針對極紫外線光罩的臨界尺寸均勻性監(jiān)測的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示用于促進使用光學檢驗工具檢驗樣本的方法及設備。使用光學檢驗工具從EUV光罩獲得指定跨越所述EUV光罩的強度變化的光學圖像或信號，且將此強度變化轉換為移除了雜散光校正CD變化的CD變化，以便產生不具有所述雜散光校正CD變化的臨界尺寸均勻性CDU圖譜。此經移除的雜散光校正CD變化起源于用于制作所述EUV光罩的設計數(shù)據，且此雜散光校正CD變化通常經設計以在光學光刻工藝期間補償存在于光學光刻工具的視場FOV內的雜散光差異。將所述CDU圖譜存儲于例如所述檢驗工具或光學光刻系統(tǒng)的一或多個存儲器裝置中及/或顯示于所述檢驗工具或光學光刻系統(tǒng)的顯示裝置上。
【專利說明】針對極紫外線光罩的臨界尺寸均勻性監(jiān)測
[0001]相關申請案的相交參考
[0002]本申請案主張2012年4月18日由石瑞芳(Ru1-Fang Shi)等人提出申請、標題為“針對EUV光罩的臨界尺寸均勻性監(jiān)測(CRITICAL DIMENS1N UNIFORMITY MONITORING FOREUV RETICLES) ”的第61/635，141號美國臨時專利申請案的優(yōu)先權，所述申請案出于所有目的而以其全文引用的方式并入本文中。

【技術領域】
[0003]本發(fā)明一股來說涉及光罩檢驗與計量領域。更特定來說，本發(fā)明涉及用于監(jiān)測臨界尺寸(CD)均勻性的極紫外線(EUV)光罩的檢驗及測量。

【背景技術】
[0004]通常，半導體制造行業(yè)涉及用于使用分層且圖案化到例如硅的襯底上的半導體材料來制作集成電路的高度復雜技術。集成電路通常由多個光罩制作而成。最初，電路設計者將描述特定集成電路(IC)設計的電路圖案數(shù)據提供到光罩生產系統(tǒng)，所述光罩生產系統(tǒng)將所述圖案數(shù)據變換成多個光罩。一種新興類型的光罩由多個主要反射層及經圖案化吸收器層構成的極紫外線(EUV)光罩。
[0005]由于大規(guī)模的電路集成及越來越小的半導體裝置，光罩及所制作裝置已變得對臨界尺寸(CD)均勻性變化越來越敏感。這些變化(如果未經校正)可致使最終裝置由于電計時誤差而不能滿足所要性能。甚至更糟地，其可致使最終裝置失靈且不利地影響成品率。
[0006]提供適于檢驗及測量EUV光罩以監(jiān)測⑶均勻性的技術將是有益的。


【發(fā)明內容】

[0007]下文呈現(xiàn)本發(fā)明的簡化總結以便提供對本發(fā)明的某些實施例的基本理解。本
【發(fā)明內容】
并非是對本發(fā)明的廣泛概述且其并不識別本發(fā)明的關鍵/重要元素或描述本發(fā)明的范圍。其唯一目的是以簡化形式呈現(xiàn)本文中所揭示的一些概念作為稍后呈現(xiàn)的更詳細描述的前奏。
[0008]在一個實施例中，揭示一種促進使用光學檢驗工具對樣本的檢驗的方法。使用例如深紫外線(DUV)工具的光學檢驗工具從EUV光罩獲得指定跨越所述EUV光罩的強度變化的光學測試圖像或信號，且將此強度變化轉換為CD變化，所述CD變化移除校正CD變化(例如，用于光刻工具中的雜散光或方位角補償)以便產生不具有所述校正CD變化的臨界尺寸均勻性(CDU)圖譜。此經移除的雜散光校正CD變化起源于用于制作所述EUV光罩的設計數(shù)據，且此雜散光校正CD變化通常經設計以在光學光刻工藝期間補償存在于光學光刻工具的視場(FOV)內的差異(例如，雜散光)。所述CDU圖譜存儲于一或多個存儲器裝置中及/或顯示于舉例來說檢驗工具或光學光刻系統(tǒng)的顯示裝置上。在特定實施例中，考慮到設計者的意圖產生所述CDU圖譜，之后才將雜散光校正或方位角CD變化引入到用于此EUV測試光罩的設計數(shù)據以便補償跨越所述FOV的雜散光或方位角差異。在又一實例中，所述⑶U圖譜經產生以便考慮到垂直或水平特征偏差。
[0009]在特定實施方案中，通過以下操作來產生所述⑶U圖譜:(i)基于用于所述EUV測試光罩的所述設計數(shù)據來確定用于在強度變化與CD變化之間轉換的轉換因子；(ii)將所述測試圖像的所述強度變化轉換成此測試圖像的CD變化；(iii)基于所述設計數(shù)據，確定所述校正CD變化；及(iv)從所述測試圖像的所述CD變化減去所述校正CD變化以產生所述CDU圖譜。在又一方面中，通過以下操作來確定所述轉換因子:通過對所述設計數(shù)據應用模型以便對根據此設計數(shù)據的光罩模型的構建建模且對此光罩模型的光學檢驗建模以產生實質上匹配所述測試圖像的參考圖像來執(zhí)行嚴格電磁模擬。在又一方面中，對所述設計數(shù)據執(zhí)行嚴格電磁模擬包括選擇所述模型的不同組的可調參數(shù)值且應用此模型以產生所述參考圖像直到所述參考圖像實質上匹配所述測試圖像為止，其中所述可調參數(shù)值包括以下各項中的一或多者:圖案CD、光罩制作變量、光罩材料性質及檢驗工具參數(shù)。在一個方面中，所述轉換因子采取相關聯(lián)的強度及CD變化值的表的形式。在另一方面中，通過確定校正前設計數(shù)據與校正后設計數(shù)據之間的CD差異來確定所述校正CD變化。
[0010]在另一實施例中，通過以下操作來產生所述⑶U圖譜:(i)基于用于樣本光罩的所述設計數(shù)據及從此樣本光罩獲得的樣本圖像來預計算用于在強度變化與CD變化之間轉換的轉換因子；(ii)使用所述經預計算的轉換因子將所述EUV測試光罩的所述測試圖像的所述強度變化轉換成此測試圖像的⑶變化以便產生第一⑶U圖譜；(iii)使所述第一⑶U圖譜與雜散光校正CD變化圖譜擬合；及(iv)從所述測試圖像的所述第一 CDU圖譜減去所述雜散光校正⑶變化圖譜以產生第二⑶U圖譜。
[0011]在又一方面中，所述CDU圖譜是在不具有EUV測試光罩的設計數(shù)據的情況下產生的。在另一方面中，在不計算用于多個后續(xù)EUV測試光罩的另一轉換因子的情況下，基于經預計算的轉換因子而針對此類后續(xù)EUV測試光罩重復用于轉換、擬合及減去的操作。在一個方面中，通過最小化等于Σ x,y[ACD(x，y)/CD(x，y) -f (coeff, F(x, y))]2的和來執(zhí)行擬合操作，其中所述和是在第一 CDU圖譜的點上取得，所述第一 CDU圖譜由ACD(x，y)/CD(x，y)表示且f(COeff，F(xiàn)(X，y))是F的多項式，且其中F(x，y)是通過計算圖案密度圖譜且將此圖案密度圖譜與點擴散函數(shù)進行卷積運算而估計的雜散光強度的圖譜，且其中f (coeff，F(xiàn)(x, y))是針對所述雜散光強度的CD補償?shù)墓烙嫛?br> [0012]在另一實施例中，通過以下操作來產生所述⑶U圖譜:(i)基于用于所述EUV測試光罩的所述設計數(shù)據來識別用于CD測量的選定特征；(ii)通過測量所述測試圖像中的所述選定特征的同焦點閾值強度點之間的距離或通過在使表征CD偏差的單個參數(shù)浮動的同時最小化從所述設計數(shù)據產生的經模擬參考圖像與所述測試圖像之間的差異來測量所述選定特征的CD ; (iii)基于所述所測量CD來確定CD變化；(iv)基于所述設計數(shù)據來確定所述校正CD變化；及(V)從用于所述測試圖像的所述CD變化減去所述校正CD變化以產生所述⑶U圖譜。
