KR101362916B1

KR101362916B1 - 패턴 결함 검사방법, 포토마스크의 제조 방법 및 표시디바이스 기판의 제조 방법

Info

Publication number: KR101362916B1
Application number: KR1020070029606A
Authority: KR
Inventors: 노보루 야마구치
Original assignee: 호야 가부시키가이샤
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2007-03-27
Publication date: 2014-02-26
Also published as: US20070229814A1; CN101046625B; TW200804797A; JP4993934B2; TWI393876B; KR20070098571A; CN101046625A; US7599053B2; EP1850176A3; EP1850176A2; JP2007271591A

Abstract

결함검사방법은, 포토마스크(50)의 주 패턴(56)에 발생한 결함을 검사하도록 구성된다. 그 주 패턴(56)은, 단위 패턴이 주기적으로 배열된 반복 패턴을 포함한다. 이 방법은, 상기 주 패턴(56)을 형성하면서 동시에 검사용 보조 패턴(57)을 형성한다. 검사용 보조 패턴(57)은, 해당 주 패턴(56)과 다른 주기의 반복 패턴(51)을 포함한다. 이 방법은, 이 검사용 보조 패턴(57)에 원하는 입사각에서 빛을 조사하고, 상기 검사용 보조 패턴(57)으로부터의 회절광을 관찰 장치가 수광함에 의해, 해당 검사용 보조 패턴(57)의 결함을 검출하고, 상기 주 패턴(56)의 결함의 유무를 검사하는 것이다.

결함 검사방법, 포토마스크, 보조 패턴, 반복 패턴.

Description

패턴 결함 검사방법, 포토마스크의 제조 방법 및 표시 디바이스 기판의 제조 방법{PATTERN DEFECT INSPECTION METHOD, PHOTOMASK MANUFACTURING METHOD, AND DISPLAY DEVICE SUBSTRATE MANUFACTURING METHOD}

도 1은 본 발명에 따른 결함검사방법에 있어서의 제1의 실시예를 실시하기 위한 결함검사장치를 나타내는 개략적인 측면도이며,

도 2는 도 1의 결함검사장치의 변경을 나타내는 개략적인 측면도이며,

도 3a 및 도 3b는 도 1 및 도 2의 포토마스크에 있어서의 주 패턴 또는 보조 패턴의 반복 패턴과, 그 보조 패턴의 반복 패턴으로부터의 회절광을 설명하기 위한 도면이고,

도 4a∼도 4d는 도 1∼도 3b의 포토마스크에 있어서의 주 패턴 또는 보조 패턴의 반복 패턴에서 발생한 결함을 각각 나타낸 것으로, 도 4a 및 도 4b가 좌표위치 변동계의 결함, 도 4c 및 도 4d가 치수 변동계의 결함을 각각 도시한 개략도이고,

도 5는 도 1 및 도 2의 결함검사방법에 있어서 검사 대상이 되는 피검사체로서의 포토마스크를 나타내는 평면도이며,

도 6은 보조 패턴의 단위 패턴의 형상이, 도 5의 포토마스크와는 다른 형태인 포토마스크를 나타내는 평면도이며,

도 7a 및 도 7b는 2개의 포토마스크의 주 패턴으로 형성된 기판을 각각 나타내는 평면도이며,

도 8은 본 발명에 따른 결함검사방법에 있어서의 제2의 실시예에 있어서, 검사 대상이 되는 포토마스크를 나타내는 측단면도이다.

본 발명은, 피검사체에 있어서의 반복 패턴의 결함을 검사하는 패턴 결함검사방법, 이 결함검사를 실시해서 포토마스크를 제조하는 포토마스크의 제조 방법, 및 이 포토마스크를 사용해서 표시 디바이스 기판(이후, "표시 디바이스 기판"이라고 함)을 제조하는 표시 디바이스 기판의 제조 방법에 관한 것이다.

피검사체로서의 표시 디바이스 기판 또는, 이 표시 디바이스 기판을 제조하는데 사용된 피검사체로서의 포토마스크에 있어서는, 그 표면에 형성된 패턴의 결함을 검사할 필요가 있다. 이 패턴의 결함에는, 규칙적으로 배열한 단위 패턴에, 의도하지 않고 발생한 다른 규칙성을 가지는 오차가 포함된다. 이것은 얼룩 결함이라고 하고, 제조 공정 등에 있어서 어떠한 원인에 의해 발생한다.

표시 디바이스를 제조할 때에 사용된 포토마스크의 패턴에 결함이 발생한 경우, 그 결함은 표시 디바이스 기판의 패턴에 전사된다. 표시 디바이스 기판에 있어서 상기 결함이 존재한다면, 표시 얼룩이 발생하여, 디바이스 성능이 저하될 우려 가 있다.

상술한 표시 디바이스 기판의 패턴이나 포토마스크의 패턴에 있어서의 결함이, 보통 미세한 결함이 규칙적으로 배열하고 있는 사실에 의해, 개개의 단위 패턴의 형상검사에 있어서 검출할 수 없는 경우이어도, 그 결함을 포함한 영역 전체로서 보았을 때에, 다른 부분과 다른 상태가 되어버리는 것이다. 그 때문에, 결함검사는, 시각적인 관찰에 의한 사광검사 등의 외관검사에 의해 주로 실시된다.

그렇지만, 이 시각적 관찰 검사는, 작업자에 따라 검사 결과에 변동이 발생한다고 하는 문제가 있기 때문에, 결함검사장치를 사용한 결함 검사의 자동화가 요구되고 있었다.

시각적 사광검사를 자동화한 장치로서는, 예를 들면 반도체 웨이퍼로부터 제조되는 반도체 디바이스 기판의 매크로 검사장치가 그 하나이다. 예를 들면, 일본국 공개특허공보 특개평 9-329555호에는, 반도체 웨이퍼의 표면에 형성되는 주기적 구조(반복 패턴)에 소정의 파장의 빛을 조사하는 광원과, 웨이퍼의 표면에서의 회절광을 수광하는 카메라와, 이 카메라에 의해 촬영한 화상 데이터와 무결함의 기준 데이터와를 비교함으로써 결함을 검출하기 위한 검출수단을 구비한 장치가 개시되어 있다. 이 매크로 검사장치는, 포커스 오프셋, 웨이퍼의 밑면에 먼지(입자)가 존재해서 웨이퍼 상하 위치가 변동함에 의한 디포커스, 웨이퍼의 현상, 에칭 또는 박리공정에 기인하는 반도체 웨이퍼 표면의 주기적 구조에 있어서의 표면결함을, 웨이퍼 전체면을 단일시야에 포획하여서 검사한다.

반도체 웨이퍼의 표면에 형성된 반복 패턴으로부터의 회절광을 이용하여, 해당 반복 패턴에 발생한 결함(해당 반복 패턴을 구성하는 단위 패턴의 위치 변동이나 선폭 변동 등의 결함)을 검출하기 위해서, 해당 결함을 회절광의 오차로서 파악하여, 수신된 회절광 중 오차성분을 포함한 회절광을 검출할 필요가 있다. 이 오차성분을 포함한 회절광은, 반복 패턴의 주기가 특정 길이 이하, 예를 들면 50㎛이하일 경우에 만족스럽게 검출될 수 있다. 따라서, 예를 들면 주기가 2㎛정도이하의 반도체 디바이스 기판의 반복 패턴에 생긴 상기 결함이나, 예를 들면 주기가 15㎛정도이하의 반도체 디바이스 제조용 포토마스크의 반복 패턴에 생긴 결함은, 만족스럽게 검출할 수 있다.

