掩膜版缺陷检查装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种掩膜版缺陷检查装置。


背景技术：

2.目前，随着芯片国产化的潮流趋势，对芯片的质量和精度都提出了更高要求。在芯片制造工艺过程中，掩膜版的完美程度很大程度上决定了芯片的整体质量和成品率，这就需要更高精度的手段保证掩膜版自身的质量。
3.掩膜版在制作和使用过程中，均会存在一定程度上的图形缺陷和外部环境因素导致的颗粒、脏污与划痕等。目前检测掩膜版的常规手段一般是，利用反射光源检测掩膜版上铬层的缺陷，然后在利用透射式检测石英或者玻璃这些透明基底上的颗粒与划痕，这种方式可以解决掩膜版表面缺陷检测问题，但是同一掩膜版需要检测两次从而影响检测效率。或者透反射方式同时开，利用扫描图形与原图形像素灰度差来得到缺陷信息，但是这种方式只能检测出颗粒缺陷，并会造成图形边界出现伪缺陷，从而降低检测精度，造成成本损失。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种掩膜版缺陷检查装置，它利用相互独立的两路成像分别采集光信号，可同时检测铬层及透明基底上的缺陷，检测精度高，且可避免伪缺陷的出现。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种掩膜版缺陷检查装置，用于检测具有铬膜和透明基底的表面缺陷，它包括：
6.透射光源组件，适于向掩膜版照射透射光；
7.反射光源组件，适于向掩膜版照射反射光；
8.物镜，适于将透过透明基底的透射光和经铬膜反射的反射光转换为平行光；
9.成像透镜，适于对平行光进行成像以得到成像光；
10.分光件，适于将成像光中的透射光和反射光分离；
11.相机一，适于采集分光件所分离出的透射光的透射光信号；
12.相机二，适于采集分光件所分离出的反射光的反射光信号。
13.进一步提供了一种透射光源组件的具体结构，所述透射光源组件包括：
14.透射光源体；
15.透射光聚光镜，适于将透射光源体所发出的透射光聚焦于掩膜版表面。
16.进一步提供了一种反射光源组件的具体结构，所述反射光源组件包括：
17.反射光源体；
18.反射光聚光镜，适于将反射光源体所发出的反射光聚焦；
19.分光片，适于将经反射光聚焦镜聚焦后的反射光反射至掩膜版。
20.进一步，所述分光片位于成像透镜和物镜之间，所述分光片具有对所述透射光高
透、对所述反射光半透半反的膜系；其中，
21.经分光片反射的反射光到达物镜的后焦面，经物镜到达掩膜版。
22.进一步，所述分光件包括分光棱镜，所述分光棱镜具有对所述透射光高透、对所述反射光高反的膜系。
23.进一步为了避免杂光干扰，以保证相机一和相机二所采集的信号的质量，掩膜版缺陷检查装置还包括：
24.位于分光件和相机一之间、且仅供透射光通过的滤光片一；
25.位于分光件和相机二之间、且仅供反射光通过的滤光片二。
26.进一步，所述物镜为复消色差物镜。
27.进一步，所述成像透镜为复消色差管镜。
28.进一步为了保证掩膜版的平整度，掩膜版缺陷检查装置还包括适于固定所述掩膜版的检测夹具。
29.采用了上述技术方案后，在透反射光源全开的情况下，利用照明光源的光谱特性，采用相互独立的两路成像光路分别采集光信号，可同时检测铬层及透明基底上的颗粒划痕缺陷，并且避免伪缺陷的存在，从而提高掩膜版表面缺陷检测的效率和精度；在实现高效、高精度的同时，考虑到机械紧凑性和光学空间距离等因素，本实用新型的两路成像光路共用一个成像透镜，通过分光件实现透反射光源的波段的有效分离；为了进一步保证相机一采集透射光信号、相机二采集反射光信号，在两路信号采集光路中分别放置滤光片一和滤光片二，滤光片一只允许透射光的谱段通过，对反射光的谱段进行截止；滤光片二只允许反射光的谱段通过，对透射光的谱段进行截止，从而保证两路相机采集信号的纯粹性，避免杂光的干扰。
附图说明
30.图1为本实用新型的掩膜版缺陷检查装置的结构示意图。
