用于分析和去除极紫外光掩模的缺陷的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于分析极紫外波长范围的光学元件的缺陷的方法，该光学元件包含至少一个基板及至少一个多层结构，该方法包含以下步骤：(a)通过使缺陷曝光于紫外辐射，确定第一数据；(b)通过用扫描探针显微镜扫描缺陷，确定第二数据；(c)通过用扫描粒子显微镜扫描缺陷，确定第三数据；及(d)组合第一、第二及第三数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于分析和去除极紫外光掩模的缺陷的方法和装置
本专利技术涉及分析及去除EUV光掩模的缺陷的领域。
技术介绍
由于半导体工业中不断地增加集成密度，光刻掩模必须在晶片上投射越来越小的结构。为了满足此要求，已将光刻系统的曝光波长更换为越来越小的波长。未来，光刻系统将使用极紫外(EUV)波长范围(优选是(但非只是)在IOnm至15nm的范围中)中的显著较小波长。EUV波长范围对未来光刻系统的光学路径中的光学元件的精度造成极大的挑战。这些光学元件可能是反射光学元件，因为目前已知材料的折射率在EUV范围中基本上为I。EUV反射镜包含具有低热膨胀的基板，例如硅石。在充当电介质反射镜的基板上沉积包含40至60个硅(Si)及钥(Mo)双层的多层结构。除了基板及多层结构之外，EUV及光刻掩模(或简称EUV掩模)另外具有吸收体结构，其布置在多层结构上并吸收照射的EUV光子。由于极小的波长，多层结构的已经最小的不均匀性及吸收体结构与预定布置及/或吸收体层结构组件预定目标大小的最小偏差，造成用EUV掩模照明的晶片的成像误差。此外，基板中或基板上及/或EUV反射镜或EUV掩模的多层结构中的缺陷也造成由EUV掩模成像于晶片上的结构组件的不容存在的成像误差。基板中或基板上及/或多层结构中的缺陷在以下文中称为埋藏缺陷(buried defect)。去除埋藏缺陷的明显方法将是在第一步骤中去除缺陷上方的多层结构，及在第二步骤中去除露出的缺陷，然后在最终步骤中沉积所去除的多层结构的部分。然而，此程序由于以下原因而无法得到执行:多层结构的许多层及其低厚度(钥(Mo)层大约3nm以及硅(Si)层大约4nm)，以及对各层或其表面的平坦度的高要求。US6235434B1公开通过修改接近埋藏缺陷的EUV掩模的吸收体结构以补偿埋藏缺陷的振幅部分的方法。此程序在下文中称为“补偿修复”或补偿。图1示意性描述其操作模式。通过去除邻近吸收体组件的吸收体材料的部分，补偿通过埋藏缺陷扭曲的表面反射率的局部减小。上述专利说明补偿的并非埋藏缺陷的几何大小，而是其等效大小。埋藏缺陷的等效大小取决于其相对于邻近吸收体组件的位置，及缺陷与最接近的吸收体组件间的距离有多远。相位缺陷具有小于振幅缺陷的等效面积。通过例如光刻印刷的特征化技术确定由缺陷引起的反射扭曲的位置及等效大小。C.H.Clifford的论文“Simulation compensation methods for EUV lithographymasks with buried defects” (University of California, Berkeley, Tech ReportN0.UCB / EECS-2010-62,http: / / www.eecs.berkely.edu / Pubs / TechRpts / 2010 /EECS-21010-62.html)提出两个在曝光晶片时减少埋藏缺陷的效应的方法。第一个方法使用预评估设计曲线，以单独基于因缺陷引起的临界尺寸(critical dimension,简称⑶)变化，确定吸收体结构的修改。为了将埋藏缺陷的相位误差转换成比较容易校正的振幅误差，且因此减少变更聚焦条件时的缺陷效应，第二个方法提议用吸收体材料覆盖缺陷，以阻挡从通过缺陷扭曲的多层结构区域反射的光。L.Pang 等人的论文 “Compensation of EUV Mult1-layer Defects withinArbitrary Layouts by Absorber Pattern Modification”(SPIE Proc.7969,79691E,2011)说明埋藏缺陷的修复形式的确定。以扫描力显微镜(AFM，原子力显微镜)扫描缺陷的表面轮廓。使用生长模型，确定多层结构内的缺陷结构。仿真缺陷EUV掩模的空间像，并将其结果与无缺陷的空间像进行比较。从比较中，逐像素地确定“补偿修复”缺陷的修复形式。有效去除埋藏缺陷的另一实质方面是去除缺陷所使用的装置相对于定位的缺陷的位置。如果在缺陷补偿时未精确地考虑埋藏缺陷的位置，修复将使埋藏缺陷的负面效应恶化。本专利技术因此着重在提供用于分析缺陷及确定缺陷的修复形式的方法及装置，其至少部分避免上述现有技术的缺点。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，此问题由权利要求1所述方法解决。在一个实施例中，分析用于极紫外波长范围的光学元件(包含至少一个基板及至少一个多层结构)的缺陷的方法包含以下步骤:(a)通过使缺陷曝光于紫外辐射，确定第一数据；(b)通过扫描力显微镜扫描缺陷，确定第二数据；(C)通过扫描粒子显微镜扫描缺陷，确定第三数据 '及(d)组合第一、第二及第三数据。为获得有关埋藏缺陷的尽可能全面的信息，使用应用不同测量原理的测量方法。除了处于光化波长的光子之外，还使用粒子束(尤其是电子束)以及扫描探针显微镜扫描光学元件的缺陷区。通过组合来自三个不同数据源(即，由不同测量方法确定)的数据，可确定用于EUV波长范围的光学元件的缺陷的全面像。优选地，因此可直接将由多层结构表面以及其横向延伸处的埋藏缺陷产生的偏差与对晶片曝光时的EUV掩模成像质量的效应进行比较。