KR102512163B1 - Euv 범위용 포토리소그래픽 마스크의 요소를 검사하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Euv 범위용 포토리소그래픽 마스크의 요소를 검사하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 출원은 극자외선(EUV) 파장 범위용 마이크로리소그래픽 마스크(500, 1620)의 적어도 하나의 요소(520, 620)를 검사하기 위한 방법에 관한 것이며, 상기 방법은: (a) 상기 EUV 파장 범위에서 광으로 적어도 하나의 요소(520, 620)를 검사하는 단계; 및 상기 EUV 파장 범위에서 상기 적어도 하나의 요소(520, 620)의 거동을 결정하는 단계를 포함한다.

Description

EUV 범위용 포토리소그래픽 마스크의 요소를 검사하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR EXAMINING AN ELEMENT OF A PHOTOLITHOGRAPHIC MASK FOR THE EUV RANGE}
관련 출원에 대한 교차 참조
본 출원은 2016 년 12 월 12 일자로 독일 특허청에 제출된 독일 특허 출원 DE 10 2016 224 690.9 "EUV 범위에 대한 포토리소그래픽 마스크의 요소를 검사하는 방법 및 장치"의 이익을 주장한다. 상기 출원의 전체 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다.
본 발명은 극 자외선 (EUV) 파장 범위에 대한 포토리소그래픽 마스크의 요소를 검사하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 EUV 파장 범위에 대한 마스크의 결함을 보상하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
반도체 산업에서 집적 밀도가 계속해서 증가한 결과, 포토리소그래픽 마스크는 더 소형의 구조를 웨이퍼 상에 이미징해야 한다. 이러한 트랜드를 고려하기 위하여, 리소그래피 장치의 노광 파장은 더 짧은 파장으로 시프트된다. 향후 리소그래피 시스템은 극자외선(EUV) 파장(바람직하게 오직 6nm 내지 15nm의 범위에만 해당되는 것은 아님)의 파장으로 동작할 것이다. EUV 파장 범위는 향후 리소그래피 시스템의 빔 경로의 광학 요소의 큰 정확성을 요한다. 모든 가능성으로, 광학 요소, 따라서 포토리소그래픽 마스크는 반사 광학 요소가 될 것이다.
EUV 미러는 열 팽창이 거의없는 기판을 포함한다. 실리콘(Si) 및 몰리브덴(Mo)을 포함하는 약 20개 내지 약 80개의 이중 층 또는 다른 적절한 재료를 포함하는 다층 구조가 기판에 도포되고, 상기 층은 유전체 미러로서 작용한다. 유럽 특허 문헌 EP 1 829 052 B1은 EUV 파장 범위에 대한 반사 다층 시스템의 가능한 실시예를 개시한다.
EUV 포토리소그래픽 마스크 또는 단순히 EUV 마스크는 추가로 다층 구조 상에 패턴 요소를 흡수하여 만들어진 흡수체 구조를 갖는다. 흡수체 구조의 패턴 요소에 의해 덮인 EUV 마스크의 영역에서, 입사한 EUV 광자는 다른 영역에서와 같이 흡수되거나 적어도 반사되지 않는다.
EUV 마스크 또는 일반적으로 포토마스크는 투영 템플릿이며, 이것의 가장 중요한 용도는 반도체 소자, 특히 집적 회로를 생산하기 위한 포토리소그래피이다. 포토마스크는 각 노광 동안 마스크의 에러가 각 웨이퍼에서 재현되기 때문에 크게 에러가 없어야 한다. 따라서, 평면 품질, 청결도, 온도 안정성, 반사 불변성 및 에러의 자유에 관한 가장 높은 요구가 EUV 범위용 광학 요소, 특히 포토 마스크의 재료에 위치한다.
포토마스크의 경우, 포토마스크상의 흡수체 구조의 패턴 요소가 반도체 요소의 설계에 의해 미리 결정된 구조 요소를 웨이퍼상의 포토레지스트로 정확히 이미징하는 것이 중요하다. 흡수체 패턴에 의해 포토레지스트에서 생성된 구조 요소의 의도된 치수는 임계 치수(CD)라고 한다. 이 변수 또는 그것의 변형은 포토마스크의 품질에 필수적인 특성이다. 포토마스크에 대한 에러의 자유는, 이 맥락에서, 화학 파장으로 노광 될 때의 마스크가 웨이퍼상의 미리 결정된 에러 간격 내에서 의도된 치수를 이미징하고, 즉, CD는 미리 결정된 에러 간격 내에서만 변할 수 있음을 의미한다. 이 조건이 만족되면, 포토마스크는 웨이퍼 상에 가시적 결함 또는 인쇄 가능한 결함을 갖지 않는다.
현재, 인쇄 가능한 결함 또는 오류가 없는 EUV 파장 범위용 포토마스크 용 기판 및/또는 다층 구조를 제조하는 것은 불가능하다. 본 출원에서 고려되는 결함은 다층 구조를 통해 전파될 수 있는 마스크 기판의 작은 국부적 불균일성 (미리 결정된 두께로부터 10nm 미만의 편차)에 기인할 수 있다. 또한, 다층 구조 내의 국부적 결함 또는 기판상의 또는 다층 구조 내의 입자는 미러로서의 다층 구조의 기능의 손상의 원인이된다. 아래에서, 이러한 결함은 종래 기술에서와 같이 매립된 결함 또는 다층 구조의 결함으로 지칭된다. 현재, 다층 구조의 결함에 의해 야기되는 EUV 마스크의 인쇄가능한 결함의 영향을 회피하거나 또는 적어도 감쇠시키는 다양한 개념이 존재한다.
