KR19980048011A - 마스크 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마스크 검사장치에 관한 것으로, 본 발명의 장치에서는 일정한 크기 내에 일정한 형상의 패턴이 형성된 다 수 영역을 갖는 마스크 전면에 레이저광을 투과시킨 후, 투과된 광의 퍼센티지를 비교함으로써 제작상의 오류나 이물등이 형성됨을 검출할 수 있다.

즉, 일정크기 내에 일정형상의 패턴이 형성된 다 수의 영역을 갖는 마스크는 각각의 영역에 투과된 광비율이 일정해야 한다는 원리를 이용하여 마스크검사를 시행한다.

Description

마스크 검사장치

제1도는 종래의 마스크 검사를 설명하기 위한 도면으로,

제1도의 (가)는 패턴이 형성된 마스크 이면의 불량검사를 보인 도면이고,

제1도의 (나)는 패턴이 형성된 마스크 이면에 이물이 형성되어 불량이 체킹된 것을 보인 도면이다.

제2도는 본 발명의 마스크 검사장치를 설명하기 위한 도면으로,

제2도의 (가)는 본 발명의 마스크 검사장치의 개략적인 도면이고,

제2도의 (나)는 동일형상과 동일크기의 일정영역으로 패터닝된 마스크를 보인 도면이고,

제2도의 (다)(라)(마)는 패턴이 형성된 다 수의 영역으로 세분된 마스크에서 정상영역과 제작상의 오류로 다른 영역보다 패턴의 크기가 크게 형성된 영역과 표면에 이물이 형성된 영역에 각각 레이저광을 투과시키어 그 투과율을 비교분석한 도면이다.

제2도의 (가)의 정상적인 마스크의 일부분에 레이져광을 투과시킨 것을 보인 도면이고, 제2도의 (라)는 제작상의 오류로 인하여 다른 영역의 패턴보다 크게 형성된 마스크의 일부분에 레이저광을 투과시킨 것을 보인 도면이고, 제2도의 (마)는 마스크의 일부분 중 이물이 부착된 영역에 레이저광을 투과시킨 것을 보인 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10, 20:마스크10-1:패턴

21:스테이지부22:발광부

21-1:마스크홀더23:검출부

24:광조절판

본 발명은 마스크 검사장치에 관한 것으로, 특히 마스크 패턴의 제작오류나 또는 마스크 표면에 이물이 형성됨으로 인한 불량을 검출하기에 적당한 마스크 검사장치에 관한 것이다.

마스크는 제작공정에 있어서, 무결함상태에서 제작되었다 할지라도 취급도중에 외부에 의해서 쉽게 오염이 되기 때문에 웨이퍼(WAFER) 상에 정확한 패턴(PATTERN)을 형성하지 못한다.

따라서 쉽게 이물 등에 의해 오염된 마스크의 불량을 검사하는 종래의 불량검사방법에 대하여 알아보고, 또한 그에 따른 문제점을 설명하면 다음과 같다.

제1도는 종래의 마스크 검사를 설명하기 위한 도면으로, 제1도의 (가)는 패턴이 형성된 마스크 이면의 불량검사를 보인 도면이고, 제1도의 (나)는 패턴이 형성된 마스크 이면에 이물이 형성되어 불량이 체킹된 것을 보인 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 설명하겠다.

석영재질인 마스크는 일면에 동일형상의 일정패턴이 다 수 형성되며, 다 수 패턴은 일정크기의 단위로 즉, 동일면적의 영역으로 각각 세분화된다.

즉, 마스크의 각각의 영역은 동일면적을 갖고, 또한 동일형상의 패턴이 형성되어 있다.

이때, 마스크패턴은 크롬재질로 형성된다.

종래의 마스크검사는 일정크기의 단위로 패터닝된 마스크 표면(패턴이 형성된 면)(10-1)에 레이져광을 주사 후, 마스크 표면에서의 레이져광의 산란유무를 통하여 표면에 이물 등이 부착됨을 판별하였다.

즉, 마스크의 표면(패턴이 형성된 면)(10-1)에 제1도의 (가)와 같이, 이물이 없는 경우에는 레이저광이 일정각도로 굴절되나, 제1도의 (나)와 같이, 이물이 있는 경우에는 레이져광이 이물에 의해 굴절되지 못한다.

