CN114879447A - Euv光掩模体的缺陷检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种EUV光掩模体的缺陷检测方法及系统,能够在不破坏待测EUV光掩模体(包括EUV掩模坯体或者具有相应图案的EUV光掩模版)的前提下，采用不同入射强度的极紫外激光对待测EUV光掩模体的至少一个待测位置点进行扫描，得到相应的反射率，通过对这些反射率的分析，得到相应的待测位置点的缺陷信息，包括横向上的分布范围以及深层次内的信息。

Description

EUV光掩模体的缺陷检测方法及系统

技术领域

本发明涉及光刻技术领域，特别涉及一种EUV光掩模体的缺陷检测方法及系统。

背景技术

极紫外光(extreme ultraviolet，EUV)光刻是集成电路制造工业中应用极紫外激光波长(13.5nm)的先进光刻技术。其中，EUV光掩模版(photo mask)是光刻工艺中的重要组件。EUV光刻工艺通常是，先在晶圆表面涂布光阻等光致抗蚀剂层，在光致抗蚀剂层干燥后，通过曝光设备将EUV光掩模版上的图案以极紫外激光EUV(波长为1nm～100nm，例如为13.5nm)曝在该光致抗蚀剂层上，随后，再以显影剂将曝光后的光致抗蚀剂层显影，并利用显影出来的光致抗蚀剂层图形作为掩模，对晶圆进行蚀刻等工艺，并最终完成EUV光掩模版板上的图案向晶圆上的转移。

在包括EUV光掩模坯体或具有相应图案的EUV光掩模版的EUV光掩模体的制造过程中，缺陷的存在是不可避免的，且这些缺陷会影响最终EUV光刻结果。因此，EUV光掩模坯体或EUV光掩模版的缺陷检测也一直是本领域重点研究的问题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种EUV光掩模体的缺陷检测方法及系统，能够检测包括EUV掩模坯体或具有相应图案的EUV光掩模版的EUV掩模体上的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种EUV光掩模体的缺陷检测方法，其包括：

采用不同入射强度的极紫外激光对待测EUV光掩模体的至少一个待测位置点进行扫描，以获取每个所述入射强度的极紫外激光在所述待测位置点处的反射率，其中，所述待测EUV光掩模体为EUV掩模坯体或者具有相应图案的EUV光掩模版；

对所述待测位置点处的所述反射率进行分析，以获得所述待测位置点的缺陷信息。

可选地，采用不同入射强度的极紫外激光分别遍历所述待测EUV光掩模体的各个待测位置点，得到所述待测EUV光掩模体的无缺陷位置点处的反射率，并以所述无缺陷位置点处的反射率为参考基准，对所述无缺陷位置点以外的所述待测位置点处的所述反射率进行分析，以确定所述无缺陷位置点以外的所述待测位置点的缺陷信息。

可选地，所述的EUV光掩模体的缺陷检测方法还包括：收集和分析历史EUV光掩模版的相关数据，以得到不同入射强度下对应于的所述待测EUV光掩模体的一无缺陷位置点处的反射率；

以所述无缺陷位置点处的反射率为参考基准，对所述待测位置点处的所述反射率进行分析，以确定所述待测位置点的缺陷信息。

可选地，所述的EUV光掩模体的缺陷检测方法还包括：

将不同入射强度下的所述无缺陷位置点处的反射率绘制成作为参考基准的反射率-入射强度曲线；

将不同入射强度下的各个所述待测位置点处的反射率绘制成所述待测位置点处的反射率-入射强度曲线；

将各个所述待测位置点处的反射率-入射强度曲线与所述参考基准的反射率-入射强度曲线进行比较，以获得所述待测位置点的缺陷信息。

可选地，所述的EUV光掩模体的缺陷检测方法还包括：采用不同入射强度的极紫外激光分别遍历所述待测EUV光掩模体的各个待测位置点，获取每个所述入射强度下的反射率在所述待测EUV光掩模体上的分布图。

可选地，所述的EUV光掩模版的缺陷检测方法还包括：比较同一入射强度下的相邻多个所述待测位置点处的反射率，以确定相应缺陷包括横向分布范围和/或垂直厚度变化在内的信息。

可选地，所述不同入射强度的极紫外激光的入射角和波长均相同，且所述入射角为0～15°。

可选地，所述不同入射强度的极紫外激光的入射角均设置为与所述待测EUV光掩模体预设的曝光光线的入射角相同，所述不同入射强度的极紫外激光的波长均设置为与所述待测EUV光掩模体预设的曝光光线的波长相同。

可选地，所述不同入射强度中，最大入射强度与所述待测EUV光掩模体预设的曝光光源的最大强度相同，最小入射强度为所述最大入射强度的1％。

基于同一发明构思，本发明还提供一种EUV光掩模体的缺陷检测系统，其包括：

基台，用于放置待测EUV光掩模体，并移动所述待测EUV光掩模体的位置，以及，调整所述待测EUV光掩模体的倾角，其中，所述待测EUV光掩模体为EUV掩模坯体或者具有相应图案的EUV光掩模版；

极紫外激光源，用于提供不同入射强度的极紫外激光至所述待测EUV光掩模体相应的待测位置点上；

探测器，用于采集从所述待测位置点处反射的极紫外激光，以获取相应的待测位置点对每个所述波长的极紫外激光的反射率，并对所述待测位置点的所述反射率进行分析，以获得所述待测位置点的缺陷信息；

控制器，用于控制和协调所述基台、所述极紫外激光源和所述探测器的运动和工作。

可选地，所述极紫外激光源提供至所述待测EUV光掩模体相应的待测位置点上的极紫外激光的入射强度中，最大入射强度与所述待测EUV光掩模体预设的曝光光源的最大强度相同，最小入射强度为所述最大入射强度的1％。

