CN102736399A - 形成标准光掩模的方法及装置与使用检测系统的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种形成标准光掩模的方法及装置与使用检测系统，该方法方法用于一检测系统，包括：在一反应室内提供一基板；在反应室内提供一四乙基正硅酸盐(TEOS)先驱物；以及使TEOS先驱物与一电子束反应以在基板的一或多个可控位置形成可控大小的多个氧化硅微粒，氧化硅微粒可作为多个模拟污染缺陷。本发明提供了有效测试工具以检定工具性能、调整方法(recipe tuning)以及工具评估。

Description

形成标准光掩模的方法及装置与使用检测系统的方法
技术领域
本发明涉及基板检测，特别是涉及标准光掩模的基板污染检测。
背景技术
基板处理，例如在半导体晶片制造，常需要基板无缺陷，缺陷检测系统常被当作是制造工艺的一部分，用以在基板上确定缺陷位置。某些类型的缺陷检测系统会利用一聚苯乙烯胶(polystyrene latex，以下简称PSL)层的沉积作校准，并且该PSL作为一已知分散信号源。放射线会被导向一校准样本基板，其中该校准样本基板上具有一已知大小分布的PSL层。测量到的PSL层分散的放射线强度可被用以作为一基准，该基准可比对缺陷检测系统的响应与已知分散源。将PSL层的沉积作为一已知分散信号源，可在由PSL层而来的分散信号之间进行有意义的比较，就像是通过检测亮场或暗场扫描表面的不同检测系统所做出的比较，该样本基板具有未知单位与真实大小的真实表面缺陷。该方法为量化系统性能提供一基础，该基础与一些系数如灵敏度、重复性以及捕获率有关。
当半导体集成电路的尺寸变小，越来越小的缺陷检测变得更为重要。因此，较短波长的放射线可被用以检测较小缺陷。根据此需求，缺陷检测系统可将PSL校准目标暴露在257纳米或更短波长的放射线中，此放射线已被观察出会使得校准表面检查系统所使用的传统PSL层产生退化，这使得PSL校准目标需要重镀或置换，而导致额外的成本耗损以及停机时间。
发明内容
本发明提供一种形成标准光掩模的方法，用于一检测统，包括：在一反应室内提供一基板；在反应室内提供一四乙基正硅酸盐(TEOS)先驱物；以及使TEOS先驱物与一电子束反应以在基板的一或多个可控位置形成可控大小的多个氧化硅微粒，氧化硅微粒可作为多个模拟污染缺陷。
本发明提供一种使用检测系统的方法，包括：提供一标准光掩模，包括：一基板；以及可控大小的多个氧化硅微粒，其中氧化硅微粒通过一TEOS先驱物与一电子束的一反应形成在基板上的一或多个可控位置，氧化硅微粒可为已知特性的多个模拟污染缺陷；使用检测系统检测标准光掩模，其中标准光掩模暴露在波长小于260纳米的一放射线中；使用检测系统通过比较被标准光掩模反射的放射线检测式样与一第一被预测式样，或通过比较通过标准光掩模的放射线检测式样与一第二被预测式样以决定模拟污染缺陷；以及用已决定的模拟污染缺陷校准检测系统。
本发明提供一种形成标准光掩模的装置，包括：一反应室，包括一基板；一TEOS源，耦接至反应室，用以在反应室内提供一TEOS先驱物；以及一电子束源，耦接至反应室；其中电子束源用以在反应室内提供一电子束，电子束与TEOS先驱物反应，用以在基板上的一或多个可控位置形成可控大小的多个氧化硅微粒，氧化硅微粒可为多个模拟污染缺陷。
本发明的实施例提供了有效测试工具以检定工具性能、调整方法(recipetuning)以及工具评估。
附图说明
图1所示为检测系统的截面形状示意图；
图2A与图2B所示为形成标准光掩模的截面示意图；
图2C至图2E所示为氧化硅微粒形成在透明区域、暗区域、边缘光掩模式样区域的一或多个可控位置的示意图；
图3A至图3D所示为制作式样缺陷光掩模的截面示意图；
图4用以说明一式样缺陷光掩模的污染模式校准；
图5所示为形成标准光掩模的流程图；
图6所示为实现本发明的计算环境。
【主要附图标记说明】
100～扫描平面检测系统(SSIS)；    102～放射线源；
104～入射放射线；                106～波束操控结构；
108、202、408～基板；            110～音频扫描器；
112～波束复制器；                114～光学循环器；
116～像素滤波器；              118～转塔；
120～图像物镜；                122～集光系统；
123～缺陷；                    124、126～感光元件；
125、127～图像；               129～图征；
200～系统；                    203～反应室；
204～电子束源；                206～TEOS源；
208、310、312～氧化硅微粒；    210～透明区域；
212～暗区域；                  214～边缘区域；
302～不透明层；                303～洞；
304～相位位移层；              306～光学透射基板；
305、307～被移除部分；         400～检测系统；
402～光照源；
404～波束操控子系统；          406～透射发光器；
409～网线式样；                410～图像物镜；
