KR101262269B1 - 3-dimensional image acquisition system for mask pattern inspection and method thereof - Google Patents

3-dimensional image acquisition system for mask pattern inspection and method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR101262269B1
KR101262269B1 KR1020110079483A KR20110079483A KR101262269B1 KR 101262269 B1 KR101262269 B1 KR 101262269B1 KR 1020110079483 A KR1020110079483 A KR 1020110079483A KR 20110079483 A KR20110079483 A KR 20110079483A KR 101262269 B1 KR101262269 B1 KR 101262269B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mask
tilting
stage
axis
measurement target
Prior art date
Application number
KR1020110079483A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20130017189A (en
Inventor
전영민
황정민
장지웅
박민철
우덕하
김선호
이석
김재헌
이택진
Original Assignee
한국과학기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술연구원 filed Critical 한국과학기술연구원
Priority to KR1020110079483A priority Critical patent/KR101262269B1/en
Publication of KR20130017189A publication Critical patent/KR20130017189A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101262269B1 publication Critical patent/KR101262269B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H01L21/0274—Photolithographic processes
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0037—Production of three-dimensional images
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
    • G03F7/70033—Production of exposure light, i.e. light sources by plasma extreme ultraviolet [EUV] sources
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70233—Optical aspects of catoptric systems, i.e. comprising only reflective elements, e.g. extreme ultraviolet [EUV] projection systems
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70491—Information management, e.g. software; Active and passive control, e.g. details of controlling exposure processes or exposure tool monitoring processes
    • G03F7/70516—Calibration of components of the microlithographic apparatus, e.g. light sources, addressable masks or detectors
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
    • G03F7/7065—Defects, e.g. optical inspection of patterned layer for defects
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/706835—Metrology information management or control
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/706843—Metrology apparatus
    • G03F7/706851—Detection branch, e.g. detector arrangements, polarisation control, wavelength control or dark/bright field detection
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70716—Stages
    • G03F7/70725—Stages control
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/30—Structural arrangements specially adapted for testing or measuring during manufacture or treatment, or specially adapted for reliability measurements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

본 발명은 마스크 패턴 검사용 3차원 영상 획득 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 극자외선(Extreme Ultra-Violet, EUV)을 방사하는 광원부와, 상기 광원부로부터 방사된 극자외선을 반사하여 집광하는 오목거울과, 상기 오목거울에 의해 집광된 극자외선을 측정대상 마스크를 향하여 반사하는 반사거울과, 상기 측정대상 마스크를 안착시키는 스테이지와, 상기 스테이지의 일측에 구비되며, 상기 측정대상 마스크의 전체 이미지를 스캔할 수 있도록 상기 스테이지를 X축, Y축 및 Z축 방향으로 이동시키기 위한 이동수단과, 상기 측정대상 마스크의 3차원 높이 정보를 획득할 수 있도록 상기 스테이지의 X축 및 Y축 중 적어도 하나의 축을 기준으로 일정각도 좌/우측 방향으로 틸팅(tilting)시키기 위한 틸팅수단과, 상기 측정대상 마스크로부터 반사된 회절 이미지를 획득하는 CCD(Charged Coupled Device) 카메라와, 상기 CCD 카메라로부터 획득된 회절 이미지를 역 고속 퓨리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform, IFFT)을 수행하여 상기 측정대상 마스크의 패턴 이미지를 복원함과 아울러 상기 이동수단 및 상기 틸팅수단의 동작을 제어하기 위한 구동제어신호를 출력하는 제어장치를 포함함으로써, 극자외선(EUV) 광원으로 만들어진 차세대 반도체 공정에서 사용되는 3차원 구조의 마스크 패턴에 존재하는 미세 결함(Defect) 등을 효과적으로 검사할 수 있다.The present invention relates to a three-dimensional image acquisition system and method for inspecting a mask pattern, a light source unit for emitting extreme ultraviolet (EUV), a concave mirror for reflecting and condensing extreme ultraviolet rays emitted from the light source unit and A reflection mirror reflecting the extreme ultraviolet rays collected by the concave mirror toward the measurement mask, a stage for seating the measurement mask, and one side of the stage to scan the entire image of the measurement mask. Moving means for moving the stage in the X, Y, and Z directions so as to obtain three-dimensional height information of the mask to be measured, based on at least one axis of the X and Y axes of the stage. Tilting means for tilting in a left / right direction at an angle, and diffraction images reflected from the measurement mask The moving means recovers the pattern image of the measurement target mask by performing an inverse fast Fourier transform (IFFT) on the acquired CCD (Charged Coupled Device) camera and the diffraction image obtained from the CCD camera. And a control device for outputting a driving control signal for controlling the operation of the tilting means, thereby presenting a fine defect present in a three-dimensional mask pattern used in a next-generation semiconductor process made of an extreme ultraviolet (EUV) light source. It can check the back effectively.

Description

마스크 패턴 검사용 3차원 영상 획득 시스템 및 그 방법{3-DIMENSIONAL IMAGE ACQUISITION SYSTEM FOR MASK PATTERN INSPECTION AND METHOD THEREOF}3D image acquisition system for mask pattern inspection and its method {3-DIMENSIONAL IMAGE ACQUISITION SYSTEM FOR MASK PATTERN INSPECTION AND METHOD THEREOF}

본 발명은 마스크 패턴 검사용 3차원 영상 획득 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 극자외선(Extreme Ultra-Violet, EUV) 광원으로 만들어진 차세대 반도체 공정에서 사용되는 3차원 구조의 마스크 패턴에 존재하는 미세 결함(Defect) 등을 효과적으로 검사할 수 있도록 한 마스크 패턴 검사용 3차원 영상 획득 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a three-dimensional image acquisition system and method for inspecting a mask pattern, and more particularly, present in a three-dimensional mask pattern used in the next-generation semiconductor process made of Extreme Ultra-Violet (EUV) light source The present invention relates to a three-dimensional image acquisition system for inspecting a mask pattern and a method thereof to effectively inspect fine defects and the like.

일반적으로 반도체 소자의 회로 패턴을 형성하는 데, 리소그래피 공정이 널리 이용되고 있다. 이러한 리소그래피 공정은 회로 패턴에 대응되도록 패턴이 형성되어 있는 마스크(Mask)를 이용하여, 노광 및 식각 처리 등을 거쳐 마스크의 패턴을 기판 상에 전사하여 패턴을 형성한다.In general, lithographic processes are widely used to form circuit patterns of semiconductor devices. In such a lithography process, a mask is formed on a pattern to correspond to a circuit pattern, and the pattern of the mask is transferred onto a substrate through an exposure and etching process to form a pattern.

최근 반도체 회로 선폭의 미세화를 위해 보다 짧은 파장의 조명 광원이 요구되어, 노광 광원으로 파장이 약 50nm 이하인 극자외선(Extreme Ultra-Violet, EUV)을 사용한 노광 공정이 활발히 연구되고 있다.Recently, an illumination light source having a shorter wavelength is required for miniaturization of a semiconductor circuit line width, and an exposure process using Extreme Ultra-Violet (EUV) having a wavelength of about 50 nm or less as an exposure light source has been actively studied.

이와 같이 노광 공정의 난이도가 점점 증가함에 따라, 마스크 자체의 작은 에러는 웨이퍼 상의 회로 패턴에 심각한 오류를 발생시킨다. 따라서, 마스크를 사용하여 웨이퍼 상에 패턴을 구현할 때, 마스크 상에 존재하는 각종 결함들(Defects)이 웨이퍼에 미치는 영향을 미리 검증하기 위하여, 마스크의 공간 영상(aerial image)이 측정되고 이들의 결함들이 검사된다.As the difficulty of the exposure process gradually increases, small errors in the masks themselves cause serious errors in the circuit patterns on the wafer. Therefore, when implementing a pattern on a wafer using a mask, an spatial image of the mask is measured and their defects are measured in order to verify in advance the effect of various defects on the mask on the wafer. Are checked.

기존에 극자외선(EUV) 마스크용 공간 영상 측정장치는 다수의 극자외선(EUV)용 거울(Mirror)들을 사용하여, 거울들의 설치 및 제작에 많은 기술이 필요하게 된다. 또한, 각 거울들의 반사율이 100％가 아니므로 다수의 거울들의 사용을 하여야 한다. 따라서, 매우 큰 소스 전력(Source Power)이 필요하다는 문제가 있다. 나아가 기존에 극자외선(EUV) 마스크용 공간 영상 측정장치는 고가의 제작비용을 요하고, 주문 후의 개발 기간이 수 년 이상이 걸리기 때문에, 이를 구매하기가 쉽지 않다.Existing spatial image measuring apparatus for the extreme ultraviolet (EUV) mask using a plurality of extreme ultraviolet (EUV) mirrors (Mirrors), a lot of technology is required for the installation and manufacturing of the mirrors. In addition, since the reflectance of each mirror is not 100%, a plurality of mirrors should be used. Therefore, there is a problem that very large source power is required. Furthermore, conventional spatial image measuring apparatuses for extreme ultraviolet (EUV) masks require expensive manufacturing costs and are difficult to purchase because they require more than a few years of development after ordering.

