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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Halbleiterstrukturen und insbesondere Maskenstrukturen und Herstellungsverfahren.
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HINTERGRUND
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In Lithografie-Techniken wird eine Maske bei der Strukturierung von Schichten einer Vorrichtung implementiert. Während des Lithografie-Prozesses soll jede Schicht genau strukturiert werden, so dass es keine Diskrepanzen bei der Überlagerung der Schichten gibt. Ungenauigkeiten der Lithografie-Techniken sollen an sich minimiert werden.
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Mit kleiner werdenden Technologieknoten werden Masken für die extrem-Ultraviolett (EUV) -Lithografie in den Lithografie-Prozessen wichtiger. Eine EUV-Fotomaske stellt im Vergleich zu einer optisch transparenten Maske eine strukturierte reflexive Maske dar. Insbesondere unterscheiden sich EUV-Masken fundamental von herkömmlichen optischen Masken, da sie reflexive Masken sind, die eine niedrige Oberflächenrauhheit in der Größenordnung von einigen wenigen Atomen erfordern. Diese Arten von Masken weisen auch zwingend Ebenheits- und Krümmungsanforderungen auf.
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Wie bei allen Masken werden EUV-Masken aus Rohlingen hergestellt. Die Herstellung von EUV-Masken ist jedoch besonders schwierig, da sie reflexiv sind und für kleine Technologieknoten verwendet werden. Probleme, die sich aus einer ungeeigneten oder ungenauen Maskenfertigung ergeben, können zu Bildplatzierungsfehlern führen, die zu Überlagerungsfehlern beitragen können. Diese Bildplatzierungsfehler können durch Abweichungen von der Ebenheit der Rohlinge hervorgerufen werden. Demgemäß sind Spezifizierungen der Ebenheit für die Maskenrohlinge, die Überlagerungsprobleme hervorrufen, von kritischer Bedeutung und es ist Ihnen Rechnung zu tragen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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In einem Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren: ein Bestimmen einer Ebene durch eine vorderseitige Oberfläche und eine rückseitige Oberfläche einer Maske, wobei jede Ebene eine Ebenheit der vorderseitigen Oberfläche und der rückseitigen Oberfläche darstellt; ein Subtrahieren eines Unterschieds zwischen der Ebene der vorderseitigen Oberfläche und der Ebene der rückseitigen Oberfläche unter Verwendung der wenigstens einen Rechnervorrichtung, um eine Dickenänderung zu ermitteln; ein Erzeugen einer Ausgleichung (fitting) unter Verwendung der wenigstens einen Rechnervorrichtung, um die Dickenänderung auszugleichen (to fit); und ein Subtrahieren der Ausgleichung von der Dickenänderung unter Verwendung der wenigstens einen Rechnervorrichtung, um eine Reststruktur zum Sammeln einer Restebenheitsmessung zu erzeugen.
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In einem Aspekt der Erfindung umfasst ein Computerprogrammprodukt: ein computerlesbares Speichermedium mit Programmanweisungen, die damit ausgeführt sind, und die Programmanweisungen sind durch eine Rechnervorrichtung lesbar, um zu bewirken, dass die Rechnervorrichtung: eine Dickenänderung durch Subtrahieren einer Ebenheit zwischen einer vorderseitigen Oberfläche und einer rückseitigen Oberfläche einer Struktur ermittelt; die Dickenänderung durch eine Polynom-Ausgleichung (polynomial fit) ausgleicht; eine Reststruktur durch Subtrahieren der Polynom-Ausgleichung von der Dickenänderung erzeugt; und eine Restebenheitsmessung durch Bestimmen eines Unterschieds zwischen dem höchsten Punkt und dem niedrigsten Punkt, die in der Reststruktur vorhanden sind, ermittelt.
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In einem Aspekt der Erfindung umfasst ein System zum Analysieren einer Ebenheit eines Rohlings: eine CPU, einen computerlesbaren Speicher und ein computerlesbares Speichermedium; erste Programmanweisungen zum Ermitteln einer Dickenänderung einer Struktur durch Subtrahieren einer Ebenheit zwischen einer vorderseitigen Oberfläche und einer rückseitigen Oberfläche der Struktur; zweite Programmanweisungen zum Ausgleichen (to fit) der Dickenänderung durch eine Polynom-Ausgleichung (polynomial fit); dritte Programmanweisungen zum Erzeugen einer Reststruktur durch ein Subtrahieren der Polynom-Ausgleichung von der Dickenänderung; und vierte Programmanweisungen zum Ermitteln einer Restebenheitsmessung durch Bestimmen eines Unterschieds zwischen dem höchsten Punkt und dem niedersten Punkt, die in der Reststruktur vorhanden sind, wobei die ersten, zweiten, dritten und vierten Programmanweisungen auf dem computerlesbaren Speichermedium zur Ausführung durch die CPU mittels des computerlesbaren Speichers gespeichert sind.
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Figurenliste
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Die vorliegende Erfindung wird in der detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die Mehrzahl von Figuren anhand von nicht beschränkenden Bespielen von beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
- 1A zeigt unter anderen Merkmalen eine eingehende Struktur und entsprechende Fertigungsprozesse gemäß Aspekten der vorliegenden Erfindung.
- 1B zeigt unter anderen Merkmalen eine Dickenänderungsstruktur und entsprechende Fertigungsprozesse gemäß Aspekten der vorliegenden Erfindung.