[0013]在其它實施例中，本發(fā)明涉及一種用于檢驗EUV光罩的檢驗系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包含:光源，其用于產生入射光束；照明光學器件模塊，其用于將所述入射光束引導到EUV光罩上；收集光學器件模塊，其用于引導響應于所述入射光束而從所述EUV光罩反射的輸出光束；傳感器，其用于檢測所述輸出光束且產生針對所述輸出光束的圖像或信號；及控制器，其經配置以執(zhí)行以上方法中的一或多者。
[0014]下文參考各圖來進一步描述本發(fā)明的這些及其它方面。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是實例性EUV光罩的側視圖的圖解性表示。
[0016]圖2是圖解說明EUV光學光刻工藝中的EUV光罩及晶片的側視透視圖。
[0017]圖3是圖解說明根據本發(fā)明的第一實施方案的用于檢驗EUV光罩的程序的流程圖。
[0018]圖4是圖解說明根據本發(fā)明的第二實施方案的用于檢驗EUV光罩的程序的流程圖。
[0019]圖5是根據本發(fā)明的一個實施例的針對測試光罩確定的CDU曲線與經推斷CD雜散光曲線之間的最佳擬合的圖解性表示。
[0020]圖6圖解說明使用經預計算的同焦點閾值獲得從強度圖像獲得的CD測量結果。
[0021]圖7是圖解說明根據本發(fā)明的第三實施方案的用于檢驗EUV光罩的程序的流程圖。
[0022]圖8是其中可實施本發(fā)明的技術的實例檢驗系統(tǒng)的圖解性表示。
[0023]圖9是其中可實施本發(fā)明的技術的光學檢驗工具的一些元件的圖解性表示。

【具體實施方式】
[0024]在下文描述中，陳述眾多特定細節(jié)以提供對本發(fā)明的透徹理解。可在不具有這些特定細節(jié)中的一些或全部細節(jié)的情況下實踐本發(fā)明。在其它例子中，尚未詳細描述眾所周知的組件或工藝操作以免不必要地使本發(fā)明模糊不清。雖然將結合特定實施例來描述本發(fā)明，但應理解，并非打算將本發(fā)明限制于所述實施例。
[0025]極紫外線(EUV)光刻工藝通常使用EUV型光罩，其經設計以促進在EUV波長(例如，13.5nm)下在晶片上進行圖案化。圖1是實例性EUV光罩的一部分的側視圖的圖解性表示。如所展示，EUV光罩100可包含襯底102，例如低熱膨脹(LTE)或超低膨脹(ULE)玻璃板。
[0026]所述襯底覆蓋有多個材料層104以在EUV波長下提供適度反射比(例如，60%到70%或更大)以在EUV波長下執(zhí)行光刻曝光。多層堆疊104充當最大化EUV輻射的反射的布拉格(Bragg)反射器，同時為EUV輻射的不良吸收器。反射通常發(fā)生在不同折射率的材料之間的界面處，其中較高差異造成較大反射率。盡管曝光于極低波長的材料的折射率約等于1，但可通過使用具有不同折射率的交替層的多個層實現(xiàn)顯著反射。所述多層堆疊也可由低吸收特性構成以使得以很少損失反射照射的輻射。在某些實施例中，多個層104包含以約7納米間距布置的介于約30到40 (或40到50)個之間的交替的鑰(Mo)與硅(Si)層對。其它適合層可包含Mo2C與S1、Mo與鈹(Be)、鑰釕(MoRu)與Be的交替層。
[0027]多個層104可包含帽蓋層(例如，Ru)以防止氧化。在其它實施例中，EUV光罩可包含石英、抗反射涂層(ARC)及其它特征。圖案(例如，106a及106b)形成于安置于多個層104上方的吸收器層中。舉例來說，由薄抗反射氧化物加頂?shù)牡g硼膜充當EUV吸收器。用于光罩圖案的材料可經選擇以具有接近零的蝕刻偏差以便實現(xiàn)超精細分辨率特征。
[0028]一股來說，可經由EUV光罩實施任何適合EUV光學光刻工藝以將晶片上的光致抗蝕劑層曝光。圖2圖解說明EUV光學光刻工藝中的光罩及晶片樣本的側視透視圖。光學光刻系統(tǒng)的光源可產生適于與EUV光罩一起使用的任何適合輻射。例如，可利用介于約Ilnm到14nm之間的EUV波長或較低軟X射線波長。在特定實施方案中，產生約13.5nm的波長。
[0029]在光學光刻期間，在形成于晶片襯底204上的抗蝕劑層202中吸收從EUV光罩的多個層104反射的輻射206。所吸收的輻射產生光酸(H+)及經增幅的光酸(例如，208a及208b)，所述兩者當將光致抗蝕劑顯影時在晶片襯底204的抗蝕劑層202中形成對應于EUV光罩的吸收器圖案層(例如，106a)的經曝光圖案。為清楚起見，在圖2中省略EUV光罩與晶片之間的反射成像光學器件。
[0030]在使用EUV光刻之前，光學光罩圖案經設計以具有在晶片上產生相同裸片的相同裸片圖案。相比之下，EUV光罩經設計以具有不同裸片圖案以在晶片上產生相同裸片。實現(xiàn)此情形的原因中的一者是光刻投影儀的場具有弧形狀。沿垂直于弧的方向使晶片及光罩同步掃描通過所述場。掩模上的主射線的方位角沿著弧形場而變化。不同類型的特征(例如相對于光束掃描的水平對垂直特征)造成不同陰影效應。此差異沿著弧而變化。因此，沿掃描方向對準的裸片比不同場位置上的裸片更類似。裸片在光罩上具有不同圖案的第二原因是也位于曝光場的邊緣處的裸片的邊緣可不同于在曝光場內部的裸片的邊緣。光刻投影儀步進經過晶片且在晶片的未經曝光部分中重復掃描。相鄰曝光場的邊緣重疊。重疊邊緣被曝光兩次且拐角可被曝光四次。無電路圖案被成倍曝光，且可采取措施以減少曝光場的邊緣處的光罩的反射。然而，雙重曝光可造成曝光場的邊緣處的雜散光曝光的細微差異。光罩上的裸片圖案之間的差異的第三可能原因是光相對于光刻工具的視場(FOV)的不同部分將展現(xiàn)不同掃描性質。例如，來自不同光學路徑(例如，不同角度及不同表面平滑度特性)的光將跨越FOV以不同方式散射。光罩圖案需要經設計以補償此不同散射效應，通常稱為雜散光效應。光罩的不同F(xiàn)OV位置可經不同設計以補償不同雜散光水平及主射線的不同方位角。
[0031 ] 由于光罩將往往含有針對不同F(xiàn)OV位置的不同裸片圖案以進行雜散光校正，因此可難以跨越光罩表征臨界尺寸均勻性(CDU)或測量實際臨界尺寸(CD)。也就是說，光罩的CD特性可由于為補償雜散光及主射線的方位角相依性而設計到光罩圖案中的CD差異而偏斜。
[0032]本發(fā)明的某些實施例提供用于基于從光學檢驗工具獲得的強度結果來確定CD特性同時從此類經確定CD特性過濾補償CD特性(例如，雜散光或其它類型的CD校正變化)的技術。一股來說，獲得跨越EUV光罩的CD變化或測量，且考慮到設計者的意圖獲得這些結果，之后才針對場位置相依效應(例如，雜散光及主射線方位角變化)補償設計。換句話說，補償CD特性被視為噪聲源且經移除以使得補償CD特性不遮蔽光罩的CD特性，如果不存在雜散光或主射線方位角變化及其補償，那么將存在此情況。在特定實施方案中，以一方式確定檢驗結果或⑶特性以便考慮到垂直/水平特征偏差。
