TWI323829B - Method for mask inspection for mask design and mask production - Google Patents

Description

九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本务明係有關一種光罩檢查方法，其係用於光罩製造之 光罩°又计’以提早發現相關的弱點及進行校正。 【先前技術】 “ B曰圓圖案越來越小，使得光罩設計及光罩製造的要求越 來越高。由於光罩轉移於晶圓上的圖案縮小，故光罩上弱 點（所謂的熱點）的影響也增大。此外，臨界光罩目前所使 用的圖案大小在晶圓曝光系統的解析極限範圍内，故所謂 ^熱點越來越不可被忽視。光罩製程，尤其是光罩設計缺 陷的分析，因圖案縮小而越顯重要。

光罩缺Pta可轉印性分析1〇年前由1 Zeiss S奶GmbH 司的 AIMS (Aerial Imaging Measurement System)提 出」。其使用—小範圍光罩（缺陷及其周4)以相同於微影掃 描器之照明及顯影條件（波長、數值孔徑、照明方式、光 相干度⑻gma))進行曝光及顯影。該處不同於掃描器而使 用—CCD相機放大光罩產生的空照影像。相 像與晶圓上的光阻相同。故可分析影像及推斷光罩的;:轉 印性，而無須使用晶圓曝光裝置進行昂貴的可轉印性試 驗1拍攝-系列對焦可得到分析微影製程f 口的資料。 先前技術係在光罩設計後進行微影光罩之佈置及製 造。該微影光罩被-檢查單元檢查其缺陷，然後被一修正 單元校正㈣’通常無法找出所有缺陷。未被檢查單元找 出的缺陷在晶圓曝光時才被發現，而導致產品的不良率 326傳利說明書(補件)\95_06\951〇6〇68 丄 问:除了導致製造延遲外，校正光罩及更換新的光罩更增 加頜外的成本，使得製造成本提高。 =00/6041 5 A1提出一種校正影像缺陷之方法，其使 . 電子光罩設計（electr〇nic mask design)曝光，然後校 ,正該電子光罩設計，並以-A罩寫入裝置將接近理論光罩 或原始光罩設計的圖案寫入光罩。該處將需考量之製程條 件表列出來’尤其包括受製程影響之參數，其被視作校正 _值例如補侦光罩寫入裝置儀器像差之不同校正值。所有 校正值皆需相應顯影缺陷之物理模式。不同於其他先前技 術^方法雖可有效校正製造高集積度電路的光罩圖案， 但叶异成本相當高。該方法之另一缺點為，作為校正值之 /數數目眾多。除了繞射及折射效果外，交互效果及 像差效果亦需被考量。 々先前技術之方法無法確保檢查裝置可檢查出所有缺 Pt3因而光罩上的缺陷在晶圓製造時才被發現，而增加校 •正光罩或換新光罩之成本，使得製造成本提高及製造延又 遲。 【發明内容】 本發明之目的在於進一步改良先前技術’使得光罩缺陷 在光罩佈置及光罩設計時便可被發現及排除， = • 之不良率及成本。 _先罩 • 本目的由申請專利範圍獨立項所述之特徵達成。較佳之 進一步設計參閱申請專利範圍各附屬項。 土 本發明A罩設計及製造之光罩檢查方法使轉化成光罩 326X專利說明書(補件)\95-06\95106068 佈且之光罩設計進行一介日力旦 製作-臨界位置(熱點);單 分耕井早以一 AIMS工具依據該熱點 模擬的空昭影像比罩即製作真的空照影像’然後將其與 显戎直的★奶 之大小。然後以得到之空照影像差 /'或八的二肤影像本身改良光罩設計。 ^找出之空照影像差異改良光罩設計m的品質可 藉夕次進行已述方法之各步驟而改良。 將AIMS工具直接使用於光罩製程可加速光罩製造、降 低=良率及即省成本。由於未來光罩將因其複雜度而越來 越故本發明有利的是可提早發現光罩製程之弱點，尤 其是在缺陷出現於電子元件的製造之前。 以下將依據一實施例詳細說明本發明。 【實施方式】 本1明光罩设计及製造之光罩檢查方法使轉化成光罩 佈置之光罩設計進行一空照影像之模擬，尤其是一空照影 像之全面性模擬，而製作一臨界位置（熱點）清單。以一 AI MS工具依據該熱點分析光罩/測試光罩，即製作真的空 知、影像’然後將其與模擬的空照影像比較。兩空照影像圖 案互相比對’如比較其線寬或所謂製程窗口之大小，然後 以所找出之空照影像差異改良光罩設計。 將光罩設計轉化成光罩佈置時可使用解析度增強技術 (Resolution Enhancement Techniques，RET)，如光學鄰 近修正（Optical Proximity Correction，0PC)技術。光 326傳利說明書(補件)\95-06\95106068 7 $鄰近修正技術（0PC)可修改設計檔案之原始圖案，而補 償光繞射造成的圖案模糊。光罩上之正方形圖案會因光罩 光繞射及透鏡系統之顯影缺陷而在光阻上被顯影成圓 形。〇pc技術可修改光罩上正方形的角使其凸出，而使得 光阻影像的變圓程度減至最低。OPC技術可修改該光罩上 的圖案，使得繞射效果在晶片上產生出想要的圖案。除了 簡單的多邊形外，尚需可形成複雜的幾何圖案。顯影的缺 陷則可被預先計算出的反缺陷補償。 圖1顯示各製程步驟之流程圖。—光罩設計被轉化成一 =置。：轉化成光罩佈置時，找出臨界位置而修改光 依據步驟a)使Μ佈置進行—空照影像之模擬， 而衣作一 ^界位置（熱點）清單。 臨界位置（熱點）清單由分析模擬的空照影像 改變曝光條件、光罩製造條件及/或步進器條件。改變= 明或變焦（def0cussing)可偵測及修改製程窗口。 =改變條件例如為蝕刻深度、罩幕偏移(μ_ Μ二 及光罩方角鈍化（Mask C0rner Rounding)。步 如為數值孔徑、照明方式、相干度及偏振。口。u歹， 位重/全面性模擬空照影像可將臨界 —入月早細減到攻短。此處之分析係進行光罩佑署 之全面性確認及光罩空照影像之全面性模擬，， 轉移至電子元件的圖案。依據對光罩設計之空 = ::或由一位工程師從模擬影像中挑選，將臨界 所谓的熱點，成形於光罩上’於是光罩製造產生其 326_說明書(補件)汐5撕51〇麵 8 像或線寬缺陷。 心熱點清單例如可藉助微影條件（如數值孔徑、相干 圈)之取佳化。使用opc技術時亦可藉助全面性及/ ::。仏正OPC圖案而縮短熱點清單。故可對光罩設計中 相同大小的角同時進行相同的（全面性）校正。 位ί亦可藉由佈置中密集位置及最小圖案之分析或重複 八之對準（dle t〇 die)比較而得到熱點清單。 接著;^界=置是否能改良設計’並反覆改良設計及 舜，全面性模擬空照影像而縮短熱點清單。 關ίΪί良設計與掃描器相干或部份相干光顯影的局部 如^行入面t即局部位置的校正會影響到其他局部位置。 需要入的杈正，則校正影響到整個佈置。此意味， 性亩最佳化佈置。實際進行時則只限制在-些點上 佳竺面L卜的至達到聚焦，亦即一穩定的狀態為止。但最 作為測試光罩或作為全貝心亥先罩佈置製作一光罩 掃描器不同條件的组：=罩：：據熱點清單及步進器， 光罩，即製作-直的=傻亚:吏用一通工具分析該 著在步驟〇〇比1之步驟b)。接 作直的及r : 擬的空照影像，並找出其差異。 圖案時才進行。測試圖;較亦可在系統校正測試 至少平行於兩主轴之/中一2一維或二維光拇，其圖案 可使用正方形圖安，上 。除了此種光柵圖案外，亦 θ 一卞，D孔板，其方形孔被顯影為圓形。 3轉利說明書(補件)奶-〇6\951〇6〇6S 9

