检测掩模缺陷的方法和设备技术

本发明专利技术提供一种检测掩模缺陷的方法和设备。该方法可以包括准备具有形成在透明基板上的缺陷检测图案的掩模。该方法还可以包括准备晶片缺陷检测设备，其包括通过在掩模的表面上照射光线并且根据反射光线获得图像能够检测缺陷的缺陷检测单元以及其上面对缺陷检测单元安装掩模的掩模载物台。掩模载物台可以替换晶片缺陷检测设备的晶片载物台，并且掩模载物台可以支撑掩模使其表面高度基本上等于在晶片载物台上安装的晶片的表面高度。该方法还可以包括在掩模载物台上安装掩模，以及通过操作缺陷检测单元在掩模的表面上照射光线并且根据反射的光线获得图像来检测掩模缺陷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光刻技术，特别是，涉及检测掩模缺陷的方法和设备。技术背景光刻处理用于形成在晶片上形成半导体器件的电路图案。在光刻处理 中，使用带有要转移到晶片上的图案的掩模。掩模包括在基本上透明的掩模基板上的铬(Cr)的蔽光层或者半色调相移层的掩模层。沉积用于对掩模层 进行构图的抗蚀剂层，并且电子束写入设备用于电子束曝光，在这之后进行 显影并且形成抗蚀剂图案。该抗蚀剂图案用作蚀刻掩模以选择性蚀刻掩模层 来形成掩模图案。为了检查是否已经精确和符合规范地形成掩模图案，要进 行掩模缺陷检查。掩模缺陷检查涉及基于来自背光的透射通过掩模的光来获得图像。由于 半导体器件的设计规则不断减小，(影响产率的)缺陷尺寸也在减小。然而，现有的掩模缺陷检测设备不能有效地检测更小的缺陷。掩模具有附着的表膜(pellicle)以保护掩模图案免受外部杂质的损害。 因此，在掩模缺陷检查中，考虑到该表膜，以设定工作距离(缺陷探测器的 浸没透镜单元和掩模表面之间的实际距离)。考虑到表膜的安装，检测间隔 设定在约6.3mm。因此，因为检测间隔设定为一实质性的宽度，所以难于实 现具有高数值孔径(NA)的浸没透镜。因为高NA难于实现，所以所获得 图像的辨析度相对较低，限制了缺陷的检测。因此，需要开发一种具有更高辨析度的检测方法，其能检测伴随精细掩 模图案的更小的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的各种实施例涉及检测掩模缺陷的方法，其可以包括准备掩模， 其具有形成在透明基板上的缺陷检测图案；准备掩模缺陷检测设备，其可以 包括缺陷检测单元以及掩模载物台，缺陷检测单元通过照射光线到掩模的表面上和获得基于反射光线的图像来检测缺陷，掩片莫面对缺陷检测单元安装在掩模载物台上；在掩模载物台上安装掩模；以及操作缺陷检测单元照射光线 到掩模的表面上和获得图像来检测掩模缺陷。在本专利技术的实施例中，该方法可以包括安装存储该掩模的掩模盒在加载 单元上，并且附着映像杆到该掩模盒来引导盒映像，且使得该加载单元能识 别该掩模存储在该掩模盒中。在本专利技术的实施例中，掩模缺陷检测设备可以通过用掩模载物台替换晶 片缺陷检测设备的晶片载物台来准备，从而掩模载物台支撑掩模，使掩模的 表面高度基本上等于安装在晶片载物台上的晶片的表面高度。在本专利技术的实施例中，该方法可以包括在安装晶片缺陷检测设备的晶 片存储盒的加载单元上安装存储掩模的掩模盒；以及将映像杆附着到该掩模 盒上以引导盒映像并且使得加载单元能够识别掩模存储在该盒中。在本专利技术的实施例中，该映像杆可以是横向杆，具有等于晶片的厚度的 厚度，并且安装在掩模存储在掩模盒中的位置的后面，使得在加载单元的盒 映像期间该加载单元能够识别所存储的掩模为晶片。在本专利技术的实施例中，该方法可以包括用掩模传输机械臂替换晶片缺陷 检测设备的晶片传输机械臂，以将掩模从掩模盒传输到掩模载物台。在本专利技术的实施例中，该方法可以包括将支撑掩模载物台的中心轴的高 度降低至少晶片和掩模的厚度差，使得安装在掩模载物台上的掩模的表面高 度基本上等于安装在晶片载物台上的晶片的表面高度。在本专利技术的实施例中，该方法可以包括在掩模载物台上附着晶片形状的 翼以预对准安装在掩模载物台上的掩模，该翼具有对应于晶片的凹槽的凹槽。在本专利技术的实施例中，该方法可以包括测试标记，该测试标记在彼此相 对的方向上设置在掩模的芯片管芯区域的外部区域的至少三个位置上，以使 得缺陷检测单元能够识别并且映像掩模上的芯片管芯区域的位置。在本专利技术的实施例中，可以这样准备掩模在透明基板上形成掩模层； 并且通过在掩模层上形成抗蚀剂层且进行显影来形成图案，其中用ADI(显 影后检测)进行缺陷检测。