KR102320292B1 - Defect inspection method for phase shift mask and defect inspection apparatus for same - Google Patents

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Abstract

다층 박막 거울, 및 상기 다층 박막 거울 상의 위상 변위 마스크(phase shift mask)를 포함하는 EUV 마스크를 준비하는 단계, 상기 EUV 마스크 상에 위상 변위 박막(phase shift thin film)을 배치하는 단계, 광원부가 상기 위상 변위 박막, 및 상기 EUV 마스크에 제1 EUV(Extreme Ultraviolet) 광을 조사하고, 검출부가 상기 EUV 마스크에서 반사된 제2 EUV 광을 수집하는 단계, 및 판단부가 상기 제1 EUV 광 및 상기 제2 EUV 광의 세기를 비교하여, 상기 위상 변위 마스크내 위상 결함(phase defect)을 판단하는 단계를 포함하는 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법이 제공될 수 있다.Preparing an EUV mask including a multilayer thin film mirror and a phase shift mask on the multilayer thin film mirror, disposing a phase shift thin film on the EUV mask, a light source unit said irradiating a phase shift thin film and a first extreme ultraviolet (EUV) light to the EUV mask, collecting the second EUV light reflected from the EUV mask by a detector, and a determination unit including the first EUV light and the second EUV light Comparing the intensity of EUV light, there may be provided a method for inspecting whether a phase shift mask is good or bad, including determining a phase defect in the phase shift mask.

Description

위상 변위 마스크의 양불 검사 방법, 및 이를 위한 양불 검사 장치{Defect inspection method for phase shift mask and defect inspection apparatus for same}Defect inspection method for phase shift mask and defect inspection apparatus for same

본 발명은 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법 및 이를 위한 양불 검사 장치에 관련된 것으로, 상세하게는, EUV 마스크 상에 위상 변위 박막을 배치하거나, 위상 복원 알고리즘을 이용한 회절광의 위상 복원 방법을 통해 위상 변위 마스크 내 위상 결함을 우수한 정확도로 검출하는 방법과 관련된 것이다.The present invention relates to a method for inspecting a phase shift mask and a device for inspecting the quality of a phase shift mask, and more particularly, to a phase shift mask by disposing a phase shift thin film on an EUV mask or using a phase restoration method of diffracted light using a phase restoration algorithm. It relates to how to detect my phase defects with good accuracy.

반도체 소자의 집적도 증가에 따라 요구되는 선폭의 감소를 위해 여러가지 차세대 리소그래피 기술이 연구되고 있다. 그 중 13.5nm의 매우 짧은 파장에 의한 해상력 향상과 함께 기존의 양산용 광노광 기술을 거의 그대로 쓸 수 있다는 점 때문에 극자외선(Extreme ultraviolet, EUV) 리소그래피에 대한 관심이 집중되고 있다. 하지만, 아직까지 광원의 부족한 출력으로 인해 양산 적용 시기가 늦추어 지고 있을 뿐만 아니라, 실제 공정 중에 발생할 수 있는 여러 결함들에 대한 대처 방안이 충분히 확보되지 못하고 있다.Various next-generation lithography techniques are being studied to reduce the line width required as the degree of integration of semiconductor devices increases. Among them, interest in extreme ultraviolet (EUV) lithography is being focused because of the fact that resolution is improved due to the very short wavelength of 13.5 nm and the existing light exposure technology for mass production can be used almost as it is. However, due to the insufficient output of the light source, the mass-production application period is being delayed, and measures to deal with various defects that may occur during the actual process are not sufficiently secured.

특히, 노광 중에 발생하는 결함으로부터 마스크를 보호할 수 있어야 하고, 이를 위해 기존 리소그래피에 사용되고 있는 펠리클(Pellicle)을 극자외선 리소그래피(EUVL)에서도 사용할 수 있어야 한다. 따라서, 마스크에 이물질이 직접적으로 붙는 것을 방지하고, 이물질의 이미지를 탈 초점시킴으로써 패턴 변형을 막는 펠리클 관련 기술에 대한 요구가 증가하고 있다.In particular, it is necessary to be able to protect the mask from defects generated during exposure, and for this purpose, a pellicle used in conventional lithography must be able to be used in extreme ultraviolet lithography (EUVL). Accordingly, there is an increasing demand for a pellicle-related technology that prevents a foreign material from directly adhering to the mask and prevents pattern deformation by defocusing an image of the foreign material.

예를 들어, 대한민국 특허 공개 공보 KR20150070727A (출원번호 KR20130157275A, 출원인: 삼성전자 주식회사)에는, EUV 투과도가 높으면서도 강한 인장강도를 가지며, 신규 펠리클 재료로서 대면적 프리-스탠딩이 가능한 흑연 함유 박막을 포함하는 극자외선 리소그래피용 펠리클 막흑연 함유 박막을 포함하는 극자외선 리소그래피용 펠리클 막의 제조 기술이 개시되어 있다.For example, Korean Patent Publication No. KR20150070727A (application number KR20130157275A, Applicant: Samsung Electronics Co., Ltd.) has high EUV transmittance and strong tensile strength, and as a novel pellicle material comprising a graphite-containing thin film capable of large-area free-standing A pellicle film for extreme ultraviolet lithography A technique for manufacturing a pellicle film for extreme ultraviolet lithography, including a graphite-containing thin film, is disclosed.

현재 극자외선 노광공정은 1 x nm node 이하 반도체 양산 공정에 적용가능한 유일한 차세대 반도체 노광 기술로, 그 양산 적용 시점이 계속해서 지연됨에 따라, 예상보다 더욱 작은 패턴 형성을 위한 해상도 연장 기술인 위상 변위 마스크 기술이 강광받고 있다. 이에 따라, 패턴 결함을 발생시킬 수 있는 물질로부터 마스크를 보호하거나, 펠리클 및/또는 마스크의 적당한 교체 시기 및 방법에 대한 연구가 필요한 실정이다.Currently, the extreme ultraviolet exposure process is the only next-generation semiconductor exposure technology applicable to the mass production process of semiconductors under 1 x nm node. This is being highlighted. Accordingly, there is a need to protect the mask from materials that may cause pattern defects, or to study a proper time and method for replacing the pellicle and/or the mask.

대한민국 특허 공개 공보 KR20150070727AKorean Patent Publication No. KR20150070727A

본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 위상 변위 마스크의 결함 검출이 용이한 양불 검사 방법 및 이를 위한 양불 검사 장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION One technical problem to be solved by the present invention is to provide a pass/fail inspection method for easily detecting defects in a phase shift mask, and a defect inspection apparatus for the same.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 신뢰도가 높은 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법 및 이를 위한 양불 검사 장치를 제공하는 데 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for inspecting a phase shift mask with high reliability and an apparatus for inspecting the failure of the phase shift mask.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 직접적인 위상 측정에 의해 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법 및 이를 위한 양불 검사 장치를 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a pass/fail test method of a phase shift mask by direct phase measurement and a pass/fail test apparatus therefor.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 측정 및 사용 방법이 용이한 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법 및 이를 위한 양불 검사 장치를 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for inspecting a phase shift mask that is easy to measure and use, and an apparatus for inspecting the failure of the phase shift mask.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 위상 맵핑(mapping)이 가능한 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법 및 이를 위한 양불 검사 장치를 제공하는 데 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a pass/fail test method of a phase shift mask capable of phase mapping, and a pass/fail test apparatus therefor.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 공정이 간소화된 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법 및 이를 위한 양불 검사 장치를 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for inspecting a phase shift mask with a simplified process and an apparatus for inspecting the failure of the phase shift mask.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 공정 비용 및 공정 시간이 감소된 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법 및 이를 위한 양불 검사 장치를 제공하는 데 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a pass/fail inspection method of a phase shift mask with reduced process cost and process time, and a pass/fail inspection apparatus therefor.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다.The technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above.