412～变焦透镜；                414～图像感知器；
416～光学路径；                418～反射发光器；
420～分光镜；                  425、427～高解析度图像；
500～方法；                    502、504、506、508～步骤；
600～计算环境；                610～网络；
620～服务器；                  630～存储单元；
640、650、660～用户端。
具体实施方式
可以了解的是，下述内容提供许多不同的实施例或是范例，以实施本发明的不同特征。为简洁起见，以下将以特定构件与排列举例说明。当然，在此仅用以作为范例，并非用以限定本发明。再者，当以下述及一第一元件形成于一第二元件之上或上时，可包括第一元件与第二元件为直接接触形成的实施例、以及有放置其他元件于第一元件与第二元件之间的实施例，如此第一元件可不与第二元件直接接触。为简化与清楚说明起见，可以任意地以不同的尺寸绘示各种结构。
虽然本发明已以具体细节公开如下，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定的范围为准。
本发明实施例是使用模拟污染缺陷对基板检测工具进行校正，其中模拟污染缺陷可稳定地长时间暴露在紫外线中。缺陷检测系统的校准与暴露基板表面的模拟缺陷至放射线中有很大的相关性，该放射线的波长要足够短以至于能被模拟缺陷分散。测量到的通过模拟缺陷分散的放射线的强度与氧化硅微粒的公称大小有相关性。接着，进行利用模拟缺陷的校准，可参考如ASTM标准：F1620-96”Standard Practice for Calibrating a Scanning Surface InspectionSystem Using Monodisperse Polystyrene Latex Spheres Deposited on Polished orEpitaxial Wafer Surfaces，ASTM international 2003”中的描述所实现。
校准后，系统可被用以测量来自测试基板上的定位光线分散体的分散信号。起初，分散信号可用胶层等效(latex sphere equivalent，LSE)表示，其作为单一分布聚苯乙烯胶层的直径，该单一分布聚苯乙烯胶层在同样的测试环境中产生与定位光分散(localized light scatter，LLS)的相同的分散强度。在本发明的实施例中，分散信号可用模拟污染缺陷等效值(simulated contaminationdefect equivalent，SCDE)表示，其为模拟污染缺陷层的直径，该模拟污染缺陷层在同样的测试环境中产生与定位光分散的相同的分散强度。
举例而言，图1为扫描平面检测系统(scanning surface inspection system，以下简称SSIS)100的示意图，描述一样本检测系统的一通用设定的例子，该样本检测系统可被用在本发明实施例中。举例而言，SSIS 100可为一亮场(bright field)图像系统。此外，本发明的实施例也可被用于其他亮场图像系统设计。下面图4中的范例为另一种实现方法。此外，本发明某些实施例也使用暗场(dark field)检测系统。此外，在实施例也可使用晶片扫描系统，例如扫描电子显微镜系统、光学显微镜系统、扫描探测显微镜系统、激光显微镜系统、穿透电子显微镜系统、聚焦离子束显微镜系统、或其他合适的光学图像系统。
SSIS 100中，一放射线源102提供一宽电磁频谱中的一或多种波长的入射放射线104(包含但不限于紫外光、可见光、红外光)。在一实施例中，放射线源102提供入射放射线104作为电子束(e-beam)。在另一实施例中，放射源102可为一激光，其用以提供一激光光束的入射放射线104。波束操控结构106与其他光学元件操控入射放射线104以使得该入射放射线104垂直地入射至基板108(如晶片、光掩模或网线)。基板108可被安装至一可用以索引以及扫描该基板的平台。本发明的某些实施例中，基板108可为一式样缺陷基板(pattern defect substrate)。在其他实施例中，可对抗UV的模拟污染缺陷二氧化硅可被放置于基板108的表面，下面将详细描述。
其它的光学元件也可放置在波束操控结构106与基板108之间。举例而言，一音频扫描器110可将入射放射线分离成多重波束，一波束复制器112可用不同波长复制每一波束。复制的波束可选择性地经过光学循环器114以及一或多个像素滤波器116，像素滤波器116为一光学子系统，用以创造不同大小像素。较小的像素用以实现对较小缺陷的灵敏度，在某些系统中，为了快速替换，多个像素滤波器116可安装至转塔(turret)118上。另外，不同的像素大小可利用变焦镜头系统得到。复制的波束通过像素滤波器116后，通过一图像物镜120聚焦至基板108的表面上。其他适合的光学元件可额外地或交替地(alternatively)放置于波束操控结构106与基板108之间。
