CN102472961A - 时间差分掩模版检查 - Google Patents

Abstract

公开的是用于时间差分掩模版检查的系统和方法。污染物例如通过确定所述掩模版的至少一部分的第一识别标识与所述掩模版的所述部分的在所述第一识别标识之后产生的第二识别标识之间的差别而被确定。

Description

时间差分掩模版检查

对相关申请的交叉引用

本申请要求于2009年9月24日申请的美国临时申请61/245,511的权益，且通过参考将其全部内容并入本文中。

技术领域

本发明整体上涉及光刻术，尤其涉及图案形成装置的检查。

背景技术

光刻设备是一种将图案应用到衬底上(通常应用到所述衬底的目标部分上)的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将可替代地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成待形成在所述IC的单层上的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。典型地，经由成像将所述图案转移到在所述衬底上设置的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。通常，单个衬底将包含形成了图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包括：步进机，在所述步进机中，通过将整个图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一单个目标部分；以及扫描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向同步扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。还可以通过将所述图案压印到所述衬底上，而将所述图案从所述图案形成装置转移到所述衬底上。

为了使更小的特征成像，已经提出在光刻设备中将极紫外辐射(EUV)用作曝光辐射。EUV辐射需要所述设备中的曝光辐射束路径被抽真空以避免吸收曝光辐射。EUV光刻设备使用图案形成装置，诸如掩模或掩模版，以将图案赋予EUV辐射束。这样的图案形成装置极易遭受污染(诸如颗粒污染)，其提供被赋予至EUV辐射束的图案中的图像缺陷。图像缺陷至少降低和在一些情形中可能损坏用被污染的掩模版制造的IC的性能。图像缺陷降低了光刻设备的生产量。因此，针对污染检查图案形成装置对于保持和改善光刻设备的生产量是重要的。

传统地，使用两个方法检查掩模的污染，绝对检测和比较技术。绝对检测测量来自探测束的散射信号。对散射信号的分析可以显示特定类型和尺寸的颗粒污染物。然而，绝对检测不能够精确地在由从掩模版图案散射产生的信号和从掩模版图案上的污染物散射产生的信号之间进行区别。这一问题由于污染物可能由具有小至分子水平的尺寸的任何材料构成而发生，该分子水平不利地包括掩模版吸收器结构的尺寸。结果，在使用绝对检测时，来自掩模版表面上的颗粒的散射信号与通过掩模版吸收器结构散射的信号是不能区分的。由此，绝对检测通常被降低至检查非图案化的表面，诸如掩模版的背侧或表膜。

用于掩模版检查的另一传统的方法使用比较技术。比较技术包括用于检查掩模版的图案化表面的两个常见方法。第一传统的比较技术通常被称为“管芯至管芯”比较。这一技术同时比较衬底上的第一图案和类似于第一图案的第二图案，该第二图案也位于衬底上。这一技术实质上比较来自掩模版上的第一图案的第一光学信号和来自同一掩模版上的第二图案的第二光学信号。这一技术的问题包括在掩模版仅包括一个图案或仅包括独特图案的集合时它不能被执行。此外，吸收器结构尺寸的变化和第一图案与第二图案之间的临界尺寸的变化可以使颗粒物检测过程复杂化且不被期望地限制了检查精度。

第二传统的比较技术比较有形掩模版上的图案和计算机产生的理论掩模版布局设计，有形的掩模版根据所述计算机产生的理论掩模版布局设计制造。这一技术的问题包括掩模版制造过程中的误差(诸如源自临界尺寸控制的误差)未在计算机产生的理论掩模版布局设计中表现出。通过表示有形掩模版和计算机产生的理论掩模版设计布局之间的差别，这些误差使得比较技术变得复杂，其是污染物的假的正向表示。因此，这一比较技术内在地产生了使颗粒检测过程变得复杂的误差，且不被期望地限制了检查精度。

因此，用于检查掩模版的传统系统和方法遭受了显著的缺点。

发明内容

这一部分用于总结本发明的一些方面和简要地介绍一些优选实施例的目的。可以进行简化或省略以避免混淆所述部分的目的。这样的简化或省略不是要限制本发明的范围。与如此处体现的且宽泛地描述的本发明的原理一致，本发明包括改善的掩模版检查系统和方法。为了满足这些需要，本发明的实施例涉及时间差分掩模版检查。例如，实施例提供了使用时间差分技术检测掩模版上的污染物的方法。在这一实施例中，所述掩模版的一部分的第一识别标识与所述掩模版的所述部分的在所述第一识别标识之后产生的第二识别标识之间的差别的出现被确定。所述第一和第二识别标识之间的显著的差别表示在掩模版上存在污染物。如果没有显著的差别，则掩模版被认为是清洁的。在这一实施例中，在所述掩模版处于已知的清洁状态下时可以测量所述第一识别标识。

