针对极紫外线光罩的临界尺寸均匀性监测的制作方法
【专利摘要】本发明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。
【专利说明】针对极紫外线光罩的临界尺寸均匀性监测
[0001]相关申请案的相交参考
[0002]本申请案主张2012年4月18日由石瑞芳(Ru1-Fang Shi)等人提出申请、标题为“针对EUV光罩的临界尺寸均匀性监测(CRITICAL DIMENS1N UNIFORMITY MONITORING FOREUV RETICLES) ”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。
【技术领域】
[0003]本发明一股来说涉及光罩检验与计量领域。更特定来说，本发明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。
【背景技术】
[0004]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。
[0005]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。
[0006]提供适于检验及测量EUV光罩以监测⑶均匀性的技术将是有益的。
【发明内容】
[0007]下文呈现本发明的简化总结以便提供对本发明的某些实施例的基本理解。本
【发明内容】
并非是对本发明的广泛概述且其并不识别本发明的关键/重要元素或描述本发明的范围。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。
[0008]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⑶U图谱经产生以便考虑到垂直或水平特征偏差。
[0009]在特定实施方案中，通过以下操作来产生所述⑶U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。
[0010]在另一实施例中，通过以下操作来产生所述⑶U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⑶变化以便产生第一⑶U图谱；(iii)使所述第一⑶U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⑶变化图谱以产生第二⑶U图谱。
[0011]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Σ x,y[ACD(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ACD(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。
[0012]在另一实施例中，通过以下操作来产生所述⑶U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⑶U图谱。
[0013]在其它实施例中，本发明涉及一种用于检验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。
[0014]下文参考各图来进一步描述本发明的这些及其它方面。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是实例性EUV光罩的侧视图的图解性表示。
[0016]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。
[0017]图3是图解说明根据本发明的第一实施方案的用于检验EUV光罩的程序的流程图。
[0018]图4是图解说明根据本发明的第二实施方案的用于检验EUV光罩的程序的流程图。
[0019]图5是根据本发明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。
[0020]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。
[0021]图7是图解说明根据本发明的第三实施方案的用于检验EUV光罩的程序的流程图。
[0022]图8是其中可实施本发明的技术的实例检验系统的图解性表示。
[0023]图9是其中可实施本发明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】
[0024]在下文描述中，陈述众多特定细节以提供对本发明的透彻理解。可在不具有这些特定细节中的一些或全部细节的情况下实践本发明。在其它例子中，尚未详细描述众所周知的组件或工艺操作以免不必要地使本发明模糊不清。虽然将结合特定实施例来描述本发明，但应理解，并非打算将本发明限制于所述实施例。
[0025]极紫外线(EUV)光刻工艺通常使用EUV型光罩，其经设计以促进在EUV波长(例如，13.5nm)下在晶片上进行图案化。图1是实例性EUV光罩的一部分的侧视图的图解性表示。如所展示，EUV光罩100可包含衬底102，例如低热膨胀(LTE)或超低膨胀(ULE)玻璃板。