集光系统122放置在图像物镜120的反面，该集光系统122可用以集中透射基板108的放射线，其中该集光系统122将透射放射线耦接至感光元件124。通过所检测到的透射放射线，感光元件124所输出的信号可用以产生基板108的图像125。由基板反射的放射线可通过图像物镜120使其平行(collimate)，且可通过光学循环器114使其折射(deflect)至另一感光元件126。通过所检测到的反射放射线，感光元件126所输出的信号可用以产生基板108的图像127。在一式样缺陷模式中，SSIS 100可根据透射光线所取得的图像125或反射光线所取得的图像127，检测基板108上的光掩模式样中的错误信息。式样缺陷模式与式样缺陷基板一起使用，或是与一已知定位模拟缺陷的模拟光掩模式样的标准光掩模一起使用，式样缺陷模式用以检测在光掩模式样中的缺陷123，如遗失部分式样或在式样中与其他式样相连或接近其他式样的较大缺陷。SSIS 100的污染模式中，基板108(如测试基板)表面的污染可通过比较图像125与图像127检测出，举例而言，一图征129出现在图像127中但却未出现在图像125中，则图征129会被标为污染。
举例而言，校准标准(如标准光掩模)可使用抗UV氧化硅微粒形式的模拟缺陷，该抗UV氧化硅微粒可被用于校准亮场及暗场检测工具。有数种产生模拟缺陷的不同方法，其中该模拟缺陷可抵抗波长约260纳米或更短的放射线。
图2A与图2B为截面示意图，用以说明形成一基板202的系统200。本发明的一实施例中，该基板202覆有先驱物(precursor)(如TEOS先驱物)与电子束反应而成的氧化硅微粒208。图2C至图2E为氧化硅微粒208的图像，该氧化硅微粒208分别作为在标准光掩模式样中一透明位置、一暗位置、以及一边缘位置的可控大小的模拟污染缺陷。其他实施例中，可使用Cr(CO)6先驱物而非TEOS先驱物与一电子束反应，通过上述或下面的相似工艺条件以形成模拟污染微粒。
如图2A与图2B所示，可控大小的氧化硅微粒形成于基板202中的一或多个可控位置上，该可控大小的氧化硅微粒被用以作为检测系统(如图1的SSIS 100或图4的检测系统400)的标准光掩模。根据本发明的实施例，基板202可包含光掩模及/或晶片。
在图2A所示的实施例中，提供基板202于反应室(chamber)203内，且提供来自TEOS源206的TEOS先驱物至该反应室203内。来自电子束源204的电子束与TEOS先驱物反应，用以在基板202上的一或多个可控位置形成可控大小的氧化硅微粒208(图2B)，将该氧化硅微粒208作为模拟污染缺陷。电子束源204及TEOS源206耦接至反应室203，用以在反应室203中分别提供合适的电子束以及TEOS先驱物。在一实施例中，电子束源204可通过光学器件耦接至反应室203，用以提供扫描电子束，及/或基板202设置于一可动平台(movable stage)上的反应室203中。全部或一部分的电子束源204与TEOS源206可提供至反应室203的内部或外部。举例而言，电子束源204可包含肖特基场发射器或阴极发射器，在另一例子中，电子束源204可包含来自Carl Zeiss NTS，LLC的双子星扫描式电子显微镜。
系统200包含反应室203、电子束源204以及TEOS源206，反应室203收纳(house)基板202，TEOS源206耦接至反应室203，用以在反应室203中提供TEOS先驱物。电子束源204耦接至反应室203，用以在反应室203中提供电子束，用以使电子束与TEOS先驱物反应，以在基板202上的一或多个可控位置形成可控大小的氧化硅微粒，该氧化硅微粒可作为模拟污染缺陷。
电子束与TEOS先驱物的反应可由以下方程序(1)形成氧化硅微粒：
(1)Si(OC2H5)4→SiO2+2O(C2H5)2
在一范例中，氧化硅微粒的大小可通过电子束的暂流时间(dwell time)良好地控制，且氧化硅微粒在基板上的位置可通过控制电子束位置相对于基板位置而能良好地控制。
如图2B所示，基板202覆有氧化硅微粒208，在一实施例中，氧化硅微粒208的大小可通过控制电子束扫描条件控制在30纳米至100纳米的范围中。在一范例中，电子束的沉积过程是通过范围800微秒至3000微秒的波束暂流时间加以控制，用以在1.0千电子伏特加速电压下，产生大小介于30纳米至100纳米的氧化硅微粒。
在一实施例中，用以沉积氧化硅微粒的系统从具有一较大范围的微粒大小的微粒分散(particle dispersion)中选择某一较小范围的微粒。举例而言，该沉积系统包含差分电移动度分析器(differential mobility analyzer，DMA)以执行尺寸大小的选择(size selection)。一差分电移动度分析器使用范例列于George W.Mulholland等人于Government Microcircuits Applications andCritical Technologies(GOMACTech)Conference：“Countering AsymmetricThreats，”held Mar.31to Apr.32003in Tampa，Fla”所公开的晶片检测的成型、测定与标准”(“Modeling，Measurement，and Standards for Wafer Inspection”)中。