作为另一示例，另一实施例提供了用于检测掩模版上的污染物的方法。记录了所述掩模版的一部分的第一识别标识。之后所述掩模版的所述部分被曝光以形成晶片图像。晶片图像被检查以检测误差。如果检测到误差，则所述第一识别标识被擦除且掩模版被拒绝而作为被污染的掩模版。如果没有在晶片图像中检测到误差，则所述掩模版的所述部分之后被检查以产生第二识别标识。所述第一识别标识和第二识别标识之间的差别被确定，以检测掩模版上的污染物。如果检测到污染物，则可以清洁掩模版。

在还一示例性的实施例中，提供了用于检测掩模版上的污染物的方法。掩模版的一部分的第一识别标识在所述掩模版满足了制造功能集成电路层所需要的最低清洁度水平时的时刻被记录。在所述记录之后，掩模版的所述部分被检查以产生第二识别标识。第一识别标识和第二识别标识之间的差别被确定，以检测掩模版上的污染物。如果检测到污染物，则可以清洁掩模版。

本发明的另外的特征和优点以及本发明各实施例的结构和操作将在下文中参考附图进行详细描述。注意到，本发明不限于此处描述的具体实施例。此处呈现出这样的实施例仅是为了说明的目的。基于此处包含的教导，相关领域的技术人员将明白另外的实施例。

附图说明

此处包含的且形成了说明书的一部分的附图示出了本发明，且与所述描述一起进一步用于说明本发明的原理，和使相关领域的技术人员能够制造和使用本发明。

图1A和1B分别示出了反射式和透视式光刻设备。

图2示出了示例性的EUV光刻设备。

图3示出了检测污染物的示例性方法的流程图。

图4示出了利用已知的清洁掩模版检测污染物的示例性方法的流程图。

图5示出了检测污染物的示例性方法的流程图，所述方法包括检查掩模版以确定掩模版的清洁度。

图6示出了污染物检测系统。

结合附图通过下文阐述的详细描述，将更加明白本发明的特征和优点，在附图中相同的附图标记在全文中表示对应的元件。在附图中，相同的附图标记通常表示相同的、功能类似的和/或结构类似的元件。元件首次出现的附图用相应的附图标记中最左边的数字表示。

具体实施方式

I.综述

将从本发明的各“实施例”的下述描述更佳地理解本发明。因此，特定“实施例”是对本发明的展望，但是每个不会自己代表本发明。在许多情形中，一个特定实施例中的单个元件可以由在承载了类似的或相应的功能的另一实施例中的不同元件替换。本发明涉及时间差分掩模版检查方法和设备。本说明书公开了包括本发明的特征的一个或更多的实施例。所公开的实施例仅示例性说明本发明。本发明的范围不受所述公开的实施例的限制。本发明由随附的权利要求限定。

所描述的实施例和在说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等的提及表示所述的实施例可以包括特定的特征、结构或特点，但是每个实施例不一定包括特定的特征、结构或特点。此外，这些措词不必表示同一实施例。此外，当特定特征、结构或特点被关于实施例进行描述时，应该理解，无论是否明确描述，结合其他的实施例实现这些特征、结构或特点在本领域技术人员的知识范围内。

本发明的实施例的特征可以在硬件、固件、软件或其任何组合中实施。本发明实施例的特征还可以被实施为存储在机器可读介质上的指令，其可以通过一个或更多个处理器读取和执行。机器可读介质可以包括用于储存或传输成机器(例如计算装置)可读形式的信息的任何机构。例如，机器可读介质可以包括：只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；磁盘存储媒介；光学存储媒介；闪存装置；电、光、声或其他形式的传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等)，以及其他。此外，固件、软件、例行程序、指令可以在此处被描述成执行特定动作。然而，应该认识到，这样的描述仅是为了方便并且这些动作实际上由计算装置、处理器、控制器或其他执行所述固件、软件、例行程序、指令等的装置造成。

所公开的是用于时间差分掩模版检查的系统和方法。掩模版上的污染物通过例如确定掩模版的一部分的第一识别标识和掩模版的所述部分的在第一识别标识之后生成的第二识别标识之间的时间来检测。第一和第二识别标识的测量不是同时的。在测量第一和第二识别标识之间的时间中，掩模版可以被存储在库中和/或可以用在光刻设备中用于制造集成的器件。

在这一例子中，第一识别标识可以在掩模版处于已知的清洁状态时被测量，诸如在掩模版满足了制造功能性的集成电路层所需要的最低清洁度水平时的时刻。因此，如果在第一和第二识别标识之间有显著的差别，那么这一差别表示掩模版上存在污染物。如果没有显著的差别，那么掩模版被认为是清洁的。如果检测到掩模版上有污染物，那么可以清洁掩模版。

然而，在更加详细地描述这样的实施例之前，有益的是，呈现出本发明的实施例可以被实施的示例性环境。

II.示例性的光刻环境

A.示例性的反射式和透射式光刻系统

图1A和1B分别示意地示出了光刻设备100和光刻设备100′。所述光刻设备100和光刻设备100′每个包括：照射系统(照射器)IL，配置用于调节由源SO提供的辐射束B(例如，深紫外(DUV)或极紫外

