.

또한 검출 역치(W)는, CD 얼룩결함 검사 마스크(16), 피치 얼룩결함 검사 마스크(17), 버팅 얼룩결함 검사 마스크(18), 디펙트 얼룩결함 검사 마스크(19), CD 얼룩결함 검사 마스크(20) 각각에 있어서의 각 유사 얼룩결함(66, 67, 68, 69, 70)을 갖는 반복 패턴(61)을 전사한 피전사 패턴이 영상 디바이스에 형성되었을 때에, 이 영상 디바이스에 대하여 정해진 얼룩결함의 허용 강도를 기준으로 하여 설정된 것이다. 예를 들면 이 검출 역치(W)는, 도 5에 나타내는 CD 얼룩결함 검사 마스크 (16)에 있어서, 유사 얼룩결함(66)의 크기가 α3과 α4 사이이고, 동시에 유사 얼룩결함(66)의 삽입열 수가 a3과 a4 사이에 설정된 것이다. 이 검출 역치(W)는, 피치 얼룩결함 검사 마스크(17), 버팅 얼룩결함 검사 마스크(18), 디펙트 얼룩결함 검사 마스크(19), CD 얼룩결함 검사 마스크(20)에 있어서도, CD 얼룩결함 검사 마스크(16)의 경우와 마찬가지로 하여 설정된다.

평가장치(15)는 수광기(13) 및 해석장치(14)에 의해 검출된 포토마스크(50)의 얼룩결함(CD 얼룩결함(56), 피치 얼룩결함(57), 버팅 얼룩결함(58), 디펙트 얼룩결함(59), 현상·에칭 CD 얼룩결함)에 있어서의 얼룩결함 검출 데이터와, CD 얼룩결함 검사 마스크(16), 피치 얼룩결함 검사 마스크(17), 버팅 얼룩결함 검사 마스크(18), 디펙트 얼룩결함 검사 마스크(19), CD 얼룩결함 검사 마스크(20)의 각 유사 얼룩결함(66, 67, 68, 69, 70)에 대하여 상관 관계에 있는 유사 얼룩결함 검출 데이터를 비교하여, 검출된 CD 얼룩결함(56), 피치 얼룩결함(57), 버팅 얼룩결함(58), 디펙트 얼룩결함(59), 현상·에칭 CD 얼룩결함의 강도를 상기 검출 역치(W)를 지표로 하여 판정한다. 즉, 평가장치(15)는 검출된 CD 얼룩결함(56), 피치 얼룩결함(57), 버팅 얼룩결함(58), 디펙트 얼룩결함(59), 현상·에칭 CD 얼룩결함의 강도가 상기 검출 역치(W)보다도 작은 경우에는 「얼룩결함 양호」라 판정하고, 상기 검출 역치(W)보다도 큰 경우에는 「얼룩결함 불량」이라고 판정하여, 얼룩결함의 강도를 평가한다.

이상과 같이 구성된 상기 실시예에 따르면, 얼룩결함 검사장치(10)의 평가장치(15)가, 수광기(13) 및 해석장치(14)에 의해 검출된, 포토마스크(50)에서의 반복 패턴(51)에 발생한 얼룩결함(CD 얼룩결함(56), 피치 얼룩결함(57), 버팅 얼룩결함(58), 디펙트 얼룩결함(59), 현상·에칭 CD 얼룩결함 등)의 얼룩결함 검출 데이터와, 얼룩결함 검사 마스크(16, 17, 18, 19, 20)에서의 소정의 반복 패턴(61)에 발생하는 얼룩결함의 종류마다, 당해 얼룩결함의 강도를 단계적으로 변경하여 할당한 복수의 유사 얼룩결함(66, 67, 68, 69, 70)의 각각에 대하여 상관관계에 있는 복수의 유사 얼룩결함 검출 데이터를 비교하여 포토마스크(50)의 얼룩결함을 평가함으로써, 이 포토마스크(50)의 얼룩결함을 얼룩결함의 종류(CD 얼룩결함(56), 피치 얼룩결함(57), 버팅 얼룩결함(58), 디펙트 얼룩결함(59), 현상·에칭 CD 얼룩결함, 또는 이들 이외의 얼룩결함)마다 정성적으로 평가할 수 있으며, 동시에 얼룩결함의 강도에 따라, 예를 들면 검출 수준(A, B, C) 또는 검출 역치(W)를 이용하여 정량적으로 평가할 수 있기 때문에, 포토마스크(50)의 얼룩결함을 고정밀도로 검출할 수 있다.

또한, 얼룩결함 검사장치(10)가 얼룩결함 검사 마스크(16, 17, 18, 19, 20)에 있어서의 각각의 복수의 유사 얼룩결함(66, 67, 68, 69, 70)을 검출함에 따라, 그 검출감도가 확인, 또는 확인되어 조정됨으로써, 얼룩결함 검사장치(10)는, 얼룩결함 검사 마스크(16, 17, 18, 19, 20)에 있어서의 각각의 복수의 유사 얼룩결함(66, 67, 68, 69, 70)을 확실하게 검출할 수 있는 검출 감도로 설정되기 때문에, 포토마스크(50)에 있어서 반복 패턴(51)에 발생한 얼룩결함(CD 얼룩결함(56), 피치 얼룩결함(57), 버팅 얼룩결함(58), 디펙트 얼룩결함(59), 현상·에칭 CD 얼룩결함)을 고정밀도로 검출할 수 있다.