한편, 극자외선(EUV)으로 제작된 마스크의 검사기준으로는 레지스트(Resist)의 임계치수(Critical Dimension, CD)와 웨이퍼의 임계치수 균일성(Critical Dimension Uniformity, CDU)으로 나눌 수 있는데, 종래에는 단순한 구조의 임계치수(CD)만 측정이 가능하나, 도 1에 도시된 바와 같이, 마스크에 존재하는 미세 결함들{(1): 패턴 결함(Pattern defect), (2): 깨끗하게 할 수 있는 미립자들과 탄화수소((Cleanable particulates & hydrocarbon(<1nm layer)), (3): 잔여 ML 결함(Residual ML defect)}은 측정이 불가능한 문제점이 있다.
On the other hand, the inspection criteria for masks made of extreme ultraviolet (EUV) can be divided into critical dimensions (CD) of resist and critical dimensions uniformity (CDU) of wafer. Only the critical dimension (CD) of a simple structure can be measured, but as shown in FIG. 1, the microscopic defects present in the mask {(1): Pattern defect, (2): Cleanable fine particles Fields and hydrocarbons (Cleanable particulates & hydrocarbon (<1nm layer)), (3): Residual ML defects have problems that cannot be measured.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 극자외선(Extreme Ultra-Violet, EUV) 광원으로 만들어진 차세대 반도체 공정에서 사용되는 3차원 구조의 마스크 패턴에 존재하는 미세 결함(Defect) 등을 효과적으로 검사할 수 있도록 한 마스크 패턴 검사용 3차원 영상 획득 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide fine defects in a mask pattern of a three-dimensional structure used in a next-generation semiconductor process made of Extreme Ultra-Violet (EUV) light source. The present invention provides a three-dimensional image acquisition system and method for inspecting a mask pattern that can effectively inspect defects and the like.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제1 측면은, 극자외선(Extreme Ultra-Violet, EUV)을 방사하는 광원부; 상기 광원부로부터 방사된 극자외선을 반사하여 집광하는 오목거울; 상기 오목거울에 의해 집광된 극자외선을 측정대상 마스크를 향하여 반사하는 반사거울; 상기 측정대상 마스크를 안착시키는 스테이지; 상기 스테이지의 일측에 구비되며, 상기 측정대상 마스크의 전체 이미지를 스캔할 수 있도록 상기 스테이지를 X축, Y축 및 Z축 방향으로 이동시키기 위한 이동수단; 상기 측정대상 마스크의 3차원 높이 정보를 획득할 수 있도록 상기 스테이지의 X축 및 Y축 중 적어도 하나의 축을 기준으로 일정각도 좌/우측 방향으로 틸팅(tilting)시키기 위한 틸팅수단; 상기 측정대상 마스크로부터 반사된 회절 이미지를 획득하는 CCD(Charged Coupled Device) 카메라; 및 상기 CCD 카메라로부터 획득된 회절 이미지를 역 고속 퓨리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform, IFFT)을 수행하여 상기 측정대상 마스크의 패턴 이미지를 복원함과 아울러 상기 이동수단 및 상기 틸팅수단의 동작을 제어하기 위한 구동제어신호를 출력하는 제어장치를 포함하는 마스크 패턴 검사용 3차원 영상 획득 시스템을 제공하는 것이다.A first aspect of the present invention to achieve the above object, the light source unit for emitting extreme ultraviolet (Extreme Ultra-Violet, EUV); A concave mirror reflecting and condensing extreme ultraviolet rays emitted from the light source unit; A reflection mirror that reflects the extreme ultraviolet light collected by the concave mirror toward the mask to be measured; A stage for seating the mask to be measured; A moving unit provided at one side of the stage and configured to move the stage in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions so as to scan the entire image of the mask to be measured; Tilting means for tilting in a left / right direction at an angle with respect to at least one axis of the X-axis and the Y-axis of the stage to obtain three-dimensional height information of the measurement target mask; A Charged Coupled Device (CCD) camera for obtaining a diffraction image reflected from the measurement target mask; And reconstructing the pattern image of the measurement target mask by performing an inverse fast Fourier transform (IFFT) on the diffraction image obtained from the CCD camera, and controlling the movement of the moving means and the tilting means. To provide a three-dimensional image acquisition system for mask pattern inspection including a control device for outputting a drive control signal.

여기서, 상기 CCD 카메라의 입사 렌즈부에 장착되며, 상기 측정대상 마스크로부터 반사된 회절 이미지의 0차 회절광을 차단하는 링 형태의 광 필터부가 더 구비됨이 바람직하다.Here, the ring-shaped optical filter unit is mounted on the incident lens of the CCD camera, and blocks the zero-order diffracted light of the diffraction image reflected from the mask to be measured.

바람직하게, 상기 극자외선은 6nm 내지 14nm 범위의 파장대역으로 이루어질 수 있다.Preferably, the extreme ultraviolet ray may be made of a wavelength band of 6nm to 14nm range.

바람직하게, 상기 틸팅수단은, 복수의 피에조(Piezo) 봉을 이용하여 상기 스테이지를 좌/우측 방향으로 일정각도 틸팅하기 위한 수단으로서, 상기 이동장치가 상기 스테이지의 하부측에 설치된 상태에서 상기 이동장치의 저면에 고정설치되는 제1 지지판; 상기 제1 지지판의 하측방향으로 일정거리 이격되어 배치되는 제2 지지판; 및 상기 제1 및 제2 지지판 사이의 양 끝단에 대칭되도록 구비된 적어도 한 쌍의 제1 및 제2 피에조 봉으로 이루어지며, 상기 제어장치로부터 출력된 구동제어신호에 의해 상기 제1 및 제2 피에조 봉의 높이가 서로 다르게 조절되어 상기 제1 지지판을 비롯하여 상기 이동장치 및 상기 스테이지가 좌/우측 방향으로 일정각도 기울어질 수 있다.Preferably, the tilting means is a means for tilting the stage at a predetermined angle in a left / right direction by using a plurality of piezo rods. The moving device is provided with the moving device installed on a lower side of the stage. A first supporting plate fixed to the bottom of the support plate; A second support plate spaced apart from the first support plate by a predetermined distance; And at least one pair of first and second piezoelectric rods provided symmetrically at both ends between the first and second support plates, and the first and second piezoelectric elements are driven by a drive control signal output from the control device. The height of the rod is adjusted differently so that the moving device and the stage, including the first support plate, may be inclined at an angle in a left / right direction.

바람직하게, 상기 측정대상 마스크의 3차원 이미지를 획득하고자 하는 위치가 존재할 경우, 상기 제어장치는 구동제어신호를 상기 틸팅수단에 출력하여 상기 측정대상 마스크를 좌/우측 방향으로 틸팅시키고, 상기 측정대상 마스크의 좌/우 틸팅에 따른 좌/우 3차원 포인트 클라우드(Point Cloud)를 각각 연산한 후, 상기 연산된 각 좌/우 3차원 포인트 클라우드의 공통 포인트를 통해 틸팅각도를 연산하여 상기 측정대상 마스크에 대한 3차원 높이 정보를 획득할 수 있다.Preferably, when there is a position to acquire a 3D image of the measurement target mask, the control device outputs a driving control signal to the tilting means to tilt the measurement target mask in a left / right direction, and the measurement target After calculating the left and right three-dimensional point cloud according to the left and right tilting of the mask, respectively, the tilting angle is calculated through the common point of each of the calculated left and right three-dimensional point clouds. Three-dimensional height information about can be obtained.

바람직하게, 상기 측정대상 마스크는 극자외선 노광 방법에 의해 미세한 마스크 패턴이 형성될 수 있다.
Preferably, the mask to be measured may be formed with a fine mask pattern by the extreme ultraviolet exposure method.