[0033]在第一檢驗及測量方法中，使用設計數(shù)據庫以考慮到雜散光補償及垂直/水平偏差。圖3是圖解說明根據本發(fā)明的第一實施方案的用于檢驗EUV光罩的程序300的流程圖。可在制作光罩之后且在將此光罩用于光學光刻工藝中之前且再次在已將光罩用于一或多個光學光刻工藝之后的任何時間處對此光罩執(zhí)行檢驗程序300。另外,可相對于光罩的任何一或多個部分應用以下操作。例如，光罩圖像可定義為由多個處理器處理的多個分塊圖像。可將光罩分塊分布到并行地對測試分塊數(shù)據進行操作的處理器。盡管不需要，但可針對光罩圖像的多個分塊并行地執(zhí)行圖3的操作。
[0034]最初，可在操作301中獲得EUV光罩的測試圖像。在一個實施例中，可掃描光罩的分塊部分以獲得來自整個光罩的強度數(shù)據。每一分塊可含有單個裸片或多個裸片。分塊可取決于特定系統(tǒng)及應用要求而具有任何大小及形狀。一股來說，可通過以任何適合方式掃描光罩來獲得每一分塊部分的多個強度值。以實例方式，可通過對光罩進行光柵掃描來獲得每一分塊的多個強度值?；蛘?，可通過以例如圓形或螺旋形圖案等任何適合圖案來掃描光罩而獲得圖像。當然，傳感器(一或多個)可能必須以不同方式(例如，以圓形圖案)布置/或所述光罩可在掃描期間以不同方式移動(例如，旋轉)以便從光罩掃描圓形或螺旋形形狀。
[0035]在一個實例中，在光罩移動經過檢驗/計量工具的傳感器時，從光罩的矩形區(qū)域(本文中稱為“條區(qū)”)檢測光，且將此所檢測光轉換成所述條區(qū)的每一分塊中的多個點處的多個強度值。在此實施例中，檢驗/計量工具的傳感器布置成矩形圖案以接收從光罩反射的光并根據其產生對應于光罩的具有多個分塊的條區(qū)的強度數(shù)據。在特定實例中，每一條區(qū)可為約I百萬個像素寬及約1000到2000個像素高，而每一分塊可為約1000個像素寬及1000到2000個像素高。在一個實例中，每一像素具有72nm的大小。
[0036]每一組強度數(shù)據可對應于光罩的“條區(qū)”?？赏ㄟ^以蛇形或光柵圖案循序地掃描光罩的若干條區(qū)來獲得每一組強度數(shù)據。舉例來說，通過光學檢驗系統(tǒng)的光束從左到右掃描光罩600的第一條區(qū)以獲得第一組強度數(shù)據。接著，從右到左掃描第二條區(qū)以獲得第二組強度數(shù)據。每一組條區(qū)數(shù)據也可劃分成若干分塊。在針對每一條區(qū)的每一分塊中的多個點收集強度數(shù)據期間或之后，還可針對(舉例來說)每一測試圖像的每一分塊或每一具有一或多個分塊的組的任何部分確定平均強度值。
[0037]可使用以任何適合方式設置的光學檢驗工具來獲得每一分塊的強度值。對于EUV光罩，光學檢驗工具通常以用于獲得經反射強度值的一組操作參數(shù)或“配方”來設置。配方設定可包含以下設定中的一或多者:用于以特定圖案、像素大小來掃描光罩的設定；用于將來自單一信號的鄰近信號分組的設定；焦點設定；照明或檢測孔徑設定；入射光束角度與波長設定；其它檢測器設定；用于經反射光的量的設定等。
[0038]可在操作302中提供設計數(shù)據庫。所述設計數(shù)據庫可用以確定用于在光學圖像中的強度變化與CD變化之間轉換的轉換因子k?？赏ㄟ^對設計數(shù)據執(zhí)行嚴格電磁模擬以便對根據此設計數(shù)據的光罩模型的構建建模且對此光罩模型的光學檢驗建模以產生參考圖像來確定所述轉換因子。例如，所述模型通過模擬用于以與設計數(shù)據圖案經更改以形成實際測試光罩(例如，將設計多邊形的拐角修圓等)相同的方式更改此類設計圖案的過程來模擬光罩圖案。所述模型也通過對特定檢驗工具建模以從實際測試光罩產生測試圖像來模擬從此經模擬光罩圖案產生的參考圖像。更具體來說，所述模型模擬光如何從經模擬光罩反射且由檢驗工具的光學器件及傳感器檢測，并基于此所檢測光模擬參考圖像。用于光罩制作模擬及檢驗工具模擬的實例性建模軟件為可從加利福尼亞州苗必達(Milpitas，CA)的KLA-Tencor 購得的 PR0LITH?。
[0039]可首先在操作304中選擇用于基于設計數(shù)據模擬參考圖像的第一組可調模型參數(shù)。還在操作304中將此模型應用于設計數(shù)據以產生經模擬參考光罩圖像。由于缺陷通常表示光罩圖像中的小百分比的像素，因此當已優(yōu)化可調模型參數(shù)時大部分經建模參考光罩圖像的像素(缺陷除外)將匹配測試圖像。也就是說，當所述模型最緊密地模擬如何制成實際測試光罩及如何通過經挑選檢驗工具從此測試光罩獲得測試圖像時，經模擬參考圖像也將往往緊密地匹配所述測試圖像。因此，一旦了解且正確地對用以制成測試光罩的特定光罩過程及用以產生測試圖像的檢驗工具建模，即可模擬最緊密地匹配測試圖像(及其如何形成)的準確參考圖像。
[0040]模型的可調參數(shù)可采取用于產生對應光罩圖像的任何適合形式?？烧{參數(shù)可涉及用于從設計數(shù)據構建參考光罩的光罩寫入特性(例如，拐角修圓量、光罩材料性質(例如，組成及尺寸)、圖案密度相依偏差等)及用于對正用以從測試光罩產生測試圖像的相同光學檢驗工具的檢驗工具特性(例如，照明與檢測孔徑設定、偏光、焦點、像差特性、波長、像素大小、入射角等)建模。將檢驗工具模型應用于經建模參考光罩圖案以基于設計數(shù)據構建參考圖像。經建模參考圖像對應于如何將在不具有任何缺陷的情況下用設計數(shù)據構建的光罩成像到檢驗工具的傳感器上。
[0041]在使用每一組選定可調參數(shù)將模型應用于設計數(shù)據之后，接著可確定是否已在操作306中達到所產生的參考圖像與對應測試圖像之間的最佳匹配。例如，將每一特定測試分塊圖像與其從設計數(shù)據庫部分產生的對應參考分塊圖像進行比較。每一測試圖像及對應參考圖像可包括具有變化的強度值的多個像素?；蛘?，測試及參考光罩部分可由針對光罩部分中的多個xy位置的多個強度值表示。
[0042]可調參數(shù)將在通過選擇調諧參數(shù)值的不同組合來執(zhí)行特定數(shù)目個反復之后導致最佳匹配。例如，最佳匹配可對應于導致測試圖像與經建模參考圖像之間的最小差異的一組參數(shù)。最佳匹配可定義為當無法通過改變匹配的可調整參數(shù)而實質上減少兩個圖像的差異的范數(shù)時的條件。適合范數(shù)是兩個圖像的逐像素差異的平方和的平方根或所述差異的平方和。
[0043]在所圖解說明的實施例中，如果尚未找到特定參考圖像與測試圖像之間的最佳匹配，那么在操作304中針對模型選擇下一組可調參數(shù)，將所述模型應用于設計數(shù)據以產生新參考圖像。在操作304中重復選擇下一組參數(shù)值直到已找到參考圖像與測試圖像之間的最佳匹配。
[0044]一旦找到最佳匹配，便也可將測試圖像與參考圖像之間的強度差異加旗標并將其存儲為缺陷。也可分析這些缺陷以確定此類缺陷是否在規(guī)格內。舉例來說，可分析所述缺陷以確定此類缺陷表示真實的故障缺陷還是噪聲。
