DE102018206330A1

DE102018206330A1 - Method for calculating uncorrectable flatness of EUV blanks for blank disposition

Info

Publication number: DE102018206330A1
Application number: DE102018206330.3A
Authority: DE
Inventors: Christina TURLEY; Jed H. Rankin; Xuemei Chen; Allen H. Gabor; Timothy A. Brunner
Original assignee: GlobalFoundries Inc
Current assignee: GlobalFoundries US Inc
Priority date: 2017-09-11
Filing date: 2018-04-25
Publication date: 2019-03-14

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Halbleiterstrukturen und insbesondere Maskenstrukturen und Herstellungsverfahren. Das Verfahren umfasst 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 entsprechend darstellt; ein Subtrahieren eines Unterschieds zwischen der Ebene der vorderseitigen Oberfläche und der Ebene der rückseitigen Oberfläche unter Verwendung von wenigstens einer Computervorrichtung, um eine Dickenänderung zu finden; ein Erzeugen einer Ausgleichung, um die Dickenänderung auszugleichen, unter Verwendung der wenigstens einen Computervorrichtung; und ein Subtrahieren unter Verwendung der wenigstens einen Computervorrichtung der Ausgleichung von der Dickenänderung, um die Reststruktur zum Sammeln einer Restebenheitsmessung zu erzeugen.The present invention relates generally to semiconductor structures, and more particularly to mask structures and fabrication methods. The method includes determining a plane through a front surface and a back surface of a mask, each plane representing a flatness of the front surface and the back surface, respectively; subtracting a difference between the front surface plane and the back surface plane using at least one computing device to find a thickness change; generating a balance to compensate for the thickness change using the at least one computing device; and subtracting, using the at least one computing device, the adjustment of the change in thickness to produce the residual structure for collecting a residual flatness measurement.

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Halbleiterstrukturen und insbesondere Maskenstrukturen und Herstellungsverfahren.The present invention relates generally to semiconductor structures, and more particularly to mask structures and fabrication methods.

HINTERGRUNDBACKGROUND

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.In lithographic techniques, a mask is implemented in the patterning of layers of a device. During the lithography process each layer should be structured exactly, so that there are no discrepancies in the superimposition of the layers. Inaccuracies of lithography techniques should be minimized per se.

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.With shrinking technology nodes, masks for extreme ultraviolet (EUV) lithography become more important in lithographic processes. An EUV photomask is a structured reflective mask as compared to an optically transparent mask. In particular, EUV masks are fundamentally different from conventional optical masks in that they are reflective masks requiring low surface roughness on the order of a few atoms. These types of masks also have imperative flatness and curvature requirements.

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.As with all masks, EUV masks are made from blanks. However, the fabrication of EUV masks is particularly difficult because they are reflective and used for small technology nodes. Problems resulting from improper or inaccurate mask fabrication can lead to image placement errors that can contribute to overlay errors. These image placement errors can be caused by deviations from the flatness of the blanks. Accordingly, specifications of flatness for the mask blanks causing overlay problems are critical and must be taken into account.

ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY

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.In one aspect of the invention, a method includes: determining a plane through a front surface and a back surface of a mask, each plane representing a flatness of the front surface and the back surface; subtracting a difference between the front surface plane and the back surface plane using the at least one computing device to determine a thickness change; creating a fitting using the at least one computing device to make the thickness change (to fit); and subtracting the adjustment from the thickness change using the at least one computing device to generate a remnant structure for collecting a remnant flatness measurement.

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.In one aspect of the invention, a computer program product comprises: a computer readable storage medium having program instructions executed thereon, and the program instructions being readable by a computing device to cause the computing device to: change thickness by subtracting a flatness between a front surface and a back surface Determined surface of a structure; compensates for the change in thickness by a polynomial fit; create a residual structure by subtracting the polynomial balance from the thickness change; and determining a residual flatness measurement by determining a difference between the highest point and the lowest point present in the residual structure.