상술된 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법을 제공한다.In order to solve the above-described technical problem, the present invention provides a method for inspecting the quality of a phase shift mask.

일 실시 예에 따르면, 상기 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법은, 다층 박막 거울, 및 상기 다층 박막 거울 상의 위상 변위 마스크(phase shift mask)를 포함하는 EUV 마스크를 준비하는 단계, 상기 EUV 마스크 상에 위상 변위 박막(phase shift thin film)을 배치하는 단계, 광원부가 상기 위상 변위 박막, 및 상기 EUV 마스크에 제1 EUV(Extreme Ultraviolet) 광을 조사하고, 검출부가 상기 EUV 마스크에서 반사된 제2 EUV 광을 수집하는 단계, 및 판단부가 상기 제1 EUV 광 및 상기 제2 EUV 광의 세기를 비교하여, 상기 위상 변위 마스크내 위상 결함(phase defect)을 판단하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the method of inspecting whether the phase shift mask is good or bad includes preparing an EUV mask including a multilayer thin film mirror and a phase shift mask on the multilayer thin film mirror, and a phase on the EUV mask disposing a phase shift thin film; a light source unit irradiates first extreme ultraviolet (EUV) light to the phase shift thin film and the EUV mask, and a detection unit detects the second EUV light reflected from the EUV mask The method may include collecting, and determining, by a determination unit, intensities of the first EUV light and the second EUV light, to determine a phase defect in the phase shift mask.

일 실시 예에 따르면, 상기 위상 변위 박막은, 변위부 및 통과부를 포함하고, 상기 광원부에서 조사된 상기 제1 EUV 광은 상기 위상 변위 박막의 상기 변위부를 투과한 후, 상기 EUV 마스크에 도달하고, 상기 EUV 마스크에 의해 반사된 상기 제2 EUV 광은 상기 위상 변위 박막의 상기 통과부를 통과한 후, 상기 검출부에 수집되는 것을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the phase shift thin film includes a displacement part and a passage part, and the first EUV light irradiated from the light source part reaches the EUV mask after passing through the displacement part of the phase shift thin film, The second EUV light reflected by the EUV mask may include passing through the passage portion of the phase shift thin film and then being collected by the detection portion.

일 실시 예에 따르면, 상기 위상 변위 박막의 상기 통과부는, 개구부(opening portion)인 것을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the passing portion of the phase shift thin film may include an opening portion.

일 실시 예에 따르면, 상기 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법은, 상기 위상 변위 박막에 의해, 상기 위상 변위 마스크의 상기 위상 결함에 의해 발생한 위상 변위값이 조절되는 것을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the method of inspecting whether the phase shift mask is good or bad may include adjusting a phase shift value generated by the phase defect of the phase shift mask by the phase shift thin film.

일 실시 예에 따르면, 상기 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법은, 상기 위상 변위 박막에 의한 보강 간섭(constructive interference) 또는 상쇄 간섭(destructive interference)으로 인해, 상기 제2 EUV 광의 세기가, 상기 제1 EUV 광과 비교하여, 증가 또는 감소되는 것을 포함할 수 있다.According to an embodiment, in the method of inspecting the quality of the phase shift mask, the intensity of the second EUV light is increased by the intensity of the second EUV light due to constructive interference or destructive interference by the phase shift thin film. Compared to light, it may include increasing or decreasing.

상술된 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 위상 변위 마스크의 양불 검사 장치를 제공한다.In order to solve the above-described technical problem, the present invention provides an apparatus for inspecting a phase shift mask.

일 실시 예에 따르면, 상기 위상 변위 마스크의 양불 검사 장치는, 다층 박막 거울 및, 상기 다층 박막 거울 상의 위상 변위 마스크(phase shift mask)를 포함하는 EUV 마스크, 상기 EUV 마스크에 제1 EUV 광을 조사하기 위한 광원부, 상기 EUV 마스크에서 반사된 제2 EUV 광을 수집하는 검출부, 상기 EUV 마스크 및 상기 검출부 사이에 배치되고, 상기 제1 EUV 광이 투과하는 변위부 및상기 제2 EUV 광이 통과하는 통과부를 포함하는 위상 변위 박막, 및 상기 광원부에서 조사되는 상기 제1 EUV 광 및 상기 검출부에서 수집된 상기 제2 EUV 광의 정보를 통해 상기 위상 변위 마스크 내 위상 결함을 판단하는 판단부를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the apparatus for inspecting the quality of the phase shift mask includes a multilayer thin film mirror, an EUV mask including a phase shift mask on the multilayer thin film mirror, and irradiating a first EUV light to the EUV mask a light source unit for generating a light source, a detection unit for collecting the second EUV light reflected from the EUV mask, a displacement unit disposed between the EUV mask and the detection unit, and through which the first EUV light passes, and a passage through which the second EUV light passes and a determination unit configured to determine a phase defect in the phase shift mask based on information on the first EUV light irradiated from the light source unit and the second EUV light collected by the detection unit.

일 실시 예에 따르면, 상기 광원부에서 조사된 상기 제1 EUV 광은 상기 위상 변위 박막의 상기 변위부를 투과한 후, 상기 EUV 마스크에 도달하고, 상기 EUV 마스크에 의해 반사된 상기 제2 EUV 광은 상기 위상 변위 박막의 상기 통과부를 통과한 후, 상기 검출부에 수집되는 것을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the first EUV light irradiated from the light source part passes through the displacement part of the phase shift thin film, and then reaches the EUV mask, and the second EUV light reflected by the EUV mask is the After passing through the passage part of the phase shift thin film, it may include being collected by the detection part.

일 실시 예에 따르면, 상기 위상 변위 박막에 의한 보강 간섭(constructive interference) 또는 상쇄 간섭(destructive interference)으로 인해, 상기 제2 EUV광의 세기가, 상기 제1 EUV 광과 비교하여, 증가 또는 감소되는 것을 포함할 수 있다.According to an embodiment, due to constructive interference or destructive interference by the phase-shifting thin film, the intensity of the second EUV light, compared to the first EUV light, increases or decreases may include

본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 다층 박막 거울, 및 상기 다층 박막 거울 상의 상기 위상 변위 마스크를 포함하는 상기 EUV 마스크를 준비하는 단계, 상기 EUV 마스크 상에 상기 위상 변위 박막을 배치하는 단계, 상기 광원부가 상기 위상 변위 박막, 및 상기 EUV 마스크에 상기 제1 EUV 광을 조사하고, 상기 검출부가 상기 EUV 마스크에서 반사된 상기 제2 EUV 광을 수집하는 단계, 및 상기 판단부가 상기 제1 EUV 광 및 상기 제2 EUV 광의 세기를 비교하여, 상기 위상 변위 마스크 내 위상 결함을 판단하는 단계를 통해, 측정 및 사용 방법이 용이한 높은 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법이 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, preparing the EUV mask including the multilayer thin film mirror and the phase shift mask on the multilayer thin film mirror, disposing the phase shift thin film on the EUV mask, and the light source unit irradiating the first EUV light to the phase shift thin film and the EUV mask, collecting the second EUV light reflected from the EUV mask by the detector, and the determining unit is the first EUV light and the EUV mask By comparing the intensity of the second EUV light and determining the phase defect in the phase shift mask, a method for inspecting a high phase shift mask that is easy to measure and use may be provided.

