[發明專利]物體檢查系統和方法

有效

• 申請號: 201080034422.0
• 申請日: 2010-07-02
• 公開（公告）號: CN102472962A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: V·伊萬諾夫;A·鄧鮑夫;V·班尼恩;L·斯卡克卡巴拉茲;N·伊歐薩德
• 申請（專利權）人: ASML荷蘭有限公司
• 主分類號: G03F1/84
• 分類號: G03F1/84;G03F1/22;G01N21/64;G01N21/95
• 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2009年8月4日遞交的美國臨時申請61/231,161的優先權權益，其在此通過引用全文并入。

技術領域

本發明的實施例大體涉及物體檢查系統和方法，并且具體地涉及光刻技術領域中的物體檢查系統和方法，其中將要被檢查的物體可以例如是掩模版或其他圖案形成裝置。

背景技術

光刻技術被廣泛認為是制造集成電路(ICs)和其他器件和/或結構的關鍵步驟之一。然而，隨著使用光刻技術形成的特征的尺寸變得越來越小，對于實現微型的將要制造的IC或其他器件和/或結構來說，光刻技術正變成更加關鍵的因素。

光刻設備是一種將所需圖案應用到襯底上，通常是襯底的目標部分上的機器。光刻設備可用于例如IC制造過程中。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。通常，通過將圖案成像到設置在襯底上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上而實現圖案的轉移。通常，單一襯底將包括相鄰目標部分的網絡，所述相鄰目標部分被連續地圖案化。

目前的光刻系統投影極為細小的掩模圖案特征。在掩模版的表面上出現的灰塵或外來粒子會負面地影響最終的產品。在光刻過程之前或期間沉積在掩模版上的任何粒子物質容易使正投影到襯底上的圖案中的特征扭曲。因此，特征尺寸越小，從掩模版消除的臨界微粒尺寸越小。

掩模版通常應用表膜。表膜是薄的透明層，其可以在掩模版的表面之上的框架上伸展開。表膜或表面薄膜用于攔截微粒到達掩模版表面的圖案化一側。雖然表膜表面上的微粒離開焦平面并且不應該在被曝光的晶片上形成圖像，但是仍然優選將表膜表面盡可能地保持為無微粒。

圖案印刷的極限的理論估計可以由用于分辨率的瑞利法則給出，如等式(1)所示：

CD=k1*λNAPS---(1)]]>

其中λ是所用輻射的波長，NA_PS是用以印刷圖案的投影系統的數值孔徑，k₁是依賴于工藝的調節因子，也稱為瑞利常數，CD是印刷的特征的特征尺寸(或臨界尺寸)。由等式(1)知道，特征的最小可印刷尺寸的減小可以由三種途徑獲得：通過縮短曝光波長λ、通過增大數值孔徑NA_PS或通過減小k₁的值。

為了縮短曝光波長，并因此減小最小可印刷尺寸，已經提出使用極紫外(EUV)輻射源。EUV輻射源通常配置成輸出大約5-20nm的輻射波長，例如13.5nm或大約13nm。因此，EUV輻射源可以構成實現小特征印刷的重要步驟。這種輻射被稱為極紫外或軟x射線，并且可用的源包括例如激光產生的等離子體源、放電等離子體源或來自電子存儲環的同步加速器輻射。

然而對于特定類型的光刻技術(例如大多數極紫外(EUV)光刻工藝)，不使用表膜。當掩模版沒有被覆蓋時，它們容易被微粒污染，這會在光刻過程中引起缺陷。EUV掩模版上的微粒是成像缺陷的主要源頭之一。EUV掩模版(或其他不采用表膜的掩模版)容易遭受有機物微粒和無機物微粒污染。大約20nm小的微粒尺寸會導致晶片上的致命缺陷和零產出。

在將EUV掩模版移動至曝光位置之前檢查和清潔EUV掩模版是掩模版處理過程中的重要方面。掩模版通常在懷疑被污染的時候清潔，作為檢查的結果，或基于歷史統計進行清潔。

通常，使用光學技術檢查掩模版。然而，圖案與微粒以完全相同的方式散射光。掩模版表面的圖案是任意的(即，非周期的)，因此無法通過簡單分析散射光來分辨微粒和圖案。在這些光學技術中總是需要參照，從一個管芯到另一個管芯，或從管芯到數據庫。而且，已有的檢查工具昂貴且相對慢。

已經提出，以光致發光(PL)信號的存在與否作為缺陷存在的指示器，例如參見JP?2007/258567或JP?11304717。然而，希望改進這些技術的微粒檢測能力。

發明內容