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.In one aspect of the invention, a system for analyzing a planarity of a blank includes: a CPU, a computer-readable memory, and a computer-readable storage medium; first program instructions for determining a change in thickness of a structure by subtracting a flatness between a front surface and a back surface of the structure; second program instructions for compensating (to fit) the thickness change by a polynomial fit; third program instructions for generating a remainder structure by subtracting the polynomial adjustment from the thickness change; and fourth program instructions for determining a residual flatness measurement by determining a difference between the highest point and the lowest point present in the remainder structure, the first, second, third, and fourth program instructions on the computer readable storage medium being executed by the CPU by means of the computer readable memory are stored.

Figurenliste list of figures

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.

The present invention will be described in the detailed description with reference to the plurality of figures by way of non-limiting examples of exemplary embodiments of the present invention.

1A shows, among other features, an in-depth structure and corresponding manufacturing processes in accordance with aspects of the present invention.
1B shows, among other features, a thickness change structure and corresponding manufacturing processes in accordance with aspects of the present invention.
1C shows, among other features, a residual structure and corresponding manufacturing processes in accordance with aspects of the present invention.
2A Figure 11 shows, among other features, the topography of a front surface and corresponding manufacturing processes in accordance with aspects of the present invention.
2 B shows, among other features, the topography of a back surface and corresponding manufacturing processes in accordance with aspects of the present invention.
2C Figure 11 shows, among other features, the topography of a thickness change and corresponding manufacturing processes in accordance with aspects of the present invention.
2D shows, among other features, a range of quality and corresponding manufacturing processes in accordance with aspects of the present invention.
2E Figure 12 shows, among other features, the topography of a balance surface and corresponding manufacturing processes in accordance with aspects of the present invention.
2F shows, among other features, the topography of a residual area and corresponding manufacturing processes in accordance with aspects of the present invention.
3A shows, among other features, an uncorrected estimated overlay structure and corresponding manufacturing processes in accordance with aspects of the present invention.
3B shows, among other features, gradation correction coefficients and corresponding manufacturing processes in accordance with aspects of the present invention.
3C shows, among other features, an actually used estimated overlay structure and corresponding manufacturing processes in accordance with aspects of the present invention.
4A and 4B show, among other features, surface flatness results and corresponding manufacturing processes in accordance with aspects of the present invention.
5 FIG. 3 shows a vivid infrastructure for implementing roughness measurements and analyzes in accordance with aspects of the invention. FIG.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

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.The present invention relates generally to semiconductor structures, and more particularly to mask structures and fabrication methods. In embodiments, the processes described herein include mask analysis to ensure that the masks are within a particular flatness specification. The lithography mask maintains a flatness specification, as calculated using uncorrectable blank flatness for blank disposition in lithographic processes. In this way, flatness measurements provided herein reflect an actual use case for lithographic processes, such as e.g. among others, an extreme ultraviolet (EUV) lithography technique. More specifically, the flatness measurement disclosed herein takes into account the flatness features of the back surface, rather than merely taking into account the surface flatness of the mask blank. Additionally, the flatness measurement takes into account the corrections implemented by the stepper engine for some of the image placement errors.

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 (IPE_OPD) eingebracht, wenn die Vorderseite einer durch eine Haltevorrichtung (Chuck) gehaltenen Maske unter einem Einfallswinkel von 6° Grad belichtet wird.In general, most mask blanks do not conform to specification requirements for EUV lithography processes and require mask write compensation, eg software, eg iHOPC, to correct for image placement errors. Examples of correction coefficients include third order mask compensation and sixth order mask compensation. Examples of image placement errors include Out of Plane Distortion (OPD) and distortion within the image Plane (In Plane Distortion, IPD). For example, image placement errors due to OPD (IPE _OPD ) are introduced when the front of a mask held by a chuck is exposed at an angle of incidence of 6 degrees.