具体实施方式
31.为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
32.如图1所示，一种掩膜版缺陷检查装置，用于检测具有铬膜和透明基底的表面缺陷，它包括：
33.透射光源组件，适于向掩膜版10照射透射光；
34.反射光源组件，适于向掩膜版10照射反射光；
35.物镜1，适于将透过透明基底的透射光和经铬膜反射的反射光转换为平行光；
36.成像透镜2，适于对平行光进行成像以得到成像光；
37.分光件3，适于将成像光中的透射光和反射光分离；
38.相机一4，适于采集分光件3所分离出的透射光的透射光信号；
39.相机二5，适于采集分光件3所分离出的反射光的反射光信号。
40.具体地，在透反射光源全开的情况下，利用照明光源的光谱特性，采用相互独立的两路成像光路分别采集光信号，可同时检测铬层及透明基底上的颗粒划痕缺陷，并且避免
伪缺陷的存在，从而提高掩膜版10表面缺陷检测的效率和精度；在实现高效、高精度的同时，考虑到机械紧凑性和光学空间距离等因素，本实用新型的两路成像光路共用一个成像透镜2，通过分光件3实现透反射光源的波段的有效分离。
41.在本实施例中，所述物镜1为复消色差物镜1。所述成像透镜2为复消色差管镜。采用20x、na0.6的复消色差物镜和匹配的复消色差管镜。在考虑高效的同时，也兼顾了高精度。
42.如图1所示，所述透射光源组件包括：
43.透射光源体61；
44.透射光聚光镜62，适于将透射光源体61所发出的透射光聚焦于掩膜版10表面。
45.如图1所示，所述反射光源组件包括：
46.反射光源体71；
47.反射光聚光镜72，适于将反射光源体71所发出的反射光聚焦；
48.分光片73，适于将经反射光聚焦镜聚焦后的反射光反射至掩膜版10。
49.如图1所示，所述分光片73位于成像透镜2和物镜1之间，所述分光片73具有对所述透射光高透、对所述反射光半透半反的膜系；其中，
50.经分光片73反射的反射光到达物镜1的后焦面，经物镜1到达掩膜版10。
51.如图1所示，所述分光件3包括分光棱镜，所述分光棱镜具有对所述透射光高透、对所述反射光高反的膜系。
52.如图1所示，为了避免杂光干扰，以保证相机一4和相机二5所采集的信号的质量，掩膜版缺陷检查装置还包括：
53.位于分光件3和相机一4之间、且仅供透射光通过的滤光片一81；
54.位于分光件3和相机二5之间、且仅供反射光通过的滤光片二82。
55.如图1所示，为了保证掩膜版10的平整度，掩膜版缺陷检查装置还包括适于固定所述掩膜版10的检测夹具9。
56.在本实施例中，透射光的谱段为a1~a2，反射光的谱段为b1~b2，分光片73所镀的膜系对谱段a1~a2高透、对谱段b1~b2半透半反，分光棱镜所镀的膜系对谱段a1~a2高透，对谱段b1~b2高反，滤光片一81只允许谱段a1~a2通过，对谱段b1~b2进行截止，滤光片二82只允许谱段b1~b2通过，对谱段a1~a2进行截止。
57.在本实施例中，透射光源体61所述发出的透射光经透射光聚光镜62聚焦于掩膜版10表面，从透明基底透出后依次经物镜1透射、分光片73透射、成像透镜2透射、分光棱镜透射后成像于相机一4的焦平面。
58.在本实施例中，反射光源体71所发出的反射光依次经反射光聚光镜72聚焦、分光片73反射、物镜1透射后照射在掩膜版10表面，经铬层反射后，再依次经物镜1透射、分光片73透射、成像透镜2透射、分光棱镜反射后成像于相机二5的焦平面。
59.在本实施例中，相机一4采集掩膜版10的透射图案，相机二5采集掩膜版10的反射图案，可通过调整两路信号的缺陷像素的阈值大小，来提高该装置检测缺陷的灵敏度。
60.以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进
等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。