[0045]接著，可在操作308中使用導致最佳匹配的最終模型來確定用于在強度變化與臨界尺寸均勻性(CDU)之間轉換的轉換因子k。接著，可在操作310中使用轉換因子k來確定測試圖像的不同視場(FOV)位置的⑶變化以產生⑶U圖譜。例如，將k應用于測試圖像強度值以確定跨越光罩的場內CD變化。在特定實施方案中，CDU對應于特定光罩位置相對于全局平均或主導⑶值的主導或平均⑶值?？上鄬τ谡麄€光罩或光罩的部分找到全局平均或主導⑶值。
[0046]在特定實施方案中，ΛΙ/Ι與Λ⑶/⑶之間的關系通過公式Λ⑶/⑶=k(間距，CD)*AI/I來表示，其中I表示所測量的平均強度(例如，在約10um長度標度內)且ΛΙ表示與全局平均強度的變化。變量k是與最終模型相關的轉換因子。也就是說，轉換因子k取決于最終模型的最終參數(shù)。在針對轉換因子(k)的以上方程式中，其對間距(P)及CD的相依性意在圖解說明一維圖案情況。對于二維情況，P及CD可由呈多邊形或梯形的形式的圖案的實際描述替換。
[0047]可以任何適合方式來確定轉換因子。舉例來說，可將模型應用于具有特定間距及標稱CD (例如10nm)的第一組線特征。所述模型輸出此類10nm特征的第一平均強度值。接著，(從標稱CD)更改此第一組線特征的CD且所述模型輸出此類第一組特征的所得強度改變。也就是說，可更改經模擬光罩圖案的CD且將最終模型應用于此類經調整CD改變以便輸出經建模光罩圖像中的對應經建模強度改變?？山浻煞磸屯ㄟ^光罩模型中的多個CD改變來確定CD改變與強度改變之間的關系(k)。此過程可應用于任何數(shù)目及類型的特征。對于任意二維圖案，可應用沿所有定向對特征大小的各向同性擴張或縮減以獲得并非一維的特征的轉換因子。
[0048]在特定實施方案中，轉換因子采取使不同CD變化值與不同強度變化值相關的表的形式。在另一技術中，k因子采取可應用于強度變化值以獲得CD變化值的方程式的形式。不管如何，可有效地將來自測試圖像的所測量強度變化值轉換為每一 FOV所測量位置的CD變化值。舉例來說，可在操作310中使用此轉換因子k來確定測試圖像的不同視場(FOV)位置的⑶變化以產生⑶U圖譜。
[0049]基于設計數(shù)據，可在操作312中確定由于雜散光補償所致的不同F(xiàn)OV位置的CD改變以產生雜散光圖譜。例如，可跨越光罩確定類似類型的圖案特征(例如，線特征)之間的CD差異。在另一方法中，通常在EDA(電子設計自動化)操作中將CD差異添加到設計數(shù)據，且可提供校正前及校正后(例如，雜散光校正后)設計數(shù)據兩者以便確定CD補償值。在特定實施例中，將校正前設計數(shù)據的CD與校正后設計數(shù)據的CD進行比較，且將此CD差異定義為校正(例如，雜散光)圖譜。接著，可在操作314中從針對測試圖像確定的CDU圖譜減去此校正CD圖譜以便接著確定受測試EUV光罩的實際CDU圖譜(不具有雜散光補償)。
[0050]也可將圖案定向作為考慮因素納入到用于確定CDU圖譜的過程中以便單獨考慮此類圖案差異。舉例來說，可使用設計模板來指定特定光罩部分的特定間距及定向值?；蛘?，可分析設計數(shù)據圖案以定位特定圖案，例如一維水平或垂直線或空間。舉例來說，可針對具有不同間距及定向的不同光罩區(qū)產生不同轉換因子。在特定實施方案中，將垂直特征與水平特征單獨地進行分析，因為特征相對于成角度入射光束的定向將以不同方式影響經反射強度，稱為對EUV掃描儀的“陰影效應”。因此，即使某些圖案不管其定向如何均既定在最終晶片上相同，EUV光罩上的那些圖案也將取決于其定向而具有實質上不同大小。因此，其轉換因子(k)可足夠不同，以使得在通過強度測量構建DU圖譜時可單獨考慮水平及垂直特征。也就是說，可與用于垂直特征的校正⑶圖譜單獨地獲得用于水平特征的校正⑶圖譜。接著，可從依據相應測試圖像特征獲得的CDU圖譜減去這些單獨校正圖譜。接著，最終的經分離⑶U圖譜可經組合或保持單獨以用于光學光刻工藝的校正。
[0051]在提供⑶U圖譜之后，可在操作316中基于此圖譜來確定光罩是否通過檢驗。例如，用戶可分析CD變化的量以確定此CD方差是否在預定義規(guī)格內?；蛘?，自動化過程可確定任何CD變化是否高于(或低于)預定義閾值。如果CD變化高于(或低于)所述預定義閾值，那么可接著更仔細地核查對應光罩部分以確定所述光罩是否有缺陷且無法再被使用。例如，可使用SEM來核查有缺陷區(qū)以確定臨界尺寸(CD)實際上是否在規(guī)格以外。
[0052]如果光罩通過檢驗/測量，那么可在操作320中使用此光罩來制作晶片。也可利用準確確定的CDU圖譜以在使用此光罩制作晶片期間有效地管理跨越所述光罩的劑量水平。例如，將用于光罩上的特定位置的CDU圖譜映射到針對所述光罩的此類特定位置的光學光刻光的劑量校正。
[0053]如果所述光罩未通過檢驗/測量，那么可在操作318中摒棄或(如果可能)修復所述光罩。例如，可從所述光罩清除或移除某些缺陷。在修復之后，可在任何時間處對所述光罩執(zhí)行檢驗且重復程序300。一個此種修復工具是蔡司(Zeiss)的⑶C工具。
[0054]此設計數(shù)據庫方法可使得能夠使用最適合于基于強度的CD表征的特征。另外，由于可使用“良好”設計來模擬特定光罩制作過程及用于受測試光罩的檢驗工具以使得消除過程及工具效應，因此此方法對系統(tǒng)像差或噪聲(例如，焦點誤差)具有低敏感度。此方法對于線、間隔及接觸特征將可能為有效的。
[0055]對于無法利用設計數(shù)據庫或處理時間及資源有限的檢驗/計量系統(tǒng)來說，可利用用于確定CD均勻性的另一方法。在一種方法中，基于具有已知CD變化的樣本光罩來計算轉換因子(例如，轉換表)。也可利用用于此樣本光罩的設計數(shù)據庫。然而，可執(zhí)行預計算單次且接著將其用于具有不同于樣本光罩的圖案的其它測試光罩而不針對此測試光罩使用設計數(shù)據庫。
[0056]圖4是圖解說明根據本發(fā)明的第二實施方案的用于檢驗EUV光罩的程序的流程圖。最初，在操作402中從具有已知CD變化的樣本EUV光罩獲得樣本圖像。此樣本光罩可具有任何數(shù)目及類型的具有不同CD變化的圖案，所述不同CD變化可或可不包含雜散光補償?shù)腃D變化。可在操作404中使用此樣本圖像基于樣本光罩的已知CD及所測量強度來預計算轉換因子(例如，呈轉換表的形式)。
[0057]接著，可存儲轉換因子以供稍后與其它光罩設計一起使用。然而，優(yōu)選地針對每一特定掩模制作過程、掩模材料及檢驗工具預計算一組新轉換因子以便實現(xiàn)用于測試光罩的特定過程的一組最佳轉換因子。這些測試光罩可與工具健康校準過程相關聯(lián)，在此過程期間可使用來自這些測試光罩的光學圖像(連同其數(shù)據庫)來確定轉換因子。
[0058]對于受檢驗/測量的每一新光罩，舉例來說，可在操作406中獲得測試圖像?？稍诓僮?10中使用預計算的轉換因子k來確定測試圖像的不同F(xiàn)OV位置的⑶改變以產生⑶U圖譜，如上文所描述。
