用于检查制造集成电路器件中使用的掩模的设备和方法技术

在实施例中，一种用于探测掩模上的半导体图形中的缺陷的掩模检查设备，包括用于将穿过掩模或从掩模反射的光与基准光束结合的光学器件。两个光束被穿过第二级非线性光学系统。掩模缺陷影响传输光／反射光，以及可以通过分析透射光强度来探测。第二级非线性光学系统放大该结合光束的所选成分，因此提高探测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于检查在制造集成电路(IC)器件中使用的掩模的设备和方法，该掩模具有半导体图形，更具体，涉及一种使用第二级非线性光学系统探测在制造IC器件中使用的掩模上的半导体图形中的缺陷的设备和方法。
技术介绍
制造集成电路(IC)器件的方法涉及诸如在硅晶片上重复地执行各个半导体工序，包括淀积、光处理、光刻、离子注入和散射。以此方式，在单晶片上分批制造大量IC器件。光工序包括在晶片上形成光刻胶层和构图该光刻胶层，以在晶片上形成半导体图形。这涉及在晶片之上对准具有半导体图形的掩模并在该光刻胶层上照射光，以将半导体图形转移到晶片的曝光步骤。随着IC器件越来越小和功能越来越多的需求增加，在掩模上形成的半导体图形尺寸被减小。这又增加探测半导体图形上的缺陷的困难。图1图示了制造IC器件中使用的具有半导体图形的掩模105的布置和用于检查该半导体图形的常规掩模检查设备101的视图。参考图1，常规掩模检查设备101包括光学系统111和检查工具121。掩模105被设置在晶片上(未示出)，以及在该掩模上形成用于在晶片上形成半导体器件的半导体图形。光学系统111包括用于传输掩模105的图像P1的透镜。检查工具(inspector)121检查通过光学系统111的图像P1′，以决定在半导体图形中是否存在或不存在缺陷。用于检查掩模105的方法包括照射光PP到掩模105上和检查图像P1穿过光学系统111之后获得的图像P1′的波形。该照射光PP通常可以具有大的光斑尺寸，以便整个掩模105被同时照射，或可以通过照射光PP(即，扫描)，移动掩模105的各个部分，以便掩模105的所有区域被轮流照射，且因此被检查。当图像P1′的波形扭曲时，掩模上的半导体图形可以被确定为具有缺陷。图2A是波形图的例子，图示了图1所示的掩模105的图像P1的强度。图2B是波形图，图示了穿过图1所示的光学系统111之后的图像P1′的强度。图2A和2B示出了图像P1的强度等于图像P1′的强度。亦即，当掩模105的图像P1穿过光学系统111时，它没有被放大。图3A是波形图的例子，图示了当掩模105上的半导体图形具有缺陷时，掩模105的图像P1的强度。参考图3A，当半导体图形有缺陷时，表示掩模105的图像P1的强度的部分波形311以某种方式被扭曲。在该例子中，该强度在特定的位置被降低，因为这里的缺陷阻挡部分透射光。图3B是波形图，图示了在图像P1穿过光学系统111之后获得的图像P1′的强度。参考图3B，图像P1′的强度等于图像P1的强度，图像P1具有图3A所示的扭曲部分311。图3A所示的图像P1的扭曲部分311也具有与穿过光学系统111的图像P1′的扭曲部分311′相同的尺寸。当掩模105具有缺陷时，表示图像P1′的强度异常的波形宽度如此小，以致它可能非常难以被探测。因此，掩模105上的半导体图形中的缺陷不可以被容易地检测到。亦即，因为掩模105上的半导体图形是非常精细的，表示图像P1′的强度的波形如此窄，以致如果半导体图形具有缺陷，该图像P1′仅仅略微地出现扭曲。这使之很难将该扭曲的图像(图3B的P1′)与普通图像(图2B的P1′)相区分。由此，因为使用常规掩模检查设备101很难发现掩模105上的半导体图形中的缺陷，希望一种改进的设备和方法。
技术实现思路
本专利技术的某些实施例提供一种用于检查制造集成电路(1C)器件中使用的掩模的设备，该设备可以容易地探测掩模上的精细半导体图形中的缺陷。本专利技术的实施例也提供一种用于检查制造IC器件中使用的掩模的方法，该方法允许容易地探测掩模上的精细半导体图形中的缺陷。根据本专利技术的一方面，提供一种用于探测在制造IC器件中所用的掩模上的半导体图形中的缺陷的掩模检查设备，该设备包括图像合成仪，该图像合成仪用于接收光束穿过掩模时产生的掩模图像和具有掩模图像的两倍波长的基准光束、用于将该掩模图像与基准光束相结合以及用于沿相同的路径引导该合成图像；用于接收来自该图像合成仪的图像和用于增加入射图像的强度的第二级非线性光学系统；以及用于检查离开该第二级非线性光学系统的图像和用于决定掩模上的半导体图形中是否存在缺陷的检查单元。该设备还可以包括用于根据波长，分开离开第二级非线性光学系统的图像和用于在该检查单元上投影该分开图像的图像分离器。在另一实施例中，一种用于探测在制造IC器件中使用的掩模上的半导体图形中的缺陷的掩模检查设备，该设备包括图像合成仪，该图像合成仪用于接收通过反射来自掩模的光束产生的掩模图像和具有掩模图像的两倍波长的基准光束、用于将该掩模图像与基准光束结合以及用于沿相同的路径引导该合成图像；用于接收来自该图像合成仪的图像和用于增加入射图像的强度的第二级非线性光学系统；以及用于检查离开该第二级非线性光学系统的图像和用于决定掩模上的半导体图形中是否存在缺陷的检查单元。该设备还可以包括用于根据波长，分开离开该第二级非线性光学系统的图像和用于在该检查单元上投影该分开图像的图像分离器。