본 발명의 제2 측면은, 광원부, 오목거울, 반사거울, X축, Y축 및 Z축 이동가능함과 아울러 좌/우측 방향으로 일정각도 틸팅가능한 스테이지에 안착된 측정대상 마스크, CCD(Charged Coupled Device) 카메라 및 제어장치를 포함하는 마스크 패턴 검사용 시스템을 이용하여 3차원 영상을 획득하는 방법에 있어서, (a) 상기 광원부에 의해 극자외선(Extreme Ultra-Violet, EUV)을 방사한 후, 상기 방사된 극자외선을 상기 오목거울에 의해 반사하여 집광하는 단계; (b) 상기 단계(a)에서 집광된 극자외선을 상기 측정대상 마스크를 향하여 반사하는 단계; (c) 상기 CCD 카메라를 통하여 상기 측정대상 마스크로부터 반사된 회절 이미지를 획득하는 단계; (d) 상기 제어장치를 통하여 상기 CCD 카메라로부터 획득된 회절 이미지를 역 고속 퓨리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform, IFFT)을 수행하여 상기 측정대상 마스크의 패턴 이미지를 복원하는 단계; (e) 상기 측정대상 마스크의 3차원 이미지를 획득하고자 하는 위치가 존재할 경우, 상기 제어장치를 통하여 별도로 구비된 틸팅수단에 의해 상기 측정대상 마스크를 좌/우측 방향으로 틸팅시키는 단계; 및 (f) 상기 측정대상 마스크의 좌/우 틸팅에 따른 좌/우 3차원 포인트 클라우드(Point Cloud)를 각각 연산한 후, 상기 연산된 각 좌/우 3차원 포인트 클라우드의 공통 포인트를 통해 틸팅각도를 연산하여 상기 측정대상 마스크에 대한 3차원 높이 정보를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 패턴 검사용 3차원 영상 획득 방법을 제공하는 것이다.According to a second aspect of the present invention, a light source unit, a concave mirror, a reflection mirror, an X-axis, a Y-axis, and a Z-axis movable, and a measurement mask mounted on a stage capable of tilting at an angle in a left / right direction, a CCD (Charged Coupled Device) In the method for acquiring a three-dimensional image by using a mask pattern inspection system including a camera and a control device, (a) after the extreme ultraviolet (UV) radiation by the light source unit; Reflecting and condensing the extreme ultraviolet rays by the concave mirror; (b) reflecting the extreme ultraviolet light collected in step (a) toward the measurement target mask; (c) obtaining a diffraction image reflected from the mask to be measured through the CCD camera; (d) reconstructing a pattern image of the measurement target mask by performing an inverse fast Fourier transform (IFFT) on the diffraction image obtained from the CCD camera through the control device; (e) tilting the measurement target mask in a left / right direction by a tilting means separately provided through the control device when a position to acquire a 3D image of the measurement object mask exists; And (f) calculating left and right three-dimensional point clouds according to left and right tilting of the measurement target mask, and then tilting angles through common points of the calculated left and right three-dimensional point clouds. Comprising the step of obtaining the three-dimensional height information for the measurement target mask to provide a three-dimensional image acquisition method for the mask pattern inspection, characterized in that it comprises.

바람직하게, 상기 단계(c)에서, 상기 CCD 카메라의 입사 렌즈부에 장착된 광 필터부를 통해 상기 측정대상 마스크로부터 반사된 회절 이미지의 0차 회절광을 차단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
Preferably, the step (c) may further comprise the step of blocking the zero-order diffracted light of the diffraction image reflected from the mask to be measured through the optical filter mounted on the incident lens of the CCD camera.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 마스크 패턴 검사용 3차원 영상 획득 시스템 및 그 방법에 따르면, 극자외선(Extreme Ultra-Violet, EUV) 광원으로 만들어진 차세대 반도체 공정에서 사용되는 3차원 구조의 마스크 패턴에 존재하는 미세 결함(Defect) 등을 효과적으로 검사할 수 있는 이점이 있다.According to the three-dimensional image acquisition system for mask pattern inspection and the method of the present invention as described above, present in the mask pattern of the three-dimensional structure used in the next-generation semiconductor process made of Extreme Ultra-Violet (EUV) light source There is an advantage that can effectively inspect the fine defects (Defect) and the like.

또한, 본 발명에 따르면, 측정대상 마스크가 안착된 스테이지를 일정각도로 틸팅함으로써, 3차원 정보를 얻을 수 있으며, 이를 통하여 단순한 패턴의 임계치수(Critical Dimension, CD)만이 아닌, 복잡한 패턴의 임계치수(CD) 측정이 가능하고, 마스크의 라인(Line)과 공간(Space)에 존재하는 미세한 결함(Defect) 검사가 가능한 이점이 있다.In addition, according to the present invention, by tilting the stage on which the measurement target mask is mounted at a predetermined angle, three-dimensional information can be obtained, and through this, not only a simple dimension (Critical Dimension, CD) but also a critical dimension of a complex pattern (CD) measurement is possible, and fine defect inspection existing in the line and space of the mask is possible.

또한, 본 발명에 따르면, 측정대상 마스크가 안착된 스테이지를 일정각도로 틸팅 시 상이 뚜렷이 맺히는 지점(Focal plane)에 맞춰 스테이지를 조절함으로써, 뚜렷한 상 맺힘을 유지하게 할 수 있는 이점이 있다.
In addition, according to the present invention, by adjusting the stage according to the point (Focal plane) that the image is clearly formed when the stage on which the measurement target mask is seated at a certain angle, there is an advantage that can maintain a clear image formation.

도 1은 종래의 마스크에 존재하는 미세 결함들의 종류를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 패턴 검사용 3차원 영상 획득 시스템을 개략적으로 설명하기 위한 전체적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 적용된 틸팅장치의 동작 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 적용된 광 필터부를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 패턴 검사용 3차원 영상 획득 시스템을 이용하여 미세한 패턴이 존재하는 측정대상 마스크에 대한 3차원 영상 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a cross-sectional view showing the types of microscopic defects existing in a conventional mask.
2 is an overall configuration diagram for schematically illustrating a three-dimensional image acquisition system for inspecting a mask pattern according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining the operating state of the tilting device applied to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining an optical filter unit applied to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram for describing a method of acquiring 3D image information of a measurement target mask having a fine pattern using a 3D image acquisition system for inspecting a mask pattern according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the following embodiments of the present invention may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention.

먼저, 본 발명은 극자외선(Extreme Ultra-Violet, EUV) 광원으로 만들어진 차세대 반도체 공정에 사용하는 마스크를 검사하기 위한 시스템으로서, 극자외선(EUV)인 빛을 측정대상 마스크에 반사시켜 나온 회절된 이미지(Diffraction Image)를 CCD(Charged Coupled Device) 카메라로 획득한 후, 역 고속 퓨리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform, IFFT)을 수행하여 측정대상 마스크의 패턴 구조를 검사할 수 있다.First, the present invention is a system for inspecting a mask for use in a next-generation semiconductor process made of Extreme Ultra-Violet (EUV) light source, and diffracted image obtained by reflecting light of extreme ultraviolet (EUV) to the measurement target mask. After obtaining (Diffraction Image) with a Charged Coupled Device (CCD) camera, an inverse fast Fourier transform (IFFT) may be performed to inspect the pattern structure of the measurement target mask.

이때, 측정대상 마스크의 패턴구조를 더 세부적으로 검사하기 위해 측정대상 마스크가 안착된 스테이지(stage)를 틸팅(tilting)함으로써, 3차원 구조의 패턴 이미지를 얻을 수 있다. 이를 통하여 측정대상 마스크의 패턴에 존재하는 미세한 결함(Defect) 검사가 가능하다. 한편, 극자외선(EUV)을 사용하는 이유는 파장이 작을수록 측정대상 마스크의 패턴간의 간격을 더 미세하게(∼nm 수준으로) 측정할 수 있기 때문이다.In this case, in order to examine the pattern structure of the mask to be measured in detail, the pattern image of the three-dimensional structure may be obtained by tilting a stage on which the mask to be measured is seated. Through this, fine defect inspection in the pattern of the mask to be measured may be performed. On the other hand, the reason why the extreme ultraviolet (EUV) is used is that the smaller the wavelength, the finer the gap between the patterns of the mask to be measured can be measured (at a level of -nm).

즉, 본 발명은 전자현미경처럼 대물 렌즈(Objective Lens)를 통하여 직접 검사하는 방식이 아니라, 간섭성의 극자외선(Coherent EUV) 빔을 사용하여 측정대상 마스크에서 반사된 회절 빔의 정보를 CCD 카메라로 읽어, 제어장치를 통해 이미지로 복원하여 검사하는 방식이다.That is, the present invention is not a method of directly inspecting through an objective lens like an electron microscope, but reads information of a diffracted beam reflected from a mask to be measured by a CCD camera using a coherent EUV beam. This is a method of restoring and inspecting an image through a control device.

이때, 극자외선(EUV) 빔이 패턴되어 있는 측정대상 마스크의 지역을 비추고, 반사되어 나온 회절된 빔의 정보(세기)들을 CCD 카메라가 기록한다. 즉, CCD 카메라는 측정대상 마스크의 회절 세기(=높이 정보)만을 기록한다. 위치에 대한 부분은 제어장치를 통해 하이브리드 입출력(Hybrid input-output, HIO) 방법을 이용하여 검색한다.At this time, the region of the mask to be measured in which the extreme ultraviolet (EUV) beam is patterned is illuminated, and the CCD camera records the information (strength) of the reflected diffracted beam. That is, the CCD camera records only the diffraction intensity (= height information) of the mask to be measured. The part about the position is retrieved by the hybrid input-output (HIO) method through the control unit.