[0059]接著，可在操作412中使⑶U圖譜與跨越光罩的所產生雜散光圖譜擬合。一股來說，可使用任何類型的曲線擬合技術。由于針對雜散光補償?shù)腃D往往以拋物線形狀(凸形或凹形)跨越光罩變化，因此可使所確定的CDU曲線與基于最小平方(或最小平方距離)方法而調整的多項式雜散光補償曲線擬合。其它曲線擬合方法可包含使用傅里葉級數(shù)或任何數(shù)目及類型的函數(shù)的和作為所產生雜散光曲線、實施代數(shù)或幾何擬合等。
[0060]在一個實例中，可最小化經確定⑶U圖譜與針對雜散光的⑶補償?shù)目烧{整圖譜之間的差異。經最小化的數(shù)量可表達為Σ x,y[ACD(x，y)/CD(x，y)-f (coeff，F(xiàn)(x，y))]2，其中和是在⑶U圖譜的點上取得且f (coeff，F(xiàn))是F的多項式。F(x，y)是雜散光強度的圖譜。在一個實施例中，通過首先計算圖案密度的圖譜且接著將所述圖案密度圖譜與點擴散函數(shù)進行卷積運算來估計F。函數(shù)f (coeff，F(xiàn)(X，y))是針對雜散光的⑶補償?shù)墓烙?。通過最小化差異，可推斷多項式系數(shù)“coeff”的集合。在特定實例中，F(xiàn)是雜散光圖譜且c*F_d*F2是用以補償此雜散光的相對CD改變，其中c及d是推斷出的。
[0061]圖5是根據本發(fā)明的一個實施例的針對測試光罩確定的⑶變化(Λ⑶/⑶)曲線502與經推斷CD雜散光曲線504之間的最佳擬合的圖解性表示。每一曲線是CD變化(經確定或經推斷的雜散光補償)隨光罩位置而變的曲線圖。所圖解說明的曲線從光罩的一個邊緣延伸到另一邊緣。
[0062]一旦找到CD變化數(shù)據與經推斷雜散光曲線之間的經最小化差異，所述差異便表示不包含雜散光補償?shù)腃D變化?？墒褂肅D變化來構建CDU圖譜。如所展示，差異506表示并非由既定雜散光補償CD變化所導致的CD變化。
[0063]返回參考圖4，接著在操作414中從經確定CDU圖譜減去此經計算雜散光圖譜以獲得不具有雜散光補償?shù)蘑荱圖譜。例如，通過以上方程式(Λ⑶/⑶-f (coeff，F(xiàn)))來確定不具有雜散光補償?shù)腃DU圖譜，其中F是最接近的雜散光圖譜。
[0064]接著，可在操作416中確定光罩是否通過。如果光罩通過，那么可在操作420中使用所述光罩同時基于CDU圖譜來校正劑量。否則，可在操作418中修復或摒棄所述光罩。
[0065]在又一方法中，基于設計數(shù)據庫來使用基于個別特征的CD表征。圖7是圖解說明根據本發(fā)明的第三實施方案的用于檢驗EUV光罩的程序的流程圖。最初，在操作702中搜索設計數(shù)據庫以定位用于CD測量的選定特征。例如，使用圖案辨識算法或指定適當特征的預定義模板來定位一維線或空間特征。
[0066]接著，可在操作706中獲得受檢驗/測量的EUV光罩的測試圖像。可使用任何適合技術來獲得測試光罩的選定特征的CD測量結果。在第一實例性方法中，在操作707中基于經預計算的同焦點閾值從測試圖像的每一選定特征測量CD。圖6圖解說明使用經預計算的同焦點閾值從強度圖像獲得CD測量結果。此圖6展示使用經預計算的同焦點閾值來測量測試光罩區(qū)的線特征602的CD 603。同焦點閾值最小化CD測量對焦點的敏感度，且可依據相同圖案在不同焦點處的一組圖像來預計算此閾值。
[0067]舉例來說，如由光罩線特征602的強度曲線606a及606b所展示，可針對檢驗工具上的不同焦點設定獲得線特征602的不同組的強度值。盡管此線特征602的強度值可相對于焦點設定向上或向下移位，但存在同焦點閾值強度值，不同強度曲線在兩個地方在所述值處相交，這可用以測量⑶。換句話說，如果沿著垂直于線特征602的線610在多個位置處測量強度且同焦點閾值是已知的，那么可將CD作為等于此同焦點閾值的強度值點608a與608b之間的位置距離612來測量。因此，可根據跨越測試光罩圖像的線特征(或其它類型的特征)的強度值獲得跨越光罩的CD測量結果。
[0068]在如圖7的操作708中所展示的第二方法中，可通過以下操作來確定針對每一選定特征的CD測量結果:通過調整表征CD偏差的單個模型參數(shù)而最小化基于設計數(shù)據的經建模參考圖像與測試圖像之間的差異。可將可調整CD偏差應用于設計數(shù)據，且基于CD偏差的當前值、使用最終模型來計算參考圖像。參考圖像是預期在實際CD偏差等于可調整CD偏差的假定值時用檢驗工具/顯微鏡觀察到的圖像?？蓪⒆钚』瘏⒖紙D像與測試圖像之間的差異的范數(shù)的CD偏差值定義為CD偏差的最佳估計，例如，測量結果。在一個實施例中，可通過將測試圖像與參考圖像的逐像素差異的平方求和來獲得圖像之間的差異的范數(shù)。可使用李文柏格_馬夸特(Levenberg-Marquardt)算法或高斯-牛頓(Gauss-Newton)算法來計算最小化所述范數(shù)的CD偏差。
[0069]不管如何從測試圖像獲得CD測量結果，接著可在操作710中根據CD測量結果產生⑶U圖譜。例如，針對跨越光罩的多個選定特征位置確定Λ⑶/⑶。還可在操作712中基于校正前及校正后(雜散光校正)設計數(shù)據(或基于其它技術)來產生雜散光⑶圖譜。接著，可在操作714中從依據測試圖像確定的CDU圖譜減去此校正CD圖譜以便確定測試光罩的不具有雜散光補償?shù)腃DU圖譜。
[0070]接著，可在操作716中確定光罩是否通過。如果光罩通過，那么可在操作720中使用所述光罩同時基于CDU圖譜來校正劑量。否則，可在操作718中修復或摒棄所述光罩。
[0071]在此最后方法中，不必獲取大的重復圖案區(qū)。因此，可使用邏輯(非重復)圖案來產生CDU圖譜。另外，用于確定CDU圖譜的此CD測量方法可為極準確的，因為針對執(zhí)行CD測量或表征起最佳作用的適合特征選自設計數(shù)據庫。
[0072]本發(fā)明的技術可以硬件及/或軟件的任何適合組合來實施。圖8是其中可實施本發(fā)明的技術的實例性檢驗系統(tǒng)800的圖解性表示。檢驗系統(tǒng)800可從檢驗工具或檢驗器(未展示)接收輸入802。所述檢驗系統(tǒng)還可包含用于分布所接收輸入802的數(shù)據分布系統(tǒng)(例如，804a及804b)、用于處理所接收輸入802的特定部分/分塊的強度信號(或分塊)處理系統(tǒng)(例如，分塊處理器與存儲器806a及806b)、用于產生⑶U圖譜的⑶U圖譜產生器系統(tǒng)(例如，⑶U圖譜產生器處理器與存儲器812)、用于允許檢驗系統(tǒng)組件之間的通信的網絡(例如，交換式網絡808)、任選大容量存儲裝置816以及用于核查強度數(shù)據、CD測量結果及/或CDU圖譜的一或多個檢驗控制及/或核查站(例如，810)。檢驗系統(tǒng)800的每一處理器通?？砂换蚨鄠€微處理器集成電路且還可含有接口及/或存儲器集成電路且另外可耦合到一或多個共享及/或全局存儲器裝置。
[0073]用于產生輸入數(shù)據802的檢驗數(shù)據獲取系統(tǒng)(未展示)可采取用于獲得光罩的強度信號或圖像的任何適合儀器(例如，如本文進一步描述)的形式。舉例來說，檢驗器可基于從光罩反射到一或多個光傳感器的所檢測光的一部分來構建光學圖像或產生所述光罩的一部分的強度值。接著，所述檢驗器可輸出所述強度值或者可從所述檢驗器輸出圖像。