또한, 패턴이 형성된 마스크의 이면 역시 상기와 같은 동일한 방법에 의해 판별되는 데, 즉 패턴이 형성된 마스크 이면에 레이져광을 주사하여 일정각도로 굴절되면 이물이 없는 것으로 간주된다.

그러나 종래의 장치는 마스크에 이물이 있는 지의 불량여부를 검사가 가능하나, 외부에 노출된 영역 즉, 패턴이 형성된 마스크면과 그 이면 이외 부분의 불량은 검출할 수가 없다.

또한, 이물이 레이져광의 굴절에 영향을 끼쳐 마스크 불량유무를 체크하는 종래 장치에서는 레이져광의 굴절에 영향을 주는 요소 이외의 불량은 검출할수 없는 문제점이 발생된다.

그리고 패턴이 형성된 마스크 표면과 그 이면의 불량유무 검사를 각각 실시하기 때문에 번거롭다.

따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 마스크 표면에 부착된 이물 등으로 인한 불량검사를 한 번에 실시가능하고, 또한 레이져광의 굴절에 영향을 주는 요소 이외의 불량을 검출가능한 마스크 검사장치를 목적으로 한다.

본 발명은 마스크 검사장치에 관한 것으로, 본 발명의 장치에서는 동일크기내에 동일형상의 패턴이 형성된 마스크의 각각의 영역에서는 동일한 투과율을 갖어야 한다는 원리를 이용함으로써, 마스크 전 영역에 투과된 레이져광을 검출한 결과 상대적으로 투과율이 크거나 작은 영역은 제작 상의 오류 즉, 패턴의 크기에 이상이 있거나 또는 이물이 형성되어 있는 것으로 간주되어 마스크의 불량을 검출하게 된다.

제2도의 (가)는 본 발명의 마스크 검사장치의 개략적인 도면이고, 제2도의 (나)(다)(라)(마)는 패턴이 형성된 다 수의 영역으로 세분된 마스크에서 정상영역과 제작상의 오류로 다른 영역보다 패턴의 크기가 크게 형성된 영역과 표면에 이물이 형성된 영역에 각각 레이저광을 투과시키어 그 투과율을 비교분석한 도면이다.

제2도의 (다)는 정상적으로 세분된 마스크의 일부분에 레이져광을 투과시킨 것을 보인 도면이고, 제2도의 (라)는 제작상의 오류로 인하여 다른 영역의 패턴보다 크게 형성된 마스크의 일부분에 레이저광을 투과시킨 것을 보인 도면이고, 제2도의 (마)는 마스크의 일부분 중 이물이 부착된 영역에 레이저광을 투과시킨 것을 보인 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 설명하겠다.

본 발명의 마스크 검사장치는 제2도의 (가)와 같이, 마스크가 안착되어, X축 및 Y축으로 구동되는 X축, Y축 스테이지를 갖는 스테이지부(21)와, 스테이지부에 구동력을 주기 위한 구동원과, 스테이지부 상부에 설치되어, 광이 방출되는 발광부(22)와, 스테이지부 하부에 설치되어, 발광부로 부터 방출되어 마스크를 투과한 광이 감지되는 검출부(23)와, 스테이지부가 이동됨에 따라 검출부로부터 검출신호를 입력받아서, 마스크의 각 영역별 광투과율이 계산되는 컴퓨터로 구성된다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 마스크 검사장치를 통하여 마스크에 이물로 인한 불량이나 제작상의 오류가 체킹되는 과정을 살펴보면, 우선 검사받고자 하는 마스크를 스테이지부 상에 패턴이 형성된 면과 접촉되도록 안착시킨후, 스테이지부의 각각의 X축, Y축 스테이지를 X, Y방향으로 움직이면서 발광부(22)를 통하여 마스크 각각의 영역에 레이저광을 주사한다.

이때, X축 Y축 스테이지를 갖는 스테이지부(21)에는 각각 마스크홀더(21-1)가 설치되어, 일단 검사받고자 하는 마스크(20)가 안착되면 진공으로 흡착시키어 고정시킨다.

이때, 검사받고자 하는 마스크는 일정 면적의 영역으로 세분화되어져 있다.

그리고 발광부로 부터 마스크의 표면을 지그재그로 레이져광을 주사하며, 주사된 광 중에서 마스크를 투과한 광만이 미세단위로 검출부(23)에 의해 검출된다.

