專利名稱：掩膜板缺陷檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種缺陷檢測的方法，更具體地說，涉及掩膜板缺陷檢測方法。
背景技術(shù)：
在使用光掩模進行硅晶片光刻的過程中，環(huán)境中的離子容易在掩膜板上形成附著物，對曝光光束造成影響。當(dāng)掩模板被光刻機激光照射一定時間以后，尤其是193nm或者 193nm以下波長光源的照射下，在掩模板上會逐漸生成所謂的霧狀缺陷(haze)。硫酸銨化合物被認(rèn)為是最主要的霧狀缺陷成份，光掩模清洗后殘留的離子被認(rèn)為是霧狀缺陷產(chǎn)生的主要原因。霧狀缺陷(haze)存在于掩模板上會引發(fā)光刻缺陷，進而導(dǎo)致產(chǎn)品合格率降低。 因此，及時的發(fā)現(xiàn)掩模板的缺陷，防止有缺陷的掩模板繼續(xù)被使用從而造成產(chǎn)品良率降低是非常關(guān)鍵的。公開號為102012631A的中國發(fā)明專利公開了一種掩膜板的檢測方法，包括如下步驟預(yù)先根據(jù)在掩膜層中形成的光掩膜圖形的目標(biāo)特征尺寸計算目標(biāo)曝光能量；提供掩膜板和半導(dǎo)體基體，在所述掩膜板上具有開口圖形，在所述半導(dǎo)體基體上具有光掩膜層；利用小于目標(biāo)曝光能量的測試曝光能量，透過掩膜板對所述半導(dǎo)體的基底上的部分區(qū)域光掩膜層曝光；進行顯影，形成光掩模圖形；對所述光掩膜圖形進行檢測。該方法中顯影是為了放大附著物以便觀察，需要更多的人工干預(yù)，對霧狀缺陷及細微有機物污染的檢測效果并不能令人滿意。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能有效檢測haze缺陷及細微有機物污染的掩膜板缺陷檢測方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種掩膜板缺陷檢測方法，包括如下步驟將不同波長的光束投射到具有不同透光度圖形區(qū)域的校準(zhǔn)掩模板上，進行校準(zhǔn)測試，建立基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫；將光束投射到待測掩膜板，測算該待測掩膜板對該光束的反射率、透射率中的至少一個；將測得的反射率、透射率信息對比基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，判定該待測掩膜板上是否存在缺陷。作為本發(fā)明上述掩膜板缺陷檢測方法的一種優(yōu)選方案，還包括步驟4)若存在缺陷，以缺陷所在位置對缺陷自動進行分類。作為本發(fā)明上述掩膜板缺陷檢測方法的一種優(yōu)選方案，步驟2~)中具體包括確定待測掩模板的技術(shù)等級、技術(shù)節(jié)點、設(shè)計規(guī)則，分析該待測掩膜板的圖形區(qū)域透光度分布； 采用不同波長光束投射到該待測掩模板上，針對該待測掩膜板上每一不同透光度的圖形區(qū)域，測算該圖形區(qū)域?qū)υ摴馐姆瓷渎屎屯干渎省Ｗ鳛楸景l(fā)明上述掩膜板缺陷檢測方法的進一步改進，步驟1)具體包括用不同波長的光束投射到校準(zhǔn)掩模板上的多個具有不同透光度的圖形區(qū)域，分別測算反射率與透射率數(shù)據(jù)，存入基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中。
由于掩膜板上缺陷區(qū)域?qū)τ诓煌ㄩL的光束的反射率和透射率不同于無缺陷區(qū)域，當(dāng)激光光源或鹵素?zé)舭l(fā)出的不同波長的光束投射到掩膜板上時，利用本發(fā)明的掩膜板缺陷檢測方法，可以減少人工干預(yù)，快速有效地發(fā)現(xiàn)霧狀缺陷，并對細微有機物污染具有良好的檢出率。


圖1為本發(fā)明的掩膜板缺陷檢測方法的流程示意圖；圖2為本發(fā)明的校準(zhǔn)掩膜板結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的具有不同透光度的圖形區(qū)域結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步的詳細說明。