[發(fā)明專利]極紫外光刻掩模多層膜相位型缺陷底部形貌檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810916327.1
• 申請(qǐng)日: 2018-08-13
• 公開（公告）號(hào): CN109031894B
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 成維;李思坤;王向朝;張恒;孟澤江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): G03F7/20
• 分類號(hào): G03F7/20;G03F1/62;G03F1/44
• 代理公司: 31317 上海恒慧知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)
• 代理人: 張寧展

1.一種極紫外光刻掩模多層膜相位型缺陷底部形貌檢測(cè)方法，特征在于包括如下步驟：

步驟1.仿真獲取多種照明方向下含多層膜相位型缺陷空白掩模空間像的強(qiáng)度：

選取n個(gè)滿足相鄰兩點(diǎn)光源照明下所成空間像頻譜范圍之間的重疊率大于60％的點(diǎn)光源，利用光刻仿真軟件仿真得到照明角度為l₁，l₂…l_n時(shí)含多層膜相位型缺陷空白掩模空間像的強(qiáng)度I_lr1，I_lr2…I_lrn；

步驟2.恢復(fù)含多層膜相位型缺陷空白掩模空間像的相位：

①設(shè)含多層膜相位型缺陷空白掩模空間像的復(fù)振幅為其中，I_h為空間像的振幅，為空間像的相位，設(shè)定I_h的初始值為任意照明方向下的含多層膜相位型缺陷空白掩模空間像的強(qiáng)度，的初始值為0，對(duì)含多層膜相位型缺陷空白掩模空間像復(fù)振幅的初始值作傅里葉變換，將其轉(zhuǎn)化為傅里葉域的寬光譜；

②用照明角度為l₁時(shí)對(duì)應(yīng)的低通濾波器對(duì)寬光譜進(jìn)行低通濾波，然后對(duì)低通濾波后的寬光譜進(jìn)行傅里葉逆變換產(chǎn)生照明角度為l₁時(shí)空間像復(fù)振幅的估計(jì)值I_l1為照明角度為l₁時(shí)空間像強(qiáng)度的估計(jì)值，為照明角度為l₁時(shí)空間像相位的估計(jì)值；

③用照明角度為l₁時(shí)仿真得到的含多層膜相位型缺陷空白掩模空間像的強(qiáng)度I_lr1替代照明角度為l₁時(shí)空間像復(fù)振幅的估計(jì)值中的I_l1得到對(duì)作傅里葉變換，替代寬光譜中照明角度為l₁時(shí)對(duì)應(yīng)的低通濾波器位置處頻譜，更新寬光譜，對(duì)寬光譜進(jìn)行傅里葉逆變換，更新含多層膜相位型缺陷空白掩模空間像復(fù)振幅

④對(duì)于照明角度l₂，l₃…l_n重復(fù)步驟②，③；

⑤設(shè)定當(dāng)兩次步驟④后更新得到的含多層膜相位型缺陷空白掩模空間像復(fù)振幅中的空間像相位的差異的最大值小于閾值C時(shí),判定迭代收斂，重復(fù)步驟②-④直到兩次更新之間的含多層膜相位型缺陷空白掩模空間像相位的差異的最大值小于C，停止迭代，此時(shí)的中的I_h為含多層膜相位型缺陷空白掩模空間像的強(qiáng)度，為恢復(fù)的含多層膜相位型缺陷空白掩模空間像的相位；

步驟3.訓(xùn)練人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：

選取m種缺陷底部高度h_bot在0-50nm范圍內(nèi)，缺陷底部半高全寬ω_bot在0-50nm范圍內(nèi)的缺陷表面形貌參數(shù)相同的含多層膜相位型缺陷空白掩模；

重復(fù)步驟2得到m種具有不同缺陷底部形貌參數(shù)的含多層膜相位型缺陷空白掩模的空間像的強(qiáng)度I_h，將空間像的強(qiáng)度I_h開方可得空間像的振幅A_h，取振幅圖像的最小值A(chǔ)_min和半高全寬A_fwhm；

重復(fù)步驟2得到m種具有不同缺陷底部形貌參數(shù)的含多層膜相位型缺陷空白掩模的空間像的相位取相位圖像的最小值P_min和半高全寬P_fwhm；

以振幅圖像的最小值A(chǔ)_min、振幅圖像的半高全寬A_fwhm、相位圖像的最小值P_min、相位圖像的半高全寬P_fwhm作為人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入，對(duì)應(yīng)的掩模多層膜相位型缺陷底部高度h_bot和半高全寬ω_bot作為人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出，采用的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為含多隱層的深度學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)，先使用四輸入二輸出的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)掩模多層膜相位型缺陷底部高度h_bot和半高全寬ω_bot同時(shí)進(jìn)行訓(xùn)練，形成訓(xùn)練后人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)1；再將掩模多層膜相位型缺陷底部半高全寬ω_bot與振幅圖像的最小值A(chǔ)_min，振幅圖像的半高全寬A_fwhm，相位圖像的最小值P_min，相位圖像的半高全寬P_fwhm一同作為人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入，掩模多層膜相位型缺陷底部高度h_bot作為人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出，使用五輸入一輸出的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)掩模多層膜相位型缺陷底部高度h_bot進(jìn)行訓(xùn)練，形成訓(xùn)練后人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)2；

步驟4.檢測(cè)掩模多層膜相位型缺陷底部形貌：

將待測(cè)空白掩模置于極紫外光刻機(jī)掩模臺(tái)上，空間像傳感器置于極紫外光刻機(jī)焦面處，采用點(diǎn)光源照明，調(diào)整點(diǎn)光源的位置使得照明方向與仿真時(shí)采用的照明方向相同，計(jì)算機(jī)控制空間像傳感器獲取照明角度為l₁，l₂…l_n時(shí)待測(cè)空白掩模空間像的強(qiáng)度I_lr1，I_lr2…I_lrn；

根據(jù)步驟2得到待測(cè)空白掩模空間像的強(qiáng)度I_h，將空間像的強(qiáng)度I_h開方可得空間像的振幅A_h，取振幅圖像的最小值A(chǔ)_min和半高全寬A_fwhm；

根據(jù)步驟2得到待測(cè)空白掩模空間像的相位取相位圖像的最小值P_min和半高全寬P_fwhm；

將振幅圖像的最小值A(chǔ)_min、振幅圖像的半高全寬A_fwhm、相位圖像的最小值P_min、相位圖像的半高全寬P_fwhm輸入人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)1，檢測(cè)出掩模多層膜相位型缺陷底部的半高全寬ω_bot，將得到的掩模多層膜相位型缺陷底部半高全寬ω_bot與振幅圖像的最小值A(chǔ)_min、振幅圖像的半高全寬A_fwhm、相位圖像的最小值P_min、相位圖像的半高全寬P_fwhm一同輸入人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)2，檢測(cè)出掩模多層膜相位型缺陷底部的高度h_bot，完成掩模多層膜相位型缺陷底部形貌檢測(cè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極紫外光刻掩模多層膜相位型缺陷底部形貌檢測(cè)方法，其特征在于，所述閾值C的范圍為0.00001≤C≤0.001。