이어서 검출부의 외부신호가 컴퓨터로 인가되어, 컴퓨터를 통하여 마스크 전체 면적에서 각각의 영역별로 투과된 광의 비율이 계산되어 맵핑(MAPPING)된다.

따라서 맵핑된 자료를 통하여 마스크의 각 영역별 투과된 광비율을 비교하여 마스크 불량을 체크한다.

마스크에 구획된 각각의 영역에는 동일한 크기이고 그 크기 내에는 동일한 형상으로 패턴이 형성되어야 하며, 따라서 이러한 마스크의 각각의 영역에 주사한 레이져광 대비, 각각의 영역에 투과한 광비율이 같아야 한다는 원리를 토대로 하여 맵핑된 자료를 비교분석한다.

따라서 만약 제작 상의 오류가 있거나 표면에 이물이 형성되어져 있다면 마스크의 각각의 영역에 투과되는 광투과율을 각각 다르게 한다.

즉, 동일한 크기의 패턴으로 제작된 각각의 영역에서는 동일한 투과율이어야 한다는 원리를 이용하여 제작 상의 오류나 이물에 의한 마스크의 불량을 검출가능한다.

예로들면, 제2도의 (나)(다)(라)(마)에서 처럼, 광투과율은 제2도의 (라)의 영역 C가 가장 크고, 그 다음은 제2도의 (다)의 영역 A, B 이고, 제2도의 (마)의 영역 D가 가장 적다.

즉, 패턴의 크기가 클수록 그리고 마스크 표면에 형성된 이물이 없을수록 광투과율은 크다.

종래의 장치는 마스크 검사시, 마스크 표면에 광을 주사하여 그 굴절각도에 따라 이물이 발생됨이 체크하였으나 이러한 종래의 검사는 마스크의 패턴 형성된 면과 그 이면에 각각 검사를 실시하여야 하는 불편함이 따르고 또한 제작상의 오류로 각기 다른 크기로 패턴이 형성된 경우는 체크되지 못함에 반해, 상기에서 살펴본 것과 같이, 본 발명의 장치에서는 동일한 모양과 크기로 제작된 마스크 영역에서는 동일한 투과율이어야 한다는 원리를 이용함으로써, 마스크 전(全) 영역에 투과된 레일져광을 검출한 결과 상대적으로 투과율이 크거나 작은 영역은 제작 상의 오류 즉, 패턴의 크기에 이상이 있거나 또는 이물이 형성되어 있는 것으로 간주되어 마스크의 제작상 불량이나 이물이 부착됨을 검출하게 된다.

즉, 본 발명의 장치에서는 마스크 표면이나 그 이면 중 어느 한면에만 레이져광을 주사시키어 불량을 검사할 수 있고, 또한 굴절에 영향을 주는 요소 이외의 불량, 예로들면 제작상의 오류로 인한 패턴의 사이즈의 이상 등이 체크 가능하다.

Claims (2)

1. 일정크기 내에 일정 형상의 패턴이 형성된 다 수의 영역을 갖는 마스크의 불량을 검출하는 마스크 검사장치에 있어서,

   마스크가 안착되어, X축 및 Y축으로 구동되는 X축, Y축 스테이지를 갖는 스테이지부와,

   상기 스테이지부에 구동력을 주기 위한 구동원과,

   상기 스테이지부 상부에 설치되어, 광이 방출되는 발광부와,

   상기 스테이지부 하부에 설치되어, 상기 발광부에서 방출된 광 중에서 상기 마스크에 투과된 광을 검출하여 검출신호를 출력하는 검출부와,

   상기 스테이지부를 이동시키면서 상기 검출부의 검출신호를 입력으로 받아서 마스크의 각 영역별 광투과율을 계산하는 컴퓨터를 구비하여,

   일정크기 내에 일정형상의 패턴이 형성된 각각의 마스크 영역에서의 광투과율을 각각 비교하여 상기 마스크 상의 불량유무를 체크하는 것이 특징인 마스크 검사장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 발광부와 상기 스테이지부 사이에 설치되어, 상기 발광부로부터 방출되는 광의 양이 조절되도록 하는 광조절판을 구비한 것이 특징인 마스크 검사장치.