[0026]所述衬底覆盖有多个材料层104以在EUV波长下提供适度反射比(例如，60%到70%或更大)以在EUV波长下执行光刻曝光。多层堆叠104充当最大化EUV辐射的反射的布拉格(Bragg)反射器，同时为EUV辐射的不良吸收器。反射通常发生在不同折射率的材料之间的界面处，其中较高差异造成较大反射率。尽管曝光于极低波长的材料的折射率约等于1，但可通过使用具有不同折射率的交替层的多个层实现显著反射。所述多层堆叠也可由低吸收特性构成以使得以很少损失反射照射的辐射。在某些实施例中，多个层104包含以约7纳米间距布置的介于约30到40 (或40到50)个之间的交替的钥(Mo)与硅(Si)层对。其它适合层可包含Mo2C与S1、Mo与铍(Be)、钥钌(MoRu)与Be的交替层。
[0027]多个层104可包含帽盖层(例如，Ru)以防止氧化。在其它实施例中，EUV光罩可包含石英、抗反射涂层(ARC)及其它特征。图案(例如，106a及106b)形成于安置于多个层104上方的吸收器层中。举例来说，由薄抗反射氧化物加顶的氮化钽硼膜充当EUV吸收器。用于光罩图案的材料可经选择以具有接近零的蚀刻偏差以便实现超精细分辨率特征。
[0028]一股来说，可经由EUV光罩实施任何适合EUV光学光刻工艺以将晶片上的光致抗蚀剂层曝光。图2图解说明EUV光学光刻工艺中的光罩及晶片样本的侧视透视图。光学光刻系统的光源可产生适于与EUV光罩一起使用的任何适合辐射。例如，可利用介于约Ilnm到14nm之间的EUV波长或较低软X射线波长。在特定实施方案中，产生约13.5nm的波长。
[0029]在光学光刻期间，在形成于晶片衬底204上的抗蚀剂层202中吸收从EUV光罩的多个层104反射的辐射206。所吸收的辐射产生光酸(H+)及经增幅的光酸(例如，208a及208b)，所述两者当将光致抗蚀剂显影时在晶片衬底204的抗蚀剂层202中形成对应于EUV光罩的吸收器图案层(例如，106a)的经曝光图案。为清楚起见，在图2中省略EUV光罩与晶片之间的反射成像光学器件。
[0030]在使用EUV光刻之前，光学光罩图案经设计以具有在晶片上产生相同裸片的相同裸片图案。相比之下，EUV光罩经设计以具有不同裸片图案以在晶片上产生相同裸片。实现此情形的原因中的一者是光刻投影仪的场具有弧形状。沿垂直于弧的方向使晶片及光罩同步扫描通过所述场。掩模上的主射线的方位角沿着弧形场而变化。不同类型的特征(例如相对于光束扫描的水平对垂直特征)造成不同阴影效应。此差异沿着弧而变化。因此，沿扫描方向对准的裸片比不同场位置上的裸片更类似。裸片在光罩上具有不同图案的第二原因是也位于曝光场的边缘处的裸片的边缘可不同于在曝光场内部的裸片的边缘。光刻投影仪步进经过晶片且在晶片的未经曝光部分中重复扫描。相邻曝光场的边缘重叠。重叠边缘被曝光两次且拐角可被曝光四次。无电路图案被成倍曝光，且可采取措施以减少曝光场的边缘处的光罩的反射。然而，双重曝光可造成曝光场的边缘处的杂散光曝光的细微差异。光罩上的裸片图案之间的差异的第三可能原因是光相对于光刻工具的视场(FOV)的不同部分将展现不同扫描性质。例如，来自不同光学路径(例如，不同角度及不同表面平滑度特性)的光将跨越FOV以不同方式散射。光罩图案需要经设计以补偿此不同散射效应，通常称为杂散光效应。光罩的不同FOV位置可经不同设计以补偿不同杂散光水平及主射线的不同方位角。
[0031 ] 由于光罩将往往含有针对不同FOV位置的不同裸片图案以进行杂散光校正，因此可难以跨越光罩表征临界尺寸均匀性(CDU)或测量实际临界尺寸(CD)。也就是说，光罩的CD特性可由于为补偿杂散光及主射线的方位角相依性而设计到光罩图案中的CD差异而偏斜。
[0032]本发明的某些实施例提供用于基于从光学检验工具获得的强度结果来确定CD特性同时从此类经确定CD特性过滤补偿CD特性(例如，杂散光或其它类型的CD校正变化)的技术。一股来说，获得跨越EUV光罩的CD变化或测量，且考虑到设计者的意图获得这些结果，之后才针对场位置相依效应(例如，杂散光及主射线方位角变化)补偿设计。换句话说，补偿CD特性被视为噪声源且经移除以使得补偿CD特性不遮蔽光罩的CD特性，如果不存在杂散光或主射线方位角变化及其补偿，那么将存在此情况。在特定实施方案中，以一方式确定检验结果或⑶特性以便考虑到垂直/水平特征偏差。
[0033]在第一检验及测量方法中，使用设计数据库以考虑到杂散光补偿及垂直/水平偏差。图3是图解说明根据本发明的第一实施方案的用于检验EUV光罩的程序300的流程图。可在制作光罩之后且在将此光罩用于光学光刻工艺中之前且再次在已将光罩用于一或多个光学光刻工艺之后的任何时间处对此光罩执行检验程序300。另外,可相对于光罩的任何一或多个部分应用以下操作。例如，光罩图像可定义为由多个处理器处理的多个分块图像。可将光罩分块分布到并行地对测试分块数据进行操作的处理器。尽管不需要，但可针对光罩图像的多个分块并行地执行图3的操作。
[0034]最初，可在操作301中获得EUV光罩的测试图像。在一个实施例中，可扫描光罩的分块部分以获得来自整个光罩的强度数据。每一分块可含有单个裸片或多个裸片。分块可取决于特定系统及应用要求而具有任何大小及形状。一股来说，可通过以任何适合方式扫描光罩来获得每一分块部分的多个强度值。以实例方式，可通过对光罩进行光栅扫描来获得每一分块的多个强度值。或者，可通过以例如圆形或螺旋形图案等任何适合图案来扫描光罩而获得图像。当然，传感器(一或多个)可能必须以不同方式(例如，以圆形图案)布置/或所述光罩可在扫描期间以不同方式移动(例如，旋转)以便从光罩扫描圆形或螺旋形形状。