한편, 예를 들면 액정표시 패널 등의 표시 디바이스 기판을 제조하기 위한 포토마스크와 같이, 반복 패턴의 주기가 전술한 주기보다 크고, 예를 들면 100∼1000㎛정도일 경우에는, 이 반복 패턴에 생긴 결함(반복 패턴을 구성하는 단위 패턴의 위치 변동이나 선폭 변동 등의 결함)을, 상기 회절광을 이용한 매크로 검사로 검출하는 것은 어렵다. 그 원인의 하나는 아래에 있다. 상술한 패턴의 주기가 커지면, 이 반복 패턴으로부터의 n차 회절광의 n차 회절각과, (n+1)차 회절광의 (n+1)차 회절각과의 차이가 대단히 작아진다. 이 때문에, 오차성분이 없는 회절광의 강도가 증가하고, 반복 패턴에 생긴 결함의 존재를 의미하는 오차성분을 포함한 회절광이 상기 오차성분이 없는 회절광에 숨겨질 가능성이 있다.

또한, 다른 원인으로서 다음의 이유가 생각된다. 즉, 액정표시 패널등의 표 시 디바이스 기판으로서는 TV용 패널이 있다. 이 경우, 패널 사이즈가 크게 되어도 화소수는 기본적으로 변화되지 않는다. 이 때문에, 대형 표시 디바이스 기판 제조용 포토마스크일 경우에, 반복 패턴의 주기가 100∼1000㎛정도로 증가한다. 한편, 이 반복 패턴에 발생된 단위 패턴의 위치 변동이나 선폭 변동의 변동량 허용값은, 반복 패턴의 주기에 비례해서 커지는 것은 아니다(예를 들면, 100nm정도이내). 반복 패턴의 주기에 대한 상기 변동량 허용값의 비율은, 예를 들면 변동량 허용값이 100nm의 경우, 반복 패턴의 주기가 100㎛이면 0.1%이며, 반복 패턴의 주기가 1000㎛이면 0.01%가 된다. 이에 따라서, 이러한 이유로, 반복 패턴의 주기가 커지면, 단위 패턴의 위치 변동이나 선폭 변동 등의 결함을 검출하는 것이 보다 곤란해지는 것이다.

본 발명의 목적은, 상기의 사정을 고려해서 이루어진 것으로서, 반복 패턴에 있어서의 단위 패턴의 선폭이나 위치의 변동 등의 결함을 단시간에 만족스럽게 검사할 수 있는 패턴 결함검사방법과, 이러한 결함검사를 실행하여 포토마스크를 제조하는 포토마스크의 제조 방법과, 이 포토마스크를 사용하여 표시 디바이스 기판을 제조하는 표시 디바이스 기판 제조 방법을 제공하는 데에 있다.

청구항1에 기재된 발명에 따른 패턴 결함검사방법은, 피검사체의 주 패턴에 발생한 결함을 검사하기 위한 방법이다. 이 주 패턴은, 단위 패턴이 주기적으로 배열되는 반복 패턴을 포함한다. 이 패턴 결함검사방법은,

주 패턴과 다른 주기의 반복 패턴을 포함한 검사용 보조 패턴을, 상기 주 패턴이외의 영역에 상기 주 패턴과 동시에 묘화함으로써 검사용 보조 패턴을 형성하고,

이 검사용 보조 패턴에 소정의 입사각에서 빛을 조사하고,

상기 검사용 보조 패턴에서 발생한 회절광을 관찰 수단이 수광함에 의해 상기 검사용 보조 패턴의 결함을 검출하여서, 상기 주 패턴의 결함의 유무를 결정한다.

청구항2에 기재된 발명에 따른 패턴 결함검사방법은, 청구항1에 있어서, 상기 검사용 보조 패턴의 주기가, 상기 주 패턴의 주기보다 작다.

청구항3에 기재된 발명에 따른 패턴 결함검사방법은, 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 주 패턴의 주기가 80∼2000㎛이며, 상기 검사용 보조 패턴의 주기가 1∼50㎛이다.

청구항4에 기재된 발명에 따른 패턴 결함검사방법은, 청구항1 내지 3중 어느 한 항에 있어서, 상기 검사용 보조 패턴은, 단위 패턴이 서로 직교하는 방향으로 주기적으로 배열해서 구성된 것이다.

청구항5에 기재된 발명에 따른 패턴 결함검사방법은, 청구항1 내지 4중 어느 한 항에 있어서, 상기 피검사체가 표시 디바이스 기판 제조용의 포토마스크, 또는 표시 디바이스 기판이다.

청구항6에 기재된 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법은, 단위 패턴이 주기적으로 배열된 반복 패턴을 포함한 주 패턴을 갖는 포토마스크의 제조 방법이다. 이 포토마스크의 제조방법은,

주 패턴과 다른 주기의 반복 패턴을 포함한 주 패턴의 영역 외에 검사용 보조 패턴을, 상기 주 패턴과 동시에 묘화함으로써 검사용 보조 패턴을 형성하는 패턴 형성공정과,

상기 보조 패턴에 소정의 입사각에서 빛을 조사하고, 상기 보조 패턴에서 발생된 회절광을 관찰 수단이 수광하여 그 보조 패턴의 결함을 검출하여서, 상기 주 패턴의 결함의 유무를 결정하는 결함검사공정을 포함한다.

청구항7에 기재된 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법은, 단위 패턴이 주기적으로 배열된 반복 패턴을 포함한 주 패턴을 가지는 포토마스크의 제조 방법이다. 이 포토마스크의 제조 방법은,

투명기판 위에, 박막 및 레지스트 막이 형성된 포토마스크 블랭크의 표면에 주 패턴을 형성하는 영역 외에, 상기 주 패턴과는 다른 주기의 반복 패턴을 포함한 검사용 보조 패턴을, 상기 주 패턴과 동시에 묘화하여서 형성하는 패턴형성공정과,

상기 보조 패턴에 소정의 입사각에서 빛을 조사하고, 그 보조 패턴에서 발생된 회절광을 관찰 수단이 수광하여 그 보조 패턴의 결함을 검출하는 결함검사공정과,

상기 보조 패턴을 소멸시키는 보조 패턴 소멸 공정을 포함한다.

청구항8에 기재된 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법은, 청구항7에 있어서,

상기 패턴형성공정은, 보조 패턴을 주 패턴과 동시에 묘화하고, 상기 보조 패턴의 레지스트 패턴을 현상함에 의해 실시하고,

상기 결함검사공정은, 상기 보조 패턴의 레지스트 패턴에 빛을 조사하고, 이 보조 패턴에서 발생된 반사광의 회절광을 관찰 수단이 수광함에 의해 실시한다.

청구항9에 기재된 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법은, 청구항8에 있어서, 상기 보조 패턴 소멸 공정은, 검사용 보조 패턴의 레지스트 패턴을 제거하는 것을 포함한다.

청구항10에 기재된 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법은, 청구항7에 있어서, 상기 보조 패턴 소멸 공정은, 검사용 보조 패턴에 대응한 부분의 박막을 제거하는 것을 포함한다.

