KR20230171243A - EUV Mask and EUV Pellicle Inspection Device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 EUV 마스크 및 EUV 펠리클 검사 장치에 관한 것으로, EUV 광을 측정광으로 사용하여 EUV 마스크의 결함을 검사하거나 EUV 펠리클의 반사도와 투과도 측정을 통해 결함을 검사하는 검사 장치에 있어서, 레이저 소스, 상기 레이저 소스에서 출력되는 레이저를 집광하는 하나의 집광 렌즈, 상기 집광 렌즈를 통해 집광된 레이저를 플라즈마 반응을 통해 EUV 광으로 생성하기 위한 플라즈마 반응부, 상기 플라즈마 반응부에서 생성된 EUV 광을 포집하여 측정 대상물로 전달하는 EUV 콜렉터 미러, 중앙으로 EUV 광을 관통시키는 관통홀을 구비하며, 상기 관통홀을 통해 상기 EUV 콜렉터의 중심광은 투과시키고 관통홀을 투과하지 않는 주변광은 검출하여 EUV 광의 광량을 검출하는 광검출기, 상기 광검출기의 홀을 통과한 중심광(측정광)이 측정 대상물에 해당되는 EUV 마스크 또는 EUV 펠리클로부터 반사된 광을 검출하는 제 1검출기 및 상기 측정 대상물이 EUV 펠리클에 해당될 경우 EUV 펠리클로부터 투과된 광을 검출하는 제 2검출기를 포함하여 구성된다.The present invention relates to an EUV mask and EUV pellicle inspection device. An inspection device that inspects defects in an EUV mask using EUV light as a measurement light or inspects defects by measuring reflectivity and transmittance of an EUV pellicle, comprising: a laser source; A condensing lens that focuses the laser output from the laser source, a plasma reaction unit for generating EUV light through a plasma reaction from the laser focused through the condensing lens, and a plasma reaction unit that collects the EUV light generated in the plasma reaction unit. An EUV collector mirror transmits to a measurement object, and is provided with a through hole through which EUV light passes through the center. The central light of the EUV collector is transmitted through the through hole and the ambient light that does not pass through the through hole is detected to determine the amount of light of the EUV light. A photodetector that detects the central light (measurement light) passing through the hole of the photodetector, a first detector that detects light reflected from an EUV mask or EUV pellicle corresponding to the measurement object, and the measurement object corresponds to the EUV pellicle. If possible, it includes a second detector that detects light transmitted from the EUV pellicle.
Description
본 발명은 EUV 마스크 및 EUV 펠리클 검사 장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 간소화된 광학계 구조와 다수의 검출기를 적용하여 EUV 마스크와 EUV 펠리클을 동시에 측정할 수 있는 EUV 마스크 및 EUV 펠리클 검사 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an EUV mask and EUV pellicle inspection device, and more specifically, to an EUV mask and EUV pellicle inspection device that can simultaneously measure the EUV mask and EUV pellicle by applying a simplified optical system structure and multiple detectors. will be.
반도체 기술 개발에서 노광은 매우 핵심적인 공정이다. 기존 193nm 파장을 사용하는 ArF 노광 기술에서 이제 13.5nm파장의 EUV 노광 기술을 적용하는 시대가 왔으며, 차세대 EUV 노광 장비를 활용하여 더욱 미세화된 공정을 수행할 수 있게 되었다.Exposure is a very core process in semiconductor technology development. The era of applying EUV exposure technology of 13.5nm wavelength has now come from ArF exposure technology using the existing 193nm wavelength, and more refined processes can now be performed using next-generation EUV exposure equipment.
EUV 펠리클(Pellicle)은 EUV 마스크를 보호하는 얇은 막으로써 노광 중 마스크가 defect로 부터 오염되는 것을 방지하는 역할을 함으로써, 미세화 패턴 형성 시 패턴 형성 불량률을 개선시킬 수 있게 하는 아주 중요한 소재이다. 보호막의 투과도와 투과도의 균질도가 반도체 노광 수율에 직접적으로 영향을 미친다. 그래서 EUV 펠리클 소재의 투과도 품질을 관리하는 것이 EUV pellicle의 생산 관리에서 매우 중요하다.The EUV pellicle is a thin film that protects the EUV mask, and it is a very important material that prevents the mask from being contaminated by defects during exposure, thereby improving the pattern formation defect rate when forming a micropattern. The transmittance and uniformity of the transmittance of the protective film directly affect the semiconductor exposure yield. Therefore, controlling the transmittance quality of the EUV pellicle material is very important in the production management of the EUV pellicle.
뿐만 아니라, EUV 펠리클에서 반사되는 광은 반도체 웨이퍼에 중첩 노광되는 부분에 패턴의 오차를 발생시키기 때문에 EUV 펠리클에서의 반사도도 관리 역시 필요하다.In addition, because the light reflected from the EUV pellicle causes pattern errors in the overlapping exposed portion of the semiconductor wafer, it is also necessary to manage the reflectivity in the EUV pellicle.
EUV 펠리클의 투과도와 반사도 품질 관리는 EUV 투과 및 반사 측정 장치를 이용하여 투과/반사 측정 공정 관리를 통해서 이루어지고 있다.Quality control of the transmittance and reflectance of the EUV pellicle is achieved through transmission/reflection measurement process management using an EUV transmission and reflection measurement device.
EUV용 Mask가 양산 공정에 원활히 적용되기 위해서는 ArF 양산 기술에서와 같이 EUV Mask의 보호막인 EUV pellicle의 투과도와 반사도를 측정하는 장치를 통한 EUV용 펠리클의 품질 관리가 필수적이다. 이러한 장치를 구현하기 위해서는 기존 ArF용 투과도 측정 장치와 달리 EUV 광과 EUV 광학계를 적용한 새로운 투과/반사 측정 장치의 개발이 필요하다.In order for the EUV mask to be smoothly applied to the mass production process, quality control of the EUV pellicle through a device that measures the transmittance and reflectance of the EUV pellicle, which is the protective film of the EUV mask, is essential, as in ArF mass production technology. In order to implement such a device, it is necessary to develop a new transmission/reflection measurement device that applies EUV light and EUV optical system, unlike existing transmittance measurement devices for ArF.
종래기술은 ND:YAG Q-switched pulse laser를 metal 표적에 조사하여 플라즈마를 형성시켜 EUV 광을 발생시키는 LPP(laser produced plasma) 방식의 EUV 광원을 사용하고, 사입사 거울과 그레이팅과 슬릿으로 구성된 모노크로메타(monochromator)를 이용하여 EUV 단색광을 sample에 조사하게 하고, 빔스플리터를 이용하여 반사광과 투과광으로 나누고, 반사광은 검출되어 광원의 변동을 모니터링하는 기준 신호를 형성하고, 투과광은 마스크 샘플에서 반사되어 검출기에 샘플 반사 신호로 형성하고, 기준신호와 샘플 반사 신호를 이용하여 샘플인 마스크의 반사도를 측정하는 장치이다.The conventional technology uses an EUV light source of the LPP (laser produced plasma) type, which generates EUV light by irradiating an ND:YAG Q-switched pulse laser to a metal target to form plasma, and uses a monolithic light source consisting of an incident mirror, grating, and a slit. EUV monochromatic light is irradiated to the sample using a chromator, and divided into reflected and transmitted light using a beam splitter. The reflected light is detected to form a reference signal to monitor changes in the light source, and the transmitted light is reflected from the mask sample. It is a device that forms a sample reflection signal on the detector and measures the reflectivity of the sample mask using the reference signal and the sample reflection signal.