따라서, 마스크 블랭크, 즉 적용된 다층 구조를 갖는 기판의 결함을 조사한 후에, 흡수체 패턴의 요소가 실질적으로 인쇄 가능한 결함을 덮는 방식으로 흡수체 구조물의 패턴 요소가 마스크 블랭크 상에 배열될 수 있다. SPIE, Vol. 8166, 81662E-1 - 81662E-15의 회의록 "포토마스크 기술 2011"에서, W. Maurer, F.E. Abboud에 의해 편집된 L. Peng, P. Hu, M. Satake, V. Tolani, D. Peng, Y. Li 및 D. Chen의 "흡수체 패턴 변형에 의한 EUV 다층 결함 보상(MDC) - 이론부터 웨이퍼 확인까지"는 시뮬레이션 도구를 기재하고, 이것에 의해, 결함에 시달리는 마스크 상의 흡수체 패턴의 최선의 배열이 매우 신속하게 판정될 수 있다. 그러나, 특정 결함 밀도 이상에서 그리고 흡수 패턴 요소의 구조에 따라, 이러한 개념은 빠르게 그 한계에 도달한다.
매립된 결함을 정류하는 명백한 절차는 제 1 단계에서 결함 위에 다층 구조를 제거하고, 제 2 단계에서 노광된 결함을 제거한 다음, 제거된 다층 구조물의 일부를 최종 단계에서 재적용하는 것이다. 실제로, 이 프로세스는 다층 구조의 다층 및 몰리브덴(Mo) 층의 경우 약 3nm 및 실리콘(Si) 층의 경우 약 4nm의 낮은 두께 및 높은 층 또는 그것의 인터페이스의 평면 특성에 대한 높은 요구로 인해 로 인해 수 될 수 없다.
대신에, US 6 235 434 B1은 매립된 결함의 근방에서 EUV 마스크의 흡수체 구조의 패턴 요소를 변경함으로써 매립된 결함의 진폭 부분을 보상하는 방법을 개시한다. 아래에서 이 프로세스를 "보상 수리"라 지칭한다. 도 1은 그 작용 방식을 개략적으로 도시한다. 매립된 결함의 국부적으로 교란된 표면에 의해 야기되는 반사율의 국부적 감소는 결함의 인접한 패턴 요소의 흡수체 물질의 부분을 제거함으로써 보상된다.
전술한 특허 문헌은 보상하고자 하는 매립된 결함의 기하학적 치수가 아니라 그 등가 치수라는 것을 기재한다. 매립된 결함의 등가 치수는 인접한 패턴 요소에 대한 공간 방향에 따라 달라지며 결함이 가장 근접한 패턴 요소로부터 더 멀리 이격되면 증가한다. 위상 결함은 진폭 결함보다 더 작은 등가 영역을 갖는다. 결함 유도 반사 교란의 위치 및 등가 치수는 예를 들어, 리소그래픽 인쇄와 같은 특징화 기법에 의해 판정될 수 있다.
예로서, 보상 수리는 SPIE, Vol. 7969, 79691E-1-79691E-14의 회의록의 B.M. La Fontaine, P.P. Naulleau에 의해 편집된 "극자외선 리소그래피"에서 L. Pang, C. Clifford, D. Peng, Y. Li, D. Chen, M. Satake, V. Tolani 및 L. He의 출간물 "흡수체 패턴 변형에 의해 임의의 레이아웃내의 EUV 다층 결함에 대한 보상"에서 마찬가지로 기재된다. 결함 보상에 요구되는 마스크 블랭크의 범프 또는 국부적 피트(pit)를 보상하기 위한 헙숯 구조의 패턴 요소의 변형은 시뮬레이션 도구에 의해 판정된다.
WO 00/34828은 결함 근방의 패턴 요소의 변화에 기초하여 EUV 마스크의 진폭 및 위상 결함을 수리하는 것을 기재한다.
미국 특허 문서 제 8 739 098 호는 EUV 마스크의 매립된 결함의 치수 및 매립된 결함을 수리하기 위한 "보상 수리"의 적용을 판정하기 위한 시뮬레이션 방법을 기술한다.
WO 2016/037851은 마스크 블랭크의 결함을 2개의 클래스로 세분화하는 것을 제안하고, 여기서 제 1 클래스의 결함은 흡수체 구조의 패턴 요소에 의해 커버되고 제 2 클래스의 결함은 전술한 보상 수리에 의해 적어도 감쇄된다.
SPIE, Vol. 84441, 84410F1-84410F-10, 2012의 회의록의 K. Kato에 의해 편집된 "포토마스크 및 차세대 리소그래피 마스크 기술 XIX"의 M. Waiblinger, R. Jonckheere, T. Bret, D. van den Heuvel, C. Baur 및 G. Baralia의 논문 "EUV 마스크 수리를 위한 도어 오프너"는 흡수 패턴 요소의 결함 및 EUV 마스크의 다층 구조의 결함의 수리를 기재하고, 여기서 언급된 결함은 보상 수리 기법의 도움으로 수리된다.
또한, WO 2011/161 243은 전자 빔의 도움으로 EUV 마스크의 다층 구조에서 국소적 변화를 생성함으로써 EUV 마스크의 결함의 보상을 기술한다.
또한, WO 2013/010 976은 EUV 마스크의 매립된 결함의 교정을 기재하고, 여기서 결함은 자외선 방사선원, 스캐닝 프로브 현미경 및 스캐닝 입자 현미경의 조합된 사용에 의해 국부화된다.
또한, 추가의 방법은 EUV 마스크의 결함을 보상하기 위해 포토마스크 또는 마스크 블랭크의 기판 재료의 국부적 압축을 위해 초단 레이저 펄스를 사용한다. WO 2015/14700은 기판의 후면, 즉 다층 구조의 반대편에 놓인 마스크 기판의 측면을 통해 EUV 마스크의 기판으로의 픽셀의 도입을 기재한다.
마지막으로, G. McIntyre, E. Gallagher, T. Robinson, A.C. Smith, M. Lawliss, J. LeClaire, R. Bozak, R. White 및 M. Archuletta의, SPIE, Vol. 8679, 86791I-1 - 86791I-4의 회의록에서 P.P. Naulleau에 의해 편집된 "극자외선(EUV) 리소그래피 IV"에서 "나노 기계가공을 통한 EUV 다층 결함 수리"에서, 국지적 피트로 존재하는 결함 상의 재료의 국부적 퇴적 또는 (국부적 범프의 경우) 결함의 부분의 국부적 제거에 의해 국부적 범프 또는 피트에 의해 유도된 다층 구조의 위상 교란의 보상에 의해, 이러한 결함의 위상 에러를 보상하는 것이 가능하다.