- 1C zeigt unter anderen Merkmalen eine Reststruktur und entsprechende Fertigungsprozesse gemäß Aspekten der vorliegenden Erfindung.
- 2A zeigt unter anderen Merkmalen die Topografie einer vorderseitigen Oberfläche und entsprechende Fertigungsprozesse gemäß Aspekten der vorliegenden Erfindung.
- 2B zeigt unter anderen Merkmalen die Topografie einer rückseitigen Oberfläche und entsprechende Fertigungsprozesse gemäß Aspekten der vorliegenden Erfindung.
- 2C zeigt unter anderen Merkmalen die Topografie einer Dickenänderung und entsprechende Fertigungsprozesse gemäß Aspekten der vorliegenden Erfindung.
- 2D zeigt unter anderen Merkmalen einen Qualitätsbereich und entsprechende Herstellungsprozesse gemäß Aspekten der vorliegenden Erfindung.
- 2E zeigt unter anderen Merkmalen die Topografie einer Ausgleichungsoberfläche und entsprechende Fertigungsprozesse gemäß Aspekten der vorliegenden Erfindung.
- 2F zeigt unter anderen Merkmalen die Topografie einer Restfläche und entsprechende Fertigungsprozesse gemäß Aspekten der vorliegenden Erfindung.
- 3A zeigt unter anderen Merkmalen eine nicht korrigierte abgeschätzte Überlagerungsstruktur und entsprechende Fertigungsprozesse gemäß Aspekten der vorliegenden Erfindung.
- 3B zeigt unter anderen Merkmalen Abstufungskorrekturkoeffizienten und entsprechende Fertigungsprozesse gemäß Aspekten der vorliegenden Erfindung.
- 3C zeigt unter anderen Merkmalen eine tatsächlich verwendete abgeschätzte Überlagerungsstruktur und entsprechende Fertigungsprozesse gemäß Aspekten der vorliegenden Erfindung.
- 4A und 4B zeigen unter anderen Merkmalen Oberflächenebenheitsergebnisse und entsprechende Fertigungsprozesse gemäß Aspekten der vorliegenden Erfindung.
- 5 zeigt eine anschauliche Infrastruktur zur Umsetzung von Unebenheitsmessungen und -analysen gemäß Aspekten der Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Halbleiterstrukturen und insbesondere Maskenstrukturen und Herstellungsverfahren. In Ausführungsformen umfassen die hierin beschriebenen Prozesse eine Maskenanalyse, um sicherzustellen, dass die Masken innerhalb einer bestimmten Ebenheitsspezifizierung liegen. Die Maske für Lithografie hält eine Ebenheitsspezifizierung ein, wie unter Anwendung einer nicht korrigierbaren Rohlingsebenheit für die Rohlingsdisposition in Lithografie-Prozessen berechnet wird. In dieser Weise spiegeln hierbei bereitgestellte Ebenheitsmessungen einen tatsächlichen Verwendungsfall für Lithografie-Prozesse wider, wie z.B. unter anderen Merkmalen eine extrem-Ultraviolett (EUV) -Lithografie-Technik. Genauer trägt die hierin offenbarte Ebenheitsmessung den Ebenheitsmerkmalen der rückseitigen Oberfläche Rechnung, anstatt lediglich die Oberflächenebenheit des Maskenrohlings in Betracht zu ziehen. Zusätzlich zieht die Ebenheitsmessung die Korrekturen in Betracht, die durch die Stepper-Maschlne hinsichtlich einiger der Bildplatzierungsfehler umgesetzt werden.
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Im Allgemeinen stimmen die meisten Maskenrohlinge nicht mit Spezifizierungsanforderungen für EUV-Lithografie-Prozesse überein und erfordern eine Maskenschreibkompensation, z.B. eine Software, z.B. iHOPC, um Bildplatzierungsfehler zu korrigieren. Beispiele für Korrekturkoeffizienten umfassen eine Maskenkompensation dritter Ordnung und Maskenkompensation sechster Ordnung. Beispiele von Bildplatzierungsfehler umfassen die Verzerrung außerhalb der Ebene (Out of Plane Distortion, OPD) und Verzerrung innerhalb der Ebene (In Plane Distortion, IPD). Es werden z.B. Bildplatzierungsfehler (image placement errors) aufgrund von OPD (IPEOPD) eingebracht, wenn die Vorderseite einer durch eine Haltevorrichtung (Chuck) gehaltenen Maske unter einem Einfallswinkel von 6° Grad belichtet wird.
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Genauer wird bei IPEOPD eine Unebenheit der Rückseite teilweise auf die Vorderseite übertragen, wenn die Maske abgeflacht wird, und die vorderseitige Oberfläche wird bei Halterung durch einen Chuck als Dickenänderungen angenähert. Dies ruft eine Ringfeldbelichtung hervor, die auf die x- und y-Komponenten des IPEOPD einen subtilen Einfluss hat. Bildplatzierungsfehler aufgrund von IPD (IPEIPD) werden eingebracht, wenn die Maskenrückseite während einer elektrostatischen Halterung abgeflacht wird. Genauer ist die Maske während des Beschreibens der Maske an dem E-Chuck unter Verwendung von kinematischen Klemmen angebracht. Die Rückseite der Maske ist jedoch nicht flach, wodurch eine durch Gravitation bedingte Vertiefung hervorgerufen wird, die während der Maskenbeschreibungsoperation zu kompensieren ist.