또 다른 종래기술에 따른 측정 장치는, EUV Lamp를 광원으로 사용하고, ML spectral filter와 SPF를 적용하여 단색 EUV 광만을 EUV pellicle에 조사되게 하고, 반사와 투과도를 측정하는 2개의 포토센스로 광량을 검출하고, 샘플의 유무에 따른 투과 및 반사 신호 측정을 통해서 EUV pellicle의 투과도와 반사도를 측정하는 장치로 구성되어 있다.Another conventional measuring device uses an EUV Lamp as a light source, applies an ML spectral filter and SPF to allow only monochromatic EUV light to be irradiated to the EUV pellicle, and measures the amount of light using two photosense that measures reflection and transmittance. It consists of a device that measures the transmittance and reflectivity of the EUV pellicle by detecting and measuring transmission and reflection signals depending on the presence or absence of the sample.
이러한 기존의 종래기술은 EUV 광원에서 출력되는 광의 IR 광을 제거하지 못한 상태로 샘플에 조사되기 때문에 그로 인한 측정 정밀도가 매우 떨어지는 문제점이 있다. 이러한 이유로 인해 고성능 EUV 마스크와 펠리클을 제작하기에 큰 어려움이 따르며 결과적으로 생산수율을 저하시키는 문제가 발생하게 되는 것이다.This existing prior art has a problem in that the measurement precision is very low because the IR light of the light output from the EUV light source is irradiated to the sample without being removed. For this reason, there are great difficulties in manufacturing high-performance EUV masks and pellicles, which ultimately causes problems that reduce production yield.
이러한 문제를 해결하기 위하여 본 출원인은 이러한 문제를 개선하기 위하여 EUV 광을 이용한 반사도와 투과도 측정 장치에 있어서, 고차조화파 방식(high order harmonic)의 EUV 광원부, 상기 EUV 광원부에서 출력되는 광에서 임의의 파장의 광만을 선택하여 반사시키기 위한 다층막 박막을 가지는 ML(Multi Layer) 미러부 및 상기 ML미러부에서 임의의 파장을 갖는 반사광을 측정광으로 사용하여 측정물에 조사한 후 상기 측정물을 투과하는 광을 측정하는 투과광 측정센서와, 상기 측정물에 조사한 후 상기 측정물에서 반사하는 광을 측정하는 반사광 측정센서를 구비하여 상기 측정물의 투과율 또는 반사율을 측정하되, 상기 EUV 광원부에서 출력되는 광의 출력변화를 보상하는 보상수단을 구비한 투과율 또는 반사율 측정장치를 출원한 바와 있다.In order to solve this problem, the present applicant proposes a reflectance and transmittance measurement device using EUV light, a high order harmonic EUV light source unit, and a random signal from the light output from the EUV light source unit. An ML (Multi Layer) mirror unit with a multilayer thin film to select and reflect only light of a wavelength, and the ML mirror unit uses reflected light with an arbitrary wavelength as measurement light to irradiate a measurement object, and then transmits the measurement object. It is provided with a transmitted light measurement sensor that measures the light and a reflected light measurement sensor that measures the light reflected from the workpiece after irradiating the workpiece to measure the transmittance or reflectance of the workpiece, and changes in the output of the light output from the EUV light source unit. An application has been filed for a transmittance or reflectance measurement device equipped with a compensation means to compensate.
하지만, 위와 같이 구성되는 검사 장치는 광학계가 다소 복잡하여 비용 상승이 발생되고 장비 제조 과정이 까다롭고 광학계 배열에 어려움이 발생되는 문제점이 있다.However, the inspection device configured as above has problems in that the optical system is somewhat complicated, which increases costs, makes the equipment manufacturing process difficult, and causes difficulties in arranging the optical system.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, EUV 마스크 또는 EUV 펠리클 검사 장비의 간소화된 광학계 구조를 통해 생산 비용 절감, 장치 제어의 용이성, EUV 마스크와 EUV 펠리클을 동시에 검사할 수 있는 고성능 검사 장치를 제공하고자 하는데 목적이 있다. In order to solve the above problems, the present invention provides a high-performance inspection device that reduces production costs, facilitates device control, and simultaneously inspects the EUV mask and EUV pellicle through a simplified optical system structure of the EUV mask or EUV pellicle inspection equipment. The purpose is to provide.
또한, 본 발명은 우수한 품질의 EUV 광원 생성을 위하여 플라즈마 반응부를 적용하기 위한 가스젯의 구조를 개선함으로써 기존의 복잡한 구조 설계와 여기에 적용되는 시스템의 복잡성을 해소하고 간소화된 구조의 EUV 광원 장치를 제공하고자 하는데 목적이 있다.In addition, the present invention improves the structure of the gas jet for applying the plasma reaction unit to generate a high-quality EUV light source, thereby eliminating the existing complex structural design and the complexity of the system applied thereto, and providing an EUV light source device with a simplified structure. The purpose is to provide.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, EUV 광을 측정광으로 사용하여 EUV 마스크의 결함을 검사하거나 EUV 펠리클의 반사도와 투과도 측정을 통해 결함을 검사하는 검사 장치에 있어서, 레이저 소스, 상기 레이저 소스에서 출력되는 레이저를 집광하는 하나의 집광 렌즈, 상기 집광 렌즈를 통해 집광된 레이저를 플라즈마 반응을 통해 EUV 광으로 생성하기 위한 플라즈마 반응부, 상기 플라즈마 반응부에서 생성된 EUV 광을 포집하여 측정 대상물로 전달하는 EUV 콜렉터 미러, 중앙으로 EUV 광을 관통시키는 관통홀을 구비하며, 상기 관통홀을 통해 상기 EUV 콜렉터의 중심광은 투과시키고 관통홀을 투과하지 않는 주변광은 검출하여 EUV 광의 광량을 검출하는 광검출기, 상기 광검출기의 홀을 통과한 중심광(측정광)이 측정 대상물에 해당되는 EUV 마스크 또는 EUV 펠리클로부터 반사된 광을 검출하는 제 1검출기 및 상기 측정 대상물이 EUV 펠리클에 해당될 경우 EUV 펠리클로부터 투과된 광을 검출하는 제 2검출기를 포함하여 구성된다.The present invention for achieving the above object is an inspection device that inspects defects in an EUV mask using EUV light as a measurement light or inspects defects by measuring reflectivity and transmittance of an EUV pellicle, including a laser source, the laser A condensing lens that focuses the laser output from the source, a plasma reaction unit to generate EUV light through a plasma reaction from the laser focused through the condenser lens, and a measurement object by collecting the EUV light generated in the plasma reaction unit. An EUV collector mirror transmits to an EUV collector mirror, and is provided with a through hole through which EUV light passes through the center. The center light of the EUV collector passes through the through hole and the ambient light that does not pass through the through hole is detected to detect the amount of EUV light. A photodetector that detects light reflected from an EUV mask or EUV pellicle in which the center light (measurement light) passing through the hole of the photodetector corresponds to the measurement object, and a first detector that detects the light reflected from the EUV pellicle if the measurement object corresponds to the EUV pellicle. It is configured to include a second detector that detects light transmitted from the EUV pellicle.