이상, 본 발명을 상기 실시예에 기초하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니다.

예를 들면, 상기 수광기(13)는, 포토마스크(50)에 있어서 반복 패턴(51)의 단위 패턴(53) 에지부에서 산란된 광을 수광하는 것을 기술하였지만, 이 포토마스크(50)의 반복 패턴(51)에서의 단위 패턴(53) 사이를 투과하는 투과광, 특히 이 투과광 중, 단위 패턴(53)의 에지부에서 회절된 회절광을 수광할 수도 있다. 예를 들면, 반복 패턴(61)은 공간적으로 상호 분할된 각 칩(65) 상에 형성된다. 하지만, 상기 반복 패턴은 연속 차광막 상에 형성될 수도 있다.

또한, 상기 실시예에서는 피검사체가 포토마스크(50)이고, 얼룩결함 검사장치(10)는 영상 디바이스를 제조하기 위한 상기 포토마스크(50)의 반복 패턴(51)에 발생한 얼룩결함을 검출하는 것을 설명하였으나, 이 피검사체는 촬상 디바이스나 표시 디바이스 등의 영상 디바이스라도 상관없다. 이 경우에는 얼룩결함 검사장치(10)는, 촬상 디바이스에 있어서 촬상면을 형성하는 화소 패턴(구체적으로는, CCD나 CMOS 등의 수광부를 형성하는 반복 패턴)에 생긴 얼룩결함, 표시 디바이스에 있어서 표시면을 형성하는 화소 패턴(구체적으로는, 액정 표시 패널의 박막 트랜지스터나 대향기판, 컬러 필터 등의 반복 패턴)에 생긴 얼룩결함을 각각 검출하는 것이라도 상관없다.

또한, 유사 얼룩결함으로서, CD 얼룩결함, 피치 얼룩결함, 버팅 얼룩결함 및 디펙트 얼룩결함을 들었으나, 다른 종류의 유사 얼룩결함을 이용하여도 좋으며, 강도의 할당 방식도 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

피검사체에 있어서의 반복 패턴에 발생한 얼룩결함의 얼룩결함 검출 데이터와, 소정의 반복 패턴에 발생하는 얼룩결함의 종류마다, 당해 얼룩결함의 강도를 단계적으로 변경하여 할당한 복수의 유사 얼룩결함의 각각에 대하여 상관관계에 있는 복수의 유사 얼룩결함 검출 데이터를 비교하여, 상기 피검사체의 얼룩결함을 평가함으로써, 피검사체의 얼룩결함을 얼룩결함의 종류마다 정성적으로 평가할 수 있음과 동시에 얼룩결함의 강도에 따라 정량적으로 평가할 수 있기 때문에, 피검사체의 얼룩결함을 고정밀도로 검출할 수 있다.

Claims

다수의 단위 패턴이 규칙적으로 배열된 반복 패턴을 갖는 피검사체의 상기 반복 패턴에 발생한 얼룩결함을 검사하는 얼룩결함 검사방법에 있어서,

상기 피검사체의 상기 반복 패턴에 발생한 얼룩결함을 검출하는 단계; 및

상기 검출 단계에 의해 검출된 상기 피검사체의 얼룩결함의 얼룩결함 검출 데이터와, 소정의 반복 패턴에 발생하는 얼룩결함의 종류마다, 당해 얼룩결함의 강도를 단계적으로 변경하여 할당한 복수의 유사 얼룩결함의 각각에 대하여 상관관계에 있는 복수의 유사 얼룩결함 검출 데이터를 비교하여, 상기 피검사체의 얼룩결함을 평가하는 단계를 포함하는 얼룩결함 검사방법.
제 1항에 있어서, 상기 평가공정은 소정의 반복 패턴에 발생하는 얼룩결함의 종류마다, 당해 얼룩결함의 강도를 단계적으로 변경하여 할당한 복수의 유사 얼룩결함을 각각 갖는 복수의 반복 패턴이 기판상에 형성된 얼룩결함 검사 마스크를 이용하여, 이 얼룩결함 검사 마스크의 각 유사 얼룩결함을 검출하였을 때의 당해 유사 얼룩결함과 상관관계에 있는 유사 얼룩결함 검출 데이터와, 검출공정으로 검출된 피검사체의 얼룩결함에 있어서의 얼룩결함 검출 데이터를 비교하는 것을 특징으로 하는 얼룩결함 검사방법.
제 1항에 있어서,

