KR100863320B1 - 패턴의 얼룩 결함 검사방법 및 장치 - Google Patents

패턴의 얼룩 결함 검사방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

피검사체의 표면에 형성된 패턴에 발생하는 복수 종류의 얼룩 결함을 고정밀도로 검출할 수 있다. 단위 패턴(53)이 규칙적으로 배열되어서 이루어지는 반복 패턴(51)의 표면에 구비한 포토마스크(50)에 빛을 조사하는 광원(12)과, 상기 포토마스크로부터의 산란광을 수광하여 수광 데이터로 변환하는 수광부(13)를 가지고, 이 수광 데이터를 관찰하여 상기 반복 패턴에 발생한 얼룩 결함을 검출하는 얼룩 결함 검사장치(10)에 있어서, 복수의 파장대의 빛으로부터 원하는 파장대의 빛을 １ 또는 복수 선택하여 추출하는 파장 필터(14)를 가지고, 이 선택하여 추출된 파장대의 빛을 사용하여 상기 반복 패턴의 얼룩 결함을 검출하는 것을 특징으로 하는 것이다.
반복 패턴, 얼룩 결함, 파장대, 광원, 포토마스크, 수광부

Description

패턴의 얼룩 결함 검사방법 및 장치{METHOD OF INSPECTING UNEVENNESS DEFECT OF PATTERN AND DEVICE THEREFOR}
본 발명은, 영상 디바이스에 있어서의 패턴의 얼룩 결함을 검출하거나 또는 영상 디바이스의 패턴을 제조하기 위한 포토마스크에 있어서의 패턴의 얼룩 결함을 검출하는 패턴의 얼룩 결함 검사방법 및 패턴의 얼룩 결함 검사장치에 관한 것이다.
종래, 촬상 디바이스 및 표시 디바이스 등의 영상 디바이스, 또는, 그것들을 제조하기 위한 포토마스크에 있어서는, 표면에 형성된 패턴의 검사 항목으로서 얼룩 결함 검사가 있다. 얼룩 결함은, 규칙적으로 배열한 패턴에, 의도하지 않게 발생한 서로 다른 규칙성을 가지는 에러이며, 제조 공정 등에 있어서 어떠한 원인에 의해 발생한다.
촬상 디바이스나 표시 디바이스에 있어서, 얼룩 결함이 존재하면, 감도 얼룩 및 표시 얼룩이 발생하고, 디바이스 성능의 저하에 이어질 우려가 있다. 촬상 디바이스나 표시 디바이스를 제조할 때 이용되는 포토마스크에 있어서도, 포토마스크 의 패턴에 얼룩 결함이 발생하면, 그 얼룩 결함이 영상 디바이스의 패턴에 전사되므로, 영상 디바이스의 성능이 저하될 우려가 있다.
종래, 상술한 바와 같은 영상 디바이스의 패턴이나 포토마스크의 패턴에 있어서의 얼룩 결함은, 보통 미세한 결함이 규칙적으로 배열하고 있는 것에 의해, 개개의 패턴의 형상검사에 있어서는 검출할 수 없는 경우가 많지만, 영역 전체적으로 보았을 때, 다른 부분과 서로 다른 상태가 되어버리는 것이다. 그 때문에 얼룩 결함 검사는, 목시에 의한 사광(斜光) 검사 등의 외관검사에 의해 주로 실시되고 있다.
그러나, 이 목시 검사는, 작업자에 의해 검사 결과에 편차가 발생한다는 문제가 있기 때문에, 예를 들면 특허문헌 1과 같은 얼룩 결함 검사장치가 제안되고 있다. 이 특허문헌 1의 얼룩 결함 검사장치는, 표면에 패턴이 형성된 기판에 빛을 조사하여, 패턴의 엣지부로부터의 산란광을, ＣＣＤ라인 센서로 감지함으로써 얼룩을 검출하는 것이다.
[특허문헌 1] 일본국 공개특허공보 특개평 10-300447호
[발명의 개시]
[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]
그러나, 얼룩 결함에는, 예를 들면 그 발생 원인 등에 의해, 형상이나 규칙성 등이 다른 여러 가지 종류의 얼룩 결함이 존재한다. 그러나, 특허문헌 1의 얼룩 결함 검사장치를 포함하는 종래의 얼룩 결함 검사장치에 있어서는, 이들 검출을 필요로 하는 복수 종류의 얼룩 결함을 각각 고감도로 검출할 수 없게 될 우려가 있다.
본 발명의 목적은, 상기의 사정을 고려해서 이루어진 것으로서, 피검사체의 표면에 형성된 패턴에 발생하는 복수 종류의 얼룩 결함을 고정밀도로 검출할 수 있는 패턴의 얼룩 결함 검사방법 및 패턴의 얼룩 결함 검사장치를 제공하는 데에 있다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
청구항 1에 기재된 발명에 따른 패턴의 얼룩 결함 검사방법은, 단위 패턴이 규칙적으로 배열되어 이루어지는 반복 패턴을 표면에 구비한 피검사체에 빛을 조사하고, 이 피검사체로부터의 반사광 또는 투과광을 수광하여, 이 수광한 수광 데이터를 관찰하여 상기 반복 패턴에 발생한 얼룩 결함을 검출하는 패턴의 얼룩 결함 검사방법에 있어서, 복수의 파장대의 빛으로부터 원하는 파장대의 빛을 １ 또는 복수 선택하여 추출하고, 이 선택하여 추출한 파장대의 빛을 사용하여 상기 반복 패턴의 얼룩 결함을 검출하는 것을 특징으로 하는 것이다.
