[发明专利]分析光刻掩模的缺陷位置的方法与设备

说明书

本发明涉及一种分析光刻掩模(200、700)的至少一个缺陷位置(230、730)的方法，该方法具有下列步骤：(a)获得该光刻掩模(200、700)的至少一个缺陷位置(230、730)的测量数据；(b)从该光刻掩模(200、700)的计算机辅助设计(CAD)数据(300)决定该缺陷位置(230、730)的参考数据；(c)使用至少一个位置相关修正值来修正该参考数据；以及(d)通过比较该测量数据与该已修正参考数据来分析该缺陷位置(230、730)。

本申请要求2017年3月9日提交的标题为“Verfahren und Vorrichtung zumAnalysieren einer defekten Stelle einer photolithographischen Maske”的德国专利申请DE 10 2017 203 879.9的权益，其被转让给本申请的受让人，并且通过引用全部并入本文。

技术领域

本发明关于用于分析光刻掩模的缺陷位置的方法和设备。

背景技术

由于半导体行业不断增长的集成密度，光刻掩模必须在晶片上形成越来越小的结构。为了将小结构尺寸成像在晶片上，因此需要越来越复杂的处理程序。这些必须特别确保未处理的半导体材料不会由于处理过程而意外和/或以不受控制的方式改变。

就光刻技术而言，通过将光刻系统的曝光波长移位至更短波长，来解决集成密度日益增长的趋势。目前在光刻系统中经常作为光源的是ArF(氟化氩)准分子激光器，其发射波长约为193nm。

目前正在开发使用EUV(极紫外线)波长范围(较佳在10nm至15nm的范围内)的电磁辐射的光刻系统。该EUV光刻系统基于全新的光束引导概念，该概念无一例外地使用反射光学元件，因为目前无法获得在该EUV范围内光学透明的材料。发展EUV系统所面临的技术挑战相当巨大，并且需要相当大的开发努力，才能使该系统达到可用于工业应用的水平。

光刻掩模、曝光掩模、光掩模或仅是掩模对配置在晶片上的光刻胶中越来越小的结构的成像有重大的影响。随着集成密度每次增加，改善曝光掩模的最小结构尺寸就变得更加重要。因此，光刻掩模的制造过程变得越来越复杂，因此更耗时且最终也更昂贵。由于图案元素的微小结构尺寸，所以不能不考虑掩模生产期间的缺陷，这些必须尽可能修正。

在可以修正光刻掩模的缺陷之前，必须先找出缺陷并分析。缺陷分析的一种形式是确定缺陷的轮廓。为了确定缺陷的轮廓，通常将光掩模的缺陷区域与没有缺陷的掩模的等同区域(equivalent region)进行比较。相当于缺陷区域的等同区域是与缺陷区域具有相同图案元素排列的光刻掩模区域，而在等同区域中没有缺陷。

图1上方的部分图像显示扫描电子显微镜记录的截面或像场，其具有延伸到吸收体结构中多个图案元素上的缺陷。在左下方的外围区域中，标记了表示等同区域或参考区域的矩形，其尺寸大于缺陷但不具有缺陷。图1下方如箭头所示的局部图像显示无缺陷参考区域与扫描电子显微镜所记录到的缺陷区域的叠加(superposition)。从两图像区段的叠加中，可以确定通过较亮的颜色强调的缺陷的完整轮廓。

在图1的示例中，合适的参考区域有利地与缺陷一起存在于扫描电子显微镜记录的相同图像场中。如果不是这种情况，可以在光掩模上的不同位置搜索和使用参考区域。然而，手动搜寻合适的参考区域相当耗时。此外，扫描电子显微镜的操作者可能会错误地选择具有相似外观的图案元素结构的参考区域。此外，有可能在光掩模上没有与缺陷区域具有相同图案元素的图案的第二区域，这可能妨碍检查缺陷，或者至少使其变得更难检查。

下面提到的专利文献描述减轻上述问题的方法：EP 983 193 A1、US 2003 /0 174876 A1、US 5 849 440与US 5 916 716。

然而，这些文献并未涉及修复光刻掩模的缺陷。

因此，本发明的根本问题是指定一种用于分析光刻掩模的缺陷位置的改良方法和改良设备。

发明内容