[0035]在一个实例中，在光罩移动经过检验/计量工具的传感器时，从光罩的矩形区域(本文中称为“条区”)检测光，且将此所检测光转换成所述条区的每一分块中的多个点处的多个强度值。在此实施例中，检验/计量工具的传感器布置成矩形图案以接收从光罩反射的光并根据其产生对应于光罩的具有多个分块的条区的强度数据。在特定实例中，每一条区可为约I百万个像素宽及约1000到2000个像素高，而每一分块可为约1000个像素宽及1000到2000个像素高。在一个实例中，每一像素具有72nm的大小。
[0036]每一组强度数据可对应于光罩的“条区”。可通过以蛇形或光栅图案循序地扫描光罩的若干条区来获得每一组强度数据。举例来说，通过光学检验系统的光束从左到右扫描光罩600的第一条区以获得第一组强度数据。接着，从右到左扫描第二条区以获得第二组强度数据。每一组条区数据也可划分成若干分块。在针对每一条区的每一分块中的多个点收集强度数据期间或之后，还可针对(举例来说)每一测试图像的每一分块或每一具有一或多个分块的组的任何部分确定平均强度值。
[0037]可使用以任何适合方式设置的光学检验工具来获得每一分块的强度值。对于EUV光罩，光学检验工具通常以用于获得经反射强度值的一组操作参数或“配方”来设置。配方设定可包含以下设定中的一或多者:用于以特定图案、像素大小来扫描光罩的设定；用于将来自单一信号的邻近信号分组的设定；焦点设定；照明或检测孔径设定；入射光束角度与波长设定；其它检测器设定；用于经反射光的量的设定等。
[0038]可在操作302中提供设计数据库。所述设计数据库可用以确定用于在光学图像中的强度变化与CD变化之间转换的转换因子k。可通过对设计数据执行严格电磁模拟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参考图像来确定所述转换因子。例如，所述模型通过模拟用于以与设计数据图案经更改以形成实际测试光罩(例如，将设计多边形的拐角修圆等)相同的方式更改此类设计图案的过程来模拟光罩图案。所述模型也通过对特定检验工具建模以从实际测试光罩产生测试图像来模拟从此经模拟光罩图案产生的参考图像。更具体来说，所述模型模拟光如何从经模拟光罩反射且由检验工具的光学器件及传感器检测，并基于此所检测光模拟参考图像。用于光罩制作模拟及检验工具模拟的实例性建模软件为可从加利福尼亚州苗必达(Milpitas，CA)的KLA-Tencor 购得的 PR0LITH?。
[0039]可首先在操作304中选择用于基于设计数据模拟参考图像的第一组可调模型参数。还在操作304中将此模型应用于设计数据以产生经模拟参考光罩图像。由于缺陷通常表示光罩图像中的小百分比的像素，因此当已优化可调模型参数时大部分经建模参考光罩图像的像素(缺陷除外)将匹配测试图像。也就是说，当所述模型最紧密地模拟如何制成实际测试光罩及如何通过经挑选检验工具从此测试光罩获得测试图像时，经模拟参考图像也将往往紧密地匹配所述测试图像。因此，一旦了解且正确地对用以制成测试光罩的特定光罩过程及用以产生测试图像的检验工具建模，即可模拟最紧密地匹配测试图像(及其如何形成)的准确参考图像。
[0040]模型的可调参数可采取用于产生对应光罩图像的任何适合形式。可调参数可涉及用于从设计数据构建参考光罩的光罩写入特性(例如，拐角修圆量、光罩材料性质(例如，组成及尺寸)、图案密度相依偏差等)及用于对正用以从测试光罩产生测试图像的相同光学检验工具的检验工具特性(例如，照明与检测孔径设定、偏光、焦点、像差特性、波长、像素大小、入射角等)建模。将检验工具模型应用于经建模参考光罩图案以基于设计数据构建参考图像。经建模参考图像对应于如何将在不具有任何缺陷的情况下用设计数据构建的光罩成像到检验工具的传感器上。
[0041]在使用每一组选定可调参数将模型应用于设计数据之后，接着可确定是否已在操作306中达到所产生的参考图像与对应测试图像之间的最佳匹配。例如，将每一特定测试分块图像与其从设计数据库部分产生的对应参考分块图像进行比较。每一测试图像及对应参考图像可包括具有变化的强度值的多个像素。或者，测试及参考光罩部分可由针对光罩部分中的多个xy位置的多个强度值表示。
[0042]可调参数将在通过选择调谐参数值的不同组合来执行特定数目个反复之后导致最佳匹配。例如，最佳匹配可对应于导致测试图像与经建模参考图像之间的最小差异的一组参数。最佳匹配可定义为当无法通过改变匹配的可调整参数而实质上减少两个图像的差异的范数时的条件。适合范数是两个图像的逐像素差异的平方和的平方根或所述差异的平方和。
[0043]在所图解说明的实施例中，如果尚未找到特定参考图像与测试图像之间的最佳匹配，那么在操作304中针对模型选择下一组可调参数，将所述模型应用于设计数据以产生新参考图像。在操作304中重复选择下一组参数值直到已找到参考图像与测试图像之间的最佳匹配。
[0044]一旦找到最佳匹配，便也可将测试图像与参考图像之间的强度差异加旗标并将其存储为缺陷。也可分析这些缺陷以确定此类缺陷是否在规格内。举例来说，可分析所述缺陷以确定此类缺陷表示真实的故障缺陷还是噪声。
[0045]接着，可在操作308中使用导致最佳匹配的最终模型来确定用于在强度变化与临界尺寸均匀性(CDU)之间转换的转换因子k。接着，可在操作310中使用转换因子k来确定测试图像的不同视场(FOV)位置的⑶变化以产生⑶U图谱。例如，将k应用于测试图像强度值以确定跨越光罩的场内CD变化。在特定实施方案中，CDU对应于特定光罩位置相对于全局平均或主导⑶值的主导或平均⑶值。可相对于整个光罩或光罩的部分找到全局平均或主导⑶值。
