KR100634454B1

KR100634454B1 - Mask test device

Info

Publication number: KR100634454B1
Application number: KR1020050009549A
Authority: KR
Inventors: 박진형
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-02-02
Filing date: 2005-02-02
Publication date: 2006-10-16
Also published as: KR20060088639A

Abstract

여기에는 마스크 검사 장치가 개시된다. 이 마스크 검사 장치는 마스크로부터의 반사되는 빛의 세기를 일정한 수준으로 유지시킬 수 있는 필터부를 구비하여, 결함 인식 기준을 재조정 하거나 검사 장치를 변경할 필요없이 다양한 마스크를 하나의 장치로 검사할 수 있다. The mask inspection apparatus is disclosed here. The mask inspection apparatus includes a filter portion capable of maintaining the intensity of light reflected from the mask at a constant level, so that various masks can be inspected with one apparatus without having to readjust the defect recognition criteria or change the inspection apparatus.

Description

Mask inspection device {MASK TEST DEVICE}

도 1a는 일반적인 마스크를 보인 단면도이다. 1A is a cross-sectional view showing a general mask.

도 1b는 크롬리스 위상 반전 마스크를 보인 단면도이다. 1B is a cross-sectional view showing a chromeless phase inversion mask.

도 2는 도 1b에 도시된 크롬리스 위상 반전 마스크의 검사 시 발생하는 문제점을 설명하기 위하여 도시한 그래프이다. FIG. 2 is a graph illustrating a problem occurring when the chromeless phase inversion mask illustrated in FIG. 1B is inspected.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마스크 검사 장치의 개략적인 구성도이다. 3 is a schematic configuration diagram of a mask inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4는 도 3에 도시된 필터부의 회전판을 보여주는 도면이다. 4 is a view showing a rotating plate of the filter unit shown in FIG.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

100 : 광원부 200 : 빛 반사량 감지기100: light source 200: light reflectance detector

300 : 빛 투과량 감지기 400 : 렌즈부300: light transmission detector 400: lens unit

500 : 마스크 600 : 필터부500: mask 600: filter portion

본 발명은 반도체 검사 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마스크 검사 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor inspection apparatus, and more particularly to a mask inspection apparatus.

포토마스크는 반도체 소자 제조 공정 중 사진 공정에서 사용되는 패턴 이미 지 형성 장치이다. 포토마스크 상에 발생한 결함은 반도체 소자의 패턴 불량을 초래하여 소자 불량에까지 이어질 수 있다. 따라서 포토마스크의 결함 유무에 대한 검사가 매우 중요하다. The photomask is a pattern image forming apparatus used in a photographic process of a semiconductor device manufacturing process. Defects that occur on the photomask may result in a pattern defect of the semiconductor device, leading to device defects. Therefore, inspection of defects of photomask is very important.

도 1a는 일반적인 마스크를 보인 단면도이며, 도 1b는 크롬리스 위상 반전 마스크를 보인 단면도이다. 1A is a cross-sectional view showing a general mask, and FIG. 1B is a cross-sectional view showing a chromeless phase inversion mask.

종래에는 도 1a에 도시된 것과 같이 일반적인 마스크(binary mask)를 사용하였다. 일반적인 마스크는 잘 알려진 바와 같이 석영(10)위에 크롬(11)층과 반사 방지막(12)을 형성한 후, 반사 방지막(12) 상에 레지스트 패턴(미도시)를 형성하고 상기 반사 방지막(12)과 크롬(11)층을 패터닝하여 얻어낸다. 하지만 소자의 집적도가 향상되고 선폭이 약 250nm 이하로 미세해짐에 따라 이러한 일반적인 마스크는 크롬층에 형성된 패턴을 통하여 통과되는 빛의 회절이나 간섭 현상 때문에 패턴의 폭을 더 이상 미세화시킬 수 없고 패턴의 정확도 확보가 어렵다는 문제점을 발생하였다. Conventionally, a binary mask is used as shown in FIG. 1A. As a general mask, a chromium 11 layer and an anti-reflection film 12 are formed on the quartz 10, and then a resist pattern (not shown) is formed on the anti-reflection film 12 and the anti-reflection film 12 is formed. It is obtained by patterning the chromium (11) layer. However, as device integration improves and line widths become finer than about 250 nm, these common masks can no longer refine the width of the pattern due to diffraction or interference of light passing through the pattern formed in the chromium layer, resulting in pattern accuracy. There is a problem that it is difficult to secure.