[0074]所述檢驗器或檢驗工具可操作以在入射光束跨越光罩的每一分塊掃描時檢測及收集經反射光。如上所述，所述入射光束可跨越各自包括多個分塊的光罩條區(qū)掃描。響應于此入射光束而從每一分塊的多個點或子區(qū)收集光。
[0075]所述檢驗工具通?？刹僮饕詫⒋怂鶛z測光轉換成對應于強度值的所檢測信號。所檢測信號可采取具有對應于光罩的不同位置處的不同強度值的振幅值的電磁波形的形式。所檢測信號還可采取強度值及相關聯(lián)光罩點坐標的簡單列表的形式。所檢測信號也可采取具有對應于光罩上的不同位置或掃描點的不同強度值的圖像的形式?？稍趻呙韫庹值乃形恢貌⑵滢D換成所檢測信號之后產生強度圖像，或可在掃描每一光罩部分時產生強度圖像的部分，其中在掃描整個光罩之后完成最終強度圖像。
[0076]在其它檢驗應用中，入射光或所檢測光可以任何適合入射角通過任何適合空間孔徑以產生任何入射或所檢測光輪廓。以實例方式，可利用可編程照明或檢測孔徑來產生特定光束輪廓，例如雙極子、四極子、類星體、環(huán)形物等。在特定實例中，可實施像素化照明技術?？删幊陶彰骷疤厥饪讖娇善鸬皆鰪姽庹稚系哪承﹫D案的特征對比度的目的。
[0077]強度或圖像數(shù)據802可由數(shù)據分布系統(tǒng)經由網絡808接收。所述數(shù)據分布系統(tǒng)可與用于保存所接收數(shù)據802的至少部分的一或多個存儲器裝置(例如，RAM緩沖器)相關聯(lián)。優(yōu)選地，全部存儲器足夠大以保存整個數(shù)據樣品。舉例來說，I千兆字節(jié)的存儲器對于為I百萬XlOOO個像素或點的樣品為有效的。
[0078]數(shù)據分布系統(tǒng)(例如，804a及804b)也可控制所接收輸入數(shù)據802的部分到處理器(例如，806a及806b)的分布。舉例來說，數(shù)據分布系統(tǒng)可將第一分塊的數(shù)據路由到第一分塊處理器806a，且可將第二分塊的數(shù)據路由到分塊處理器806b。也可將多個分塊的多組數(shù)據路由到每一分塊處理器。
[0079]所述分塊處理器可接收強度值或對應于光罩的至少一部分或分塊的圖像(以及參考圖像)。所述分塊處理器也可各自耦合到例如提供本地存儲器功能(例如，保存所接收數(shù)據部分)的DRAM裝置的一或多個存儲器裝置(未展示)或與所述存儲器裝置集成在一起。優(yōu)選地，所述存儲器足夠大以保存對應于所述光罩的分塊的數(shù)據?；蛘?，所述分塊處理器可共享存儲器。實例是英特爾(Intel)的多個CPU，其中每一核心充當分塊處理器且許多核心共享存儲器。
[0080]每一組輸入數(shù)據802可對應于所述光罩的條區(qū)。一或多組數(shù)據可存儲于數(shù)據分布系統(tǒng)的存儲器中。此存儲器可由所述數(shù)據分布系統(tǒng)內的一或多個處理器控制，且所述存儲器可劃分成多個分區(qū)。舉例來說，所述數(shù)據分布系統(tǒng)可將對應于條區(qū)的一部分的數(shù)據接收到第一存儲器分區(qū)(未展示)中，且所述數(shù)據分布系統(tǒng)可將對應于另一條區(qū)的另一數(shù)據接收到第二存儲器分區(qū)(未展示)中。優(yōu)選地，所述數(shù)據分布系統(tǒng)的存儲器分區(qū)中的每一者僅保存將路由到與此存儲器分區(qū)相關聯(lián)的處理器的數(shù)據部分。舉例來說，所述數(shù)據分布系統(tǒng)的第一存儲器分區(qū)可保存第一數(shù)據并將其路由到分塊處理器806a，且第二存儲器分區(qū)可保存第二數(shù)據并將其路由到分塊處理器806b。
[0081]所述數(shù)據分布系統(tǒng)可基于數(shù)據的任何適合參數(shù)來定義并分布數(shù)據中的每一組數(shù)據。舉例來說，可基于所述光罩上的分塊的對應位置來定義并分布所述數(shù)據。在一個實施例中，每一條區(qū)與對應于所述條區(qū)內的像素的水平位置的列位置的范圍相關聯(lián)。舉例來說，所述條區(qū)的列O到256可對應于第一分塊，且這些列內的像素將包括路由到一或多個分塊處理器的第一圖像或第一組強度值。同樣地，所述條區(qū)的列257到512可對應于第二分塊，且這些列中的像素將包括路由到不同分塊處理器的第二圖像或第二組強度值。
[0082]檢驗設備可適合于檢驗半導體裝置或晶片及光學光罩以及EUV光罩或掩模。一種適合的檢驗工具是可從加利福尼亞州苗必達的KLA-Tencor購得的Teron?光罩檢驗工具。可使用本發(fā)明的檢驗設備檢驗或成像的其它類型的樣本包含例如平板顯示器的任何表面。
[0083]檢驗工具可包含:至少一個光源，其用于產生入射光束；照明光學器件，其用于將所述入射光束弓I導到樣本上；收集光學器件，其用于引導響應于所述入射光束而從所述樣本發(fā)射的輸出光束；傳感器，其用于檢測所述輸出光束且產生針對所述輸出光束的圖像或信號；及控制器，其用于控制所述檢驗工具的組件且促進如本文中進一步描述的CDU圖譜產生技術。
[0084]在以下示范性檢驗系統(tǒng)中，所述入射光束可呈相干光的任何適合形式。另外，可使用任何適合透鏡布置來朝向所述樣本引導所述入射光束且朝向檢測器引導從所述樣本發(fā)出的輸出光束。所述輸出光束可從所述樣本反射或散射或者透射穿過所述樣本。對于EUV光罩檢驗，所述輸出光束從所述樣本反射。同樣地，可使用任何適合檢測器類型或任何數(shù)目個檢測元件來接收輸出光束且基于所接收輸出光束的特性(例如，強度)來提供圖像或信號。
[0085]圖9是其中可實施本發(fā)明的技術的光學檢驗工具的一些元件的圖解性表示。系統(tǒng)900包含適合于EUV光罩的檢驗的光源902。光源的一個實例是準連續(xù)波激光。在某些實施例中，光源通?？商峁└呙}沖重復率、低噪聲、高功率、穩(wěn)定性、可靠性及可擴展性。注意，雖然EUV掃描儀在13.5nm波長下操作，但用于EUV光罩的檢驗工具不必在相同波長下操作。在193nm下操作的來自KLA-Tencor的Teron?系統(tǒng)已被證實能夠檢驗EUV光罩。
[0086]光源可包含:光束轉向裝置，其用于進行精確光束定位；及光束調節(jié)裝置，其可用以提供光級控制、散斑噪聲減少及高光束均勻性。光束轉向及/或光束調節(jié)裝置可為與(舉例來說)激光器分離的物理裝置。
[0087]檢驗系統(tǒng)包含用于將照明光束聚焦到所檢驗表面912上的光學元件集合。為簡便起見，圖9僅圖解說明聚光透鏡904、成像透鏡908、檢測器透鏡913及分束器906。然而，所屬領域的技術人員將理解，檢驗系統(tǒng)可包含實現(xiàn)特定檢驗功能所需要的其它光學元件。成像透鏡908可為相對大的以便滿足特定低像差要求?？砂凑詹煌袼卮笮≌{整成像透鏡，例如，針對每一像素小于約10nm,或更特定來說，小于約75nm或甚至小于60nm。