상기 위상 변위 박막에 의한 보강 간섭 또는 상쇄 간섭으로 인해, 상기 제2 EUV 광의 세기가, 상기 제1 EUV 광과 비교하여 증가 또는 감소될 수 있다. 상기 위상 변위 박막에 의한 상기 위상 변위 마스크의 상기 위상 결함에 대한 위상 변위값의 변화로 인해, 상기 위상 변위 마스크 내 상기 위상 결함의 존재 여부가 확인될 수 있다. 이에 따라, 상기 EUV 마스크 상에 상기 위상 변위 박막(30)을 배치하는 간단한 방법으로, 상기 위상 변위 마스크 내에 존재하는 상기 위상 결함의 존재 여부를 쉽고 간편한 방법으로 확인할 수 있다.Due to constructive interference or destructive interference by the phase shifting thin film, the intensity of the second EUV light may be increased or decreased compared to that of the first EUV light. Due to the change in the phase shift value for the phase defect of the phase shift mask by the phase shift thin film, it may be confirmed whether the phase defect exists in the phase shift mask. Accordingly, by a simple method of disposing the phase shift thin film 30 on the EUV mask, it is possible to easily and conveniently check whether the phase defect exists in the phase shift mask.

또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, EUV 마스크 상에 위상 변위 박막이 배치되는 단계가 생략되고, 상기 검출부의 위상 복원 알고리즘(phase reconstruction algorithm)에 의해 위상 변위 마스크의 위상을 복원함으로써, 위상 변위 마스크 내 위상 결함의 존재 여부가 확인될 수 있다.In addition, according to another embodiment of the present invention, the step of disposing the phase shift thin film on the EUV mask is omitted, and the phase of the phase shift mask is restored by the phase reconstruction algorithm of the detector, so that the phase shift The presence or absence of a phase defect in the mask can be checked.

상기 위상 변위 마스크에 반사된 상지 제2 EUV 광의 세기값은, 푸리에 변환, 역푸리에 변환, 및 제약조건을 포함하는 상기 위상 복원 알고리즘에 의한 반복적인 수학적 계산을 통해 신뢰도 높은 위상값으로 복원될 수 있다. 또한, 복원된 상기 위상 변위 마스크의 위상값을 통해, 직접적인 위상 맵핑이 가능할 수 있다. 상술된 바와 같이, 상기 검출부의 상기 위상 복원 알고리즘을 통해 상기 위상 변위 마스크의 위상을 복원하는 경우, 종래에 위상 변위 마스크의 위상을 복원하기 위해 수행되던 반사도 측정 및/또는 웨이퍼 패턴 검사 공정 등이 생략 가능하여 위상 변위 마스크의 양불 검사에 소요되는 시간 및 비용이 최소화될 수 있다.The intensity value of the second EUV light reflected by the phase shift mask may be restored to a highly reliable phase value through iterative mathematical calculations by the phase restoration algorithm including a Fourier transform, an inverse Fourier transform, and a constraint. . Also, direct phase mapping may be possible through the restored phase value of the phase shift mask. As described above, when the phase of the phase shift mask is restored through the phase restoration algorithm of the detection unit, the reflectance measurement and/or wafer pattern inspection process that has been conventionally performed to restore the phase of the phase shift mask is omitted. As a result, the time and cost required for the pass/fail check of the phase shift mask can be minimized.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 위상 변위 마스크의 양불 검사 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 위상 변위 박막을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 검출부의 위상 복원 알고리즘을 설명하기 위한 모식도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법에 따라 검출부로부터 포집된 제2 EUV 광의 사진 이미지이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법에 따라 검출부로부터 포집된 제2 EUV 광의 세기값을 나타내는 그림이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법에 따라 검출부로부터 복원된 제2 EUV 광의 위상값을 나타내는 그림이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법에 따라 검출부로부터 복원된 제2 EUV 광의 위상값에 대한 위상 분포를 나타내는 그래프이다.1 is a flowchart for describing a method of inspecting a phase shift mask according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining an apparatus for inspecting whether a phase shift mask is good or bad according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining a phase shift thin film according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart for describing a method of inspecting a phase shift mask according to another embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a method of inspecting a phase shift mask according to another embodiment of the present invention.
6 is a schematic diagram for explaining a phase restoration algorithm of a detector according to another embodiment of the present invention.
7 is a photographic image of a second EUV light collected from a detection unit according to a method for inspecting a phase shift mask according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating an intensity value of a second EUV light collected from a detection unit according to a method of inspecting a phase shift mask according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram illustrating a phase value of a second EUV light restored from a detection unit according to a method of inspecting a phase shift mask according to an embodiment of the present invention.
10 is a graph illustrating a phase distribution with respect to a phase value of a second EUV light restored from a detector according to the method of inspecting a phase shift mask according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the technical spirit of the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed content may be thorough and complete, and the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. In this specification, when a component is referred to as being on another component, it means that it may be directly formed on the other component or a third component may be interposed therebetween. In addition, in the drawings, thicknesses of films and regions are exaggerated for effective description of technical content.

또한, 본 명세서의 다양한 실시 예들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.In addition, in various embodiments of the present specification, terms such as first, second, third, etc. are used to describe various components, but these components should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Accordingly, what is referred to as a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment. Each embodiment described and illustrated herein also includes a complementary embodiment thereof. In addition, in the present specification, 'and/or' is used to mean including at least one of the elements listed before and after.

명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.In the specification, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In addition, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, element, or a combination thereof described in the specification is present, and one or more other features, numbers, steps, configuration It should not be construed as excluding the possibility of the presence or addition of elements or combinations thereof.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.In addition, in the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related well-known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 위상 변위 마스크의 양불 검사 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 위상 변위 박막을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a flowchart for explaining a method for inspecting the quality of a phase displacement mask according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view for explaining an apparatus for inspecting a failure of a phase displacement mask according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram for explaining a phase shift thin film according to an embodiment of the present invention.

다층 박막 거울(5), 및 상기 다층 박막 거울(5) 상의 위상 변위 마스크(phase shift mask, 10)를 포함하는 EUV 마스크(extreme ultraviolet mask, 20)가 준비될 수 있다(S100). 상기 다층 박막 거울(5)에 의해, 광원부(40)에서 상기 EUV 마스크(20)에 조사되는 제1 EUV 광의 적어도 일부가 반사될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 다층 박막 거울(5)은, 몰리브덴(Mo)층 및 실리콘(Si)층이 교대로 적층된 구조일 수 있다. 상기 위상 변위 마스크(10)는, 상기 EUV 마스크(20)에 조사되는 상기 제1 EUV 광을 흡수 및 반사하는 흡수층 및 반사층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 흡수층은, 상기 제1 EUV 광의 위상을 제어하는 위상 변위층을 포함할 수 있다.An extreme ultraviolet mask (EUV) 20 including a multilayer thin film mirror 5 and a phase shift mask 10 on the multilayer thin film mirror 5 may be prepared (S100). At least a portion of the first EUV light irradiated from the light source unit 40 to the EUV mask 20 may be reflected by the multilayer thin film mirror 5 . According to an embodiment, the multilayer thin film mirror 5 may have a structure in which a molybdenum (Mo) layer and a silicon (Si) layer are alternately stacked. The phase shift mask 10 may include an absorption layer and a reflection layer that absorb and reflect the first EUV light irradiated to the EUV mask 20 . In addition, the absorption layer may include a phase shift layer for controlling the phase of the first EUV light.