상기 평가공정은 유사 얼룩결함을 갖는 반복 패턴을 전사한 피전사 패턴이 디바이스에 형성되었을 때에, 상기 디바이스에 대하여 정해진 얼룩결함의 레벨 구분된 강도를 기준으로 하여 설정된 검출 수준을 지표로 하여, 피검사체의 얼룩결함 강도를 평가하는 것을 특징으로 하는 얼룩결함 검사방법.
제 1항에 있어서,

상기 평가공정은 유사 얼룩결함을 갖는 반복 패턴을 전사한 피전사 패턴이 디바이스에 형성되었을 때에, 이 디바이스에 대하여 정해진 얼룩결함의 허용 강도를 기준으로 하여 설정된 검출 역치를 지표로 하여, 피검사체의 얼룩결함 강도를 평가하는 것을 특징으로 하는 얼룩결함 검사방법.
제 1항에 있어서,

상기 얼룩결함의 종류는, 반복 패턴에서의 단위 패턴의 선폭 이상에 기초하는 CD 얼룩결함, 반복 패턴에서의 단위 패턴의 간격 이상에 기초하는 피치 얼룩결함, 반복 패턴에서의 단위 패턴의 위치 어긋남에 기초하는 버팅 얼룩결함, 반복 패턴에서의 단위 패턴의 형상결함에 기초하는 디펙트 얼룩결함 중 적어도 하나인 것 을 특징으로 하는 얼룩결함 검사방법.
제 1항에 있어서,

상기 피검사체가 영상 디바이스 또는 이 영상 디바이스를 제조하기 위한 포토마스크인 것을 특징으로 하는 얼룩결함 검사방법.
다수의 단위 패턴이 규칙적으로 배열된 반복 패턴을 갖는 피검사체의 상기 반복 패턴에 발생한 얼룩결함을 검사하는 얼룩결함 검사장치에 있어서,

상기 피검사체의 상기 반복 패턴에 발생한 얼룩결함을 검출하는 검출수단과,

상기 검출수단에 의해 검출된 상기 피검사체의 얼룩결함의 얼룩결함 검출 데이터와, 소정의 반복 패턴에 발생하는 얼룩결함의 종류마다, 당해 얼룩결함의 강도를 단계적으로 변경하여 할당한 복수의 유사 얼룩결함의 각각에 대하여 상관관계에 있는 복수의 유사 얼룩결함 검출 데이터를 비교하여, 상기 피검사체의 얼룩결함을 평가하는 평가수단을 갖는 것을 특징으로 하는 얼룩결함 검사장치.
제 7항에 있어서,

상기 평가수단은 소정의 반복 패턴에 발생하는 얼룩결함의 종류마다, 당해 얼룩결함의 강도를 단계적으로 변경하여 할당한 복수의 유사 얼룩결함을 각각 갖는 복수의 반복 패턴이 기판상에 형성된 얼룩결함 검사 마스크를 이용하여, 이 얼룩결함 검사 마스크의 각 유사 얼룩결함을 검출하였을 때의 당해 유사 얼룩결함과 상관관계에 있는 유사 얼룩결함 검출 데이터와, 검출공정으로 검출된 피검사체의 얼룩결함에 있어서의 얼룩결함 검출 데이터를 비교하는 것을 특징으로 하는 얼룩결함 검사장치.
제 7항에 있어서,

상기 평가수단은 유사 얼룩결함을 갖는 반복 패턴을 전사한 피전사 패턴이 디바이스에 형성되었을 때에, 상기 디바이스에 대하여 정해진 얼룩결함의 레벨 구분된 강도를 기준으로 하여 설정된 검출 수준을 지표로 하여, 피검사체의 얼룩결함 강도를 평가하는 것을 특징으로 하는 얼룩결함 검사장치.
제 7항에 있어서,

상기 평가수단은 유사 얼룩결함을 갖는 반복 패턴을 전사한 피전사 패턴이 디바이스에 형성되었을 때에, 이 디바이스에 대하여 정해진 얼룩결함의 허용 강도를 기준으로 하여 설정된 검출 역치를 지표로 하여, 피검사체의 얼룩결함 강도를 평가하는 것을 특징으로 하는 얼룩결함 검사장치.
제 7항에 있어서,

상기 얼룩결함의 종류는, 반복 패턴에서의 단위 패턴의 선폭 이상에 기초하는 CD 얼룩결함, 반복 패턴에서의 단위 패턴의 간격 이상에 기초하는 피치 얼룩결함, 반복 패턴에서의 단위 패턴의 위치 어긋남에 기초하는 버팅 얼룩결함, 반복 패턴에서의 단위 패턴의 형상결함에 기초하는 디펙트 얼룩결함 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 얼룩결함 검사장치.
제 7항에 있어서,

상기 피검사체가 영상 디바이스 또는 이 영상 디바이스를 제조하기 위한 포토마스크인 것을 특징으로 하는 얼룩결함 검사장치.
제 1 항에 있어서, 상기 방법은 투명 기판상에 소정의 차광막 패턴을 구비한 포토마스크를 제조하는데 이용되고, 상기 차광막 패턴은 다수의 단위 패턴이 규칙적으로 배열된 반복 패턴으로 이루어지는 얼룩결함 검사방법.