청구항11에 기재된 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법은, 청구항8에 있어서, 상기 보조 패턴 소멸 공정은, 검사용 보조 패턴에 대응한 부분의 박막을 제거하는 것을 포함한다.

청구항12에 기재된 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법은, 청구항7에 있어서, 상기 패턴형성공정은, 검사용 보조 패턴을, 주 패턴과 동시에 묘화하고, 현상 및 에칭에 의해 상기 검사용 보조 패턴의 박막 패턴을 형성함에 의해 실시하고,

상기 결함검사공정은, 상기 검사용 보조 패턴의 박막 패턴에 빛을 조사하고, 이 검사용 보조 패턴에서 발생된 반사광 또는 투과 광의 회절광을 관찰 수단이 수광함에 의해 실시한다.

청구항13에 기재된 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법은, 청구항11에 있어서, 상기 보조 패턴 소멸 공정은, 검사용 보조 패턴에 대응한 부분의 박막 패턴을 제거하는 것을 포함한다.

청구항14에 기재된 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법은, 청구항6에 있어서, 상기 보조 패턴의 주기가 상기 주 패턴의 주기보다 작다.

청구항15에 기재된 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법은, 청구항7에 있어서, 상기 보조 패턴의 주기가 상기 주 패턴의 주기보다 작다.

청구항16에 기재된 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법은, 청구항13또는 14에 있어서, 상기 주 패턴의 주기가 80∼2000㎛이며, 상기 보조 패턴의 주기가 1∼50㎛이다.

청구항17에 기재된 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법은, 청구항6에 있어서, 상기 보조 패턴은, 단위 패턴이 서로 직교하는 방향으로 주기적으로 배열해서 구성된다.

청구항18에 기재된 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법은, 청구항7에 있어서, 상기 보조 패턴은, 단위 패턴이 서로 직교하는 방향에 주기적으로 배열해서 구성된다.

청구항19에 기재된 발명에 따른 표시 디바이스 기판의 제조 방법은, 청구항6 내지 15 및 17 중 어느 한 항에 기재된 포토마스크의 제조 방법에 의해 제조된 포토마스크를 사용해서 화소 패턴을 형성하여, 표시 디바이스 기판을 제조한다.

청구항1 내지 5 중 어느 한 항에 기재된 발명에 의하면, 주 패턴에 있어서의 반복 패턴의 주기가, 해당 반복 패턴에 있어서의 단위 패턴의 선폭이나 위치의 변동 등의 결함을, 이 주 패턴으로부터의 회절광의 오차로서 인식할 수 없도록 큰 경 우이어도, 상기 주 패턴과 동시에 묘화되어서 형성되고, 또한 해당 주 패턴과는 다른 주기의 반복 패턴을 포함한 검사용 보조 패턴에서 발생된 회절광을 수광함으로써, 이 검사용 보조 패턴의 반복 패턴에 생긴 상기 결함을 회절광의 오차로서 검출한다. 여기에서, "주 패턴과 동시에 묘화된다"는 것은, 주 패턴의 묘화 주사시에 묘화된다는 것을 나타내고, 따라서 그 조건은 주 패턴의 묘화시에 발생된 (위치 변동 또는 선폭 변동 등의) 결함이 보조 패턴에서 발생되도록 한 것이다. 이에 따라, 주 패턴의 반복 패턴에 있어서의 상기 결함의 유무를 만족스럽게 결정할 수 있다.

또한, 주 패턴에 있어서의 반복 패턴을 구성하는 단위 패턴의 모두에 대해서, 단위 패턴의 선폭이나 위치의 변동 등의 결함을 검출할 필요가 없기 때문에, 상기 결함의 유무를 단시간에 결정할 수 있어, 생산성을 향상시킬 수 있다.

청구항7 내지 13, 15, 16, 18, 19 중 어느 한 항에 기재된 발명에 의하면, 주 패턴과 동시에 묘화해서 형성된 상기 보조 패턴의 결함을 검사하는 결함검사공정의 실시 후에, 해당 보조 패턴을 소멸시키는 검사용 보조 패턴 소멸 공정을 실시해서 포토마스크를 제조한다. 따라서, 최종제품인 포토마스크에 검사용 보조 패턴이 형성되는 것을 방지할 수 있다.

청구항19에 기재된 발명에 의하면, 청구항6 내지 17 중 어느 한 항에 기재된 포토마스크의 제조 방법에 의해 제조된 포토마스크를 사용해서 화소 패턴을 형성하여, 표시 디바이스 기판을 제조한다. 따라서, 표시 디바이스 기판의 품질을 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태를, 도면에 의거하여 설명한다.

[A] 제1의 실시예(도 1∼도 7b)

도 1은 본 발명에 따른 결함검사방법에 있어서의 제1의 실시예를 실시하기 위한 결함검사장치를 나타내는 개략적인 측면도이다. 도 2는 도 1의 결함검사장치의 변경을 나타내는 개략적인 측면도이다. 도 5는 도 1 및 도 2의 결함검사방법에 있어서 검사 대상이 되는 피검사체로서의 포토마스크를 나타내는 평면도다.

본 실시예의 결함검사방법에 있어서 검사 대상이 되는 피검사체로서의 포토마스크(50)는, 도 5에 나타나 있는 바와 같이, 액정표시장치(특히 Flat Panel Display:FPD), 플라즈마 표시장치, EL표시장치, LED표시장치 또는, DMD표시장치 등의 표시 디바이스 기판을 제조할 때에 사용하기 위한 노광용 마스크이다.

이 포토마스크(50)는, 합성 석영 유리 기판 등의 투명기판의 표면에 크롬 막 등의 박막(차광 막)이 형성되고, 이 박막이 소정의 패턴이 되도록 부분적으로 제거되어서 마스크 패턴이 형성된 것이다. 한편, 상기 박막은, 단층 또는 적층의 형태이어도 되고, 차광 막 이외에 반투광성막 또는, 에칭 스토퍼 등의 역할을 하는 기능성 막을 가져도 된다. 이 마스크 패턴은, 주 패턴(56)과, 이 주 패턴(56)의 외측주변영역에 형성된 검사용 보조 패턴(57)으로 이루어진다. 이것들의 주 패턴(56) 및 검사용 보조 패턴(57)은, 도 1∼도 3b에 나타나 있는 바와 같이, 단위 패턴(53)이 주기적으로 배열된 반복 패턴(51)을 각각 갖는다. 이것들의 패턴(56과 57)의 반복 패턴(51)의 주기는 서로 다르게 설정된다.

상기 주 패턴(56)의 주기, 즉 주 패턴(56)에 있어서의 반복 패턴(51)의 피치 는, 예를 들면 80∼2000㎛로 설정되어 있다. 한편, 상기 검사용 보조 패턴(57)의 주기, 즉 검사용 보조 패턴(57)에 있어서의 반복 패턴(51)의 피치 d는, 예를 들면 1∼50㎛(본 실시예에서는 10㎛)로 설정되어 있다. 보조 패턴의 주기는, 작을수록 검사하기 쉽다. 그렇지만, 관찰 수단의 해상한계, 및 현상 등의 프로세스에 의한 보조 패턴에의 영향을 고려하여, 그 보조 패턴의 주기는 1㎛이상인 것이 바람직하다. 한편, 그 보조 패턴의 주기가 지나치게 크면, 회절광의 오차성분이 증가하므로, 50㎛ 이하인 것이 바람직하다. 더 바람직하게는, 그것은 2∼40㎛이다. 또한, 주 패턴 주기가 80∼2000㎛일 때에, 본 실시예에 의한 효과를 현저하게 얻는다. 또한, 100∼1000㎛일 경우에, 효과가 보다 현저하다.