与现有技术相比，本发明的技术方案至少具有以下效果之一：

1、能够在不破坏待测EUV光掩模体(包含EUV掩模坯体或相应图形的EUV光掩模版)的前提下，采用不同入射强度的极紫外激光对待测EUV光掩模体的至少一个待测位置点进行扫描，得到相应的反射率，通过对这些反射率的分析，得到相应的待测位置点的缺陷信息，包括横向上的分布范围以及深层次内的信息。

2、对待测EUV光掩模体(包含EUV掩模坯体或相应图形的EUV光掩模版)的多个相邻待测位置点的反射率进行分析，可以得到每个所述入射强度下的反射率在所述待测EUV光掩模体上的分布图，从而可以从分布图中直观地观察到缺陷的横向分布范围，同时对比待测EUV光掩模体的多个相邻待测位置点同一入射强度下的反射率的差异，能够得到这些待测位置点的垂直厚度差异。

3、以待测EUV光掩模体(包含EUV掩模坯体或相应图形的EUV光掩模版)的无缺陷位置点的反射率-入射强度曲线为参考基准线，观察待测EUV光掩模体的其他各个待测位置点的反射率-入射强度曲线相对该参考基准线的变化，能够得到待测EUV光掩模体的相应待测位置点处的缺陷分布的信息，包括横向分布、垂直厚度变化(即深层次内的信息)等。

4、本发明的EUV光掩模体(包含EUV掩模坯体或相应图形的EUV光掩模版)的缺陷检测系统，具有极紫外激光源和入射强度调谐能力，能够用于自动化地实现EUV光掩模版的缺陷检测。

附图说明

图1是现有的一种EUV光掩模体的剖面结构示意图。

图2至图6是现有的EUV光掩模版或EUV光掩模坯体中的五种典型缺陷的结构示意图。

图7是本发明一实施例的EUV光掩模体(包含EUV光掩模坯体或EUV光掩模版)的缺陷检测方法流程图。

图8是本发明具体实施例的EUV光掩模体(包含EUV光掩模坯体或EUV光掩模版)的缺陷检测方法中选用λ＝13.5nm的原理图。

图9是本发明具体实施例的EUV光掩模体(包含EUV光掩模坯体或EUV光掩模版)的缺陷检测系统的结构示意图。

图10是本发明具体实施例的EUV光掩模体(包含EUV光掩模坯体或EUV光掩模版)的缺陷检测方法中的一位置点的光照示意图。

图11是本发明具体实施例的EUV光掩模体(包含EUV光掩模坯体或EUV光掩模版)上不同位置点的反射情况示意图。

图12和图13是本发明具体实施例的EUV光掩模体(包含EUV光掩模坯体或EUV光掩模版)的缺陷检测方法中对五种典型缺陷检测后得到的反射率-入射强度曲线示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当明白，当元件或层被称为“在…上”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在…上”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层、部分和/或工艺，这些元件、部件、区、层、部分和/或工艺不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层、部分和/或工艺与另一个元件、部件、区、层、部分和/或工艺。因此，在不脱离本发明教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层、部分和/或工艺可表示为第二元件、部件、区、层、部分和/或工艺。

空间关系术语例如“在…下”、“在…下面”、“下面的”、“在…之下”、“在…之上”、“上面的”、“顶面上”、“底面上”、“正面”、“背面”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”或“在底面上”或“在其背面上”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”或“顶”或“正”。因此，示例性术语“在…下面”、“在…下”和“在…背面”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

如背景技术所述，EUV光掩模版版是EUV光刻(EUVL)系统的重要组件。请参考图1，一种已知的EUV光掩模版的制造方法包括以下步骤：

1、EUV掩模坯体的制造。具体地，依次执行以下操作：

1.1，提供衬底100，并对衬底100湿法清洗；

1.2，通过任意合适的沉积方法，如溅射、化学气相沉积(Chemical VaporDeposition，CVD)、等离子体增强CVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD)、原子层沉积(Atomic Layer Deposition，ALD)、等离子体增强ALD(PEALD)、离子束沉积(Ion Beam Deposition，IBD)等，在衬底100上交替沉积钼(Mo)膜和硅(Si)膜，形成反射膜堆栈层101；

1.3，通过溅射、CVD、PECVD、ALD、PEALD等任意合适的沉积方法沉积覆盖层102于反射膜堆栈层101的顶面上；

1.4，通过溅射、CVD、PECVD、ALD、PEALD、IBD等任意合适的沉积方法沉积吸收层103于覆盖层102的顶面上，选材例如为铬(Cr)基或钽(Ta)基材料，吸收层103可以是单层结构，也可以是多层膜堆叠的结构；

1.5，通过CVD、PECVD、ALD、PEALD等任意合适的沉积方法沉积硬掩模层(未图示)于吸收层103的顶面上；

1.6，通过CVD、PECVD、ALD、PEALD、IBD等任意合适的沉积方法沉积背面导电层105于衬底100的底面上。

2、第一图案103a的制造。具体地，依次执行以下操作：

2.1，涂覆和烘焙光阻(PR，未图示)，并通过激光、电子束或离子束等对该光阻曝光和显影，形成图案化的光阻层；

2.2，以图案化的光阻层为掩模，等离子体蚀刻硬掩模层，蚀刻停止在吸收层103的顶面上；

2.3，氧(O₂)等离子体干灰化(dry ashing)光阻层，再在高温下用各种有机酸和无机硫酸、H₂O₂湿剥离(wet stripping)光阻层，之后进行异丙醇(IPA)冲洗和CO₂冲洗，以去除光阻层；