청구항 2에 기재한 발명에 따른 패턴의 얼룩 결함 검사방법은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 선택하여 추출하는 원하는 파장대의 빛은, 검사를 필요로 하는 종류의 얼룩 결함을 고감도로 검출할 수 있는 파장대의 빛인 것을 특징으로 하는 것이다.
청구항 3에 기재한 발명에 따른 패턴의 얼룩 결함 검사방법은, 청구항 1 또는 2에 기재된 발명에 있어서, 상기 피검사체가 영상 디바이스 또는 이 영상 디바이스를 제조하기 위한 포토마스크인 것을 특징으로 하는 것이다.
청구항 4에 기재한 발명에 따른 패턴의 얼룩 결함 검사장치는, 단위 패턴이 규칙적으로 배열되어 이루어지는 반복 패턴을 표면에 구비한 피검사체에 빛을 조사하는 광원과, 상기 피검사체로부터의 반사광 또는 투과광을 수광하여 수광 데이터로 하는 수광기를 가지고, 이 수광 데이터를 관찰하여 상기 반복 패턴에 발생한 얼룩 결함을 검출하는 패턴의 얼룩 결함 검사장치에 있어서, 복수의 파장대의 빛으로부터 원하는 파장대의 빛을 １ 또는 복수 선택하여 추출하는 선택 추출 수단을 가지고, 이 선택하여 추출된 파장대의 빛을 사용하여 상기 반복 패턴의 얼룩 결함을 검출하는 것을 특징으로 하는 것이다.
청구항 5에 기재한 발명에 따른 패턴의 얼룩 결함 검사장치는, 청구항 4에 기재한 발명에 있어서, 상기 선택 추출 수단이 선택하여 추출하는 원하는 파장대의 빛은, 검사를 필요로 하는 종류의 얼룩 결함을 고감도로 검출할 수 있는 파장대의 빛인 것을 특징으로 하는 것이다.
청구항 6에 기재된 발명에 따른 패턴의 얼룩 결함 검사장치는, 청구항 4 또는 5에 기재된 발명에 있어서, 상기 선택 추출 수단은, 광원으로부터 조사된 빛으로부터 원하는 파장대의 빛을 선택하여 추출하고, 피검사체로 이끄는 파장 필터인 것을 특징으로 하는 것이다.
청구항 7에 기재된 발명에 따른 패턴의 얼룩 결함 검사장치는, 청구항 4 또는 5에 기재된 발명에 있어서, 상기 선택 추출 수단은, 피검사체로부터 이끌린 빛으로부터 원하는 파장대의 빛을 선택하여 추출하고 수광기로 이끄는 파장 필터인 것을 특징으로 하는 것이다.
청구항 8에 기재된 발명에 따른 패턴의 얼룩 결함 검사장치는, 청구항 4 또는 5에 기재된 발명에 있어서, 상기 선택 추출 수단은, 수광기에서 변환된 수광 데이터를 해석하여, 이 수광 데이터로부터 원하는 파장대의 빛에 관한 수광 데이터를 선택하여 추출하는 해석 장치인 것을 특징으로 하는 것이다.
청구항 9에 기재된 발명에 따른 패턴의 얼룩 결함 검사장치는, 청구항 4 또는 5에 기재된 발명에 있어서, 상기 선택 추출 수단은, 복수의 파장대의 빛 중 원하는 파장대의 빛을 개별로 조사하는 복수의 단색광원을 구비하고, 이들의 단색광원의 조사 동작이 변환가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 것이다.
청구항 10에 기재된 발명에 따른 패턴의 얼룩 결함 검사장치는, 청구항 4 내지 9 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 피검사체가 영상 디바이스 또는 이 영상 디바이스를 제조하기 위한 포토마스크인 것을 특징으로 하는 것이다.
[발명의 효과]
본 발명에 따른 패턴의 얼룩 결함 검사방법 및 장치에 의하면, 복수의 파장대의 빛으로부터 원하는 파장대의 빛을 １ 또는 복수 선택하여 추출하고, 이 선택하여 추출된 파장대의 빛을 관찰하여 반복 패턴의 얼룩 결함을 검출하는 것으로부터, 복수 종류의 각각의 얼룩 결함에 대하여 서로 다른 파장대의 빛을 사용함으로써, 각각의 종류의 얼룩 결함을 현재(顯在)화하여 두드러지게 관찰할 수 있으므로 반복 패턴에 발생하는 복수 종류의 얼룩 결함을 고정밀도로 검출할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 패턴의 얼룩 결함 검사방법 및 장치에 의하면, 선택하여 추출되는 원하는 파장대의 빛이, 검사를 필요로 하는 종류의 얼룩 결함을 고감도로 검출할 수 있는 파장대의 빛이기 때문에, 얼룩 결함을, 그 얼룩 결함을 검출하는 데 적합한 파장대의 빛으로 관찰하여 검출할 수 있으므로, 얼룩 결함을 한층 고정밀도로 검출할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 패턴의 얼룩 결함 검사장치에 있어서의 제1 실시예의 개략적인 구성을 나타내는 사시도.