[0046]在特定实施方案中，ΛΙ/Ι与Λ⑶/⑶之间的关系通过公式Λ⑶/⑶=k(间距，CD)*AI/I来表示，其中I表示所测量的平均强度(例如，在约10um长度标度内)且ΛΙ表示与全局平均强度的变化。变量k是与最终模型相关的转换因子。也就是说，转换因子k取决于最终模型的最终参数。在针对转换因子(k)的以上方程式中，其对间距(P)及CD的相依性意在图解说明一维图案情况。对于二维情况，P及CD可由呈多边形或梯形的形式的图案的实际描述替换。
[0047]可以任何适合方式来确定转换因子。举例来说，可将模型应用于具有特定间距及标称CD (例如10nm)的第一组线特征。所述模型输出此类10nm特征的第一平均强度值。接着，(从标称CD)更改此第一组线特征的CD且所述模型输出此类第一组特征的所得强度改变。也就是说，可更改经模拟光罩图案的CD且将最终模型应用于此类经调整CD改变以便输出经建模光罩图像中的对应经建模强度改变。可经由反复通过光罩模型中的多个CD改变来确定CD改变与强度改变之间的关系(k)。此过程可应用于任何数目及类型的特征。对于任意二维图案，可应用沿所有定向对特征大小的各向同性扩张或缩减以获得并非一维的特征的转换因子。
[0048]在特定实施方案中，转换因子采取使不同CD变化值与不同强度变化值相关的表的形式。在另一技术中，k因子采取可应用于强度变化值以获得CD变化值的方程式的形式。不管如何，可有效地将来自测试图像的所测量强度变化值转换为每一 FOV所测量位置的CD变化值。举例来说，可在操作310中使用此转换因子k来确定测试图像的不同视场(FOV)位置的⑶变化以产生⑶U图谱。
[0049]基于设计数据，可在操作312中确定由于杂散光补偿所致的不同FOV位置的CD改变以产生杂散光图谱。例如，可跨越光罩确定类似类型的图案特征(例如，线特征)之间的CD差异。在另一方法中，通常在EDA(电子设计自动化)操作中将CD差异添加到设计数据，且可提供校正前及校正后(例如，杂散光校正后)设计数据两者以便确定CD补偿值。在特定实施例中，将校正前设计数据的CD与校正后设计数据的CD进行比较，且将此CD差异定义为校正(例如，杂散光)图谱。接着，可在操作314中从针对测试图像确定的CDU图谱减去此校正CD图谱以便接着确定受测试EUV光罩的实际CDU图谱(不具有杂散光补偿)。
[0050]也可将图案定向作为考虑因素纳入到用于确定CDU图谱的过程中以便单独考虑此类图案差异。举例来说，可使用设计模板来指定特定光罩部分的特定间距及定向值。或者，可分析设计数据图案以定位特定图案，例如一维水平或垂直线或空间。举例来说，可针对具有不同间距及定向的不同光罩区产生不同转换因子。在特定实施方案中，将垂直特征与水平特征单独地进行分析，因为特征相对于成角度入射光束的定向将以不同方式影响经反射强度，称为对EUV扫描仪的“阴影效应”。因此，即使某些图案不管其定向如何均既定在最终晶片上相同，EUV光罩上的那些图案也将取决于其定向而具有实质上不同大小。因此，其转换因子(k)可足够不同，以使得在通过强度测量构建DU图谱时可单独考虑水平及垂直特征。也就是说，可与用于垂直特征的校正⑶图谱单独地获得用于水平特征的校正⑶图谱。接着，可从依据相应测试图像特征获得的CDU图谱减去这些单独校正图谱。接着，最终的经分离⑶U图谱可经组合或保持单独以用于光学光刻工艺的校正。
[0051]在提供⑶U图谱之后，可在操作316中基于此图谱来确定光罩是否通过检验。例如，用户可分析CD变化的量以确定此CD方差是否在预定义规格内。或者，自动化过程可确定任何CD变化是否高于(或低于)预定义阈值。如果CD变化高于(或低于)所述预定义阈值，那么可接着更仔细地核查对应光罩部分以确定所述光罩是否有缺陷且无法再被使用。例如，可使用SEM来核查有缺陷区以确定临界尺寸(CD)实际上是否在规格以外。
[0052]如果光罩通过检验/测量，那么可在操作320中使用此光罩来制作晶片。也可利用准确确定的CDU图谱以在使用此光罩制作晶片期间有效地管理跨越所述光罩的剂量水平。例如，将用于光罩上的特定位置的CDU图谱映射到针对所述光罩的此类特定位置的光学光刻光的剂量校正。
[0053]如果所述光罩未通过检验/测量，那么可在操作318中摒弃或(如果可能)修复所述光罩。例如，可从所述光罩清除或移除某些缺陷。在修复之后，可在任何时间处对所述光罩执行检验且重复程序300。一个此种修复工具是蔡司(Zeiss)的⑶C工具。
[0054]此设计数据库方法可使得能够使用最适合于基于强度的CD表征的特征。另外，由于可使用“良好”设计来模拟特定光罩制作过程及用于受测试光罩的检验工具以使得消除过程及工具效应，因此此方法对系统像差或噪声(例如，焦点误差)具有低敏感度。此方法对于线、间隔及接触特征将可能为有效的。
[0055]对于无法利用设计数据库或处理时间及资源有限的检验/计量系统来说，可利用用于确定CD均匀性的另一方法。在一种方法中，基于具有已知CD变化的样本光罩来计算转换因子(例如，转换表)。也可利用用于此样本光罩的设计数据库。然而，可执行预计算单次且接着将其用于具有不同于样本光罩的图案的其它测试光罩而不针对此测试光罩使用设计数据库。
[0056]图4是图解说明根据本发明的第二实施方案的用于检验EUV光罩的程序的流程图。最初，在操作402中从具有已知CD变化的样本EUV光罩获得样本图像。此样本光罩可具有任何数目及类型的具有不同CD变化的图案，所述不同CD变化可或可不包含杂散光补偿的CD变化。可在操作404中使用此样本图像基于样本光罩的已知CD及所测量强度来预计算转换因子(例如，呈转换表的形式)。