따라서 도 1b에 도시된 것과 같은 크롬리스 위상 반전 마스크(chrome-less phase shift mask)가 제안되고 있다. 크롬리스 위상 반전 마스크는 잘 알려진 바와 같이 석영(20)위에 크롬(21)층 및 반사방지막(22)을 형성하고, 레지스트 패턴(미도시)을 이용하여 반사 방지막(22) 및 크롬(21)을 패터닝한다. 그리고 레지스트 패턴을 제거한 후 크롬(21)층을 마스크로 이용하여 석영(20)에 위상 반전 패턴(30)을 패터닝한다. 그리고 위상 0도 영역(40)에는 크롬(21) 및 반사 방지막(22)을 제거한다. 이때 패터닝하지 않은 주변 영역(50)에는 이후 검사에서 암영역으로 활용할 수 있도록 크롬(21) 및 반사 방지막(22)을 그대로 유지하는데, 이때 반사 방지막(22)은 상술한 석영(20)에 위상 반전 패턴(30)을 패터닝하는 공정 시 같이 식각이 되어 도 1a에 도시된 일반적인 마스크의 반사 방지막(12)보다 매우 적은 양이 남아있게 된다. Therefore, a chrome-less phase shift mask as shown in FIG. 1B has been proposed. As is well known, the chromeless phase reversal mask forms a chromium 21 layer and an antireflection film 22 on quartz 20 and patternes the antireflection film 22 and chromium 21 using a resist pattern (not shown). do. After removing the resist pattern, the phase reversal pattern 30 is patterned on the quartz 20 using the chromium 21 layer as a mask. The chromium 21 and the anti-reflection film 22 are removed in the phase 0 degree region 40. In this case, the chrome 21 and the anti-reflection film 22 are kept in the peripheral area 50 which is not patterned so as to be used as a dark area in the subsequent inspection. In the process of patterning the pattern 30, the etching process is etched so that a much smaller amount remains than the anti-reflection film 12 of the general mask shown in FIG.

상술한 바와 같이 얻어진 마스크를 검사할 때에는 마스크에 소정의 빛을 조사한 후 마스크에 투과되는 빛의 세기와 마스크로부터 반사되는 빛의 세기를 감지하여 결함 인식 기준 범위를 설정하는 작업이 선행된다. 하지만 도 2에 도시된 바와 같이 크롬리스 위상 반전 마스크는 반사 방지막의 일부가 마스크 제조 공정 중 제거됨에 따라 마스크의 빛 반사량이 비 정상적으로 증가하여 결함 인식 기준 범위를 넘어서게 된다. When inspecting the mask obtained as described above, after irradiating predetermined light to the mask, the operation of setting the defect recognition reference range by sensing the intensity of light transmitted through the mask and the intensity of light reflected from the mask is preceded. However, as shown in FIG. 2, in the chromeless phase reversal mask, a portion of the anti-reflection film is removed during the mask manufacturing process, so that the amount of light reflection of the mask is abnormally increased to exceed the defect recognition reference range.