EUV)辐射)；支撑结构(例如掩模台)MT，配置用于支撑图案形成装置(例如掩模、掩模版或动态图案形成装置)MA，并与配置用于精确地定位图案形成装置MA的第一定位装置PM相连；以及衬底台(例如晶片台)WT，配置用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与配置用于精确地定位衬底W的第二定位装置PW相连。光刻设备100和光刻设备100′还具有投影系统PS，该投影系统PS配置成将图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一个或多个管芯)上。在光刻设备100中，图案形成装置MA和投影系统PS是反射性的，在光刻设备100′中，图案形成装置MA和投影系统PS是透射性的。

照射系统IL可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件、或其任意组合，以引导、成形、或控制辐射束B。

支撑结构MT以依赖于图案形成装置MA的方向、光刻设备100和光刻设备100′的设计以及诸如图案形成装置MA是否保持在真空环境中等其他条件的方式保持图案形成装置MA。所述支撑结构MT可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术保持图案形成装置MA。所述支撑结构MT可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的。所述支撑结构MT可以确保图案形成装置位于所需的位置上(例如相对于投影系统PS)。

术语“图案形成装置”MA应当被广义地理解为表示能够用于将图案在辐射束B的横截面上赋予辐射束B、以便在衬底W的目标部分C上形成图案的任何装置。被赋予辐射束B的图案将与在目标部分C上形成的器件中的特定的功能层相对应，例如集成电路。

图案形成装置MA可以是透射式的(如在图1B中的光刻设备100)或反射式的(如在图1A中的光刻设备100′)。图案形成装置MA的示例包括掩模版、掩模、可编程反射镜阵列以及可编程液晶显示(LCD)面板。掩模在光刻术中是公知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型和衰减型相移掩模类型以及各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每一个小反射镜可以独立地倾斜，以便沿不同方向反射入射的辐射束。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜矩阵反射的辐射束B中。

术语“投影系统”PS可以包括任意类型的投影系统，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电型光学系统、或其任意组合，如对于所使用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用浸没液或使用真空之类的其他因素所适合的。真空环境可以用于EUV或电子束辐射，这是因为其他气体可能分别吸收太多的辐射或太多的电子。因此，可以在真空壁和真空泵的帮助下，将真空环境提供至整个束路径。

光刻设备100和/或光刻设备100′可以是具有两个(双台)或更多衬底台(和/或两个或更多的掩模台)WT的类型。在这种“多台”机器中，可以并行地使用附加的衬底台WT，或可以在一个或更多个台上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它的衬底台WT用于曝光。

参考图1A和1B，所述照射器IL接收从辐射源SO发出的辐射束。该源SO和所述光刻设备100、100′可以是分立的实体(例如当该源SO为准分子激光器时)。在这种情况下，不会将该源SO考虑成形成光刻设备100或100′的一部分，并且通过包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统BD(图1B)的帮助，将所述辐射束B从所述源SO传到所述照射器IL。在其它情况下，所述源SO可以是所述光刻设备100、100′的组成部分(例如当所述源SO是汞灯时)。可以将所述源SO和所述照射器IL、以及如果需要时设置的所述束传递系统BD一起称作辐射系统。

所述照射器IL可以包括用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器AD(图1B)。通常，可以对所述照射器的光瞳平面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和σ-内部)进行调整。此外，所述照射器IL可以包括各种其它部件(图1B)，例如积分器IN和聚光器CO。可以将所述照射器IL用于调节所述辐射束B，以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。

参考图1A，所述辐射束B入射到保持在支撑结构(例如，掩模台MT)上的所述图案形成装置(例如，掩模MA)上，并且通过所述图案形成装置MA形成图案。在光刻设备100中，辐射束B被从图案形成装置(例如掩模)MA反射。在被从图案形成装置(例如掩模)MA反射之后，所述辐射束B穿过投影系统PS，所述投影系统PS将辐射束B聚焦到所述衬底W的目标部分C上。通过第二定位装置PW和位置传感器IF2(例如，干涉仪器件、线性编码器或电容传感器)的帮助，可以精确地移动所述衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位于所述辐射束B的路径中。类似地，可以将所述第一定位装置PM和另一个位置传感器IF1用于相对于所述辐射束B的路径精确地定位图案形成装置(例如掩模)MA。可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案形成装置(例如掩模)MA和衬底W。

参考图1B，所述辐射束B入射到保持在支撑结构(例如，掩模台MT)上的所述图案形成装置(例如，掩模MA)上，并且通过所述图案形成装置MA形成图案。已经穿过掩模MA之后，所述辐射束B穿过投影系统PS，所述投影系统PS将辐射束聚焦到所述衬底W的目标部分C上。通过第二定位装置PW和位置传感器IF(例如，干涉仪器件、线性编码器或电容传感器)的帮助，可以精确地移动所述衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位于所述辐射束B的路径中。类似地，例如在从掩模库的机械获取之后，或在扫描期间，可以将所述第一定位装置PM和另一个位置传感器(图1B中未明确示出)用于相对于所述辐射束B的路径精确地定位掩模MA。通常，可以通过形成所述第一定位装置PM的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)的帮助来实现掩模台MT的移动。类似地，可以采用形成所述第二定位装置PW的一部分的长行程模块和短行程模块来实现所述衬底台WT的移动。在步进机的情况下(与扫描器相反)，所述掩模台MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准掩模MA和衬底W。尽管所示的衬底对准标记占据了专用目标部分，但是它们可以位于目标部分之间的空间(这些公知为划线对准标记)中。类似地，在将多于一个的管芯设置在掩模MA上的情况下，所述掩模对准标记可以位于所述管芯之间。

可以将所示的光刻设备100和100′用于以下模式中的至少一种中：

1.在步进模式中，在将支撑结构(例如掩模台)MT和衬底台WT保持为基本静止的同时，将赋予所述辐射束B的整个图案一次投影到目标部分C上(即，单一的静态曝光)。然后将所述衬底台WT沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同目标部分C曝光。

2.在扫描模式中，在对支撑结构(例如掩模台)MT和衬底台WT同步地进行扫描的同时，将赋予所述辐射束B的图案投影到目标部分C上(即，单一的动态曝光)。衬底台WT相对于支撑结构(例如掩模台)MT的速度和方向可以通过所述投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特征来确定。

3.在另一模式中，将用于保持可编程图案形成装置的支撑结构(例如掩模台)MT保持为基本静止，并且在对所述衬底台WT进行移动或扫描的同时，将赋予所述辐射束B的图案投影到目标部分C上。可以采用脉冲辐射源SO，并且在所述衬底台WT的每一次移动之后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置(例如，如此处所述的一类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。

也可以采用上述使用模式的组合和/或变体，或完全不同的使用模式。

尽管在本文中可以做出具体的参考，将所述光刻设备用于制造IC，但应当理解这里所述的光刻设备可以有其他的应用，例如，集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等的制造。本领域技术人员应该理解的是，在这种替代应用的情况中，可以将其中使用的任意术语“晶片”或“管芯”分别认为是与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理，例如在轨道(一种典型地将抗蚀剂层涂到衬底上，并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具和/或检验工具中。在可应用的情况下，可以将此处的公开内容应用于这种和其它衬底处理工具中。另外，所述衬底可以处理一次以上，例如以便产生多层IC，使得这里使用的所述术语“衬底”也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。

在另外的实施例中，光刻设备100包括极紫外(EUV)源，其配置成产生用于EUV光刻术的EUV辐射束。通常，EUV源配置在辐射系统中(参见下文)，对应的照射系统配置成调节EUV源的EUV辐射束。

B.示例性的EUV光刻设备

图2示例性地示出了根据本发明的实施例的示例性EUV光刻设备200。在图2中，EUV光刻设备200包括辐射系统42、照射光学装置单元44和投影系统PS。辐射系统42包括辐射源SO，其中辐射束可以通过放电等离子体形成。在一实施例中，EUV辐射可以由气体或蒸汽(例如Xe气体、Li蒸汽或Sn蒸汽)产生，其中温度非常高的等离子体被产生以发射在电磁光谱的EUV范围内的辐射。温度非常高的等离子体可以由例如通过放电产生至少部分离子化的等离子体而生成。例如10Pa分压的Xe、Li、Sn蒸汽或任何其它适合的气体或蒸汽对于有效地产生辐射可能是需要的。由辐射源SO发射的辐射被经由定位在源腔47中的开口中或其后面的气体阻挡件或污染物阱49、从源腔47传递至收集器腔48中。在一实施例中，气体阻挡件49可以包括通道结构。

收集器腔48包括辐射收集器50(其也可以被称为收集器反射镜或收集器)，其可以由掠入射收集器形成。辐射收集器50具有上游辐射收集器侧50a和下游辐射收集器侧50b，穿过收集器50的辐射可以被反射离开光栅光谱滤光片51，以被聚焦在收集器腔48中的孔阑处的虚源点52处。来自收集器腔48的辐射束56在照射光学装置单元44中被借助于正入射反射器53和54反射到定位在掩模版或掩模台MT上的掩模版或掩模(未显示)上。形成了图案化的束57，其被借助于反射元件58和59在投影系统PS中成像到被支撑在晶片平台或衬底台WT上的衬底(未显示)上。在各实施例中，照射光学装置单元44和投影系统PS可以包括比图2显示的更多(或更少)的元件。例如，可以依赖于光刻设备的类型可选地设置光栅光谱滤光片51。此外，在一实施例中，照射光学装置单元44和投影系统PS可以包括比图2中显示的更多的反射镜。例如，除了反射元件58和59之外，投影系统PS可以包括一至四个反射元件。在图2中，参考标记180表示两个反射器之间的空间(例如反射器142和143之间的空间)。

在一实施例中，收集器反射镜50还可以包括正入射收集器，替代或除了掠入射反射镜之外。另外，收集器反射镜50，尽管被参考具有反射器142、143和146的巢状的收集器进行了描述，但是在此处还被用作收集器的示例。

另外，替代光栅51，如图2中示意性地显示的，还可以应用透射式光学滤光片。对于EUV是透射的光学滤光片以及对于UV辐射是较不透射的或甚至基本上吸收UV辐射的光学滤光片对于本领域技术人员是已知的。因此，“光栅光谱纯度滤光片”的使用在此处还被可替换地表示成“光谱纯度滤光片”，其包括光栅或透射滤光片。尽管未在图2中示出，但是EUV透射式光学滤光片可以被包括作为额外的光学元件，例如，配置在收集器反射镜50的上游，或在照射单元44和/或投影系统PS中的光学EUV透射滤光片。

关于光学元件，术语“上游”和“下游”分别表示一个或更多的光学元件在一个或更多的额外的光学元件的“光学上游”和“光学下游”的位置。遵循辐射束横过光刻设备200的光路，与第二光学元件相比，较靠近源SO的第一光学元件配置在第二光学元件的上游；第二光学元件配置在第一光学元件的下游。例如，收集器反射镜50配置在光谱滤光片51的上游，而光学元件53配置在光谱滤光片51的下游。

在图2中显示的所有光学元件(和未在该实施例的示意图中显示的额外的光学元件)可能易受由源SO产生的污染物(例如Sn)的沉积的损害。这可以是对于辐射收集器50的情形，如果存在的话，可以是对于光谱纯度滤光片51的情形。因此，可以采用清洁装置以清洁这些光学元件中的一个或更多个，以及可以将清洁方法应用至这些光学元件，但是还可以应用至正入射反射器53和54以及反射元件58和59或其它光学元件，例如额外的反射镜、光栅等。辐射收集器50可以是掠入射收集器，在这一实施例中，收集器50被沿着光轴O对准。源SO或其图像还可以被沿着光轴O定位。辐射收集器50可以包括反射器142、143和146(也被称为“壳”或包括几个Wolter类型反射器的Wolter型反射器)。反射器142、143和146可以是巢状的，且关于光轴O是旋转对称的。在图2中，内部反射器由参考标记142表示，中间反射器由参考标记143表示，外部反射器由参考标记146表示。辐射收集器50包封特定的体积，即在外部反射器146内的体积。通常，在外部反射器146内的体积被圆周地封闭，尽管可以存在小的开口。

反射器142、143和146分别可以包括表面，所述表面的至少一部分表示反射层或许多反射层。因此，反射器142、143和146(或在具有多于3个反射器或壳的辐射收集器的实施例中的额外的反射器)至少部分被设计用于反射和收集来自源SO的EUV辐射，至少一部分反射器142、143和146不能设计成反射和收集EUV辐射。例如，反射器背侧的至少一部分不能设计成反射和收集EUV辐射。在这些反射层的表面上可以另外有用于保护的覆盖层或作为在反射层的表面的至少一部分上设置的光学滤光片。

辐射收集器50可以放置在源SO或源SO的像的附近区域中。每个反射器142、143和146可以包括至少两个相邻的反射表面，较远离源SO的所述反射表面被以与较靠近源SO的反射表面相比相对于光轴O的更小的角度放置。这样，掠入射收集器50配置成产生沿着光轴O传播的(E)UV辐射束。至少两个反射器可以基本上同轴地放置，且关于光轴O大致旋转对称地延伸。应当认识到，辐射收集器50可以具有在外部反射器146的外表面上的另外的特征或围绕外部反射器146的另外的特征，例如保护性保持器、加热器等。

在允许的情况下，在此处描述的实施例中，术语“透镜”和“透镜元件”可以表示各种类型的光学部件中的任何一种或其组合，包括折射式的、反射式的、磁性的、电磁的和静电的光学部件。

另外，这里使用的术语“辐射”和“束”包含全部类型的电磁辐射，包括：紫外(UV)辐射(例如具有365、248、193、157或126nm的波长λ)、极紫外(EUV或软X射线)辐射(例如具有约5-20nm范围的波长，例如13.5nm)，或在小于5nm波长处工作的硬X射线以及粒子束，例如离子束或电子束。通常，波长在大约780-3000nm(或更大)之间的辐射被认为是IR辐射。UV表示具有大约100-400nm波长的辐射。在光刻术中，通常还将其应用至以下波长，所述波长可以由汞放电灯产生：G线436nm、H线405nm和/或I线365nm。真空UV或VUV(即被空气吸收的UV)表示具有大约100-200nm波长的辐射。深UV(DUV)通常表示具有从约126nm至约428nm范围的波长的辐射，在一实施例中，准分子激光器可以产生在光刻设备内使用的DUV辐射。应当认识到，例如波长在大约5-20nm范围内的辐射与特定波段的辐射相关，其的至少一部分在大约5-20nm的范围内。