또한, 이 검사용 보조 패턴(57)에 있어서의 반복 패턴(51)은, 도 5에 나타나 있는 바와 같이, 단위 패턴(53)이, 포토마스크(50)에 있어서 서로 직교하는 변 Ll, L2를 따라 주기적으로 배열해서 구성된다. 또한, 검사용 보조 패턴(57)의 폭 W는, 검사장치에 의해 결함검사를 행할 경우에는, 1∼5mm로 설정되는 것이 바람직하지만, 시각적인 관찰에 의해 결함검사를 행할 경우에는, 5mm∼20mm정도가 바람직하다. 포토마스크(50)의 1변이 예를 들면, 300mm이상일 경우, 본 발명의 효과는 현저하고, 포토마스크(50)는 변 Ll 또는 L2가 1m를 초과하는 대형 기판의 형태이어도 된다.

이러한 종류의 포토마스크의 제조 방법으로서는, 일반적으로, 우선 투명기판 위에 박막(차광 막)을 형성하고, 이 박막 위에 레지스트 막을 형성한다. 다음에, 이 레지스트 막에 묘화기에 있어서의 레이저의 빔을 조사하고, 라스터(raster) 묘 화방식을 사용해서 묘화를 실행하고, 소정의 패턴을 노광한다. 다음에, 묘화부와 비묘화부를 선택적으로 제거해서 레지스트 패턴을 형성한다. 그 후에, 레지스트 패턴을 마스크로서 사용하여 상기 박막을 에칭하고, 이 박막에 반복 패턴(마스크 패턴)을 형성한다. 최후에, 잔존 레지스트를 제거해서 포토마스크를 제조한다. 당연히, 다층막의 경우에는, 막의 재료에 따라 추가 공정을 설치할 수 있다.

상기의 제조 방법에서는, 라스터 묘화방식에 따른 레이저의 빔의 주사에 의해 레지스트 막에 직접 묘화를 실행할 때에, 주사 정밀도, 빔의 지름 또는 스캔 폭에 의존해서 선폭이나 위치가 변동하여, 묘화불량에 의한 오차가 묘화단위마다 주기적으로 발생한다. 이것은, 반복 패턴에 있어서의 상기 결함발생의 한 가지 원인이다. 그 외, 가지가지인 원인으로 규칙성이 각각 있는 패턴 결함이 발생할 수도 있다.

이 결함의 일례를 도 4a∼도 4d에 나타낸다. 이 도 4a∼도 4d에서는, 결함영역을 부호 54로 나타낸다. 도 4a는, 빔에 의한 묘화의 이음매에서의 위치 오프셋(위치 변동)이 발생함으로써, 반복 패턴(51)에 있어서의 단위 패턴(53)의 간격이 부분적으로 다르다는 사실에 의해 생긴 결함을 나타낸다. 마찬가지로, 도 4b는, 빔에 의한 묘화의 이음매에서의 위치 오프셋이 발생함으로써, 반복 패턴(51)의 단위 패턴(53)의 위치가, 다른 단위 패턴(53)에 대하여 벗어난다는 사실에 의해 생긴 결함을 나타낸다. 이것들의 도 4a 및 도 4b에 나타내는 결함을 좌표위치 변동계의 결함이라고 칭한다. 한편, 도 4c 및 도 4d 각각은, 묘화기 빔 강도가 변동하는 것 등에 의해, 반복 패턴(51)의 단위 패턴(53)의 선폭이 부분적으로 감소하거나 증가한 다는 사실에 의해 생긴 결함을 나타낸다. 이 결함은 치수 변동계의 결함이다.

도 5에 나타낸 주 패턴(56)에 있어서, 상술한 바와 같은 좌표위치 변동계의 결함(즉, 단위 패턴(53)의 위치 변동에 의한 결함)이나, 치수 변동계의 결함(즉, 단위 패턴(53)의 선폭 변동에 의한 결함)을, 회절광을 사용한 매크로 검사에 의해 검출하려고 한들, 전술한 바와 같이, 주 패턴(56)의 주기가 예를 들면 100∼1000㎛으로 크기 때문에, 이것들의 결함을 회절광의 오차로서 인식하기 어려워, 결함을 검사하기 곤란하다. 이러한 점에서, 단위 패턴(53)의 위치 변동이나 선폭 변동 등의 결함을 회절광의 오차로서 인식하는 것이 비교적 용이한 피치 d의 반복 패턴(51)을 가지는 검사용 보조 패턴(57)을, 주 패턴(56)과 동시에 형성한다.

이 검사용 보조 패턴(57)이 주 패턴(56)과 동시에 형성되므로, 묘화기의 정밀도의 요동 등에 기인해서 발생하는 단위 패턴(53)의 위치 변동이나 선폭 변동은, 주 패턴(56)과 검사용 보조 패턴(57) 각각에 있어서, 동일한 직선 K위에 동일한 변동량으로 발생한다. 따라서, 검사용 보조 패턴(57)에 있어서 회절광을 사용한 매크로 검사에 의해 상기 결함을 검출함으로써, 주 패턴(56)에 있어서, 보조 패턴(57)에 상기 결함이 생긴 동일한 직선 K 위에, 동일한 변동량을 가지는 결함이 존재하고 있는 것이 검사 가능해진다.

여기에서, 검사용 보조 패턴(57)에서 발생한 단위 패턴(53)의 위치 변동이나 선폭 변동 등의 결함을 검사하는 결함검사장치(10)는, 도 1에 나타나 있는 바와 같이 스테이지(11), 광원 장치(12), 및 관찰 수단으로서의 관찰 장치(13)를 구비한다. 관찰 장치(13)는 수광 광학계(14)를 가진다.

상기 스테이지(11)는, 포토마스크(50)를 지지하는 지지면을 구비한 플랫폼이다. 이 스테이지(11)는 Ⅹ방향 및 Y방향으로 이동 가능한 Ⅹ-Y스테이지이어서, 포토마스크(50)를 검사 시야(16)(도 5)에 대하여 이동한다. 이 검사 시야(16)는, 일회의 검사로 검출 가능한 시야이며, 한변이 예를 들면 10∼50mm의 사각형으로 설정된다. 이와는 달리, 스테이지(11)를 고정하고, 광원 장치(12) 또는 관찰 수단(13)을 가동하도록 설정해도 된다.

광원 장치(12)는, 충분한 휘도(예를 들면, 휘도가 1만∼60만Lx, 바람직하게는 30만Lx 이상)로, 평행성이 높다(평행도가 2도 이내)의 광원을 사용한다. 이러한 조건을 만족할 수 있는 광원으로서는, 초고압 수은램프, 크세논 램프, 또는 메탈 할라이드 램프가 바람직하다. 이 광원 장치(12)는 스테이지(11)의 아래쪽에 배치된다. 이 광원 장치(12)로부터의 빛은, 스테이지(11)에 지지된 포토마스크(50)의 검사용 보조 패턴(57)에 있어서의 반복 패턴(51)에, 비스듬히 아래쪽에서 소정의 입사각 θi에서 조사된다.