[0088]還可將樣本910放置于檢驗系統(tǒng)100的載臺(未標示)上，且檢驗系統(tǒng)100還可包含用于使載臺(及樣本)相對于入射光束移動的定位機構。以實例方式，一或多個馬達機構可各自由螺桿傳動裝置與步進馬達、具有反饋位置的線性傳動裝置或帶式致動器與步進馬達形成。
[0089]在入射光束照射在樣本910上之后，光接著可以“輸出光”或“輸出光束”的形式從樣本910反射及散射。所述檢驗系統(tǒng)還包含用于朝向一或多個檢測器引導輸出光的任何適合透鏡布置。如所展示，可由檢測器914接收經反射光束。在某些實施例中，所述檢測器是時間延遲積分(TDI)檢測器。典型的TDI檢測器積累所檢驗表面的相同區(qū)的多次曝光，從而有效地增加可用以收集入射光的積分時間。使物體運動與曝光同步以確保清晰圖像。一股來說，檢測器可包含變換器、收集器、電荷耦合裝置(CCD)或其它類型的輻射傳感器。
[0090]圖9展示其中相對于樣本表面912以實質上法線角朝向所檢驗表面引導照明光束的實例。在其它實施例中，可以斜角引導照明光束，此允許照明光束與經反射光束的分離。在這些實施例中，可將衰減器定位于經反射光束路徑上以便使經反射光束的零階分量在到達檢測器之前衰減。此外，可將成像孔徑定位于經反射光束路徑上以使經反射光束的零階分量的相位移位。
[0091]檢測器通常與處理器系統(tǒng)916耦合或更通常耦合到信號處理裝置，所述信號處理裝置可包含經配置以將來自檢測器914的模擬信號轉換為數(shù)字信號以供處理的模/數(shù)轉換器。處理器系統(tǒng)916可經配置以分析一或多個經反射光束的強度、相位及/或其它特性。處理器系統(tǒng)916可經配置(例如，借助編程指令)以提供用于顯示所得測試圖像及其它檢驗特性的用戶接口(例如，計算機屏幕)。處理器系統(tǒng)916還可包含用于提供輸入的一或多個輸入裝置(例如，鍵盤、鼠標、操縱桿)。處理器系統(tǒng)916也可與載臺910耦合以用于控制(舉例來說)樣本位置(例如，聚焦及掃描)以及檢驗系統(tǒng)元件的其它檢驗參數(shù)及配置。在某些實施例中，處理器系統(tǒng)916經配置以實施上文詳述的檢驗技術。處理器系統(tǒng)910通常具有經由適當總線或其它通信機構耦合到輸入/輸出端口及一或多個存儲器的一或多個處理器。
[0092]由于此類信息及程序指令可在經特殊配置的計算機系統(tǒng)上實施，因而此系統(tǒng)包含可存儲于計算機可讀媒體上的用于執(zhí)行本文中所描述的各種操作的程序指令/計算機代碼。機器可讀媒體的實例包含(但不限于)磁性媒體，例如硬盤、軟盤及磁帶；光學媒體，例如CD-ROM盤；磁光媒體，例如光盤；及經特殊配置以存儲并執(zhí)行程序指令的硬件裝置，例如只讀存儲器裝置(ROM)及隨機存取存儲器(RAM)。程序指令的實例包含例如由編譯器產生的機器代碼及含有可由計算機使用解譯器來執(zhí)行的較高級代碼的文件兩者。
[0093]應注意，以上描述及圖式不應被視為對所述系統(tǒng)的特定組件的限制且所述系統(tǒng)可以許多其它形式體現(xiàn)。舉例來說，本發(fā)明預期，檢驗或測量工具可具有來自經布置而用于檢測缺陷及/或解析光罩或晶片的特征的臨界方面的任何數(shù)目個已知成像或計量工具的任何適合特征。以實例方式，檢驗或測量工具可經調適用于亮場成像顯微術、暗場成像顯微術、全天空成像顯微術、相位對比顯微術、偏光對比顯微術及相干探針顯微術。本發(fā)明還預期，可使用單圖像或多圖像方法來捕獲目標的圖像。這些方法包含(舉例來說)單取、雙取、單取相干探針顯微術(CPM)及雙取CPM方法。也可預期例如散射測量等非成像光學方法來作為檢驗或計量設備的形成部分。
[0094]盡管出于清楚理解的目的已相當詳細地描述了上述發(fā)明，但應了解，可在所附權利要求書的范圍內實踐某些改變及修改。應注意，存在實施本發(fā)明的過程、系統(tǒng)及設備的許多替代方式。舉例來說，可從透射、反射光束或組合輸出光束獲得缺陷檢測特性數(shù)據。因此，本發(fā)明實施例應被視為說明性的而非限制性的，且本發(fā)明并不限于本文中給出的細節(jié)。
【權利要求】
1.一種使用光學檢驗工具檢驗極紫外線EUV光罩的方法，所述方法包括: 借助光學檢驗工具從EUV測試光罩獲得光學測試圖像或信號，其中所述光學測試圖像或信號指定跨越所述EUV測試光罩的強度變化； 將所述光學測試圖像或信號的所述強度變化轉換為跨越所述EUV測試光罩的臨界尺寸CD變化以便產生臨界尺寸均勻性CDU圖譜，其中所述CDU圖譜是通過移除起源于用于制作此EUV測試光罩的設計數(shù)據的校正CD變化而產生，且此校正CD變化經設計以在光學光刻工藝期間補償存在于光學光刻工具的視場FOV內的差異；以及 將所述CDU圖譜存儲于一或多個存儲器裝置中或將所述CDU圖譜顯示于顯示裝置上。
2.根據權利要求1所述的方法，其中考慮到設計者的意圖產生所述CDU圖譜，之后才將雜散光校正或方位角CD變化引入到用于此EUV測試光罩的所述設計數(shù)據以便補償跨越所述FOV的雜散光或方位角差異。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其中產生所述CDU圖譜以便考慮到垂直或水平特征偏差。
4.根據權利要求1到3中任一權利要求所述的方法，其中借助所述檢驗工具在深紫外線DUV波長下獲得所述光學測試圖像。
5.根據權利要求1到4中任一權利要求所述的方法，其中通過以下操作來產生所述CDU圖譜: 基于用于所述EUV測試光罩的所述設計數(shù)據，確定用于在強度變化與CD變化之間轉換的轉換因子； 將所述測試圖像的所述強度變化轉換成此測試圖像的CD變化； 基于所述設計數(shù)據，確定所述校正CD變化；以及 從所述測試圖像的所述CD變化減去所述校正CD變化以產生所述CDU圖譜。
6.根據權利要求5所述的方法，其中通過以下操作來確定所述轉換因子:通過對所述設計數(shù)據應用模型以便對根據此設計數(shù)據的光罩模型的構建建模且對此光罩模型的光學檢驗建模以產生實質上匹配所述測試圖像的參考圖像來執(zhí)行嚴格電磁模擬。
7.根據權利要求6所述的方法，其中所述測試圖像的所述CD變化相對于所述EUV光罩的全局平均或主導CD值指定此EUV光罩的多個位置中的每一者的主導或平均CD值。
8.根據權利要求7所述的方法，其中所述轉換因子采取相關聯(lián)的強度及CD變化值的表的形式。
9.根據權利要求5到8中任一權利要求所述的方法，其中通過確定校正前設計數(shù)據與校正后設計數(shù)據之間的CD差異來確定所述校正CD變化。
10.根據權利要求1到4中任一權利要求所述的方法，其中通過以下操作來產生所述CDU圖譜: 基于用于樣本光罩的所述設計數(shù)據及從此樣本光罩獲得的樣本圖像，預計算用于在強度變化與CD變化之間轉換的轉換因子； 使用所述經預計算的轉換因子，將所述EUV測試光罩的所述測試圖像的所述強度變化轉換成此測試圖像的⑶變化以便產生第一⑶U圖譜； 使所述第一 CDU圖譜與雜散光校正CD變化圖譜擬合；以及 從所述測試圖像的所述第一CDU圖譜減去所述雜散光校正CD變化圖譜以產生第二CDU圖譜。