다층 구조의 결함은 현재 EUV 파장 범위에서 포토리소그래피의 주요 장애물이다. 결함을 교정하거나 결함을 감쇄시키는 다수의 이용된 방법에도 불구하고, EUV 마스크의 다층 구조의 매립된 결함 또는 결함은 요구되는 품질을 갖고 여전히 빈번하게 보수될 수 없다.
또한, EUV 마스크를 분석하기 위해, 웨이퍼의 시간 소모적인 고비용 노광을 수행하지 않고도, EUV 마스크의 반응 또는 동작 특성의 신뢰성있는 판정을 용이하게하는 측정 도구가 이용 가능하다는 것이 매우 중요하다. 이 점은 특히 EUV 마스크의 추가 개발 배경과 관련이 있다.
따라서, 본 발명은 EUV 마스크의 검사를 개선하여 EUV 마스크의 결함의 개선된 보상을 용이하게 하는 방법 및 장치를 특정하는 문제에 기초한다.
본 발명의 일 측면에 있어서, 이러한 문제는 청구항 1에 따른 방법에 의해 해결된다. 일 실시예에서, 극자외선 (EUV) 파장 범위에 대한 포토리소그래픽 마스크의 적어도 하나의 요소를 검사하는 방법은 (a) EUV 파장 범위의 광에 의해 적어도 하나의 요소를 검사하는 단계; 및 (b) 상기 EUV 파장 범위내의 광에 의한 조사 시에 상기 적어도 하나의 요소의 반응을 판정하는 단계를 포함한다.
EUV 파장 범위용 포토리소그래픽 마스크(또는 간략하게, EUV 마스크)의 요소를 검사하기 위해, 본 발명에 따른 방법은 EUV 마스크의 화학 파장의 영역에 놓이는 방사선을 사용한다. 결과적으로, 화학 파장을 위해 설계된 EUV 마스크의 구조 요소를 직접 측정하고, 실험에 의해 미리 결정된 의도된 치수로부터의 편차를 직접 판정하는 것이 가능하다.
적어도 하나의 요소는 포토리소그래픽 마스크의 적어도 하나의 결함, 포토리소그래픽 마스크의 적어도 하나의 임계점(critical point) 및 포토리소그래픽 마스크의 적어도 하나의 구성요소 및/또는 적어도 일부의 그룹으로부터의 적어도 하나의 부재를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 EUV 마스크의 결함을 분석하는데 사용될 수 있다. 본 출원에서 주로 설명되는 매립된 결함의 분석에 추가하여, EUV 마스크의 모든 추가 결함을 검사하는 것도 가능하다. 이는 특히 흡수체 구조물의 결함 또는 위상 이동 구조의 결함에 대한 실험적 판정에 적용된다.
EUV 마스크의 결함을 검사하는 것 이외에, 본 발명에 따른 방법은 또한 EUV 파장 범위에 대한 포토리소그래픽 마스크의 임계점을 검사하는데 사용될 수 있다. 결함은 결함 스레스홀드보다 큰 파라미터 값을 갖되 임계점은 결함 스레스홀드 바로 아래에 있는 파라미터 값을 갖는다. 따라서 포토리소그래픽 마스크의 임계점은 파라미터가 규격을 만족하지만 임계점의 적어도 하나의 파라미터가 대응하는 결함 스레스홀드에 근접하는 지점이다. 아래에서 상세히 설명하는 바와 같이, 본 발명에 따른 방법은 결함의 정량적 판정을 가능하게 한다.
또한, 본 발명에 따른 방법은 임계점을 신뢰성있게 분석하기 위한 새로운 가능성을 제시한다. 측정 데이터는 후속 시뮬레이션을 위한 초기 값으로 저장될 수 있다. 결과적으로, 본 발명에 따른 방법은 전체론적 리소그래피의 방향으로의 단계를 용이하게 한다. 이 목표는 선행기술에서 키워드 "전체론적 리소(holistic litho)"로 알려져 있다.
또한, EUV 파장 범위의 광에 의한 EUV 마스크의 노광은 결함이 없는 EUV 마스크의 실험적인 검사를 용이하게 한다. 예를 들어, 흡수체 구조의 요소들의 정확한 배치를 검사하는 것이 가능하다. 따라서, 본 발명에 따른 방법은 다양한 유형의 EUV 마스크의 추가 개발을 위한 측정 도구로서 적합하다.
마지막으로, 본 발명에 따른 방법은 EUV 마스크의 검사에 국한되지 않는다. 오히려 EUV 파장 범위의 미러를 분석하는 데에도 사용할 수 있다.
상기 적어도 하나의 요소의 반응을 판정하는 단계는, EUV 파장 범위의 광에 의한 조사 시에 상기 적어도 하나의 요소에 의해 야기되는 위상 변화 및/또는 진폭 변화를 판정하는 단계를 포함할 수 있다.
예를 들어 (미래의) EUV 마스크의 위상 이동 요소의 기능을 분석하기 위해, 위상 이동 요소에 의해 야기된 위상 변화를 분석하는 것이 충분할 수 있다. 그러나, 임계점 또는 결함, 특히 다층 구조의 결함을 분석하기 위해, 일반적으로 이들 원소의 위상 변화 및 진폭 변화 모두를 고려할 필요가 있다. 이것은 묻힌 결함의 예시를 사용하여 아래에 기재될 것이다.
매립된 결함은 일반적으로 기판 표면에서 또는 다층 구조의 국부적 교란에 의해 생성된다. 이러한 결함은 일반적으로 다층 구조를 통해 전파된다. 이것은 감소된 강도 또는 진폭 및 변형된 위상 프론트를 발생시키는 매립된 결함을 야기하며, 그 실질적인 부분은 다층 구조의 표면 기울기의 변화에 기인하며 상기 변경된 위상 프론트는 더 아래에 놓이는 다층 구조의 층들의 토포그래피의 변화에 의해 주로 유발된다. 결과적으로, 다층 구조의 자연적으로 발생하는 결함은 결함 위치에 입사하는 광의 진폭 및 위상에 영향을 미치고, 따라서 동시에 이 지점에서 반사되는 광에도 영향을 미친다. 그러나, 위상 및 진폭에 대한 매립된 결함의 영향의 가중치는 감지될 결함으로부터 상당히 변화한다. 그러므로, 검사된 결함의 위상 에러 및 진폭 에러를 개별적으로 판정하는 것은 매립된 결함의 이상적인 수리에 대한 전제 조건이다.