상기 EUV 마스크(10) 상에 위상 변위 박막(phase shift thin film, 30)이 배치될 수 있다(S200). 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 위상 변위 박막(30)은, 변위부(33) 및 통과부(35)를 포함할 수 있다. 상기 위상 변위 박막(30)의 상기 통과부(35)는, 개구부(opening portion)일 수 있다. 상기 개구부 형상의 종류에는 특별한 제한이 없을 수 있다. 예를 들어, 상기 개구부의 형상은, 원형 또는 슬릿(slit) 형태일 수 있다.A phase shift thin film 30 may be disposed on the EUV mask 10 ( S200 ). As shown in FIG. 3 , the phase shift thin film 30 may include a displacement part 33 and a passage part 35 . The passage portion 35 of the phase shift thin film 30 may be an opening portion. The type of the shape of the opening may not be particularly limited. For example, the shape of the opening may be a circular shape or a slit shape.

상기 광원부(40)에 의해 상기 위상 변위 박막(30), 및 상기 EUV 마스크(20)에 상기 제1 EUV 광이 조사되고, 상기 검출부(50)에 의해 상기 제1 EUV 광이 상기 EUV 마스크에서 반사된 제2 EUV 광이 수집될 수 있다(S300). 구체적으로, 상기 제1 EUV 광이 상기 위상 변위 박막(30)의 상기 변위부(33)를 통과한 후, 상기 EUV 마스크(20)의 상기 위상 변위 마스크(10)에 도달될 수 있다. 상술된 바와 같이, 상기 다층 박막 거울(5)에 의해 상기 위상 변위 마스크(10)에 도달된 상기 제1 EUV 광의 적어도 일부가 반사될 수 있다. 상기 EUV 마스크(20)에서 반사된 상기 제2 EUV 광은 상기 위상 변위 박막(30)의 상기 통과부(35)를 통과한 후, 상기 검출부(50)에 포집될 수 있다.The first EUV light is irradiated to the phase shift thin film 30 and the EUV mask 20 by the light source unit 40 , and the first EUV light is reflected from the EUV mask by the detection unit 50 . The second EUV light may be collected (S300). Specifically, after the first EUV light passes through the displacement portion 33 of the phase displacement thin film 30 , it may reach the phase displacement mask 10 of the EUV mask 20 . As described above, at least a portion of the first EUV light reaching the phase shift mask 10 by the multilayer thin film mirror 5 may be reflected. The second EUV light reflected from the EUV mask 20 may pass through the pass portion 35 of the phase shift thin film 30 , and then be collected by the detector 50 .

구체적으로, 상기 광원부(40)에서 조사된 상기 제1 EUV 광은 상기 위상 변위 박막(30)의 상기 변위부(33)에 의해 위상 변위된 후, 상기 EUV 마스크(20)에 도달될 있다. 상기 위상 변위된 상기 제1 EUV 광이 상기 EUV 마스크(20)에 의해 반사된 상기 제2 EUV 광은 상기 위상 변위 박막(30)의 상기 통과부(35)를 통과한 후, 상기 검출부(50)에 수집될 수 있다.Specifically, the first EUV light irradiated from the light source unit 40 may reach the EUV mask 20 after being phase-shifted by the displacement unit 33 of the phase-shifting thin film 30 . After the phase-shifted first EUV light reflected by the EUV mask 20 passes through the passing portion 35 of the phase-shifted thin film 30 , the detection unit 50 . can be collected in

일 실시 예에 따르면, 상기 위상 변위된 상기 제1 EUV 광은, 상기 위상 변위 마스크(10)의 위상 결함(phase defect)에 의해, 보강 간섭(constructive interface) 또는 상쇄 간섭(destructive interface)되어, 상기 제2 EUV 광의 세기가, 상기 제1 EUV 광과 비교하여 증가 또는 감소될 수 있다. 상기 위상 변위 박막(30)에 의한 상기 위상 변위 마스크(10)의 상기 위상 결함에 대한 상기 위상 변위값의 변화로 인해, 상기 위상 변위 마스크(10) 내 상기 위상 결함의 존재 여부가 용이하게 확인될 수 있다. According to an embodiment, the phase-shifted first EUV light has a constructive interface or a destructive interface by a phase defect of the phase shift mask 10 , The intensity of the second EUV light may be increased or decreased compared to that of the first EUV light. Due to the change in the phase shift value for the phase defect of the phase shift mask 10 by the phase shift thin film 30 , the presence or absence of the phase defect in the phase shift mask 10 can be easily confirmed. can

판단부(60)가 상기 제1 EUV 광 및 상기 제2 EUV 광의 세기를 비교함으로써, 상기 위상 변위 마스크(10) 내 위상 결함(phase defect)이 검출될 수 있다(S400). 구체적으로, 상기 판단부(60)는, 상기 광원부(40)에서 상기 EUV 마스크(20)로 조사된 상기 제1 EUV 광의 세기와, 상기 검출부(50)에서 상기 제1 EUV 광이 상기 EUV 마스크(20)로부터 반사된 상기 제2 EUV 광의 세기를 비교할 수 있다. 상기 제1 EUV 광의 세기 및 상기 제2 EUV 광의 세기의 일치 여부를 통해 상기 EUV 마스크의 상기 위상 변위 마스크(10) 내 상기 위상 결함의 존재 여부를 확인할 수 있다.When the determination unit 60 compares the intensities of the first EUV light and the second EUV light, a phase defect in the phase shift mask 10 may be detected ( S400 ). Specifically, the determination unit 60 determines the intensity of the first EUV light irradiated from the light source unit 40 to the EUV mask 20 and the first EUV light from the detection unit 50 to the EUV mask ( 20) may compare the intensity of the second EUV light reflected from. Whether the phase defect exists in the phase shift mask 10 of the EUV mask may be checked through whether the intensity of the first EUV light and the intensity of the second EUV light match.

이하, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법이 설명된다. 본 발명의 다른 실시 예에 따른 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법은, 본 발명의 실시 예에 따른 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법과 달리, EUV 마스크 상에 위상 변위 박막이 배치되는 단계(S200)가 생략되고, 상기 검출부의 위상 복원 알고리즘(phase reconstruction algorithm)에 의해 위상 변위 마스크의 위상을 복원함으로써, 위상 변위 마스크 내 위상 결함의 존재 여부가 확인될 수 있다.Hereinafter, a method of inspecting a phase shift mask according to another embodiment of the present invention will be described. In the pass/fail inspection method of the phase shift mask according to another embodiment of the present invention, the step (S200) of disposing the phase shift thin film on the EUV mask is omitted, unlike the method of inspecting the failure of the phase shift mask according to the embodiment of the present invention. and by restoring the phase of the phase displacement mask by the phase reconstruction algorithm of the detector, it may be confirmed whether a phase defect exists in the phase displacement mask.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 검출부의 위상 복원 알고리즘을 설명하기 위한 모식도이다.4 is a flowchart for explaining a method of inspecting a phase shift mask according to another embodiment of the present invention. 6 is a schematic diagram for explaining a phase restoration algorithm of a detector according to another embodiment of the present invention.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 다층 박막 거울(5), 및 상기 다층 박막 거울(5) 상의 위상 변위 마스크(10)를 포함하는 EUV 마스크(20)가 준비될 수 있다(S1000). 도 1 및 도 3을 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 다층 박막 거울(5)에 의해, 광원부(40)에서 상기 EUV 마스크(20)에 조사되는 제1 EUV 광의 적어도 일부가 반사될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 다층 박막 거울(5)은, 몰리브덴(Mo)층 및 실리콘(Si)층이 교대로 적층된 구조일 수 있다. 상기 위상 변위 마스크(10)는, 상기 EUV 마스크(20)에 조사되는 상기 제1 EUV 광을 흡수 및 반사하는 흡수층 및 반사층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 흡수층은, 상기 제1 EUV 광의 위상을 제어하는 위상 변위층을 포함할 수 있다.4 to 6 , an EUV mask 20 including a multilayer thin film mirror 5 and a phase shift mask 10 on the multilayer thin film mirror 5 may be prepared ( S1000 ). 1 and 3 , at least a portion of the first EUV light irradiated from the light source unit 40 to the EUV mask 20 may be reflected by the multilayer thin film mirror 5 . According to an embodiment, the multilayer thin film mirror 5 may have a structure in which a molybdenum (Mo) layer and a silicon (Si) layer are alternately stacked. The phase shift mask 10 may include an absorption layer and a reflection layer that absorb and reflect the first EUV light irradiated to the EUV mask 20 . In addition, the absorption layer may include a phase shift layer for controlling the phase of the first EUV light.