本發(fā)明公開的一種掩膜板缺陷檢測方法如圖1所示，具體包括如下步驟SlO 以不同波長的光束投射到校準(zhǔn)掩模板上進行校準(zhǔn)測試；S20 確定待測掩模板的技術(shù)等級、技術(shù)節(jié)點、設(shè)計規(guī)則；S30 分析待測掩模板的不同圖形區(qū)域的透光度分布信息；S40 從基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中提取相關(guān)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，組成本次檢測的對比基準(zhǔn)；S50:采用不同波長的光束投射到待測掩模板上，分別測算各圖形區(qū)域反射率、透射率信息；S60:將反射率和透射率信息與本次檢測的對比基準(zhǔn)進行對比，若發(fā)現(xiàn)反射率或透射率的差異滿足判定規(guī)則，即可認(rèn)為此處存在缺陷；S70 若存在缺陷，以缺陷所在位置對缺陷自動進行分類。在上述步驟之后，可以將缺陷坐標(biāo)位置與待測掩模板設(shè)計版圖疊加以確定該處是否為致命缺陷，若是則停止使用該待測掩模板并送交清洗。在步驟SlO中，首先需要采用校準(zhǔn)掩模板進行校準(zhǔn)測試。校準(zhǔn)掩模板20如圖2所示，該校準(zhǔn)掩膜板20具有多個不同透光度的圖形區(qū)域21，透光度的變化范圍為0%-100% (0%表示不透光、100%表示全透光)。用不同波長的光束投射到多個具有不同透光度的圖形區(qū)域21上，進行校準(zhǔn)測試，在不同波長光束投射的情況下，測算不同透光度的圖形區(qū)域 21對光束的反射率、透射率，并以此建立基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫。為測得反射率和透射率，可以用三個光強檢測器分別測得入射光束的入射光強、被掩膜板反射后的反射光強、透過掩膜板的透射光強，其中反射率為反射光強與入射光強的比值，透射率為透射光強與入射光強的比值。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，具有不同透光度的圖形區(qū)域21的結(jié)構(gòu)如圖3所示，其由金屬鉻線條之間的間隙212和金屬鉻線條211按照該間隙212寬度與該鉻線條211寬度的不同比例制成。為制成不同透光度的圖形區(qū)域21，該間隙212與該鉻線條211的寬度比可以按1 1、2 1、3 1等倍數(shù)比例。在相同的測試環(huán)境下，以不同波長的光束以固定的角度入射向校準(zhǔn)掩膜板20，光束的波長從小變大時，校準(zhǔn)掩膜板20對入射光束的反射率會降低，而透射率會增加。從基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中至少可以查到可調(diào)諧激光器發(fā)出波長為157nm、193nm、248nm或 257nm的激光光束投射到校準(zhǔn)掩膜板20上時，校準(zhǔn)掩膜板20的多個不同透光度的區(qū)域21對激光光束的反射率和透射率。參照上述做法，在波長為120nm至SOOnm的范圍中選取若干中間值波長，以鹵素光源發(fā)出該中間值波長的光束，再對校準(zhǔn)掩膜板20進行校準(zhǔn)測試， 并將反射率、透射率數(shù)據(jù)存入上述基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中。根據(jù)半導(dǎo)體工藝技術(shù)等級、技術(shù)節(jié)點、設(shè)計規(guī)則等信息，進一步制出多種不同標(biāo)準(zhǔn)的校準(zhǔn)掩膜板，再進行上述校準(zhǔn)測試，并將數(shù)據(jù)也存入基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中。在步驟S20中，需要確定待測掩模板的技術(shù)等級、技術(shù)節(jié)點、設(shè)計規(guī)則。不同技術(shù)等級、不同設(shè)計節(jié)點和不同設(shè)計規(guī)則下制成的掩膜板，其對相同入射光束的反射率和透射率會有較大的差異。在步驟S30中，用常規(guī)電子輔助設(shè)計軟件(比如EDA)分析待測掩模板的不同圖形區(qū)域的透光度分布信息，從該分布信息可以看出掩膜板上哪些圖形區(qū)域透光度好，哪些圖形區(qū)域透光度差，并可以將透光度接近、坐標(biāo)位置也接近的圖形區(qū)域作為一塊更大的圖形區(qū)域分析。