针对极紫外线光罩的临界尺寸均匀性监测制造技术

本发明专利技术揭示用于促进使用光学检验工具检验样本的方法及设备。使用光学检验工具从EUV光罩获得指定跨越所述EUV光罩的强度变化的光学图像或信号，且将此强度变化转换为移除了杂散光校正CD变化的CD变化，以便产生不具有所述杂散光校正CD变化的临界尺寸均匀性CDU图谱。此经移除的杂散光校正CD变化起源于用于制作所述EUV光罩的设计数据，且此杂散光校正CD变化通常经设计以在光学光刻工艺期间补偿存在于光学光刻工具的视场FOV内的杂散光差异。将所述CDU图谱存储于例如所述检验工具或光学光刻系统的一或多个存储器装置中及/或显示于所述检验工具或光学光刻系统的显示装置上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】针对极紫外线光罩的临界尺寸均匀性监测相关申请案的相交参考本申请案主张2012年4月18日由石瑞芳(Rui-FangShi)等人提出申请、标题为“针对EUV光罩的临界尺寸均匀性监测(CRITICALDIMENSIONUNIFORMITYMONITORINGFOREUVRETICLES)”的第61/635,141号美国临时专利申请案的优先权，所述申请案出于所有目的而以其全文引用的方式并入本文中。
本专利技术一股来说涉及光罩检验与计量领域。更特定来说，本专利技术涉及用于监测临界尺寸(CD)均匀性的极紫外线(EUV)光罩的检验及测量。
技术介绍
通常，半导体制造行业涉及用于使用分层且图案化到例如硅的衬底上的半导体材料来制作集成电路的高度复杂技术。集成电路通常由多个光罩制作而成。最初，电路设计者将描述特定集成电路(IC)设计的电路图案数据提供到光罩生产系统，所述光罩生产系统将所述图案数据变换成多个光罩。一种新兴类型的光罩由多个主要反射层及经图案化吸收器层构成的极紫外线(EUV)光罩。由于大规模的电路集成及越来越小的半导体装置，光罩及所制作装置已变得对临界尺寸(CD)均匀性变化越来越敏感。这些变化(如果未经校正)可致使最终装置由于电计时误差而不能满足所要性能。甚至更糟地，其可致使最终装置失灵且不利地影响成品率。提供适于检验及测量EUV光罩以监测CD均匀性的技术将是有益的。
技术实现思路
下文呈现本专利技术的简化总结以便提供对本专利技术的某些实施例的基本理解。本
技术实现思路
并非是对本专利技术的广泛概述且其并不识别本专利技术的关键/重要元素或描述本专利技术的范围。其唯一目的是以简化形式呈现本文中所揭示的一些概念作为稍后呈现的更详细描述的前奏。在一个实施例中，揭示一种促进使用光学检验工具对样本的检验的方法。使用例如深紫外线(DUV)工具的光学检验工具从EUV光罩获得指定跨越所述EUV光罩的强度变化的光学测试图像或信号，且将此强度变化转换为CD变化，所述CD变化移除校正CD变化(例如，用于光刻工具中的杂散光或方位角补偿)以便产生不具有所述校正CD变化的临界尺寸均匀性(CDU)图谱。此经移除的杂散光校正CD变化起源于用于制作所述EUV光罩的设计数据，且此杂散光校正CD变化通常经设计以在光学光刻工艺期间补偿存在于光学光刻工具的视场(FOV)内的差异(例如，杂散光)。所述CDU图谱存储于一或多个存储器装置中及/或显示于举例来说检验工具或光学光刻系统的显示装置上。在特定实施例中，考虑到设计者的意图产生所述CDU图谱，之后才将杂散光校正或方位角CD变化引入到用于此EUV测试光罩的设计数据以便补偿跨越所述FOV的杂散光或方位角差异。在又一实例中，所述CDU图谱经产生以便考虑到垂直或水平特征偏差。在特定实施方案中，通过以下操作来产生所述CDU图谱：(i)基于用于所述EUV测试光罩的所述设计数据来确定用于在强度变化与CD变化之间转换的转换因子；(ii)将所述测试图像的所述强度变化转换成此测试图像的CD变化；(iii)基于所述设计数据，确定所述校正CD变化；及(iv)从所述测试图像的所述CD变化减去所述校正CD变化以产生所述CDU图谱。在又一方面中，通过以下操作来确定所述转换因子：通过对所述设计数据应用模型以便对根据此设计数据的光罩模型的构建建模且对此光罩模型的光学检验建模以产生实质上匹配所述测试图像的参考图像来执行严格电磁模拟。在又一方面中，对所述设计数据执行严格电磁模拟包括选择所述模型的不同组的可调参数值且应用此模型以产生所述参考图像直到所述参考图像实质上匹配所述测试图像为止，其中所述可调参数值包括以下各项中的一或多者：图案CD、光罩制作变量、光罩材料性质及检验工具参数。在一个方面中，所述转换因子采取相关联的强度及CD变化值的表的形式。