또한, 상기 EUV 콜렉터는, 상기 플라즈마 반응부로부터 입사되는 EUV 광의 입사각이 < 10도 미만의 반사 특성을 갖는 콜렉터이며, EUV 광의 편광에 따른 손실을 최소화하면서 샘플로 광을 제공하는 것을 특징으로 한다.In addition, the EUV collector is a collector having reflection characteristics such that the incident angle of EUV light incident from the plasma reaction unit is less than 10 degrees, and is characterized in that it provides light to the sample while minimizing loss due to polarization of EUV light.
또한, 상기 플라즈마 반응부는, 상기 집광 렌즈에서 집광된 레이저로 플라즈마 반응 가스를 공급하여 EUV 광을 생성시키기 위한 가스젯 노즐 및 외부에서 상기 가스젯 노즐로 반응 가스를 공급하는 가스 공급장치를 포함하여 EUV 광원 장치를 구성하고, 상기 가스젯 노즐은, 상기 가스 공급장치로부터 플라즈마 반응 가스를 공급받아 주입하기 위해 가스젯 노즐본체 일측에 구성된 가스 주입부와, 상기 가스 주입부로 주입된 가스를 플라즈마 반응 표적으로 분사시키되, 상기 집광 렌즈를 투과한 광의 중심으로 가스가 집중되도록 분사하는 분사수단을 포함하여 구성된다.In addition, the plasma reaction unit includes a gas jet nozzle for generating EUV light by supplying a plasma reaction gas to the laser focused on the condenser lens and a gas supply device for supplying a reaction gas to the gas jet nozzle from the outside. A light source device is configured, and the gas jet nozzle includes a gas injection unit configured on one side of the gas jet nozzle body to receive and inject a plasma reaction gas from the gas supply device, and the gas injected into the gas injection unit as a plasma reaction target. It is configured to include a spray means for spraying the gas so that it is concentrated at the center of the light that has passed through the condenser lens.
또한, 상기 분사수단은, 상기 가스 주입부와 연통되며 임의의 길이만큼 확관된 단면 구조를 갖는 제 1이송로와, 상기 제 1이송로로부터 공급되는 플라즈마 반응 가스에 대해 Shock-wave를 생성하기 위한 제 2이송로로 각각 구성된다.In addition, the injection means includes a first transfer path that communicates with the gas injection unit and has a cross-sectional structure expanded to an arbitrary length, and a device for generating a shock-wave with respect to the plasma reaction gas supplied from the first transfer path. Each is composed of a second transfer path.
또한, 상기 가스젯 노즐은, 상기 가스 주입부를 통해 주입되는 가스를 상기 제 1이송로와 제 2이송로를 통해 가스젯 노즐의 분사 방향의 중심부로 분사된다.Additionally, the gas jet nozzle injects the gas injected through the gas injection unit into the center of the gas jet nozzle's injection direction through the first transfer path and the second transfer path.
또한, 상기 제 1이송로는, 횡단면상 원형 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.Additionally, the first transfer path is characterized in that it has a circular structure in cross section.
또한, 상기 가스젯 노즐은, 상기 가스 공급장치로부터 플라즈마 반응 가스를 공급받는 가스 주입부에서 임의의 길이만큼 확관된 종단면 구조를 갖는 제 1이송로와, 상기 제 1이송로의 끝단에서 연장되며 Shock-wave를 생성하기 위해 임의의 길이만큼 수평한 종단면 구조를 갖는 제 2이송로로 각각 구성된다.In addition, the gas jet nozzle includes a first transfer path having a vertical cross-sectional structure expanded by a certain length from the gas injection part that receives the plasma reaction gas from the gas supply device, and a shock absorber that extends from the end of the first transfer path. -In order to generate a wave, each is composed of a second transfer path with a horizontal cross-sectional structure of an arbitrary length.
또한, 상기 광검출기는, 상기 EUV 콜렉터 미러에서 반사되는 광의 중심광을 통과시키는 관통홀이 중앙에 구성되고, 상기 중심광 외 나머지 주변광을 측정하기 위해 상기 관통홀을 감싸면서 소정의 검출면을 갖는 검출부가 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the photodetector has a through hole in the center through which the central light of the light reflected from the EUV collector mirror passes, and has a predetermined detection surface surrounding the through hole to measure remaining ambient light other than the central light. It is characterized by a detection unit having.
나아가 상기 EUV 콜렉터에 입사되는 입사광(210)의 중심선을'C1'이라 하고 상기 입사되는 입사광(210)에 의해 반사되는 반사광(211)의 중심선을'C2'라 할 때 상기'C1'과'C2'의 내각은 10~70도 인 것을 특징으로 한다.Furthermore, when the center line of the incident light 210 incident on the EUV collector is referred to as 'C1' and the center line of the reflected light 211 reflected by the incident light 210 is referred to as 'C2', the 'C1' and 'C2' ' is characterized by an interior angle of 10 to 70 degrees.
또한 상기 EUV 콜렉터에서 반사되는 반사광(211)의 중심선'C2'는 상기 광검출기의 관통홀(300)을 통과하도록 상기 EUV 콜렉터와 상기 광검출기가 배치됨에 따라 상기 EUV 콜렉터와 상기 광검출기 사이에는 광경로를 변경하는 별도의 미러가 구비되지 않아 광에너지의 손실을 방지하는 것을 특징으로 한다.In addition, as the EUV collector and the photodetector are arranged so that the center line 'C2' of the reflected light 211 reflected from the EUV collector passes through the through hole 300 of the photodetector, there is a light gap between the EUV collector and the photodetector. It is characterized by preventing loss of light energy by not providing a separate mirror to change the furnace.
또한, 상기 광검출기는, 상기 검출부에서 획득되는 EUV 광의 광량 정보를 기초로 상기 플라즈마 반응부에서 생성되는 EUV 광을 광량을 제어하기 위해 상기 가스 공급장치의 가스 주입량을 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the photodetector is characterized in that it controls the gas injection amount of the gas supply device to control the amount of EUV light generated in the plasma reaction unit based on the light amount information of the EUV light obtained from the detection unit.
상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명은, 간소화된 광학계 구조를 갖는 검사 장치를 제공할 수 있으며, EUV 마스크의 결함 검사나 EUV 펠리클의 검사를 위한 펠리클 투과도와 반사도를 동시에 측정할 수 있는 검사 장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.The present invention, constructed and operated as described above, can provide an inspection device with a simplified optical system structure, and can simultaneously measure pellicle transmittance and reflectivity for defect inspection of EUV masks or inspection of EUV pellicle. There is an effect that can be provided.
이에 따라 본 발명은 결과적으로 EUV 광이 요구되는 다양한 반도체 공정이나 장치에 적용될 수 있으며, 특히 우수한 품질의 EUV 광 생성을 통해 EUV 마스크, EUV 블랭크 마스크, EUV 펠리클 결함 검사장치에 적용함으로써 검사 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Accordingly, the present invention can be applied to various semiconductor processes or devices that require EUV light, and in particular, improves inspection performance by applying it to EUV masks, EUV blank masks, and EUV pellicle defect inspection devices by generating excellent quality EUV light. There is an effect that can be achieved.
또한, 본 발명은 EUV 광을 생성하는 광원 장치에서 플라즈마 반응을 위한 반응 가스를 고밀도로 반응 표적에 제공할 수 있어 우수한 EUV 광을 생성할 수 있으며, 가스젯의 구조만을 변경을 간소화된 시스템으로 EUV 광원 장치를 제공할 수 있는 이점이 있다.In addition, the present invention can generate excellent EUV light by providing reaction gas for plasma reaction to the reaction target at high density in a light source device that generates EUV light, and can create EUV light in a simplified system by changing only the structure of the gas jet. There is an advantage in providing a light source device.