[0057]接着，可存储转换因子以供稍后与其它光罩设计一起使用。然而，优选地针对每一特定掩模制作过程、掩模材料及检验工具预计算一组新转换因子以便实现用于测试光罩的特定过程的一组最佳转换因子。这些测试光罩可与工具健康校准过程相关联，在此过程期间可使用来自这些测试光罩的光学图像(连同其数据库)来确定转换因子。
[0058]对于受检验/测量的每一新光罩，举例来说，可在操作406中获得测试图像。可在操作410中使用预计算的转换因子k来确定测试图像的不同FOV位置的⑶改变以产生⑶U图谱，如上文所描述。
[0059]接着，可在操作412中使⑶U图谱与跨越光罩的所产生杂散光图谱拟合。一股来说，可使用任何类型的曲线拟合技术。由于针对杂散光补偿的CD往往以抛物线形状(凸形或凹形)跨越光罩变化，因此可使所确定的CDU曲线与基于最小平方(或最小平方距离)方法而调整的多项式杂散光补偿曲线拟合。其它曲线拟合方法可包含使用傅里叶级数或任何数目及类型的函数的和作为所产生杂散光曲线、实施代数或几何拟合等。
[0060]在一个实例中，可最小化经确定⑶U图谱与针对杂散光的⑶补偿的可调整图谱之间的差异。经最小化的数量可表达为Σ x,y[ACD(x，y)/CD(x，y)-f (coeff，F(x，y))]2，其中和是在⑶U图谱的点上取得且f (coeff，F)是F的多项式。F(x，y)是杂散光强度的图谱。在一个实施例中，通过首先计算图案密度的图谱且接着将所述图案密度图谱与点扩散函数进行卷积运算来估计F。函数f (coeff，F(X，y))是针对杂散光的⑶补偿的估计。通过最小化差异，可推断多项式系数“coeff”的集合。在特定实例中，F是杂散光图谱且c*F_d*F2是用以补偿此杂散光的相对CD改变，其中c及d是推断出的。
[0061]图5是根据本发明的一个实施例的针对测试光罩确定的⑶变化(Λ⑶/⑶)曲线502与经推断CD杂散光曲线504之间的最佳拟合的图解性表示。每一曲线是CD变化(经确定或经推断的杂散光补偿)随光罩位置而变的曲线图。所图解说明的曲线从光罩的一个边缘延伸到另一边缘。
[0062]一旦找到CD变化数据与经推断杂散光曲线之间的经最小化差异，所述差异便表示不包含杂散光补偿的CD变化。可使用CD变化来构建CDU图谱。如所展示，差异506表示并非由既定杂散光补偿CD变化所导致的CD变化。
[0063]返回参考图4，接着在操作414中从经确定CDU图谱减去此经计算杂散光图谱以获得不具有杂散光补偿的⑶U图谱。例如，通过以上方程式(Λ⑶/⑶-f (coeff，F))来确定不具有杂散光补偿的CDU图谱，其中F是最接近的杂散光图谱。
[0064]接着，可在操作416中确定光罩是否通过。如果光罩通过，那么可在操作420中使用所述光罩同时基于CDU图谱来校正剂量。否则，可在操作418中修复或摒弃所述光罩。
[0065]在又一方法中，基于设计数据库来使用基于个别特征的CD表征。图7是图解说明根据本发明的第三实施方案的用于检验EUV光罩的程序的流程图。最初，在操作702中搜索设计数据库以定位用于CD测量的选定特征。例如，使用图案辨识算法或指定适当特征的预定义模板来定位一维线或空间特征。
[0066]接着，可在操作706中获得受检验/测量的EUV光罩的测试图像。可使用任何适合技术来获得测试光罩的选定特征的CD测量结果。在第一实例性方法中，在操作707中基于经预计算的同焦点阈值从测试图像的每一选定特征测量CD。图6图解说明使用经预计算的同焦点阈值从强度图像获得CD测量结果。此图6展示使用经预计算的同焦点阈值来测量测试光罩区的线特征602的CD 603。同焦点阈值最小化CD测量对焦点的敏感度，且可依据相同图案在不同焦点处的一组图像来预计算此阈值。
[0067]举例来说，如由光罩线特征602的强度曲线606a及606b所展示，可针对检验工具上的不同焦点设定获得线特征602的不同组的强度值。尽管此线特征602的强度值可相对于焦点设定向上或向下移位，但存在同焦点阈值强度值，不同强度曲线在两个地方在所述值处相交，这可用以测量⑶。换句话说，如果沿着垂直于线特征602的线610在多个位置处测量强度且同焦点阈值是已知的，那么可将CD作为等于此同焦点阈值的强度值点608a与608b之间的位置距离612来测量。因此，可根据跨越测试光罩图像的线特征(或其它类型的特征)的强度值获得跨越光罩的CD测量结果。
[0068]在如图7的操作708中所展示的第二方法中，可通过以下操作来确定针对每一选定特征的CD测量结果:通过调整表征CD偏差的单个模型参数而最小化基于设计数据的经建模参考图像与测试图像之间的差异。可将可调整CD偏差应用于设计数据，且基于CD偏差的当前值、使用最终模型来计算参考图像。参考图像是预期在实际CD偏差等于可调整CD偏差的假定值时用检验工具/显微镜观察到的图像。可将最小化参考图像与测试图像之间的差异的范数的CD偏差值定义为CD偏差的最佳估计，例如，测量结果。在一个实施例中，可通过将测试图像与参考图像的逐像素差异的平方求和来获得图像之间的差异的范数。可使用李文柏格_马夸特(Levenberg-Marquardt)算法或高斯-牛顿(Gauss-Newton)算法来计算最小化所述范数的CD偏差。
[0069]不管如何从测试图像获得CD测量结果，接着可在操作710中根据CD测量结果产生⑶U图谱。例如，针对跨越光罩的多个选定特征位置确定Λ⑶/⑶。还可在操作712中基于校正前及校正后(杂散光校正)设计数据(或基于其它技术)来产生杂散光⑶图谱。接着，可在操作714中从依据测试图像确定的CDU图谱减去此校正CD图谱以便确定测试光罩的不具有杂散光补偿的CDU图谱。