관찰 장치(13)는, 예를 들면 대물렌즈를 구비한 CCD카메라를 촬상장치로서 사용할 수 있고, 스테이지(11)의 지지면에 대하여 수직방향으로 대향하는 위치에, 또는 스테이지(11)의 지지면에 대하여 소정 각도로 대향하는 위치에 배치된다. 관찰 장치(13)는, 수광 광학계(14)를 통해 포토마스크(50)를 투과한 광의 회절광을 수광하고, CCD 카메라에 화상정보로서 포획한다. 또한, 도 2에 나타나 있는 바와 같이, 광원 장치(12)를 스테이지(11)에 대하여 관찰 장치(13)와 같은 측에 배치한 패턴 결함검사장치(20)를 사용해도 된다. 이 경우, 이 광원 장치(12)로부터의 빛은 포토마스크(50)의 검사용 보조 패턴(57)에 입사각 θi에서 조사되고, 관찰 장치(13)는, 포토마스크(50)의 검사용 보조 패턴(57)에서 반사한 빛의 회절광을 수광한다.

상기 관찰 장치(13)는, 포토마스크(50)를 투과 또는 반사한 빛의 회절광 중, 0보다 큰 절대치의 큰 차수의 회절광을 수광한다. 여기에서, 반복 패턴(51)을 구비한 포토마스크(50)의 검사용 보조 패턴(57)에 조사되는 조사 광(입사광)과, 이 검사용 보조 패턴(57)의 반복 패턴(51)으로부터의 회절광과의 사이에는, 도 1 내지 도 3b에 나타나 있는 바와 같이 반복 패턴(51)의 피치를 d, 입사각을 θi, 차수가 n의 n차 회절광의 회절각을 θn, 입사광의 파장을 λ라고 했을 때, 다음 관계식 (1)이 성립한다.

d(sinθn±sinθi)=nλ… (1)

0차 회절광(직접 광)은, 미세한 결함정보가 상대적으로 매우 적고, 차수의 절대치가 큰 회절광은 미세한 결함정보가 상대적으로 많이 포함된다. 이에 따라, 미세 결함정보를 얻기 위해서, 0차 회절광보다도 절대치가 큰 차수의 회절광(n차 회절광)을 관찰 장치(13)가 수광할 필요가 있다. 또한, 회절 차수 n은, 검사용 보조 패턴(57)의 반복 패턴(51)의 피치d에 의거하여 결정된다. 따라서, 식(1)로부터, 검사용 보조 패턴(57)의 반복 패턴(51)에 있어서의 소정의 피치 d에 대하여, 관찰 장치(13)가 소정의 n차 회절광을 수광할 수 있도록, n차 회절광의 방향(n차 회절각 θn)이나 입사광의 파장 λ, 입사각θi가 적당하게 변경해서 설정된다. 한편, 도 1 내지 도 3b에서의 n차 회절각 θ은, -1차 회절광의 회절각을 나타낸다.

또한, 관찰 장치(13)가 CCD카메라 등의 카메라를 촬상장치로서 사용하므로, 이 CCD카메라에 의해 촬영한 화상을 표시 화면에 표시시킬 수 있고, 또한 그 촬영한 화상을 화상 데이터로서 해석 장치(도시 생략)에 의해 해석시킬 수 있다. 이 CCD카메라는, 2차원의 화상을 촬영하는 에어리어 카메라이며, 그 시야가 상기 검사 시야(16)이다. 또한, 이 관찰 장치(13)에는, 접안 렌즈를 구비하여도 된다.

관찰 장치(13)에서 얻어진 화상 데이터는, 도면에 나타나 있지 않은 해석 장치에 송신된다. 이 해석 장치는, 관찰 장치(13)로부터의 화상 데이터 그 자체에 임계값을 제공하여, 포토마스크(50)의 검사용 보조 패턴(57)에 있어서의 반복 패턴(51)의 결함(단위 패턴(53)의 위치 변동이나 선폭 변동 등의 결함)을 구별해서 검사한다.

이하, 도 5에 나타내는 포토마스크(50)의 제조 방법을 설명한다.

이 포토마스크(50)의 제조 방법은, 마스크 블랭크 제조 공정, 레지스트 패턴 형성공정, 마스크 패턴 형성공정, 및 결함검사공정을 순차로 실시한다.

상기 마스크 블랭크 제조 공정은, 투명기판의 표면에 차광 막 등의 박막을 형성하고, 이 박막 위에 레지스트를 도포해서 레지스트 막을 형성하여서, 적층구조의 마스크 블랭크를 제조한다.

상기 레지스트 패턴 형성공정은, 마스크 블랭크의 레지스트 막에 묘화기에 의해, 예를 들면 레이저 빔을 조사하고, 라스터 묘화방식을 사용해서 묘화하고, 해당 레지스트 막에 소정의 패턴을 노광하고, 현상해서 레지스트 패턴을 형성한다. 이 레지스트 패턴에는, 주 패턴(56) 및 검사용 보조 패턴(57)을 형성하기 위한 패 턴을 포함하고, 이 패턴들은 형성되도록 레지스트막에 동시에 묘화되어서 현상되었다.

상기 마스크 패턴 형성공정은, 레지스트 패턴을 마스크로 해서 상기 박막을 에칭하고, 이 박막에 주 패턴(56) 및 검사용 보조 패턴(57)을 동시에 묘화한다. 이 때, 주 패턴(56)에 있어서의 반복 패턴(51)의 주기는, 예를 들면 80∼2000㎛에, 검사용 보조 패턴(57)에 있어서의 반복 패턴(51)의 주기(피치d)는, 예를 들면 1∼50㎛에 각각 설정된다. 또한 검사용 보조 패턴(57)은, 주 패턴(56)의 외측영역에, 폭W가 예를 들면 1∼5mm로 설정되어서 형성된다.

또한, 검사용 보조 패턴(57)의 반복 패턴(51)은, 단위 패턴(53)이 서로 직교하는 방향으로 주기적으로 배열된 것에 한정되지 않고, 도 6에 나타나 있는 바와 같이 띠형 단위 패턴(58)으로 이루어진 패턴이어도 된다. 이 단위 패턴(58)은, 그 종방향을 포토마스크(50)의 변 Ll, L2에 직교해서 각각 배치된다. 이것들의 단위 패턴(58)으로 이루어진 반복 패턴(51)의 피치 d도, 예를 들면 1∼50㎛로 설정되어도 된다.

또한, 1장의 기판에 2∼4개의 포토마스크(50)의 주 패턴(56)이 형성되어도 된다. 도 7a 및 도 7b는, 1장의 기판에 2개의 포토마스크(50)의 주 패턴(56)이 형성된 것을 나타낸다. 이 경우, 보조 패턴(57)은, 주 패턴(56)의 외측 주위영역에 각각 형성되어도 되거나(도 7a), 또는 주 패턴(56)의 전체를 둘러싸는 외측 주위 영역에 형성되어도 좋다(도 7b).