在另一方面中，通过确定校正前设计数据与校正后设计数据之间的CD差异来确定所述校正CD变化。在另一实施例中，通过以下操作来产生所述CDU图谱：(i)基于用于样本光罩的所述设计数据及从此样本光罩获得的样本图像来预计算用于在强度变化与CD变化之间转换的转换因子；(ii)使用所述经预计算的转换因子将所述EUV测试光罩的所述测试图像的所述强度变化转换成此测试图像的CD变化以便产生第一CDU图谱；(iii)使所述第一CDU图谱与杂散光校正CD变化图谱拟合；及(iv)从所述测试图像的所述第一CDU图谱减去所述杂散光校正CD变化图谱以产生第二CDU图谱。在又一方面中，所述CDU图谱是在不具有EUV测试光罩的设计数据的情况下产生的。在另一方面中，在不计算用于多个后续EUV测试光罩的另一转换因子的情况下，基于经预计算的转换因子而针对此类后续EUV测试光罩重复用于转换、拟合及减去的操作。在一个方面中，通过最小化等于∑x，y[ΔCD(x，y)/CD(x，y)-f(coeff，F(x，y))]2的和来执行拟合操作，其中所述和是在第一CDU图谱的点上取得，所述第一CDU图谱由ΔCD(x，y)/CD(x，y)表示且f(coeff，F(x，y))是F的多项式，且其中F(x，y)是通过计算图案密度图谱且将此图案密度图谱与点扩散函数进行卷积运算而估计的杂散光强度的图谱，且其中f(coeff，F(x，y))是针对所述杂散光强度的CD补偿的估计。在另一实施例中，通过以下操作来产生所述CDU图谱：(i)基于用于所述EUV测试光罩的所述设计数据来识别用于CD测量的选定特征；(ii)通过测量所述测试图像中的所述选定特征的同焦点阈值强度点之间的距离或通过在使表征CD偏差的单个参数浮动的同时最小化从所述设计数据产生的经模拟参考图像与所述测试图像之间的差异来测量所述选定特征的CD；(iii)基于所述所测量CD来确定CD变化；(iv)基于所述设计数据来确定所述校正CD变化；及(v)从用于所述测试图像的所述CD变化减去所述校正CD变化以产生所述CDU图谱。在其它实施例中，本专利技术涉及一种用于检验EUV光罩的检验系统。所述系统包含：光源，其用于产生入射光束；照明光学器件模块，其用于将所述入射光束引导到EUV光罩上；收集光学器件模块，其用于引导响应于所述入射光束而从所述EUV光罩反射的输出光束；传感器，其用于检测所述输出光束且产生针对所述输出光束的图像或信号；及控制器，其经配置以执行以上方法中的一或多者。下文参考各图来进一步描述本专利技术的这些及其它方面。附图说明图1是实例性EUV光罩的侧视图的图解性表示。图2是图解说明EUV光学光刻工艺中的EUV光罩及晶片的侧视透视图。图3是图解说明根据本专利技术的第一实施方案的用于检验EUV光罩的程序的流程图。图4是图解说明根据本专利技术的第二实施方案的用于检验EUV光罩的程序的流程图。图5是根据本专利技术的一个实施例的针对测试光罩确定的CDU曲线与经推断CD杂散光曲线之间的最佳拟合的图解性表示。图6图解说明使用经预计算的同焦点阈值获得从强度图像获得的CD测量结果。图7是图解说明根据本专利技术的第三实施方案的用于检验EUV光罩的程序的流程图。图8是其中可实施本专利技术的技术的实例检验系统的图解性表示。图9是其中可实施本专利技术的技术的光学检验工具的一些元件的图解性表示。具体实施方式在下文描述中，陈述众多特定细节以提供对本专利技术的透彻理解。可在不具有这些特定细节中的一些或全部细节本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用光学检验工具检验极紫外线EUV光罩的方法，所述方法包括：借助光学检验工具从EUV测试光罩获得光学测试图像或信号，其中所述光学测试图像或信号指定跨越所述EUV测试光罩的强度变化；将所述光学测试图像或信号的所述强度变化转换为跨越所述EUV测试光罩的临界尺寸CD变化以便产生临界尺寸均匀性CDU图谱，其中所述CDU图谱是通过移除起源于用于制作此EUV测试光罩的设计数据的校正CD变化而产生，且此校正CD变化经设计以在光学光刻工艺期间补偿存在于光学光刻工具的视场FOV内的差异；以及将所述CDU图谱存储于一或多个存储器装置中或将所述CDU图谱显示于显示装置上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.18 US 61/635,1411.