도 2는 도 1의 포토마스크에 있어서의 반복 패턴에 발생한 얼룩 결함을 나타내고, (a) 및 (b)가 좌표위치 변동계의 얼룩 결함을, (c) 및 (d)가 치수 변동계의 얼룩 결함을 각각 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 패턴의 얼룩 결함 검사장치에 있어서의 제2 실시예의 개략적인 구성을 나타내는 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 패턴의 얼룩 결함 검사장치에 있어서의 제3 실시예의 개략적인 구성을 나타내는 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 패턴의 얼룩 결함 검사장치에 있어서의 제4 실시예의 개략적인 구성을 나타내는 사시도.
도 6은 실시예에 있어서, 적색광을 사용하여 검출한 얼룩 결함의 검출 결과를 나타내는 그래프.
도 7은 실시예에 있어서, 녹색광을 사용하여 검출한 얼룩 결함의 검출 결과 를 나타내는 그래프.
도 8은 실시예에 있어서, 청색광을 사용하여 검출한 얼룩 결함의 검출 결과를 나타내는 그래프이다.
[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]
이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태를, 도면에 의거하여 설명한다.
[A] 제1 실시예(도 1, 도 2)
도 1은, 본 발명에 따른 패턴의 얼룩 결함 검사장치에 있어서의 제1 실시예의 개략적인 구성을 나타내는 사시도이다. 도 2는, 도 1의 포토마스크에 있어서의 반복 패턴에 발생한 얼룩 결함을 나타내고, (a) 및 (b)가 좌표위치 변동계의 얼룩 결함을, (c) 및 (d)가 치수 변동계의 얼룩 결함을 각각 도시한 도면이다.
이 도 1에 나타내는 얼룩 결함 검사장치(10)는, 피검사체로서의 포토마스크(50)의 표면에 형성된 반복 패턴(51)에 발생하는 얼룩 결함을 검출하는 것이며, 스테이지(11), 광원(12), 수광부(13) 및 선택 추출 수단으로서의 파장 필터(14)를 갖고 구성된다. 상기 포토마스크(50)는, 본 실시예에서는, 영상 디바이스의 하나인, 예를 들면 ＣＣＤ의 수광부를 제조하기 위한 노광 마스크이다.
여기에서, 상기 영상 디바이스로서는, 촬상 디바이스와 표시 디바이스를 예로 들 수 있다. 촬상 디바이스는, ＣＣＤ, ＣＭＯＳ, ＶＭＩＳ등의 고체촬상장치가 대표적인 것이며, 표시 디바이스는, 액정표시장치, 플라즈마 표시장치, ＥＬ표 시장치, ＬＥＤ표시장치, ＤＭＤ표시장치 등이 대표적인 것이다. 포토마스크(50)는, 이들의 영상 디바이스 중 어느 하나를 제조하기 위한 것이다.
상기 포토마스크(50)는, 유리 기판 등의 투명기판(52) 위에 크롬막 등의 차광막이 설치되고, 이 차광막이 원하는 반복 패턴(51)으로 부분적으로 제거된 것이며, 상기 반복 패턴(51)은, 단위 패턴(53)이 규칙적으로 배열하여 구성된 것이다.
이 포토마스크(50)의 제조 방법으로서는, 우선, 투명기판(52)위에 차광막을 형성하고, 이 차광막 위에 레지스트막을 형성한다. 다음에 이 레지스트막에 묘화기에 있어서의 전자선 또는 레이저의 빔을 조사하여 묘화를 실시하고, 소정 패턴을 노광한다. 다음에 묘화부와 비묘화부를 선택적으로 제거하여 레지스트 패턴을 형성한다. 그 후에 레지스트 패턴을 마스크로서 차광막을 에칭하고, 이 차광막에 반복 패턴(51)을 형성하며, 마지막에, 잔존 레지스트를 제거하여 포토마스크(50)를 제조한다.
상기의 제조 공정에서는 전자선 또는 레이저의 빔의 주사에 의해, 레지스트막에 직접 묘화를 실시할 때에, 빔의 스캔 폭이나 빔의 지름에 의존하여 묘화에 연결부가 생기고, 이 연결부에, 묘화 불량에 의한 에러가 묘화단위 마다 주기적으로 발생하는 경우가 있어, 이것이 상기 얼룩 결함발생의 원인이 된다.
이 얼룩 결함의 일례를 도 2에 나타낸다. 이 도 2에서는, 얼룩 결함영역을 부호 54로 나타낸다. 도 2(a)는, 빔에 의한 묘화의 연결부에 위치 어긋남이 발생 함으로써, 반복 패턴(51)에 있어서의 단위 패턴(53)의 간격이 부분적으로 다르게 되는 것에 의한 얼룩 결함을 나타낸다. 도 2(b)는, 마찬가지로, 빔에 의한 묘화의 연결부에 위치 어긋남이 발생함으로써, 반복 패턴(51)에 있어서의 단위 패턴(53)의 위치가, 다른 단위 패턴에 대하여 벗어나는 것에 의한 얼룩 결함을 나타낸다. 이들의 도 2(a) 및 2(b)에 나타내는 얼룩 결함을 좌표위치 변동계의 얼룩 결함이라고 칭한다. 또한 도 2(c) 및 2(d)는, 묘화기 빔 강도가 변동하는 것 등에 의해, 반복 패턴(51)의 단위 패턴(53)이 부분적으로 가늘어지거나, 굵어지는 얼룩 결함이며, 이것들의 얼룩 결함을 치수 변동계의 얼룩 결함이라고 칭한다.