따라서 기존의 마스크 장치를 이용하여 크롬리스 위상 반전 마스크를 검사하기 위해서는 표준화된 세기의 기준을 재설정 해주거나, 장치를 새로 교환해야 한다는 문제점이 발생한다. Therefore, in order to inspect a chromeless phase reversal mask using an existing mask device, a problem arises in that the standard of intensity is reset or a new device is replaced.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 빛 반사 세기가 다른 다양한 마스크를 하나의 장비로 검사할 수 있는 마스크 검사 장치를 제공하는데 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a mask inspection apparatus capable of inspecting various masks having different light reflection intensities with one device.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 마스크 검사 장치는 결함 인식 기준을 정하기 위하여 마스크에 빛을 조사한 후 마스크를 투과하는 빛의 세기와 마스크로부터 반사되는 빛의 세기를 측정한다. 이때 마스크의 종류에 따라 달라지는 빛 반사량을 일정한 수준으로 유지시켜 하나의 검사 장치로 다양한 종류의 마스크를 검사하기 위하여, 마스크로부터 반사되는 빛이 이를 측정하는 장치로 입사되는 경로에 필터부를 장착한다. 상기 필터부는 빛의 투과량이 다양하게 조절되는 필터들을 가지고 있으면서, 마스크의 종류에 따라 마스크로부터 반사되는 빛의 세기를 측정하는 장치로 입사되는 빛의 양을 조절한다. The mask inspection apparatus according to the present invention for achieving the above-described technical problem measures the intensity of light transmitted through the mask and the intensity of light reflected from the mask after irradiating light to the mask to determine the defect recognition criteria. In this case, in order to inspect various types of masks with a single inspection device by maintaining the amount of light reflection varying according to the type of mask, a filter unit is mounted in a path through which light reflected from the mask is incident to the device for measuring the mask. The filter unit has filters that vary in the amount of light transmitted, and adjusts the amount of light incident to the device for measuring the intensity of light reflected from the mask according to the type of mask.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 예컨대, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 서술하는 실시예들로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안된다. 그리고 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위하여 과장되어진 것이다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. do. For example, the embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be interpreted as being limited by the embodiments described below. In addition, the shape and the like of the elements in the drawings are exaggerated to emphasize a more clear description.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마스크 검사 장치의 개략적인 구성도이고, 도 4는 도 3에 도시된 필터부의 회전판을 보여주는 도면이다.3 is a schematic configuration diagram of a mask inspection apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a view illustrating a rotating plate of the filter unit illustrated in FIG. 3.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 마스크 검사 장치는 마스크(500)에 빛을 조사하는 광원부(100), 마스크(500)에 투과된 빛의 세기를 감지하는 빛 투과량 감지기(300), 마스크(500)에서 반사되는 빛의 세기를 감지하는 빛 반사량 감지기 (200), 마스크(500)에 빛이 입사 또는 반사되도록 하는 렌즈부(400) 및 마스크(500)로부터 반사된 빛이 상기 빛 반사량 감지기(200)에 입사되는 양을 조절하기 위한 필터부(600)로 구성되어 있다. Referring to FIG. 3, the mask inspection apparatus according to the present invention includes a light source unit 100 for irradiating light to the mask 500, a light transmittance detector 300 for detecting an intensity of light transmitted through the mask 500, and a mask ( The light reflectance detector 200 for detecting the intensity of light reflected by the light 500, the lens unit 400 for allowing light to be incident or reflected on the mask 500, and the light reflected from the mask 500 may be reflected by the light reflectance detector ( It is composed of a filter unit 600 for adjusting the amount of incident to the 200.

좀 더 구체적으로 살펴보면, 상기 광원부(100)는 마스크(500)의 암(dark)영역 및 명(clear)영역의 빛 반사량 및 빛 투과량을 측정할 수 있도록 소정 파장의 광을 조사해주는 역할을 한다. 따라서 빛 반사량 감지기(200) 및 빛 투과량 감지기(300)에서 정확한 측정이 이루어지도록 광도의 세기를 일정하게 유지할 수 있는 레이저 장치 등을 이용하여 구현할 수 있다. In more detail, the light source unit 100 serves to irradiate light having a predetermined wavelength so that the light reflection amount and the light transmission amount of the dark region and the clear region of the mask 500 can be measured. Therefore, the light reflectance detector 200 and the light transmittance detector 300 may be implemented using a laser device capable of maintaining a constant intensity of light so that accurate measurement is made.

그리고 상기 렌즈부(400)는 광원부(100)와 마스크(500) 사이에 위치하여, 상기 광원부(100)로부터의 빛을 마스크로 입사되도록 한다. 마스크(500)를 투과한 빛의 세기는 빛 투과량 감지기(300)에 의하여 측정이 되고, 마스크(500)에서 반사된 빛은 다시 렌즈부(400)를 통하여 빛 반사량 감지기(200)로 입사된다. 이때 렌즈부(400)와 빛 반사량 감지기(200) 사이에는 마스크(500)의 빛 반사량을 조절하기 위한 필터부(600)가 위치한다. The lens unit 400 is positioned between the light source unit 100 and the mask 500 to allow light from the light source unit 100 to be incident on the mask. The intensity of light transmitted through the mask 500 is measured by the light transmittance detector 300, and the light reflected from the mask 500 is incident to the light reflectance detector 200 through the lens unit 400. At this time, between the lens unit 400 and the light reflectance detector 200, the filter unit 600 for adjusting the light reflectance of the mask 500 is located.