Genauer wird bei IPE_OPD 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 IPE_OPD einen subtilen Einfluss hat. Bildplatzierungsfehler aufgrund von IPD (IPE_IPD) 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.Specifically, in IPE _OPD, unevenness of the backside is partially transferred to the front side when the mask is flattened, and the front surface is approximated as thickness changes when supported by a chuck. This causes a ring field exposure that has a subtle influence on the x and y components of the IPE _OPD . Image placement errors due to IPD (IPE _IPD ) are introduced when the mask back is flattened during an electrostatic support. Specifically, the mask is attached to the E-Chuck using kinematic clamps during the writing of the mask. However, the back of the mask is not flat, causing a gravitational pit to be compensated during the mask-writing operation.

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.The processes described herein provide accurate calculations for determining mask flatness problems that can create image placement errors. In embodiments, a thickness variation is calculated to better represent the mask structures on a device, such as a mask. an electrostatic chuck (E-Chuck) used in the EUV lithography process. In the EUV lithography process, the stepper machine that performs the EUV lithography is programmed to take into account imaging errors and to correct these errors. However, these errors can be too numerous for the stepper (scanner) to be solved. Accordingly, in embodiments, calculations are performed to calculate the surface flatness features that can not be corrected in the stepper, in particular uncorrectable flatness of the mask blank. Specifically, the process described herein calculates an effective uncorrectable surface flatness for mask blanks that accommodates flatness of a mask blank after mounting and removal of correction coefficients in the scanner (stepper). In this way, by calculating which masks satisfy planarity requirements, the processes provided herein reflect an actual use case of the mask during the EUV lithography process, indicating which mask can be used to reduce image placement errors.

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.The structures of the present invention can be made in a variety of ways using a variety of different devices. In general, the methods and devices are used to form structures with dimensions in the micrometer and nanometer range. The methods, particularly techniques used to fabricate the structure of the present invention, have been adopted from the integrated circuit (IC) technique. For example, the structures are formed on wafers and realized in material films which are patterned by photolithographic processes on top of a wafer. In particular, the fabrication of the structure uses three basic building blocks: (i) depositing thin films of material on a substrate, (ii) applying a patterned mask to an upper surface of the films by photolithographic imaging, and (iii) selectively etching the films with respect to the mask.

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. 1A represents an EUV mask 100 During the lithography, the mask becomes 100 as a template for patterning the layers of a device during the EUV lithography processes in a lithography scanner, in particular a stepper machine. The stepper machine includes an exposure source which projects the patterning light by reflection through the mask onto the layers of the circuit. In this way, the mask can 100 are formed of suitable materials that reflect an exposure source, particularly materials that can act as a mirror to reflect light. Reflecting light through the EUV mask offers the advantage of lower wavelengths of light (as compared to transmission masks), providing greater resolution in the structures. Due to the reflectivity of the mask, the surface flatness of the mask has a greater impact on the accuracy of patterning as compared to masks that transmit the light, particularly optical transmission masks on which the light is passing.

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.The mask 100 includes a front side 105 and a back 110 each having a varying surface flatness. It is these variations in surface flatness features that cause discrepancies (overlay problems) in the structures. More specifically, these flatness problems between the various layers may cause overlay problems among other problems. In the EUV lithography process, the back is 110 the mask 100 covered with a back film and the front 105 the mask 100 is covered with a front film. The backside 110 the mask 100 is attached to the chuck by pin chucks and electrostatic forces (eg, E-Chuck), while the front film comprises the structure to be reflected on the layers being patterned.

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. More precise is the back 110 the mask 100 when applying the mask 100 flattened at the e-chuck. This flattening of the back 110 the mask 100 causes the front film and associated structures to change, resulting in an inaccurate structure that is reflected on the device layers. More specifically, a change in the roughness of the surface may in some circumstances be caused by the rear flattening of the support by a chuck. This causes the structure of the front film to change, resulting in turn, among other things, image placement errors, eg, OPD and IPD. The image placement errors lead to unwanted dislocations in the wafer.