举例而言，差分电移动度分析器可包括一内部圆管以及一外部环形管，其中该内部圆管具有一外半径，其连接至可变高压直流电源供应器，该外部环形管具有一内半径接地。干净的空气流经介于内部圆管与外部环形管的内表面之间的中轴区域，而带电的大气微粒由外管的轴对称开口进入该区。带正电微粒在电场的作用下呈辐射状移动至中心杆。在接近划分区域的底部，含有微粒的近单一分散悬浮微粒(monodisperse aerosol)的空气分流会通过中心管的切口流出。在离开内部圆管的单一分散悬浮微粒中的微粒大小，可经由适度调整施加于内管与外管间的电压以及鞘空气流率加以选择。
有利的是，氧化硅微粒208可长时间稳定地暴露在波长260纳米或更短的放射线中，换句话说，氧化硅微粒208比起聚苯乙烯层微粒，在相同的大小范围下暴露在相同的放射线中较能抵抗退化。因此，氧化硅微粒在基板202可与PSL层有相同或更好的性能，但比起PSL层，氧化硅微粒具有一较长生命周期。当PSL层暴露于比260纳米更短的放射线中会造成PSL层退化，高能光子会打断高分子链，因此会造成PSL层收缩(physically shrink)。
覆有氧化硅微粒208的基板202在检测工具校准时，可暴露于260纳米或更短波长的放射线中。由氧化硅微粒所分散的放射线分散的强度可由检测工具测量，测量到的氧化硅微粒所分散的放射线分散与氧化硅微粒208的公称大小(nominal size)具有相关性。
氧化硅微粒可通过电子束沉积在标准光掩模的高MEEF(Mask ErrorEnhancement Factor)的临界图征(critical features)，作为模拟污染缺陷，以制得一程序化污染标准光掩模。该光掩模可用以监测检测工具的性能、确认调整方法(recipe tuning)、评估新检测工具及新缺陷沉积功能、及/或检查污染印刷性。
根据本发明另一实施例，标准基板可为一式样缺陷基板，其中该式样缺陷基板可用于SSIS 100的污染模式校准。图2C至图2E为氧化硅微粒208的图像，这些图像用以分别作为标准光掩模式样在透明区域210、暗区域212、以及边缘区域214上的可控大小的模拟污染缺陷。因此，氧化硅微粒可形成在基板的透明区域、暗区域、边缘区域、及/或高光掩模错误增益因子(MEEF)的光掩模式样的一或多个可控位置上。
根据本发明的另一实施例，图3A至图3D为截面形状示意图，用以说明在工艺不同阶段的式样缺陷基板。图3A为制造式样缺陷基板的一初始材料(starter material)，包含相位位移层304，其放置于不透明层302与光学透射基板306间。在一范例中，不透明层302可由铬制成，相位位移层304可由硅化钼(MoSi)或氟化铬(CrF)制成。相位位移层304可包含一光学性质的物质，该光学性质相似于一般污染物。举例而言，用以驱动缺陷检测的光学性质的范例包括但不限于折射系数与介电系数，光学性质的分类的范例相似于一般污染物其包括硫酸盐(如硫酸铵)、草酸盐及氨基甲酸盐，但不限定于此。
光学透射基板306可由石英制成，光学透射基板306可为空白光掩模(photomask blank)。模拟缺陷可使用式样产生器(如电子束或激光)在不透明层302及/或相位位移层304中产生式样。这些缺陷被定义于数据库中，其可用以制造光掩模，因此其数量、位置及大小为可控制的。此外，模拟缺陷可使用如临界维度扫描电子显微镜(CD-SEM)轻易地进行筛选。
图3B说明一步骤，其用以制造穿过不透明层302及相位位移层304的洞303，以便暴露一部分光学透射基板306。
图3C说明一步骤，其用以移除不透明层302的某些部分，以便暴露一部分相位位移层304。
图3D说明一步骤，其用以在不透明层302及相位位移层304中制造模拟缺陷。如图3D所示，模拟缺陷可包含光学透射基板306的暴露部分上的氧化硅微粒310，以及相位位移层304的暴露部分上的氧化硅微粒312。
因此，本发明的一实施例提供一光掩模的形成方法，该光掩模具有一光掩模基板以及一在光掩模基板上形成的光掩模式样。该光掩模可被用以制造半导体晶片，该光掩模基板可为一透明基板，例如熔融氧化硅(SiO2)、熔融石英、氟化钙(CaF2)、或其他较不具有缺陷的合适材质。
在光掩模基板上的光掩模式样包含一或多个由铬组成的图征(或吸收体)以及一或多个开口(openings)。其他实施例中，光掩模式样包含一些由金属硅化物所组成的图征，金属硅化物如MoSi或TaSi2、金属氮化物、氧化铁、无机材料、以及其他材料，例如Mo、Nb2O5、Ti、Ta、CrN、MoO3、MoN、Cr2O3、TiN、ZrN、TiO2、TaN、Ta2O5、SiO2、NbN、Si3N4、ZrN、Al2O3N、Al2O3R或其组合物。
在另一实施例中，光掩模式样可包括通过蚀刻形成在基板的上方、基板的表面、及/或至少一部分在基板内的相位位移图征。光掩模式样也可为二元式明暗度光掩模(binary intensity mask，BIM或二元式光掩模)，其中二元式明暗度光掩模包括铬区以及透明石英区。在另一实施例中，光掩模式样可为交替相位位移光掩模(Alt-PSM)，用以提供一交替铬区与180度位移石英。在另一实施例中，光掩模式样可为减弱相位位移光掩模(Att-PSM)，用以提供一减弱图征，该图征为一具有相对于透明基板的相位位移。另外，光掩模式样可为无铬相位位移式样(chromeless phase shift pattern)。在另一实施例中，光掩模式样可包括二元式图征与多种相位位移图征的组合。此外，光掩模式样可包括多种用以解决光学邻近偏差的光学邻近校正图征。在光掩模基板上形成光掩模式样的方法可包括化学汽相沉积法(CVD)、物理汽相沉积法(PVD)、原子层沉积法(ALD)、电镀、及/或其他合适的程序。