결함검사공정은, 주 패턴(56) 및 검사용 보조 패턴(57)의 박막 패턴 (이하, 본 실시예에 있어서, 간단히 주 패턴(56), 보조 패턴(57)이라고 칭한다.)의 형성 후에, 도 1 또는 도 2의 결함검사장치 10 또는 20을 사용하여, 보조 패턴(57)의 반복 패턴(51)에 소정 입사각 θi에서 빛을 조사하고, 이 보조 패턴(51)의 반복 패턴(51)으로부터의 회절광을 관찰 장치(13)를 사용하여 수광함으로써, 해당 보조 패턴(57)의 반복 패턴(51)에 있어서의 결함(반복 패턴(51)의 단위 패턴(53)의 위치 변동 또는 선폭 변동 등의 결함)을 검출한다. 보조 패턴(57)과 주 패턴(56)이 라스터 묘화방식에 의해 동시에 묘화된 레지스트 패턴의 대응한 패턴을 사용하여 형성되므로, 보조 패턴(57)의 반복 패턴(51)에 상기 결함이 발생하면, 주 패턴(56)의 반복 패턴(51)에도, 보조 패턴(57)의 상기 결함이 존재하는 동일한 직선 K위에, 동일 변동량의 같은 결함이 발생하게 된다. 이 때문에, 보조 패턴(57)에 있어서의 반복 패턴(51)의 결함을 검출함으로써, 주 패턴(56)에 있어서의 반복 패턴(51)의 결함(해당 반복 패턴(51)에 있어서의 단위 패턴(53)의 위치 변동 또는 선폭 변동 등의 결함)의 유무를 용이하게 검사하는 것이 가능해진다.

상기의 결함검사공정을, 포토마스크(50)의 제조방법의 일부로서 실시한다. 이 포토마스크(50) 및 노광 빛을 사용하여, 상기 포토마스크(50)의 마스크 패턴을 전사처 기판에 형성된 레지스트 막 상에 전사하고, 이렇게 전사된 패턴에 의거한 화소 패턴을 전사처 기판의 표면에 형성하여서, 표시 디바이스 기판을 제조한다. 상기 화소 패턴은, 예를 들면 액정표시 패널의 박막트랜지스터, 대향기판, 컬러 필터의 반복 패턴이다.

이상과 같이 구성된 상기 실시예에 의하면, 다음의 효과(1)∼(3)을 달성한 다.

(1) 포토마스크(50)에 있어서는, 주 패턴(56)에 있어서의 반복 패턴(51)의 주기가, 해당 반복 패턴(51)에 있어서의 단위 패턴(53)의 선폭 변동이나 위치 변동 등의 결함을, 이 주 패턴(56)으로부터의 회절광의 오차로서 인식할 수 없는 정도로 큰 경우가 있다. 이 경우에는, 주 패턴(56)과 동시에 형성되고, 또한 이 주 패턴(56)과는 다른 주기(피치d)의 반복 패턴(51)을 포함한 보조 패턴(57)에서 발생한 회절광을 수광함으로써, 이 보조 패턴(57)의 반복 패턴(51)에서 발생된 단위 패턴(53)의 선폭 변동이나 위치 변동 등의 결함을 회절광의 오차로서 검출한다.

주 패턴(56)과 동시에 형성된 보조 패턴(57)에 상기 결함이 생기고 있으면, 주 패턴(56)에는, 이 보조 패턴(57)의 결함발생 위치를 포함한 직선K 위에 같은 결함이 발생하고 있다고 인정할 수 있다. 따라서, 보조 패턴(57)의 반복 패턴(51)에 있어서의 결함을 검출함으로써, 주 패턴(56)의 반복 패턴(51)에 있어서의, 단위 패턴(53)의 선폭 변동이나 위치 변동 등의 결함의 유무를 만족스럽게 결정할 수 있다.

(2) 포토마스크(50)의 주 패턴(56)에 있어서의 반복 패턴(51)을 구성하는 단위 패턴(53)의 모두에 대해서, 이것들의 단위 패턴(53)의 선폭 변동이나 위치 변동 등의 결함을 검출할 필요가 없으므로, 상기 결함의 유무를 단시간에 결정할 수 있고, 생산성을 향상시킬 수 있다.

즉, 포토마스크(50)의 주 패턴(56)에 있어서의 반복 패턴(51)의 단위 패턴(53)의 위치 변동이나 선폭 변동 등의 결함은, 현미경 등을 사용하여, 설계데이 터 또는 인접한 단위 패턴(53)등과의 비교에 의한 일반적인 마이크로 검사에 의해서 검출 불가능하다. 레이저 간섭계를 구비한 레이저 측장기를 사용하면, 주 패턴(56)의 반복 패턴(51)에 있어서의 모든 단위 패턴(53)의 위치 변동이나 선폭 변동을 측정하는 것이 가능해진다. 이 경우, 포토마스크(50)가, 고해상도 TV용의 표시 디바이스 기판을 제조하는데 사용된다고 하면, 상기 표시 디바이스 기판의 화소수는 1920(수직)×1080(수평)=2, 073,600화소이고, 포토마스크(50)는, 동일한 수의 단위 패턴(53)을 가진다. 단위 패턴 1개당의 측정 소요시간을 약 10초라고 하면, 모든 단위 패턴(53)을 측정하기 위해서는 약 240일이 필요하다. 특히, FPD제조용의 포토마스크(50)는, 한 장의 기판에 2∼4개의 포토마스크(50)의 반복 패턴(51)을 형성하는 경우가 있고, 이 경우에는, 단위 패턴(53)에 있어서의 상기 결함검사는, 더욱 장시간을 필요로 하게 된다.

포토마스크(50)의 반복 패턴(51)에 있어서의 단위 패턴(53)의 위치 변동이나 선폭 변동 등의 결함의 발생은, 반복 패턴(51)을 형성하는 묘화기의 요동 등에 기인한다. 이 묘화기는, X-Y스테이지에서 묘화위치를 제어하고 있으므로, 상기 결함은, 수직방향 또는 수평방향으로 연속해서 발생할 가능성이 대단히 높다. 따라서, 포토마스크(50)의 반복 패턴(51)을 수평방향 및 수직방향으로 각각 일렬 검사함으로써, 상기 결함을 검출할 수 있다. 그러나, 이 2방향의 검사를 상기 레이저 측장기를 사용해서 실시해도, 한 장의 기판에 단일인 포토마스크(50)의 반복 패턴(51)을 형성하는 경우 약 8시간이 필요하고, 4개의 포토마스크(50)의 반복 패턴(51)을 단일의 기판에 형성하는 경우 약 32시간이 필요하여, 아직 생산성이 낮다.

상술한 바와 같은 검사에 대하여, 본 실시예와 같이, 회절광을 이용해서 보조 패턴(57)의 결함을 매크로 검사함에 의한 주 패턴(56)의 결함검사를 실시하면, 검사 시야(16)가 예를 들면 한변 10mm의 정방형에서, 1회의 검사 시간을 약10초라고 하고 포토마스크(50)의 한변 Ll이 1400mm, 그 변 L1에 직교하는 다른 한변 L2가 850mm의 경우, 포토마스크(50)의 끝으로부터 끝까지 수평 및 수직방향에 2방향 검사했다고 한들 약38분에 검사를 완료할 수 있고, 생산성이 높다. 게다가, 포토마스크(50)의 보조 패턴(57)에 있어서의 반복 패턴(51)의 주기(피치d)가 예를 들면 12㎛의 경우, 해당 반복 패턴(51)에 있어서의 단위 패턴(53)의 위치 변동이나 선폭 변동의 변동량이 100nm일 때는 물론, 10nm일 때에도 이것을 명확하게 검사할 수 있다.

