[發明專利]借助傅里葉濾光和圖像比較的掩模檢查

有效

• 申請號: 201080016447.8
• 申請日: 2010-03-18
• 公開（公告）號: CN102395923A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 邁克爾·納爾遜;哈里·休厄爾;埃里克·凱蒂
• 申請（專利權）人: ASML控股股份有限公司
• 主分類號: G03F1/84
• 分類號: G03F1/84;G03F7/20
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳敬蓮

相關申請的交叉引用

本申請要求于2009年4月13日申請的美國臨時申請61/168,833的權益，且通過參考將其全部內容并入本文中。

技術領域

本發明整體上涉及光刻術，更具體地涉及一種用于掩模檢查的方法和系統。

背景技術

光刻設備是一種將所需圖案應用到襯底上(通常應用到所述襯底的目標部分上)的機器。例如，可以將光刻設備用在集成電路(IC)的制造中。在這種情況下，可以將可選地稱為掩模或掩模版的圖案形成裝置用于生成待形成在所述IC的單層上的電路圖案。可以將該圖案轉移到襯底(例如，硅晶片)上的目標部分(例如，包括一部分管芯、一個或多個管芯)上。典型地，經由成像將所述圖案轉移到在所述襯底上設置的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。通常，單個襯底將包含連續形成圖案的相鄰目標部分的網絡。公知的光刻設備包括：所謂步進機，在所述步進機中，通過將整個圖案一次曝光到所述目標部分上來輻射每一個目標部分；以及所謂掃描器，在所述掃描器中，通過輻射束沿給定方向(“掃描”方向)掃描所述圖案、同時沿與該方向平行或反向平行的方向同步掃描所述襯底來輻射每一個目標部分。還可以通過將所述圖案壓印到所述襯底上，而將所述圖案從所述圖案形成裝置轉移到所述襯底上。

為了使更小的特征成像，已經提出使用波長在5-20nm的范圍內的極紫外輻射(EUV)(尤其是13.5納米)或帶電粒子束(例如離子束和電子束)，作為光刻設備中的曝光輻射。這些類型的輻射需要設備中的束路徑被抽真空以防止被吸收。因為沒有用于制造對于EUV輻射的折射式的光學元件的已知材料，所以EUV光刻設備在輻射、照射以及投影系統中使用反射鏡。這樣的反射鏡極易受污染，由此減小了它們的反射性，因此減小了設備的生產量。另外，用于EUV的源可能產生碎片，應當避免其進入到照射系統中。

隨著IC的尺寸的減小以及被從掩模轉移到襯底上的圖案變得更加復雜，檢測與形成在掩模上的圖案相關的不規則物、缺陷等(此處在下文稱作缺陷)變得越來越重要。因此，形成在掩模上的特征中的缺陷轉換成形成在襯底上的圖案缺陷。掩模缺陷可能來自各種源，諸如例如掩模坯料上的涂層中的缺陷、掩模車間中的掩模圖案化過程以及在晶片制造設施中的掩模處理和污染物缺陷。因此，針對缺陷檢查掩模對于最小化或消除不期望的顆粒和污染物以防止影響掩模圖案到襯底上的轉移是重要的。

使用圖案成像和分析系統針對于任何可能的缺陷檢查掩模。一種檢測缺陷的方式是通過比較光學圖像與名義上相同的圖案。所比較的光學圖像之間的差別可以示出缺陷區域。檢測缺陷的另一方式是通過比較所檢查的圖案與設計數據庫，差別顯示缺陷區域。然而，圖案成像和分析系統易于是慢的、昂貴的，且分辨率可能是有限的。

激光掃描系統用于檢查掩模以檢測由污染物顆粒產生的缺陷的出現。污染物通過檢測由顆粒產生的散射光來檢測。這些系統尤其用于檢查掩模坯料或保護掩模圖案的薄膜。然而，激光掃描系統在顆粒尺寸分辨率上是受限制的，尤其是在EUV圖案化的掩模上。圖案被蝕刻到吸收層中，其具有相當大的散射橫截面。由吸收層中的圖案產生的散射光可能使得其不能檢測由小的顆粒產生的散射光。

已經提出傅里葉濾光片用于阻擋從蝕刻的圖案散射的光且通過從隨機的缺陷散射的光。然而，傅里葉濾光片是針對特定圖案的，且必須被針對每一圖案進行調節。已經提出可編程傅里葉濾光片，但是僅對蝕刻的圖案進行過濾是不夠充分的。

發明內容

考慮前述，所需要的是用于掩模檢查的改善的方法和系統，以增強缺陷檢測和改善對于小的顆粒的檢測靈敏度。

本發明的一實施例提供了一種掩模檢查系統，包括第一檢測器、動態傅里葉濾光片、控制器和第二檢測器。第一檢測器位于掩模檢查系統的傅里葉平面處且配置成檢測通過掩模的一部分所產生的圖案化的光的第一部分。動態傅里葉濾光片配置成基于圖案化的光的所檢測的第一部分由控制器進行控制。第二檢測器配置成檢測由掩模的所述部分所產生的且透射穿過動態傅里葉濾光片的圖案化的光的第二部分。在一個例子中，分束器可以用于制造圖案化的光的第一和第二部分。

本發明的另一實施例提供了一種用于針對于缺陷檢查掩模的方法，包括下述步驟。檢測由掩模產生的圖案化的光的第一部分的傅里葉圖像。基于所檢測的傅里葉圖像控制傅里葉濾光片。使用傅里葉濾光片對圖案化的光的第二部分進行濾光。檢測經過濾光的第二部分。在一個例子中，所檢測的經過濾光的第二部分與另一經過濾光的圖案化的光進行比較。