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Die hierin beschriebenen Prozesse stellen genaue Berechnungen zur Bestimmung von Maskenebenheitsproblemen bereit, die Bildplatzierungsfehler erzeugen können. In Ausführungsformen wird eine Dickenvariation berechnet, um die Maskenstrukturen auf einem Gerät besser darzustellen, wie z.B. einer elektrostatischen Halterung (E-Chuck), die in dem EUV-Lithografie-Prozess verwendet wird. In dem EUV-Lithografie-Prozess wird die Stepper-Maschine, die die EUV-Lithografie durchführt, programmiert, um Bildplatzferungsfehler in Betracht zu ziehen und diese Fehler zu berichtigen. Diese Fehler können jedoch für den Stepper (Scanner) zu zahlreich sein, um gelöst zu werden. Demzufolge werden in Ausführungsformen Berechnungen durchgeführt, um die Oberflächenebenheitsmerkmale zu berechnen, die in dem Stepper nicht korrigiert werden können, insbesondere eine nicht korrigierbare Ebenheit des Maskenrohlings. Genauer berechnet der hierin beschriebene Prozess eine effektive nicht korrigierbare Oberflächenebenheit für Maskenrohlinge, die einer Ebenheit eines Maskenrohlings nach der Halterung und der Entfernung von Korrekturkoeffizienten im Scanner (Stepper) Rechnung trägt. Auf diese Weise spiegeln die hierin bereitgestellten Prozesse durch ein Berechnen, welche Masken Ebenheitsanforderungen erfüllen, einen tatsächlichen Anwendungsfall der Maske während des EUV-Lithografie-Prozesses wieder, wodurch angezeigt wird, welche Maske zur Verringerung von Bildplatzierungsfehlern verwendet werden können.
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Die Strukturen der vorliegenden Erfindung können in einer Vielzahl von Arten unter Verwendung einer Vielzahl von unterschiedlichen Geräten hergestellt werden. Im Allgemeinen werden die Methoden und Geräte zur Bildung von Strukturen mit Dimensionen im Mikrometer- und Nanometerbereich verwendet. Die Methoden, insbesondere Techniken, die zur Herstellung der Struktur der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, wurden aus der integrierten Schaltungs (IC) -Technik übernommen. Beispielsweise werden die Strukturen auf Wafern gebildet und in Materialfilmen realisiert, die durch fotolithografische Prozesse auf der Oberseite eines Wafers strukturiert werden. Insbesondere verwendet die Herstellung der Struktur drei grundsätzliche Baublöcke: (i) Abscheiden von dünnen Materialfilmen auf einem Substrat, (ii) Anwenden einer strukturierten Maske auf eine Oberseite der Filme durch fotolithografische Abbildung und (iii) selektives Ätzen der Filme bezüglich der Maske.
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1A stellt eine EUV-Maske 100 dar. Während der Lithografie wird die Maske 100 als eine Vorlage zum Strukturieren der Schichten einer Vorrichtung während der EUV-Lithografie-Prozesse in einem Lithografie-Scanner angeordnet, insbesondere einer Stepper-Maschine. Die Stepper-Maschine umfasst eine Belichtungsquelle, die das Licht zur Strukturierung mittels der Reflexion durch die Maske auf die Schichten der Schaltung projiziert. In dieser Weise kann die Maske 100 aus geeigneten Materialien gebildet werden, die eine Belichtungsquelle reflektieren, insbesondere Materialien, die als ein Spiegel zur Reflexion von Licht fungieren können. Ein Reflektieren von Licht durch die EUV-Maske bietet den Vorteil geringerer Lichtwellenlängen (im Vergleich zu Transmissionsmasken), was eine größere Auflösung in den Strukturen bereitstellt. Aufgrund des Reflexionsvermögens der Maske hat die Oberflächenebenheit der Maske einen größeren Einfluss auf die Genauigkeit der Strukturierung im Vergleich zu Masken, die das Licht transmittieren, insbesondere optische Transmissionsmasken, an denen das Licht gerade hindurchgeht.
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Die Maske 100 umfasst eine Vorderseite 105 und eine Rückseite 110, die jeweils eine variierende Oberflächenebenheit aufweisen. Es sind diese Variationen in den Oberflächenebenheitsmerkmalen, die Diskrepanzen (Überlagerungsprobleme) in den Strukturen hervorrufen. Genauer können diese Ebenheitsprobleme zwischen den verschiedenen Schichten unter anderen Problemen Überlagerungsprobleme hervorrufen. In dem EUV-Lithografie-Prozess wird die Rückseite 110 der Maske 100 mit einem hinteren Film bedeckt und die Vorderseite 105 der Maske 100 wird mit einem vorderen Film bedeckt. Die Rückseite 110 der Maske 100 wird an dem Chuck durch Pin-Chucks und elektrostatische Kräfte (z.B. E-Chuck) angebracht, während der vordere Film die Struktur umfasst, die auf die Schichten zu reflektieren ist, die strukturiert werden.
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Genauer wird die Rückseite 110 der Maske 100 bei Anbringung der Maske 100 an dem E-Chuck abgeflacht. Diese Abflachung der Rückseite 110 der Maske 100 bewirkt, dass sich der vordere Film und die zugehörigen Strukturen ändern, wobei sich eine ungenaue Struktur ergibt, die auf die Vorrichtungsschichten reflektiert wird. Genauer kann eine Änderung In der Rauheit der Oberfläche in einigen Umständen durch die rückseitige Abflachung bei der Halterung durch einen Chuck bewirkt werden. Dies führt dazu, dass sich die Struktur des vorderen Films ändert, wobei sich wiederum unter anderem Bildplatzierungsfehler, z.B. OPD und IPD, ergeben. Die Bildplatzierungsfehler führen im Wafer zu ungewollten Versetzungen.