한편, 상기 하이브리드 입출력(HIO) 방법은 푸리에 변환(Fourier Transform, FT)과 역 푸리에 변환(Inverse Fourier Transform, IFT) 연산을 반복적으로 계산하여 0차 차수(order)(가장 센 빛)를 기준으로 1차, 2차 및 3차 차수의 정보를 가지고 연산하여 이미지를 복원한다.
Meanwhile, the hybrid input / output (HIO) method repeatedly calculates a Fourier transform (FT) and an inverse Fourier transform (IFT) operation, and calculates 1 based on a zero order (the strongest light). The image is reconstructed by calculating with the information of the second, second and third orders.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 패턴 검사용 3차원 영상 획득 시스템을 개략적으로 설명하기 위한 전체적인 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 적용된 틸팅장치의 동작 상태를 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 적용된 광 필터부를 설명하기 위한 도면이다.2 is an overall configuration diagram for schematically illustrating a 3D image acquisition system for inspecting a mask pattern according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 illustrates an operation state of a tilting apparatus applied to an embodiment of the present invention. 4 is a view for explaining an optical filter unit applied to an embodiment of the present invention.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 패턴 검사용 3차원 영상 획득 시스템은, 크게 광원부(100), 오목거울(200), 반사거울(300), 스테이지(400), 이동장치(500), 틸팅장치(600), CCD 카메라(700) 및 제어장치(800) 등을 포함하여 이루어진다.2 to 4, a three-dimensional image acquisition system for inspecting a mask pattern according to an embodiment of the present invention includes a light source unit 100, a concave mirror 200, a reflective mirror 300, and a stage 400. , The moving device 500, the tilting device 600, the CCD camera 700, the control device 800, and the like.

여기서, 광원부(100)는 예컨대, 극자외선(Extreme Ultra-Violet, EUV) 노광 방법에 의해 측정대상 마스크(10)에 형성된 미세한 패턴의 이미지 정보를 전달하기 위한 광을 조사한다.Here, the light source unit 100 emits light for transmitting image information of a fine pattern formed on the mask 10 to be measured by, for example, an extreme ultra-violet (EUV) exposure method.

이때, 광원부(100)는 수 나노미터 대의 노드로 이루어지는 미세한 패턴들까지도 검사가 가능할 수 있도록 극자외선(EUV)을 방사하도록 구성될 수 있다. 한편, 레이저 조사 플라즈마(Laser Produced Plasma)나 방전 여기 플라즈마(Discharge Produced Plasma) 등을 이용하여 광을 발생하는 것도 가능하다. 그리고, 타겟(Target) 물질로서는 예컨대, Sn 또는 Xe 등을 사용할 수 있다.In this case, the light source unit 100 may be configured to emit extreme ultraviolet (EUV) so that even fine patterns including nodes of several nanometers can be inspected. On the other hand, it is also possible to generate light using a laser-produced plasma, a discharge-produced plasma, or the like. As the target material, for example, Sn or Xe can be used.

이로 인해, 광원부(100)에서 발생되는 광파는 약 6nm 내지 14nm 범위의 파장대역으로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 약 6.75nm 내지 13.65nm 범위의 파장대역을 갖는 극자외선(EUV)일 수 있다.For this reason, the light waves generated by the light source unit 100 may be formed in a wavelength band of about 6 nm to 14 nm, and may be extreme ultraviolet (EUV) having a wavelength band of about 6.75 nm to 13.65 nm.

오목거울(Curve Mirror)(200)은 표면이 움푹 파여 빛을 모아주는 거울로서, 광원부(100)로부터 방사된 극자외선(EUV)을 반사거울(300)을 향해 반사하여 집광되도록 하는 기능을 수행한다.The concave mirror 200 is a mirror in which a surface is recessed to collect light, and performs condensation by reflecting extreme ultraviolet light (EUV) emitted from the light source unit 100 toward the reflective mirror 300. .

반사거울(300)은 오목거울(200)에 의해 집광된 극자외선(EUV)을 측정대상 마스크(10)를 향하여 반사하는 기능을 수행한다.The reflective mirror 300 reflects the extreme ultraviolet light (EUV) collected by the concave mirror 200 toward the measurement target mask 10.

즉, 광원부(100)에서 조사된 광은 조명광학계 즉, 오목거울(200) 및 반사거울(300)을 통하여 측정대상 마스크(10)가 안착된 스테이지(400) 방향으로 진행한다. 이러한 조명광학계인 오목거울(200) 및 반사거울(300)은 광원부(100)에서 조사된 광을 집광시켜 측정대상 마스크(10)의 패턴으로 입사시키는 것이 바람직하다. That is, the light irradiated from the light source unit 100 proceeds toward the stage 400 on which the measurement target mask 10 is seated through the illumination optical system, that is, the concave mirror 200 and the reflection mirror 300. The concave mirror 200 and the reflecting mirror 300 which are such illumination optical systems condense the light irradiated from the light source unit 100 and enter the pattern of the mask 10 to be measured.

이는 측정대상 마스크(10)에 입사되는 입사광이 집광되는 정도가 높을수록, 선명한 해상도의 패턴 이미지 정보를 획득할 수 있기 때문이다. 따라서, 광원부(100)에서 조사된 입사광은 오목거울(200) 및 반사거울(300)을 통과하면서 집광이 이루어진 상태로 측정대상 마스크(10) 상에 조사될 수 있다.This is because as the incident light incident on the measurement target mask 10 is focused, the pattern image information with clear resolution can be obtained. Therefore, the incident light irradiated from the light source unit 100 may be irradiated onto the measurement target mask 10 while collecting light while passing through the concave mirror 200 and the reflective mirror 300.

스테이지(stage)(400)는 평판 형태를 가지며, 측정대상 마스크(10)를 안착하여 고정시키는 기능을 수행한다. 이러한 스테이지(400)는 측정대상 마스크(10)를 용이하게 지지하기 위해 측정대상 마스크(10)의 면적보다 더 넓은 면적을 가지는 것이 바람직하다.The stage 400 has a flat plate shape and performs a function of mounting and fixing the mask 10 to be measured. The stage 400 preferably has a larger area than the area of the mask 10 to be measured in order to easily support the mask 10 to be measured.

즉, 스테이지(400)는 본 실시예의 피검사체인 측정대상 마스크(10)를 안착시키는 구성으로서, 측정대상 마스크(10)는 스테이지(400)에 안착된 상태로 고정된다. 따라서, 광원부(100)에서 조사된 입사광은 측정대상 마스크(10) 방향으로 입사되어 패턴이 형성된 측정대상 마스크(10)에 의해 반사되어, 반대 방향으로 진행된다.That is, the stage 400 is a configuration for seating the measurement target mask 10, which is the object under test in this embodiment, and the measurement target mask 10 is fixed in a state of being seated on the stage 400. Accordingly, the incident light irradiated from the light source unit 100 is incident toward the measurement target mask 10 and reflected by the measurement target mask 10 in which a pattern is formed, and proceeds in the opposite direction.

이동장치(500)는 스테이지(400)의 적어도 어느 일측부(바람직하게는, 하부측)에 구비되어 있으며, 측정대상 마스크(10)의 전체 이미지를 스캔(scan)할 수 있도록 스테이지(400)를 X축, Y축 및 Z축 방향으로 이동시키는 기능을 수행한다.The moving device 500 is provided on at least one side of the stage 400 (preferably, the lower side), and the stage 400 can be scanned to scan the entire image of the mask 10 to be measured. Performs the function to move in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions.

즉, 스테이지(400)는 안착된 측정대상 마스크(10)의 위치를 미세하게 조절할 수 있도록 별도의 구동부 즉, 이동장치(500)를 구비할 수 있다. 그리고, 스테이지(400)는 이동장치(500)에 의해 수평(X축 및 Y축) 또는 수직(Z축) 방향으로 이동가능하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 해당 구역의 마스크 패턴 검사가 완료되면 광원부(100) 및 기타 광학계의 위치를 조절하지 않고, 스테이지(400)의 위치를 조절하여 측정대상 마스크(10)의 다음 검사 구역의 패턴 검사를 수행할 수 있다.That is, the stage 400 may include a separate driving unit, that is, the moving device 500, to finely adjust the position of the mask 10 to be measured. In addition, the stage 400 may be configured to be movable in a horizontal (X-axis and Y-axis) or vertical (Z-axis) direction by the moving device 500. In this case, when the mask pattern inspection of the corresponding area is completed, the pattern inspection of the next inspection area of the measurement target mask 10 is performed by adjusting the position of the stage 400 without adjusting the positions of the light source unit 100 and other optical systems. can do.

