[发明专利]检测掩模缺陷的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及光刻技术，特别是，涉及检测掩模缺陷的方法和设备。

背景技术

光刻处理用于形成在晶片上形成半导体器件的电路图案。在光刻处理中，使用带有要转移到晶片上的图案的掩模。掩模包括在基本上透明的掩模基板上的铬(Cr)的蔽光层或者半色调相移层的掩模层。沉积用于对掩模层进行构图的抗蚀剂层，并且电子束写入设备用于电子束曝光，在这之后进行显影并且形成抗蚀剂图案。该抗蚀剂图案用作蚀刻掩模以选择性蚀刻掩模层来形成掩模图案。为了检查是否已经精确和符合规范地形成掩模图案，要进行掩模缺陷检查。

掩模缺陷检查涉及基于来自背光的透射通过掩模的光来获得图像。由于半导体器件的设计规则不断减小，(影响产率的)缺陷尺寸也在减小。然而，现有的掩模缺陷检测设备不能有效地检测更小的缺陷。

掩模具有附着的表膜(pellicle)以保护掩模图案免受外部杂质的损害。因此，在掩模缺陷检查中，考虑到该表膜，以设定工作距离(缺陷探测器的浸没透镜单元和掩模表面之间的实际距离)。考虑到表膜的安装，检测间隔设定在约6.3mm。因此，因为检测间隔设定为一实质性的宽度，所以难于实现具有高数值孔径(NA)的浸没透镜。因为高NA难于实现，所以所获得图像的辨析度相对较低，限制了缺陷的检测。

因此，需要开发一种具有更高辨析度的检测方法，其能检测伴随精细掩模图案的更小的缺陷。

发明内容

本发明的各种实施例涉及检测掩模缺陷的方法，其可以包括：准备掩模，其具有形成在透明基板上的缺陷检测图案；准备掩模缺陷检测设备，其可以包括缺陷检测单元以及掩模载物台，缺陷检测单元通过照射光线到掩模的表面上和获得基于反射光线的图像来检测缺陷，掩模面对缺陷检测单元安装在掩模载物台上；在掩模载物台上安装掩模；以及操作缺陷检测单元照射光线到掩模的表面上和获得图像来检测掩模缺陷。

在本发明的实施例中，该方法可以包括安装存储该掩模的掩模盒在加载单元上，并且附着映像杆到该掩模盒来引导盒映像，且使得该加载单元能识别该掩模存储在该掩模盒中。

在本发明的实施例中，掩模缺陷检测设备可以通过用掩模载物台替换晶片缺陷检测设备的晶片载物台来准备，从而掩模载物台支撑掩模，使掩模的表面高度基本上等于安装在晶片载物台上的晶片的表面高度。

在本发明的实施例中，该方法可以包括：在安装晶片缺陷检测设备的晶片存储盒的加载单元上安装存储掩模的掩模盒；以及将映像杆附着到该掩模盒上以引导盒映像并且使得加载单元能够识别掩模存储在该盒中。

在本发明的实施例中，该映像杆可以是横向杆，具有等于晶片的厚度的厚度，并且安装在掩模存储在掩模盒中的位置的后面，使得在加载单元的盒映像期间该加载单元能够识别所存储的掩模为晶片。

在本发明的实施例中，该方法可以包括用掩模传输机械臂替换晶片缺陷检测设备的晶片传输机械臂，以将掩模从掩模盒传输到掩模载物台。

在本发明的实施例中，该方法可以包括将支撑掩模载物台的中心轴的高度降低至少晶片和掩模的厚度差，使得安装在掩模载物台上的掩模的表面高度基本上等于安装在晶片载物台上的晶片的表面高度。

在本发明的实施例中，该方法可以包括在掩模载物台上附着晶片形状的翼以预对准安装在掩模载物台上的掩模，该翼具有对应于晶片的凹槽的凹槽。

在本发明的实施例中，该方法可以包括测试标记，该测试标记在彼此相对的方向上设置在掩模的芯片管芯区域的外部区域的至少三个位置上，以使得缺陷检测单元能够识别并且映像掩模上的芯片管芯区域的位置。

在本发明的实施例中，可以这样准备掩模：在透明基板上形成掩模层；并且通过在掩模层上形成抗蚀剂层且进行显影来形成图案，其中用ADI(显影后检测)进行缺陷检测。

在本发明的另一个实施例中，掩模缺陷检测设备可以包括：晶片缺陷检测设备，包括通过照射光到晶片的表面上并且从反射光获得图像来检测缺陷的缺陷检测单元以及在其上面对缺陷检测单元安装晶片的晶片载物台；掩模，具有形成在透明基板上用于检测缺陷的图案；以及掩模载物台，安装来替换晶片载物台以支撑掩模，使掩模的表面高度等于安装在晶片载物台上的晶片的表面高度，其中缺陷检测单元操作来在掩模的表面上照射光并且获得图像来检测掩模缺陷。

在本发明的实施例中，该设备可以包括在加载单元上的掩模盒，在该加载单元上安装有晶片缺陷检测设备的晶片存储盒，掩模盒构造来存储掩模并且包括附着在其上的映像杆，以能够识别和盒映像存储的掩模。