在步驟S40中，根據(jù)上述不同圖形區(qū)域的透光度分布信息，以及待測掩模板的技術(shù)等級、技術(shù)節(jié)點、設(shè)計規(guī)則等信息，從基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中提取相關(guān)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，按照待測掩模板的布局組合成本次檢測的對比基準(zhǔn)；以此對比基準(zhǔn)作為待測掩膜板上無缺陷時應(yīng)有的反射率和透射率數(shù)據(jù)。在步驟S50中，采用不同波長的光束投射到待測掩模板上，分別測算各圖形區(qū)域?qū)θ肷涔馐姆瓷渎?、透射率信息。根?jù)本發(fā)明的一個實施例，入射光束為可調(diào)諧激光器發(fā)出的波長可變的激光光束，其波長為 157nm、193nm、M8nm 或 257nm。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，入射光束為鹵素光源發(fā)出的光束，可通過濾光片調(diào)整波長范圍為120nm至800nm。在步驟S60中，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，判定規(guī)則具體為a)在ISOnm及其以上工藝技術(shù)中，若待測掩膜板對該光束反射率或折射率與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的差異大于等于0. 1%，則判定存在缺陷；b)在130nm工藝技術(shù)中，若待測掩膜板對該光束反射率或折射率與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的差異大于等于1%，則判定存在缺陷；c)在90nm工藝技術(shù)中，若反射率或折射率與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的差異大于等于3 %，則判定存在缺陷；d)在65nm工藝技術(shù)中，若反射率或折射率與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的差異大于等于10%，則判定存在缺陷；e)在45nm工藝技術(shù)中，若反射率或折射率與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的差異大于等于15%，則判定存在缺陷；f)在32nm及其以下工藝技術(shù)中，若反射率或折射率與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的差異大于等于 30%，則判定存在缺陷。由于工藝技術(shù)節(jié)點、版圖設(shè)計、檢測環(huán)境的不同，判定缺陷存在的規(guī)則需要基于實際情況進一步優(yōu)化。在步驟S70中，掩模板上的缺陷按照其位置可以進一步分類為掩模板遮光層上的缺陷(defect on film)、遮光層邊緣的缺陷(defect on edge)和透光區(qū)域的缺陷(defecton clear)；上述分類可以自動實現(xiàn)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)缺陷時，可以將這個位置與版圖疊加，如果后續(xù)工藝層次在這個位置上將有圖形或電路，那么缺陷將影響整體的產(chǎn)品性能，所以需要立即清洗；相反，則不一定需要立刻清洗。采用本發(fā)明的掩膜板缺陷檢測方法，可以在掩膜板缺陷檢測中減少人工干預(yù)的程度，快速有效地發(fā)現(xiàn)霧狀缺陷，并對細微有機物污染具有良好的檢出率。以上所述的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述實施例并非用以限制本發(fā)明的專利保護范圍，因此凡是運用本發(fā)明的說明書及附圖內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化，同理均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種掩膜板缺陷檢測方法，包括如下步驟1)將不同波長的光束投射到具有不同透光度圖形區(qū)域的校準(zhǔn)掩模板上，進行校準(zhǔn)測試，建立基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫；2)將光束投射到待測掩膜板，測算該待測掩膜板對該光束的反射率、透射率中的至少一個；3)將測得的反射率、透射率信息對比基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，判定該待測掩膜板上是否存在缺陷。