III.时间差分掩模版检查

公开的是通过时间差分掩模版检查来检测掩模版上的污染物的系统和方法。第一和第二识别标识在不同的时刻被测量，以将掩模版的区域与在更早的时间点的其自身进行比较，因此由于识别标识的变换而辨别出污染物。在掩模版处于已知的清洁状态时，可以测量第一识别标识，诸如在掩模版满足了制造功能性的集成电路层所需要的最低的清洁度水平时的时刻。因此，如果第一和第二识别标识之间存在显著的差别，那么这一差别指示在掩模版上存在污染物。如果第一和第二识别标识之间没有显著的差别，那么掩模版被认为是清洁的。

与绝对检测方法不同，此处描述的系统和方法的确不需要在污染物和掩模版吸收器结构之间进行区别。另外，与比较方法不同，不需要具有掩模版图案的知识以用于与制造有形掩模版的计算机产生的理论掩模版布局设计进行比较的目的或者用于定位类似地形成图案的区域的目的。此外，可以使用此处描述的方法检查任何类型的掩模版图案，因此其尺寸类似于颗粒物的尺寸或者其独特性可能阻止管芯至管芯的比较的掩模版图案特征可以用这一技术进行检查。这一技术在由掩模版的吸收器产生的信号和由污染物产生的信号之间进行区别，因此所述技术识别物理尺寸大致类似于吸收器结构的物理尺寸的污染物的存在。另外，因为掩模版的每个区域与其自身进行比较，所以临界尺寸的变化不是难题，该噪声源被移除。

图3示出了用于检测掩模版上的污染物的示例性方法300的流程图。在步骤310中，掩模版的至少一部分的第一识别标识被产生和记录。识别标识由测量所述掩模版表面的至少一部分的物理特性而产生。可以使用诸如强度成像、干涉测量法、全息照相术、热成像或静电测量等检查技术来产生识别标识。还可以使用其它检查技术来产生识别标识。

作为示例，在步骤310中，用来自源的电磁辐射扫描掩模板，以产生成数字图像形式的识别标识。电磁辐射具有大约266nm的波长、深紫外波长或另一实际波长。在一些情形中，可以使辐射偏振。此外，可以调整系统的放大率以调整投影的图像尺寸。在与掩模版相互作用之后，电磁辐射随后被检测器检测，该检测器与处理器和存储装置耦合。检测器可以是焦平面阵列，例如电荷耦合器件(CCD)，诸如电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)。可选地，检测过程可以在时间延迟和积分(TDI)模式中操作。可替代地，电磁辐射可以用光电倍增管或CMOS有源像素传感器来检测。

在步骤320中，产生了掩模版的至少一部分的第二识别标识。步骤320在比步骤310的开始更晚的时刻开始。步骤320可以以例行间隔执行，诸如在经过预定的时间周期、预定的掩模版使用周期、预定的存储周期或这些因数的组合之后。步骤320的进行不需要是周期性的，且可以在开始步骤310之后的任何时间开始。第一识别标识和第二识别标识不需要精确地是掩模版的同一区域，且需要仅包括重叠的区域用于在步骤330中进行比较。

在步骤330中，第一识别标识和第二识别标识被比较以识别出第一识别标识和第二识别标识之间的差别。识别标识之间的差别表示掩模版上的污染物。污染物的量还被识别出以确定污染物的量是否显著得足以保证另外的动作。例如，如果所述识别标识之间的差别表示污染物将使得掩模版图案的成像劣化足以损害用掩模版制造的电路的功能，那么所述差别表示存在显著的污染物。如果识别标识之间的差别表示颗粒物的表面积大于表面积限制，那么污染物的量也可以被认为是显著的。所述比较结果还可以表示污染物的尺寸和位置。如果污染物的量是显著的，那么可以清洁掩模版以减小出现的污染物的量。

图4显示了使用已知的清洁掩模版检测污染物的示例性方法400的流程图。在图4中，用虚线盒显示可选的步骤。在步骤410中，掩模版被提供给检查系统，诸如光刻工具中的检查模块。掩模版可以是反射式掩模版，且可以缺少保护性表膜。在步骤420中，掩模版的至少一部分的第一识别标识被产生和记录。掩模版满足制造功能电路层所需要的最低清洁度水平。例如，通过强度成像产生第一识别标识。

步骤320和330在步骤430之后被执行。在步骤320中，产生了掩模版的至少一部分的第二识别标识。与第一识别标识相同，也可以由强度成像产生第二识别标识。在步骤330中，第一识别标识和第二识别标识被比较以辨别出第一识别标识和第二识别标识之间的差别。第一和第二识别标识之间的差别表示掩模版上的污染物。关于步骤320和330的额外的细节被在此处的其它地方找到。

在步骤440中，掩模版被从检查系统移除。在步骤450中，如果污染物被检测到，那么将清洁掩模版。在步骤460中，报告在掩模版上出现污染物。在步骤470中，示例性方法400终止。

图5显示了用于检测污染物的示例性方法500的流程图，包括检查掩模版以确定掩模版的最初的清洁度。在图5中，用虚线盒显示可选的步骤。在步骤510中，掩模版被提供至检查系统。步骤310被在步骤510之后执行。在步骤310中，产生了掩模版的至少一部分的第一识别标识。关于步骤310的额外的细节被在此处的其它地方找到。

在步骤515中，记录了第一识别标识。在步骤520中，掩模版的至少一部分被曝光以形成晶片图像。在步骤525中，晶片图像被检验，以确定如果在图像中存在任何误差，则其暗示掩模版将制造故障的电路层。如图5所示，步骤530是确定块，其基于步骤525的结果确定示例性方法500的流程路径。

在步骤535中，例如在掩模版库中储存了掩模版。在步骤540中，使用了掩模版。例如，在光刻设备100或光刻设备100′中掩模版被曝光以将图案赋予辐射束B。

在步骤550中，存储了识别污染物的位置的数据。在步骤555中，存储了第一识别标识。在步骤560中，掩模版被清洁以移除导致误差的污染物。

在步骤570中，记录了清洁后识别标识。第一识别标识之后与清洁后识别标识比较以确认从掩模版移除了污染物，且没有新的污染物出现在掩模版上。如果没有出现新的污染物，第一识别标识被用清洁后识别标识改写。因此，清洁后识别标识变成了第一识别标识。

步骤320和330在步骤540和570之后被执行。在步骤320中，产生了掩模版的至少一部分的第二识别标识。在步骤330中，确定了第一识别标识和第二识别标识之间的差别，以检测掩模版上的污染物。在此处的其它地方找到关于步骤320和330的另外的细节。

在步骤580中，从检查系统移除了掩模版。在可选的步骤585中，如果检测到污染物，那么将清洁掩模版。在可选的步骤590中，报告在掩模版上出现了污染物。在步骤595中，示例性方法500终止。

图6示出了污染物检测系统600，其配置成执行此处详细描述的所述方法的至少一部分。污染物检测系统600包括图案形成装置检查系统610、光刻工具650、与存储器630耦接的控制器620以及检查模块640。

IV.结论

应该认识到，发明内容和摘要部分以及题目不是要限制本发明和权利要求。发明内容和摘要部分可以阐明由本发明人设想的本发明的所有示例性实施例中的一个或更多个示例性实施例，但不是本发明的全部示例性实施例，因而不是要以任何方式限制本发明和随附的权利要求。

借助示出具体功能的实施及其关系的功能构建块，在此处描述了本发明。为了描述方便，这些功能构建块的边界在本文是任意限定的。可以限定可替代的边界，只要特定功能及其关系被适当地执行即可。

具体实施例的前述说明如此充分地揭示了本发明的一般特性，使得其他人通过应用本领域的知识可以在不需要过多的实验且在不背离本发明的一般思想的情况下容易地修改和/或适应用于各种应用的这样的具体实施例。因此，基于这里给出的教导和引导，这种适应和修改是在所公开的实施例的等价物的范围和含义内。这里的措词或术语是为了描述的目的，而不是限制性，使得本说明书的术语或措辞由本领域技术人员根据教导和引导进行解释。

本发明的宽度和范围不应该受上述的任何示例性实施例的限制，而应该仅根据权利要求及其等价物来限定。

Claims (35)

1.一种用于检测掩模版上的污染物的方法，所述方法包括以下步骤：

确定所述掩模版的一部分的第一识别标识与所述掩模版的所述部分的在所述第一识别标识之后产生的第二识别标识之间的差别。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在所述确定步骤之前记录所述第一识别标识。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：

在所述记录步骤之前，将所述掩模版提供至检查系统。

4.根据权利要求2所述的方法，还包括：

曝光所述掩模版的所述部分以形成晶片图像；和

检验所述晶片图像以检测误差。

5.根据权利要求4所述的方法，还包括：

如果检测到误差，则

存储识别污染物位置的数据；和

存储所述第一识别标识。

6.根据权利要求4所述的方法，还包括：

如果检测到误差，则

清洁所述掩模版以移除导致所述误差的污染物；

在所述清洁步骤之后记录清洁后的识别标识；

将所述第一识别标识与所述清洁后的识别标识进行比较，以确认所述污染物被从所述掩模版移除且没有在掩模版上出现新的污染物；和

如果没有出现新的污染物，则用所述清洁后的识别标识改写所述第一识别标识。

7.根据权利要求4所述的方法，还包括：

如果没有检测到误差，则在所述记录步骤之后和在预定的使用周期之后检查所述掩模版的所述部分以产生所述第二识别标识。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：

用在时间延迟和积分模式中操作的焦平面阵列产生所述第一识别标识和所述第二识别标识。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括：

通过对所述掩模版的所述部分进行强度成像，产生所述第一识别标识和所述第二识别标识。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括：