본 발명에 따른 방법은 측정으로부터의 화학 파장에서 포토리소그래픽 마스크의 매립된 결함의 영향을 간접적으로 모으지 않는다. 대신에, 본 발명에 따른 방법은 화학 파장에서 결함을 측정한다. 그 결과, 대응하는 노광 장치에서 발생하는 결함의 영향을 직접적인 방식으로 검사한다. 이러한 측정 데이터를 기반으로 진폭 및 위상 구성요소가 제 2 단계의 범위 내에서 각각의 검사된 매립된 결함에 대해 개별적으로 판정된다.
적어도 하나의 결함을 조사하는 것은 포토리소그래픽 마스크에 의한 반사의 다운스트림 EUV 파장 범위내의 광의 위상의 제어된 변경을 포함할 수 있다.
데이터 또는 측정 데이터는 결함에 대해 규정된 방식으로 변형된 EUV 방사선의 위상 및 규정된 변형된 위상 각으로 수행되는 결함의 복수의 측정에 의해 얻어지며, 상기 데이터 또는 측정 데이터의 분석은 검사된 결함의 위상 구성요소 및 진폭 구성요소 모두의 확인을 허용한다.
EUV 파장 범위내의 광의 위상의 제어된 변경은 포토리소그래픽 마스크에 의한 EUV 파장 범위의 광의 반사의 다운스트림에서의 빔 경로 내로의 위상 이동 필름의 도입을 포함할 수 있다.
위상 경로 필름을 빔 경로 안으로 도입하는 것은 상이한 두께를 갖는 위상 이동 필름으로 적어도 2회의 측정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
진폭 및 위상 에러를 판정하는 단계는 적어도 2개의 측정으로부터 데이터를 갖는 재귀적 위상 재구성 알고리즘을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
가변 두께를 갖는 위상 이동 필름 및 홀딩 또는 변위 장치에 더하여 이것은 EUV 파장 범위의 광을 사용하여 EUV 마스크상의 결함을 검사하기 위한 장치를 위한 추가 구성요소를 필요로 하지 않는다.
규정된 변경된 위상 각을 갖는 결함의 2개 이상의 측정의 측정 데이터는 재귀적 위상 재구성 알고리즘을 수행하기 위한 입력 변수로서 작용한다. 공간 영역과 주파수 영역 사이의 반복 전파에 의해, 결함의 2개 이상의 측정의 데이터로부터 결함의 위상 구성요소 및 진폭 구성요소를 정량적으로 판정하는 것이 가능하다. 검사된 결함의 최선의 수리 개념의 기초는 화학 파장에서의 측정에 기초하여 결함의 정량적 진폭 및 위상 재구성에 의해 설정된다.
위상 이동 필름의 재료는 EUV 파장 범위에서 0.90 미만, 바람직하게는 0.85 미만, 보다 바람직하게는 0.80 미만, 가장 바람직하게는 0.75 미만의 굴절률의 실수 부분을 가질 수 있다. 필름은 지르코늄을 포함할 수 있고 그리고/또는 필름은 포토리소그래픽 마스크의 다운스트림에서의 제 1 동공면에 배열될 수 있다. 필름의 두께는 1nm 내지 1000nm, 바람직하게는 2nm 내지 500nm, 보다 바람직하게는 4nm 내지 250nm, 가장 바람직하게는 5nm 내지 100nm의 범위에서 변할 수 있다.
적어도 하나의 결함을 검사하는 단계는 (a) 포토리소그래픽 마스크에 입사하는 EUV 파장 범위의 광의 상이한 입사 조건에서 결함의 적어도 2회의 측정을 수행하는 단계; 및 (b) 상기 적어도 2개의 측정의 데이터에 상기 재귀적 위상 재구성 알고리즘을 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
재귀적 위상 재구성 알고리즘에 의해 위상 문제를 해결하는 데 필요한 추가 정보는 상이한 각도에서 EUV 방사선을 사용하여 결함의 중첩 측정의 결과로서 생성된다. 이러한 방식으로 재구성된 매립된 결함의 위상에 더하여, 개선된 콘트라스트로 검사된 결함의 이미지를 재구성하는 것도 가능하다. 이 이미지를 결함의 측정된 이미지와 비교함으로써, 이미지 노이즈 및/또는 측정된 이미지에서 사라지는 고주파수 이미지 정보를 가시화할 수 있다.
상이한 입사 조건을 갖는 결함의 적어도 2개의 측정을 수행하는 단계는, 적어도 부분적으로 간섭성인 광원을 사용하거나 포토리소그래픽 마스크의 업스트림의 빔 경로에 단극 스탑을 삽입하여 상이한 각도에서 결함의 적어도 2개의 측정을 수행하는 단계 및 간섭성 광원을 사용하여 상이한 각도에서 결함의 적어도 2개의 측정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
결과적으로, EUV 마스크의 매립된 결함을 분석하기 위해, EUV 파장 범위에 대해 간섭성 광원 및 비 간섭성 광원을 모두 사용할 수 있다.
단극 스탑은 0.01 내지 0.6, 바람직하게는 0.02 내지 0.5, 보다 바람직하게는 0.04 내지 0.4, 가장 바람직하게는 0.05 내지 0.2의 범위의 시그마를 포함할 수 있다. 여기서, 시그마(σ)는 장치의 최대 어퍼쳐에 대한 어퍼쳐의 프랙션(fraction)을 나타낸다.
현재 바람직한 측정 시스템은 비 간섭성 광원을 사용한다. 원칙적으로, 필요한 단극 스탑이 이들 계측 장치에 존재한다. 결과적으로, 검사될 결함 주변의 단극 스탑 및 선택적으로 스탑 상에 입사되는 EUV 빔을 피봇시키기 위한 유닛은 장치 기반 비용(outlay)의 관점에서 유지된다.
적어도 2개의 이미지의 상이한 각도는 0° 내지 25°, 바람직하게는 0° 내지 20°, 보다 바람직하게는 0° 내지 15° 및 가장 바람직하게는 0° 내지 10°의 각도 범위를 포함할 수 있다. 극각, 즉 포토리소그래픽 마스크의 표면에 대한 수직에 대한 각도는 EUV 마스크의 결함의 다양한 이미징이 수행되는 각도 범위를 판정한다.
적어도 하나의 결함을 조사하는 단계는 (a) 상이한 초점 위치를 갖는 적어도 하나의 결함의 적어도 두 개의 측정을 수행하는 단계 및 (b) 적어도 두 개의 측정의 데이터에 재귀적 위상 재구성 알고리즘을 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
재귀적 위상 재구성 알고리즘에 대한 입력 데이터는 EUV 방사선의 적어도 2 개의 상이하되 알려진 초점 위치의 광학 강도를 측정함으로써 생성되며, 상기 입력 데이터는 측정된 결함의 위상 구성요소 및 진폭 구성요소 모두를 정량적으로 확인하기에 충분하다. 이 실시예는 EUV 파장 범위에서 포토리소그래픽 마스크의 결함을 검사하기 위해 사용되는 측정 장치의 장치 기반 변형을 필요로하지 않기 때문에 유리하다. 결과적으로,이 실시예는 후속하는 계산 단계만을 필요로 한다.
상이한 초점 위치는 포토리소그래피 표면상의 초점 위치에 대해 ±200nm, 바람직하게는 ±400nm, 보다 바람직하게는 ±800nm 및 가장 바람직하게는 ±2000nm의 초점 범위를 포함할 수 있다.
적어도 2개의 측정은 2 내지 500개, 바람직하게는 3 내지 200개, 보다 바람직하게는 4 내지 100개, 가장 바람직하게는 5 내지 20개의 측정을 포함할 수 있다.
재귀적 위상 재구성 알고리즘은 반복적 푸리에 타이코그래픽(ptychographic) 알고리즘, 역 푸리에 변환 알고리즘, 거치베르크 삭스톤(Gerchberg-Saxton) 알고리즘, 에러 감소 알고리즘, 그래디언트 법(gradient method) 및 하이브리드 입출력 알고리즘을 포함하는 그룹으로부터의 적어도 하나의 알고리즘을 포함할 수 있다.
대응하는 알고리즘의 선택 기준은 각각의 입력 데이터에 대한 그의 수렴 반응에 있다.
결점을 참조하여 상술된 규정된 방법의 측면은 또한 EUV 파장 범위에 대한 포토리소그래픽 마스크의 임계점을 조사하는데 사용될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 방법은 결함의 위상 구성요소 및 진폭 구성요소의 정량적 판정을 가능하게 한다. 따라서, 본 발명에 따른 방법은 임계점을 분석할 수 있다. 포토리소그래픽 마스크의 임계점은 파라미터가 스펙을 만족하지만 임계 포인트의 적어도 하나의 파라미터가 대응하는 결함 스레스홀드에 근접하는 포인트이다. 따라서, 본 발명에 따른 방법은 마스크상의 각 임계 지점을 측정하고, 그것의 위상 및 진폭 정보를 판정하고, 이를 후속 시뮬레이션을 위한 초기 값으로서 저장할 수 있게 한다. 결과적으로, 본 발명에 따른 방법은 전체론적 리소그래피의 방향으로의 단계를 용이하게 한다. 상기 언급된 바와 같이, 이러한 목표는 선행 기술에서 키워드 "전체론적 리소"로 알려져 있다.
적어도 하나의 임계점의 파라미터 값은 결함 스레스홀드의 70% 이상에, 바람직하게는 80% 이상에, 보다 바람직하게는 90% 이상에 및 가장 바람직하게는 95% 이상에 도달할 수 있다.
상기 방법은 또한 (a) 상기 판정된 위상 변화 및 상기 판정된 진폭 변화로부터 위상 에러 및 진폭 에러를 확인하는 단계; 및 (b) 검사된 결함의 판정된 진폭 에러 및 판정된 위상에러로부터의 적어도 하나의 결함의 수리 개념을 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.
분석된 결함의 정량적 위상 및 진폭 구성 요소를 기반으로 검사된 결함에 대해 가능한 최상의 수리 개념을 확인할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 전술한 문제점은 청구항 13에 따른 방법에 의해 해결된다. 일 실시예에서, 극자외선(EUV) 파장 범위에 대한 포토리소그래픽 마스크의 적어도 하나의 결함을 보상하는 방법은 (a) 적어도 하나의 결함의 데이터를 분석하는 단계; 및 (b) 검사된 결함을 보상하기 위해 포토리소그래픽 마스크 상에 위상 이동 구조를 제공하는 단계를 포함한다.
화학 파장에서의 결함의 정량적 전체론적 분석의 결과로서, 특히 EUV 파장 범위에서 포토리소그래픽 마스크의 매립된 결함을 보상하기 위한 결함의 교정에 대한 새로운 관점이 나타난다. 특히 보상 수리를 훨씬 넘어서는 수리 방법을 따르는 것이 가능하다.
데이터를 분석하는 단계는 수리 개념을 분석하는 단계 및/또는 측정 데이터로부터 수리 개념을 확인하는 단계를 포함할 수 있다.
EUV 마스크의 결함을 보상하기 위한 본 발명에 따른 방법은 보상될 결함에 대해 이미 존재하는 수리 형태의 데이터를 사용할 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 방법은 또한 보정될 결함에 대한 수리 형태가 제 1 단계에서 측정 데이터로부터 생성되는 방식으로 설계될 수 있다. 또한, 이러한 2개의 극 사이의 중간 단계가 가능하다.
위상 이동 구조의 제공은 검사된 결함의 위상 에러를 보상하기 위해 검사된 결함 상에 위상 이동 구조를 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
위상 이동 구조는 검사된 결함 상에 적용되는 위상 이동 재료의 두께가 변화하는 층을 포함할 수 있다.
위상 이동 구조의 제공은 검사된 결함에 대해 변화하는 두께의 층의 국부적 제거를 포함할 수 있다.
특정 결함 유형의 경우 검사된 결함에 대해 다양한 두께의 위상 이동 구조를 적용하는 것보다 결함에 대한 국부적인 재료 제거로 결함을 보상하는 것이 더 편리할 수 있다. 이를 위해 결함 위에서 제거될(ablated) 재료 층의 변화하는 두께가 계산된다. 어느 유형의 결함 보상이 고려된 결함에보다 유리한 지 시뮬레이션의 도움으로 확인되며, 여기서 다양한 두께의 위상 이동 구조의 흡수가 고려된다.
전술한 정밀한 결함 분석은 검사된 결함 상에 위상 이동 구조의 퇴적을 용이하게한다. EUV 마스크의 다층 구조의 결함의 표면 윤곽은 크게 변할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 국부적 범프 형태의 결함은 측 방향으로 광범위할 수 있거나 국부적으로 구분되는 경향이 있다. 다층 구조의 결함 높이는 0 또는 0에 가까울 수 있으며 두 자리 수 나노미터 범위까지 가능하다. 결함을 통해 변하는 두께를 갖는 위상 이동 재료를 퇴적함으로써, 검사된 결함의 위상 에러를 보상하는 것이 적어도 부분적으로 가능하다.
상기 적어도 하나의 결함을 보상하는 방법은 검사된 결함의 진폭 에러를 보상하기 위해 포토리소그래픽 마스크의 적어도 하나의 패턴 요소를 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.
검사된 결함에 적용된 위상 이동 구조와 적어도 하나의 패턴 요소를 변경하는 결합된 효과는 결함을 갖지 않는 다층 구조의 영역과 동일한 방식으로 화학 파장에서 입사하는 방사선을 반사하는 것을 보장한다. 위상 이동 구조의 설계는 EUV 파장 범위의 광이 수직선에 관하여 각도(바람직하게는 6°내지 8°)에서 EUV 마스크의 다층 구조 상에 EUV 파장 범위의 광이 입사하는 것으로 인한 것이다. 매립된 결함 중 일부가 흡수체 구조물의 패턴 요소에 의해 커버되는 경우, 이것은 위상 이동 구조를 설계할 때 계산에 포함된다. 대안적으로 또는 부가적으로, 개선된 방식으로 다층 구조의 결함을 수리할 수 있도록 하나 이상의 패턴 요소의 일부가 변경될 수 있다. 특히, 하나 이상의 패턴 요소의 일부가 제거될 수 있다.
결함에 의해 야기된 위상 교란 및 강도 교란을 제거하는 검사된 결함의 수리에 의해, 본 출원에 기재된 방법은 매립된 결함의 포괄적인 보상을 용이하게 한다. 결함 교정 이후, 노광 시스템에 의해 사용될 수 있는 초점 영역에는 주목할 만한 제한이 없다.
적어도 하나의 패턴 요소를 변경하는 단계는 검사된 결함으로부터 최소 거리를 갖는 적어도 하나의 패턴 요소의 일부를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
진폭 에러를 보상하기 위해 적어도 하나의 패턴 요소를 변경하는 것은 위상 이동 구조 및/또는 일정한 두께의 위상 이동 층의 EUV 파장 범위에서 광의 흡수를 고려할 수 있다.
검사된 결함의 위상 부분을 보상하기 위해, 이상적으로 광학 EUV 방사선을 실질적으로 흡수하지 않으면서 화학 광의 위상을 시프트하는 재료가 사용된다. 이러한 재료는 현재 알려지지 않았다. 현재 알려진 모든 재료는 EUV 파장 범위에서 상당량의 EUV 방사선을 흡수한다. 따라서, 흡수체 구조의 하나 이상의 패턴 요소에서의 변화를 계산할 때 결함에 의해 유발된 강도 분포에 더하여 일정 두께의 위상 이동 층 및/또는 위상 이동 구조에 의해 유발된 흡수를 고려하는 것이 바람직하다.
극자외선 파장 범위에 대한 포토리소그래픽 마스크의 적어도 하나의 패턴 요소를 변경하는 단계는 검사된 결함의 진폭 에러를 보상하기 위한 패턴 요소의 적어도 일부를 퇴적하는 단계를 더 포함할 수 있다.
극자외선 파장 범위에 대한 포토리소그래픽 마스크의 적어도 하나의 결함을 보상하는 방법은 제 2 입자 빔 및 에칭 가스에 의해 적어도 하나의 결함에 인접한 적어도 하나의 패턴 요소의 적어도 일부를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 제 2 입자 빔은 전자 빔을 포함할 수 있고 에칭 가스는 크세논 디플루오라이드(XeF2)를 포함할 수 있다.
극자외선 파장 범위에 대한 포토리소그래픽 마스크의 적어도 하나의 결함을 보상하는 방법은 제 2 입자 빔 및 제 2 퇴적 가스에 의해 적어도 하나의 패턴 요소의 적어도 일부분을 퇴적하는 단계를 더 포함할 수 있다. 제 2 퇴적 가스는 금속 카르보닐, 예컨대 크롬 헥사카르보닐 또는 디코발트 옥타카르보닐을 포함할 수 있다.
상기 기재된 바와 같이, 검사된 결함에 대한 수리 프로세스는 흡수체 구조의 패턴 요소의 일부의 제거를 포함할 수 있다. 검사된 결함의 진폭 에러를 교정하기 위해, 부분적으로 제거된 패턴 요소 또는 흡수체 구조의 요소의 일부의 후속적인 적용이 편리할 수 있다. 다른 실시예에서, 적어도 하나의 결함을 보상하는 단계는 위상 이동 구조 및 흡수체 구조의 하나 이상의 패턴 요소에서의 가능한 필요한 변경의 동시 판정을 포함한다.
상기 방법은 검사된 결함의 영역에 일정한 두께의 위상 이동층을 적용하는 단계를 포함할 수 있으며, 일정한 두께의 위상 이동 층의 두께는 결함이 없는 포토리소그래픽 마스크의 일부에 관하여 보상된 결함의 위상차가 보상되도록 선택된다.
상기 기재된 바와 같이, 결함에 적용된 위상 이동 구조와 적어도 하나의 패턴 요소의 변경의 조합된 효과는 결함 영역의 화학 파장에서의 광이 EUV 마스크의 교란받지 않은 영역에서와 같은 위상 프론트를 갖고 반사되도록 한다. 그러나, 반사된 위상 프론트는 EUV 마스크의 교란받지 않은 영역으로부터 반사된 위상 프론트 측에 대해 일정한 위상차를 가질 수 있다. 일정한 두께의 위상 이동 층의 두께는 상기 층이 교란받지 않은 영역으로부터의 광 및 수리된 결함의 영역으로부터의 광이 일정한 위상 이동에 의해 대응하게 되도록 선택된다.
적어도 하나의 패턴 요소를 변경하는 단계는 위상 이동 구조 및/또는 일정한 두께의 위상 이동 층의 EUV 파장 범위내의 광의 흡수를 고려할 수 있다.
일정한 두께의 위상 이동 구조 및 위상 이동 층은 동일한 재료 조성을 가질 수 있다.
일정한 두께의 위상 이동 구조 및/또는 위상 이동 층의 제공은 입자 빔 및 적어도 하나의 전구체 가스에 의한 퇴적 프로세스를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
위상 이동 구조의 재료 및/또는 일정한 두께의 위상 이동 층의 재료는 EUV 파장 범위에서 0.90 미만의, 바람직하기는 0.85 미만의, 더 바람직하게는 0.80 미만의 그리고 가장 바람직하게는 0.75 미만의 굴절률의 실수 부분을 가질 수 있다.
위상 이동 구조 및/또는 일정한 두께의 층에 대해, β/δ<1, 바람직하게는 β/δ<0.7, 보다 바람직하게는 β/δ<0.5 그리고 가장 바람직하게는 β/δ<0.3이 화학 파장에서 적용되는 재료를 선택할 수 있으며, 여기서 δ는 복소 굴절률의 실수 부분과 1의 편차를 나타내고, β는 위상 이동 구조의 재료 및/또는 일정한 두께의 층의 재료의 복소 굴절률의 허수 부분을 나타낸다.
테이블(예컨대, http://henke.lbl.gov.optical.constants/)에서, EUV 마스크의 다층 구조의 결함 상에 위상 이동 구조를 제공하고 및/또는 EUV 마스크의 다층 구조 상에 일정 두께의 층을 제공하기 위하여, 문제가 되는 주기적 시스템의 다양한 요소의 광학 특성을 모으는 것이 가능하다.
일정한 두께의 위상 이동 구조 및 위상 이동 층은 동일하거나 상이한 재료 조성을 가질 수 있다. 이는 일정한 두께의 위상 이동 구조 및 위상 이동 층이 단일 프로세스 단계에서 퇴적될 수 있음을 의미한다.
일정한 두께의 위상 이동 층 및/또는 위상 이동 구조의 제공은 스캐닝 입자 빔 및 적어도 하나의 전구체 가스에 의한 퇴적 프로세스를 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 입자 빔은 전자 빔, 이온 빔, 원자 빔, 분자 빔 및/또는 광자 빔을 포함할 수 있다. 전구체 가스는 디코발트 옥타카르보닐(Co2(CO)8), 다이레늄 데카카르보닐(Re2(CO)10), 니켈 테트라카르보닐(Ni(CO)4) 또는 텅스텐 헥사카르보닐(W(CO)6)을 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 결함을 보상하는 방법은 포토리소그래픽 마스크 상에 위상 이동 구조를 제공하는 것을 시뮬레이션 하는 단계 및/또는 검사된 결함의 영역에서 일정한 두께의 위상 이동 구조를 적용하는 단계를 더 포함한다. 또한, 적어도 하나의 결함을 보상하는 방법은 적어도 하나의 검사된 결함에 인접한 적어도 하나의 패턴 요소의 변형을 시뮬레이션하는 단계를 포함할 수 있다.
검사된 결함의 진폭 및 위상의 판정된 영향에 기초하여, 결함 복구를 수행하기 전에 위상 에러 및/또는 진폭 에러의 보상을 시뮬레이션하는 것이 가능하다. 결과적으로 검사된 결함을 복구하기 위한 경비가 최소화 될 수 있다. 또한 수리를 위해 사용할 수있는 프로세스 윈도우는 시뮬레이션에 의해 확인할 수 있다.
극자외선 파장 범위에 대한 포토리소그래픽 마스크의 적어도 하나의 결함을 보상하는 방법은 제 1 입자 빔 및 제 1 퇴적 가스에 의해 적어도 하나의 결함의 적어도 일부 상에 이미징 구조를 퇴적하는 단계를 더 포함할 수 있다.
결함이 흡수 패턴 요소에 의해 부분적으로 커버되지 않는다면, 위상 이동 구조를 결함 상에 실질적으로 중앙에 적용하는 것이 바람직하다. 그러나, 다층 구조의 결함의 일부가 패턴 요소에 의해 덮여 있다면, 위상 이동 구조는 매립된 결함의 커버되지 않고 따라서 효율적인 부분을 교정하는 방식으로 설계된다.
대안으로, 다층 구조의 결함 또는 결함들을 커버하는 하나 이상의 패턴 요소의 일부는 검사된 결함을 보상하기 전에 제거될 수 있다. 이것은 결함의 최상의 수리를 위한 효과적인 수리 프로세스가 판정될 수 있도록 수리 프로세스를 수행하기 전에 시뮬레이션에서 먼저 수행될 수 있다. 확인된 수리 양식을 결함에 부착하기 전에 시뮬레이션에서 제거된 흡수체 패턴의 일부가 실제로 제거된다.
컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 시스템에 의해 실행될 때 상기 기재된 양태들 중 하나의 방법 단계들을 수행하도록 컴퓨터 시스템에 촉구하는 명령들을 포함할 수 있다.
추가 실시예에서, 극자외선(EUV) 파장 범위에 대한 포토리소그래픽 마스크의 적어도 하나의 요소를 검사하는 장치는 (a) EUV 파장 범위의 광에 의해 적어도 하나의 요소를 검사하는 수단; 및 (b) EUV 파장 범위의 광에 의한 조사 시에 상기 적어도 하나의 요소의 반응을 판정하는 수단을 포함한다.