이러한 이동장치(500)는 측정대상 마스크(10)가 안착된 스테이지(400)를 3차원 공간(X축, Y축 및 Z축)상에서 자유자재로 이동시키기 위한 장치로서, 반도체 공정(예컨대, 노광 공정 등)에서 통상적으로 사용되는 이동장치 등으로 용이하게 구현가능하며, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The moving device 500 is a device for freely moving the stage 400 on which the measurement target mask 10 is mounted in a three-dimensional space (X, Y, and Z axes), and is a semiconductor process (eg, exposure). It can be easily implemented with a mobile device commonly used in the process, etc., and a detailed description thereof will be omitted.

틸팅장치(600)는 측정대상 마스크(10)의 3차원 높이 정보를 획득할 수 있도록 스테이지(400)의 수평 방향 즉, X축 및 Y축 중 적어도 하나의 축을 기준으로 일정각도 좌/우측 방향으로 틸팅(tilting)시키는 기능을 수행한다.The tilting device 600 moves in a left / right direction at an angle based on a horizontal direction of the stage 400, that is, at least one axis among the X and Y axes, so as to acquire three-dimensional height information of the measurement target mask 10. It performs a function of tilting.

이러한 틸팅장치(600)는 측정대상 마스크(10)가 안착된 스테이지(400)를 X축 및/또는 Y축을 기준으로 좌/우측 방향으로 일정각도 틸팅시키기 위한 장치로서, 이동장치(500)와 마찬가지로 반도체 공정에서 통상적으로 사용되는 틸팅장치 등으로 용이하게 구현가능하다.The tilting device 600 is a device for tilting the stage 400 on which the measurement target mask 10 is seated at a predetermined angle in the left / right direction with respect to the X axis and / or the Y axis, and similarly to the moving device 500. It can be easily implemented with a tilting apparatus or the like commonly used in semiconductor processes.

특히, 틸팅장치(600)는 복수의 피에조(Piezo) 봉 및 지지판 등을 이용하여 스테이지(400)를 좌/우측 방향으로 일정각도 틸팅시키도록 구현할 수 있는 바, 이동장치(500)가 스테이지(400)의 하부측에 설치된 상태에서 이동장치(500)의 저면에 고정설치되는 제1 지지판(610a)과, 제1 지지판(610a)의 하측방향으로 일정거리 이격되어 배치되는 제2 지지판(610b)과, 제1 및 제2 지지판(610a 및 610b) 사이의 양 끝단에 대칭되도록 구비된 적어도 한 쌍의 제1 및 제2 피에조 봉(620a 및 620b)으로 이루어질 수 있으며, 제어장치(800)로부터 출력된 구동제어신호에 의해 제1 및 제2 피에조 봉(620a 및 620b)의 높이가 서로 다르게 조절되어 제1 지지판(610a)을 비롯하여 이동장치(500) 및 스테이지(400)가 좌/우측 방향으로 일정각도 틸팅(tilting)될 수 있다.In particular, the tilting device 600 may be implemented to tilt the stage 400 at a predetermined angle in a left / right direction by using a plurality of piezo rods and a support plate, and the moving device 500 includes a stage 400. And a first support plate 610a fixedly installed on the bottom surface of the moving device 500 in a state of being installed on the lower side of the support unit, and a second support plate 610b spaced apart from the first support plate 610a by a predetermined distance. , At least one pair of first and second piezoelectric rods 620a and 620b provided to be symmetrical at both ends between the first and second support plates 610a and 610b, and is output from the control device 800. The heights of the first and second piezoelectric rods 620a and 620b are adjusted differently by the driving control signal so that the moving device 500 and the stage 400 including the first support plate 610a are fixed at a predetermined angle in the left / right directions. It may be tilted.

이와 같이 구성된 틸팅장치(600)의 동작을 구체적으로 일 예를 들어 살펴보면, 도 3에 도시된 바와 같이, 이동장치(500)에 의해 스테이지(400)를 X축 및/또는 Y축으로 이동하면서 스캔닝(scanning)을 하다가 3차원 이미지를 획득하고자 하는 위치(예컨대, 중간 부분 또는 끝 부분 등)에서 한 쌍의 피에조 봉(620a 및 620b)을 이용하여 틸팅(tilting)시켜 정보를 얻는다.Referring to the operation of the tilting device 600 configured as described above in detail as an example, as shown in Figure 3, by moving the device 500 is moved while scanning the stage 400 in the X-axis and / or Y-axis While scanning, information is obtained by tilting using a pair of piezo rods 620a and 620b at a position (eg, a middle portion or an end portion) where a 3D image is to be acquired.

즉, 틸팅(Tilting) 시 측정대상 마스크 패턴의 측정하고자 하는 부분에서 제1 피에조 봉(620a)을 낮추고, 제2 피에조 봉(620b)을 높여 틸팅시키고, 반대로 제1 피에조 봉(620a)을 높이고, 제2 피에조 봉(620b)을 낮추어 틸팅시킨다.That is, the first piezo rod 620a is lowered, the second piezo rod 620b is tilted, and the first piezo rod 620a is raised, at the portion to be measured of the measurement target mask pattern during tilting. The second piezo rod 620b is lowered and tilted.

특히, 틸팅(Tilting) 시 모든 곳에서 3차원 이미지를 얻기 위해 이동장치(500)를 통해 스테이지(400)를 X축 및/또는 Y축으로 이동시킨 후에 빔이 제1 및 제2 피에조 봉(620a 및 620b)의 한 가운데(상이 뚜렷이 맺히는 지점(Focal plane)) 맺히도록 조절함이 바람직하다.In particular, the beam is first and second piezo rods 620a after moving the stage 400 along the X and / or Y axis through the mover 500 to obtain a three-dimensional image everywhere in tilting. And 620b), it is preferable to adjust to form a center (Focal plane).

CCD(Charged Coupled Device) 카메라(700)는 측정대상 마스크(10)로부터 반사된 회절 이미지(Diffraction Image)를 획득하는 기능을 수행한다. 즉, CCD 카메라(700)는 측정대상 마스크(10)에서 반사된 회절 빔의 정보(즉, 세기)를 기록한다.The Charged Coupled Device (CCD) camera 700 performs a function of obtaining a diffraction image reflected from the measurement target mask 10. That is, the CCD camera 700 records information (ie, intensity) of the diffraction beam reflected from the measurement target mask 10.

제어장치(800)는 CCD 카메라(700)로부터 획득된 회절 이미지를 역 고속 퓨리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform, IFFT)을 수행하여 측정대상 마스크(10)의 패턴 이미지를 복원함과 아울러 이동장치(500) 및 틸팅장치(600)의 동작을 제어하기 위한 구동제어신호를 출력하는 기능을 수행한다.The controller 800 performs an Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) on the diffraction image obtained from the CCD camera 700 to restore the pattern image of the mask 10 to be measured, and also moves the apparatus 500. And a driving control signal for controlling the operation of the tilting device 600.

특히, 측정대상 마스크(10)의 3차원 이미지를 획득하고자 하는 위치가 존재할 경우, 제어장치(800)는 구동제어신호를 틸팅장치(600)에 출력하여 측정대상 마스크(10)를 좌/우측 방향으로 틸팅시키고, 측정대상 마스크(10)의 좌/우 틸팅에 따른 좌/우 3차원 포인트 클라우드(Point Cloud)를 각각 연산한 후, 상기 연산된 각 좌/우 3차원 포인트 클라우드의 공통 포인트를 통해 틸팅각도를 연산하여 측정대상 마스크(10)에 대한 3차원 높이 정보를 획득할 수 있다.In particular, when there is a position to acquire the 3D image of the measurement target mask 10, the control device 800 outputs a driving control signal to the tilting device 600 to move the measurement target mask 10 in a left / right direction. Tilt, and calculate left and right three-dimensional point cloud according to left and right tilting of the measurement target mask 10, and then through common points of the calculated left and right three-dimensional point clouds The tilt angle may be calculated to obtain three-dimensional height information of the mask 10 to be measured.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 적용된 광 필터부를 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining an optical filter unit applied to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, CCD 카메라(700)의 입사 렌즈부에 장착되어 있으며, 측정대상 마스크(10)로부터 반사된 회절 이미지(Diffraction Image)의 0차 회절광을 차단하는 링 형태의 광 필터부(예컨대, 빔 차단 링(Beam block ring))(900)가 더 구비됨으로써, 0차 차수(order)를 없애 이미지 복원 시 주변부도 선명하게 이미지를 얻을 수 있다(Ariel Paul PhD Thesis Metrology pp.109~114 참조).Referring to FIG. 4, a ring-shaped optical filter unit which is mounted on the incident lens unit of the CCD camera 700 and blocks the 0th order diffracted light of the diffraction image reflected from the measurement target mask 10 ( For example, a beam block ring 900 may be further provided, so that the peripheral part may be clearly obtained when the image is reconstructed by eliminating the 0th order (Ariel Paul PhD Thesis Metrology pp. 109-114). Reference).