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.The 1A to 1C clearly show an analysis and compensation of the surface flatness of the front 105 and the back 110 the mask in a 3D structure to mimic an actual use case. More specifically, the many structures and processes described support the flatness features of the back surfaces of the mask 100 Instead of just looking at the flatness features of the front surface. 1A represents a change in thickness 120 represents the difference between the front 105 and the back 110 represents the mask blank with increasing positions. In embodiments, the entire mask blank becomes the thickness change 120 analyzed, with the differences between the front 105 and the back 110 over the mask 100 be measured away. Specifically, the front-side flatness has a front plane extending therethrough, and the rear-side flatness has a rear plane extending therethrough, and the thickness change is calculated from the difference between the front plane and the rear plane. As an example, the thickness change 120 the difference between the front 105 and the back 110 To be measured in an arrangement of 1600 x 1600 pixels. As another example, an area of 152 mm x 152 mm of the mask blank may be analyzed to obtain the thickness change. In embodiments, the thickness change represents 120 no measurement of the actual thickness of the mask blank.

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. $a + b X + c Y + d X^{2} + e X Y + f Y^{2} + g X^{3} + h X^{2} Y + j X Y^{2} + k Y^{3}$

1B shows a stepper adjustment structure 125 that the thickness change 120 out 1A as well as possible compensates (fit). In embodiments, the equalization structure is 125 a polynomial equalization formed by the stepper correction coefficients 130 to correct the image placement errors in the stepper machine. Examples of the correction coefficients 130 include, for example, a linear scanner correction and higher order scanner corrections. In embodiments, the polynomial adjustment of the equalization structure 125 represented by the function shown in equation (1).

a + b X + c Y + d X^{2} + e X Y + f Y^{2} + G X^{3} + H X^{2} Y + j X Y^{2} + k Y^{3}

Für einen speziellen Maskenrohling würde die Korrektur z.B. betragen: $\begin{matrix} - 0.0004 + 0.00001 X + 0.00002 Y + 0.00017 X^{2} - 0.00002 X Y - 0.00008 Y^{2} + 0.00018 X^{2} Y \\ - 0.00005 X Y^{2} - 0.00007 Y^{3} \end{matrix}$

For a specific mask blank, the correction would be, for example:

\begin{matrix} - 0.0004 + 0.00001 X + 0.00002 Y + 0.00017 X^{2} - 0.00002 X Y - 0.00008 Y^{2} + 0.00018 X^{2} Y \\ - 0.00005 X Y^{2} - 0.00007 Y^{3} \end{matrix}

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. 1C shows a residual structure 135 that's from the differences between the thickness change 120 and the adjustment structure 125 is formed. By subtracting the equalization structure 125 from the thickness change 120 Represents the residual structure 135 an uncorrectable flatness 137 which remains, eg an uncorrectable flatness remaining on the back surface of the mask blank. Valleys (v) 140 represent the lowest points on the surface of uncorrectable flatness 137 while peaks (p, p) 140 'represent the highest points on the surface of uncorrectable flatness 137 represent. In embodiments, the flatness of the uncorrectable flatness 137 by determining the difference between the valleys 140 and the peaks 140 ' especially flatness = p - v.

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.The 2A to 2F Figure 4 illustrates a specific example of the flatness calculations of the present invention. The processes described herein illustratively illustrate the calculations required to determine which mask can be used in an EUV lithography, based on its flatness profile, as with respect to the illustrations described in the Flg. 2A to 2F are shown.

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.The process begins, as in 2A with measuring the surface flatness of the front surface 205 the mask. For example, shows 2A a measurement / calculation of the topography of a front surface 205 , being the highest point 207 located in the middle and the lowest point 209 located at the outer edge. In embodiments, the flatness of the front surface becomes 205 by determining the difference between the highest point 207 and the lowest Point 209 certainly. In embodiments, the difference between the highest point 207 and the lowest point 209 eg 290 nm. At present, industrial practice is to specify the mask blanks at this value of 290 nm without flatness.