상기 광원부(40)에 의해 상기 EUV 마스크(20)에 상기 제1 EUV 광이 조사되고, 검출부(50)에 의해 상기 EUV 마스크(20)에서 반사된 제2 EUV 광이 수집될 수 있다(S2000). 구체적으로, 상기 광원부(40)에서 조사된 상기 제1 EUV 광은 상기 EUV 마스크(20)의 상기 위상 변위 마스크(10)에 도달될 수 있다. 상술된 바와 같이, 상기 다층 박막 거울(5)에 의해 상기 위상 변위 마스크(10)에 도달된 상기 제1 EUV 광의 적어도 일부가 반사될 수 있다. 상기 EUV 마스크(20)에서 반사된 상기 제2 EUV 광은 상기 검출부(50)에 포집될 수 있다.The first EUV light may be irradiated to the EUV mask 20 by the light source unit 40 , and the second EUV light reflected from the EUV mask 20 may be collected by the detector 50 ( S2000 ). . Specifically, the first EUV light irradiated from the light source unit 40 may reach the phase shift mask 10 of the EUV mask 20 . As described above, at least a portion of the first EUV light reaching the phase shift mask 10 by the multilayer thin film mirror 5 may be reflected. The second EUV light reflected from the EUV mask 20 may be collected by the detector 50 .

상기 검출부(50)에 의해 수집된 상기 제2 EUV 광의 위상이 복원될 수 있다(S3000). 상기 검출부(50)의 위상 복원 알고리즘에 의해, 상기 위상 변위 마스크(10)에 반사된 상지 제2 EUV 광의 세기값은 위상값으로 복원될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 위상 변위 마스크(10)에 반사된 상지 제2 EUV 광의 세기값은, 푸리에 변환(fourier transdorm), 역푸리에 변환(inversion fourier transform), 및 제약조건(constraints)을 포함하는 상기 위상 복원 알고리즘에 의한 반복적인 수학적 계산을 통해 위상값으로 복원될 수 있다. The phase of the second EUV light collected by the detector 50 may be restored (S3000). The intensity value of the second EUV light reflected by the phase shift mask 10 may be restored to a phase value by the phase restoration algorithm of the detector 50 . As shown in FIG. 6 , the intensity value of the second EUV light reflected by the phase shift mask 10 is a Fourier transform, an inversion fourier transform, and constraints. It can be restored to a phase value through iterative mathematical calculations by the phase restoration algorithm including.

구체적으로, 상기 검출부(50)에 수집된 상기 제2 EUV 광의 회절패턴은 푸리에 역변환되어, 주파수 영역이 아닌 실공간 영역의 이미지로 변환될 수 있다. 상술된 푸리에 역변환 과정에서 제약조건(support constraint)이 적용될 수 있다. 이에 따라, 실제 광원이 입사한 영역의 범위에서만 푸리에 연산이 적용되어, 상기 제2 EUV 광원의 복원 정밀도가 향상될 수 있다. 또한, 상기 실공간 영역의 이미지는 다시 상기 주파수 영역의 제약조건이 적용되어 푸리에 변환될 수 있다. 상술된 푸리에 변환 과정에서 상기 주파수 영역의 제약조건은 줄어든 상기 실공간 영역의 범위로 인해 상기 주파수 영역의 범위가 확장되는 동시에, 초기 사이즈로 조정될 수 있다. Specifically, the diffraction pattern of the second EUV light collected by the detector 50 may be Fourier inversely transformed to be converted into an image in the real space domain instead of the frequency domain. In the above-described inverse Fourier transform process, a support constraint may be applied. Accordingly, the Fourier operation is applied only in the range of the region where the actual light source is incident, so that the restoration accuracy of the second EUV light source may be improved. Also, the image in the real space domain may be Fourier transformed by applying the constraint of the frequency domain again. In the above-described Fourier transform process, the constraint of the frequency domain may be adjusted to an initial size while the range of the frequency domain is expanded due to the reduced range of the real space domain.

또한, 상기 위상 복원 알고리즘은 연산을 적용하는 영역에 대한 상기 제약조건 외에 추가 제약조건을 포함할 수 있다. 이는, 상기 검출부(50)에 수집된 상기 제2 EUV 광의 초기 세기값에 푸리에 변환 및 푸리에 역변환이 1회 적용된 회절광 분포에 적용될 수 있다. 상기 위상 복원 알고리즘에 상기 추가 제약조건이 포함됨으로써, 상기 위상 복원 알고리즘에 의한 상기 위상 변위 마스크(10)의 정보값의 신뢰도는 대폭 향상될 수 있다.In addition, the phase restoration algorithm may include additional constraints in addition to the constraints on the region to which the operation is applied. This may be applied to a diffracted light distribution in which a Fourier transform and an inverse Fourier transform are applied once to the initial intensity value of the second EUV light collected by the detector 50 . By including the additional constraint in the phase restoration algorithm, reliability of the information value of the phase shift mask 10 by the phase restoration algorithm may be significantly improved.

또한, 복원된 상기 위상 변위 마스크(10)의 위상값을 통해, 직접적인 위상 맵핑(mapping)이 가능할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시 예에 따라 상기 위상 복원 알고리즘을 통해 상기 위상 변위 마스크(10)의 위상을 복원하는 경우, 종래에 위상 변위 마스크의 위상을 복원하기 위해 수행되던 반사도 측정 및/또는 웨이퍼 패턴 검사 공정 등이 생략 가능하여 위상 변위 마스크의 양불 검사에 소요되는 시간 및 비용이 최소화될 수 있다.Also, through the restored phase value of the phase shift mask 10, direct phase mapping may be possible. Accordingly, when the phase of the phase shift mask 10 is restored through the phase restoration algorithm according to another embodiment of the present invention, reflectance measurement and/or wafer conventionally performed to restore the phase of the phase shift mask Since the pattern inspection process and the like can be omitted, the time and cost required for the pass/fail inspection of the phase shift mask can be minimized.

판단부(60)가 상기 검출부(50)에서 복원된 정보를 통해, 상기 위상 변위 마스크(10) 내 위상 결함의 존재 여부를 판단할 수 있다(S4000). 상기 판단부(60)는, 상기 검출부(50)에서 수집된 상기 EUV 마스크(20)로부터 반사된 상기 제2 EUV 광의 위상 복원값 및/또는 위상 맵핑 정보를 통해, 상기 위상 변위 마스크(10) 내 상기 위상 결함의 존재 여부를 확인할 수 있다.The determination unit 60 may determine whether a phase defect exists in the phase shift mask 10 based on the information restored by the detection unit 50 ( S4000 ). The determination unit 60 may be configured to use the phase restoration value and/or phase mapping information of the second EUV light reflected from the EUV mask 20 collected by the detection unit 50 in the phase shift mask 10 . The presence or absence of the phase defect may be checked.