2.4，干法等离子体蚀刻吸收层103，蚀刻停止在覆盖层102的顶面，在吸收层103中形成所需的第一图案103a，该第一图案103a为集成电路制造所需的电路和/或器件的图案。

3.第二图案104的制造。具体地，依次执行以下操作：

3.1，涂覆和烘焙光阻(PR，未图示)，并通过激光、电子束或离子束等对该光阻曝光和显影，形成图案化的光阻层；

3.2，以图案化的光阻层为掩模，湿或干等离子体蚀刻第一图案103a外围的吸收层103和反射膜堆栈层102，蚀刻停止在衬底100的顶面上，形成第二图案104，第二图案104为集成电路制造所需的边框图案。

3.3，氧(O₂)等离子体干灰化(dry ashing)光阻层，再在高温下用各种有机酸和无机硫酸、H₂O₂湿剥离(wet stripping)光阻层，之后进行异丙醇(IPA)冲洗和CO₂冲洗，以去除光阻层。

4、清洁、检查和运输。

在上述的EUV光掩模体(包含EUV掩模坯体或EUV光掩模版)的制造过程中，衬底100表面情况、沉积工艺、蚀刻工艺、去除光阻层的工艺等等均会引入缺陷，因此，在EUV光掩模体(包含EUV掩模坯体或EUV光掩模版)的制造过程中，缺陷的存在是不可避免的，且这些缺陷会影响EUV光掩模版用于EUV光刻的最终结果。

发明人研究发现，EUV光掩模体(包含EUV掩模坯体或EUV光掩模版)常见的缺陷具体有以下五种：a)因衬底100表面上本身已有的尺寸较大(>10nm大小)的凹坑(pits)缺陷100a而导致的第一类缺陷101a，如图2所示，这些衬底100上的凹坑缺陷100a由化学机械抛光(CMP)和清洁等工艺在衬底100表面上形成，且会从衬底100径直向上而向着上方沉积的反射膜堆栈层101的各膜层中诱导，从而形成第一类缺陷101a；b)因衬底100表面上本身已有的尺寸较大(>10nm大小)的凸块(bumps)缺陷而导致的第二类缺陷101b，如图3所示，这些衬底100上的凸块缺陷101b由化学机械抛光(CMP)、清洁等工艺在衬底100表面上形成，且会从衬底径直向上而向着上方沉积的反射膜堆栈层101的各膜层中诱导，并在向上诱导的过程中可能会因应力、厚度变化等因素引起缺陷尺寸增长，从而形成第二类缺陷101b；c)因衬底100表面上本身已有的尺寸较大(>10nm大小)的缺陷100c(为凹坑、凸块等)而导致的第三类缺陷101c，如图4所示，衬底100上的缺陷100c从衬底100径直向上而向着上方沉积的反射膜堆栈层101的各膜层中诱导，并在向上诱导的过程中可能会因应力、厚度变化等因素引起横向上位置偏移，从而形成第三类缺陷101c；d)因反射膜堆栈层101的各膜层沉积过程中临时产生的第四类缺陷101d，如图5所示，第四类缺陷101d主要是因反射膜堆栈层101的各膜层沉积过程中临时产生颗粒(或者污染物等)缺陷，且该颗粒(或者污染物等)缺陷会在其上方的反射膜堆栈层101的膜层中诱导，从而形成第四类缺陷101d；e)因衬底100表面上本身已有的尺寸较小(>10nm大小)的缺陷100d而产生的第五类缺陷，该缺陷主要对反射膜堆栈层101底部的少数膜层的膜厚均匀性有影响，并不会向上诱导到反射膜堆栈层101的上部膜层中。

所有这些缺陷均会影响EUV光刻的最终性能。

现有技术中，通常使用AFM(Atomic Force Microscope，原子力显微镜)、、SEM(Scanning Electron Microscope，扫描电子显微镜)、TEM(Transmission ElectronMicroscope，透射电子显微镜)等方法进行缺陷检测，但是这些缺陷检测方法只能检测EUV光掩模版表面上的缺陷，或者只能检测EUV光掩模版的少数层内的缺陷，和/或，以破坏EUV光掩模版的方式无法对EUV光掩模版深层内的缺陷进行检测和定位。

基于此，本发明提供一种EUV光掩模体(包含EUV掩模坯体或具有相应图案的EUV光掩模版)的缺陷检测方法，能够采用不同入射强度的极紫外激光(波长λ＝13.5nm)对待测EUV光掩模体(包括EUV掩模坯体或者具有相应图案的EUV光掩模版)的至少一个位置点进行扫描，以获得该待测位置点对这些波长的紫外激光的反射率，分析这些反射率，可以得到该待测位置点的缺陷信息。

进一步地，对待测EUV光掩模体(包含EUV掩模坯体或具有相应图案的EUV光掩模版)的多个相邻待测位置点的反射率进行分析，可以得到每个所述入射强度下的反射率在所述待测EUV光掩模体上的分布图，从而可以从分布图中直观地观察到缺陷的横向分布范围(缺陷是呈点状分布的，还是呈片状分布的)，同时对比待测EUV光掩模体的多个相邻待测位置点同一波长下的反射率的差异，能够得到这些待测位置点的垂直厚度差异。

进一步地，以待测EUV光掩模体(包含EUV掩模坯体或具有相应图案的EUV光掩模版)的无缺陷位置点的反射率-入射强度曲线为参考线，观察待测EUV光掩模体的其他各个待测位置点的反射率-入射强度曲线对参考线的变化，能够得到待测EUV光掩模体的相应待测位置点处的缺陷分布的信息，包括横向分布、垂直厚度变化等。

下面结合图1至图11和具体的实施例，来详细说明本发明的EUV光掩模体(包括EUV掩模坯体或者具有相应图案的EUV光掩模版)的缺陷检测方法。

本发明一实施例提供一种EUV光掩模体的缺陷检测方法，可以用于对待测EUV光掩模体进行缺陷检测，其中，待测EUV光掩模体可以是未经过上述的第一图案和第二图案的制造的EUV掩模坯体，也可以是具有相应图案(即上述的第一图案和/或第二图案)的EUV光掩模版。因此，根据待测EUV光掩模体的结构情况，本实施例的缺陷检测方法，可以在沉积EUV掩模坯体(包含掩模坯体)的反射膜堆栈层、覆盖层或吸收层之后进行，也可以在光刻和蚀刻EUV掩模坯体以形成所需的电路图案以及边框图案之后进行。也就是说，本实施例中需要进行缺陷检测的待测EUV光掩模体，可以是EUV掩模坯体，也可以是经光刻、蚀刻等工艺后具有相应图案的EUV光掩模版成品，且无论是何种情况，该待测EUV光掩模体均至少具有衬底100以及形成在衬底100上的反射膜堆栈层101。

其中，衬底100优选为低热膨胀、高热传导的材料，例如低热膨胀的玻璃或石英，具体可为石英玻璃、微晶玻璃(Zerodur)、超低膨胀系数石英玻璃(ULE，又称为零膨胀玻璃)等。在一些实施例中低的热膨胀玻璃能够透射可见波长、接近可见光谱的一部分红外波长(近红外)、以及一部分紫外波长的光。进一步地，衬底100可吸收极紫外激波长以及接近极紫外的深紫外波长。反射膜堆栈层101主要由第一反射膜(未图示)和第二反射膜(未图示)交替层叠在衬底100的正面上而成。其中的第一反射膜的层数例如为30～80且优选为40～50，且膜厚例如为3nm～4nm。第一反射膜和第二反射膜可以是能够对特定波长(例如13.5nm)的极紫外激光有高反射率(例如高于70％)的任意合适的材料。例如第一反射膜的材料为硅(Si)，第二反射膜的材料为钼(Mo)。再例如第一反射膜的材料为Mo，第二反射膜的材料为铍(Be)。

应当理解的是，待测EUV光掩模体还包括覆盖层102、吸收层103和背面导电层105时，覆盖层102、吸收层103依次覆盖在反射膜堆栈层101上，背面导电层105覆盖在衬底100的背面上。

其中，覆盖层102用于防止反射膜堆栈层102受后续工艺的破坏，其材料可以包括钌(Ru)、钌合金(例如RuB、RuSi或RuNb)或氧化钌(例如RuO₂或RuNbO)中的至少一种，其可以是单层膜结构，也可以是多层膜层叠而成的结构，覆盖层202厚度例如为2nm至4nm。在本发明的其他实施例中，当反射膜堆栈层101的顶层膜为硅时，也可以省略覆盖层102的制造，或者说，在形成反射膜堆栈层101时，多沉积一层硅膜(即顶层的第一反射膜)来作为覆盖层102。

吸收层103可以是单层膜结构，也可以是多层膜堆叠而成的复合结构，其材料包括钴(Co)、碲(Te)、铪(Hf)、镍(Ni)、钽(Ta)、铬(Cr)、钽基材料、铬基材料等中的至少一种。吸收层203的总厚度例如为50nm～75nm，当吸收层103为多层膜堆叠而成的复合结构时，其中的单层膜的厚度例如为3nm～6nm。

背面导电层105的材料可以包括铬、铬基材料(例如氮化铬CrN或氮氧化铬CrON)、钽或钽基材料(例如硼化钽TaB、氧化钽TaO、氮化钽TaN、硼氧化钽TaBO或硼氮化钽TaBN等)中的至少一种导电材料。背面导电层105的厚度例如为60nm～75nm。

请参考图7，本实施例的EUV光掩模体(包括EUV掩模坯体或者具有相应图案的EUV光掩模版)的缺陷检测方法，包括：

S1，采用不同入射强度的极紫外激光对待测EUV光掩模体的至少一个待测位置点进行扫描，以获取每个所述波长的极紫外激光在所述待测位置点处的反射率，其中，所述待测EUV光掩模体为EUV掩模坯体或者具有相应图案的EUV光掩模版；

S2，对所述待测位置点处的所述反射率进行分析，以获得所述待测位置点的缺陷信息。

本实施例中，在步骤S1中，对待测EUV光掩模体(包含EUV掩模坯体或者具有相应图案的EUV光掩模版)的各个待测位置点进行扫描所选用的极紫外激光的波长λ，可以设置为与待测EUV光掩模体所要求的曝光系统的曝光光源的波长相同，且这些不同入射强度的极紫外激光的入射角均相同，并设置为与待测EUV光掩模体所要求的曝光系统的曝光光源的所发出的曝光光线的入射角相同，能够穿透待测EUV光掩模体的更多膜层，且能够更有利于关注影响EUV光刻结果的缺陷，从而有利于后续在步骤S2中对各个待测位置点处的反射率进行分析时，能相对更直接、更明显地、更高效率地获取到该待测EUV光掩模体上相应的缺陷信息。其中，待测EUV光掩模体所要求的曝光系统的曝光光源具体是：将该待测EUV光掩模体应用于产品制造的EUV光刻制程中，并以该待测EUV光掩模体为掩模，对相应的膜层进行曝光时曝光系统所采用的曝光光源。