그건 그렇고, 도 1에 나타내는 얼룩 결함 검사장치(10)에 있어서의 상기 스테이지(11)는, 포토마스크(50)를 올려 놓는 받침대이다. 또한 상기 광원(12)은, 스테이지(11)의 한쪽 윗쪽에 배치되어, 포토마스크(50) 표면의 반복 패턴(51)에 비스듬히 위쪽으로부터 빛을 조사하는 것이다. 이 실시예에서는 광원(12)은, 백색광 등과 같이, 넓은 범위에 복수의 파장을 포함하는 빛을 조사하는 것이며, 예를 들면 할로겐 램프가 이용된다.
상기 수광부(13)는, 스테이지(11)의 다른 쪽 윗쪽에 배치되어, 포토마스크(50)의 반복 패턴(51)으로부터 반사된 반사광, 특히, 반복 패턴(51)의 엣지부에서 산란된 산란광을 수광하여 수광 데이터로 변환하는 것이다, 예를 들면 이 수광부(13)는, ＣＣＤ라인 센서 또는 ＣＣＤ에어리어 센서 등의 촬영 센서가 이용된다. 수광부(13)에 의해 변환된 수광 데이터에 있어서는, 포토마스크(50)의 반복 패턴(51)에 얼룩 결함이 생기고 있으면, 수광 데이터의 규칙성에 혼란이 생긴다. 따라서, 이 수광 데이터를 관찰함으로써, 얼룩 결함을 검출할 수 있게 된다.
상기 파장 필터(14)는, 복수의 파장대의 빛으로부터 원하는 파장대의 빛을 １ 또는 복수 선택하여 추출하는 것이다. 다시 말해, 이 파장 필터(14)는, 복수의 파장대의 빛을 개별적으로 추출가능한 한 장의 파장 필터 또는 특정한 파장대의 빛만을 추출가능한 한 장의 파장 필터를 복수장 준비한 것이다. 이 파장 필터(14)에 의해, 광원(12)으로부터 조사된 빛으로부터 원하는 파장대의 빛이 １ 또는 복수 선택하여 추출되고, 각각의 파장대의 빛이 개별적으로 포토마스크(50)의 반복 패턴(51)에 조사된다.
이 파장 필터(14)에 의해 선택되어 추출된 복수의 파장대의 빛의 각각은, 포토마스크(50)의 반복 패턴(51)에 의해 반사(산란)되고, 수광부(13)를 거쳐 수광 데이터로 변환된다. 이들의 수광 데이터를 관찰함으로써, 서로 다른 파장대의 빛으로 상기 반복 패턴(51)의 얼룩 결함을 관찰하는 것이 가능하게 된다.
그러나, 포토마스크(50)의 반복 패턴(51)에 발생하는 얼룩 결함은, 상기한 바와 같이, 반복 패턴(51)의 제조 공정 등에 기인하여 복수 종류 존재한다. 이들 각 종류의 얼룩 결함은, 얼룩 결함 검사장치(10)에 있어서, 관찰하는 빛의 파장대에 의해 보이는 것이 다르고, 얼룩 결함의 종류마다, 고감도로 관찰 또는 검출될 수 있는 파장대의 빛이 존재한다. 따라서, 파장 필터(14)에 의해 선택하여 추출되는 원하는 파장대의 빛은, 검사를 필요로 하는 종류의 얼룩 결함을 고감도로 검출할 수 있는 파장대의 빛이며, 예를 들면 청색광(440∼500ｎｍ부근의 빛), 녹색광(500∼570ｎｍ부근의 빛), 적색광(620∼700ｎｍ부근의 빛)이며, 또는 레이저빛과 같은 단색광이라도 된다. 다시 말해, 청색광은, 도 2 (a) 및 (b)에 나타내는 좌표위치 변동계의 얼룩 결함을 고감도로 검출 가능하게 하고, 녹색광은, 도 2(c) 및 (d)에 나타내는 치수 변동계의 얼룩 결함을 고감도로 검출 가능하게 한다. 이에 따라 얼룩 결함의 종류에 적합한 파장대의 빛으로 이 얼룩 결함을 고감도로 검출하는 것이 가능하게 된다.
다음에 얼룩 결함 검사장치(10)를 사용한 포토마스크(50)에 있어서의 반복 패턴(51)의 얼룩 결함의 검출 방법을 설명한다.
광원(12)으로부터 조사된 복수의 파장대의 빛을 파장 필터(14)가, １ 또는 복수의 원하는 파장대의 빛으로 선택하여 추출한다. 예를 들면 파장 필터(14)는, 광원(12)으로부터 조사된 빛을 청색광과 녹색광에 개별로 선택하여 추출한다.
이 파장 필터(14)에 의해 선택되어 추출된 원하는 파장대의 복수의 빛은, 각각, 포토마스크(50)에 있어서의 반복 패턴(51)에서 반사되고, 특히, 반복 패턴(51)의 엣지부에서 산란된 산란광이, 수광부(13)에 수광되어서 수광 데이터로 변환된다. 이들의 수광 데이터를 관찰하여 반복 패턴(51)에 존재하는 얼룩 결함을 검출한다.