또한, 본 발명은 우수한 품질의 EUV 광 생성을 통해 결과적으로 EUV 마스크, 블랭크 마스크, 펠리클 결함 검사 장치에 적용함으로써 검사 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of improving inspection performance by generating excellent quality EUV light and consequently applying it to EUV masks, blank masks, and pellicle defect inspection devices.
도 1은 본 발명에 따른 EUV 마스크 및 EUV 펠리클 검사 장치의 전체 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 EUV 마스크 및 EUV 펠리클 검사 장치의 광검출기의 상세도,
도 3은 본 발명에 따른 EUV 마스크 및 EUV 펠리클 검사 장치에 적용되는 플라즈마 반응부의 상세도,
도 4는 도 3에 따른 플라즈마 반응부에 구성되는 가스젯 노즐의 상세도,
도 5는 입사광과 반사광의 배치관계를 도시한 상세도이다.1 is an overall configuration diagram of an EUV mask and EUV pellicle inspection device according to the present invention;
Figure 2 is a detailed view of the photodetector of the EUV mask and EUV pellicle inspection device according to the present invention;
Figure 3 is a detailed view of the plasma reaction part applied to the EUV mask and EUV pellicle inspection device according to the present invention;
FIG. 4 is a detailed view of a gas jet nozzle configured in the plasma reaction unit according to FIG. 3;
Figure 5 is a detailed diagram showing the arrangement relationship between incident light and reflected light.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 EUV 마스크 및 EUV 펠리클 검사 장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the EUV mask and EUV pellicle inspection device according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
본 발명에 따른 EUV 마스크 및 EUV 펠리클 검사 장치는, EUV 광을 측정광으로 사용하여 EUV 마스크의 결함을 검사하거나 EUV 펠리클의 반사도와 투과도 측정을 통해 결함을 검사하는 검사 장치에 있어서, 레이저 소스, 상기 레이저 소스에서 출력되는 레이저를 집광하는 하나의 집광 렌즈, 상기 집광 렌즈를 통해 집광된 레이저를 플라즈마 반응을 통해 EUV 광으로 생성하기 위한 플라즈마 반응부, 상기 플라즈마 반응부에서 생성된 EUV 광을 포집하여 측정 대상물로 전달하는 EUV 콜렉터 미러, 중앙으로 EUV 광을 관통시키는 관통홀을 구비하며, 상기 관통홀을 통해 상기 EUV 콜렉터의 중심광은 투과시키고 관통홀을 투과하지 않는 주변광은 검출하여 EUV 광의 광량을 검출하는 광검출기, 상기 광검출기의 홀을 통과한 중심광(측정광)이 측정 대상물에 해당되는 EUV 마스크 또는 EUV 펠리클로부터 반사된 광을 검출하는 제 1검출기 및 상기 측정 대상물이 EUV 펠리클에 해당될 경우 EUV 펠리클로부터 투과된 광을 검출하는 제 2검출기를 포함하여 구성된다.The EUV mask and EUV pellicle inspection device according to the present invention is an inspection device that uses EUV light as a measurement light to inspect defects in the EUV mask or to inspect defects by measuring reflectance and transmittance of the EUV pellicle, including a laser source, A condensing lens that condenses the laser output from the laser source, a plasma reaction unit to generate EUV light through a plasma reaction from the laser focused through the condenser lens, and the EUV light generated by the plasma reaction unit is collected and measured. An EUV collector mirror transmits to an object and has a through hole in the center for passing EUV light. The center light of the EUV collector passes through the through hole and the ambient light that does not pass through the through hole is detected to determine the amount of EUV light. A photodetector that detects the central light (measurement light) passing through the hole of the photodetector, a first detector that detects light reflected from an EUV mask or EUV pellicle corresponding to the measurement object, and a first detector that detects the light reflected from the EUV pellicle if the measurement object corresponds to the EUV pellicle. In this case, it includes a second detector that detects light transmitted from the EUV pellicle.
본 발명에 따른 EUV 마스크 및 EUV 펠리클 검사 장치는, 광학계의 구조를 간소화시키고 복수의 검출기를 적용함으로써 EUV 마스크와 EUV 펠리클의 결함을 동시에 측정할 수 있으며, 플라즈마 반응부의 기술적 개선을 통해 우수한 품질의 EUV 광을 생성하여 결과적으로 결함 검사에 최적화된 검사 장치를 제공하고자 하는데 기술적 목적을 가지고 있다.The EUV mask and EUV pellicle inspection device according to the present invention can simultaneously measure defects in the EUV mask and EUV pellicle by simplifying the structure of the optical system and applying multiple detectors, and providing excellent quality EUV through technical improvements in the plasma reaction part. The technical purpose is to provide an inspection device optimized for defect inspection by generating light.
따라서, EUV 광을 이용한 검사 장치는, EUV 블랭크 마스크, EUV 마스크, EUV 펠리클 결함 검사 공정에서 우수한 품질의 EUV 광을 적용하여 공정 향상을 통해 결과적으로 검사 성능을 향상시킬 수 EUV 검사 장치를 제공한다.Therefore, an inspection device using EUV light provides an EUV inspection device that can improve inspection performance through process improvement by applying excellent quality EUV light in the EUV blank mask, EUV mask, and EUV pellicle defect inspection process.
도 1은 본 발명에 따른 EUV 마스크 및 EUV 펠리클 검사 장치의 전체 구성도이다.1 is an overall configuration diagram of an EUV mask and EUV pellicle inspection device according to the present invention.
고차조화파 방식의 EUV 광은 수십에서 수백 펨토초(femto-second) 펄스폭을 가지는 레이저(ex. Nd:YAG laser)를 진공장치 내 국소 영역에 형성된 불활성 기체(플라즈마 반응 가스)에 조사함으로써 발생시킬 수 있으며, 적용 기체는 Ne(Neon)과 He(Helium)이 EUV 광을 생성시키기에 적합한 것으로 알려져 있다. 반도체 집적도 기술의 성장에 따라 EUV 광은 반도체 공정에서 매우 폭넓게 사용되고 있으며, 특히 노광 공정이나 검사 공정에서 필수적으로 요구되고 있다. High-order harmonic wave type EUV light is generated by irradiating a laser (ex. Nd:YAG laser) with a pulse width of tens to hundreds of femto-seconds to an inert gas (plasma reaction gas) formed in a local area within a vacuum device. Ne (Neon) and He (Helium) are known to be suitable for generating EUV light. With the growth of semiconductor integration technology, EUV light is being widely used in semiconductor processes, and is especially essential in exposure and inspection processes.
이에 따라, EUV 광을 사용하여 EUV 마스크나 EUV 펠리클의 결함 검사 장치를 개발하기 위하여 본 발명은 광학계의 구조를 간소화시켜 광손실을 최소화하고 우수한 EUV 광원 생성을 통한 결함 검사의 정확도를 개선시키며 하나의 장치에서 EUV 마스크와 펠리클의 검사를 통시에 수행할 수 있는 검사 장치를 제공한다. Accordingly, in order to develop a defect inspection device for an EUV mask or EUV pellicle using EUV light, the present invention simplifies the structure of the optical system to minimize light loss, improve the accuracy of defect inspection by generating an excellent EUV light source, and provide a single An inspection device capable of simultaneously inspecting an EUV mask and pellicle is provided.