상기 필터부(600)는 서로 다른 투과율을 갖는 필터(602)들이 설치되는 회전판(601)과 원하는 투과율을 갖는 필터가 빛의 경로상에 위치되도록 상기 회전판(601)을 회전시키는 회전부(603)를 포함한다. 상기 필터(602)들은 빛이 50%~100%까지 투과될 수 있도록 석영 유리(fused silica)판에 코팅된 것을 사용하며, 필터의 형상은 도 4에 도시된 바와 같이 원형 뿐 아니라 정사각형 또는 직사각형으로 이루어질 수 있다. 상기 필터부(600)는 상기 마스크(500)가 종래 기술에서 상술한 것과 같이 빛 반사량이 많은 크롬리스 위상 반전 마스크라면 빛의 투과율이 낮은 필터를 빛의 경로상에 위치시키고, 반대로 빛의 반사량이 적은 마스크라면 빛의 투과율이 높은 필터를 빛의 경로상에 위치시켜, 빛 반사량 감지기(200)에서 감지하는 마스크의 빛 반사량을 일정한 수준으로 유지시킬 수 있다. The filter unit 600 may include a rotating plate 601 in which filters 602 having different transmittances are installed, and a rotating part 603 for rotating the rotating plate 601 so that a filter having a desired transmittance is positioned on a light path. Include. The filters 602 may be coated on a fused silica plate to transmit light from 50% to 100%, and the shape of the filter may be square or rectangular as well as circular as shown in FIG. 4. Can be done. If the mask 500 is a chromeless phase reversal mask having a large amount of light reflection as described above in the prior art, the filter unit 600 places a filter having a low light transmittance on the path of light, and conversely, a small amount of light reflection. In the case of a mask, a filter having a high light transmittance may be positioned on a path of light to maintain a light reflectance of the mask detected by the light reflectance detector 200 at a constant level.

이와 같이 마스크의 종류에 따라 적절한 필터를 사용하여 빛의 반사량을 일정한 수준으로 유지시켜 마스크 결함 인식 기준 범위내에 위치하게 함으로써 하나의 마스크 검사 장치를 가지고도 다양한 종류의 마스크를 검사할 수 있다. In this way, by using an appropriate filter according to the type of the mask to maintain a constant level of reflection of the light to be within the mask defect recognition reference range, it is possible to inspect various types of mask even with one mask inspection apparatus.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 상술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.On the other hand, in the detailed description of the present invention has been described with respect to specific embodiments, various modifications are of course possible without departing from the scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be defined by the equivalents of the claims of the present invention as well as the following claims.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 다양한 마스크의 빛 반사량을 일정한 수준으로 유지시켜줌으로서, 결함 인식 기준을 재 설정하거나 장치를 변경할 필요없이 하나의 장치로 다양한 마스크를 검사할 수 있다. As described above, according to the present invention, by maintaining the amount of light reflection of the various masks at a constant level, it is possible to inspect the various masks with one device without having to reset the defect recognition criteria or change the device.

Claims

A light source for irradiating light with a mask;

A first measuring unit measuring an intensity of light transmitted through the mask among the light of the light source;

A second measuring unit measuring an intensity of light reflected from the mask among the light of the light source;

A lens unit positioned between the light source and the mask to inject light from the light source into the mask, and to change a path of the light reflected from the mask to the second measuring unit; And

And a filter unit disposed between the lens unit and the second measurement unit to adjust the intensity of light reflected from the mask.

The method of claim 1,

And the filter unit includes filters having different transmittances.

The method of claim 2,

And the filter unit further comprises a rotating plate on which the filters are installed, and a rotating unit rotating the rotating plate such that a filter having a desired transmittance is positioned on a path of light changed in the lens unit.

The method of claim 2,

The filters are mask inspection apparatus is coated on a quartz glass plate so that the transmittance of light can be adjusted from 50% to 100%.

The method of claim 2,

And said filters are formed in a circular or square or rectangular shape.