(3) 상기의 포토마스크의 제조 방법에 의해 제조된 포토마스크(50)를 사용하여 화소 패턴을 형성하여, 표시 디바이스 기판(예를 들면, 액정표시 패널)을 제조하므로, 화소 패턴에 결함이 없는 표시 디바이스 기판을 제공하는 것이 가능하다.

[B] 제2의 실시예(도 8)

도 8은 본 발명에 따른 결함검사방법에 있어서의 제2의 실시예에 있어서, 검사 대상이 되는 포토마스크를 나타내는 측단면도다. 이 제2의 실시예가 상기 제1의 실시예와 다른 점은, 레지스트 패턴 형성공정 후에 결함검사공정을 실시하고, 그 후에 보조 패턴의 레지스트 패턴의 소멸 공정, 마스크 패턴, 즉 주 패턴(56)의 박막 패턴의 형성 공정을 순차 실시하는 점이다.

즉, 레지스트 패턴 형성공정에서는, 투명기판(59)의 표면에 형성된 박막(60) 상의 레지스트 막에, 주 패턴(56) 및 보조 패턴(57)의 각각을 형성하기 위한 레지스트 패턴(61, 62)을, 묘화기를 사용해 라스터 묘화방식에 따라 묘화하고 현상해서 형성한다.

상기 결함검사공정에서는, 도 1 또는 도 2의 결함검사장치 10 또는 20을 사용하여, 현상 후의 보조 패턴(57)의 레지스트 패턴(62)에 소정의 입사각 θi에서 빛을 조사하고, 이 레지스트 패턴(62)으로부터의 회절광을 관찰 장치(13)가 수광함으로써, 해당 레지스트 패턴(62)의 결함을 검출하고, 주 패턴(56)의 레지스트 패턴(61)의 같은 결함의 유무를 결정한다. 이것들의 결함은, 주 패턴(56)의 레지스트 패턴(61), 보조 패턴(57)의 레지스트 패턴(62)을 구성하는 반복 패턴에 있어서의 단위 패턴의 위치 변동이나 선폭 변동 등의 결함이다.

상기 보조 패턴(57)의 레지스트 패턴(62) 소멸 공정은, 상기의 레지스트 패턴(62)의 결함을 검출하는 결함검사공정의 실시 후에, 이 레지스트 패턴(62)을 소멸시키는 공정이다. 구체적으로는, 레지스트 패턴(62)에만 레지스트를 도포하여서 해당 레지스트 패턴(62)을 소멸시켜, 연속적인 마스크 패턴형성공정에 있어서, 이 보조 패턴(57)의 레지스트 패턴(62)에 대응하는 부분에 박막을 남긴다. 이와는 달리, 보조 패턴(57)의 레지스트 패턴(62)에만 노광을 실시해 현상하고, 이 레지스트 패턴(62)을 제거해서 소멸시켜, 그 후의 마스크 패턴 형성공정에 있어서, 이 레지스트 패턴(62)에 대응하는 부분의 박막(60)을 에칭 제거한다.

상기 마스크 패턴 형성공정은, 보조 패턴(57)의 레지스트 패턴(62)이 소멸하고, 주 패턴(56)의 레지스트 패턴(61)만이 남은 레지스트 패턴을 마스크로 해서, 에칭에 의해 박막(60)에, 마스크 패턴(박막 패턴)으로서의 주 패턴(56)을 형성하는 공정이다. 따라서, 이 박막(60)에는 보조 패턴(57)이 형성되지 않게 된다.

따라서, 이 제2의 실시예에 의하면, 상기 제1의 실시예의 효과(1)∼ (3)과 같은 효과를 나타낸 다음의 효과(4)를 달성한다.

(4) 주 패턴(56)의 레지스트 패턴(61) 및 보조 패턴(57)의 레지스트 패턴(62)을, 투명기판(59)의 표면에 형성된 박막(60)상의 레지스트 막에 형성하고, 결함검사공정의 실시 후에, 보조 패턴(57)의 상기 레지스트 패턴(62)을 소멸시키는 공정을 실시하고, 그 후에 레지스트 패턴(61)을 마스크로 해서 상기 박막(60)에, 마스크 패턴으로서의 주 패턴(56)을 형성하는 마스크 패턴형성공정을 실시한다. 이에 따라, 최종제품인 포토마스크(50)에 보조 패턴(57)이 형성되는 것을 방지할 수 있고, 일반적인 포토마스크로서 외관에 있어서 동일하다.

[C] 제3의 실시예

본 제3의 실시예에 있어서의 패턴 결함검사방법이 상기 제2의 실시예와 다른 점은, 보조 패턴 소멸 공정이다.

즉, 이 제3의 실시예에서는, 보조 패턴(57)의 레지스트 패턴(62)을 사용해서 결함검사를 실시한 후, 에칭을 실행해서 주 패턴(56)의 박막 패턴 (즉, 제1의 실시예에 있어서의 주 패턴(56)))과, 보조 패턴(57)의 박막 패턴(즉, 제1의 실시예에 있어서의 보조 패턴(57))을 형성하고, 레지스트 박리를 실시해서 임시의 포토마스크를 제작한다.

그 후에, 이 임시의 포토마스크의 전체면에 레지스트를 다시 도포하고, 그 후 보조 패턴(57)에 대응한 레지스트 부분만을 노광한다. 이 노광은, 묘화기에 의한 주사 노광에서도, 그 부분만의 면노광에서도 좋다. 이 노광 후, 현상을 다시 실시하고, 재에칭을 실시하고, 보조 패턴(57)의 레지스트 패턴(62)을 제거해 소멸시킨다. 그 후에, 레지스트를 박리해서 포토마스크를 제조한다.

따라서, 이 제3의 실시예에 있어서도, 최종제품인 포토마스크에 보조 패턴(57)이 형성되지 않아서, 상기 제2의 실시예와 같은 효과를 나타낸다.

[D] 제4의 실시예

이 제4의 실시예에 있어서의 패턴 결함검사방법은, 상기 제1의 실시예와 같은 방법으로, 박막(60)에 주 패턴(56) 및 보조 패턴(57)의 각각의 박막 패턴을 형성해서 포토마스크를 제작하고, 이 포토마스크에서의 보조 패턴(57)의 박막 패턴을 사용하여, 제1의 실시예와 같은 방법으로 결함검사를 실시한다. 다음에, 상기 포토마스크의 전체면에 레지스트를 다시 도포하고, 제3의 실시예와 같은 방법으로, 보조 패턴(57)을 제거해서 소멸시킨다.

따라서, 이 제4의 실시예에 있어서는, 상기 제1의 실시예와 같은 방법으로 반복 패턴(51)의 결함을 검사할 수 있고, 또한 제3의 실시예와 마찬가지로, 결함검사에 사용한 보조 패턴(57)이 존재하지 않는 최종제품의 포토마스크를 얻을 수 있다.

이상, 본 발명을 상기 실시예에 의거하여 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 상기 실시예들에서는 피검사체가 포토마스크(50)이며, 표시 디바 이스 기판을 제조하기 위한 상기 포토마스크(50)의 반복 패턴(51)에 발생한 결함을 검사하는 것을 서술했다. 그렇지만, 이 피검사체는 표시 디바이스 기판이어도 된다. 이 경우에는, 표시 디바이스 기판에 있어서의 표시면을 형성하는 화소 패턴(구체적으로는, 액정표시 패널의 박막트랜지스터, 대향기판 또는 칼라필터 등의 반복패턴)에 보인 결함을 검사하게 된다.