光掩模式样的图征可被用以减弱放射线束(或放射线能源)及/或提供放射线束(或放射线能源)相位位移，且光掩模式样的开口(openings)可被用以在微影定图形(lithography patterning)程序中，允许放射线束通过半导体晶片以及暴露半导体晶片于放射线中。放射线束包括紫外光及/或还包括其他放射线束如深紫外光(DUV)、极端紫外光(EUV)或其他合适的放射线能源。举例而言，放射线束可包括波长193纳米的氟化氩准分子激光的放射线束或波长248纳米的氟化氪准分子激光的放射线束。
图4是利用图3A至图3D所述的光掩模缺陷基板的污染模式校准的范例。图4为亮场网线(reticle)的检测系统400的示意图。此系统的详细内容如“新网线缺陷检测平台的结果”(“Results from a new reticle defect inspectionplatform”)in 23rd Annual BACUS Symposium on Photomask Technology，Proceedings of the SPIE，Volume 5256，pp.474-488(2003)，by William H.Broadbent et al所述。相较于图1SSIS 100的多重波束激光扫描结构，检测系统400使用一高解析度显微镜与线性感知器结构，该线性感知器结构提供激光扫描器数个优点，其包括较高速的位能(potential)以及无波束干扰。
检测系统400包括一光照源402，举例而言，该光照源402可为波长257纳米的连续波激光。一主动波束操控子系统404用以补偿波束漂移，且可减少光照源402的替换时间。一透射发光器406有数个不同配置，该配置可通过使用者运作时间所选择。举例而言，一配置可作为实现二元式与EPSM网线的标准对比。另一配置可作为实现石英刻蚀网线(如交替、无铬或其他)相位对比。相位对比模式对比于石英相位缺陷(bumps and divots)可提供改良后的图像，以得到较高的缺陷灵敏度。
将被检测的基板408放置于透射发光器406与图像物镜410之间。在本发明的实施例中，检测系统400可作为污染模式的校准，因此基板408可为式样缺陷基板(如图3所示)。在此范例中，基板408的表面包含一面向图像物镜410的网线式样409。基板408可利用一空气轴承平台(air bearing stage)进行扫描，该网线先对第一轴X扫描以得到连续的图像拾取(pick-up)，在扫描每一列第一轴X后再沿着第二轴Y扫描以形成一蛇线形路径。
图像物镜410通过变焦透镜412将网线式样409成像至图像感知器414。变焦透镜412在运作期间可让使用者选择不同像素大小，以提供不同的缺陷灵敏度以及相关的扫描时间。像素可为任意合适的大小包含但不限于如72纳米、90纳米、125纳米以及150纳米像素大小。举例而言，图像感知器414可为时域整合感知器，该时域整合感知器比起传统电荷耦合装置，可在较低的照明度提供高速连续的图像拾取(pick-up)。
检测系统400还包括反射光照的光学路径416，该反射光照的光学路径416可用以在缺陷再检测时帮助校准污染分级，放射线可通过反射光照的光学路径416、反射发光器418以及分光镜420从光照源402耦接至基板408的网线式样409。图像感知器414分别产生高解析度图像425与427，分别表示部分基板408的透射图像与反射图像。
根据本发明的实施例，式样缺陷基板可作为污染模式校准，具有已知特性的模拟污染缺陷的标准基板放置于检测工具的检索与扫描的平台上。举例而言，检测系统可为图1所示的亮场系统或图4所示的亮场系统。在某些实施例中，暗场系统也可作为检测工具。在一范例中，式样缺陷基板暴露在波长为260纳米或更短的放射线中，标准基板上的模拟缺陷长时间稳定地暴露于放射线之下。
检测工具用以检测由基板反射的光的式样与透射通过基板的光的式样。透射通过标准基板的光的式样是根据被检测的由基板反射的光的式样加以预测，而标准基板反射的光的式样是根据被检测的透射通过标准基板的光的式样加以预测。污染缺陷可通过比较由标准基板反射的被检测与被预测的光的式样，或通过比较透射通过标准基板的被检测与被预测的光的式样加以决定。接着，检测系统则用所决定的模拟污染缺陷加以校准。该检测工具的性能是通过确认检测工具是否能在已知位置定位模拟缺陷，或是否能准确地表示模拟缺陷性质的特性(如大小分布)加以决定。
图5为说明一种形成标准光掩模的方法500的流程图。步骤502为在一反应室内提供一基板。步骤504为在该反应室内提供TEOS先驱物。步骤506还包括使TEOS先驱物与电子束反应以形成可控大小的氧化硅微粒。步骤508为使TEOS先驱物与电子束反应，用以在基板上的一或多个可控位置沉积氧化硅微粒，该氧化硅微粒可作为模拟污染缺陷。
根据其他实施例，该方法还包括暴露基板上的氧化硅微粒至已知波长的放射线中，使用检测系统测量氧化硅微粒的所分散的放射线强度，对测量到的氧化硅微粒所分散的放射线分散与氧化硅微粒的公称大小进行相关。
须注意的是上述额外的步骤可外加在图5方法500的前面、中间以及后面，在此仅对这些额外的步骤进行大约简略地描述。