根据另一方面，提供一种用于探测在制造IC器件中使用的掩模上的半导体图形中的缺陷的掩模检查方法，包括照射光到掩模上；将离开该掩模的掩模图像与具有掩模图像的两倍波长的基准光束相结合；当该合成图像穿过该第二级非线性光学系统时增加该合成图像的强度；根据波长分开离开该第二级非线性光学系统的图像；以及检查该分开图像。附图说明通过参考附图对其优选示例性实施例的详细描述将使本专利技术的上述及其他特点和优点变得更明显，其中图1图示了在制造集成电路(1C)器件中使用的具有半导体图形的掩模的布置和用于检查该半导体图形的常规掩模检查设备的视图；图2A是波形图，图示了图1所示的掩模图像的强度；图2B是波形图，图示了穿过图1所示的光学系统的图像强度；图3A是波形图，图示了当掩模上的半导体图形有缺陷时，图1所示的掩模图像的强度；图3B是波形图，图示了图3A所示的图像穿过图1所示的光学系统之后获得的图像强度；图4是图示了根据本专利技术的实施例，在制造IC器件中使用的具有半导体图形的掩模的布置和用于检查该半导体图形的掩模检查设备的视图；图5A是波形图，图示了图4中所示的掩模图像的强度；图5B是波形图，图示了从外部入射在图4所示的图像合成仪上的基准光束的强度；图5C图示了其中图5A所示的掩模图像与图5B所示的基准光束相结合的状态；图6A是波形图的例子，图示了穿过图4所示的第二级非线性光学系统的图像的强度；图6B波形图的另一例子，图示了穿过图4所示的第二级非线性光学系统的图像的强度；图6C是波形图的例子，图示了当掩模上的半导体图形具有缺陷时，图4所示的掩模的图像强度；图7是波形图，图示了图6C所示的图像穿过图4所示的第二级非线性光学系统之后获得的图像强度；图8是进入图4所示的第二级非线性光学系统的掩模图像和离开第二级非线性光学系统的图像的模拟结果的曲线图；图9图示了根据本专利技术的另一实施例制造IC器件中使用的具有半导体图形的掩模的布置和用于检查该半导体图形的掩模检查设备的视图；以及图10图示了根据本专利技术的实施例用于检查掩模的方法的流程图。具体实施例方式现在将参考附图更完全地描述本专利技术，在附图中示出了本专利技术的示例性实施例。在图中相同的参考标记表示相同的元件。对于实施例，图4图示了制造集成电路(IC)器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于探测在制造ＩＣ（集成电路）器件中使用的掩模上的半导体图形中的缺陷的掩模检查设备，该设备包括：图像合成仪，该图像合成仪用于接收在该掩模上入射的光束所产生的掩模图像和用于接收基准光束、将该掩模图像与该基准光束结合以形成合成图像、以及沿相同的路径引导该合成图像，其中该掩模图像包括对掩模上的半导体图形敏感的波形；用于接收来自该图像合成仪的合成图像以及用于增加掩模图像和基准光束之一的强度的第二级非线性光学系统，该合成图像包括掩模图像和基准光束；以及检查单元，用于通过检查对合成图像敏感、退出第二级非线性光学系统的图像，确定在半导体图形中是否存在缺陷。

【技术特征摘要】
KR 2006-5-8 10-2006-00410691.一种用于探测在制造IC(集成电路)器件中使用的掩模上的半导体图形中的缺陷的掩模检查设备，该设备包括图像合成仪，该图像合成仪用于接收在该掩模上入射的光束所产生的掩模图像和用于接收基准光束、将该掩模图像与该基准光束结合以形成合成图像、以及沿相同的路径引导该合成图像，其中该掩模图像包括对掩模上的半导体图形敏感的波形；用于接收来自该图像合成仪的合成图像以及用于增加掩模图像和基准光束之一的强度的第二级非线性光学系统，该合成图像包括掩模图像和基准光束；以及检查单元，用于通过检查对合成图像敏感、退出第二级非线性光学系统的图像，确定在半导体图形中是否存在缺陷。2.如权利要求1的设备，其中在该掩模上入射的光束通过掩模传输到图像合成仪。3.如权利要求1的设备，其中在该掩模上入射的光束从该掩模反射到图像合成仪。4.如权利要求1的设备，其中该基准光束具有掩模图像的两倍波长。5.如权利要求1的设备，其中该基准光束的强度具有DC(直流)电平。6.如权利要求1的设备，其中该图像合成仪是反射基准光束时用于传输掩模图像的分色滤光器。7.如权利要求1的设备，其中该第二级非线性光学系统包括选自由LBO(Li2B4O7)、BBO(β-硼酸钡)、KH2PO4(KDP)、KTiPO4(KTP)、KNBO3和PPLN(周期性极化LiNbO3)构成的组的一种。8.如权利要求1的设备，还包括用于根据波长，将退出第二级非线性光学系统的图像分开和用于在该检查单元上投影该分开图像的图像分离器。9.如权利要求8的设备，其中该图像分离器包括分色滤光器。10.如权利要求8的设备，其中该检查单元包括多个检查工具，每个检查工具用于从图像分离器接收多个图像之一，还用于通过检查分别接收的图像，确定在该掩模上的半导体图形中是否存在缺陷。11.如权利要求1的设备，其中该光束是激光。12.如权利要求1的设备，其中该第二级非线性光学系统增加掩模图像的对比度。13.如权利要求1的设备，其中该退出第二级非线性光学系统的图像包括第一图像和第二图像，该第一图像具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：金度映，郑东训，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]