CN107148596B - 极紫外波长范围的掩模的制造方法、掩模和设备 - Google Patents

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Abstract

一种由掩模坯体(250，350，550，950)制造极紫外波长范围的掩模的方法，所述掩模坯体具有缺陷(220，320，520，620，920)，其中，所述方法包括下列步骤：a.将所述缺陷(220，320，520，620，920)归类为至少一个第一组和第二组；b.优化掩模坯体(250，350，550，950)上的吸收体图案(170)的布置，以通过布置的吸收体图案(170)补偿最大数量的第一组的缺陷；以及c.将优化的吸收体图案(170)施加到掩模坯体(250，350，550，950)。

Description

极紫外波长范围的掩模的制造方法、掩模和设备
技术领域
本发明涉及处理EUV掩模坯体的缺陷。
背景技术
作为在半导体工业中日益增长的集成密度的结果，光刻掩模必需将日益更小的结构成像在晶片上。为了考虑到该趋势，光刻设备的曝光波长偏移至甚至更短的波长。未来的光刻系统以极紫外(EUV)范围(优选地但是并不仅仅在10nm至15nm的范围中)中的波长操作。EUV波长范围对未来的光刻系统的光路中的光学元件的精度有巨大的要求。这些光学元件希望是反射光学元件，因为当前已知的材料在EUV范围中的折射率基本上等于1。
EUV掩模坯体包括呈现少热膨胀的基底，比如石英。包括大约40至60双层(例如包含硅(Si)和钼(Mo))的多层结构施加到基底，所述层充当电介质反射镜。EUV光刻掩模或简单的EUV掩模通过施加到多层结构的吸收体结构由掩模坯体制造，吸收体结构吸收入射的EUV光子。
由于极短的波长，甚至多层结构的微小不平坦呈现在借助EUV掩模曝光的晶片的像差中。在将多层结构沉积在基底上期间，基底表面的微小不平坦通常在多层结构中传播。因此，有必要使用基底来制造表面粗糙度小于2nm(λEUV/4≤4nm)的EUV掩模。目前，不可能制造满足这些关于基底表面的平面度要求的基底。小的基底缺陷(≤20nm)当前被认为是化学机械抛光工艺(CMP)固有的。
如已所提及的，基底表面的不平坦在多层结构的沉积期间在多层结构中传播。在该情况下，基底的缺陷可以基本上不变地传播穿过基底。而且，对于基底缺陷，可以尺寸缩小或增大的方式在多层结构中传播。除了由基底导致的缺陷，在沉积多层结构期间，额外的缺陷可出现在多层结构本身中。这可例如作为沉积在基底表面上或单独层之间和/或多层结构表面上的粒子的结果而发生。而且，缺陷可作为有缺陷的层序列的结果而出现在多层结构中。因此，总体上，存在于多层结构中的缺陷的数量通常大于存在于基底表面上的数量。
在下文中，具有施加的多层结构和沉积在其上的覆盖层的基底称为掩模坯体。然而，原则上，结合本发明，其它掩模坯体也是可设想的。
掩模坯体的缺陷一般在沉积多层结构之后测量。在曝光由掩模坯体制造的EUV掩模时在晶片上可见的缺陷(可印刷缺陷)在正常情况下被补偿或修复。补偿缺陷在此意味着所述缺陷基本上由吸收体图案的元件覆盖，使得在使用EUV掩模曝光晶片时该缺陷实际上不再可见。
J.Burns和M.Abbas在由M.W.Montgomery、W.Maurer编辑的Photomask Technology2010，，Proc.of SPIE Vol.7823，782340-1-782340-5的出版物“EUV mask defectmitigation through pattern placement”描述了检索匹配预定掩模布局的掩模坯体以及相对于预定掩模布局对准选定掩模坯体。
在Proc.SPIE 8701，Photomask and Next-Generation Lithography Mask Technology XX，870112(June 28，2013)上的作者为Y.Negishi，Y.Fujita，K.Seki，T.Konishi，J.Rankin，S.Nash，E.Gallagher，A.Wagner，P.Thwaite和A.Elyat的文章“Usingpattern shift to avoid blank defects during EUVL mask fabrication”涉及通过偏移吸收体图案可以补偿的缺陷的尺寸和数量的问题。
P.Yan在由L.S.Zurbrick，M.Warren Montgomery编辑的Photomask Technology2009，Proc.of SPIE，Vol.7488，748819-1-7e8819-8上的会议论文“EUVL ML Mask BlankFiducial Mark Application for ML Defect Mitigation”描述了关于掩模坯体的参考标记的缺陷坐标相对于吸收体层的参考标记的转印。
P.Yan，Y.Liu，M.Kamna，G.Zhang，R.Chem和F.Martinez在由P.P.Naulleau.O.R.Wood II编辑的Extreme Ultraviolet(EUV)Lithography III，Proc.ofSPIE，Vol.8322，83220Z-1-83220Z-10的出版物“EUVL Multilayer Mask Blank DefectMitigation for Defect-free EUVL Mask Fabrication”描述了可由吸收体图案覆盖的缺陷的最大数量、它们的缺陷尺寸、可以确定缺陷位置的变化和吸收体结构的定位变化之间的折衷。