도 1의 전체 구성도에 보면, EUV 광을 생성하기 위한 소스 레이저를 출력하기 위한 하나의 레이저 소스(ex. Nd:YAG laser ; 100)와 상기 레이저 소스의 광을 집광하는 집광 렌즈(100), 집광된 레이저를 플라즈마 반응으로 EUV 광을 생성하는 플라즈마 반응부(120), 상기 플라즈마 반응부에서 생성된 EUV 광을 반사시키는 EUV 콜렉터 미러(200) 그리고 측정 대상물(A)로부터 반사 또는 투과된 광을 검출하는 다수의 검출기를 포함한다.Looking at the overall configuration diagram of FIG. 1, one laser source (ex. Nd:YAG laser; 100) for outputting a source laser for generating EUV light and a condensing lens 100 for concentrating the light of the laser source, A plasma reaction unit 120 that generates EUV light by plasma reaction of the focused laser, an EUV collector mirror 200 that reflects the EUV light generated in the plasma reaction unit, and the light reflected or transmitted from the measurement object (A) Contains multiple detectors for detection.
본 발명에서는 크게, 상기 플라즈마 반응부를 통한 우수한 EUV 광 생성, EUV 콜렉터 미러를 통해 측정 대상물로 측정광 직접 조사하는 구조의 광학계 간소화, 그리고 복수의 검출기를 통한 반사광과 투과광의 측정 기능을 통해 EUV 광을 활용한 검사 장치의 성능을 크게 개선하였다.The present invention largely provides excellent EUV light generation through the plasma reaction unit, simplification of the optical system with a structure that directly irradiates measurement light to the measurement object through the EUV collector mirror, and measurement of reflected and transmitted light through a plurality of detectors to generate EUV light. The performance of the used inspection device was greatly improved.
레이저 소스(100)에서 출력되는 광은 단색광이며, 공간적 간섭성이 우수한 코히런트 EUV 광을 사용하는 것이 바람직하다. 실험적 경험과 문헌에 의하면 상기 각 장치에서 발생된 광들은 모두 적용 가능하나 산업계에 적합한 광원은 고차조화파 방식의 EUV 광원이다.The light output from the laser source 100 is monochromatic light, and it is desirable to use coherent EUV light with excellent spatial coherence. According to experimental experience and literature, all lights generated from the above devices are applicable, but the light source suitable for industry is the high-order harmonic wave type EUV light source.
상기 레이저 소스(100)에서 출력되는 광은 EUV 콜렉터 미러(200)로 입사된 후 다시 반사되는데, 기존의 다양한 검사 장치의 경우 복수의 광학 미러를 통해 수차례 반사되는 구조는 갖지만, 본 발명에서는 상기 EUV 콜렉터 미러 광학계 하나만을 사용하여 상기 플라즈마 반응부에서 생성된 EUV 광을 측정 대상물(A)로 바로 입사되도록 구성된다. The light output from the laser source 100 is incident on the EUV collector mirror 200 and then reflected again. In the case of various existing inspection devices, it has a structure in which it is reflected several times through a plurality of optical mirrors, but in the present invention, the light is reflected several times through a plurality of optical mirrors. The EUV light generated in the plasma reaction unit is configured to be directly incident on the measurement object (A) using only the EUV collector mirror optical system.
이때, 상기 EUV 콜렉터 미러(200)는 입사각이 <10도 미만의 광학 특성을 갖는 미러이며, 플라즈마 반응부에서 제공된 광을 포집함으로써 광손실을 최소화하여 측정 대상물로 제공하게 된다.At this time, the EUV collector mirror 200 is a mirror with optical characteristics of an incident angle of <10 degrees, and is used as a measurement object by collecting light provided from the plasma reaction unit to minimize light loss.
상기 EUV 콜렉터 미러에서 반사된 광은 하나의 광검출기(300)를 거쳐서 상기 측정 대상물(A)로 제공되는데, 상기 광검출기는 중앙으로 홀이 구성되어 있으며 콜렉터 미러에서 반사된 광에서 중심광은 통과시키고 나머지 주변광을 검출하는 검출면이 입사 방향에 마주하도록 구성되어 있다. 상기 광검출기(300)의 검출면으로는 콜렉터 미러를 통해 입사되는 EUV 광의 광량을 측정하게 되고 중심광은 광검출기의 중심부인 홀을 관통하여 측정 대상물로 조사된다. 상기 광검출기(300)는 아래 도 2에서 상세히 설명한다.The light reflected from the EUV collector mirror is provided to the measurement object (A) through one photodetector 300. The photodetector has a hole in the center, and the central light from the light reflected from the collector mirror passes through. and the detection surface that detects the remaining ambient light is configured to face the incident direction. The detection surface of the photodetector 300 measures the amount of EUV light incident through the collector mirror, and the central light penetrates the hole at the center of the photodetector and is irradiated to the measurement object. The photodetector 300 will be described in detail in FIG. 2 below.
상기 광검출기를 관통한 측정광은 측정 대상물(A)에 바로 조사되며, 여기서 상기 측정 대상물에 따라 반사광만을 측정하거나 반사광과 투과광을 동시에 측정하기 위하여 2개의 검출기인 제 1검출기(400)와 제 2검출기(500)가 각각 구성된다.The measurement light passing through the photodetector is directly irradiated to the measurement object (A), where two detectors, a first detector 400 and a second detector, are used to measure only the reflected light or simultaneously measure the reflected light and the transmitted light depending on the measurement object. Detectors 500 are each configured.
측정 대상물(A)이 EUV 마스크의 경우 반사광만을 획득하여 마스크의 결함을 검출하기 위해 제 1검출기(400)를 통해 반사광을 획득하고, EUV 펠리클의 경우에는 반사광과 투과광을 측정하여야 하기 때문에 제 1검출기(400)에서 반사광을 측정하고 측정 대상물의 투과 방향인 아랫 부분으로 제 2검출기(500)가 구성되어 투과광을 검출함으로써 반사도/투과도 광량에 따른 결함 정보를 검출할 수 있는 것이다.If the measurement object (A) is an EUV mask, only reflected light is acquired and reflected light is acquired through the first detector 400 to detect mask defects. In the case of an EUV pellicle, the reflected light and transmitted light must be measured, so the first detector The reflected light is measured at 400, and the second detector 500 is configured at the lower part in the transmission direction of the measurement object to detect the transmitted light, thereby detecting defect information according to the amount of reflectivity/transmittance light.
따라서, 위에서 설명한 바와 같이 본 발명은 하나의 EUV 콜렉터 미러를 통해 플라즈마 반응으로부터 생성된 EUV 광을 포집하여 측정 대상물로 바로 조사하여 이미지 정보를 획득하기 때문에 광학계를 단순화시킬 수 있으며, 상기 제 1검출기(400)와 제 2검출기(500)를 각각 구성하여 반사광과 투과광을 동시에 측정할 수 있기 때문에 측정 대상물을 고속 스캐닝 할 수 있다. Therefore, as described above, the present invention can simplify the optical system by collecting the EUV light generated from the plasma reaction through one EUV collector mirror and irradiating it directly to the measurement object to obtain image information, and the first detector ( 400) and the second detector 500 can be configured to simultaneously measure reflected light and transmitted light, thereby enabling high-speed scanning of the measurement object.
도 2는 본 발명에 따른 EUV 마스크 및 EUV 펠리클 검사 장치의 광검출기의 상세도이다.Figure 2 is a detailed view of the photodetector of the EUV mask and EUV pellicle inspection device according to the present invention.