이상과 같은 본 발명은, 반복 패턴에 있어서의 단위 패턴의 선폭이나 위치의 변동 등의 결함을 단시간에 만족스럽게 검사할 수 있다. 그래서, 본 발명은 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 화소 패턴에 결함이 없는 표시 디바이스 기판을 제공하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명은, 결함검사에 사용한 보조 패턴이 존재하지 않는 최종제품의 포토마스크를 얻을 수 있다.

Claims

단위 패턴이 주기적으로 배열된 반복 패턴을 포함한 주 패턴을 갖는 피검사체의, 상기 주 패턴에 발생한 결함을 검사하는 패턴 결함검사방법으로서,

상기 주 패턴을 형성하는 공정에는, 상기 주 패턴의 주기보다 작은 주기의 반복 패턴을 포함한 검사용 보조 패턴을 상기 주 패턴 이외의 영역에 상기 주 패턴과 동시에 묘화함으로써 형성하고,

상기 검사용 보조 패턴에 원하는 입사각에서 빛을 조사하고, 상기 검사용 보조 패턴으로부터의 회절광을 관찰 수단이 수광함에 의해 상기 검사용 보조 패턴의 결함을 검출함으로써, 상기 주 패턴의 결함 유무를 검사하는 것을 특징으로 하는 패턴 결함검사방법.
삭제
제 1항에 있어서,

상기 주 패턴의 주기는 80∼2000㎛이며, 상기 검사용 보조 패턴의 주기가 1∼50㎛인 것을 특징으로 하는 패턴 결함검사방법.
제 1항 또는 제 3항에 있어서,

상기 검사용 보조 패턴은, 단위 패턴이 서로 직교하는 방향으로 주기적으로 배열해서 구성된 것을 특징으로 하는 패턴 결함검사방법.
제 1항에 있어서,

상기 피검사체가 표시 디바이스용 기판 제조용의 포토마스크, 또는 표시 디바이스용 기판인 것을 특징으로 하는 패턴 결함검사방법.
단위 패턴이 주기적으로 배열된 반복 패턴을 포함한 주 패턴을 형성하는 패턴형성공정을 갖는 포토마스크의 제조 방법으로서,

상기 패턴형성공정에는, 상기 주 패턴의 주기보다 작은 주기의 반복 패턴을 포함한 검사용 보조 패턴을, 상기 주 패턴의 영역 외에 상기 주 패턴과 동시에 묘화함으로써 형성하고,

상기 패턴형성공정 후에, 상기 검사용 보조 패턴에 원하는 입사각에서 빛을 조사하고, 상기 검사용 보조 패턴으로부터의 회절광을 관찰 수단이 수광함에 의해 상기 검사용 보조 패턴의 결함을 검출함으로써, 상기 주 패턴의 결함 유무를 검사하는 결함검사공정을 실시하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
단위 패턴이 주기적으로 배열된 반복 패턴을 포함한 주 패턴을 갖는 포토마스크의 제조 방법으로서,

투명기판 위에, 박막 및 레지스트 막이 형성된 포토마스크 블랭크의 표면으로서 상기 주 패턴을 형성하는 영역 외에, 상기 주 패턴과는 다른 주기의 반복 패턴을 포함한 검사용 보조 패턴을, 상기 주 패턴과 동시에 묘화함으로써 형성하는 패턴형성공정과,

형성된 상기 검사용 보조 패턴에 원하는 입사각에서 빛을 조사하고, 상기 검사용 보조 패턴으로부터의 회절광을 관찰 수단이 수광함에 의해 상기 검사용 보조패턴의 결함을 검출하는 결함검사공정과,

상기 결함검사공정 후, 상기 검사용 보조 패턴을 소멸시키는 보조 패턴 소멸 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
제 7항에 있어서,

상기 패턴형성공정은, 검사용 보조 패턴을 주 패턴과 동시에 묘화하고, 현상에 의해 상기 검사용 보조 패턴의 레지스트 패턴을 형성함에 의해 실시하며,

상기 결함검사공정은, 상기 검사용 보조 패턴의 레지스트 패턴에 빛을 조사하고, 상기 검사용 보조 패턴으로부터의 반사광의 회절광을 관찰 수단이 수광함에 의해 실시하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
제 8항에 있어서,

상기 보조 패턴 소멸 공정은, 검사용 보조 패턴의 레지스트 패턴을 제거하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
제 7항에 있어서,

상기 보조 패턴 소멸 공정은, 검사용 보조 패턴 부분의 박막을 제거하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
제 8항에 있어서,

상기 보조 패턴 소멸 공정은, 검사용 보조 패턴 부분의 박막을 제거하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
제 7항에 있어서,

상기 패턴형성공정은, 검사용 보조 패턴을 주 패턴과 동시에 묘화하고, 현상 및 에칭에 의해 상기 검사용 보조 패턴의 박막 패턴을 형성함에 의해 실시하며,

상기 결함검사공정은, 상기 검사용 보조 패턴의 박막 패턴에 빛을 조사하고, 상기 검사용 보조 패턴으로부터의 반사광 또는 투과광의 회절광을 관찰 수단이 수광함에 의해 실시하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
제 11항에 있어서,

상기 검사용 보조 패턴 소멸 공정은, 검사용 보조 패턴 부분의 박막 패턴을 제거하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
제 6항에 있어서,

상기 검사용 보조 패턴의 주기가, 상기 주 패턴의 주기보다 작은 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
제 7항에 있어서,

상기 검사용 보조 패턴의 주기가, 상기 주 패턴의 주기보다 작은 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
제 13항 또는 제 14항에 있어서,

상기 주 패턴의 주기는 80∼2000㎛이며, 상기 검사용 보조 패턴의 주기는 1∼50㎛인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
제 6항에 있어서,

상기 검사용 보조 패턴은, 단위 패턴이 서로 직교하는 방향으로 주기적으로 배열해서 구성된 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
제 7항에 있어서,

상기 검사용 보조 패턴은, 단위 패턴이 서로 직교하는 방향으로 주기적으로 배열해서 구성된 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
청구항 6,7,8,9,10,11,12,13,14,15 또는 17 중 어느 한 항에 기재된 포토마스크의 제조 방법에 의해 제조된 포토마스크를 사용해서 화소 패턴을 형성하여, 표시 디바이스용 기판을 제조하는 것을 특징으로 하는 표시 디바이스 기판의 제조 방법.
단위 패턴이 주기적으로 배열된 반복 패턴을 포함한 주 패턴을 갖는 포토마스크로서,

상기 주 패턴 이외의 영역에, 상기 주 패턴과 동시에 묘화되어, 상기 주 패턴의 주기보다 작은 주기의 반복 패턴을 포함한 검사용 보조 패턴을 갖고,

상기 검사용 보조 패턴은 원하는 입사각에서 빛이 조사됐을 때에, 상기 검사용 보조 패턴으로부터의 회절광을, 관찰 수단이 수광함에 의해 상기 검사용 보조 패턴의 결함이 검출되는 주기의 반복 패턴을 포함한 검사용 보조 패턴인 것을 특징으로 하는 포토마스크.
제 20항에 있어서,

상기 주 패턴의 주기는 80∼2000㎛이며, 상기 검사용 보조 패턴의 주기가 1∼50㎛인 것을 특징으로 하는 포토마스크.