[0070]接着，可在操作716中确定光罩是否通过。如果光罩通过，那么可在操作720中使用所述光罩同时基于CDU图谱来校正剂量。否则，可在操作718中修复或摒弃所述光罩。
[0071]在此最后方法中，不必获取大的重复图案区。因此，可使用逻辑(非重复)图案来产生CDU图谱。另外，用于确定CDU图谱的此CD测量方法可为极准确的，因为针对执行CD测量或表征起最佳作用的适合特征选自设计数据库。
[0072]本发明的技术可以硬件及/或软件的任何适合组合来实施。图8是其中可实施本发明的技术的实例性检验系统800的图解性表示。检验系统800可从检验工具或检验器(未展示)接收输入802。所述检验系统还可包含用于分布所接收输入802的数据分布系统(例如，804a及804b)、用于处理所接收输入802的特定部分/分块的强度信号(或分块)处理系统(例如，分块处理器与存储器806a及806b)、用于产生⑶U图谱的⑶U图谱产生器系统(例如，⑶U图谱产生器处理器与存储器812)、用于允许检验系统组件之间的通信的网络(例如，交换式网络808)、任选大容量存储装置816以及用于核查强度数据、CD测量结果及/或CDU图谱的一或多个检验控制及/或核查站(例如，810)。检验系统800的每一处理器通常可包含一或多个微处理器集成电路且还可含有接口及/或存储器集成电路且另外可耦合到一或多个共享及/或全局存储器装置。
[0073]用于产生输入数据802的检验数据获取系统(未展示)可采取用于获得光罩的强度信号或图像的任何适合仪器(例如，如本文进一步描述)的形式。举例来说，检验器可基于从光罩反射到一或多个光传感器的所检测光的一部分来构建光学图像或产生所述光罩的一部分的强度值。接着，所述检验器可输出所述强度值或者可从所述检验器输出图像。
[0074]所述检验器或检验工具可操作以在入射光束跨越光罩的每一分块扫描时检测及收集经反射光。如上所述，所述入射光束可跨越各自包括多个分块的光罩条区扫描。响应于此入射光束而从每一分块的多个点或子区收集光。
[0075]所述检验工具通常可操作以将此所检测光转换成对应于强度值的所检测信号。所检测信号可采取具有对应于光罩的不同位置处的不同强度值的振幅值的电磁波形的形式。所检测信号还可采取强度值及相关联光罩点坐标的简单列表的形式。所检测信号也可采取具有对应于光罩上的不同位置或扫描点的不同强度值的图像的形式。可在扫描光罩的所有位置并将其转换成所检测信号之后产生强度图像，或可在扫描每一光罩部分时产生强度图像的部分，其中在扫描整个光罩之后完成最终强度图像。
[0076]在其它检验应用中，入射光或所检测光可以任何适合入射角通过任何适合空间孔径以产生任何入射或所检测光轮廓。以实例方式，可利用可编程照明或检测孔径来产生特定光束轮廓，例如双极子、四极子、类星体、环形物等。在特定实例中，可实施像素化照明技术。可编程照明及特殊孔径可起到增强光罩上的某些图案的特征对比度的目的。
[0077]强度或图像数据802可由数据分布系统经由网络808接收。所述数据分布系统可与用于保存所接收数据802的至少部分的一或多个存储器装置(例如，RAM缓冲器)相关联。优选地，全部存储器足够大以保存整个数据样品。举例来说，I千兆字节的存储器对于为I百万XlOOO个像素或点的样品为有效的。
[0078]数据分布系统(例如，804a及804b)也可控制所接收输入数据802的部分到处理器(例如，806a及806b)的分布。举例来说，数据分布系统可将第一分块的数据路由到第一分块处理器806a，且可将第二分块的数据路由到分块处理器806b。也可将多个分块的多组数据路由到每一分块处理器。
[0079]所述分块处理器可接收强度值或对应于光罩的至少一部分或分块的图像(以及参考图像)。所述分块处理器也可各自耦合到例如提供本地存储器功能(例如，保存所接收数据部分)的DRAM装置的一或多个存储器装置(未展示)或与所述存储器装置集成在一起。优选地，所述存储器足够大以保存对应于所述光罩的分块的数据。或者，所述分块处理器可共享存储器。实例是英特尔(Intel)的多个CPU，其中每一核心充当分块处理器且许多核心共享存储器。
[0080]每一组输入数据802可对应于所述光罩的条区。一或多组数据可存储于数据分布系统的存储器中。此存储器可由所述数据分布系统内的一或多个处理器控制，且所述存储器可划分成多个分区。举例来说，所述数据分布系统可将对应于条区的一部分的数据接收到第一存储器分区(未展示)中，且所述数据分布系统可将对应于另一条区的另一数据接收到第二存储器分区(未展示)中。优选地，所述数据分布系统的存储器分区中的每一者仅保存将路由到与此存储器分区相关联的处理器的数据部分。举例来说，所述数据分布系统的第一存储器分区可保存第一数据并将其路由到分块处理器806a，且第二存储器分区可保存第二数据并将其路由到分块处理器806b。
[0081]所述数据分布系统可基于数据的任何适合参数来定义并分布数据中的每一组数据。举例来说，可基于所述光罩上的分块的对应位置来定义并分布所述数据。在一个实施例中，每一条区与对应于所述条区内的像素的水平位置的列位置的范围相关联。举例来说，所述条区的列O到256可对应于第一分块，且这些列内的像素将包括路由到一或多个分块处理器的第一图像或第一组强度值。同样地，所述条区的列257到512可对应于第二分块，且这些列中的像素将包括路由到不同分块处理器的第二图像或第二组强度值。
[0082]检验设备可适合于检验半导体装置或晶片及光学光罩以及EUV光罩或掩模。一种适合的检验工具是可从加利福尼亚州苗必达的KLA-Tencor购得的Teron?光罩检验工具。可使用本发明的检验设备检验或成像的其它类型的样本包含例如平板显示器的任何表面。