상술된 본 발명의 실시 예들과 달리, 종래에는 극자외선 반사계(EUV reflectometer), 노광기, 또는 반사광 가속기 등을 이용하여 위상 변위 마스크의 정보를 측정 및 분석하고 있다. 상기 극자외선 반사계를 이용한 정보 측정 방법은, 위상 변위층 및 반사층의 반사도를 측정한 후, 회절광 간의 비율을 수식적으로 계산하여 정보를 분석하는 방법이다. 회절광 비율을 통해 정보를 유추해내는 방식으로, 직접적인 위상 측정이 불가능하고, 검사 과정에서 필연적으로 발생하는 검사 광원 세기 변동으로 인한 오차가 발생한다. 이는, 수십 nm 두께의 위상 변위층의 정보 측정에 치명적인 오차 요인으로 작용할 수 있다.Unlike the above-described embodiments of the present invention, conventionally, information on the phase shift mask is measured and analyzed using an EUV reflectometer, an exposure machine, or a reflected light accelerator. The information measuring method using the extreme ultraviolet reflectometer is a method of analyzing the information by measuring the reflectivity of the phase shift layer and the reflective layer, and then calculating the ratio between the diffracted light mathematically. Direct phase measurement is impossible by inferring information through the diffracted light ratio, and errors occur due to changes in the intensity of the inspection light source that inevitably occur during the inspection process. This may act as a fatal error factor in information measurement of a phase shift layer having a thickness of several tens of nm.

또한, 상기 노광기, 또는 상기 반사광 가속기 등을 이용한 정보 측정 방법은, 상기 노광기 또는 상기 방사광 가속기를 통해 형성된 극자외선 광원이 감광제가 도포된 웨이퍼에 전사되어 형성된 패턴으로부터 위상 변위 마스크의 특성을 확인하는 방법으로, 상기 위상 변위 마스크의 직접적인 정보 측정에는 어려움이 있다. 이는, 최종 형성된 웨이퍼 패턴의 추가 검사를 통해 상기 위상 변위 마스크가 위상 변위 효과를 나타내는지 추측만 가능하므로, 추후 새로운 구조의 상기 위상 변위 마스크 개발에 사용하기에는 제한적이라는 단점이 있다.In addition, in the method of measuring information using the exposure machine or the reflected light accelerator, the extreme ultraviolet light source formed through the exposure machine or the radiation accelerator is transferred to a wafer coated with a photosensitive agent, and the characteristics of the phase shift mask are confirmed from the pattern. Therefore, it is difficult to directly measure information of the phase shift mask. Since it is only possible to guess whether the phase shift mask exhibits a phase shift effect through additional inspection of the finally formed wafer pattern, it is limited in use in the development of the phase shift mask of a new structure later.

하지만, 본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 다층 박막 거울(5), 및 상기 다층 박막 거울(5) 상의 상기 위상 변위 마스크(10)를 포함하는 상기 EUV 마스크(20)를 준비하는 단계, 상기 EUV 마스크(20) 상에 상기 위상 변위 박막(30)을 배치하는 단계, 상기 광원부(40)가 상기 위상 변위 박막(30), 및 상기 EUV 마스크(20)에 상기 제1 EUV 광을 조사하고, 상기 검출부(50)가 상기 EUV 마스크(20)에서 반사된 상기 제2 EUV 광을 수집하는 단계, 및 상기 판단부(60)가 상기 제1 EUV 광 및 상기 제2 EUV 광의 세기를 비교하여, 상기 위상 변위 마스크(20) 내 위상 결함을 판단하는 단계를 통해, 측정 및 사용 방법이 용이한 높은 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법이 제공될 수 있다.However, according to an embodiment of the present invention, preparing the EUV mask 20 including the multilayer thin film mirror 5 and the phase shift mask 10 on the multilayer thin film mirror 5, the EUV disposing the phase shift thin film 30 on a mask 20, the light source unit 40 irradiating the first EUV light to the phase shift thin film 30 and the EUV mask 20, The detecting unit 50 collects the second EUV light reflected from the EUV mask 20 , and the determining unit 60 compares the intensities of the first EUV light and the second EUV light to obtain the phase Through the step of determining the phase defect in the displacement mask 20 , a method of inspecting a high phase displacement mask that is easy to measure and use may be provided.

상기 위상 변위 박막(30)에 의해 위상 변위된 상기 제1 EUV 광은, 상기 위상 변위 마스크(10)의 상기 위상 결함에 의한보강 간섭 또는 상쇄 간섭으로 인해, 상기 제2 EUV 광의 세기가, 상기 제1 EUV 광과 비교하여 증가 또는 감소될 수 있다. 상기 위상 변위 마스크(10)의 상기 위상 결함에 대한 위상 변위값의 변화로 인해, 상기 위상 변위 마스크(10) 내 상기 위상 결함의 존재 여부가 확인될 수 있다. 이에 따라, 상기 EUV 마스크(20) 상에 상기 위상 변위 박막(30)을 배치하는 간단한 방법으로, 상기 위상 변위 마스크(10) 내에 존재하는 상기 위상 결함의 존재 여부를 쉽고 간편한 방법으로 확인할 수 있다.The first EUV light phase-shifted by the phase-shifting thin film 30 has an intensity of the second EUV light due to constructive interference or destructive interference caused by the phase defect of the phase-shifting mask 10, 1 It can be increased or decreased compared to EUV light. Due to a change in a phase shift value for the phase defect of the phase shift mask 10 , it may be confirmed whether the phase defect exists in the phase shift mask 10 . Accordingly, by a simple method of disposing the phase shift thin film 30 on the EUV mask 20 , it is possible to easily and conveniently check whether the phase defect exists in the phase shift mask 10 .

또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 다층 박막 거울(5), 및 상기 다층 박막 거울(5) 상의 상기 위상 변위 마스크(10)를 포함하는 상기 EUV 마스크(20)를 준비하는 단계, 상기 광원부(40)가 상기 EUV 마스크(20)에 상기 제1 EUV 광을 조사하고, 상기 검출부(50)가 상기 EUV 마스크(20)에서 반사된 상기 제2 EUV 광을 수집하는 단계, 상기 검출부(50)가 수집된 상기 제2 EUV 광의 위상을 복원하는 단계, 및 상기 판단부(60)가 상기 검출부(50)에서 복원된 정보를 통해, 상기 위상 변위 마스크(10) 내 상기 위상 결함을 판단하는 단계를 통해, 정확도 및 신뢰도가 높은 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법이 제공될 수 있다.In addition, according to another embodiment of the present invention, preparing the EUV mask 20 including the multilayer thin film mirror 5 and the phase shift mask 10 on the multilayer thin film mirror 5, the The light source unit 40 irradiates the first EUV light to the EUV mask 20 and the detection unit 50 collects the second EUV light reflected from the EUV mask 20, the detection unit 50 ) restoring the phase of the collected second EUV light, and determining, by the determination unit 60 , the phase defect in the phase shift mask 10 through the information restored by the detection unit 50 . Through this, a method of inspecting the phase shift mask with high accuracy and reliability may be provided.

상기 위상 변위 마스크(10)에 반사된 상지 제2 EUV 광의 세기값은, 푸리에 변환, 역푸리에 변환, 및 제약조건을 포함하는 상기 위상 복원 알고리즘에 의한 반복적인 수학적 계산을 통해 신뢰도 높은 위상값으로 복원될 수 있다. 또한, 복원된 상기 위상 변위 마스크(10)의 위상값을 통해, 직접적인 위상 맵핑이 가능할 수 있다. 상술된 바와 같이, 상기 검출부(50)의 상기 위상 복원 알고리즘을 통해 상기 위상 변위 마스크(10)의 위상을 복원하는 경우, 종래에 위상 변위 마스크의 위상을 복원하기 위해 수행되던 반사도 측정 및/또는 웨이퍼 패턴 검사 공정 등이 생략 가능하여 위상 변위 마스크의 양불 검사에 소요되는 시간 및 비용이 최소화될 수 있다.The intensity value of the second EUV light reflected by the phase shift mask 10 is restored to a highly reliable phase value through iterative mathematical calculations by the phase restoration algorithm including a Fourier transform, an inverse Fourier transform, and a constraint. can be In addition, direct phase mapping may be possible through the restored phase value of the phase shift mask 10 . As described above, when the phase of the phase shift mask 10 is restored through the phase restoration algorithm of the detection unit 50, reflectance measurement and/or wafer conventionally performed to restore the phase of the phase shift mask Since the pattern inspection process and the like can be omitted, the time and cost required for the pass/fail inspection of the phase shift mask can be minimized.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법에 대한 평가 결과가 설명된다.Hereinafter, an evaluation result of a method for inspecting a phase shift mask according to an embodiment of the present invention will be described.