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Die 1A bis 1C zeigen anschaulich eine Analyse und Kompensation der Oberflächenebenheit der Vorderseite 105 und der Rückseite 110 der Maske in einer 3D-Struktur, um einen tatsächlichen Anwendungsfall nachzuahmen. Genauer tragen die vielen beschriebenen Strukturen und Prozesse den Ebenheitsmerkmalen der rückseitigen Oberflächen der Maske 100 Rechnung, anstatt lediglich die Ebenheitsmerkmale der vorderseitigen Oberfläche zu betrachten. 1A stellt eine Dickenänderung 120 dar, die den Unterschied zwischen der Vorderseite 105 und der Rückseite 110 des Maskenrohlings mit zunehmenden Positionen darstellt. In Ausführungsformen wird der gesamte Maskenrohling für die Dickenänderung 120 analysiert, wobei die Unterschiede zwischen der Vorderseite 105 und der Rückseite 110 über die Maske 100 hinweg gemessen werden. Genauer weist die vorderseitige Ebenheit eine sich dadurch erstreckende vordere Ebene auf und die rückseitige Ebenheit weist eine sich dadurch erstreckende hintere Ebene auf, wobei die Dickenänderung aus dem Unterschied zwischen der vorderen Ebene und der hinteren Ebene berechnet wird. Als ein Beispiel kann die Dickenänderung 120 des Unterschieds zwischen der Vorderseite 105 und der Rückseite 110 In einer Anordnung aus 1600 x 1600 Pixel gemessen werden. Als ein weiteres Beispiel kann eine Fläche von 152 mm x 152 mm des Maskenrohlings analysiert werden, um die Dickenänderung zu erhalten. In Ausführungsformen stellt die Dickenänderung 120 keine Messung der tatsächlichen Dicke des Maskenrohlings dar.
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1B zeigt eine Stepper-Ausgleichungsstruktur
125, die die Dickenänderung
120 aus
1A so gut wie möglich ausgleicht (fit). In Ausführungsformen ist die Ausgleichungsstruktur
125 eine Polynom-Ausgleichung, die dadurch gebildet wird, dass die Stepper-Korrekturkoeffizienten
130 in Betracht gezogen werden, die Bildplatzierungsfehler in der Stepper-Maschine korrigieren. Beispiele für die Korrekturkoeffizienten
130 umfassen z.B. eine lineare Scanner-Korrektur und Scanner-Korrekturen höherer Ordnung. In Ausführungsformen kann die Polynom-Ausgleichung der Ausgleichungsstruktur
125 durch die in Gleichung (1) dargestellte Funktion dargestellt werden.
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Für einen speziellen Maskenrohling würde die Korrektur z.B. betragen:
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1C zeigt eine Reststruktur 135, die aus den Unterschieden zwischen der Dickenänderung 120 und der Ausgleichungsstruktur 125 gebildet wird. Durch Subtrahieren der Ausgleichungsstruktur 125 von der Dickenänderung 120 stellt die Reststruktur 135 eine nicht korrigierbare Ebenheit 137 dar, die verbleibt, z.B. eine nicht korrigierbare Ebenheit, die auf der rückseitigen Oberfläche des Maskenrohlings verbleibt. Täler (v) 140 stellen die niedrigsten Punkte auf der Oberfläche der nicht korrigierbaren Ebenheit 137 dar, während Gipfel (peaks, p) 140' die höchsten Punkte auf der Oberfläche der nicht korrigierbaren Ebenheit 137 darstellen. In Ausführungsformen kann die Ebenheit der nicht korrigierbaren Ebenheit 137 durch Bestimmen des Unterschieds zwischen den Tälern 140 und den Gipfeln 140' berechnet werden, insbesondere Ebenheit = p - v.
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Die 2A bis 2F stellen ein spezielles Beispiel der Ebenheitsberechnungen der vorliegenden Erfindung dar. Die hierin beschriebenen Prozesse zeigen anschaulich die Berechnungen, die erforderlich sind, um zu bestimmen, welche Maske in einer EUV-Lithografie verwendet werden kann, basierend auf deren Ebenheitsprofil, wie mit Bezug auf die Darstellungen beschrieben ist, die in den Flg. 2A bis 2F gezeigt sind.
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Der Prozess beginnt, wie in 2A dargestellt ist, mit einem Messen der Oberflächenebenheit der vorderseitigen Oberfläche 205 der Maske. Beispielsweise zeigt 2A eine Messung/Berechnung der Topografie einer vorderseitigen Oberfläche 205, wobei sich der höchste Punkt 207 in der Mitte befindet und sich der niedrigste Punkt 209 an der Außenkante befindet. In Ausführungsformen wird die Ebenheit der vorderseitigen Oberfläche 205 durch Bestimmen des Unterschieds zwischen dem höchsten Punkt 207 und dem niedrigsten Punkt 209 bestimmt. In Ausführungsformen kann der Unterschied zwischen dem höchsten Punkt 207 und dem niedrigsten Punkt 209 z.B. 290 nm betragen. Gegenwärtig besteht die industrielle Praxis darin, die Maskenrohlinge bei diesem Wert von 290 nm ohne Ebenheit zu spezifizieren.
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Gemäß der Darstellung in 2B wird der Prozess mit einem Messen der Oberflächenebenheit der rückseitigen Oberfläche 210 der Maske fortgesetzt. Beispielsweise zeigt 2B eine Messung/Berechnung der Topografie einer rückseitigen Oberfläche 210, wobei sich der höchste Punkte 212 in der Mitte befindet und sich der niedrigste Punkt 214 an der Außenkante befindet. In Ausführungsformen wird die Ebenheit der rückseitigen Oberfläche 210 durch Bestimmen des Unterschieds zwischen dem höchsten Punkt 212 und dem niedrigsten Punkt 214 bestimmt. In Ausführungsformen kann der Unterschied zwischen dem höchsten Punkt 212 und dem niedrigsten Punkt 214 z.B. 319 nm betragen.
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2B zeigt ferner eine hintere Oberfläche 215 der fünften Ordnung, wobei sich der höchste Punkt 217 in der Mitte befindet und sich der niedrigste Punkt 219 an der Außenkante befindet. In Ausführungsformen stellt die hintere Oberfläche 215 der fünften Ordnung einen Glättungsalgorithmus der Daten der rückseitigen Oberfläche 210 dar. Genauer stellt die hintere Oberfläche 215 der fünften Ordnung dar, um wieviel die Unebenheit der rückseitigen Oberfläche 210 durchtritt und überträgt dies auf die Dickenänderung. In Ausführungsformen kann der Unterschied zwischen dem höchsten Punkt 217 und dem niedrigsten Punkt 219 der rückseitigen Oberfläche 215 der fünften Ordnung unter anderen Beispielen 309 nm betragen. In weiteren Ausführungsformen kann anstelle der hinteren Oberfläche 215 der fünften Ordnung eine hintere Oberfläche der zehnten Ordnung oder einer beliebigen Ordnung, insbesondere einer hinteren Oberfläche der X-ten Ordnung, verwendet werden.
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Gemäß der Darstellung in 2C wird der Prozess mit einer Berechnung der Topografie einer gesamten Dickenvariation 220 bei Anbringung am Chuck fortgesetzt. An diesem Punkt im Prozess wird die Dickenänderung einer am Chuck gehaltenen Maske berechnet, insbesondere die gesamte Dickenänderung 220 unter Halterung am Chuck. In Ausführungsformen kann die gesamte Dickenänderung 220 bei Halterung am Chuck dadurch berechnet werden, dass der Unterschied von einer Ebene, die sich durch die vorderseitige Oberfläche 205 erstreckt, und einer Ebene, die sich durch die rückseitige Oberfläche 210 erstreckt, berechnet wird. Die gesamte Dickenänderung 220 unter Halterung durch den Chuck umfasst ein Verwenden eines höchsten Punkts 222 an einer Außenkante und eines niedrigsten Punkts 224 in der Mitte, neben anderen endlichen Messungen entlang dieser Oberflächen. In Ausführungsformen kann der Unterschied zwischen dem höchsten Punkt 222 und dem niedrigsten Punkt 224 z.B. 59 nm betragen.
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Gemäß der Darstellung in 2A wird der Prozess mit der Berechnung einer Qualitätsfläche (quality area, QA) 223 fortgesetzt, die eine Momentaufnahme der gesamten Dickenänderung 220 bei Halterung am Chuck darstellt. Die geringere Größe der QA 223 korreliert mit einer Fläche des Wafers, die strukturiert wird. Genauer wird die QA 223 aufgenommen, da die gesamte Fläche der Maske größer ist als die Größe der Fläche, die strukturiert wird. Beispielsweise kann der Maskenrohling eine Gesamtfläche von 152 mm x 152 mm aufweisen, jedoch ist die Größe der zu strukturierenden Fläche kleiner als eine Gesamtfläche von 152 mm x 152 mm. Demzufolge korreliert eine QA 223 mit der Größe der zu strukturierenden Fläche, wobei die Größe der QA 223 abhängig von der Fläche, die strukturiert wird, verschiedene Dimensionen aufweist. Die QA 223 umfasst den höchsten Punkt 222 an einer Außenkante und den niedrigsten Punkt 224 in der Mitte, zusätzlich zu den zusätzlichen Messungen an den vorderseitigen und rückseitigen Oberflächen. In Ausführungsformen kann der Unterschied zwischen dem höchsten Punkt 222 und dem niedrigsten Punkt 224 53 nm betragen, was die Größe der Fläche darstellt, die zu korrigieren Ist, um Platzierungsprobleme zu vermeiden.
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Der Prozess wird mit einer Messung/Berechnung der Topografie aus 2E fortgesetzt, die eine Topografie einer Ausgleichung 225 zeigt, die durch den Stepper während des EUV-Lithografie-Prozesses angewendet wird. Die Ausgleichung 225 zieht verschiedene Stepper-Korrekturkoeffizienten 230 in Betracht, die einige der Änderungen in dem Maskenrohling korrigieren, die während des Lithografie-Prozesses Platzierungsfehler bewirken können. Genauer zieht die Ausgleichung 225 die Ebenheitsoberfläche in Betracht, die durch die Stepper-Korrekturkoeffizienten 230 korrigiert wurde. In Ausführungsformen können die Stepper-Korrekturkoeffizienten 230 durch eine Software ausgeführt werden, die innerhalb der Stepper-Maschine programmiert ist, wie z.B. iHOPC. Beispiele der Stepper-Korrekturkoeffizienten 230 umfassen unter anderen Merkmalen eine lineare Scanner-Korrektur und Scanner-Korrekturen höherer Ordnung. Die Ausgleichung 225 umfasst einen höchsten Punkt 227 an einer Außenkante und einen niedrigsten Punkt 229 in der Mitte. In Ausführungsformen kann der Unterschied zwischen dem höchsten Punkt 227 und dem niedrigsten Punkt 229 z.B. 48 nm betragen.
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Gemäß der Darstellung in 2F wird der Prozess durch Berechnen eines Rests 235 bei Halterung am Chuck fortgesetzt, wobei der Rest eine nicht korrigierbare Ebenheit 240 darstellt, die in der Maske verbleibt. Der Rest 235 bei Halterung am Chuck wird durch Bestimmen des Unterschieds zwischen der QA 223 und der Ausgleichung 225 erzeugt. In Ausführungsformen kann der Unterschied gemäß einer punktweisen Subtraktion entlang den Oberflächen ausgeführt werden. In dieser Weise werden die Stepper-Korrekturkoeffizienten 230 von der QA 223 entfernt, wobei der Rest 235 unter Halterung am Chuck verbleibt, der die in dem Maskenrohling verbleibende nicht korrigierbare Ebenheit 240 darstellt. Es ist diese nicht korrigierbare Ebenheit 240, die Bildplatzierungsprobleme beim Wafer bewirken kann, z.B. OPD und IPD.
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Gemäß diesem speziellen Beispiel kann die Größe der nicht korrigierbaren Ebenheit 240 z.B. 15,4 nm betragen. In diesem Beispiel bewirkt die verbleibende Unebenheit von 15,4 nm in dem Maskenrohling die Bildplatzierungsfehler. Genauer beträgt der Höhenunterschied zwischen dem höchsten Punkt in dem Rest 235 bei Halterung am Chuck und dem niedrigsten Punkt in dem Rest 235 bei Halterung am Chuck 15,4 nm. Demzufolge können Maskenrohlinge, die einen Höhenunterschied in der Oberflächenebenheit von weniger als 16 nm aufweisen, auf dem Wafer Bildplatzierungsfehler von weniger als 0,3 nm hervorrufen. Die nicht korrigierbare Ebenheit 240 kann dann als eine Richtlinie dafür verwendet werden, welche Masken die Anforderungen des Benutzers erfüllen. Ferner ermöglicht die nicht korrigierbare Ebenheit 240 eine bessere Information für die Lieferanten Maskenrohlingen hinsichtlich Toleranzen in der Ebenheit für Ebenheitsmerkmale, die von größter Bedeutung sind.
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3A zeigt eine nicht korrigierte vorhergesagte Überlagerung 300 vor Korrekturen durch die Stepper-Maschine. Genauer stellt 3A dar, was auf dem Wafer ohne Korrekturen des Maskenrohlings erscheint, wobei die verschiedenen Pfeile darstellen, wie die Punkte fernab davon liegen, wo die Überlagerungspunkte sein sollten. 3B zeigt eine Tabelle aus Stepper-Korrekturkoeffizienten 330, die in den x- und y-Richtungen angewendet werden, wie z.B. eine lineare Scanner-Korrektur und eine Scanner-Korrektur höherer Ordnung. 3C zeigt eine vorhergesagte tatsächliche Verwendungsüberlagerung 360, die unter Verwendung der Stepper-Korrekturkoeffizienten 230 korrigiert wurde, wie z.B. der Scanner-Korrekturkoeffizient höherer Ordnung. Die in der vorhergesagten tatsächlichen Verwendungsüberlagerung 360 dargestellte Information kann dann verwendet werden, um die nicht korrigierbare Ebenheit weiter zu bestimmen.
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Die 4A und 4B stellen eine Maskenebenheit dar, die von dem Lieferanten erhalten wird, im Vergleich zu dem, was von dem Benutzer gewünscht wird. In Ausführungsformen können die hierin beschrieben Strukturen und Prozesse auf eine Maske angewendet werden, die schon von einem Lieferanten für Maskenrohlinge bezogen wurden. Die Karte 400 aus 4A stellt eine vorderseitige Ebenheit 405 und eine rückseitige Ebenheit 410 für einen Maskenrohling dar, der von dem Lieferanten bezogen wurde. Die in diesem Maskenrohling bereitgestellte Spezifizierung 415 ist niedriger als 20 nm. Jedoch wurde die nicht korrigierbare Ebenheit in den oben genannten Beispielen, die in den 2A bis 2F diskutiert wurden, zu 15,4 nm ermittelt. Die nicht korrigierbare Ebenheit von 15,4 nm ist in der Karte 450 aus 4B als die Spezifizierung 415 für die nicht korrigierbare Ebenheit 460 dargestellt. In diesem Beispiel wäre der Maskenrohling aus 4A, der von den Lieferanten bezogen wurde, außerhalb des Bedarfs des Benutzers. Jedoch können diese Maskenrohlinge weiterhin durch den Benutzer verwendet werden.
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Aspekte der vorliegenden Erfindung können als ein System, Verfahren oder Computerprogrammprodukt ausgeführt sein. Demgemäß können Aspekte der vorliegenden Erfindung die Form einer Ausführungsform vollständig als Hardware, einer Ausführungsform vollständig als Software (einschließlich Firmware, resident software, micro code usw.) oder einer Ausführungsform ausgeführt sein, die Software- und Hardwareaspekte kombiniert. Des Weiteren können Aspekte der vorliegenden Erfindung die Form eines Computerprogrammprodukts annehmen, das in wenigstens einem computerlesbaren Speichermedium ausgeführt ist, wobei der computerlesbare Programmcode darauf ausgeführt ist.