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.As shown in 2 B the process becomes with measuring the surface flatness of the back surface 210 the mask continues. For example, shows 2 B a measurement / calculation of the topography of a back surface 210 , where the highest points 212 located in the middle and the lowest point 214 located at the outer edge. In embodiments, the flatness of the back surface becomes 210 by determining the difference between the highest point 212 and the lowest point 214 certainly. In embodiments, the difference between the highest point 212 and the lowest point 214 eg 319 nm.

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. 2 B further shows a rear surface 215 the fifth order, being the highest point 217 located in the middle and the lowest point 219 located at the outer edge. In embodiments, the rear surface presents 215 fifth order smoothing algorithm of the back surface data 210 Specifically represents the rear surface 215 of the fifth order, how much the roughness of the back surface 210 passes through and transmits this to the thickness change. In embodiments, the difference between the highest point 217 and the lowest point 219 the back surface 215 of the fifth order among other examples is 309 nm. In other embodiments, instead of the back surface 215 of the fifth order, a tenth-order rear surface or any order, particularly a rear surface of the Xth order, may be used.

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.As shown in 2C becomes the process with a calculation of the topography of an entire thickness variation 220 continued with attachment to the chuck. At this point in the process, the change in thickness of a mask held on the chuck is calculated, in particular the total thickness change 220 under the bracket on the chuck. In embodiments, the total thickness change 220 When mounting on the chuck it calculates that the difference is from a plane that extends through the front surface 205 extends, and a plane extending through the back surface 210 extends, is calculated. The entire thickness change 220 under mounting by the chuck involves using a highest point 222 at an outer edge and a lowest point 224 in the middle, among other finite measurements along these surfaces. In embodiments, the difference between the highest point 222 and the lowest point 224 eg 59 nm.

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.As shown in FIG. 2A, the process of calculating a quality area (QA) 223 continued, taking a snapshot of the total thickness change 220 when mounting on Chuck represents. The smaller size of QA 223 correlates with an area of the wafer being patterned. More precisely, the QA 223 because the total area of the mask is larger than the size of the area being textured. For example, the mask blank may have a total area of 152 mm x 152 mm, but the size of the area to be patterned is smaller than a total area of 152 mm x 152 mm. As a result, a QA correlates 223 with the size of the area to be structured, the size of the QA 223 depending on the surface that is being structured, has different dimensions. The QA 223 includes the highest point 222 at an outer edge and the lowest point 224 in the middle, in addition to the additional measurements on the front and back surfaces. In embodiments, the difference between the highest point 222 and the lowest point 224 53 nm, which is the size of the area to be corrected to avoid placement problems.

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.The process starts with a measurement / calculation of the topography 2E continued, which is a topography of a stabilization 225 which is used by the stepper during the EUV lithography process. The adjustment 225 draws different stepper correction coefficients 230 which corrects for some of the changes in the mask blank that may cause placement errors during the lithography process. More precisely, the adjustment pulls 225 the flatness surface considered by the stepper correction coefficients 230 was corrected. In embodiments, the stepper correction coefficients 230 be executed by software programmed within the stepper machine, such as iHOPC. Examples of stepper correction coefficients 230 include, among other features, linear scanner correction and higher order scanner corrections. The adjustment 225 includes a highest point 227 at an outer edge and a lowest point 229 in the middle. In embodiments, the difference between the highest point 227 and the lowest point 229 For example, be 48 nm.

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. As shown in 2F the process becomes by calculating a remainder 235 continued with mounting on the chuck, with the remainder being uncorrectable flatness 240 represents that remains in the mask. The rest 235 when mounting on the chuck is determined by determining the difference between the QA 223 and the adjustment 225 generated. In embodiments, the difference may be made according to a pointwise subtraction along the surfaces. In this way, the stepper correction coefficients 230 from the QA 223 removed, with the rest 235 remains under mounting on the chuck, which retains the uncorrectable flatness remaining in the mask blank 240 represents. It is this uncorrectable flatness 240 which can cause image placement problems with the wafer, eg OPD and IPD.