반복 패턴(51)에 도 2(a) 및 (b)에 도시하는 좌표위치 변동계의 얼룩 결함이 존재할 경우에는, 이 얼룩 결함은, 파장 필터(14)에 의해 선택하여 추출된 녹색광을 사용하여 관찰되는 경우에 비해, 이 파장 필터(14)에 의해 선택하여 추출된 청색광을 사용하여 관찰되는 경우 쪽이, 두드러지게 고감도로 관찰된다. 따라서, 이 청색광을 사용하여, 좌표위치 변동계의 얼룩 결함을 고정밀도로 검출할 수 있다.
또한 반복 패턴(51)에, 도 2(c) 및 (d)에 나타내는 치수 변동계의 얼룩 결함이 존재할 경우에는, 이 얼룩 결함은, 파장 필터(14)에 의해 선택하여 추출된 청색 광을 사용하여 관찰되는 경우에 비해, 이 파장 필터(14)에 의해 선택하여 추출된 녹색광을 사용하여 관찰되는 경우 쪽이, 현저하게 고감도로 관찰된다. 따라서, 이 녹색광을 사용하여, 치수 변동계의 얼룩 결함을 고정밀도로 검출할 수 있다.
이상과 같이 구성된 것으로, 상기 실시예에 따르면 다음 효과(1) 및 (2)를 발휘한다.
(1)파장 필터(14)가, 광원(12)으로부터 조사된 복수의 파장대의 빛으로부터 원하는 파장대의 빛을 １ 또는 복수 선택하여 추출하고, 이 선택하여 추출된 파장대의 빛을 수광부(13)가 수광 데이터로 변환하여, 이 수광 데이터를 개별로 관찰함으로써, 포토마스크(50)에 있어서의 반복 패턴(51)의 얼룩 결함을 검출하는 것으로부터, 복수 종류의 각각의 얼룩 결함에 대하여 서로 다른 파장대의 빛을 사용함으로써, 각각의 종류의 얼룩 결함을 현재화하여 두드러지게 관찰할 수 있으므로, 포토마스크(50)의 반복 패턴(51)에 발생하는 복수 종류의 얼룩 결함을 고정밀도로 검출할 수 있다.
예를 들면 전술한 바와 같이, 파장 필터(14)에 의해 선택하여 추출된 청색광과 녹색광의, 서로 다른 2개의 파장대의 빛을 사용하여, 포토마스크(50)에 있어서의 반복 패턴(51)의 얼룩 결함을 검출함으로써, 좌표위치 변동계와 치수 변동계와 같이 서로 다른 종류의 얼룩 결함을 각각 고정밀도로 검출할 수 있다.
(2)파장 필터(14)가 선택하여 추출하는 원하는 파장대의 빛이, 검사를 필요로 하는 종류의 얼룩 결함을 고감도로 검출할 수 있는 파장대의 빛(예를 들면 좌표위치 변동계의 얼룩 결함에 대해서는 청색광, 치수 변동계의 얼룩 결함에 대해서는 녹색광)이기 때문에, 얼룩 결함을, 그 얼룩 결함을 검출하는 데 적합한 파장대의 빛으로 관찰하여 검출할 수 있으므로, 얼룩 결함을 보다 더 고정밀도로 검출할 수 있다.
[B]제2 실시예(도 3)
도 3은, 본 발명에 따른 패턴의 얼룩 결함 검사장치에 있어서의 제2 실시예의 개략적인 구성을 나타내는 사시도이다. 이 제2 실시예에 있어서, 상기 제1 실시예와 같은 부분은 동일한 부호를 붙이는 것으로 설명을 생략한다.
이 제2 실시예의 얼룩 결함 검사장치(20)는, 제1 실시예에 있어서, 광원(12)으로부터 조사된 빛으로부터 원하는 파장대의 빛을 선택하여 추출하는 파장 필터(14) 대신에, 포토마스크(50)의 반복 패턴(51)에서 산란한 산란광으로부터, 원하는 파장대의 빛을 １ 또는 복수 선택하여 추출하고 수광부(13)로 이끄는, 파장 필터(14)와 동일한 구조의 파장 필터(21)를 선택 추출 수단으로서 구비한 것이다.
이 얼룩 결함 검사장치(20)에 있어서도, 파장 필터(21)는, 복수의 파장대의 빛으로부터 원하는 파장대의 빛을 １ 또는 복수 선택하여 추출하고, 이에 따라 서로 다른 파장대의 빛으로 반복 패턴(51)의 얼룩 결함을 검출할 수 있으므로, 상기 제1 실시예의 효과 (1)과 마찬가지로, 포토마스크(50)의 반복 패턴(51)에 발생하는 복수 종류의 얼룩 결함을 고정밀도로 검출할 수 있다.
예를 들면 파장 필터(21)에 의해 선택하여 추출된 청색광과 녹색광의, 서로 다른 2개의 파장대의 빛을 사용하여, 포토마스크(50)에 있어서의 반복 패턴(51)의 얼룩 결함을 검출함으로써, 좌표위치 변동계와 치수 변동계와 같이 다른 종류의 얼 룩 결함을 각각 고정밀도로 검출할 수 있다.