실시 예에 따른 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법A method of inspecting a phase shift mask according to an embodiment

극자외선 노광공정용 위상 변위 마스크의 정보를 측정하기 위해, 노광기와 유사한 형태로 제1 EUV 광을 조사할 수 있도록 구성된 광학부, 회절된 제2 EUV 광을 포집하고. 위상을 복원하기 위한 위상 복원 알고리즘을 포함하는 검출부, 및 복원된 정보로무터 위상 변위 마스크 내 위상 결함의 존재 여부를 판단하는 판단부를 포함하는 위상 변위 마스크의 양불 검사 장치를 준비하였다. 상기 광원부에서 조사되는 상기 제1 EUV 광의 파장은 13.5nm이고, 상기 EUV 마스크 내 다층 박막 거울은 구면 및 평면 거울을 포함하며, 일정한 양의 상기 제1 EUV 광이 조사되도록 조절하는 셔터(shutter)를 포함한다. 또한, 상기 검출부의 상기 위상 복원 알고리즘은 푸리에 변환, 역푸리에 변환, 및 제약조건을 포함하고, photo-diode를 이용한 photon 검출 장치를 포함한다.In order to measure the information of the phase shift mask for the extreme ultraviolet exposure process, an optical unit configured to irradiate the first EUV light in a form similar to the exposure machine, and collect the diffracted second EUV light. A phase shift mask pass/fail inspection apparatus including a detection unit including a phase restoration algorithm for restoring a phase, and a determination unit for determining whether a phase defect exists in the phase shift mask based on the restored information was prepared. The wavelength of the first EUV light irradiated from the light source unit is 13.5 nm, the multilayer thin film mirror in the EUV mask includes a spherical and a flat mirror, and a shutter for controlling a predetermined amount of the first EUV light to be irradiated. include In addition, the phase restoration algorithm of the detector includes a Fourier transform, an inverse Fourier transform, and a constraint, and includes a photon detection device using a photo-diode.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법에 따라 검출부로부터 포집된 제2 EUV 광의 사진 이미지이다.7 is a photographic image of a second EUV light collected from a detector according to a method for inspecting a phase shift mask according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 극자외선 파장의 상기 제1 EUV 광이 상기 위상 변위 마스크에 조사되는 경우, 상기 위상 변위 마스크의 위상 변위층을 포함한 흡수층 및 반사층에서 회절이 발생하여 회절된 형태의 상기 제2 EUV 광이 상기 검출부에 포집된 것을 확인하였다. 포집된 회절광 중 세기가 가장 큰 부분인 가운데 부분의 광원을 0차광, 양 옆의 회절광을 각각 -1, +1차광이라고 명시한다. 도 7에서 알 수 있듯이, 상기 검출부에 포집된 회절된 상기 제2 EUV 광은, 정보를 소실하고, 오직 세기 정보만을 가지고 있다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 검출부의 상기 위상 복원 알고리즘을 통해 상기 제2 EUV 광의 세기값은 위상값으로 복원되어, 상기 위상 마스크 고유 특성 분석이 가능할 것으로 판단된다.Referring to FIG. 7 , when the first EUV light having an extreme ultraviolet wavelength is irradiated to the phase shift mask, diffraction occurs in the absorption layer and the reflective layer including the phase shift layer of the phase shift mask and the second EUV light is diffracted. It was confirmed that EUV light was collected by the detector. Among the collected diffracted light, the light source in the middle, which has the highest intensity, is designated as 0th order light, and the diffracted light on both sides is designated as -1 and +1 order light, respectively. As can be seen from FIG. 7 , the diffracted second EUV light collected by the detector loses information and has only intensity information. According to an embodiment of the present invention, the intensity value of the second EUV light is restored to a phase value through the phase restoration algorithm of the detector, and it is determined that the phase mask intrinsic characteristic analysis is possible.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법에 따라 검출부로부터 포집된 제2 EUV 광의 세기값을 나타내는 그림이다.FIG. 8 is a diagram illustrating an intensity value of a second EUV light collected from a detector according to a method for inspecting a phase shift mask according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 상기 검출부의 상기 위상 복원 알고리즘을 통해 회절된 상기 제2 EUV 광의 위상이 복원되기 전에는, 도 7을 참조하여 설명된 바와 같이, 세기 정보만을 나타내는 것을 확인하였다.Referring to FIG. 8 , it was confirmed that, as described with reference to FIG. 7 , only intensity information was displayed before the phase of the second EUV light diffracted through the phase restoration algorithm of the detector was restored.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법에 따라 검출부로부터 복원된 제2 EUV 광의 위상값을 나타내는 그림이다.9 is a diagram illustrating a phase value of a second EUV light restored from a detection unit according to a method of inspecting a phase shift mask according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, π의 값을 가지는 부분은 상기 위상 변위 마스크의 상기 위상 변위층을 포함한 흡수층의 위상이고, 상기 위상 변위 마스크의 상기 흡수층과 반사층에서의 위상 차이가 180°인 것을 확인하였다.Referring to FIG. 9 , the portion having the value of π is the phase of the absorption layer including the phase displacement layer of the phase displacement mask, and it was confirmed that the phase difference between the absorption layer and the reflective layer of the phase displacement mask was 180°.

도 8 및 도 9의 결과로부터, 상기 위상 변위 마스크의 위상에 대한 직접적인 맵핑이 가능한 것을 확인하였다. 이에 따라, 향후 극자외선 노광공정용 위상 변위 마스크의 연구 개발에 유리한 기술로 이용가능할 것으로 판단된다. 또한, 상기 검출부에서 상기 제2 EUV 광에 대한 0차광, 1차광, 2차광의 회절 효율이 측정가능하므로, 상기 위상 변위 마스크의 고유 특성에 대한 분석이 가능한 것을 확인하였다. From the results of FIGS. 8 and 9 , it was confirmed that direct mapping of the phase of the phase shift mask to the phase was possible. Accordingly, it is judged that it can be used as an advantageous technology for research and development of a phase shift mask for an extreme ultraviolet exposure process in the future. In addition, since the detection unit can measure the diffraction efficiencies of the 0th order light, the 1st order light, and the 2nd order light with respect to the second EUV light, it was confirmed that the intrinsic characteristics of the phase shift mask can be analyzed.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법에 따라 검출부로부터 복원된 제2 EUV 광의 위상값에 대한 위상 분포를 나타내는 그래프이다.10 is a graph illustrating a phase distribution with respect to a phase value of a second EUV light restored from a detector according to a method for inspecting a phase shift mask according to an embodiment of the present invention.

실시 예에 따른 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법에 따라 상기 검출부의 상기 위상 복원 알고리즘을 이용하여 회절된 상기 제2 EUV 광의 위상을 복원한 후, 명확한 분석을 위해, 도 9에 도시된 measurement line을 따라 위상 분포를 정리하였다.After the phase of the diffracted second EUV light is restored using the phase restoration algorithm of the detector according to the method of inspecting the phase shift mask according to the embodiment, for clear analysis, the measurement line shown in FIG. 9 is followed. The phase distribution was summarized.