专利说明书US8592102B1描述了对掩模坯体的缺陷的补偿。为此，掩模坯体的最佳匹配吸收体图案的缺陷图案从一组掩模坯体中选择。吸收体图案与缺陷图案对准，使得通过吸收体图案补偿尽可能多的缺陷。剩余的缺陷被修复。
发明内容
所有引用文件在补偿工艺中考虑了具有相同重量的缺陷或根据缺陷尺寸排序了缺陷。因此，首先用于修复非补偿缺陷的下游修复工艺变得十分复杂和耗时。其次补偿工艺和随后的修复工艺不会导致最佳的可能瑕疵处理结果。
因此，本发明通过以下来解决该问题：详细说明制造极紫外波长范围的掩模的方法、掩模和处理掩模坯体的缺陷的设备，它们至少部分地避免了现有技术的上述缺点。
根据本发明的第一方面，该问题由如权利要求1所述的方法解决。在一个实施例中，从具有缺陷的掩模坯体出发制造极紫外波长范围的掩模的方法包括下列步骤：(a)将缺陷归类为至少一个第一组和至少一个第二组；(b)优化掩模坯体上的吸收体图案的布置，以借助布置的吸收体图案补偿最大数量的第一组缺陷；以及(c)将优化的吸收体图案(170)施加到掩模坯体。
根据本发明的方法不是简单地补偿最大数量的缺陷。而是，其首先对存在于掩模坯体上的缺陷进行归类。优选地，掩模坯体的不能被修复的那些缺陷被分配到被补偿的缺陷组，即第一组。这确保可以实际上处理在稍后的曝光工艺中可见(可印刷)的所有缺陷或者不能被补偿的剩余缺陷的数量保持在可接受值之下。根据本发明的方法由此在制造掩模期间实现了最佳可能缺陷处理结果。
该方法可进一步包括借助修复方法至少部分地修复第二组的缺陷的步骤，其中，修复缺陷包括修改施加的吸收体图案的至少一个元件和/或修改掩模坯体的表面的至少一个部分。
修改吸收体图案的元件以处理掩模坯体的多层结构的缺陷之目的还在下文中被称为“补偿修复”。
而且，在一个示例性实施例中，该方法包括在施加到掩模坯体之前进一步优化吸收体图案的一个或多个元件，以至少部分地补偿第二组的一个或多个缺陷的效应的步骤。该进一步优化使得可进一步减少用于修复第二组的缺陷的剩余费用。
在一个示例性实施例中，将优先权分配到来自第二缺陷组的每个缺陷或每个可修复缺陷。为了进一步以最佳的可能方式利用吸收体图案的布置的优化，第一组(即，优选地是不可修复缺陷的组)被额外地尽可能多地分配第二组的高优先级的缺陷。将缺陷再分配到两个组使得可关于时间利用和资源利用来优化整个缺陷处理过程。
根据另一方面，步骤b包括从制造集成电路的掩模叠层的吸收体图案中选择吸收体图案。
限定的方法不是简单地使无规则的吸收体图案适配于掩模坯体的缺陷图案。而是，其从掩模叠层的吸收体图案中选择最佳匹配掩模坯体的缺陷图案的吸收体图案。
步骤b的另外方面可包括下列步骤：选择掩模坯体的取向、移位掩模坯体和/或旋转掩模坯体。
另外方面还包括以下步骤：表征掩模坯体的缺陷以确定缺陷是否可以通过修改吸收体图案来修复或者缺陷是否必须通过优化吸收体图案的布置来补偿。
通过在实施缺陷处理过程之前将识别的缺陷分为两组，用于优化吸收体图案的布置的工艺的灵活性增加。优化工艺考虑更少的缺陷和由此更少的边界条件。
在另外方面中，表征缺陷还包括确定有效缺陷尺寸，其中有效缺陷尺寸包括缺陷的这样的部分：在其修复或补偿之后缺陷的剩余部分在曝光的晶片上不再可见，和/或其中有效缺陷尺寸通过在缺陷的表征中的误差确定和/或基于用于曝光的光源的非远心性确定。
换言之，在确定有效缺陷尺寸时可考虑多个(可能相对的)观点：一方面，缺陷的小“残余”在曝光期间不再具有明显效应，使得有效缺陷尺寸可以小于整个缺陷，另一方面，测量精度和/或非远心曝光的限制可具有这样的效应：有效确定的缺陷尺寸大于实际缺陷。
通过有效缺陷尺寸的概念可以最大化对现有掩模坯体的利用。此外，该概念允许灵活引入安全边缘，举例而言，在确定缺陷位置时的不确定性可以在所述尺寸中被考虑。
在另一方面中，表征缺陷还包括确定缺陷在掩模坯体的多层结构中的传播。
缺陷在多层结构中的传播对于缺陷的归类以及由此对于缺陷的处理类型而言是重要的。
在又一方面中，步骤a.包括：如果缺陷不能通过表面敏感测量而检测到、如果缺陷超过预定尺寸和/或如果在确定缺陷位置时的不同测量方法产生不同结果，则将缺陷归类为至少一个第一组。
不能通过表面敏感测量检测的缺陷可以局部化以用于仅以极高费用的修复(如果有的话)。有效缺陷区域超过特定尺寸的缺陷要求十分高的缺陷处理费用。此外，在非常大的缺陷的情况下，存在它们在单阶段过程中不能被修复的风险。另外，例如，如果多层结构中的缺陷不垂直于多层结构的层序列生长，则不同测量方法产生关于所述缺陷的位置和范围的不同数据。这种缺陷的修复是可能的，如果有的话，仅在非常大的安全边缘的情况下是可能的。
根据又一方面，步骤a.包括将掩模坯体的在前述方面中未提及的缺陷归类为至少一个第二组。
由此，掩模坯体的所有缺陷被粗略地归类。
有利方面还包括以下步骤：将优先权分配给至少一个第二组的缺陷。在又一优选方面，优先权包括：用于修复第二组的缺陷的费用和/或当修复第二组的缺陷时的风险和/或当修复第二组的缺陷时的复杂度和/或第二组的缺陷的有效缺陷尺寸。
根据另一方面，如果存在下列条件中的一个或多个，则将高优先权分配给第二组的缺陷：耗时的修复、吸收体图案元件的至少一个部分的沉积(必要的)、掩模坯体的多层结构的修改(必要的)和缺陷的大有效缺陷尺寸。根据又一方面，如果存在下列条件中的一个或多个，则将低优先权分配给第二组的缺陷：修复并非时间要求严格的、吸收体图案元件的至少一个部分的移除(必要的)、具有大致平行于吸收体图案的条状元件行进的纵向方向的缺陷的非对称范围以及缺陷的小有效缺陷尺寸。
表述“大有效缺陷尺寸”和“小有效缺陷尺寸”涉及掩模坯体的可印刷的或可见的缺陷的平均有效缺陷尺寸。例如，如果有效缺陷尺寸是平均有效缺陷尺寸的两倍(一半)，则有效缺陷尺寸大(小)。
通过将优先权分配给可修复缺陷，精细化了掩模坯体的缺陷的归类。上面限定的缺陷处理方法的步骤b.和c.由此得到优化。
另一方面还包括以下步骤：在执行步骤b之前将具有高优先权的至少一个缺陷分配给至少一个第一组。另一有利方面还包括：重复将具有高优先权的至少一个缺陷分配给至少一个第一组的过程，只要缺陷的第一组的所有缺陷可以通过优化吸收体图案来补偿即可。
缺陷的第一组由第二组的高优先权的缺陷填充，直到吸收体图案的优化布置补偿第一组的所有缺陷为止。该过程最大化了通过优化吸收体图案的布置而补偿的缺陷数量。第二组中的可修复缺陷的归类由此具有的优点是，后续缺陷处理工艺可以基于可修复缺陷的优先权进行优化。
又一有利方面还包括以下步骤：确定掩模坯体的在晶片上可见的所有缺陷是否能够通过优化吸收体图案来补偿。
如果掩模坯体具有少量缺陷，则可通过吸收体图案的优化布置补偿所有缺陷。在该情况下，可以省略实施上面限定的方法的步骤c.。
根据另一方面，上面限定的方法还包括以下步骤：将至少部分地修复第二组的过程分为两个子步骤，其中，第一子步骤在补偿第一组的缺陷的过程之前实施。
通过在处理缺陷之前归类掩模坯体的缺陷，在修复缺陷时还实现了更大的灵活性。在这方面，举例而言，多层结构的表面的修改可以在掩模坯体上实施，而不是一直不实施直到在EUV掩模上。在修复第二组的缺陷的补偿修复中，所施加的吸收体图案的元件的一个或多个改变。
然而，还可在产生吸收体图案时考虑第二组的缺陷，而不是在涉及高费用的第二修复步骤中修改刚产生的吸收体图案。如此额外地优化的吸收体图案补偿第一组的缺陷，并进一步至少部分地补偿第二组的缺陷中的至少一个的效应。在该实施例中，优化吸收体图案不仅包括优化掩模坯体上的图案的布置，而且还关于第二组的缺陷优化吸收体图案的元件。
根据另一方面，本发明涉及可通过上面解释的方法之一制造的掩模。
根据另一方面，处理极紫外波长范围的掩模坯体的缺陷的设备包括：(a)将缺陷归类为至少一个第一组和至少一个第二组的装置；(b)优化掩模坯体上的吸收体图案的布置以通过布置的吸收体图案补偿第一组的最大数量的缺陷的装置；以及(c)将优化的吸收体图案施加到掩模坯体的装置。
在另一优选方面中，归类缺陷的装置和优化吸收体图案的布置的装置包括至少一个计算单元。
该设备还可包括至少部分地修复第二组的缺陷的装置。
根据另一有利方面，至少部分地修复第二组的缺陷的装置包括至少一个扫描粒子显微镜和在真空室中局部地提供前驱气体的至少一个气体供给源。
根据又一方面，该设备还包括表征掩模坯体的缺陷的装置，其中，用于表征的装置包括扫描粒子显示镜、X射线束设备和/或扫描探针显微镜。
最后，在一个有利方面中，计算机程序包括实施根据上面指定的各方面中任一个的方法的所有步骤的指令。特别地，计算机程序可以在上面限定的设备中运行。
附图说明
参考附图，下面的详细说明描述了本发明的当前优选的示例性实施例，附图中：
图1示意性地示出极紫外(EUV)波长范围的光掩模的一部分的截面图；
图2示意性地表示穿过掩模坯体的一部分的截面图，其中，基底具有局部凹陷；
图3示意性阐明在掩模坯体的局部凸体处的有效缺陷尺寸的一般概念；
图4示出具有确定缺陷的形心位置的参考标记的图2；
图5再现在多层结构中传播期间改变其形式的埋藏缺陷；
图6示意性地示出不垂直于多层结构的层序列传播的埋藏缺陷的测量数据；
图7示意性地表明，当确定有效缺陷尺寸和位置时考虑入射EUV辐射的非远心性和静态误差时，实际上被补偿或校正或产生的、来自图6的缺陷的有效缺陷尺寸；
图8在子图8a中示意性地示出入射EUV辐射不存在远心性的效应，在子图8b中示出吸收体图案的元件上的效应；
图9在子图(a)至(c)中示意性示出掩模坯体的缺陷补偿的一般概念；
图10表明图9所示一般概念的实施方式，以补偿根据现有技术的掩模坯体的缺陷；以及
图11呈现出在前面限定的方法的一个实施例。
具体实施方式
下面基于制造极紫外(EUV)波长范围的光刻掩模的掩模坯体的应用来更详细地解释根据本发明的方法的当前优选实施例。然而，根据本发明的处理掩模坯体的缺陷的方法不限于下面讨论的示例。确切地，该方法可总体上用于处理被归类为不同等级的缺陷，其中，缺陷的不同等级借助不同修复方法进行处理。
图1示出穿过用于大约13.5nm的曝光波长的EUV掩模100的一部分的截面图。EUV掩模100包括由具有低热膨胀系数的材料(比如石英)构成的基底110。其它电介质、玻璃材料或半导体材料同样可用作EUV掩模的基底，比如
Figure BDA0001278875780000081
or
Figure BDA0001278875780000082
EUV掩模100的基底110的后侧117用于在制造EUV掩模100期间和在其操作时保持基底110。
包括20至80对交替钼(Mo)120和硅(Si)层125的多层膜或多层结构140(下文中还称为MoSi层)沉积在基底110的前侧115上。Mo层120的厚度为4.15nm，Si层125具有2.80nm的厚度。为了保护多层结构140，由二氧化硅构成的覆盖层130(例如通常具有优选7nm的厚度)施加在最顶硅层125上。其它材料比如钌(Ru)可同样地用于形成覆盖层130。代替钼，在MoSi层中，可使用由具有高质量数的其它元素构成的层，比如钴(Co)、镍(Ni)、钨(W)、铼(Re)和铱(Ir)。多层结构240的沉积可以通过例如离子束沉积(IBD)来实现。
基底110、多层结构140和覆盖层130在下文中称为掩模坯体150。然而，还可将包括EUV掩模的所有层，但是不具有整个区域吸收体层的结构化的结构称为掩模坯体。
为了由掩模坯体150制造EUV掩模100，缓冲层135沉积在覆盖层130上。可能的缓冲层材料是石英(SiO2)、氮氧化硅(SiON)、Ru、铬(Cr)和/或氮化铬(CrN)。吸收层160沉积在缓冲层135上。此外，适用于吸收层160的材料是Cr、氮化钛(TiN)和/或氮化钽(TaN)。例如由氮氧化钽(TaON)构成的抗反射层165可施加在吸收层160上。
吸收层160例如借助电子束或激光束结构化，使得吸收体图案170从整个区域吸收层160产生。缓冲层135用于在吸收层160的结构化期间保护多层结构140。
EUV光子180照射在EUV掩模100上。在吸收体图案170的区域中，所述光子被吸收，在没有吸收体图案170的元件的区域中，EUV光子180从多层结构140反射。
图1示出理想EUV掩模100。图2的图示200阐明基底210具有局部凹陷(称为坑)形式的局部缺陷220的掩模坯体250。局部凹陷可例如在抛光基底210的前侧115期间出现。在图2阐述的示例中，缺陷220基本上以不变的形式传播通过多层结构240。
在此以及在本发明的其它地方，表述“基本上”指的是现有技术中惯例的测量误差内的变量的指示或数值指示。
图2示出掩模坯体250的缺陷220的一个示例。如引言部分中已提及的，各种其它类型的缺陷可以存在于掩模坯体250中。沿着基底210的凹陷220，局部凸体(称为：突出体)可以出现在基底210的表面115上(参见随后的图3)。而且，微小的刮擦可以在抛光基底210的表面115期间产生(图2中未示出)。如引言部分中已讨论的，在多层结构240的沉积期间，基底210的表面115上的粒子可以过生长或粒子可以合并到多层结构240中(同样未在图2示出)。
掩模坯体250的缺陷可在基底210中、在基底210的前侧或表面115上、在多层结构240中和/或掩模坯体250的表面260上具有它们的起点(图2未示出)。与图2所示示例相比，存在于基底210的前侧115上的缺陷220在于多层结构240中传播期间改变它们的横向尺寸和它们的高度。这可发生在两个方向上，即缺陷可在多层结构240中生长或收缩和/或可以改变其形式。掩模坯体250的不是仅仅在覆盖层130的表面260上起源的缺陷在下文中还称为埋藏缺陷。
理想地，缺陷220的横向尺寸和高度应当以小于1nm的分辨率确定。而且，缺陷220的形貌应当通过不同测量方法独立于彼此确定。为了测量缺陷220的轮廓、其在表面260上的位置和尤其其在多层结构240中的传播，例如可以使用X射线。
表面敏感方法的检测极限涉及通过这些方法对缺陷位置(即其形心)的可检测性或检测率。扫描探针显微镜、扫描粒子显微镜和光学成像是表面敏感方法的示例。意在由这些技术检测的缺陷220必须具有特定表面形貌或材料对比度。可解析的表面形貌或所需材料对比度取决于相应测量仪器的性能，比如其高度分辨率、其灵敏度和/或其信噪比。如下面基于图5的示例所解释的，在掩模坯体的表面上有平面的埋藏相位缺陷，因此，不能被表面敏感方法检测到。
图3的示图300阐明了缺陷的有效缺陷尺寸的概念。图3的示例表示穿过局部缺陷320的截面，该局部缺陷具有基底230的前侧115的凸体的形式。与图2的方式类似，局部缺陷320基本上不改变地传播通过多层结构340。表面360的区域370表示缺陷320的有效缺陷尺寸。所述尺寸涉及缺陷320的横向尺寸，其可均用于补偿和修复缺陷320。如在图3中所表示的，一般而言，有效缺陷尺寸370小于缺陷320的实际横向尺寸。对于具有高斯轮廓的缺陷320，有效缺陷尺寸可以对应于缺陷320的半最大值全宽度(FWHM)的一倍或两倍。
如果有效缺陷尺寸的区域370被修复，则缺陷320的剩余残留物380在由掩模坯体350制造的EUV掩模的曝光期间不再导致在晶片上可见的瑕疵。通过最小化单独缺陷220、320的尺寸，有效缺陷尺寸的概念使得在制造EUV掩模期间有效地利用掩模坯体250、350。此外，该概念允许缺陷220、320的资源上高效的修复。
区域390表明在确定缺陷320的位置及其轮廓时考虑的安全边缘。在额外的安全边缘的情况下，缺陷320的有效缺陷尺寸370可以小于、等于或大于实际缺陷320的横向尺寸。另外，为了确定有效缺陷尺寸，优选地考虑下面进一步解释的观点，该观点涉及当确定实际缺陷的位置时的不可避免的误差以及用于曝光掩模的光源的非远心性。
图4的示图400阐述了图2的缺陷220的形心410相对于掩模坯体250的坐标系的定位。坐标系例如通过将参考标记420的规则布置蚀刻进所述掩模坯体的多层结构240中而制造在掩模坯体250上。图4的示图400描绘了一个参考标记420。缺陷220的形心410和参考标记420之间的距离430的位置精度应当优于30nm(偏差3σ)，优选地优于5nm(偏差3σ)，以使通过优化吸收体图案170的布置而补偿缺陷成为可能。当前可用的测量仪器具有约100nm的位置精度(偏差3σ)，
以与缺陷220、320的形貌的确定类似的方式，确定形心410相对于一个或多个参考标记420的距离430应当借助多个测量方法独立地确定。举例来说，光化成像方法为此目的是适合的，光化成像方法是比如用于EUV波长范围的AIMSTM(空间像信息系统)和/或用于ABI(光化坯体检验)的设备，即，用于检测和定位埋藏的EUV坯体缺陷的扫描暗场EUV显微镜。而且，表面敏感方法可用于该目的，例如扫描探针显微镜、扫描粒子显微镜和/或光化波长之外的光学成像。此外，在缺陷220、320在掩模坯体250、350内的物理位置处测量缺陷220、320的方法(例如X射线)也可用于该目的。
检测多层结构240的在表面260上不突出而导致在曝光EUV掩模期间可见瑕疵的缺陷是复杂的。特别地，难以限定这种缺陷的精确位置。图5的示图500示出穿过掩模坯体550的一部分的截面，其中基底510的表面115具有局部凸体520。局部缺陷520在多层结构540中传播。该传播570导致缺陷520的高度的逐渐降低，伴随着其横向尺寸的增加。多层结构540的最终层120、125基本上是平面的。在覆盖层130上，可以确定在缺陷520的区域中没有隆起。
在当前修复方法中，尤其是在补偿修复中，然而，有必要寻找实施修复的位置。缺陷520由此不适于修复，因此必须通过用吸收体图案170的元件覆盖来补偿。
此外，存在不垂直于多层结构240的各层120、125而以不同于90°的角度传播的缺陷。对于这些缺陷，同样难以确定它们的位置和它们的形貌，由此难以表明它们在曝光晶片期间的效应。如果通过不同方法获得的单独缺陷220、320的缺陷位置明显彼此偏离，则这表明埋藏缺陷背离多层结构240、440中的垂线生长。图6的示图600基于缺陷620阐述了该关系。轮廓610再现比如借助X射线辐射确定的缺陷。点630指示缺陷在基底210、410的表面115附近的形心。代替X射线辐射，缺陷620可以例如通过在表面115处穿过基底210、410的光学辐射来检查。
轮廓640表示缺陷620在多层结构240、440上的覆盖层130的表面260、460处的形貌，比如通过扫描探针显微镜(例如原子力显微镜(AFM))测量的。缺陷620的尺寸基本上不会因缺陷620在多层结构240、440中的传播改变。点650进而指示缺陷620在覆盖层130的表面260、460上的形心。然而，缺陷620的形心在多层结构240、440中生长期间沿箭头660偏移，这表明缺陷620不会在多层结构240、440内的竖直方向上生长。
缺陷620相对于参考标记420的缺陷位置的测量精度在图7中示出。可实现的精度由多个因素构成：首先，由于入射的EUV光子180的非远心性，缺陷局部化的精度取决于多层结构240、440的反射率。图8a阐述了该关系。由于多层结构840的单独MoSi层的有限反射率，单独EUV光子180可以穿透直到基底810的表面115，并从所述表面反射。图8b示出由于该效应，显著大于缺陷820的横向尺寸的区域850必须由吸收体图案170的元件覆盖。
在图7中，箭头710表示结果导致的缺陷尺寸620的明显放大720。
其次，可实现的精度受到可确定表面260、460上的缺陷620的缺陷尺寸640和形心650以及其在多层结构240、440中传播660所用的精确度的影响。而且，这受到可定位修复缺陷的装置(例如扫描粒子显微镜或扫描电子显微镜)所使用的精度的影响。最后提到的因子又取决于确定相对于一个或多个参考标记420的距离430的精度。这些误差具有统计属性。在确定要补偿或要修复的缺陷尺寸时，必须考虑它们。缺陷620的要修复区域的放大(该放大由这些统计不确定性带来)由图7中的箭头730和轮廓740表示。
总体上，伴随在曝光期间缺陷的可见性的上述观点，有效缺陷尺寸740由此出现，其优选地用在解释的方法中。
为了检查掩模坯体250、350、550的缺陷220、320、520、620，除了已经提及的那些，其它有效装置也是可用的。在这方面，本申请人名下的专利申请DE102011079382.8描述了可用于检查EUV掩模的缺陷的方法。扫描探针显微镜、扫描粒子显微镜和紫外线辐射源用于分析缺陷。缺陷200的轮廓及其位置可以借助这些表面敏感方法确定。
而且，申请DE 2014 211 362.8详细地公开了可分析掩模坯体250的基底210的前侧115并由此确定掩模坯体250的基底210的前侧115上的缺陷位置的设备。
此外，本申请人名下的PCT申请WO 2011/161243公开了基于产生聚焦叠层来确定多层结构240、340、540的缺陷220、320、520、620的模型、检查多层结构240、340、540的表面260、360、560和各缺陷模型。
在检查缺陷220、320、520、620之后，缺陷位置(即缺陷的形心)和缺陷形貌从分析工具的测量数据中计算出。有效缺陷尺寸从缺陷形貌或缺陷轮廓确定。总体上，列出单独可印刷缺陷220、320、520、620的位置和有效缺陷尺寸370、740的缺陷图因此从掩模坯体250、350、550确定。