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.According to this specific example, the size of the uncorrectable flatness 240 eg 15.4 nm. In this example, the remaining unevenness of 15.4 nm in the mask blank causes the image placement errors. Specifically, the height difference is between the highest point in the rest 235 when mounted on the chuck and the lowest point in the rest 235 when mounted on the chuck 15.4 nm. Accordingly, mask blanks having a height difference in surface flatness of less than 16 nm can cause image placement errors of less than 0.3 nm on the wafer. The uncorrectable flatness 240 can then be used as a guideline for which masks meet the user's requirements. Furthermore, the uncorrectable flatness allows 240 Better information for suppliers Mask blanks for tolerances in planarity for flatness features that are of paramount importance.

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. 3A shows an uncorrected predicted overlay 300 before corrections by the stepper machine. More precisely 3A what appears on the wafer without corrections to the mask blank, with the various arrows representing how the points are far from where the points of overlay should be. 3B shows a table of stepper correction coefficients 330 which are applied in the x and y directions, such as linear scanner correction and higher order scanner correction. 3C shows a predicted actual use overlay 360 using the stepper correction coefficients 230 has been corrected, such as the higher order scanner correction coefficient. The predicted actual usage overlay 360 Information presented may then be used to further determine the uncorrectable flatness.

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.The 4A and 4B represent a masking flatness obtained from the supplier as compared to what is desired by the user. In embodiments, the structures and processes described herein may be applied to a mask that has already been sourced from a mask blank supplier. The map 400 out 4A represents a frontal flatness 405 and a back flatness 410 for a mask blank purchased from the supplier. The specification provided in this mask blank 415 is less than 20 nm. However, the uncorrectable flatness in the above-mentioned examples described in U.S. Patent Nos. 5,200,701 and 5,200,299 was observed 2A to 2F were determined to be 15.4 nm. The uncorrectable flatness of 15.4 nm is in the map 450 out 4B as the specification 415 for uncorrectable flatness 460 shown. In this example, the mask blank would be off 4A that was sourced from the suppliers, outside the needs of the user. However, these mask blanks can still be used by the user.

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.Aspects of the present invention may be embodied as a system, method, or computer program product. Accordingly, aspects of the present invention may take the form of an embodiment entirely hardware, an embodiment entirely software (including firmware, resident software, microcode, etc.), or an embodiment that combines software and hardware aspects. Further, aspects of the present invention may take the form of a computer program product embodied in at least one computer readable storage medium, the computer readable program code embodied thereon.

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.The computer readable storage medium or computer readable storage media has computer readable program instructions thereon that cause at least one computer processor to perform aspects of the present invention. The computer readable storage medium may receive and store instructions for use by a statement execution device. The computer-readable storage medium may be by way of non-limiting example, an electronic storage device, a magnetic storage device, an optical storage device, an electromagnetic storage device, a semiconductor storage device or a suitable combination of these storage devices.

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.A partial list of more specific examples of the computer readable storage medium includes the following non-permanent signals: a portable computer disk, a hard disk, a Random access memory (RAM), a read-only memory (ROM), an erasable and programmable read-only memory (EPROM or flash memory), a static RAM (SRAM), a read-only memory for portable compact disc (CD-ROM), a digital versatile Disc (DVD), a Memory Stick, a Floppy Disc and any suitable combination thereof. The computer readable storage medium is not designed as volatile signals per se, but instead, the computer readable storage medium is a physical medium or device that stores the data. The computer readable program instructions may also be loaded on a computer for executing the instructions, as in 1 is shown.