도 10을 참조하면, 상기 위상 변위 마스크의 상기 흡수층과 상기 반사층에서는 180°의 위상 차이가 나타내는 것을 확인하였다. 또한, 상기 흡수층의 위상이 x축 방향으로 증가하는 것은, 검사 광원 자체 위상의 변화 또는 상기 위상 변위 마스크 제작 시에 균일한 식각이 이루어지지 않아 나타난 결과로 판단된다.Referring to FIG. 10 , it was confirmed that a phase difference of 180° was exhibited between the absorption layer and the reflective layer of the phase shift mask. In addition, the increase in the phase of the absorption layer in the x-axis direction is determined as a result of a change in the phase of the inspection light source itself or a result of not performing uniform etching when manufacturing the phase shift mask.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따라 상기 검출부의 상기 위상 복원 알고리즘을 통해 상기 위상 변위 마스크의 위상을 복원, 및 위상 맵핑하는 경우, 상기 위상 변위 마스크의 이미지 전사 특성에 대한 검사 및 개선된 위상 변위 마스크의 성능 평가뿐만 아니라, 개선 원인에 대한 분석이 가능한 것을 알 수 있었다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법에 따르면, 종래의 기술과 달리, 극자외선 노광 공정용 마스크 연구 개발 전반에 활용할 수 있는 기술이 제공될 것으로 판단된다.As described above, when the phase of the phase shift mask is restored and phase mapped through the phase restoration algorithm of the detector according to an embodiment of the present invention, the image transfer characteristic of the phase shift mask is inspected and the phase shift is improved It was found that not only the performance evaluation of the mask, but also the analysis of the cause of improvement was possible. Accordingly, according to the pass/fail inspection method of the phase shift mask according to the embodiment of the present invention, it is determined that, unlike the prior art, a technology that can be utilized in the overall research and development of the mask for the extreme ultraviolet exposure process will be provided.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.As mentioned above, although the present invention has been described in detail using preferred embodiments, the scope of the present invention is not limited to specific embodiments and should be construed according to the appended claims. In addition, those skilled in the art should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.

5: 다층 박막 거울
10: 위상 변위 마스크
20: EUV 마스크
30: 위상 변위 박막
40: 광원부
50: 검출부
60: 판단부
100: 위상 변위 마스크의 양불 검사 장치5: Multi-layer thin-film mirror
10: phase shift mask
20: EUV mask
30: phase shift thin film
40: light source unit
50: detection unit
60: judgment unit
100: phase shift mask good or bad inspection device

Claims (8)

다층 박막 거울, 및 상기 다층 박막 거울 상의 위상 변위 마스크(phase shift mask)를 포함하는 EUV 마스크를 준비하는 단계;
상기 EUV 마스크 상에 위상 변위 박막(phase shift thin film)을 배치하는 단계;
광원부가 상기 위상 변위 박막, 및 상기 EUV 마스크에 제1 EUV(Extreme Ultraviolet) 광을 조사하고, 검출부가 제2 EUV 광을 수집하는 단계; 및
판단부가 보강 간섭되지 않은 상기 제1 EUV 광 및 상기 검출부에 수집된 상기 제2 EUV 광의 세기를 비교하여, 상기 위상 변위 마스크내 위상 결함(phase defect) 존재 여부를 판단하는 단계를 포함하되,
상기 제2 EUV 광은, 상기 제1 EUV 광이 상기 EUV 마스크에서 반사된 후 상기 위상 변위 박막을 투과하여 보강 간섭된 것이고,
상기 위상 변위 박막에 의해, 상기 제1 EUV 광의 세기 및 상기 제2 EUV 광의 세기 사이의 대조비가 증가되는 위상 변위 마스크의 양불 검사 방법.
preparing an EUV mask including a multilayer thin film mirror and a phase shift mask on the multilayer thin film mirror;
disposing a phase shift thin film on the EUV mask;
irradiating a first extreme ultraviolet (EUV) light to the phase shift thin film and the EUV mask by a light source, and collecting a second EUV light by a detector; and
Comprising the step of determining whether there is a phase defect in the phase shift mask by comparing the intensity of the first EUV light and the second EUV light collected by the detector without constructive interference,
The second EUV light is constructively interfered by passing through the phase shift thin film after the first EUV light is reflected from the EUV mask,
A method of inspecting a good or bad phase shift mask in which a contrast ratio between the intensity of the first EUV light and the intensity of the second EUV light is increased by the phase shift thin film.
 제1 항에 있어서,
상기 다층 박막 거울은, 몰리브덴층 및 실리콘층이 교대로 적층된 것을 포함하는 위상 변위 마스크 양불 검사 방법.
According to claim 1,
The multilayer thin film mirror is a phase shift mask pass/fail inspection method comprising alternately stacked molybdenum layers and silicon layers.
 제1 항에 있어서,
상기 제2 EUV 광은 보강 간섭되어, 광의 세기가 증가하는 것을 포함하는 위상 변위 마스크 양불 검사 방법.
According to claim 1,
and the second EUV light is constructively interfered to increase the intensity of the light.
 삭제delete 삭제delete 다층 박막 거울 및, 상기 다층 박막 거울 상의 위상 변위 마스크(phase shift mask)를 포함하는 EUV 마스크;
상기 EUV 마스크에 제1 EUV 광을 조사하기 위한 광원부;
상기 제1 EUV 광이 상기 EUV 마스크에서 반사된 제2 EUV 광을 수집하는 검출부;
상기 EUV 마스크 및 상기 검출부 사이에 배치되는 위상 변위 박막; 및
상기 광원부에서 조사되는 상기 제1 EUV 광의 세기 및 상기 검출부에서 수집된 상기 제2 EUV 광의 세기를 비교하여 상기 위상 변위 마스크 내 위상 결함 존재 여부를 판단하는 판단부를 포함하 되,
상기 제2 EUV 광은, 상기 제1 EUV 광이 상기 EUV 마스크에서 반사된 후 상기 위상 변위 박막을 투과하여 보강 간섭된 것이고,
상기 위상 변위 박막에 의해, 상기 제1 EUV 광의 세기 및 상기 제2 EUV 광의 세기 사이의 대조비가 증가되는 위상 변위 마스크의 양불 검사 장치.
an EUV mask comprising a multilayer thin film mirror and a phase shift mask on the multilayer thin film mirror;
a light source for irradiating a first EUV light to the EUV mask;
a detector configured to collect the second EUV light reflected from the EUV mask by the first EUV light;
a phase shift thin film disposed between the EUV mask and the detection unit; and
and a determination unit that compares the intensity of the first EUV light irradiated from the light source and the intensity of the second EUV light collected by the detection unit to determine whether a phase defect exists in the phase shift mask,
The second EUV light is constructively interfered by passing through the phase shift thin film after the first EUV light is reflected from the EUV mask,
An apparatus for inspecting good or bad performance of a phase shift mask in which a contrast ratio between the intensity of the first EUV light and the intensity of the second EUV light is increased by the phase shift thin film.
 제6 항에 있어서,
상기 다층 박막 거울은, 몰리브덴층 및 실리콘층이 교대로 적층된 것을 포함하는 위상 변위 마스크의 양불 검사 장치.
7. The method of claim 6,
The multi-layer thin film mirror is a phase-displacement mask good or bad inspection device comprising a molybdenum layer and a silicon layer are alternately stacked.
 제7 항에 있어서
상기 제2 EUV 광은 보강 간섭되어, 광의 세기가 증가하는 것을 포함하는 위상 변위 마스크의 양불 검사 장치.
8. The method of claim 7
and wherein the second EUV light is constructively interfered to increase the intensity of the light.
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