이때, 측정대상 마스크(10)로부터 반사된 회절 이미지는 0차, 1차, 2차, 3차(차수가 높아질수록 빛의 세기가 약해진다) 등 여러 차수 모드(order mode)가 있는데, 빔 차단 링 등과 같은 광 필터부(900)는 상기 0차 차수를 막는 역할을 한다.At this time, the diffraction image reflected from the measurement target mask 10 has several order modes such as 0th, 1st, 2nd, and 3rd order (the higher the order, the weaker the light intensity). The optical filter unit 900 such as a ring serves to block the zeroth order.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 패턴 검사용 3차원 영상 획득 시스템을 이용하여 미세한 패턴이 존재하는 측정대상 마스크에 대한 3차원 영상 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 5 is a diagram for describing a method of acquiring 3D image information of a measurement target mask having a fine pattern using a 3D image acquisition system for inspecting a mask pattern according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 도 5의 (a)는 측정대상 마스크에 극자외선이 조사되는 각도를 표현한 것이며, 현재의 기술로 좌측처럼 측정대상 마스크와 극자외선이 이루는 각도가 부드럽게 변화될 경우, 3차원 정보를 추출할 수 있다. 하지만, 우측의 경우처럼 급격한 단차를 이루게 될 경우, 즉, 이웃하는 픽셀의 위상차가 레이저파장 크기의 1/2 이상일 경우인 수직 단차가 존재하는 부분이 존재하는 경우에는 이 높이 정보를 추출할 수 없다.Referring to FIG. 5, (a) of FIG. 5 represents an angle at which extreme ultraviolet rays are irradiated onto a measurement target mask. In the current technique, when the angle between the measurement target mask and extreme ultraviolet rays is smoothly changed as in the left side, three-dimensional Information can be extracted. However, if there is a sharp step as in the case of the right side, that is, if there is a portion where there is a vertical step that exists when the phase difference between neighboring pixels is 1/2 or more of the laser wavelength size, the height information cannot be extracted. .

이를 해결하기 위해 본 발명에서는 수직 단차가 존재하는 측정대상 마스크를 별도의 틸팅장치(600)에 의해 좌우로 조금씩 틸팅시키고 얻어진 정보를 조합하는 방법을 사용한다(도 5의 (b) 내지 (d) 참조).In order to solve this problem, the present invention uses a method of tilting the measurement target mask in which the vertical step exists by the separate tilting device 600 little by little, and combining the obtained information ((b) to (d) of FIG. 5). Reference).

즉, 제어장치(800, 도 1 참조)는 구동제어신호를 틸팅장치(600)에 출력하여 측정대상 마스크를 좌/우 틸팅시키고, 상기 측정대상 마스크의 좌/우 틸팅에 따른 좌/우 3차원 포인트 클라우드(Point Cloud)를 각각 계산한 후, 상기 계산된 각 좌/우 3차원 포인트 클라우드의 공통 포인트를 사용하여 틸팅각도를 계산하여 상기 측정대상 마스크에 대한 3차원 높이 정보를 획득할 수 있다.That is, the control device 800 (refer to FIG. 1) outputs the driving control signal to the tilting device 600 to tilt the measurement target mask left / right and according to the left / right tilting of the measurement target mask. After calculating point clouds, the tilt angle may be calculated using common points of the calculated left and right three-dimensional point clouds to obtain three-dimensional height information about the mask to be measured.

이때, 공통 포인트를 찾아내는 과정에 있어, 전술한 측정대상 마스크의 3차원 정보에 2차원 실제 영상 텍스쳐를 입히는 과정을 응용한다.At this time, in the process of finding the common point, the process of applying the two-dimensional real image texture to the three-dimensional information of the above-described measurement target mask is applied.

즉, 일반적으로 3차원 포인트 클라우드에서 도 5의 (b)에 도시된 ①의 포인트 클라우드에서의 특정 포인트와 ②의 포인트 클라우드에서의 특정 포인트가 같은 포인트라는 것을 알아낼 방법은 없다.That is, in general, there is no way to find out that the specific point in the point cloud of ① and the specific point in the point cloud of ② are the same point in the three-dimensional point cloud.

그러나, 측정대상 마스크의 3차원 정보에 2차원 실제 영상 텍스쳐를 입히는 과정을 응용하여 3차원 데이터에 2차원 실제 영상 텍스쳐를 입히게 되면 2차원 영상 텍스쳐에서 텍스쳐의 특징(feature)을 추출해 낼 수 있게 되고, 추출한 영상 텍스쳐의 특징(feature)의 위치를 이용하여 일치하는 점들을 추출해 낼 수 있다.However, if the 2D real image texture is applied to the 3D data by applying the process of applying the 2D real image texture to the 3D information of the measurement mask, the feature of the texture can be extracted from the 2D image texture. The matching points may be extracted using the location of the feature of the extracted image texture.

이러한 속성을 이용해 3차원 모델에 매핑된 2차원 텍스쳐 상에서 6개 이상의 특징(feature)을 추출하면 각 포인트 클라우드의 회전축 x, y, z, 요(yaw), 피치(pitch), 롤(roll)을 알아 낼 수 있고, 이를 이용해 전체 클라우드 포인트의 회전 및 이동을 알 수 있게 된다.Using these properties to extract six or more features from a two-dimensional texture mapped to a three-dimensional model, you can determine the axis of rotation x, y, z, yaw, pitch, and roll for each point cloud. This can be used to determine the rotation and movement of the entire cloud point.

이와 같이 틸팅 및 이동량을 알아내게 되면 두 개의 포인트 클라우드를 같은 위치로 틸팅시킬 수 있고, 두 개의 포인트 클라우드에서 빠진 부분을 보충하여 완전한 3차원 오브젝트(Object)의 포인트 클라우드를 구할 수 있게 된다.
By detecting the tilting and moving amount in this way, the two point clouds can be tilted to the same position, and the point cloud of the three-dimensional object can be obtained by replenishing the missing portions of the two point clouds.

전술한 본 발명에 따른 마스크 패턴 검사용 3차원 영상 획득 시스템 및 그 방법에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.
Although a preferred embodiment of the above-described three-dimensional image acquisition system and method for inspecting a mask pattern according to the present invention has been described, the present invention is not limited thereto, but the claims and the detailed description of the invention and the scope of the accompanying drawings. Various modifications can be made therein and this also belongs to the present invention.

100 : 광원부, 200 : 오목거울,
300 : 반사거울, 400 : 스테이지,
500 : 이동장치, 600 : 틸팅장치,
700 : CCD 카메라, 800 : 제어장치,
900 : 광 필터부100: light source portion, 200: concave mirror,
300: reflection mirror, 400: stage,
500: moving device, 600: tilting device,
700: CCD camera, 800: controller,
900 optical filter unit

Claims (8)