Claims (1)

1. JAN 1 3 2010 申請專利範圍 f； t λ ύ LU 年0’月）日修正木：替換本 1‘一種光罩設計及/或製造之光罩檢查方法，其在將光 罩設計轉化成光罩佈置時 空照影像」之模擬，而製作一臨界位置（熱 a)進行 點）清單 b )以-空照影像量測系統（A {M s )工具依據該熱點分析 光罩及/或測試光罩，製作真的「空照影像」， c) 將其與模擬的「空照影像」比較，及 d) 以得到的「空照影像」之差異改良光罩設計， 其特徵在於該真的「空照影像」所 罩本身的畸變或由不足的光學校正所產生。乎由該光 ' 2.如申請專利範圍第1項之方法，其中，步驟 d)使用相關矩陣找出真的「空照影像」差異的原因， 兹、相關係數叫由光罩微影及光學微影特性標記〜及〇。與 觀測值之標記σΐ)的比較而得。 … 鲁3.如申請專利範圍第1項之方法，其中，步驟 a)製作臨界位置（熱點）清單之「 , 為一「空照影像」之全面性模擬。—像」模擬車父佳 '如申請專利範圍第3項之方法，其中，步驟 a、反覆改良設計，接著重新全面性模擬「空昭 而將臨界位置清單縮減至最短。 …、〜」 5.如申請專利範圍第1項之方法，其中，步驟 a)臨界位置清單由分析模擬的「 光條件、光罩製造條件及/或步進器條^=經改變曝 益怿件，及分析佈置中 95106068 12 1JZJ^29 密集位置及最小 而製得。 圖案或比較重複位置之對準（di e to die) 6·如尹請專利範圍第1項之方法’其卜步騾 b)製出的光罩為一測試光罩或全場光罩。

   7.如申請專利範圍第！項之方法’其中，進 至d)夕次而改良光罩品質。

   8.如申請專利範圍第 強技術（RET)，如光學鄰 為光罩佈置。 1項之方法，其中，使用解析度增 近修正（〇PC)技術，將光罩設計轉

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