以目前最先进的13.5nm极紫外光光刻技术为例，13.5nm极紫外光光刻技术所采用的曝光光源的波长为13.5nm，其可以用于7nm、5nm、3nm的芯片制造，因此本示例的λ＝13.5nm。当采用波长为13.5nm且不同入射强度的极紫外激光对待测EUV光掩模体的各待测位置点进行扫描后，在后续的步骤S2中利用相应的反射率分析，不仅能够得到该待测EUV光掩模体的表面上的缺陷信息，还能够得到该待测EUV光掩模体的深层次内的缺陷信息。这不同于现有的检测手段仅能检测EUV光掩模体的表面缺陷信息的情况。这是因为：

请参考图7，对于EUV光掩模体(包含EUV掩模坯体或者具有相应图案的EUV光掩模版)，定义反射膜堆栈层101中依次层叠的一层第一反射膜和一层第二反射膜为1个双膜结构时，当采用13.5nm波长的极紫外激光垂直或者近似垂直地入射到EUV光掩模体后，至少能穿透约31个双膜结构，且EUV光掩模体对该13.5nm波长的极紫外激光的布拉格反射率至少为60％，例如为70％、80％或者85％。而193nm或199nm的深紫外激光(DUV)垂直或者近似垂直地入射到EUV光掩模体后，仅能穿透到约3个双膜结构；266nm的紫外激光垂直或者近似垂直地入射到EUV光掩模体后，仅能穿透约2个双膜结构；488nm的激光垂直或者近似垂直地入射到EUV光掩模体后，最多能穿透约13个双膜结构；电子束(e^-)垂直或者近似垂直地入射到EUV光掩模体后，仅能穿透约1～2个双膜结构。显然，当选用193nm或199nm的深紫外光、266nm的紫外光、488nm的激光和电子束(e^-)等常规的用于掩模版或掩模坯体缺陷检测的光或者电子束时，只能检测到EUV光掩模体表面上的缺陷，或顶部少数双膜结构内的缺陷，而13.5nm波长的极紫外激光能够有效地检测出EUV光掩模体多数甚至全部的双膜结构内的缺陷。

本实施例中，在步骤S1中，对待测EUV光掩模体(包含EUV掩模坯体或者具有相应图案的EUV光掩模版)的各个待测位置点进行扫描的极紫外激光的入射强度中，最大入射强度Imax与所述待测EUV光掩模体预设的曝光光源的最大强度相同，最小入射强度Imin为所述最大入射强度的1％。极紫外激光的入射强度是指单位面积的光功率，通常以W/cm²为单位。

在步骤S1中，请参考图10，采用不同入射强度对该待测EUV光掩模体(包含EUV掩模坯体或者具有相应图案的EUV光掩模版)的各个待测位置点进行扫描时，具体可以按照入射强度从小到大的顺序从上述的Imin连续调节或者步进式递增到上述的Imax，或者按照入射强度从大到小的顺序从上述的Imax连续调节或步进式递减到上述的Imin，对该待测EUV光掩模体的各个待测位置点B(X,Y)进行极紫外激光扫描。由此，得到该待测EUV光掩模体的各个待测位置点在不同入射强度下的反射率，继而可以得到各个待测位置点B(X,Y)的反射率-入射强度曲线。

此外，在步骤S1中，请参考图8，可以将待测EUV光掩模体110放置到基台111上，该基台111可以固定待测EUV光掩模体110的位置并调节待测EUV光掩模体110的表面的倾角，并使待测EUV光掩模体110的表面与极紫外激光源201发出的入射极紫外激光束203的光轴A之间保持恒定不变的入射角θ，θ为0～15°，优选为不大于6°。为了提高测量效果，极紫外激光源201发出的入射极紫外激光束203的光斑大小，可通过调焦器202调节至最小。探测器205的位置固定，用于检测反射极紫外激光束204并得到相应的反射率。极紫外光源201优选为点光源或线光源，受激发出入射强度可调的入射极紫外激光束203，极紫外光源201发出的入射极紫外激光束203的入射强度的可调范围，落在待测EUV光掩模体所要求的曝光光源的入射强度的可调范围内。

在优选实施例中，在步骤S1中，可以通过控制器200控制基台111以平移待测EUV光掩模体110，或者通过控制器200控制极紫外激光源201以平移入射极紫外激光束203，进而在待测EUV光掩模体110的整个表面上进行步进式扫描，同时在待测EUV光掩模体110的法线和入射极紫外激光束203的光轴之间保持恒定的入射角θ，以完成采用不同入射强度的极紫外激光遍历待测EUV光掩模体的所有待测位置点的目的。

具体地，在步骤S1中，请结合图9至图11，可以先定位到一个待测位置点，并按照入射强度从小到大或从大到小的顺序，连续调节或者有选择性地调节极紫外激光源201发出的入射极紫外激光束203的入射强度，以完成对该待测位置点进行扫描和反射率测量，之后步进到下一个待测位置点，重复上述操作，即再次按照从小到大的顺序调节极紫外激光的入射强度，以完成对该下一个待测位置点进行扫描和反射率测量，依次类推，重复操作，直至遍历完该待测EUV光掩模体的所有的待测位置点。

请参考图10和图11，待测EUV光掩模体(包含EUV掩模坯体或者具有相应图案的EUV光掩模版)上不同位置点(例如图11中的A、B1、B2三个位置点所示)因缺陷情况不同而对同一入射强度的极紫外激光的反射情况不同，因此即使采用同一种入射强度的极紫外激光，以相同的波长、入射角度入射，在待测EUV光掩模体的不同位置所得到的反射率不完全相同，缺陷越严重(例如缺陷所涉及的双层膜结构越多)的位置点，相对无缺陷位置点在反射率-波长曲线中的漂移程度(包括横轴和纵轴上)越严重。