앞서 설명한 바와 상기 광검출기(300)를 구조적으로 중앙에 홀(hole)이 구비되어 콜렉터 미러(200)에서 포집된 광의 중심광을 측정광으로 하여 측정 대상물로 조사하고, 중심광 외의 주변광을 측정하여 광량을 측정할 수 있도록 검출부(320)가 구성된 구조를 갖는 광검출기에 해당된다.As described above, the photodetector 300 is structurally provided with a hole in the center, so that the central light of the light collected by the collector mirror 200 is used as the measurement light to irradiate the object to be measured, and ambient light other than the central light is measured. Thus, it corresponds to a photodetector having a structure in which the detection unit 320 is configured to measure the amount of light.
도시된 바와 같이 (a)는 광검출기의 측면상 도면에 해당되고, (b)는 평면상 도면이다. 평면상 도면에서 보면 중앙으로 중심광이 통과할 수 있는 관통홀(310)이 구성되어 있고, 관통홀을 감싸는 구조의 검출부(320)가 각각 마련된 하나의 광검출기(300)를 구성하고 있다. As shown, (a) corresponds to a side view of the photodetector, and (b) is a plan view. When viewed in plan view, a through hole 310 through which central light can pass is formed in the center, and each photodetector 300 is provided with a detection unit 320 that surrounds the through hole.
상기 관통홀(310)은 EUV 콜렉터 미러에서 반사된 광의 중심광만을 통과시켜 측정광으로 사용되고, 주변광에 대해서는 상기 검출부(320)에서 검출하여 반사된 광의 광량 정보를 획득할 수 있다. 여기서 획득된 광량 정보는 광량 변화에 따른 EUV 광 생성 정보나 측정 대상물의 결함 정보값에 적용하여 피드백될 수 있고 레퍼런스 신호로 적용하여 출력광을 제어할 수 있는 것이다.The through hole 310 is used as measurement light by passing only the central light reflected from the EUV collector mirror, and the detection unit 320 detects ambient light to obtain information on the amount of light of the reflected light. The light quantity information obtained here can be fed back by applying it to the EUV light generation information according to the light quantity change or the defect information value of the measurement object, and can be applied as a reference signal to control the output light.
또한, 본 발명의 주요 기술적 특징으로 우수한 EUV 광을 생성하기 위하여 아래에서 기술될 플라즈마 반응부를 통한 EUV 광량을 상기 광검출기에서 정밀하게 측정하여 광량 생성을 제어할 수 있으며, 검출된 광량 정보를 기초로 플라즈마 반응부에 구성된 가스 주입장치의 가스 주입량이나 주입 속도를 제어하여 생성되는 광량을 결정할 수 있는 것이다. 상기 가스 주입장치는 아래에서 설명한다.In addition, in order to generate excellent EUV light as a main technical feature of the present invention, the amount of EUV light through the plasma reaction unit, which will be described below, can be precisely measured by the photodetector to control the light amount generation, based on the detected light amount information. The amount of light generated can be determined by controlling the gas injection amount or injection speed of the gas injection device configured in the plasma reaction unit. The gas injection device is described below.
도 3은 본 발명에 따른 EUV 마스크 및 EUV 펠리클 검사 장치에 적용되는 플라즈마 반응부의 상세도이다. 본 발명의 플라즈마 반응부(120)는, 플라즈마 반응 가스를 통한 고밀도 반응을 유도하기 위하여 가스젯 노즐(121)의 분사 수단을 적용함으로써 결과적으로 우수한 품질의 EUV 광을 생성할 수 있는 하나의 EUV 광원 장치에 해당될 수 있다.Figure 3 is a detailed view of the plasma reaction unit applied to the EUV mask and EUV pellicle inspection device according to the present invention. The plasma reaction unit 120 of the present invention is an EUV light source that can generate excellent quality EUV light as a result by applying the spraying means of the gas jet nozzle 121 to induce a high-density reaction through the plasma reaction gas. It may apply to the device.
상기 EUV 광원 장치를 구성하기 위해서는 하나의 레이저 소스(100)와 상기 레이저 소스에서 출력되는 광을 집광시키기 위한 하나의 집광 렌즈(110) 그리고 기체 집속 방식의 플라즈마 반응을 통해 EUV 광을 얻기 위하여 플라즈마 반응 가스를 제공하는 가스젯 노즐(121)을 포함하여 플라즈마 반응부(120)로 구성된다.To configure the EUV light source device, one laser source 100, one condensing lens 110 for concentrating the light output from the laser source, and a plasma reaction to obtain EUV light through a gas focusing plasma reaction It consists of a plasma reaction unit 120 including a gas jet nozzle 121 that provides gas.
이때, 본 발명에서는 플라즈마 반응 가스를 분사하는 분사수단을 통해 가스젯 노즐(121)의 구조를 개선하여 고밀도 국소화된 표적으로 집속 레이저를 조사함으로써 EUV 광을 생성하게 되는데, 바람직하게 본 발명에 따른 상기 가스젯 노즐(121)은 shock-wave를 생성하는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.At this time, in the present invention, EUV light is generated by improving the structure of the gas jet nozzle 121 through a spray means for spraying a plasma reaction gas and irradiating a focused laser to a high-density, localized target. Preferably, the above-mentioned light according to the present invention is used. The gas jet nozzle 121 is characterized by having a structure that generates a shock-wave.
본 발명에서는 shock-wave를 생성하는 가스젯 노즐을 이용하여 EUV 광을 생성하기 위하여 것으로, 기존의 복잡한 가스젯 구조에서 벗어나 매우 간소화된 구조를 통해 품질 높은 EUV 광을 생성할 수 있고 이를 통해 결함 검사나 노광 장치에서 고해상도 처리가 가능하게 된다.The present invention is intended to generate EUV light using a gas jet nozzle that generates shock-waves. It is possible to generate high-quality EUV light through a very simplified structure, breaking away from the existing complex gas jet structure, and inspect defects through this. High-resolution processing becomes possible with exposure equipment.
따라서, 본 발명에 따른 EUV 광원 장치는 레이저광을 출력하는 레이저 소스(100)와 여기서 출력되는 광을 집속하는 집속 렌즈(110) 그리고 플라즈마 반응으로 EUV 광을 생성하는 가스젯 노즐(121)로 구성되며 아래 도 3을 통해 상기 가스젯 노즐(200)을 상세히 설명하기로 한다.Therefore, the EUV light source device according to the present invention consists of a laser source 100 that outputs laser light, a focusing lens 110 that focuses the light output from the laser light, and a gas jet nozzle 121 that generates EUV light through a plasma reaction. The gas jet nozzle 200 will be described in detail with reference to FIG. 3 below.
도 4는 도 3에 따른 플라즈마 반응부에 구성되는 가스젯 노즐의 상세도이다.FIG. 4 is a detailed view of a gas jet nozzle configured in the plasma reaction unit according to FIG. 3.
본 발명에 따른 상기 EUV 광원 장치는 플라즈마 반응 가스를 공급하여 기체 반응을 통해 EUV 광을 생성하는 종래의 다양한 기체 공급 방식 중에서 가스젯 공급 방식을 채택한 것이며, 가스젯 노즐의 구조를 도 2에 도시된 바와 같이 제안한다.The EUV light source device according to the present invention adopts the gas jet supply method among various conventional gas supply methods for generating EUV light through gas reaction by supplying a plasma reaction gas, and the structure of the gas jet nozzle is shown in FIG. 2. It is suggested as follows.