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. 5 shows a computer infrastructure 500 to implement the steps according to aspects of the invention. Until then, the infrastructure can 500 Implement the analysis and measurement of the unevenness of the mask blanks, as in the 1A to 2F is shown, wherein the change in thickness is determined and the measurement of the uncorrectable flatness is generated. The infrastructure 500 includes a server 505 or another computer system that can perform the processes described herein. In particular, the server includes 505 a computer device 510 , The computer device 510 can on a network infrastructure or a computing device of a third service provider (each of the generally in 5 is shown).

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).The computer device 510 includes a processor 515 (eg CPU), a memory 525 and an I / O interface 540 and a bus 520 , The memory 525 For example, a local memory used during actual execution of a program code may include a bulk memory, cache that provides temporary storage of at least one program code to reduce the number of encoding times to time codes to be downloaded from the bulk memory during execution minimize. Additionally, the computing device includes random access memory (RAM), read only memory (ROM), and an operating system (O / S).

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.The computer device 510 is with an external I / O device / resource 545 and a storage system 550 connected. For example, the I / O device 545 include any device that allows an individual to interact with the computing device 510 to interact (eg, a user interface) or a device that enables the computing device 510 communicates with at least one other computing device using any type of communication link. The external I / O device / resource 545 may be, for example, a handheld device, PDA, handset, keyboard, etc.

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.In general, the processor performs 515 a computer program code (eg a program control 530 ) in the memory 525 and / or the storage system 550 can be stored. In addition, the program control controls 530 according to aspects of the invention, an analysis tool 535 to control unevenness that produces the planarity structures and measurements provided herein to perform an actual use case for lithography processes, such as an EUV lithography technique. The analysis tool 535 for the bumpiness can be considered at least one programming code in the program control 530 be implemented in memory 525 stored separately or in combined modules. Additionally, the analysis tool 535 for unevenness to be implemented as a separate dedicated processor or a single or multiple processors to provide the function of that tool. While the computer program code is running, the processor may 515 Data in the memory 525 read in or read out and / or write. The program code carries out the processes of the invention. The bus 520 provides a communication link between each component in the computing device 510 ready.

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.The analysis tool 535 Unevenness is used to perform unevenness measurements and analysis of mask blanks used in lithography processes, such as in EUV lithography techniques. For example, the analysis tool generates 535 for unevenness, a front plane extending the frontal flatness and a rear plane extending through the rearward flatness. The analysis tool 535 for unevenness, the change in thickness of the mask blank occurs by determining the difference between the front plane and the back plane. Additionally, the analysis tool 535 for unevenness, pick up a sample of a particular area of thickness variation representing a quality area (QA) that correlates to an area on the wafer being patterned.

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.The analysis tool 535 for unevenness creates a stepper balance structure that tries to balance the thickness change as much as possible (fitting). In embodiments, the stepper compensation structure represents a polynomial adjustment calculation formed by taking the stepper correction coefficients into account. The analysis tool 535 for unevenness then creates a residual structure formed from the differences between the differences in thickness, in particular the QA, and the stepper balance structure. The residual structure represents an uncorrectable flatness that remains, such as an uncorrectable flatness remaining on the back surface of the mask blank. The analysis tool 535 for unevenness, uncorrectable flatness is determined by taking into account the difference between the valleys and peaks of the residual structure. In embodiments, the analysis tool 535 also compare incoming mask blanks with the found uncorrectable flatness to determine if the incoming mask blanks meet the user specifications.

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.Although the systems and methods described below are described with reference to example methods and / or computer program products, other implementations are suggested by the present invention as described herein. For example, other devices, systems, devices, and / or computer program products according to embodiments of the present invention will be apparent from a review of the figures and the detailed description. All of these additional other devices, systems, devices, processes, and / or computer program products are intended to be within the scope of the invention.