此为能够有效补偿埋藏缺陷的实质必要条件。根据另一方面，用紫外辐射曝光缺陷包含用极紫外辐射曝光缺陷，尤其是用光化波长的辐射曝光缺陷。选择越短的曝光波长，第一数据中含有的缺陷细节越多。另一方面，产生合适辐射源的工作量随着波长减小而急遽增加。另一方面包含使用扫描粒子显微镜以至少部分去除缺陷。另一方面包含通过在光学元件的多层结构及/或吸收体结构上局部地沉积材料，及/或通过将局部凹陷蚀刻于吸收体结构中，产生至少一个标记。另一方面另外包含使用扫描粒子显微镜以布置及/或去除至少一个标记。EUV光学元件，例如EUV反射镜，并不具有各种测量装置可用以相对彼此对准的吸收体结构。因此，一个或多个标记优选暂时布置在多层结构的表面上。在EUV掩模的情况中，可使用吸收体结构作为对准不同测量装置的标记。如果吸收体结构的组件不足或不合适，则所解说的方法提供在吸收体结构及/或多层结构上布置一个或多个标记。在修复工艺结束时，再次从EUV掩模或EUV反射镜去除标记。通过将已经借助三个不同测量原理所获得的数据的组合与至少一个标记的布置的结合，可以确保修复缺陷发生在EUV掩模中埋藏缺陷实际所处的位置。因此，扫描粒子显微镜具有若干功能。除了分析缺陷之外，优选还可使用扫描粒子显微镜产生标记及修复缺陷。这是指可将分析装置及修复工具整合成一个装置。因此，有助于整体工艺的实行。在另一方面，组合第一、第二及第三数据包含补偿关于标记及/或关于第一数据及/或第二数据及/或第三数据的比例(scale)的偏差。当补偿关于特定标记及/或关于比例的偏差时，组合数据源的三个数据致使各种数据源的信息可相互关连。根据另一方面，组合第一、第二及第三数据另外包含转变至少第一及/或第二及/或第三数据，使得第一数据的各像素与第二数据的像素及第三数据的像素相关。当各种数据的像素具有一比一(I: I)等值时，可将各种数据源的数据组合于单一图像中。因此，从各种数据源获得最大量的信息。尤其，可将组合的数据输入模型，以确定特征化缺陷的参数。各种数据的优选的一比一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于分析用于极紫外波长范围的光学元件的缺陷的方法，该光学元件包含至少一个基板及至少一个多层结构，该方法包含以下步骤：a.通过使该缺陷曝光于紫外辐射，确定第一数据；b.通过用扫描探针显微镜扫描该缺陷，确定第二数据；c.通过用扫描粒子显微镜扫描该缺陷，确定第三数据；及d.组合该第一、该第二及该第三数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.19 DE 102011079382.8;2011.07.19 US 61/509,1.一种用于分析用于极紫外波长范围的光学元件的缺陷的方法，该光学元件包含至少一个基板及至少一个多层结构，该方法包含以下步骤: a.通过使该缺陷曝光于紫外辐射，确定第一数据； b.通过用扫描探针显微镜扫描该缺陷，确定第二数据； c.通过用扫描粒子显微镜扫描该缺陷，确定第三数据；及 d.组合该第一、该第二及该第三数据。2.如权利要求1所述的方法，还包含使用该扫描粒子显微镜至少部分补偿该缺陷。3.如权利要求1或2所述的方法，还包含通过局部地沉积材料在该光学元件的该多层结构及/或吸收体结构上，及/或通过蚀刻局部凹陷于该吸收体结构中，而产生至少一个个标记。4.如权利要求3所述的方法，还包含使用该扫描粒子显微镜产生及/或去除该至少一个标记。5.如权利要求3或4所述的方法，其中，组合该第一、该第二及该第三数据包含补偿关于该标记及/或关于该第一数据及/或该第二数据及/或该第三数据的比例的偏差。6.如权利要求5所述的方法，其中，组合该第一、该第二及该第三数据还包含转变至少该第一及/或该第二及/或该第三数据，使得该第一数据的各像素与该第二数据的像素及该第三数据的像素相关。7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，将该缺陷曝光于紫外辐射还包含记录该缺陷的至少一个空间像及/或曝光至少一个晶片。8.如权利要求7所述的方法，其中，记录该缺陷的至少一个空间像包含记录聚焦时的空间像，及/或通过变更相对于用于极紫外波长范围的光学元件的聚焦，记录空间像堆。9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，该扫描探针显微镜是扫描力显微镜、扫描隧道显微镜、磁场力显微镜、光学近场显微镜或声学扫描近场显微镜、或这些显微镜的组合，以及其中该扫描粒子显微镜包含扫描电子显微镜、聚焦离子束显微镜或干涉仪或其组合。10.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，该缺陷包含布置在该光学元件的该多层结构及/或该基板中的埋藏缺陷。11.如前述权利要求中任一项所述的方法，还包含以下步骤:使用于该至少一个缺陷的模型的参数适配于所组合的第一、第二及第三数据。12.如权利要求11所述的方法，其中，用于该缺陷的该模型包含旋转对称高斯外形，其以高度及半值宽作为参数。13.如权利要求11或12所述的方法，其中，用于该缺陷的该模型还包含关于该缺陷相对于该至少一个标记的位置的至少两个参数。14.一种确定至少部分补偿用于极紫外波长范围的光刻掩模的至少一个缺陷的修复形式的方法，该光刻掩模包含至少一个基板、至少一个多层结构及至少一个吸收体结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：M布达赫，T布雷特，K埃丁格，T霍夫曼，
申请(专利权)人：卡尔蔡司SMS有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE