CN110987965A - 基于非相干光源和波带片成像的掩模缺陷检测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于非相干光源和波带片成像的掩模缺陷检测方法及系统，该检测系统包括光源，用于提供非相干极紫外光；滤光装置，用于缩小光源的带宽；聚焦装置，将通过滤光装置的光源聚焦到待检测掩模上；成像装置，用于将经过待检测掩模反射的光成像；以及探测器，探测经过成像装置形成的像。本发明提出利用非相干极紫外光源进行波带片成像，加入滤光片控制光源带宽，有效地消除了波带片成像色差；本发明的非相干光源相对于同步辐射源体积较小，且低相干，不需要加入扫描镜降低相干性，使光路系统进一步简化。
Description
技术领域
本发明涉及掩模制备技术领域，具体涉及一种基于非相干极紫外光源和波带片成像的掩模缺陷检测方法及系统。
背景技术
无缺陷EUV(极紫外，extremely ultraviolet，13.5nm)掩模制备是制约EUV光刻走向量产的关键问题之一。因此EUV掩模缺陷检测是实现EUV光刻的关键核心技术。掩模版上需要探测的缺陷尺寸往往只有几个纳米大小，需要几百甚至上千倍的放大才能被探测到。同时，由于绝大部分材料对EUV光都具有强吸收，传统的高倍率透镜成像器件已难以使用。EUV掩模版和EUV光学器件都采用反射式多层结构，然而高倍率反射式多层结构成像器件加工异常困难。
为了得到高倍率EUV掩模版图像，目前利用波带片衍射成像元件对图像进行高倍率放大，如图1所示，照明光源经照明系统将EUV光会聚到掩模版上，在掩模版上方有一波带片将图像放大成像到图像传感器CCD上。由于波带片成像时容易产生色差，故其光源为带宽很窄的同步辐射源。
这种基于同步辐射源的波带片成像EUV掩模缺陷检测系统仍然存在缺点。一方面，由于同步辐射源体积很大，很难应用于生产线。另一方面，对纳米级特征成像时，其图像结构尺度已经接近成像系统的衍射极限，高相干性会使成像分辨率下降，因此在使用同步辐射源时需要加入角度扫描摆动的反射镜以降低光源相干性，如图1所示是现有技术中EUV掩模缺陷检测系统光路图，其中，MA、MB是平面反射镜，MB、MC是凹面镜，M3是凹面镜MA，这又增加了系统的调节复杂度和难度。
在EUV掩模缺陷检测系统设计中，为了达到高倍放大的像，引入波带片，然而波带片由于易受色差影响，因此其往往结合同步辐射EUV光源，这将带来体积过于庞大、系统复杂等问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的之一在于提出一种基于非相干光源和波带片成像的掩模缺陷检测方法及系统，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。
为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供了一种基于非相干光源和波带片成像的掩模缺陷检测系统，包括：
光源，用于提供非相干极紫外光；
滤光装置，用于缩小光源的带宽；
聚焦装置，将通过滤光装置的光源聚焦到待检测掩模上；
成像装置，用于将经过待检测掩模反射的光成像；以及
探测器，探测经过成像装置形成的像。
作为本发明的另一个方面，还提供了一种掩模缺陷检测方法，包括：
光源经过滤光装置滤光后得到第一光源；
第一光源经过聚焦装置聚焦后反射到待测掩膜上；
从待测掩膜版上反射的出射光源经过成像装置成像；
根据成像装置得到的像判断待测掩模的缺陷，完成掩模缺陷检测。
基于上述技术方案可知，本发明的非相干光源和波带片成像的掩模缺陷检测方法及系统相对于现有技术至少具有以下优势之一：
1、本发明提出利用非相干极紫外光源进行波带片成像，加入滤光片控制光源带宽，有效地消除了波带片成像色差；
2、本发明的非相干极紫外光源相对于同步辐射源体积较小，且低相干，不需要加入扫描镜降低相干性，使光路系统进一步简化。
附图说明
图1是现有技术中EUV掩模缺陷检测系统光路图；
图2是本发明实施例中EUV掩模缺陷检测系统光路图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
为了解决上述利用波带片高倍放大成像的问题，本发明提出利用非相干极紫外光源代替同步辐射源进行波带片成像实现对EUV掩模缺陷检测的技术方案。
本发明公开了一种掩模缺陷检测系统，包括：
光源，用于提供非相干极紫外光；
滤光装置，用于缩小光源的带宽；
聚焦装置，将通过滤光装置的光源聚焦到待检测掩模上；