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.The methods or method described herein are or will be used in the manufacture of integrated circuit chips. The resulting integrated circuit chips may be distributed by the manufacturer in the form of raw wafers (especially as a single wafer with multiple uncaused chips) or as bare die or in a hulled form. In the latter case, the chip is mounted in a single chip package (e.g., a plastic carrier with leads attached to a motherboard or other higher order carrier) or in a multi-chip package (such as a ceramic carrier having surface interconnects and / or buried interconnects). In either case, the chip is then integrated with other chips, discrete circuit elements and / or other signal processing devices as part of an (a) intermediate, e.g. a motherboard, or (b) an end product integrated. The end product may be any end product that includes integrated circuit chips ranging from toys and other low-end devices to advanced computer products including a monitor, keyboard or other input device, and a processor.

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.The description of the various embodiments of the present invention has been presented for purposes of illustration and is not intended to be exhaustive or limited to the embodiments disclosed. Many modifications and variations will be apparent without departing from the spirit and scope of the described embodiments. The terminology used herein has been selected to explain the principles of the embodiments, practical application, or technical improvement over technologies on the market, or to enable those skilled in the art to understand the embodiments described herein.

Claims

Method, comprising: determining a plane through a front surface and a back surface of a mask, each plane representing a flatness of the front surface; subtracting a difference between the front surface plane and the back surface plane using at least one computing device to determine a thickness change; generating a compensation to compensate for the change in thickness using the at least one computing device; and subtracting the adjustment from the thickness change using the at least one computing device to generate the residual structure for collecting a residual flatness measurement.

Method according to Claim 1 wherein the mask is a mask blank.

Method according to Claim 1 wherein the change in thickness is a measurement of an arrangement of 1600 × 1600 pixels.

Method according to Claim 1 , where the adjustment is a polynomial adjustment.

Method according to Claim 1 wherein the residual flatness measurement is a non-correctable flatness measurement.

Method according to Claim 5 wherein the non-correctable flatness measurement comprises a difference between the highest point and the lowest point of the residual structure.

Method according to Claim 1 further comprising determining, using at least one computing device, whether a pattern of incoming mask blanks falls below the residual flatness measurement.

Method according to Claim 1 , wherein the adjustment is formed from correction coefficients.

Method according to Claim 8 wherein the correction coefficients represent a linear scanner correction and higher order scanner corrections.

Method according to Claim 1 further comprising smoothing the back surface using the at least one computing device prior to subtracting the difference between the front surface plane and the back surface to determine a thickness change.

Method according to Claim 10 and further comprising taking a snapshot of the change in thickness that correlates with an area on a wafer to be patterned using the at least one computing device.

A computer program product comprising a computer readable storage medium having program instructions executed thereon and the program instructions being readable by a computer device to cause the computer apparatus to: determines a thickness change by subtracting a flatness between a front surface and a back surface of a structure; compensates for the change in thickness with a polynomial adjustment; create a remainder structure by subtracting the polynomial approximation from the thickness change; and determines a residual flatness measurement by determining a difference between the highest point and the lowest point present in the residual structure.

Computer program product Claim 12 wherein the structure is a mask blank.

Computer program product Claim 12 , where the polynomial adjustment is formed from correction coefficients.

Computer program product Claim 14 wherein the correction coefficients represent a linear scanner correction and higher order scanner corrections.

Computer program product Claim 12 and further comprising taking the snapshot of the change in thickness with a size that correlates with an area on a wafer to be patterned.

Structure after Claim 12 wherein the residual flatness measurement is a non-correctable flatness measurement.

Structure after Claim 17 wherein the uncorrectable flatness measurement is less than 16 nm.

A system for analyzing a planarity of a blank, comprising: a CPU, a computer-readable storage, and a computer-readable storage medium; first program instructions for detecting a change in thickness of a structure by subtracting a flatness between a front surface and a back surface of the structure; second program instructions to compensate for the change in thickness by polynomial equalization; third program instructions to generate a remainder structure by subtracting the polynomial adjustment from the change in thickness: and fourth program instructions for determining a residual flatness measurement by determining a difference between the highest point and the lowest point present in the residual structure, wherein the first, second, third and fourth program instructions are stored on the computer readable storage medium for execution by the CPU by means of the computer readable storage.

System after Claim 19 wherein the structure is a mask blank.