光掩模检查设备和使用其检查光掩模的方法与流程

本公开涉及光掩模检查设备和使用光掩模检查设备检查光掩模的方法。

背景技术：

1、在制造半导体芯片或显示面板的工艺中，可使用光掩模执行光刻工艺以形成电路图案或线。在光刻工艺中使用的用于显示面板的光掩模像胶片投影仪的胶片一样使用，以在大玻璃衬底上形成电路图案或线。

技术实现思路

1、在使用光掩模的光刻工艺中，当异物附着到光掩模或者使用具有缺陷的光掩模进行曝光工艺时，在待形成在衬底上的电路图案中发生缺陷，并且因此，在后续工艺中生产的半成品中导致缺陷。相应地，需要针对诸如异常或异物的粘附的缺陷来检查光掩模，并且需要检查显示面板的因在光刻工艺中使用有缺陷的光掩模而制造的电路图案。

2、本公开提供了光掩模检查设备，该光掩模检查设备能够在同一设备中不仅检查光掩模本身的诸如异常或异物的粘附的缺陷而且通过仿真预先检查通过光刻工艺形成的半成品衬底的可能的缺陷。

3、本公开提供了使用光掩模检查设备检查光掩模的方法。

4、本发明的实施方式提供了光掩模检查设备，该光掩模检查设备包括：支承检查衬底的台；具有第一数值孔径并且设置在检查衬底的一侧处的第一光学系统；具有第二数值孔径、与第一光学系统间隔开并且设置在检查衬底的一侧处的第二光学系统；包括第一物镜、第二物镜，并且设置在检查衬底的与检查衬底的一侧相对的另一侧处的成像光学系统，第一物镜在检查衬底设置在第一物镜与第一光学系统之间的情况下与第一光学系统对准，第二物镜在检查衬底设置在第二物镜与第二光学系统之间的情况下与第二光学系统对准；以及捕获通过了成像光学系统的图像的相机。在这样的实施方式中，第一数值孔径大于第二数值孔径。

5、在实施方式中，第一光学系统可包括第一光源、第一光导、第一光圈和具有第一数值孔径的第一照明透镜。

6、在实施方式中，第一光学系统可包括第一光源，第二光学系统可包括第二光源，并且从第一光源照射的光和从第二光源照射的光可具有彼此不同的波长。

7、在实施方式中，从第一光源照射的光可具有等于或大于约365纳米(nm)且等于或小于约500nm的波长。

8、在实施方式中，第二光学系统可包括第二光源、第二光导、光束整形器、离轴照明器、第二光圈和具有第二数值孔径的第二照明透镜。

9、在实施方式中，成像光学系统可包括第三光源、第三光导、聚光透镜、与第一物镜和第二物镜连接的第三光圈、镜筒以及增加放大率并且连接到相机的镜筒透镜。

10、在实施方式中，第一物镜可具有与第一数值孔径对应的数值孔径，并且第二物镜可具有与第二数值孔径对应的数值孔径。

11、在实施方式中，第一数值孔径可等于或大于约0.4且等于或小于约0.8。

12、在实施方式中，第二数值孔径可等于或大于约0.05且等于或小于约0.35。

13、在实施方式中，检查衬底可为在光刻工艺中使用的光掩模。

14、在实施方式中，光掩模可为相移掩模(psm)或对其应用光学邻近校正(opc)的光掩模。

15、在实施方式中，第一光学系统可采用临界照明方案，并且第二光学系统可采用科勒( illumination)照明方案。

16、在实施方式中，从第二光学系统提供并且通过了检查衬底的光可在相机上投影为与在光刻工艺中使用光掩模图案化的电路图案对应的形状。

17、本发明的实施方式提供了检查光掩模的方法。光掩模的检查方法包括：通过将来自第一光学系统的光照射到光掩模来初次检查通过光掩模投影的第一图像；以及通过将来自第二光学系统的光照射到光掩模来二次检查通过光掩模投影的第二图像。在这样的实施方式中，第一光学系统具有比第二光学系统高的分辨率，并且初次检查和二次检查在同一检查设备中选择性地执行。