2.如權(quán)利要求1所述的掩膜板缺陷檢測方法，其特征在于，還包括步驟4)若存在缺陷，以缺陷所在位置對缺陷自動進行分類。
3.如權(quán)利要求1所述的掩膜板缺陷檢測方法，其特征在于，所述步驟2)中的光束由可調(diào)諧激光器發(fā)出。
4.如權(quán)利要求3所述的掩膜板缺陷檢測方法，其特征在于，所述可調(diào)諧激光器發(fā)出的光束波長為 157nm、193nm、M8nm 或 257nm。
5.如權(quán)利要求1所述的掩膜板缺陷檢測方法，其特征在于，所述步驟2)中的光束由鹵素光源發(fā)出。
6.如權(quán)利要求5所述的掩膜板缺陷檢測方法，其特征在于，所述鹵素光源發(fā)出的光束通過濾光片調(diào)整至波長范圍為120nm至800nm。
7.如權(quán)利要求1所述的掩膜板缺陷檢測方法，其特征在于，所述步驟2)具體包括步驟2a)確定所述待測掩模板的技術(shù)等級、技術(shù)節(jié)點、設(shè)計規(guī)則，分析該待測掩膜板的圖形區(qū)域透光度分布；2b)采用不同波長光束投射到該待測掩模板上，針對該待測掩膜板上每一不同透光度的圖形區(qū)域，測算該圖形區(qū)域?qū)υ摴馐姆瓷渎屎屯干渎省?br> 8.如權(quán)利要求1所述的掩膜板缺陷檢測方法，其特征在于，所述步驟3)中判定是否存在缺陷的規(guī)則具體為A)在ISOnm及其以上工藝技術(shù)中，若待測掩膜板對該光束反射率或折射率與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的差異大于等于0. 1%，則判定存在缺陷；B)在130nm工藝技術(shù)中，若待測掩膜板對該光束反射率或折射率與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的差異大于等于1%，則判定存在缺陷；C)在90nm工藝技術(shù)中，若反射率或折射率與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的差異大于等于3%，則判定存在缺陷；D)在65nm工藝技術(shù)中，若反射率或折射率與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的差異大于等于10%，則判定存在缺陷；E)在45nm工藝技術(shù)中，若反射率或折射率與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的差異大于等于15%，則判定存在缺陷；F)在32nm及其以下工藝技術(shù)中，若反射率或折射率與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的差異大于等于30%， 則判定存在缺陷。
9.如權(quán)利要求1所述的掩膜板缺陷檢測方法，其特征在于，所述步驟1)具體包括用不同波長的光束投射到校準(zhǔn)掩模板上的多個具有不同透光度的圖形區(qū)域，分別測算反射率與透射率數(shù)據(jù)，存入基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中。
10.如權(quán)利要求9所述的掩膜板缺陷檢測方法，其特征在于，所述圖形區(qū)域由金屬鉻線條之間的間隙和金屬鉻線條按照該間隙寬度與該鉻線條寬度的不同比例制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種掩膜板缺陷檢測方法，包括如下步驟將不同波長的光束投射到具有不同透光度圖形區(qū)域的校準(zhǔn)掩模板上，進行校準(zhǔn)測試，建立基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫；將光束投射到待測掩膜板，測算該待測掩膜板對該光束的反射率、透射率中的至少一個；將測得的反射率、透射率信息對比基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，判定該待測掩膜板上是否存在缺陷。采用這種檢測方法可以快速有效地檢測掩膜板上的haze缺陷及細微有機物污染。
文檔編號G03F1/72GK102411260SQ20111038628
公開日2012年4月11日 申請日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月28日
發(fā)明者張旭昇, 朱駿 申請人:上海華力微電子有限公司