在本专利技术的另一个实施例中，掩模缺陷检测设备可以包括晶片缺陷检 测设备，包括通过照射光到晶片的表面上并且从反射光获得图像来检测缺陷的缺陷检测单元以及在其上面对缺陷检测单元安装晶片的晶片载物台；掩 模，具有形成在透明基板上用于检测缺陷的图案；以及掩模载物台，安装来替换晶片载物台以支撑掩模，使掩模的表面高度等于安装在晶片载物台上的 晶片的表面高度，其中缺陷检测单元操作来在掩模的表面上照射光并且获得 图像来检测掩模缺陷。在本专利技术的实施例中，该设备可以包括在加载单元上的掩模盒，在该加 载单元上安装有晶片缺陷检测设备的晶片存储盒，掩模盒构造来存储掩模并 且包括附着在其上的映像杆，以能够识别和盒映像存储的掩模。在本专利技术的实施例中，该设备可以包掩模传输机械臂，安装来替换该晶 片缺陷检测设备的晶片传输机械臂，该掩模传输机械臂的宽度大于晶片传输 机械臂，该掩模传输机械臂将该掩模从该掩模盒传输到该掩模载物台。在本专利技术的实施例中，该设备可以包括支撑该掩模载物台的中心轴，其 降低了该晶片和该掩模的厚度差，以使得安装在该掩模载物台上的该掩模的 表面高度基本上等于安装在该晶片载物台上的该晶片的表面高度。在本专利技术的实施例中，该设备可以包括晶片形状的翼以预对准安装在该 掩模载物台上的该掩模，该翼具有对应于该晶片的凹槽的凹槽。附图说明图1图示了根据本专利技术实施例的掩模缺陷检测方法的流程图。图2图示了根据本专利技术实施例的掩模缺陷检测设备。 图3图示了根据本专利技术实施例的掩模载物台。 图4图示了根据本专利技术实施例的^务;漠盒。 图5图示了根据本专利技术实施例的掩模传输机械臂。 图6图示了根据本专利技术实施例的可以在其上进行掩模缺陷检测的掩模 构造。图7图示了根据本专利技术另一个实施例的可以在其上进行掩模缺陷检测 的掩模的测试标记构造。具体实施方式掩模缺陷检测设备用于实施掩模表面上的图案缺陷的检测。晶片缺陷 检测设备也可以用于检测掩模表面上的图案缺陷。例如，空闲的晶片缺陷检测设备，如KLA-Tencor，s KLA2135型，可以用来进行掩模缺陷的检测。 当考虑到减缩曝光工艺(reduction exposure process )时，形成在晶片上的 晶片图案比形成在掩模上的掩模图案具有更细的线宽。因此，晶片缺陷检 测设备比现有的掩模缺陷检测设备具有更高的辨析度，并且可以证明能更 好地检测细的掩模图案缺陷。然而，尽管晶片缺陷检测设备被构造成能够进行晶片的缺陷检测，但 是它难于直接加载掩模进行掩模缺陷检测。不附着表膜的掩模的厚度约为 6.3mm，这远大于约0.725mm的晶片厚度。因此，在晶片缺陷检测设备上 难于直接加载掩模。例如，在晶片缺陷检测设备的情况下，卡盘加载的晶片的表面和缺陷 检测单元的浸没透镜之间的距离设定为约0.863mm ( 34 mil )。因此，直接 卡盘加载掩模是不可能的。因为该设定是针对盒式加载单元或者晶片盒式 加载单元而校准的，所以当直接加载掩模盒时，存储的掩模的厚度差异阻 止执行加载映像(load mapping )。具体地讲，用于加载的映像传感器设定 为根据晶片的厚度识别晶片，从而映像传感器不能识别较厚的掩模。此外， 晶片搬运机械臂形成为适合于搬运晶片的叉形状，而不适合于掩模的几何 形状。当采用晶片搬运机械臂搬运掩模时，存在掩模脱离、落下和被损坏 的危险。此外，因为掩模是平坦的矩形或者正方形，而晶片为带有凹槽的 圆形，所以当掩模安装在卡盘载物台(stage)上时，不能将其进行缺陷检 测的预对准。根据在此所描述的本专利技术的实施例，晶片缺陷检测设备可以便于变成 与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测掩模缺陷的方法，包括：准备掩模，具有在透明基板上的缺陷检测图案；准备掩模缺陷检测设备，其包括缺陷检测单元和掩模载物台；在该掩模载物台上安装该掩模，使得该掩模面对该缺陷检测单元并且支撑在一个表面高度上，从而该缺陷检测单元能够通过照射光到该掩模的表面上进行操作；以及通过操作该缺陷检测单元以照射光到该掩模的表面上并且根据反射的光获得图像来检测掩模缺陷。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宬贤，崔容奎，赵丙燮，
申请(专利权)人：海力士半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]