18、在实施方式中，初次检查可包括：使用包括第一物镜的成像光学系统，允许从第一光学系统照射并且通过了光掩模的光形成为第一图像；以及使用相机捕获第一图像。

19、在实施方式中，二次检查可包括：使用还包括第二物镜的成像光学系统，允许从第二光学系统照射并且通过了光掩模的光形成为第二图像；以及使用相机捕获第二图像。在这样的实施方式中，第二物镜可具有比第一物镜的数值孔径小的数值孔径。

20、根据本发明的实施方式，光掩模检查设备能够使用具有高分辨率的光学系统检查光掩模本身的缺陷。

21、根据这样的实施方式，光掩模检查设备能够使用具有与在曝光机中使用的光学系统的规格相似的规格的光学系统预先检查在执行曝光工艺时发生的可能的缺陷。

技术特征：

1.一种光掩模检查设备，包括：

2.根据权利要求1所述的光掩模检查设备，其中，所述第一光学系统包括第一光源、第一光导、第一光圈和具有所述第一数值孔径的第一照明透镜。

3.根据权利要求1所述的光掩模检查设备，其中，

4.根据权利要求3所述的光掩模检查设备，其中，从所述第一光源照射的所述光具有等于或大于365nm且等于或小于500nm的波长。

5.根据权利要求1所述的光掩模检查设备，其中，所述第二光学系统包括第二光源、第二光导、光束整形器、离轴照明器、第二光圈和具有所述第二数值孔径的第二照明透镜。

6.根据权利要求1所述的光掩模检查设备，其中，所述成像光学系统包括第三光源、第三光导、聚光透镜、与所述第一物镜和所述第二物镜连接的第三光圈、镜筒以及增加放大率并且连接到所述相机的镜筒透镜。

7.根据权利要求6所述的光掩模检查设备，其中，

8.根据权利要求7所述的光掩模检查设备，其中，所述第一数值孔径等于或大于0.4且等于或小于0.8。

9.根据权利要求7所述的光掩模检查设备，其中，所述第二数值孔径等于或大于0.05且等于或小于0.35。

10.根据权利要求1所述的光掩模检查设备，其中，所述检查衬底为在光刻工艺中使用的光掩模。

11.根据权利要求10所述的光掩模检查设备，其中，所述光掩模为相移掩模或应用光学邻近校正的光掩模。

12.根据权利要求1所述的光掩模检查设备，其中，

13.根据权利要求1所述的光掩模检查设备，其中，从所述第二光学系统提供并且通过了所述检查衬底的光在所述相机上投影为与待在光刻工艺中使用所述光掩模图案化的电路图案对应的形状。

14.一种检查光掩模的方法，所述方法包括：

15.根据权利要求14所述的检查光掩模的方法，其中，所述初次检查包括：

16.根据权利要求15所述的检查光掩模的方法，其中，所述二次检查包括：

技术总结
提供了光掩模检查设备和检查光掩模的方法。光掩模检查设备包括：支承检查衬底的台；具有第一数值孔径并且设置在检查衬底的一侧处的第一光学系统；具有第二数值孔径、与第一光学系统间隔开并且设置在检查衬底的一侧处的第二光学系统；包括第一物镜、第二物镜，并且设置在检查衬底的与检查衬底的一侧相对的另一侧处的成像光学系统，第一物镜在检查衬底设置在第一物镜与第一光学系统之间的情况下与第一光学系统对准，第二物镜在检查衬底设置在第二物镜与第二光学系统之间的情况下与第二光学系统对准；以及捕获通过了成像光学系统的图像的相机。第一数值孔径大于第二数值孔径。

技术研发人员：赵赞衡,金泰俊,朴廷敏,吕炯旭,金周一,闵大勋
受保护的技术使用者：三星显示有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8