通过以具有深紫外波长的电磁辐射曝光所述掩模版的所述部分来产生所述第一识别标识和所述第二识别标识。

11.根据权利要求1所述的方法，还包括：

通过用偏振的电磁辐射曝光所述掩模版的所述部分来产生所述第一识别标识和所述第二识别标识。

12.根据权利要求1所述的方法，还包括：

通过用干涉仪测量所述掩模版的所述部分来产生所述第一识别标识和所述第二识别标识。

13.根据权利要求1所述的方法，还包括：

通过对所述掩模版的所述部分实施全息照相术来产生所述第一识别标识和所述第二识别标识。

14.根据权利要求1所述的方法，还包括：

通过测量所述掩模版的所述部分的静电识别标识来产生所述第一识别标识和所述第二识别标识。

15.根据权利要求1所述的方法，还包括：

通过测量所述掩模版的所述部分的热学识别标识来产生所述第一识别标识和所述第二识别标识。

16.根据权利要求1所述的方法，还包括：

通过测量所述掩模版的所述部分的电容识别标识来产生所述第一识别标识和所述第二识别标识。

17.根据权利要求1所述的方法，其中如果所述第一识别标识和所述第二识别标识之间的差别表示所述污染物将使所述掩模版图案的成像劣化足以损害电路的功能，则所述第一识别标识和所述第二识别标识之间的差别表示出现污染物。

18.根据权利要求17所述的方法，其中如果所述第一识别标识和所述第二识别标识之间的差别表示出现具有比预定限制更大的表面积的颗粒物，那么所述第一识别标识和所述第二识别标识之间的差别表示出现污染物。

19.根据权利要求1所述的方法，还包括：

如果检测到污染物，则清洁所述掩模版。

20.根据权利要求19所述的方法，还包括：

从检查系统移除所述掩模版以执行所述清洁步骤。

21.根据权利要求1所述的方法，还包括：

如果检测到污染物，则报告所述掩模版出现了污染物。

22.根据权利要求1所述的方法，其中所述掩模版是反射性掩模版。

23.根据权利要求1所述的方法，其中所述掩模版不具有保护性表膜。

24.一种被构造且布置成检测掩模版上的污染物的设备，所述设备包括：

用于确定所述掩模版的一部分的第一识别标识与所述掩模版的所述部分的在所述第一识别标识之后产生的第二识别标识之间的差别的装置。

25.一种用于检测掩模版上的污染物的方法，所述方法包括：

记录所述掩模版的一部分的第一识别标识；

曝光所述掩模版的所述部分以形成晶片图像；和

检查所述晶片图像以检测误差；

如果检测到误差，则擦除所述第一识别标识且以被污染为由拒绝所述掩模版；和

如果没有检测到误差，

则在所述记录步骤之后检查所述掩模版的所述部分以产生第二识别标识；和

确定所述第一识别标识和所述第二识别标识之间的差别以检测所述掩模版上的污染物。

26.根据权利要求25所述的方法，还包括：

如果检测到污染物，则清洁所述掩模版。

27.一种用于检测掩模版上的污染物的方法，所述方法包括：

记录所述掩模版的一部分的第一识别标识，其中所述掩模版满足制造功能集成电路层所需要的最低清洁度水平；

在所述记录步骤之后检查所述掩模版的所述部分以产生第二识别标识；和

确定所述第一识别标识和所述第二识别标识之间的差别，以检测所述掩模版上的污染物。

28.根据权利要求27所述的方法，还包括：

如果检测到污染物，则清洁所述掩模版。

29.一种用于光刻工具中的图案形成装置检查系统，所述图案形成装置检查系统包括：

控制器；和

存储器，耦接至所述控制器，所述存储器存储检查模块，用于通过确定所述掩模版的一部分的第一识别标识与所述掩模版的所述部分的在所述第一识别标识之后产生的第二识别标识之间的差别来检测掩模版上的污染物。

30.根据权利要求29所述的图案形成装置检查系统，其中所述检查模块配置成通过检验由曝光所述掩模版的所述部分形成的晶片图像来检测误差。

31.根据权利要求30所述的图案形成装置检查系统，其中如果检测到误差，则所述检查模块配置成：

在所述存储器中存储识别污染物位置的数据；和

在所述存储器中存储所述第一识别标识。

32.根据权利要求30所述的图案形成装置检查系统，其中如果检测到误差，则所述图案形成装置检查系统清洁所述掩模版、以移除导致所述误差的污染物，所述检查模块配置成：

在所述清洁步骤之后在所述存储器中记录清洁后的识别标识；

将所述第一识别标识与所述清洁后的识别标识比较，以确认所述污染物被从所述掩模版移除且没有在所述掩模版上出现新的污染物；和

如果没有出现新的污染物，则用所述清洁后的识别标识改写所述第一识别标识。

33.根据权利要求30所述的图案形成装置检查系统，其中如果没有检测到误差，则所述检查模块配置成在所述记录步骤之后和在预定的使用周期之后检查所述掩模版的所述部分以产生所述第二识别标识。

34.根据权利要求29所述的图案形成装置检查系统，其中如果所述第一识别标识和所述第二识别标识之间的差别表示所述污染物将使所述掩模版图案的成像劣化足以损害电路的功能，则所述第一识别标识和所述第二识别标识之间的差别表示出现污染物。

35.根据权利要求34所述的图案形成装置检查系统，其中如果所述第一识别标识和所述第二识别标识之间的差别表示出现具有比预定限制更大的表面积的颗粒物，那么所述第一识别标识和所述第二识别标识之间的差别表示出现污染物。

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