图6中描述一种用以实现上述本发明的方法的计算环境600。计算环境600包括一网络610，该网络610用以作为一个媒介使得装置与电脑可在计算环境600中互相沟通。网络610包括如电线、无线及/或光纤电缆连接装置。网络610还包括因特网及/或由网络以及闸道器集合架构，其使用如传输控制协议/因特网互联协议(TCP/IP)或其他合适的可用以互相沟通的协议。另一范例中，网络610包括数个不同类型的网络如区域网络(LAN)或广域网络(WAN)。
计算环境600包括服务器620、存储单元630以及数个用户端640、650、与660。用户端640、650、与660可包括工作站、个人电脑或其他合适装置，服务器620提供在存储单元630存储的应用程序及/或数据至用户端640、650、与660。此外，计算环境600包括附加节点如附加服务器、用户端、或其他在此未列出的装置。图6仅为一范例，并非本发明的结构上的限制。
在一更具体的范例中，图5的方法500与图1、图2、图4的系统100、200及/或400，可分别在计算环境600中被实现。用户端640、650、与660可连接至标准光掩模与测试基板的信号间的检测器与比较器。服务器620提供所需的数据及/或软件应用程序至用户端640、650、与660，以实现图5的方法500，借以形成以及沉积可控大小与位置的氧化硅微粒至基板上。服务器620也可收回及存储由比较器产生的缺陷数据，以及由基板检测器产生的图像数据。此外，其他用户端(如光掩模厂)也可通过网络610接收缺陷数据，使得光掩模厂能有效率地检测以及清理光掩模。
本发明提供多种有效地检测基板污染的方法与装置，本发明也提供一种形成检测系统的标准光掩模的方法。该方法包括在一反应室中提供基板，且在该反应室中提供TEOS先驱物。该方法还包括使TEOS先驱物与电子束反应，用以在基板上的一或多个可控位置形成氧化硅微粒，该氧化硅微粒可作为模拟污染缺陷。
本发明也提供一种使用检测系统的方法。该方法包括提供一具有基板的标准光掩模，以及通过TEOS先驱物与电子束的反应在基板上一或多个可控位置所形成的可控大小的氧化硅微粒，氧化硅微粒可作为一具有已知特性的模拟污染缺陷。该方法还包括使用上述检测系统检测标准光掩模，其中该标准光掩模暴露在波长为260纳米或更短的放射线中。该方法还包括利用检测系统通过比较由基板光掩模反射的被检测的放射线式样与第一被预测式样，或通过比较透射标准光掩模的被检测的放射线式样与第二被预测式样，以决定模拟污染缺陷，接着利用所决定的模拟污染缺陷校准检测系统。
根据实施例，该方法还可包括暴露基板上的氧化硅微粒至一已知波长的放射线中，通过检测系统测量经由氧化硅微粒分散的放射线分散大小，对测量到的氧化硅微粒所分散的放射线分散与氧化硅微粒的公称大小进行相关。根据另一实施例，该方法还包括使用检测系统以测量由测试基板上的一或多个已定位分散缺陷的放射线的分散强度，并比较测试基板上的一或多个已定位分散缺陷的放射线的分散强度，与标准光掩模的模拟污染缺陷的放射线的分散强度。
本发明也提供一种形成标准光掩模的装置。该装置包括一反应室用以收纳(house)基板；一TEOS源耦接至该基板，用以以在该反应室内提供TEOS先驱物；以及一电子束源耦接至该基板，用以在该反应室内提供电子束，使得该电子束与该TEOS先驱物反应，以便在基板上的一或多个可控位置形成可控大小的氧化硅微粒，该氧化硅微粒可作为模拟污染缺陷。
有利的是，本发明提供检测工具的校准有较长生命周期，其可减少标准光掩模的置换与重镀的成本。此外，本发明通过电子束暂流时间，其可良好地控制氧化硅微粒的大小，且可通过控制电子束相对于基板的位置(如透明区域、暗区域、边缘区域、及/或一高光掩模错误增益因子光掩模式样区域)，其可良好地控制氧化硅微粒在基板上的位置。因此，本发明在一实施例中提供一有效测试工具用以检定工具性能、调整方法(recipe tuning)以及工具评估。
以上叙述许多实施例的特征，使所属技术领域中的普通技术人员能够清楚理解本说明书的形态。所属技术领域中的普通技术人员能够理解其可利用本发明公开内容为基础以设计或更动其他工艺及结构而完成相同于上述实施例的目的及/或达到相同于上述实施例的优点。所属技术领域中普通技术人员也能够理解不脱离本发明的精神和范围的等效构造可在不脱离本发明的精神和范围内作任意的更动、替代与润饰。

Claims (10)

1.一种形成标准光掩模的方法，用于一检测系统，包括：
在一反应室内提供一基板；
在该反应室内提供一四乙基正硅酸盐先驱物；以及
使该TEOS先驱物与一电子束反应以在该基板的一或多个可控位置形成可控大小的多个氧化硅微粒，所述多个氧化硅微粒可作为多个模拟污染缺陷。
2.如权利要求1所述的形成标准光掩模的方法，其中提供该基板的步骤包括提供一光掩模或一晶片。
3.如权利要求1所述的形成标准光掩模的方法，其中所述多个氧化硅微粒比起多个聚苯乙烯层微粒，在一相同的大小范围暴露在一相同的放射线中较能抵抗退化。
4.如权利要求1所述的形成标准光掩模的方法，其中可控大小的所述多个氧化硅微粒具有30纳米至100纳米间的一平均大小。
5.如权利要求1所述的形成标准光掩模的方法，其中所述多个氧化硅微粒形成在一透明区域、一暗区域、一边缘区域、及/或一高光掩模错误增益因子光掩模式样区域的一或多个可控位置上。
6.如权利要求1所述的形成标准光掩模的方法，还包括：
暴露该基板上的所述多个氧化硅微粒至一已知波长的一放射线中；
使用该检测系统测量通过所述多个氧化硅微粒分散的该放射线的分散强度；以及
将测量到的该放射线的该分散强度与所述多个氧化硅微粒的公称大小进行相关。
7.一种使用检测系统的方法，包括：
提供一标准光掩模，包括：
一基板；以及
可控大小的多个氧化硅微粒，其中所述多个氧化硅微粒通过一TEOS先驱物与一电子束的一反应形成在该基板上的一或多个可控位置，所述多个氧化硅微粒可为已知特性的多个模拟污染缺陷；
使用该检测系统检测该标准光掩模，其中该标准光掩模暴露在波长小于260纳米的一放射线中；
使用该检测系统通过比较被该标准光掩模反射的该放射线被检测式样与一第一被预测式样，或通过比较透射该标准光掩模的该放射线被检测式样与一第二被预测式样以决定所述多个模拟污染缺陷；以及
用已决定的所述多个模拟污染缺陷校准该检测系统。
8.如权利要求7所述的使用检测系统的方法，其中该检测系统包括一暗场基板检测系统或一亮场基板检测系统。
9.如权利要求7所述的使用检测系统的方法，还包括：
使用该检测系统以测量由该测试基板上的一或多个已定位分散缺陷的该放射线的一分散强度；以及
比较该测试基板上的一或多个已定位分散缺陷的该放射线的该分散强度与该标准光掩模的所述多个模拟污染缺陷的该放射线的一分散强度。
10.一种形成标准光掩模的装置，包括：
一反应室，收纳一基板；
一TEOS源，耦接至该反应室，用以在该反应室内提供一TEOS先驱物；以及
一电子束源，耦接至该反应室；
其中该电子束源用以在该反应室内提供一电子束，该电子束与该TEOS先驱物反应，用以在该基板上的一或多个可控位置形成可控大小的多个氧化硅微粒，所述多个氧化硅微粒可为多个模拟污染缺陷。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107632495A (zh) * 2017-08-16 2018-01-26 上海华力微电子有限公司 一种掩膜板微尘影响评估方法和系统
CN107887317A (zh) * 2016-09-30 2018-04-06 上海新昇半导体科技有限公司 校准晶片及其制造方法
CN110335247A (zh) * 2019-05-30 2019-10-15 广东民航机场建设有限公司 基于bim模型的缺陷定位方法、装置、设备和存储介质
CN117387912A (zh) * 2019-04-15 2024-01-12 应用材料公司 测量系统与衍射光的方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016203094B4 (de) * 2016-02-26 2022-02-10 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum dauerhaften Reparieren von Defekten fehlenden Materials einer photolithographischen Maske
US10838295B2 (en) * 2017-05-04 2020-11-17 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Photomask and fabrication method therefor
KR102632562B1 (ko) 2018-08-22 2024-02-02 삼성전자주식회사 Si 기반 검사 장치와 검사 방법, 및 그 검사 방법을 포함한 반도체 소자 제조방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050264802A1 (en) * 2004-05-31 2005-12-01 Yukihiro Shibata Method and apparatus for inspecting defects and a system for inspecting defects
CN1902501A (zh) * 2003-07-17 2007-01-24 凸版光掩膜公司 校准计量工具的方法和装置
CN101236359A (zh) * 2006-11-30 2008-08-06 Asml荷兰有限公司 检查方法和设备、光刻设备和光刻处理单元
CN101236899A (zh) * 2007-01-30 2008-08-06 力晶半导体股份有限公司 栅极的制造方法
US7599051B1 (en) * 2006-11-21 2009-10-06 Kla-Tencor Technologies Corporation Calibration of a substrate inspection tool

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4595289A (en) * 1984-01-25 1986-06-17 At&T Bell Laboratories Inspection system utilizing dark-field illumination