[0083]检验工具可包含:至少一个光源，其用于产生入射光束；照明光学器件，其用于将所述入射光束弓I导到样本上；收集光学器件，其用于引导响应于所述入射光束而从所述样本发射的输出光束；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，其用于控制所述检验工具的组件且促进如本文中进一步描述的CDU图谱产生技术。
[0084]在以下示范性检验系统中，所述入射光束可呈相干光的任何适合形式。另外，可使用任何适合透镜布置来朝向所述样本引导所述入射光束且朝向检测器引导从所述样本发出的输出光束。所述输出光束可从所述样本反射或散射或者透射穿过所述样本。对于EUV光罩检验，所述输出光束从所述样本反射。同样地，可使用任何适合检测器类型或任何数目个检测元件来接收输出光束且基于所接收输出光束的特性(例如，强度)来提供图像或信号。
[0085]图9是其中可实施本发明的技术的光学检验工具的一些元件的图解性表示。系统900包含适合于EUV光罩的检验的光源902。光源的一个实例是准连续波激光。在某些实施例中，光源通常可提供高脉冲重复率、低噪声、高功率、稳定性、可靠性及可扩展性。注意，虽然EUV扫描仪在13.5nm波长下操作，但用于EUV光罩的检验工具不必在相同波长下操作。在193nm下操作的来自KLA-Tencor的Teron?系统已被证实能够检验EUV光罩。
[0086]光源可包含:光束转向装置，其用于进行精确光束定位；及光束调节装置，其可用以提供光级控制、散斑噪声减少及高光束均匀性。光束转向及/或光束调节装置可为与(举例来说)激光器分离的物理装置。
[0087]检验系统包含用于将照明光束聚焦到所检验表面912上的光学元件集合。为简便起见，图9仅图解说明聚光透镜904、成像透镜908、检测器透镜913及分束器906。然而，所属领域的技术人员将理解，检验系统可包含实现特定检验功能所需要的其它光学元件。成像透镜908可为相对大的以便满足特定低像差要求。可按照不同像素大小调整成像透镜，例如，针对每一像素小于约10nm,或更特定来说，小于约75nm或甚至小于60nm。
[0088]还可将样本910放置于检验系统100的载台(未标示)上，且检验系统100还可包含用于使载台(及样本)相对于入射光束移动的定位机构。以实例方式，一或多个马达机构可各自由螺杆传动装置与步进马达、具有反馈位置的线性传动装置或带式致动器与步进马达形成。
[0089]在入射光束照射在样本910上之后，光接着可以“输出光”或“输出光束”的形式从样本910反射及散射。所述检验系统还包含用于朝向一或多个检测器引导输出光的任何适合透镜布置。如所展示，可由检测器914接收经反射光束。在某些实施例中，所述检测器是时间延迟积分(TDI)检测器。典型的TDI检测器积累所检验表面的相同区的多次曝光，从而有效地增加可用以收集入射光的积分时间。使物体运动与曝光同步以确保清晰图像。一股来说，检测器可包含变换器、收集器、电荷耦合装置(CCD)或其它类型的辐射传感器。
[0090]图9展示其中相对于样本表面912以实质上法线角朝向所检验表面引导照明光束的实例。在其它实施例中，可以斜角引导照明光束，此允许照明光束与经反射光束的分离。在这些实施例中，可将衰减器定位于经反射光束路径上以便使经反射光束的零阶分量在到达检测器之前衰减。此外，可将成像孔径定位于经反射光束路径上以使经反射光束的零阶分量的相位移位。
[0091]检测器通常与处理器系统916耦合或更通常耦合到信号处理装置，所述信号处理装置可包含经配置以将来自检测器914的模拟信号转换为数字信号以供处理的模/数转换器。处理器系统916可经配置以分析一或多个经反射光束的强度、相位及/或其它特性。处理器系统916可经配置(例如，借助编程指令)以提供用于显示所得测试图像及其它检验特性的用户接口(例如，计算机屏幕)。处理器系统916还可包含用于提供输入的一或多个输入装置(例如，键盘、鼠标、操纵杆)。处理器系统916也可与载台910耦合以用于控制(举例来说)样本位置(例如，聚焦及扫描)以及检验系统元件的其它检验参数及配置。在某些实施例中，处理器系统916经配置以实施上文详述的检验技术。处理器系统910通常具有经由适当总线或其它通信机构耦合到输入/输出端口及一或多个存储器的一或多个处理器。
[0092]由于此类信息及程序指令可在经特殊配置的计算机系统上实施，因而此系统包含可存储于计算机可读媒体上的用于执行本文中所描述的各种操作的程序指令/计算机代码。机器可读媒体的实例包含(但不限于)磁性媒体，例如硬盘、软盘及磁带；光学媒体，例如CD-ROM盘；磁光媒体，例如光盘；及经特殊配置以存储并执行程序指令的硬件装置，例如只读存储器装置(ROM)及随机存取存储器(RAM)。程序指令的实例包含例如由编译器产生的机器代码及含有可由计算机使用解译器来执行的较高级代码的文件两者。
[0093]应注意，以上描述及图式不应被视为对所述系统的特定组件的限制且所述系统可以许多其它形式体现。举例来说，本发明预期，检验或测量工具可具有来自经布置而用于检测缺陷及/或解析光罩或晶片的特征的临界方面的任何数目个已知成像或计量工具的任何适合特征。以实例方式，检验或测量工具可经调适用于亮场成像显微术、暗场成像显微术、全天空成像显微术、相位对比显微术、偏光对比显微术及相干探针显微术。本发明还预期，可使用单图像或多图像方法来捕获目标的图像。这些方法包含(举例来说)单取、双取、单取相干探针显微术(CPM)及双取CPM方法。也可预期例如散射测量等非成像光学方法来作为检验或计量设备的形成部分。