图9a示出许多掩模坯体950或掩模坯体的叠层910，掩模坯体在各情况下具有一个或多个缺陷920。在图9a中，缺陷920由黑点表示。经常遇到掩模坯体950具有多种类型缺陷920的情形。掩模坯体950的临界的(critical)(即可见的或可印刷的)缺陷920的数量当前通常在从20至几百的范围内。临界的缺陷尺寸取决于所考虑的技术节点。举例来说，对于16nm技术节点，具有大约12nm的球形体积当量直径的缺陷920是临界的。
通常，多个缺陷920起源于掩模坯体950的基底210的局部凹陷220(参见图2)。如上述解释的，掩模坯体950的缺陷920可以例如通过借助光化波长范围的辐射的检查而被检查。
图9b再现掩模布局930的库940。该库940可仅包含具有单个集成电路(IC)或单个部件的掩模布局930的一个掩模叠层。然而，优选地，库940包括不同IC或部件的布局930的掩模叠层。而且，有利地，库940包括不同技术节点的掩模布局930。对于叠层910的掩模坯体950，最佳匹配掩模坯体950的缺陷920的掩模布局930那么从库940中选择。用于从库940中选择掩模布局930的边界条件的数量越少，反而可以更好地进行对应。
对于选择的掩模布局960，其吸收体图案170那么在优化过程中适配于掩模坯体950。该过程在图9c中示意性示出。下列参数当前可用作优化参数：掩模布局960相对于掩模坯体950的取向，即四个取向0°，90°，180°和270°。
而且，掩模布局960和由此吸收体图案170相对于掩模框架在x和y方向上偏移。偏移布局960或吸收体图案170可以通过掩模框架的相反导向的偏移由晶片步进机来补偿。吸收体图案170的偏移当前局限于≤±200μm。现在的晶片步进机可以补偿高达该数量的掩模偏移量。
最后，取向的掩模图案960可以旋转高达±1°的角度。光掩模在该角度范围中的旋转同样可以通过类似的现代晶片步进机来补偿。
图10阐述了在现有技术中如何执行图9所述优化过程。如上在讨论图9期间所解释的，掩模坯体950的缺陷920的补偿的一般概念是使掩模坯体适配于掩模布局960，以利用吸收体图案170的元件覆盖掩模坯体950的尽可能多的缺陷920。如上所述，取向，x和y方向上的偏移还可以用于改进覆盖缺陷920的可能性。如图10所示，当前缺陷补偿过程使掩模坯体950的被补偿缺陷920的数量最大化。在优化过程结束时，确认是否补偿了所有缺陷920。如果是，则优化的掩模布局960用于从掩模坯体950制造EUV掩模。如果不是，则优化的掩模布局960仍用于制造EUV掩模，而剩余的或未补偿的缺陷必须被修复。
最后，图11示出本申请所限定的方法的一个示例性实施例的流程图1100。该方法在步骤1102开始。判定块1104涉及确认是否通过优化掩模布局960的吸收体图案170而补偿了掩模坯体950的所有缺陷920。在本申请中，在此，补偿意味着通过吸收体图案170的元件覆盖缺陷，使得在曝光由掩模坯体950制造的EUV掩模期间，缺陷920在晶片上不具有可印刷或可见缺陷。
如果在步骤1104，借助以优化方式布置的吸收体图案170可以补偿所有缺陷920，则由掩模坯体950制造EUV掩模，并且该方法在步骤1106结束。
如果没有能够补偿掩模坯体950的所有缺陷920，则在步骤1108，将计数器设定为其初始值。那么判定块1110涉及判定当前考虑的缺陷920是否能被修复或其是否必须被补偿。如果当前考虑的掩模坯体950的缺陷必须被补偿，则在步骤1112将所述缺陷归类为第一组。分配到第一组的缺陷520、620在图5和6中描述。而且，与掩模坯体950的平均有效缺陷尺寸相比，有效缺陷尺寸非常大的缺陷应当同样被归类为第一组。非常大的缺陷的修复非常复杂。特别地，有必要在多个步骤中实施修复。因此，存在在修复非常大的缺陷920期间可损坏EUV掩模的表面的其它区域的风险。
然后，判定步骤1116涉及确定当前考虑的缺陷920是否是掩模坯体950的最后缺陷920。如果该问题的答案是否定的，则该方法前进至步骤1120，用于缺陷的计数器的指数增加一个单位。然后，该方法继续判定块1110，并且(i+1)。分析缺陷920。如果考虑的缺陷920是掩模坯体950的最后缺陷920(i＝N)，则方法继续步骤1124。
相比之下，如果缺陷920可以被修复，则其在步骤1114中被归类为第二组。判定块1118进而涉及判定第i个缺陷是否是掩模坯体950的最后缺陷920。如果该问题的答案是否定的，则在步骤1122，缺陷920的计数器的指数增加一个单位。之后，该方法继续判定块1110。相比之下，如果考虑的第i个缺陷920是掩模坯体950的最后缺陷，则接下来执行步骤1124。
第二组的缺陷在步骤1124中被优先化。分配给第二组的缺陷的优先权组合缺陷920本身的多个特征和/或其修复中的各方面。该优先权可呈现两个值，例如高优先权和低优先权。然而，优先权等级还可以更细微地来选择，并具有任意标度，比如从1至10的数值。
缺陷内部特征的一个示例是有效缺陷尺寸370、740。有效缺陷尺寸370、740越大，其优先权越高。缺陷修复的影响缺陷优先权的定义的各方面是例如修复缺陷920所需的费用。在评估缺陷920的优先权时有一定作用的其它方面的示例是修复缺陷的复杂性和风险。