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Das computerlesbare Speichermedium oder die computerlesbaren Speichermedien weisen computerlesbare Programmanweisungen darauf auf, die bewirken, dass wenigstens ein Computerprozessor Aspekte der vorliegenden Erfindung ausführt. Das computerlesbare Speichermedium kann Anweisungen zur Verwendung durch eine Ausführungsvorrichtung für Anweisungen erhalten und speichern. Das computerlesbare Speichermedium kann beispielsweise, nicht beschränkend auf, eine elektronische Speichervorrichtung, eine magnetische Speichervorrichtung, eine optische Speichervorrichtung, eine elektromagnetische Speichervorrichtung, eine Halbleiterspeichervorrichtung oder eine geeignete Kombination dieser Speichervorrichtungen sein.
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Eine unvollständige Liste aus spezielleren Beispielen für das computerlesbare Speichermedium umfasst die folgenden nicht dauerhaften Signale: eine tragbare Computerdiskette, eine Harddisc, einen Direktzugriffspeicher (RAM), einen nur-Lesespeicher (ROM), einen löschbaren und programmierbaren nur-Lesespeicher (EPROM oder Flash Memory), einen statischen RAM (SRAM), einen nur-Lesespeicher für tragbare Kompaktdisc (CD-ROM), eine Digital Versatile Disc (DVD), eine Memory Stick, eine Floppy Disc und jede geeignete Kombination davon. Das computerlesbare Speichermedium wird nicht als flüchtige Signale per se ausgelegt, stattdessen stellt das computerlesbar Speichermedium ein physikalisches Medium oder eine Vorrichtung dar, die die Daten speichert. Die computerlesbaren Programmanweisungen können auch auf einen Computer zur Ausführung der Instruktionen geladen werden, wie in 1 dargestellt ist.
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5 zeigt eine Computerinfrastruktur 500 zur Umsetzung der Schritte gemäß Aspekten der Erfindung. Bis dahin kann die Infrastruktur 500 die Analyse und Messung der Unebenheit der Maskenrohlinge implementieren, wie in den 1A bis 2F dargestellt ist, wobei die Dickenänderung ermittelt und die Messung der nicht korrigierbaren Ebenheit erzeugt wird. Die Infrastruktur 500 umfasst einen Server 505 oder ein anderes Computersystem, das die hierin beschriebenen Prozesse durchführen kann. Insbesondere umfasst der Server 505 eine Computervorrichtung 510. Die Computervorrichtung 510 kann auf einer Netzinfrastruktur oder einer Computervorrichtung eines dritten Serviceproviders (jeder der im Allgemeinen in 5 dargestellt ist) vorhanden sein.
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Die Computervorrichtung 510 umfasst einen Prozessor 515 (z.B. CPU), einen Speicher 525 und eine I/O-Schnittstelle 540 und einen Bus 520. Der Speicher 525 kann einen lokalen Speicher, der während einer tatsächlichen Ausführung eines Programmcodes eingesetzt wird, einen Bulkspeicher, Cache-Speicher, die ein zeitweises Speichern von wenigstens einem Programmcode zur Verringerung der Anzahl von Codierungszeiten bereitstellen, um die von dem Bulkspeicher während der Ausführung herunterzuladenden times codes zu minimieren. Zusätzlich umfasst die Computervorrichtung einen Direktzugriffspeicher (RAM), einen nur-Lesespeicher (ROM) und ein Betriebssystem (O/S).
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Die Computervorrichtung 510 ist mit einer externen I/O-Vorrichtung/Resource 545 und einem Speichersystem 550 verbunden. Beispielsweise kann die I/O-Vorrichtung 545 jede Vorrichtung umfassen, die es einem Individuum ermöglicht, mit der Computervorrichtung 510 zu interagieren (z.B. eine Benutzerschnittstelle) oder eine Vorrichtung, die ermöglicht, dass die Computervorrichtung 510 mit wenigstens einer anderen Computervorrichtung unter Verwendung eines beliebigen Typs einer Kommunikationsverbindung kommuniziert. Die externe I/O-Vorrichtung/Resource 545 kann z.B. eine Handheld-Vorrichtung, PDA, Handset, Tastatur usw. sein.
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Im Allgemeinen führt der Prozessor 515 einen Computerprogrammcode (z.B. eine Programmsteuerung 530) aus, die in dem Speicher 525 und/oder dem Speichersystem 550 gespeichert sein kann. Darüber hinaus steuert die Programmsteuerung 530 gemäß Aspekten der Erfindung ein Analysewerkzeug 535 zur Steuerung einer Unebenheit, die die Ebenheitsstrukturen und Messungen erzeugt, die hierin bereitgestellt sind, um einen tatsächlichen Verwendungsfall für Lithografie-Prozesse auszuführen, wie z.B. eine EUV-Lithografie-Technik. Das Analysewerkzeug 535 für die Unebenheit kann als wenigstens ein Programmiercode in der Programmsteuerung 530 implementiert sein, die im Speicher 525 separat oder in kombinierten Modulen gespeichert ist. Zusätzlich kann das Analysewerkzeug 535 für Unebenheit als ein separater bestimmter Prozessor oder ein einzelner oder als mehrere Prozessoren implementiert sein, um die Funktion dieses Werkzeugs bereitzustellen. Während der Computerprogrammcode ausgeführt wird, kann der Prozessor 515 Daten in den Speicher 525 einlesen oder auslesen und/oder schreiben. Der Programmcode führt die Prozesse der Erfindung aus. Der Bus 520 stellt eine Kommunikationsverbindung zwischen jeder Komponente in der Computervorrichtung 510 bereit.