구체적으로, 상기 가스젯 노즐(121)은 하나의 가스젯 노즐 본체(122)와 여기서 외부 가스 공급 장치로부터 가스를 공급받기 위한 가스 주입부(123)와, 상기 가스 주입부와 연통하며 주입된 가스를 분사시키기 위한 분사수단(이송로)을 구비하고 있으며, 이때, 상기 이송로는 shock-wave 생성을 위하여 가스를 중앙으로 집중시키기 위한 분사수단에 해당하는 제 1이송로(124)와 제 2이송로(125)로 각각 구성된다.Specifically, the gas jet nozzle 121 includes one gas jet nozzle body 122, a gas injection unit 123 for receiving gas from an external gas supply device, and a gas injection unit 123 that communicates with the gas injection unit and provides the injected gas. It is equipped with an injection means (transfer path) for injecting the gas. At this time, the transfer path is a first transfer path 124 and a second transport path corresponding to the injection means for concentrating the gas to the center to generate shock-wave. Each is composed of 125 rows.
여기서, 상기 분사수단인 제 1이송로(124)와 제 2이송로(125)를 통하여 본 발명의 또 다른 기술적 목적을 달성하기 위한 플라즈마 반응 가스의 shock-wave를 생성시킨다. 구체적으로, 상기 가스 주입부(123)에서 임의의 길이(h2)만큼 확관된 종단면 구조를 갖는 상기 제 1이송로(124)와, 상기 제 1이송로(124)의 끝단에서 연장되며 임의의 길이만큼(h1) 수평한 종단면 구조를 갖는 제 2이송로(125)로 구성되는 것으로, 상기 제 1이송로는 주입된 기체를 1차적으로 확산시켜주고, 다시 상기 제 2이송로(125)를 통해 이송 면적을 줄여주어 압력을 증가시킴으로써 기체의 방향과 압력을 제어하여 shock-wave를 생성하는 것이다.Here, a shock-wave of the plasma reaction gas is generated through the first transfer path 124 and the second transfer path 125, which are the injection means, to achieve another technical purpose of the present invention. Specifically, the first transfer passage 124 has a longitudinal cross-sectional structure expanded by a certain length (h2) from the gas injection unit 123, and extends from the end of the first transfer passage 124 and has an arbitrary length. It is composed of a second transfer path 125 having a horizontal longitudinal cross-sectional structure as much as (h1). The first transfer path primarily diffuses the injected gas, and then again passes through the second transfer path 125. By reducing the transfer area and increasing the pressure, the direction and pressure of the gas are controlled to create a shock-wave.
또한, 상기 제 1이송로(124)와 제 2이송로(125)는 횡단면상 원형 구조를 갖는 것이 바람직하며, 상기 제 1이송로는 제 2이송로보다 길이가 더 길도록 구성하여 결과적으로 이송 기체의 압력을 결정할 수 있게 된다.In addition, the first transport path 124 and the second transport path 125 preferably have a circular structure in cross section, and the first transport path is configured to be longer than the second transport path, resulting in transport The pressure of the gas can be determined.
도 5는 입사광(210)과 반사광(211)의 배치관계를 도시한 그림이다.Figure 5 is a diagram showing the arrangement relationship between incident light 210 and reflected light 211.
상기 EUV 콜렉터에 입사되는 입사광(210)의 중심선을'C1'이라 하고 상기 입사되는 입사광(210)에 의해 반사되는 반사광(211)의 중심선을'C2'라 할 때 상기'C1'과'C2'의 내각은 10~70도 인 것을 특징으로 한다. When the center line of the incident light 210 incident on the EUV collector is referred to as 'C1' and the center line of the reflected light 211 reflected by the incident light 210 is referred to as 'C2', the 'C1' and 'C2' The interior angle of is characterized by being 10 to 70 degrees.
이때 EUV 콜렉터의 중심에서 반사면에 수직으로 만든 가상의 중심선'C'라 할 때 상기 'C1'과'C'의 내각과 상기 'C2'과'C'의 내각은 동일하거나 다를 수 있다. At this time, when the virtual center line 'C' is made perpendicular to the reflecting surface at the center of the EUV collector, the interior angles of 'C1' and 'C' and the interior angles of 'C2' and 'C' may be the same or different.
또한 상기 EUV 콜렉터에서 반사되는 반사광(211)의 중심선'C2'는 상기 광검출기의 관통홀(300)을 통과하도록 상기 EUV 콜렉터와 상기 광검출기가 배치됨에 따라 상기 EUV 콜렉터와 상기 광검출기 사이에는 광경로를 변경하는 별도의 미러가 구비되지 않아 광에너지의 손실을 방지하게 된다.In addition, as the EUV collector and the photodetector are arranged so that the center line 'C2' of the reflected light 211 reflected from the EUV collector passes through the through hole 300 of the photodetector, there is a light gap between the EUV collector and the photodetector. Since there is no separate mirror to change the path, loss of light energy is prevented.
이와 같이 EUV 콜렉터로부터 측정물까지 사이에 광경로 변경수단(예 : 미러 등)을 사용하지 않아 EUV 마스크의 결함 검사나 EUV 펠리클의 검사 검사시에 선명하고 명확한 영상을 얻을 수 있다. In this way, since no optical path change means (e.g. mirror, etc.) is used between the EUV collector and the workpiece, clear and clear images can be obtained when inspecting defects in the EUV mask or inspecting the EUV pellicle.
이와 같이 구성되는 본 발명은, 간소화된 광학계 구조를 갖는 검사 장치를 제공할 수 있으며, EUV 마스크의 결함 검사나 EUV 펠리클의 검사를 위한 펠리클 투과도와 반사도를 동시에 측정할 수 있는 검사 장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.The present invention configured in this way can provide an inspection device with a simplified optical system structure, and can provide an inspection device that can simultaneously measure pellicle transmittance and reflectivity for defect inspection of an EUV mask or inspection of an EUV pellicle. There is an effect.
이에 따라 본 발명은 결과적으로 EUV 광이 요구되는 다양한 반도체 공정이나 장치에 적용될 수 있으며, 특히 우수한 품질의 EUV 광 생성을 통해 EUV 마스크, EUV 블랭크 마스크, EUV 펠리클 결함 검사 장치에 적용함으로써 검사 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Accordingly, the present invention can be applied to various semiconductor processes or devices that require EUV light, and in particular, improves inspection performance by applying it to EUV masks, EUV blank masks, and EUV pellicle defect inspection devices by generating excellent quality EUV light. There is an effect that can be achieved.
또한, 본 발명은 EUV 광을 생성하는 광원 장치에서 플라즈마 반응을 위한 반응 가스를 고밀도로 반응 표적에 제공할 수 있어 우수한 EUV 광을 생성할 수 있으며, 가스젯의 구조만을 변경을 간소화된 시스템으로 EUV 광원 장치를 제공할 수 있는 이점이 있다.In addition, the present invention can generate excellent EUV light by providing reaction gas for plasma reaction to the reaction target at high density in a light source device that generates EUV light, and can create EUV light in a simplified system by changing only the structure of the gas jet. There is an advantage in providing a light source device.
이상, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.Although the present invention has been described and illustrated in connection with preferred embodiments for illustrating the principles of the present invention, the present invention is not limited to the construction and operation as so shown and described. Rather, those skilled in the art will appreciate that many changes and modifications can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, all such appropriate changes, modifications and equivalents shall be considered to fall within the scope of the present invention.