代替将掩模坯体950的缺陷920归类为两个组，并优先化第二组中的缺陷，还可将缺陷分为多于两个组。在该情况下，不可修复缺陷仍被归类为第一组。可修复缺陷根据它们的优先权被分配到其它组。
而且，还可使将缺陷分配到第二组的过程倒转为分配至第一组。这意味着例如，具有高优先权的所有缺陷从第二组重新分配至第一组。如果不可能补偿极大扩大的第一组的所有缺陷，则新近添加到第一组的缺陷逐渐再次被分配到第二组。
在优先化第二组的缺陷之后，该方法继续步骤1126。在该步骤中，第二组的具有高优先权或最高优先权的至少一个缺陷被分配到第一组。在此描述的方法关于在步骤1126被添加到第一组的缺陷的数量方面是灵活的。在这方面，例如，来自第二组的具有高优先权的一个、两个、五个或10个缺陷可在一个步骤中被分配到第一组。还可设想的是，从第二组偏移至第一组的缺陷的数量可以取决于掩模坯体950的缺陷图案。
如在讨论图9时所解释的，下一步骤1128涉及选择以最佳可能方式匹配掩模坯体950的缺陷920的第一组的掩模布局960。而且，同样如在图9中所述的，掩模坯体950上的所选择的吸收体图案170的布置被优化。
然后，判定块1130涉及判定关于该布置被优化的吸收体图案170是否可以补偿第一组的所有缺陷以及从第二组添加的缺陷920。如果不是，则从第二组添加的缺陷再次返回第二组，在步骤1132，该方法根据图9执行缺陷的第一组的优化过程。在步骤1134，借助以优化方式布置的吸收体图案170，那么由掩模坯体950制造EUV掩模。
第二组的缺陷920在步骤1136被修复。为了修复第二组的缺陷920，首先，可采用如先前所提及的补偿修复的方法。而且，在专利申请US 61/324 467中，申请人公开了可针对性地改变基底210、310、510的表面115从而修复第二组的缺陷920的方法。本申请人名下的申请WO 2011/161 243描述了借助离子束修复掩模基底210、310、510的表面115上的缺陷920，如先前提及的。
如果然后在判定块1130中确认在步骤1128中的优化过程可以补偿升级的第一组的所有缺陷(包括在最后步骤1142中新近添加的缺陷)，升级的第一组在步骤1140中产生。升级的第一组包括第一组以及在步骤1126添加到第一组的缺陷。在步骤1144，第二组的具有高优先权的一个或多个缺陷被分配到升级的第一组。对于该新的缺陷组，参考图9解释的优化过程在步骤1144中执行。
在判定块1146，确认是否仍可以补偿所有缺陷920。如果是，则该方法继续至块1140，并产生包含比原始产生的升级的第一组更多的缺陷920的新近升级的第一组。该方法重复步骤1140、1142、1144以及判定块1146的循环，直到在步骤1144中的优化过程不再补偿所有缺陷为止。在步骤1148，该方法确定升级的第一组，即不具有来自第二组的在最后步骤1142中添加的缺陷的升级的第一组。由此确定的升级的第一组的缺陷可以通过优化过程1144补偿。
然后，该方法前进至步骤1134，并借助以优化方式布置的吸收体图案170从掩模坯体950制造EUV掩模。如上所述，第二组的剩余缺陷在块1136中修复。最后，该方法在步骤1138结束。
尽管在图11的流程图中未示出，但是在于步骤1134中采用优化的吸收体图案之前，还可实施另一优化，其在维持补偿第一组的缺陷的同时修改吸收体图案的单独元件，以至少部分地补偿第二组的一个或多个缺陷的效应。这可例如通过改变吸收体图案的形式和尺寸来实现。当在步骤1136中修复第二组的剩余缺陷时，因此进一步减少费用。
通过将掩查坯体的缺陷归类为至少两个组，呈现的方法保证可消除掩模坯体的所有相关可印刷缺陷。而且，将缺陷归类为两个或更多组使得资源上高效的缺陷处理过程成为可能。

Claims (21)

1.一种由掩模坯体(250，350，550，950)制造极紫外波长范围的掩模的方法，所述掩模坯体具有缺陷(220，320，520，620，920)，其中，所述方法包括下列步骤：
a.将所述缺陷(220，320，520，620，920)归类为至少一个第一组和至少一个第二组，其中所述至少一个第一组包括不可修复缺陷，所述至少一个第二组包括可修复缺陷；
b.将优先权分配给所述至少一个第二组的缺陷，其中所述优先权包括：用于修复所述至少一个第二组的缺陷的费用，和/或当修复所述至少一个第二组的缺陷时的风险，和/或当修复所述至少一个第二组的缺陷时的复杂度和/或所述至少一个第二组的缺陷的有效缺陷尺寸(370，740)；
c.优化所述掩模坯体(250，350，550，950)上的吸收体图案(170)的布置，以通过布置的吸收体图案(170)补偿所述至少一个第一组的最大数量的缺陷；以及
d.将优化的吸收体图案(170)施加到所述掩模坯体(250，350，550，950)。
2.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：通过修复方法至少部分地修复所述至少一个第二组的缺陷。
3.如权利要求2所述的方法，其中，修复所述缺陷(220，320，520，620，920)包括修改施加的吸收体图案(170)的至少一个元件和/或修改所述掩模坯体(250，350，550，950)的表面(260，360，560)的至少一个部分。
4.如权利要求1或2所述的方法，还包括以下步骤：