一种使用光学检验工具检验极紫外线EUV光罩的方法，所述方法包括：借助光学检验工具从EUV测试光罩获得光学测试图像或信号，其中所述光学测试图像或信号指定跨越所述EUV测试光罩的强度变化；将所述光学测试图像或信号的所述强度变化转换为跨越所述EUV测试光罩的临界尺寸CD变化以便产生临界尺寸均匀性CDU图谱，其中所述CDU图谱是通过移除起源于用于制作此EUV测试光罩的设计数据的校正CD变化而产生，且此校正CD变化经设计以在光学光刻工艺期间补偿存在于光学光刻工具的视场FOV内的差异；以及将所述CDU图谱存储于一或多个存储器装置中或将所述CDU图谱显示于显示装置上。2.根据权利要求1所述的方法，其中考虑到设计者的意图产生所述CDU图谱，之后才将杂散光校正或方位角CD变化引入到用于此EUV测试光罩的所述设计数据以便补偿跨越所述FOV的杂散光或方位角差异。3.根据权利要求1所述的方法，其中产生所述CDU图谱以便考虑到垂直或水平特征偏差。4.根据权利要求1所述的方法，其中借助所述光学检验工具在深紫外线DUV波长下获得所述光学测试图像。5.根据权利要求1所述的方法，其中通过以下操作来产生所述CDU图谱：基于用于所述EUV测试光罩的所述设计数据，确定用于在强度变化与CD变化之间转换的转换因子；将所述光学测试图像的所述强度变化转换成此测试图像的CD变化；基于所述设计数据，确定所述校正CD变化；以及从所述光学测试图像的所述CD变化减去所述校正CD变化以产生所述CDU图谱。6.根据权利要求5所述的方法，其中通过以下操作来确定所述转换因子：通过对所述设计数据应用模型以便对根据此设计数据的光罩模型的构建建模且对此光罩模型的光学检验建模以产生实质上匹配所述光学测试图像的参考图像来执行严格电磁模拟。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述光学测试图像的所述CD变化相对于所述EUV光罩的全局平均或主导CD值指定此EUV光罩的多个位置中的每一者的主导或平均CD值。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述转换因子采取相关联的强度及CD变化值的表的形式。9.根据权利要求1所述的方法，其中通过确定校正前设计数据与校正后设计数据之间的CD差异来确定所述校正CD变化。10.根据权利要求1所述的方法，其中通过以下操作来产生所述CDU图谱：基于用于样本光罩的所述设计数据及从此样本光罩获得的样本图像，预计算用于在强度变化与CD变化之间转换的转换因子；使用所述经预计算的转换因子，将所述EUV测试光罩的所述光学测试图像的所述强度变化转换成此测试图像的CD变化以便产生第一CDU图谱；使所述第一CDU图谱与杂散光校正CD变化图谱拟合；以及从所述光学测试图像的所述第一CDU图谱减去所述杂散光校正CD变化图谱以产生第二CDU图谱。11.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括在不计算用于多个后续EUV测试光罩的另一转换因子的情况下，基于所述经预计算的转换因子而针对此类后续EUV测试光罩重复用于转换、拟合及减去的所述操作。12.根据权利要求10所述的方法，其中通过最小化等于∑x,y[ΔCD(x,y)/CD(x,y)–f(coeff,F(x,y))]2的和来执行所述拟合操作，其中所述和是在所述第一CDU图谱的点上取得，所述第一CDU图谱由ΔCD(x,y)/CD(x,y)表示且f(coeff,F(x,y))是F的多项式，且其中F(x,y)是通过计算图案密度图谱且将此图案密度图谱与点扩散函数进行卷积运算而估计的杂散光强度的图谱，且其中f(coeff,F(x,y))是针对所述杂散光强度的CD补偿的估计。13.根据权利要求1所述的方法，其中通过以下操作来产生所述CDU图谱：基于用于所述EUV测试光罩的所述设计数据，识别用于CD测量的选定特征；通过测量所述光学测试图像中的所述选定特征的同焦点阈值强度点之间的距离或通过在使表征CD偏差的单个参数浮动的同时最小化根据所述设计数据产生的经模拟参考图像与所述光学测试图像之间的差异来测量所述选定特征的CD；基于所述所测量CD来确定CD变化；基于所述设计数据，确定所述校正CD变化；以及从所述光学测试图像的所述CD变化减去所述校正CD变化以产生所述CDU图谱。14.一种用于检验EUV光罩的检验系统，其包括：光源，其用于产生入...

【专利技术属性】
技术研发人员：瑞芳·石，A·波克罗夫斯基，A·塞兹希内尔，W·L·苏泽，
申请(专利权)人：科磊股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US