100 : 레이저 소스 110 : 집광 렌즈
120 : 플라즈마 반응부 121 : 가스젯 노즐
122 : 가스젯 노즐본체 123 : 가스 주입부
124 : 제 1이송로 125 : 제 2이송로
130 : 가스 공급장치 200 : EUV 콜렉터 미러
300 : 광검출기 310 : 관통홀
320 : 검출부 400 : 제 1검출기
500 : 제 2검출기 A : 측정 대상물100: laser source 110: condensing lens
120: Plasma reaction unit 121: Gas jet nozzle
122: Gas jet nozzle body 123: Gas injection part
124: 1st transfer route 125: 2nd transfer route
130: Gas supply device 200: EUV collector mirror
300: photodetector 310: through hole
320: detection unit 400: first detector
500: Second detector A: Measurement object
Claims (7)
레이저 소스;
상기 레이저 소스에서 출력되는 레이저를 집광하는 하나의 집광 렌즈;
상기 집광 렌즈를 통해 집광된 레이저를 플라즈마 반응을 통해 EUV 광으로 생성하기 위한 플라즈마 반응부;
상기 플라즈마 반응부에서 생성된 EUV 광을 포집하여 측정 대상물로 전달하는 EUV 콜렉터 미러;
중앙으로 EUV 광을 관통시키는 관통홀을 구비하며, 상기 관통홀을 통해 상기 EUV 콜렉터의 중심광은 투과시키고 관통홀을 투과하지 않는 주변광은 검출하여 EUV 광의 광량을 검출하는 광검출기;
상기 광검출기의 홀을 통과한 중심광(측정광)이 측정 대상물에 해당되는 EUV 마스크 또는 EUV 펠리클로부터 반사된 광을 검출하는 제 1검출기; 및
상기 측정 대상물이 EUV 펠리클에 해당될 경우 EUV 펠리클로부터 투과된 광을 검출하는 제 2검출기;를 포함하여 구성되는 EUV 마스크 및 EUV 펠리클 검사 장치.In an inspection device that uses EUV light as a measurement light to inspect defects in an EUV mask or to inspect defects by measuring the reflectivity and transmittance of an EUV pellicle,
laser source;
One condensing lens that focuses the laser output from the laser source;
a plasma reaction unit for generating EUV light through a plasma reaction using the laser focused through the condensing lens;
an EUV collector mirror that collects EUV light generated in the plasma reaction unit and transmits it to a measurement object;
A photodetector having a through hole in the center through which EUV light passes, transmitting central light of the EUV collector through the through hole and detecting ambient light that does not pass through the through hole to detect the amount of EUV light;
a first detector that detects the light reflected from the EUV mask or EUV pellicle corresponding to the measurement object by the central light (measurement light) passing through the hole of the photodetector; and
An EUV mask and EUV pellicle inspection device comprising a second detector that detects light transmitted from the EUV pellicle when the measurement object corresponds to the EUV pellicle.
상기 플라즈마 반응부로부터 입사되는 EUV 광의 입사각이 < 10도 미만의 반사 특성을 갖는 콜렉터이며, EUV 광의 편광에 따른 손실을 최소화하면서 샘플로 광을 제공하는 것을 특징으로 하는 EUV 마스크 및 EUV 펠리클 검사 장치.The method of claim 1, wherein the EUV collector is:
An EUV mask and EUV pellicle inspection device is a collector having reflection characteristics where the incident angle of the EUV light incident from the plasma reaction unit is less than 10 degrees, and provides light to the sample while minimizing loss due to polarization of the EUV light.
상기 집광 렌즈에서 집광된 레이저로 플라즈마 반응 가스를 공급하여 EUV 광을 생성시키기 위한 가스젯 노즐; 및
외부에서 상기 가스젯 노즐로 반응 가스를 공급하는 가스 공급장치;를 포함하여 EUV 광원 장치를 구성하고,
상기 가스젯 노즐은, 상기 가스 공급장치로부터 플라즈마 반응 가스를 공급받아 주입하기 위해 가스젯 노즐본체 일측에 구성된 가스 주입부와, 상기 가스 주입부로 주입된 가스를 플라즈마 반응 표적으로 분사시키되, 상기 집광 렌즈를 투과한 광의 중심으로 가스가 집중되도록 분사하는 분사수단을 포함하여 구성되는 EUV 마스크 및 EUV 펠리클 검사 장치.The method of claim 1, wherein the plasma reaction unit,
a gas jet nozzle for generating EUV light by supplying a plasma reaction gas to the laser focused by the condenser lens; and
Configuring an EUV light source device including a gas supply device that supplies a reaction gas to the gas jet nozzle from the outside,
The gas jet nozzle includes a gas injection unit configured on one side of the gas jet nozzle body to receive and inject plasma reaction gas from the gas supply device, and injects the gas injected into the gas injection unit to the plasma reaction target, wherein the condenser lens An EUV mask and EUV pellicle inspection device comprising a spray means for spraying gas to concentrate the gas at the center of the transmitted light.
상기 가스 주입부와 연통되며 임의의 길이만큼 확관된 단면 구조를 갖는 제 1이송로와, 상기 제 1이송로로부터 공급되는 플라즈마 반응 가스에 대해 Shock-wave를 생성하기 위한 제 2이송로로 각각 구성되는 EUV 마스크 및 EUV 펠리클 검사 장치.The method of claim 3, wherein the injection means is:
Each consists of a first transfer path that communicates with the gas injection unit and has a cross-sectional structure expanded to an arbitrary length, and a second transfer path for generating shock-waves with respect to the plasma reaction gas supplied from the first transfer path. EUV mask and EUV pellicle inspection device.
상기 가스 주입부를 통해 주입되는 가스를 상기 제 1이송로와 제 2이송로를 통해 가스젯 노즐의 분사 방향의 중심부로 분사되는 EUV 마스크 및 EUV 펠리클 검사 장치.The method of claim 3, wherein the gas jet nozzle,
An EUV mask and EUV pellicle inspection device that injects the gas injected through the gas injection unit into the center of the injection direction of the gas jet nozzle through the first transfer path and the second transfer path.
횡단면상 원형 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 EUV 마스크 및 EUV 펠리클 검사 장치.The method of claim 5, wherein the first transfer path is:
An EUV mask and EUV pellicle inspection device characterized by having a circular structure in cross-section.
상기 가스 공급장치로부터 플라즈마 반응 가스를 공급받는 가스 주입부에서 임의의 길이만큼 확관된 종단면 구조를 갖는 제 1이송로와,
상기 제 1이송로의 끝단에서 연장되며 Shock-wave를 생성하기 위해 임의의 길이만큼 수평한 종단면 구조를 갖는 제 2이송로로 각각 구성되는 EUV 마스크 및 EUV 펠리클 검사 장치.The method of claim 6, wherein the gas jet nozzle,
a first transfer path having a vertical cross-sectional structure expanded to a certain length at a gas injection portion that receives the plasma reaction gas from the gas supply device;
An EUV mask and EUV pellicle inspection device each consisting of a second transfer path extending from the end of the first transfer path and having a horizontal cross-sectional structure of an arbitrary length to generate shock waves.
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Citations (3)
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| US6864490B1 (en) | 2002-06-27 | 2005-03-08 | James H. Underwood | Reflectometer device |
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2022
- 2022-06-13 KR KR1020220071573A patent/KR20230171243A/en unknown
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