在施加到所述掩模坯体之前，进一步优化所述吸收体图案的一个或多个元件，以至少部分地补偿所述至少一个第二组的一个或多个缺陷的效应。
5.如权利要求1或2所述的方法，其中，步骤c.包括：
通过制造集成电路的方法，从掩模叠层(940)的吸收体图案中选择吸收体图案(170)。
6.如权利要求1或2所述的方法，其中，步骤c.包括：
选择所述掩模坯体(250，350，550)的取向、移位所述掩模坯体(250，350，550，950)和/或旋转所述掩模坯体(250，350，550，950)。
7.如权利要求1或2所述的方法，还包括以下步骤：表征所述掩模坯体(250，350，550，950)的缺陷(220，320，520，620，920)，以确定通过修改吸收体图案(170)是否能够修复缺陷(220，320，520，620，920)或者是否必须通过优化所述吸收体图案(170)的布置补偿缺陷(220，320，520，620，920)。
8.如权利要求7所述的方法，其中，表征所述缺陷(220，320，520，620，920)还包括：确定有效缺陷尺寸(370，740)，其中，所述有效缺陷尺寸(370，740)包括缺陷(220，320，520，620，920)这样的部分：在其修复或补偿之后，所述缺陷的剩余部分(380)不再在曝光的晶片上是可见的，和/或其中所述有效缺陷尺寸由表征缺陷(220，320，520，620，920)的误差确定和/或基于用于曝光的光源的非远心性确定。
9.如权利要求7所述的方法，其中，表征所述缺陷(220，320，520，620，920)还包括：确定所述缺陷(220，320，520，620，920)在所述掩模坯体(250，350，550，950)的多层结构(240，340，540)中的传播(660)。
10.如权利要求1或2所述的方法，其中，步骤a.包括：如果缺陷(220，320，520，620，920)不能通过表面敏感测量来检测，如果缺陷(220，320，520，620，920)超过预定尺寸和/或如果在确定缺陷(220，320，520，620，920)的位置(430)时的不同测量方法产生不同结果，则将所述缺陷(220，320，520，620，920)归类为至少一个第一组。
11.如权利要求10所述的方法，其中，步骤a.包括：将所述掩模坯体(250，350，550，950)的在前述权利要求中没有提及的缺陷(220，320，520，620，920)归类为至少一个第二组。
12.如权利要求1或2所述的方法，还包括以下步骤：在执行步骤c之前将具有高优先权的至少一个缺陷(220，320，520，620，920)分配给所述至少一个第一组。
13.如权利要求12所述的方法，还包括：只要缺陷(220，320，520，620，920)的至少一个第一组的所有缺陷能够通过优化所述吸收体图案(170)的布置来补偿，则重复将具有高优先权的至少一个缺陷(220，320，520，620，920)分配给所述至少一个第一组的过程。
14.如权利要求1或2所述的方法，还包括以下步骤：将至少部分地修复所述至少一个第二组的缺陷的过程分割为两个子步骤，其中，第一子步骤在补偿所述至少一个第一组的缺陷的过程之前实施。
15.一种根据权利要求1-14中任一项所述的方法制造的极紫外波长范围的掩模。
16.一种处理极紫外波长范围的掩模坯体(250，350，550，950)的缺陷(220，320，520，620，920)的设备，包括：
a.将所述缺陷(220，320，520，620，920)归类为至少一个第一组和至少一个第二组的装置，其中所述至少一个第一组包括不可修复缺陷，所述至少一个第二组包括可修复缺陷；
b.将优先权分配给所述至少一个第二组的缺陷的装置，其中所述优先权包括：用于修复所述至少一个第二组的缺陷的费用，和/或当修复所述至少一个第二组的缺陷时的风险，和/或当修复所述至少一个第二组的缺陷时的复杂度和/或所述至少一个第二组的缺陷的有效缺陷尺寸(370，740)；
c.优化所述掩模坯体(250，350，550，950)上的吸收体图案(170)的布置以通过布置的吸收体图案(170)补偿所述至少一个第一组的最大数量的缺陷的装置；以及
d.将优化的吸收体图案(170)施加到所述掩模坯体(250，350，550，950)的装置。
17.如权利要求16所述的设备，其中，归类所述缺陷(220，320，520，620，920)的装置和优化所述吸收体图案(170)的布置的装置包括至少一个计算单元。
18.如权利要求16或17所述的设备，还包括至少部分地修复所述第二组的缺陷的装置。
19.如权利要求18所述的设备，其中，所述至少部分地修复所述至少一个第二组的缺陷的装置包括至少一个扫描粒子显微镜和至少一个气体供给源，所述至少一个气体供给源在真空室中局部地提供前驱气体。
20.如权利要求16或17所述的设备，还包括表征掩模坯体(250，350，550，950)的缺陷(220，320，520，620，920)的装置，其中，所述表征的装置包括扫描粒子显微镜、X射线束设备和/或扫描探针显微镜。
21.一种计算机可读存储介质，包括实施如权利要求1至14中任一项所述的方法的所有步骤的指令。
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