또한 이 얼룩 결함 검사장치(20)에 있어서도, 파장 필터(21)에 의해 선택하여 추출되는 원하는 파장대의 빛은, 검사를 필요로 하는 종류의 얼룩 결함을 고감도로 검출할 수 있는 파장대의 빛(예를 들면 좌표위치 변동계의 얼룩 결함에 대해서는 청색광, 치수 변동계의 얼룩 결함에 대해서는 녹색광)이기 때문에, 상기 제1 실시예의 효과 (2)와 마찬가지로, 얼룩 결함을, 그 얼룩 결함을 검출하는 데 적합한 파장대의 빛으로 관찰하여 검출할 수 있으므로, 얼룩 결함을 한층 더 고정밀도로 검출 할 수 있다.
[C]제3 실시예(도 4)
도 4는, 본 발명에 따른 패턴의 얼룩 결함 검사장치에 있어서의 제3 실시예의 개략적인 구성을 나타내는 사시도이다. 이 제3 실시예에 있어서, 상기 제1 실시예와 같은 부분은 동일한 부호를 붙임으로써 설명을 생략한다.
이 제3 실시예의 얼룩 결함 검사장치(30)는, 제1 및 제2 실시예와 같은 파장 필터(14) 및 파장 필터(21)를 사용하지 않고, 수광부(13)가 수광하여 변환한 수광 데이터를 해석하여, 이 해석한 수광 데이터로부터 원하는 파장대의 빛에 관한 수광 데이터를 １ 또는 복수 선택하여 추출하는 해석 장치를, 선택 추출 수단으로서 구비한 것이다. 이 해석 장치는, 예를 들면 수광부(13)가 수광하여 변환한 광원(12)의 백색광의 수광 데이터를 해석하여, 청색광에 관한 수광 데이터, 녹색광에 관한 수광 데이터, 적색광에 관한 수광 데이터를 １ 또는 여러 개별로 선택하여 추출한다.
이 얼룩 결함 검사장치(30)에 있어서도, 해석 장치(31)가, 복수의 파장대의 빛에 관한 수광 데이터로부터, 원하는 파장대의 빛에 관한 수광 데이터를 １ 또는 복수 선택하여 추출하고, 이에 따라 서로 다른 파장대의 빛에 관한 수광 데이터(예를 들면 청색광에 관한 수광 데이터, 녹색광에 관한 수광 데이터)로 반복 패턴(51)의 얼룩 결함을 검출할 수 있으므로, 상기 제1 실시예의 효과 (1)과 마찬가지로, 포토마스크(50)의 반복 패턴(51)에 발생하는 복수 종류의 얼룩 결함을 고정밀도로 검출할 수 있다.
예를 들면 해석 장치(31)에 의해 선택하여 추출된 청색광과 녹색광의, 서로 다른 2개의 파장대의 빛에 관한 수광 데이터를 사용하여, 포토마스크(50)에 있어서의 반복 패턴(51)의 얼룩 결함을 검출함으로써, 좌표위치 변동계와 치수 변동계와 같이 서로 다른 종류의 얼룩 결함을 각각 고정밀도로 검출할 수 있다.
또한 이 얼룩 결함 검사장치(30)에 있어서도, 해석 장치(31)에 의해 선택하여 추출되는 원하는 파장대의 빛에 관한 수광 데이터는, 검사를 필요로 하는 종류의 얼룩 결함을 고감도로 검출할 수 있는 파장대의 빛에 관한 수광 데이터(예를 들면 좌표위치 변동계의 얼룩 결함에 대해서는 청색광에 관한 수광 데이터, 치수 변동계의 얼룩 결함에 대해서는 녹색광에 관한 수광 데이터)이기 때문에, 상기 제1 실시예의 효과 (2)와 마찬가지로, 얼룩 결함을, 그 얼룩 결함을 검출하는 데 적합한 파장대의 빛으로 관찰하여 검출할 수 있으므로, 얼룩 결함을 보다 더 고정밀도로 검출할 수 있다.
[D]제4 실시예(도 5)
도 5는, 본 발명에 따른 패턴의 얼룩 결함 검사장치에 있어서의 제4 실시예의 개략적인 구성을 나타내는 사시도이다. 이 제4 실시예에 있어서, 상기 제1 실시예와 같은 부분은 동일한 부호를 붙이는 것으로 설명을 생략한다.
이 제4 실시예의 얼룩 결함 검사장치(40)는, 제1 및 제2 실시예와 같은 파장 필터(14) 및 파장 필터(21) 대신에, 복수의 파장대의 빛 중, 원하는 파장대의 빛을 각각 개별로 조사하는 복수의 단색광원(41, 42, …)을 구비하고, 이들의 단색광원(41, 42, …)의 조사 동작이 전환 가능하게 구성된, 선택 추출 수단으로서의 선택 추출 기구(43)를 가지는 것이다. 예를 들면 단색광원(41)이 청색광을, 단색광원(42)이 녹색광을 각각 조사한다. 이들의 단색광원(41, 42, …)은, 레이저빛과 같은 단색광을 조사하는 것이라도 좋다.
이 얼룩 결함 검사장치(40)에 있어서도, 선택 추출 기구(43)에 있어서의 단색광원(41, 42, …)이, 복수의 파장대의 빛 중 원하는 파장대의 빛을 개별적으로 조사하고, 이들의 조사 동작을 바꿀 수 있는 것으로, 단색광원(41, 42, …)으로부터 조사되는 서로 다른 파장대의 빛으로 반복 패턴(51)의 얼룩 결함을 검출할 수 있으므로, 상기 제1 실시예의 효과 (1)과 마찬가지로, 포토마스크(50)의 반복 패턴(51)에 발생하는 복수 종류의 얼룩 결함을 고정밀도로 검출할 수 있다.