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Das Analysewerkzeug 535 für Unebenheit wird verwendet, um Unebenheitsmessungen und Analysen von Maskenrohlingen durchzuführen, die In Lithografie-Prozessen verwendet werden, wie z.B. in EUV-Lithografie-Techniken. Beispielsweise erzeugt das Analysewerkzeug 535 für Unebenheit eine vordere Ebene, die sich die vorderseitige Ebenheit erstreckt, und eine hintere Ebene, die sich durch die rückseitige Ebenheit erstreckt. Das Analysewerkzeug 535 für Unebenheit findet die Dickenänderung des Maskenrohlings, dadurch, dass der Unterschied zwischen der vorderen Ebene und der hinteren Ebene bestimmt wird. Zusätzlich kann das Analysewerkzeug 535 für Unebenheit eine Aufnahme einer speziellen Fläche der Dickenvariation aufnehmen, die eine Qualitätsfläche (QA) darstellt, die mit einer Fläche auf dem Wafer korreliert, der strukturiert wird.
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Das Analysewerkzeug 535 für Unebenheit erzeugt eine Stepper-Ausgleichungsstruktur, die versucht, die Dickenänderung so gut wie möglich auszugleichen (fitting). In Ausführungsformen stellt die Stepper-Ausgleichungsstruktur eine Polynom-Ausgleichungsrechnung dar, die dadurch gebildet wird, dass die Stepper-Korrekturkoeffizienten in Betracht gezogen werden. Das Analysewerkzeug 535 für Unebenheit erzeugt dann eine Reststruktur, die aus den Unterschieden zwischen den Dickenunterschieden, insbesondere der QA, und der Stepper-Ausgleichungsstruktur gebildet wird. Die Reststruktur stellt eine nicht korrigierbare Ebenheit dar, die verbleibt, wie z.B. eine nicht korrigierbare Ebenheit, die auf der rückseitigen Oberfläche des Maskenrohlings verbleibt. Das Analysewerkzeug 535 für Unebenheit ermittelt die nicht korrigierbare Ebenheit dadurch, dass der Unterschied zwischen den Tälern und Gipfeln der Reststruktur in Betracht gezogen wird. In Ausführungsformen kann das Analysewerkzeug 535 auch eingehende Maskenrohlinge mit der gefundenen nicht korrigierbaren Ebenheit vergleichen, um zu bestimmen, ob die eingehenden Maskenrohlinge den Benutzerspezifizierungen entsprechen.
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Obwohl die Systeme und Verfahren, die nachfolgend beschrieben werden, mit Bezug auf beispielhafte Verfahren und/oder Computerprogrammprodukte beschrieben sind, werden andere Umsetzungen durch die vorliegende Erfindung gemäß der Beschreibung hierin angeregt. Beispielsweise gehen andere Vorrichtungen, Systeme, Geräte und/oder Computerprogrammprodukte gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung aus einer Durchsicht der Figuren und der detaillierten Beschreibung hervor. Alle diese zusätzlichen anderen Vorrichtungen, Systeme, Geräte, Prozesse und/oder Computerprogrammprodukte sollen in das Wesen der Erfindung fallen.
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Die hierin beschriebenen Verfahren oder das hierin beschriebene Verfahren werden oder wird in der Herstellung von integrierten Schaltungschips verwendet. Die sich ergebenden integrierten Schaltungschips können durch den Hersteller in der Form von rohen Wafern (insbesondere als ein einzelner Wafer mit mehreren nichtgehausten Chips) oder als nacktes Die oder in gehauster Form vertrieben werden. In letzterem Fall ist der Chip in einem Einzelchipgehäuse (z.B. einem Plastikträger mit Leitungen, die an einem Motherboard oder einem anderen Träger höherer Ordnung angebracht sind) oder in einem Mehrchipgehäuse montiert (wie z.B. ein Keramikträger mit Oberflächenzwischenverbindungen und/oder vergrabenen Zwischenverbindungen). In jedem Fall wird der Chip dann mit anderen Chips, diskreten Schaltungselementen und/oder anderen signalverarbeitenden Vorrichtungen als Teil eines (a) Zwischenprodukts, z.B. eines Motherboards, oder (b) eines Endprodukts integriert. Das Endprodukt kann ein beliebiges Endprodukt sein, dass integrierte Schaltungschips umfasst, im Bereich von Spielzeugen und anderen Low-end-Geräten bis fortschrittlichen Computerprodukten mit einem Monitor, einer Tastatur oder einer anderen Eingabevorrichtung und einem Prozessor.
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Die Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erfolgte zu Darstellungszwecken und soll nicht vollständig oder auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkend sein. Es sind viele Modifizierungen und Variationen ersichtlich, ohne vom Wesen und Rahmen der beschriebenen Ausführungsformen abzuweichen. Die hierin verwendete Terminologie wurde ausgewählt, um die Prinzipien der Ausführungsformen, der praktischen Anwendung oder technischen Verbesserung gegenüber Technologien auf dem Markt zu erläutern oder den Laien das Verständnis der hierin beschriebenen Ausführungsformen zu ermöglichen.