在步骤S2中，对该待测EUV光掩模体(包含EUV掩模坯体或者具有相应图案的EUV光掩模版)的各个待测位置点的反射率进行分析，以获得该待测EUV光掩模体的各个待测位置点的缺陷信息，该缺陷信息包括：有无缺陷、缺陷的横向分布范围、缺陷的深度和垂直厚度(即深层次内的信息)等等。

可选地，在本实施例中，在步骤S2中，对该待测EUV光掩模体(包含EUV掩模坯体或者具有相应图案的EUV光掩模版)的各个待测位置点的反射率进行分析的手段包括：获取不同入射强度下的反射率分别在待测EUV光掩模体上的分布图(可以是二维平面图，也可以是三维立体图)，从而可以从这些分布图中直观地观察到该待测EUV光掩模体上的缺陷分布情况，以及，各个缺陷的横向分布范围(例如是点状分布的，还是片状分布的)。进一步地，可以在这些分布图中，通过观察同一入射强度下相应的反射率等高线(最大反射率等高线和/或最小反射率等高线)，或者，观察各个待测位置点相对于无缺陷位置点相应的反射率(最大反射率或和/或最小反射率)偏移程度，得到相应的缺陷的垂直厚度、深度位置等等信息。

可选地，在步骤S2中，对该待测EUV光掩模体(包含EUV掩模坯体或者具有相应图案的EUV光掩模版)的各个待测位置点的反射率进行分析的手段包括：比较同一入射强度下的相邻多个待测位置点处的反射率，以确定相应缺陷的横向分布范围和/或垂直厚度变化等信息。

可选地，在步骤S2中，对该待测EUV光掩模体(包含EUV掩模坯体或者具有相应图案的EUV光掩模版)的各个待测位置点的反射率进行分析的手段包括：请参考图12和图13，获取不同入射强度下该待测EUV光掩模体的无缺陷位置点A(0,0)处的反射率-波长曲线，并以该无缺陷位置点处的反射率-波长曲线为参考线，将各个待测位置点处的反射率-入射强度曲线与该参考线相对比，以获得各个待测位置点的缺陷信息。

具体地，请结合图2至图6以及图12、图13可知：

(1)当该待测EUV光掩模体(包含EUV掩模坯体或者具有相应图案的EUV光掩模版)中的任意位置点有缺陷时，同等入射光强下，该缺陷所在的位置点的反射率均会低于无缺陷位置点的反射率。

(2)不同缺陷类型的反射率-入射强度曲线不同，且相对于无缺陷位置点的反射率-入射强度曲线的偏移情况不同。

具体地，对于从衬底表面向上诱导至反射膜堆栈层101的顶面的第一类缺陷(即垂直向上且无横向偏移、无尺寸增大的缺陷诱导机制)、第二类缺陷(即垂直向上且有尺寸增大、无横向偏移的缺陷诱导机制)和第三类缺陷(即向上诱导且有横向偏移的缺陷诱导机制)所在的位置点的反射率-入射强度曲线的形状相似，但是相对于无缺陷位置点的反射率-入射强度曲线的偏移程度不同，其中，第三类缺陷对应的反射率-入射强度曲线，相对于第一类缺陷和第二类缺陷，更靠近无缺陷位置点的反射率-入射强度曲线。

对于第三类缺陷和第四类缺陷而言，第四类缺陷不存在于反射膜堆栈层101的中下部位置，假设起始位置的第四类缺陷的尺寸与衬底表面上引起第三类缺陷的缺陷尺寸相同，此时，初始时，在上部同等厚度的反射膜堆栈层中，对于同等入射强度，第四类缺陷所在位置点的反射率会低于同等入射强度下的第三类缺陷所在位置点的反射率，但是一旦增大入射强度至超过某一值后，由于扫描用的极紫外激光因能够穿透至第四类缺陷下方的反射膜堆栈层101，因此，第四类缺陷所在位置点的反射率会反超同等入射强度下的第三类缺陷所在位置点的反射率。而且，由于第四类缺陷在横向上有偏移，因此第四类缺陷所在位置点的反射率-入射强度曲线会出现较为明显的拐点。

对存在第三类缺陷的不同位置点的反射率-入射强度曲线的曲率变化，及相对无缺陷位置点的反射率-入射强度曲线的偏移程度进行综合分析，可以得到第三类缺陷出现横向偏移的深度、横向上的偏移距离、缺陷出现的起始位置等缺陷信息。

对存在第四类缺陷的不同位置点的反射率-入射强度曲线的拐点、曲率变化以及相对无缺陷位置点的反射率-入射强度曲线的偏移程度进行综合分析，可以得到第四类缺陷的起始位置(即垂直厚度)、横向范围分布等缺陷信息。

对于无缺陷的情况和有第五类缺陷的情况而言，在第五类缺陷主要在反射膜堆栈层101下部的少数膜层中，当入射强度较低时，扫描用的极紫外激光主要穿透到第五类缺陷所在位置点处的反射膜堆栈层101的无缺陷的上部膜层中，反射率受第五类缺陷影响较小，当入射强度增大到较大(接近最大入射强度时)，扫描用的极紫外激光穿透到反射膜堆栈层101有第五类缺陷的膜层中，引起反射率骤降，因此第五类缺陷的反射率-入射强度曲线会出现较为明显的拐点。