삭제delete 극자외선(Extreme Ultra-Violet, EUV)을 방사하는 광원부;
상기 광원부로부터 방사된 극자외선을 반사하여 집광하는 오목거울;
상기 오목거울에 의해 집광된 극자외선을 측정대상 마스크를 향하여 반사하는 반사거울;
상기 측정대상 마스크를 안착시키는 스테이지;
상기 스테이지의 일측에 구비되며, 상기 측정대상 마스크의 전체 이미지를 스캔할 수 있도록 상기 스테이지를 X축, Y축 및 Z축 방향으로 이동시키기 위한 이동수단;
상기 측정대상 마스크의 3차원 높이 정보를 획득할 수 있도록 상기 스테이지의 X축 및 Y축 중 적어도 하나의 축을 기준으로 일정각도 좌/우측 방향으로 틸팅(tilting)시키기 위한 틸팅수단;
상기 측정대상 마스크로부터 반사된 회절 이미지를 획득하는 CCD(Charged Coupled Device) 카메라;
상기 CCD 카메라의 입사 렌즈부에 장착되며, 상기 측정대상 마스크로부터 반사된 회절 이미지의 0차 회절광을 차단하는 링 형태의 광 필터부; 및
상기 CCD 카메라로부터 획득된 회절 이미지를 역 고속 퓨리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform, IFFT)을 수행하여 상기 측정대상 마스크의 패턴 이미지를 복원함과 아울러 상기 이동수단 및 상기 틸팅수단의 동작을 제어하기 위한 구동제어신호를 출력하는 제어장치를 포함하는 마스크 패턴 검사용 3차원 영상 획득 시스템.
A light source unit emitting extreme ultraviolet rays (Extreme Ultra-Violet, EUV);
A concave mirror reflecting and condensing extreme ultraviolet rays emitted from the light source unit;
A reflection mirror that reflects the extreme ultraviolet light collected by the concave mirror toward the mask to be measured;
A stage for seating the mask to be measured;
A moving unit provided at one side of the stage and configured to move the stage in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions so as to scan the entire image of the mask to be measured;
Tilting means for tilting in a left / right direction at an angle with respect to at least one axis of the X-axis and the Y-axis of the stage to obtain three-dimensional height information of the measurement target mask;
A Charged Coupled Device (CCD) camera for obtaining a diffraction image reflected from the measurement target mask;
A ring-shaped optical filter unit mounted on an incident lens unit of the CCD camera and blocking a zero-order diffracted light of a diffraction image reflected from the mask to be measured; And
A drive for restoring a pattern image of the measurement target mask by performing an inverse fast Fourier transform (IFFT) on the diffraction image obtained from the CCD camera and controlling the movement of the moving means and the tilting means; 3D image acquisition system for mask pattern inspection comprising a control device for outputting a control signal.
제2 항에 있어서,
상기 측정대상 마스크의 3차원 이미지를 획득하고자 하는 위치가 존재할 경우, 상기 제어장치는 구동제어신호를 상기 틸팅수단에 출력하여 상기 측정대상 마스크를 좌/우측 방향으로 틸팅시키고, 상기 측정대상 마스크의 좌/우 틸팅에 따른 좌/우 3차원 포인트 클라우드(Point Cloud)를 각각 연산한 후, 상기 연산된 각 좌/우 3차원 포인트 클라우드의 공통 포인트를 통해 틸팅각도를 연산하여 상기 측정대상 마스크에 대한 3차원 높이 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 마스크 패턴 검사용 3차원 영상 획득 시스템.
The method of claim 2,
If there is a position to acquire the 3D image of the measurement target mask, the control device outputs a driving control signal to the tilting means to tilt the measurement mask in a left / right direction, and the left side of the measurement mask After calculating the left and right three-dimensional point cloud according to the right / right tilting, respectively, by calculating the tilting angle through the common point of each of the calculated left and right three-dimensional point cloud 3 3D image acquisition system for mask pattern inspection, characterized in that obtaining the dimensional height information.
극자외선(Extreme Ultra-Violet, EUV)을 방사하는 광원부;
상기 광원부로부터 방사된 극자외선을 반사하여 집광하는 오목거울;
상기 오목거울에 의해 집광된 극자외선을 측정대상 마스크를 향하여 반사하는 반사거울;
상기 측정대상 마스크를 안착시키는 스테이지;
상기 스테이지의 일측에 구비되며, 상기 측정대상 마스크의 전체 이미지를 스캔할 수 있도록 상기 스테이지를 X축, Y축 및 Z축 방향으로 이동시키기 위한 이동수단;
상기 측정대상 마스크의 3차원 높이 정보를 획득할 수 있도록 상기 스테이지의 X축 및 Y축 중 적어도 하나의 축을 기준으로 일정각도 좌/우측 방향으로 틸팅(tilting)시키기 위한 틸팅수단;
상기 측정대상 마스크로부터 반사된 회절 이미지를 획득하는 CCD(Charged Coupled Device) 카메라; 및
상기 CCD 카메라로부터 획득된 회절 이미지를 역 고속 퓨리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform, IFFT)을 수행하여 상기 측정대상 마스크의 패턴 이미지를 복원함과 아울러 상기 이동수단 및 상기 틸팅수단의 동작을 제어하기 위한 구동제어신호를 출력하는 제어장치를 포함하되,
상기 틸팅수단은, 복수의 피에조(Piezo) 봉을 이용하여 상기 스테이지를 좌/우측 방향으로 일정각도 틸팅하기 위한 수단으로서,
상기 이동수단이 상기 스테이지의 하부측에 설치된 상태에서 상기 이동수단의 저면에 고정설치되는 제1 지지판;
상기 제1 지지판의 하측방향으로 일정거리 이격되어 배치되는 제2 지지판; 및
상기 제1 및 제2 지지판 사이의 양 끝단에 대칭되도록 구비된 적어도 한 쌍의 제1 및 제2 피에조 봉으로 이루어지며, 상기 제어장치로부터 출력된 구동제어신호에 의해 상기 제1 및 제2 피에조 봉의 높이가 서로 다르게 조절되어 상기 제1 지지판을 비롯하여 상기 이동수단 및 상기 스테이지가 좌/우측 방향으로 일정각도 기울어지는 것을 특징으로 하는 마스크 패턴 검사용 3차원 영상 획득 시스템.
A light source unit emitting extreme ultraviolet rays (Extreme Ultra-Violet, EUV);
A concave mirror reflecting and condensing extreme ultraviolet rays emitted from the light source unit;
A reflection mirror that reflects the extreme ultraviolet light collected by the concave mirror toward the mask to be measured;
A stage for seating the mask to be measured;
A moving unit provided at one side of the stage and configured to move the stage in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions so as to scan the entire image of the mask to be measured;
Tilting means for tilting in a left / right direction at an angle with respect to at least one axis of the X-axis and the Y-axis of the stage to obtain three-dimensional height information of the measurement target mask;
A Charged Coupled Device (CCD) camera for obtaining a diffraction image reflected from the measurement target mask; And
A drive for restoring a pattern image of the measurement target mask by performing an inverse fast Fourier transform (IFFT) on the diffraction image obtained from the CCD camera and controlling the movement of the moving means and the tilting means; Including a control device for outputting a control signal,
The tilting means is a means for tilting the stage at a predetermined angle in a left / right direction using a plurality of piezo rods.
A first supporting plate fixedly installed on a bottom surface of the moving unit in a state in which the moving unit is installed at a lower side of the stage;
A second support plate spaced apart from the first support plate by a predetermined distance; And
At least one pair of first and second piezo rods provided to be symmetrical at both ends between the first and second support plate, and the first and second piezo rods by the drive control signal output from the control device The height of the three-dimensional image acquisition system for mask pattern inspection, characterized in that the angle of inclination of the moving means and the stage in the left / right direction, including the first support plate is adjusted differently.
극자외선(Extreme Ultra-Violet, EUV)을 방사하는 광원부;
상기 광원부로부터 방사된 극자외선을 반사하여 집광하는 오목거울;
상기 오목거울에 의해 집광된 극자외선을 측정대상 마스크를 향하여 반사하는 반사거울;
상기 측정대상 마스크를 안착시키는 스테이지;
상기 스테이지의 일측에 구비되며, 상기 측정대상 마스크의 전체 이미지를 스캔할 수 있도록 상기 스테이지를 X축, Y축 및 Z축 방향으로 이동시키기 위한 이동수단;
상기 측정대상 마스크의 3차원 높이 정보를 획득할 수 있도록 상기 스테이지의 X축 및 Y축 중 적어도 하나의 축을 기준으로 일정각도 좌/우측 방향으로 틸팅(tilting)시키기 위한 틸팅수단;
상기 측정대상 마스크로부터 반사된 회절 이미지를 획득하는 CCD(Charged Coupled Device) 카메라; 및
상기 CCD 카메라로부터 획득된 회절 이미지를 역 고속 퓨리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform, IFFT)을 수행하여 상기 측정대상 마스크의 패턴 이미지를 복원함과 아울러 상기 이동수단 및 상기 틸팅수단의 동작을 제어하기 위한 구동제어신호를 출력하는 제어장치를 포함하되,
상기 측정대상 마스크의 3차원 이미지를 획득하고자 하는 위치가 존재할 경우, 상기 제어장치는 구동제어신호를 상기 틸팅수단에 출력하여 상기 측정대상 마스크를 좌/우측 방향으로 틸팅시키고, 상기 측정대상 마스크의 좌/우 틸팅에 따른 좌/우 3차원 포인트 클라우드(Point Cloud)를 각각 연산한 후, 상기 연산된 각 좌/우 3차원 포인트 클라우드의 공통 포인트를 통해 틸팅각도를 연산하여 상기 측정대상 마스크에 대한 3차원 높이 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 마스크 패턴 검사용 3차원 영상 획득 시스템.
A light source unit emitting extreme ultraviolet rays (Extreme Ultra-Violet, EUV);
A concave mirror reflecting and condensing extreme ultraviolet rays emitted from the light source unit;
A reflection mirror that reflects the extreme ultraviolet light collected by the concave mirror toward the mask to be measured;
A stage for seating the mask to be measured;
A moving unit provided at one side of the stage and configured to move the stage in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions so as to scan the entire image of the mask to be measured;
Tilting means for tilting in a left / right direction at an angle with respect to at least one axis of the X-axis and the Y-axis of the stage to obtain three-dimensional height information of the measurement target mask;
A Charged Coupled Device (CCD) camera for obtaining a diffraction image reflected from the measurement target mask; And
A drive for restoring a pattern image of the measurement target mask by performing an inverse fast Fourier transform (IFFT) on the diffraction image obtained from the CCD camera and controlling the movement of the moving means and the tilting means; Including a control device for outputting a control signal,
If there is a position to acquire the 3D image of the measurement target mask, the control device outputs a driving control signal to the tilting means to tilt the measurement mask in a left / right direction, and the left side of the measurement mask After calculating the left and right three-dimensional point cloud according to the right / right tilting, respectively, by calculating the tilting angle through the common point of each of the calculated left and right three-dimensional point cloud 3 3D image acquisition system for mask pattern inspection, characterized in that obtaining the dimensional height information.
제4 항 또는 제5 항에 있어서,
상기 CCD 카메라의 입사 렌즈부에 장착되며, 상기 측정대상 마스크로부터 반사된 회절 이미지의 0차 회절광을 차단하는 링 형태의 광 필터부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 마스크 패턴 검사용 3차원 영상 획득 시스템.
The method according to claim 4 or 5,
Mounted on the incident lens of the CCD camera, the three-dimensional image acquisition system for mask pattern inspection, characterized in that it further comprises a ring-shaped optical filter for blocking the zero-order diffracted light of the diffraction image reflected from the mask to be measured. .
광원부, 오목거울, 반사거울, X축, Y축 및 Z축 이동가능함과 아울러 좌/우측 방향으로 일정각도 틸팅가능한 스테이지에 안착된 측정대상 마스크, CCD(Charged Coupled Device) 카메라 및 제어장치를 포함하는 마스크 패턴 검사용 시스템을 이용하여 3차원 영상을 획득하는 방법에 있어서,
(a) 상기 광원부에 의해 극자외선(Extreme Ultra-Violet, EUV)을 방사한 후, 상기 방사된 극자외선을 상기 오목거울에 의해 반사하여 집광하는 단계;
(b) 상기 단계(a)에서 집광된 극자외선을 상기 측정대상 마스크를 향하여 반사하는 단계;
(c) 상기 CCD 카메라를 통하여 상기 측정대상 마스크로부터 반사된 회절 이미지를 획득하는 단계;
(d) 상기 제어장치를 통하여 상기 CCD 카메라로부터 획득된 회절 이미지를 역 고속 퓨리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform, IFFT)을 수행하여 상기 측정대상 마스크의 패턴 이미지를 복원하는 단계;
(e) 상기 측정대상 마스크의 3차원 이미지를 획득하고자 하는 위치가 존재할 경우, 상기 제어장치를 통하여 별도로 구비된 틸팅수단에 의해 상기 측정대상 마스크를 좌/우측 방향으로 틸팅시키는 단계; 및
(f) 상기 측정대상 마스크의 좌/우 틸팅에 따른 좌/우 3차원 포인트 클라우드(Point Cloud)를 각각 연산한 후, 상기 연산된 각 좌/우 3차원 포인트 클라우드의 공통 포인트를 통해 틸팅각도를 연산하여 상기 측정대상 마스크에 대한 3차원 높이 정보를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 패턴 검사용 3차원 영상 획득 방법.
A light source unit, a concave mirror, a reflecting mirror, an X-axis, a Y-axis, and a Z-axis moveable, and a target mask mounted on a stage capable of tilting at an angle in a left / right direction, a CCD (Charged Coupled Device) camera, and a control device. In the method for obtaining a three-dimensional image by using a mask pattern inspection system,
(a) radiating extreme ultraviolet (EUV) light by the light source unit and condensing the reflected extreme ultraviolet light by the concave mirror;
(b) reflecting the extreme ultraviolet light collected in step (a) toward the measurement target mask;
(c) obtaining a diffraction image reflected from the mask to be measured through the CCD camera;
(d) reconstructing a pattern image of the measurement target mask by performing an inverse fast Fourier transform (IFFT) on the diffraction image obtained from the CCD camera through the control device;
(e) tilting the measurement target mask in a left / right direction by a tilting means separately provided through the control device when a position to acquire a 3D image of the measurement object mask exists; And
(f) calculating left and right three-dimensional point clouds according to left and right tilting of the measurement target mask, and then tilting angles through common points of the calculated left and right three-dimensional point clouds. And obtaining three-dimensional height information of the mask to be measured by calculating the three-dimensional image for mask pattern inspection.
제7 항에 있어서,
상기 단계(c)에서, 상기 CCD 카메라의 입사 렌즈부에 장착된 광 필터부를 통해 상기 측정대상 마스크로부터 반사된 회절 이미지의 0차 회절광을 차단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 패턴 검사용 3차원 영상 획득 방법.The method of claim 7, wherein
In the step (c), the mask pattern inspection, characterized in that further comprising the step of blocking the zero-order diffracted light of the diffraction image reflected from the mask to be measured through the optical filter mounted on the incident lens of the CCD camera 3D image acquisition method.
KR1020110079483A 2011-08-10 2011-08-10 3-dimensional image acquisition system for mask pattern inspection and method thereof KR101262269B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110079483A KR101262269B1 (en) 2011-08-10 2011-08-10 3-dimensional image acquisition system for mask pattern inspection and method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110079483A KR101262269B1 (en) 2011-08-10 2011-08-10 3-dimensional image acquisition system for mask pattern inspection and method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130017189A KR20130017189A (en) 2013-02-20
KR101262269B1 true KR101262269B1 (en) 2013-05-08