[0094]尽管出于清楚理解的目的已相当详细地描述了上述发明，但应了解，可在所附权利要求书的范围内实践某些改变及修改。应注意，存在实施本发明的过程、系统及设备的许多替代方式。举例来说，可从透射、反射光束或组合输出光束获得缺陷检测特性数据。因此，本发明实施例应被视为说明性的而非限制性的，且本发明并不限于本文中给出的细节。
【权利要求】
1.一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或2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到3中任一权利要求所述的方法，其中借助所述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到4中任一权利要求所述的方法，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5到8中任一权利要求所述的方法，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到4中任一权利要求所述的方法，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测试光罩的所述测试图像的所述强度变化转换成此测试图像的⑶变化以便产生第一⑶U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或11中任一权利要求所述的方法，其中通过最小化等于Σx,y [ Δ CD (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⑶U图谱的点上取得，所述第一⑶U图谱由Λ⑶(X，y)/⑶(X，y)表示且f (coef f，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到4中任一权利要求所述的方法，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；以及 控制器，其经配置以执行以下操作: 响应于所述入射光束而从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。
15.根据权利要求14所述的系统，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。
16.根据权利要求14或15所述的系统，其中所述CDU图谱经产生以便考虑到垂直或水平特征偏差。
17.根据权利要求14到16中任一权利要求所述的系统，其中借助所述检验工具在深紫外线DUV波长下获得所述光学测试图像。
18.根据权利要求14到17中任一权利要求所述的系统，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。
19.根据权利要求18所述的系统，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测试图像的参考图像来执行严格电磁模拟。
20.根据权利要求19所述的系统，其中所述测试图像的所述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。
21.根据权利要求20所述的系统，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。
22.根据权利要求18到21中任一权利要求所述的系统，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。
23.根据权利要求14到17中任一权利要求所述的系统，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测试光罩的所述测试图像的所述强度变化转换成此测试图像的⑶变化以便产生第一⑶U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。
24.根据权利要求23所述的系统，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。
25.根据权利要求23或24中任一权利要求所述的系统，其中通过最小化等于Σχ,y [ Δ CD (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⑶U图谱的点上取得，所述第一⑶U图谱由Λ⑶(X，y)/⑶(X，y)表示且f (coef f，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。
26.根据权利要求14到17中任一权利要求所述的系统，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。
【文档编号】H01L21/66GK104364605SQ201380030349
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2013年4月16日 优先权日:2012年4月18日
【发明者】瑞芳·石, A·波克罗夫斯基, A·塞兹希内尔, W·L·苏泽 申请人:科磊股份有限公司