对存在第五类缺陷的不同位置点的反射率-入射强度曲线的拐点、曲率变化以及相对无缺陷位置点的反射率-入射强度曲线的偏移程度进行综合分析，可以得到第五类缺陷的垂直厚度、横向范围分布等缺陷信息。

显然，通过对各待测位置点和无缺陷位置点的反射率-入射强度曲线的分析，可以得到待测EUV光掩模体(包含EUV掩模坯体或者具有相应图案的EUV光掩模版)的缺陷信息，包括缺陷的位置、缺陷的横向分布范围、缺陷的垂直厚度等等。

需要说明的是，本实施例中，可以通过以下两种方式来得到待测EUV光掩模体(包含EUV掩模坯体或者具有相应图案的EUV光掩模版)的无缺陷位置点的反射率-入射强度曲线：

其一是，对历史EUV光掩模体(包含EUV掩模坯体或者具有相应图案的EUV光掩模版)的相关数据进行分析，以得到对应于待测EUV光掩模体的无缺陷位置点的反射率-波长曲线。

其二是，在步骤S1中，采用不同入射强度的极紫外激光，遍历所述待测EUV光掩模体(包含EUV掩模坯体或者具有相应图案的EUV光掩模版)的各个待检测位置点，这些待测位置点中通常存在无缺陷位置点或者近似无缺陷的位置点，因此，在步骤S2中，可以将其中在各个入射强度下均具有相对最大的反射率的位置点，作为所述待测EUV光掩模体的无缺陷位置点，从而得到该待测EUV光掩模体的无缺陷位置点处的反射率-波长曲线。

在后续应用中，可以根据步骤S2的分析结果，进一步对待测EUV光掩模体(包含EUV掩模坯体或者具有相应图案的EUV光掩模版)的有缺陷的待检测位置点，进行纵向切片或者横向切片，以对该待测位置点的缺陷进行更加详细的分析。

综上所述，本发明的EUV光掩模体(包含EUV掩模坯体或者具有相应图案的EUV光掩模版)的缺陷检测方法，能够在不破坏待测EUV光掩模体的前提下，采用不同入射强度的极紫外激光对待测EUV光掩模体的至少一个待测位置点进行扫描，得到相应的反射率，通过对这些反射率的分析，得到相应的待测位置点的缺陷信息。进一步地，对待测EUV光掩模体的多个相邻待测位置点的反射率进行分析，可以得到每个所述入射强度下的反射率在所述待测EUV光掩模体上的分布图，从而可以从分布图中直观地观察到缺陷的横向分布范围，同时对比待测EUV光掩模体的多个相邻待测位置点同一波长下的反射率的差异，能够得到这些待测位置点的垂直厚度差异。

基于同一发明构思，请参考图8，本发明一实施例还提供一种EUV光掩模体()的缺陷检测系统，其能够用于实现本发明的EUV光掩模体的缺陷检测方法，该EUV光掩模体包含EUV掩模坯体或者具有相应图案的EUV光掩模版，该缺陷检测系统包括：基台111、极紫外激光源201、调焦器202、探测器205以及控制器200。

其中，基台111用于放置待测EUV光掩模体110，并移动待测EUV光掩模体110的位置，以及，调整待测EUV光掩模体111的倾角，以保持待测EUV光掩模体110的法线与极紫外激光源201发出的入射极紫外激光束203的光轴之间的入射角θ不变。该待测EUV光掩模体110包含EUV掩模坯体或者具有相应图案的EUV光掩模版。

极紫外激光源201具有入射强度调谐能力，能够提供不同入射强度的极紫外激光(入射极紫外激光束203)至待测EUV光掩模体110相应的待测位置点上，调焦器202用于调节极紫外激光源201发出的入射极紫外激光束203的焦距，以改变入射极紫外激光束203入射到的待测EUV光掩模体110表面上的光斑。其中，极紫外激光源201提供至待测EUV光掩模体110相应的待测位置点上的极紫外激光的波长λ与待测EUV光掩模体110同于EUV光刻时所要求的曝光光线的波长相同，例如是13.5nm。

可选地，极紫外激光源201提供至待测EUV光掩模体110相应的待测位置点上的极紫外激光的入射强度中，最大入射强度与待测EUV光掩模体预设的曝光光源的最大强度相同，最小入射强度为该最大入射强度的1％。

在为了提高测量效果，极紫外激光源201发出的入射极紫外激光束203的光斑大小可通过调焦器202调节至最小。

探测器205用于采集从待测EUV光掩模体110(包含EUV掩模坯体或者具有相应图案的EUV光掩模版)的待测位置点处反射的反射极紫外激光束204，以获取待测EUV光掩模体110相应的待测位置点对每个入射光强下的极紫外激光的反射率，并对该待测位置点的反射率进行分析，以获得该待测位置点的缺陷信息。进一步地，该探测其205可以生成每个入射光强下的反射率在待测EUV光掩模体(包含掩模坯体)上的分布图，从而可以从分布图中直观地观察到缺陷的横向分布范围，并能用于对比待测EUV光掩模体的多个相邻待测位置点同一波长下的反射率的差异，能够得到这些待测位置点的垂直厚度差异；和/或，可以形成待测EUV光掩模体(包含掩模坯体)的每个待测位置点的反射率-入射强度曲线，以通过这些反射率-入射强度曲线，直观地判断各个待测位置点是否存在缺陷等缺陷信息。

控制器200用于控制和协调基台111、极紫外激光源201和探测器205的运动和工作。

本实施例的缺陷检测系统的使用方法如下：

将待测EUV光掩模体110(包含EUV掩模坯体或者具有相应图案的EUV光掩模版)放置到基台111上，该基台111可以固定待测EUV光掩模体110的位置并调节待测EUV光掩模体110的表面的倾角，并使待测EUV光掩模体110的表面与极紫外激光源201发出的入射极紫外激光束203的光轴A之间保持恒定不变的入射角θ，θ为0～15°，优选为不大于6°。