EP0283311B1 (en) * 1987-03-18 2001-08-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Thin film forming method
US5712701A (en) * 1995-03-06 1998-01-27 Ade Optical Systems Corporation Surface inspection system and method of inspecting surface of workpiece
US6256093B1 (en) * 1998-06-25 2001-07-03 Applied Materials, Inc. On-the-fly automatic defect classification for substrates using signal attributes
US6783898B2 (en) * 1999-02-12 2004-08-31 Corning Incorporated Projection lithography photomask blanks, preforms and method of making
US6574359B1 (en) * 2000-02-03 2003-06-03 Advanced Micro Devices, Inc. Method and apparatus for inspecting wafer defects
US7042564B2 (en) * 2002-08-08 2006-05-09 Applied Materials, Israel, Ltd. Wafer inspection methods and an optical inspection tool
US7504182B2 (en) * 2002-09-18 2009-03-17 Fei Company Photolithography mask repair
JP4429586B2 (ja) * 2002-11-08 2010-03-10 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
JP2010170019A (ja) * 2009-01-26 2010-08-05 Toshiba Corp リソグラフィ原版の異物除去方法及びリソグラフィ原版の製造方法
NL2005997A (en) * 2010-02-19 2011-08-22 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method.
CN102193304B (zh) * 2010-03-12 2012-12-05 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 光掩模版和使用所述光掩模版的测试方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1902501A (zh) * 2003-07-17 2007-01-24 凸版光掩膜公司 校准计量工具的方法和装置
US20050264802A1 (en) * 2004-05-31 2005-12-01 Yukihiro Shibata Method and apparatus for inspecting defects and a system for inspecting defects
US7599051B1 (en) * 2006-11-21 2009-10-06 Kla-Tencor Technologies Corporation Calibration of a substrate inspection tool
CN101236359A (zh) * 2006-11-30 2008-08-06 Asml荷兰有限公司 检查方法和设备、光刻设备和光刻处理单元
CN101236899A (zh) * 2007-01-30 2008-08-06 力晶半导体股份有限公司 栅极的制造方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107887317A (zh) * 2016-09-30 2018-04-06 上海新昇半导体科技有限公司 校准晶片及其制造方法
CN107887317B (zh) * 2016-09-30 2020-10-16 上海新昇半导体科技有限公司 校准晶片及其制造方法
CN107632495A (zh) * 2017-08-16 2018-01-26 上海华力微电子有限公司 一种掩膜板微尘影响评估方法和系统
CN117387912A (zh) * 2019-04-15 2024-01-12 应用材料公司 测量系统与衍射光的方法
CN110335247A (zh) * 2019-05-30 2019-10-15 广东民航机场建设有限公司 基于bim模型的缺陷定位方法、装置、设备和存储介质
CN110335247B (zh) * 2019-05-30 2021-12-10 广东省机场管理集团有限公司工程建设指挥部 基于bim模型的缺陷定位方法、装置、设备和存储介质

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