11.根據權利要求10所述的方法，其進一步包括在不計算用于多個后續(xù)EUV測試光罩的另一轉換因子的情況下，基于所述經預計算的轉換因子而針對此類后續(xù)EUV測試光罩重復用于轉換、擬合及減去的所述操作。
12.根據權利要求10或11中任一權利要求所述的方法，其中通過最小化等于Σx,y [ Δ CD (X，y) /CD (X，y) -f (coeff, F (X, y)) ]2的和來執(zhí)行所述擬合操作，其中所述和是在所述第一⑶U圖譜的點上取得，所述第一⑶U圖譜由Λ⑶(X，y)/⑶(X，y)表示且f (coef f，F(xiàn) (X，Y))是F的多項式，且其中F(x，y)是通過計算圖案密度圖譜且將此圖案密度圖譜與點擴散函數(shù)進行卷積運算而估計的雜散光強度的圖譜，且其中f (coeff，F(xiàn)(x，y))是針對所述雜散光強度的CD補償?shù)墓烙嫛?br> 13.根據權利要求1到4中任一權利要求所述的方法，其中通過以下操作來產生所述CDU圖譜: 基于用于所述EUV測試光罩的所述設計數(shù)據，識別用于CD測量的選定特征； 通過測量所述測試圖像中的所述選定特征的同焦點閾值強度點之間的距離或通過在使表征CD偏差的單個參數(shù)浮動的同時最小化根據所述設計數(shù)據產生的經模擬參考圖像與所述測試圖像之間的差異來測量所述選定特征的CD ； 基于所述所測量CD來確定CD變化； 基于所述設計數(shù)據，確定所述校正CD變化；以及 從所述測試圖像的所述CD變化減去所述校正CD變化以產生所述CDU圖譜。
14.一種用于檢驗EUV光罩的檢驗系統(tǒng),其包括: 光源，其用于產生入射光束； 照明光學器件模塊，其用于將所述入射光束引導到EUV光罩上； 收集光學器件模塊，其用于引導響應于所述入射光束而從所述EUV光罩反射的輸出光束； 傳感器，其用于檢測所述輸出光束且產生針對所述輸出光束的圖像或信號；以及 控制器，其經配置以執(zhí)行以下操作: 響應于所述入射光束而從EUV測試光罩獲得光學測試圖像或信號，其中所述光學測試圖像或信號指定跨越所述EUV測試光罩的強度變化； 將所述光學測試圖像或信號的所述強度變化轉換為跨越所述EUV測試光罩的臨界尺寸CD變化以便產生臨界尺寸均勻性CDU圖譜，其中所述CDU圖譜是通過移除起源于用于制作此EUV測試光罩的設計數(shù)據的校正CD變化而產生，且此校正CD變化經設計以在光學光刻工藝期間補償存在于光學光刻工具的視場FOV內的差異；以及 將所述CDU圖譜存儲于一或多個存儲器裝置中或將所述CDU圖譜顯示于顯示裝置上。
15.根據權利要求14所述的系統(tǒng)，其中考慮到設計者的意圖產生所述CDU圖譜，之后才將雜散光校正或方位角CD變化引入到用于此EUV測試光罩的所述設計數(shù)據以便補償跨越所述FOV的雜散光或方位角差異。
16.根據權利要求14或15所述的系統(tǒng)，其中所述CDU圖譜經產生以便考慮到垂直或水平特征偏差。
17.根據權利要求14到16中任一權利要求所述的系統(tǒng)，其中借助所述檢驗工具在深紫外線DUV波長下獲得所述光學測試圖像。
18.根據權利要求14到17中任一權利要求所述的系統(tǒng)，其中通過以下操作來產生所述CDU圖譜: 基于用于所述EUV測試光罩的所述設計數(shù)據，確定用于在強度變化與CD變化之間轉換的轉換因子； 將所述測試圖像的所述強度變化轉換成此測試圖像的CD變化； 基于所述設計數(shù)據，確定所述校正CD變化；以及 從所述測試圖像的所述CD變化減去所述校正CD變化以產生所述CDU圖譜。
19.根據權利要求18所述的系統(tǒng)，其中通過以下操作來確定所述轉換因子:通過對所述設計數(shù)據應用模型以便對根據此設計數(shù)據的光罩模型的構建建模且對此光罩模型的光學檢驗建模以產生實質上匹配所述測試圖像的參考圖像來執(zhí)行嚴格電磁模擬。
20.根據權利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述測試圖像的所述CD變化相對于所述EUV光罩的全局平均或主導CD值指定此EUV光罩的多個位置中的每一者的主導或平均CD值。
21.根據權利要求20所述的系統(tǒng)，其中所述轉換因子采取相關聯(lián)的強度及CD變化值的表的形式。
22.根據權利要求18到21中任一權利要求所述的系統(tǒng)，其中通過確定校正前設計數(shù)據與校正后設計數(shù)據之間的CD差異來確定所述校正CD變化。
23.根據權利要求14到17中任一權利要求所述的系統(tǒng)，其中通過以下操作來產生所述CDU圖譜: 基于用于樣本光罩的所述設計數(shù)據及從此樣本光罩獲得的樣本圖像，預計算用于在強度變化與CD變化之間轉換的轉換因子； 使用所述經預計算的轉換因子，將所述EUV測試光罩的所述測試圖像的所述強度變化轉換成此測試圖像的⑶變化以便產生第一⑶U圖譜； 使所述第一 CDU圖譜與雜散光校正CD變化圖譜擬合；以及 從所述測試圖像的所述第一 CDU圖譜減去所述雜散光校正CD變化圖譜以產生第二CDU圖譜。
24.根據權利要求23所述的系統(tǒng)，其進一步包括在不計算用于多個后續(xù)EUV測試光罩的另一轉換因子的情況下，基于所述經預計算的轉換因子而針對此類后續(xù)EUV測試光罩重復用于轉換、擬合及減去的所述操作。
25.根據權利要求23或24中任一權利要求所述的系統(tǒng)，其中通過最小化等于Σχ,y [ Δ CD (X，y) /CD (X，y) -f (coeff, F (X, y)) ]2的和來執(zhí)行所述擬合操作，其中所述和是在所述第一⑶U圖譜的點上取得，所述第一⑶U圖譜由Λ⑶(X，y)/⑶(X，y)表示且f (coef f，F(xiàn) (X，Y))是F的多項式，且其中F(x，y)是通過計算圖案密度圖譜且將此圖案密度圖譜與點擴散函數(shù)進行卷積運算而估計的雜散光強度的圖譜，且其中f (coeff，F(xiàn)(x，y))是針對所述雜散光強度的CD補償?shù)墓烙嫛?br> 26.根據權利要求14到17中任一權利要求所述的系統(tǒng)，其中通過以下操作來產生所述CDU圖譜: 基于用于所述EUV測試光罩的所述設計數(shù)據，識別用于CD測量的選定特征； 通過測量所述測試圖像中的所述選定特征的同焦點閾值強度點之間的距離或通過在使表征CD偏差的單個參數(shù)浮動的同時最小化根據所述設計數(shù)據產生的經模擬參考圖像與所述測試圖像之間的差異來測量所述選定特征的CD ； 基于所述所測量CD來確定CD變化； 基于所述設計數(shù)據，確定所述校正CD變化；以及 從所述測試圖像的所述CD變化減去所述校正CD變化以產生所述CDU圖譜。
【文檔編號】H01L21/66GK104364605SQ201380030349
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2013年4月16日 優(yōu)先權日:2012年4月18日
【發(fā)明者】瑞芳·石, A·波克羅夫斯基, A·塞茲希內爾, W·L·蘇澤 申請人:科磊股份有限公司