成像装置，用于将经过待检测掩模反射的光成像；以及
探测器，探测经过成像装置形成的像。
在本发明的一些实施例中，所述光源包括气体放电等离子体(DPP)极紫外光源、激光等离子体(LPP)极紫外光源中的任一种。
在本发明的一些实施例中，所述滤光装置包括滤光片、光栅、光阑中的任一种；
在本发明的一些实施例中，所述聚焦装置包括聚焦镜或照明光学元件。
在本发明的一些实施例中，经过所述滤光装置的光源带宽Δλ/λ＜1000，其中，Δλ为经过滤光装置后的光源波长，λ为光源波长。
在本发明的一些实施例中，所述成像装置包括波带片；
在本发明的一些实施例中，所述波带片包括轴对称波带片或离轴波带片。
本发明还公开了一种掩模缺陷检测方法，包括：
光源经过滤光装置滤光后得到第一光源；
第一光源经过聚焦装置聚焦后反射到待测掩模上；
从待测掩模上反射的出射光源经过成像装置成像；
根据成像装置得到的像判断待测掩模的缺陷，完成掩模缺陷检测。
在本发明的一些实施例中，所述光源包括气体放电等离子体极紫外光源、激光等离子体极紫外光源中的任一种。
在本发明的一些实施例中，所述滤光装置包括滤光片、光栅、光阑中的任一种；
在本发明的一些实施例中，所述聚焦装置包括聚焦镜或照明光学元件。
在本发明的一些实施例中，经过所述滤光装置的第一光源带宽Δλ/λ＜1000，其中Δλ是第一光源的波长，λ是光源的波长。
在本发明的一些实施例中，所述成像装置包括波带片；
在本发明的一些实施例中，所述波带片包括轴对称波带片或离轴波带片。
以下通过具体实施例结合附图对本发明的技术方案做进一步阐述说明。需要注意的是，下述的具体实施例仅是作为举例说明，本发明的保护范围并不限于此。
如图2所示为本发明的掩模缺陷检测系统，由DPP极紫外光源发出的EUV光首先经过滤光片，控制光源带宽Δλ/λ＜1000，其中Δλ是经过滤光片后的光源波长，λ是光源波长，而后由聚焦镜将光聚焦到待测掩模版表面，由待测掩模版反射后再由波带片将掩模版成像到探测器上。通过滤光片缩小DPP极紫外光源的带宽，这可以控制或缩小波带片成像带来的色差影响，进而使探测器接收到更清晰的像，根据探测器得到的图片判断待测掩模的缺陷，完成掩模缺陷检测。
此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换，例如：
(1)改变聚焦镜的焦点到掩模版的距离；
(2)聚焦镜的各种可替换尺寸型号；
(3)波带片可以是各种型号参数；
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种掩模缺陷检测系统，包括：
光源，用于提供非相干极紫外光；
滤光装置，用于缩小光源的带宽；
聚焦装置，将通过滤光装置的光源聚焦到待检测掩模上；
成像装置，用于将经过待检测掩模反射的光成像；以及
探测器，探测经过成像装置形成的像。
2.根据权利要求1所述的掩模缺陷检测系统，其特征在于，
所述光源包括气体放电等离子体极紫外光源、激光等离子体极紫外光源中的任一种。
3.根据权利要求1所述的掩模缺陷检测系统，其特征在于，
所述滤光装置包括滤光片、光栅、光阑中的任一种；
所述聚焦装置包括聚焦镜或照明光学元件。
4.根据权利要求1所述的掩模缺陷检测系统，其特征在于，
经过所述滤光装置的光源带宽Δλ/λ＜1000，其中，Δλ为经过滤光装置后的光源波长，λ为光源波长。
5.根据权利要求1所述的掩模缺陷检测系统，其特征在于，
所述成像装置包括波带片；
所述波带片包括轴对称波带片或离轴波带片。
6.一种掩模缺陷检测方法，包括：
光源经过滤光装置滤光后得到第一光源；
第一光源经过聚焦装置聚焦后反射到待测掩模上；
从待测掩模上反射的出射光源经过成像装置成像；
根据成像装置得到的像判断待测掩模的缺陷，完成掩模缺陷检测。
7.根据权利要求6所述的掩模缺陷检测方法，其特征在于，
所述光源包括气体放电等离子体极紫外光源、激光等离子体极紫外光源中的任一种。
8.根据权利要求6所述的掩模缺陷检测方法，其特征在于，
所述滤光装置包括滤光片、光栅、光阑中的任一种；
所述聚焦装置包括聚焦镜或照明光学元件。
9.根据权利要求6所述的掩模缺陷检测方法，其特征在于，
经过所述滤光装置的第一光源带宽Δλ/λ＜1000，其中Δλ是第一光源的波长，λ是光源的波长。
10.根据权利要求6所述的掩模缺陷检测方法，其特征在于，
所述成像装置包括波带片；
所述波带片包括轴对称波带片或离轴波带片。
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