예를 들면 선택 추출 기구(43)에 의해 선택하여 추출된 청색광과 녹색광의, 서로 다른 2개의 파장대의 빛을 사용하여, 포토마스크(50)에 있어서의 반복 패턴(51)의 얼룩 결함을 검출함으로써, 좌표위치 변동계와 치수 변동계와 같이 서로 다른 종류의 얼룩 결함을 각각 고정밀도로 검출할 수 있다.
또한 이 얼룩 결함 검사장치(40)에 있어서도, 선택 추출 기구(43)에 있어서의 단색광원(41, 42, …)에 의해 개별로 조사되는 원하는 파장대의 빛은, 검사를 필요로 하는 종류의 얼룩 결함을 고감도로 검출할 수 있는 파장대의 빛(예를 들면 좌표위치 변동계의 얼룩 결함에 대해서는 청색광, 치수 변동계의 얼룩 결함에 대해서는 녹색광)이기 때문에, 상기 제1 실시예의 효과 (2)와 마찬가지로, 얼룩 결함을, 그 얼룩 결함을 검출하는 데 적합한 파장대의 빛으로 관찰하여 검출할 수 있으므로, 얼룩 결함을 보다 더 고정밀도로 검출할 수 있다.
[실시예]
다음에 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명한다. 본 실시예에 있어서, 피검사체는, ＣＣＤ의 수광부를 형성할 때 노광 마스크로서 사용하는 포토마스크이며, 이 포토마스크에, 상기 수광부에 대응하는 크롬계 차광막 패턴으로 이루어지는 반복 패턴이 형성되어 있다. 이 포토마스크에 형성된 반복 패턴에 대해서, 제3 실시예에 있어서의 얼룩 결함 검사장치(30)(도 4)를 사용하여 얼룩 결함을 검출했다.
도 6∼도 8은, 얼룩 결함 검사장치(30)의 해석 장치(31)가 해석한 적색광에 관한 수광 데이터, 녹색광에 관한 수광 데이터, 청색광에 관한 수광 데이터의 각각을 사용하여 검출한 얼룩 결함의 검출 결과를, 포토마스크의 일부의 영역에 대해서 나타내는 그래프이다. 여기에서, 가로축은 포토마스크상에 있어서의 소정방향의 거리를 나타내고, 세로축은 얼룩 결함의 농도를 나타낸다. 이 세로축의 -5∼5의 수치는, 얼룩 결함의 농도에 대해서 임의로 할당한 소정의 레벨을 나타낸다.
본 실시예에 있어서의 포토마스크의 반복 패턴에 관한 얼룩 결함의 검사에서는, 도 6에 나타나 있는 바와 같이 적색광에 관한 수광 데이터를 사용했을 경우에는 얼룩 결함은 검출되지 않는다. 그러나, 도 7, 도 8에 나타나 있는 바와 같이 녹색광에 관한 수광 데이터 또는 청색광에 관한 수광 데이터를 사용했을 경우에는 얼룩 결함을 검출할 수 있다. 특히, 녹색광에 관한 수광 데이터를 사용했을 경우에는 (도 7) 얼룩 결함을 고감도로 검출할 수 있었다. 따라서, 이 포토마스크의 반복 패턴에 발생한 얼룩 결함은, 치수 변동계의 얼룩 결함이라고 생각할 수 있다.
또한, 상기 실시예에서는, 제3 실시예에 있어서의 얼룩 결함 검사장치(30)를 사용했지만, 그것에 한정되지 않는다. 즉, 제1 실시예에 있어서의 얼룩 결함 검사장치(10)의 파장 필터(14), 제2 실시예에 있어서의 얼룩 결함 검사장치(20)의 파장 필터(21) 또는 제4 실시예에 있어서의 얼룩 결함 검사장치(40)의 선택 추출 기구(43)에 의해, 각각 선택하여 추출되는 적색광, 녹색광 또는 청색광을 사용하고, 각각의 얼룩 결함 검사장치에 의해 상기 포토마스크의 반복 패턴에 있어서의 얼룩 결함을 검출할 경우에도, 상기 실시예와 같은 결과를 얻을 수 있다.
이상, 본 발명을 상기 실시예 및 상기 실시예에 의거하여 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들면 상기 수광부(13)는, 포토마스크(50)에 있어서의 반복 패턴(51)의 엣지부에서 산란된 빛을 수광하는 것을 설명했지만, 이 포토마스크(50)의 반복 패턴(51)사이를 투과하는 투과광, 특히 이 투과광 중, 포토마스크(50)의 엣지부에서 회석(回析)된 회석광을 수광해도 좋다.
또한 상기 실시예에서는 피검사체가 포토마스크(50)이며, 얼룩 결함 검사장치(10, 20, 30, 40)는, 영상 디바이스를 제조하기 위한 상기 포토마스크(50)의 반복 패턴(51)에 발생한 얼룩 결함을 검출하는 것을 설명했지만, 이 피검사체는, 촬상 디바이스나 표시 디바이스 등의 영상 디바이스라도 된다. 이 경우에는, 얼룩 결함 검사장치(10, 20, 30, 40)는, 촬상 디바이스에 있어서의 촬상면을 형성하는 화소 패턴(구체적으로는, ＣＣＤ나 ＣＭＯＳ등의 수광부를 형성하는 반복 패턴)에 생긴 얼룩 결함, 표시 디바이스에 있어서의 표시면을 형성하는 화소 패턴(구체적으로는, 액정표시 패널의 박막트랜지스터나 대향기판, 칼라필터 등의 반복 패턴)에 발생한 얼룩 결함을, 각각 검출하는 것이라도 좋다.