Family

ID=47896392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110079483A KR101262269B1 (en) 2011-08-10 2011-08-10 3-dimensional image acquisition system for mask pattern inspection and method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101262269B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112735963A (en) * 2020-12-22 2021-04-30 长江存储科技有限责任公司 Method and apparatus for analyzing semiconductor structure

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018213127A1 (en) 2018-08-06 2020-02-06 Carl Zeiss Smt Gmbh Arrangement and method for characterizing a mask or a wafer for microlithography

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003233199A (en) 2002-02-13 2003-08-22 Konica Corp Measuring method, drawing method, manufacturing method for base material, and electron beam drawing device
JP2005156436A (en) 2003-11-27 2005-06-16 Hitachi Ltd Semiconductor pattern measuring method and process control method
KR100850214B1 (en) * 2007-05-23 2008-08-04 삼성전자주식회사 Microscope and methods for providing image data using the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003233199A (en) 2002-02-13 2003-08-22 Konica Corp Measuring method, drawing method, manufacturing method for base material, and electron beam drawing device
JP2005156436A (en) 2003-11-27 2005-06-16 Hitachi Ltd Semiconductor pattern measuring method and process control method
KR100850214B1 (en) * 2007-05-23 2008-08-04 삼성전자주식회사 Microscope and methods for providing image data using the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112735963A (en) * 2020-12-22 2021-04-30 长江存储科技有限责任公司 Method and apparatus for analyzing semiconductor structure
CN112735963B (en) * 2020-12-22 2021-12-17 长江存储科技有限责任公司 Method and apparatus for analyzing semiconductor structure

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130017189A (en) 2013-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102098034B1 (en) Inspection device, inspection method and manufacturing method
TWI631311B (en) Method of performing a measurement in an inspection apparatus, inspection apparatus and computer program product
CN101655463B (en) Particle detection on body surface
CN109690410B (en) Method and apparatus for deriving a correction, method and apparatus for determining a property of a structure, device manufacturing method
US20150054941A1 (en) Image capturing device and inspection apparatus and inspection method
US20220262087A1 (en) Method and apparatus for super-resolution optical imaging
US20160154301A1 (en) Scanning coherent diffractive imaging method and system for actinic mask inspection for euv lithography
WO2016179926A1 (en) Fast and high-spatial resolution wave aberration in-situ detection apparatus and method for lithography machine
JP2018531422A6 (en) Method and apparatus for inspection and metrology
JP2018531422A (en) Method and apparatus for inspection and metrology
JP2023515470A (en) Wafer tilt measurement and control for X-ray based metrology
WO2021016407A1 (en) System and method for error reduction in metrology measurements
TWI817520B (en) Method for determining an imaging quality of an optical system when illuminated by illumination light within a pupil to be measured
KR101322909B1 (en) Camera image alignment system for mask pattern inspection and method thereof
KR101262269B1 (en) 3-dimensional image acquisition system for mask pattern inspection and method thereof
JP2024059661A (en) Method for measuring reflectivity of object for measurement light and metrology system for carrying out the method
Harada et al. Phase imaging of EUV masks using a lensless EUV microscope
KR101274609B1 (en) 3-dimensional image acquisition system for mask pattern inspection and method thereof
KR102693199B1 (en) EUV Mask Inspection Device Using Multilayer Reflective Zone Plate
US11609506B2 (en) System and method for lateral shearing interferometry in an inspection tool
KR101277698B1 (en) Image acquisition system with automatic beam blocking for mask pattern inspection and method thereof
JP2019200277A (en) Euv mask inspection device and euv mask inspection method
Ebstein A plausible approach for actinic patterned mask inspection using coherent interferometric imaging

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170502

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180409

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190502

Year of fee payment: 7