通过控制器200控制基台111以平移待测EUV光掩模体110，或者通过控制器200控制极紫外激光源201以平移入射极紫外激光束203，进而在待测EUV光掩模体110的整个表面上进行步进式扫描，同时在待测EUV光掩模体110的法线和入射极紫外激光束203的光轴之间保持恒定的入射角θ，以完成采用不同入射强度的极紫外激光遍历待测EUV光掩模体110的所有待测位置点的目的。而且在待测EUV光掩模体110的每个待测位置点，按照入射强度从小到大的顺序或者从大到小的顺序，调节极紫外激光源201发出的入射极紫外激光束203的入射强度，以完成各个待测位置点的扫描。

综上所述，本发明的EUV光掩模体(包含EUV掩模坯体或者具有相应图案的EUV光掩模版)的缺陷检测系统，其能够自动化地实现待测EUV光掩模体(包含EUV掩模坯体或者具有相应图案的EUV光掩模版)的缺陷检测，且不会破坏该待测EUV光掩模体的结构。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于本发明技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种EUV光掩模体的缺陷检测方法，其特征在于，包括：

采用不同入射强度的极紫外激光对待测EUV光掩模体的至少一个待测位置点进行扫描，以获取每个所述入射强度的极紫外激光在所述待测位置点处的反射率，其中，所述待测EUV光掩模体为EUV掩模坯体或者具有相应图案的EUV光掩模版；

对所述待测位置点处的所述反射率进行分析，以获得所述待测位置点的缺陷信息。

2.如权利要求1所述的EUV光掩模体的缺陷检测方法，其特征在于，采用不同入射强度的极紫外激光分别遍历所述待测EUV光掩模体的各个待测位置点，得到所述待测EUV光掩模体的无缺陷位置点处的反射率，并以所述无缺陷位置点处的反射率为参考基准，对所述无缺陷位置点以外的所述待测位置点处的所述反射率进行分析，以确定所述无缺陷位置点以外的所述待测位置点的缺陷信息。

3.如权利要求1所述的EUV光掩模体的缺陷检测方法，其特征在于，还包括：收集和分析历史EUV光掩模版的相关数据，以得到不同入射强度下对应于的所述待测EUV光掩模体的一无缺陷位置点处的反射率；

以所述无缺陷位置点处的反射率为参考基准，对所述待测位置点处的所述反射率进行分析，以确定所述待测位置点的缺陷信息。

4.如权利要求2或3所述的EUV光掩模体的缺陷检测方法，其特征在于，还包括：

将不同入射强度下的所述无缺陷位置点处的反射率绘制成作为参考基准的反射率-入射强度曲线；

将不同入射强度下的各个所述待测位置点处的反射率绘制成所述待测位置点处的反射率-入射强度曲线；

将各个所述待测位置点处的反射率-入射强度曲线与所述参考基准的反射率-入射强度曲线进行比较，以获得所述待测位置点的缺陷信息。

5.如权利要求1所述的EUV光掩模体的缺陷检测方法，其特征在于，还包括：采用不同入射强度的极紫外激光分别遍历所述待测EUV光掩模体的各个待测位置点，获取每个所述入射强度下的反射率在所述待测EUV光掩模体上的分布图。

6.如权利要求1或5所述的EUV光掩模体的缺陷检测方法，其特征在于，还包括：比较同一入射强度下的相邻多个所述待测位置点处的反射率，以确定相应缺陷包括横向分布范围和/或垂直厚度变化在内的信息。

7.如权利要求1所述的EUV光掩模体的缺陷检测方法，其特征在于，所述不同入射强度的极紫外激光的入射角和波长均相同，且所述入射角为0～15°。

8.如权利要求1所述的EUV光掩模体的缺陷检测方法，其特征在于，所述不同入射强度的极紫外激光的入射角均设置为与所述待测EUV光掩模体预设的曝光光线的入射角相同，所述不同入射强度的极紫外激光的波长均设置为与所述待测EUV光掩模体预设的曝光光线的波长相同。

9.如权利要求1-3、5、7-8中的任一项所述的EUV光掩模体的缺陷检测方法，其特征在于，所述不同入射强度中，最大入射强度与所述待测EUV光掩模体预设使用曝光的最大强度相同，最小入射强度为所述最大入射强度的1％。

10.一种EUV光掩模体的缺陷检测系统，其特征在于，包括：

基台，用于放置待测EUV光掩模体，并移动所述待测EUV光掩模体的位置，以及，调整所述待测EUV光掩模体的倾角，其中，所述待测EUV光掩模体为EUV掩模坯体或者具有相应图案的EUV光掩模版；

极紫外激光源，用于提供不同入射强度的极紫外激光至所述待测EUV光掩模体相应的待测位置点上；

探测器，用于采集从所述待测位置点处反射的极紫外激光，以获取相应的待测位置点对每个所述波长的极紫外激光的反射率，并对所述待测位置点的所述反射率进行分析，以获得所述待测位置点的缺陷信息；

控制器，用于控制和协调所述基台、所述极紫外激光源和所述探测器的运动和工作。

11.如权利要求10所述的EUV光掩模体的缺陷检测系统，其特征在于，所述极紫外激光源提供至所述待测EUV光掩模体相应的待测位置点上的极紫外激光的入射强度中，最大入射强度与所述待测EUV光掩模体预设的曝光光源的最大强度相同，最小入射强度为所述最大入射强度的1％。

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