[부호의 설명]
10 : 얼룩 결함 검사장치(패턴의 얼룩 결함 검사장치)
12 : 광원 13 : 수광부
14 : 파장 필터(선택 추출 수단)
20 : 얼룩 결함 검사장치(패턴의 얼룩 결함 검사장치)
21 : 파장 필터(선택 추출 수단)
30 : 얼룩 결함 검사장치(패턴의 얼룩 결함 검사장치)
31 : 해석 장치(선택 추출 수단)
40 : 얼룩 결함 검사장치(패턴의 얼룩 결함 검사장치)
41, 42 : 단색광원
43 : 선택 추출 기구(선택 추출 수단) 50 : 포토마스크(피검사체)
51 : 반복 패턴 53 : 단위 패턴
54 : 얼룩 결함영역

Claims (15)

  1. 촬상용 또는 표시용의 영상 디바이스 또는 그것들을 제조하기 위해 이용하는 포토마스크로 이루어진 피검사체로서, 화소에 대응하는 단위 패턴이 규칙적으로 배열되어 이루어지는 반복 패턴을 표면에 구비한 피검사체에 광원으로부터의 빛을 조사하고, 이 피검사체로부터의 회절광을 수광하고, 이 수광한 수광데이터를 관찰하여 상기 반복 패턴에 발생한 규칙적으로 배열하는 결함을 검출하는 패턴의 결함 검사방법에 있어서,
    상기 광원으로부터 조사된 복수의 파장대의 빛으로부터 파장필터를 이용하여 원하는 파장대의 빛을 하나 또는 복수 선택하여 추출하고, 이 선택하여 추출한 빛을 피검사체로 유도하고, 그 피검사체의 패턴으로부터의 회절광을 이용하여 상기 반복 패턴의 결함을 검출하는 것을 특징으로 하는 패턴의 결함 검사방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    선택하여 추출하는 원하는 파장대의 빛은, 검사를 필요로 하는 규칙적으로 배열하는 결함내, 좌표위치 변동에 의한 결함 또는 치수 변동에 의한 결함을 포함하는 결함의 종류에 따라 추출된 파장대의 빛인 것을 특징으로 하는 패턴의 결함 검사방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 결함은, 패턴 형상 검사에 있어서 검출 한계 이하의 결함으로서, 그 결함이 규칙적으로 배열하고 있는 것에 의해, 그 영상 디바이스 또는 그 포토마스크에 의해 제조된 영상 디바이스에 있어서의 소정 영역에 있어서 시각에 의해 검출되는 결함인 것을 특징으로 하는 패턴의 결함 검사방법.
  4. 촬상용 또는 표시용의 영상 디바이스 또는 그것들을 제조하기 위해 이용하는 포토마스크로 이루어진 피검사체로서, 화소에 대응하는 단위패턴이 규칙적으로 배열되어 이루어지는 반복패턴을 표면에 구비한 피검사체에 발생한 규칙적으로 배열하는 결함을 검사하는 패턴 결함 검사장치로서, 그 검사체에 빛을 조사하는 광원과, 상기 피검사체로부터의 회절광을 수광하여 수광데이터로 하는 수광기를 갖고, 이 수광데이터를 관찰하여 상기 반복패턴에 발생한 결함을 검출하는 패턴의 결함 검사장치에 있어서,
    광원으로부터 조사된 복수의 파장대의 빛으로부터 상기 피검사체에 유도되는 원하는 파장대의 빛을 하나 또는 복수 선택하여 추출하는 파장필터를 더 가지는 것을 특징으로 하는 패턴의 결함 검사장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 4항에 있어서,
    상기 빛의 조사는, 피검사체에 대하여 비스듬히 조사되는 것을 특징으로 하는 패턴의 결함 검사장치.
  11. 제 4항에 있어서,
    상기 피검사체가 영상 디바이스 또는 이 영상 디바이스를 제조하기 위한 포토마스크인 것을 특징으로 하는 패턴의 결함 검사장치.
  12. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 빛의 조사는, 상기 피검사체에 대하여 비스듬히 조사되는 것을 특징으로 하는 패턴의 결함 검사방법.
  13. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수광 데이터의 관찰 시, 상기 반복 패턴의 엣지부에 의해 산란된 빛을 수광하고, 이 수광 데이터에 있어서의 규칙성에 대한 흐트러짐을 관찰하는 것을 특징으로 하는 패턴의 결함 검사방법.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 피검사체는, 영상 디바이스 제조용의 포토마스크이며, 청색광을 포함하는 조사광을 이용하여, 상기 반복 패턴의 좌표위치 변동에 기인하는 결함을 검출하는 것을 특징으로 하는 패턴의 결함 검사방법.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 피검사체는, 영상 디바이스 제조용의 포토마스크이며, 녹색광을 포함하는 조사광을 이용하여, 상기 반복 패턴의 치수 변동에 기인하는 결함을 검출하는 것을 특징으로 하는 패턴의 결함 검사방법.
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