적어도 하나의 요소를 검사하기 위한 장치는 상기 기재된 측면들의 제 1 부분의 방법 단계들을 수행하도록 구현 될 수 있다.
적어도 하나의 구성 요소를 검사하는 수단은 EUV-AIMSTM(Aerial Image Metrology System)를 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 극자외선 (EUV) 파장 범위에 대한 포토리소그래픽 마스크의 적어도 하나의 결함을 보상하기 위한 장치는: (a) 적어도 하나의 결함의 데이터를 분석하는 수단; 및 (b) 검사된 결함을 보상하기 위해 포토리소그래픽 마스크 상에 위상 이동 구조를 제공하는 수단을 포함한다.
마지막으로, 적어도 하나의 결함을 보상하기 위한 장치는 상기 기재된 측면들의 제 2 부분의 방법 단계들을 수행하도록 구현될 수 있다.
다음의 상세한 설명은 도면을 참조하여 본 발명의 현재 바람직한 예시적인 실시예를 설명한다:
도 1은 다층 구조에서 결함을 갖는 EUV 마스크의 단면의 평면도를 좌측 부분 이미지에 도시하며; 우측 부분 이미지는 선행 기술에 따라 보상 수리 후의 좌측 부분 이미지의 단면을 도시한다.
도 2는 좌측 부분 이미지에서 선행 기술에 따른 보상 수리에 의해 보상된 매립된 결함을 갖는 EUV 마스크의 단면의 평면도를 개략적으로 도시하고; 중간 부분 이미지는 수리된 마스크 영역의 이미지의 시뮬레이션을 도시하고, EUV 마스크 상에 입사하는 방사선의 포커스는 -100nm의 조절 불량을 가지며, 우측 부분 이미지는 웨이퍼 상에 좌측 부분 이미지의 마스크 단면의 이미지를 표시하고, 포토리소그래피 장치의 노광 시스템은 마찬가지로 -100nm의 초점 조절 불량을 갖는다.
도 3은 상부 부분 이미지 시퀀스에서 다양한 계측 도구를 사용하여 매립된 결함의 분석을 도시하고 하부 부분 이미지 시퀀스에서 웨이퍼 상의 EUV 마스크의 수리된 영역의 이미지 및 식별된 매립된 결함의 선행기술에 따른 보성 교정을 재현한다.
도 4는 EUV 파장 범위에 대한 이상적인 포토마스크를 통한 단면을 개략적으로 설명한다.
도 5는 다층 구조가 기판 상에 적용되는, 기판의 표면 상에 국부화된 매립된 된 결함을 갖는 EUV 파장 범위(EUV 마스크)에 대한 포토마스크의 영역을 통한 단면을 개략적으로 재생한다.
도 6은 위상 이동 EUV 마스크의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 7은 스캐너에 비교하여 AIMSTM의 원리를 개략적으로 설명한다.
도 8은 EUV 파장 범위용 AIMSTM (EUV-AIMSTM)의 감지 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 9는 상부 부분 이미지에서 디포커싱을 규정하고, 하부 부분 이미지에서,도 5의 초점을 통한 다수의 측정 동안 EUV-AIMSTM의 CCD 카메라 또는 웨이퍼 상의 강도 프로파일을 개략적으로 나타낸다.
도 10은 추가적으로 제 1 미러의 업스트림에 위상 이동 필름이 도입되는 도 8의 감지 시스템을 반복한다.
도 11은 EUV 마스크의 결함 위에서 2·α의 각도 범위의 스캐닝을 개략적으로 설명하고, 여기서, 2·α의 각도 범위에 걸쳐 EUV 빔과 동기화되어 이동되는 단극 스탑은 EUV-AIMSTM의 노광 시스템의 출력에서 적용된다.
도 12는 결함 분석 및 결함 수리의 다양한 단계의 개요를 개략적으로 도시한다.
도 13은 수리 형태를 생성하는 4개의 단계의 개요를 표시한다.
도 14는 매립된 결함의 위상 에러 및 진폭 에러를 수리한 후 도 5를 도시하며, 일정 두께의 위상 이동 층은 EUV 마스크의 교란받지 않은 영역으로부터의 반사와 관련하여 일정한 위상차를 부가적으로 교정한다.
도 15는 도 14의 단면을 도시하고 반사된 EUV 방사선의 위상 프론트 상의 수리된 위상 에러의 효과를 설명한다.
도 16은 EUV 마스크의 매립된 결함의 수리를 수행하도록 사용될 수 있는 장치를 개략적으로 도시한다.
도 17은 도 16의 수리 장치 및 EUV-AIMSTM를 조합하는 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 18은 EUV 마스크의 요소를 검사하기 위한 방법의 흐름도를 표시한다.
도 19는 EUV 마스크의 결함을 수리하기 위한 방법의 흐름도를 최종적으로 설명한다.
본 발명에 따른 방법 및 본 발명에 따른 장치의 현재 선호되는 실시예는 극 자외선(EUV) 파장 범위용 반사형 포토리소그래피 마스크(EUV 마스크)의 다층 결함 수리에 기초하여 보다 상세히 설명된다. 그러나, 포토마스크의 결함을 조사하고 보상하기 위한 본 발명에 따른 방법은 이하 논의되는 예시에 제한되지 않는다. 대신에, 이들은 다양한 형태의 EUV 마스크의 결함을 수리하기 위해, 특히 위상 이동 EUV 마스크를 교정하기 위해 동일한 방식으로 사용될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 방법은 일반적으로 투과 포토리소그래픽 마스크의 국부적 결함을 검사 및 보상하기 위해 사용될 수 있다.
좌측 부분 이미지에서, 도 1은 13.5nm의 영역에서 노광 파장을 위해 설계된 흡수 EUV 마스크의 단면의 평면도를 도시한다. 다층 구조는 2개의 패턴 요소 사이에 매립된 결함을 갖는다. 우측 부분 이미지는 선행 기술에 따라 2개의 패턴 요소의 부분들의 제거에 의한 보상 수리를 수행한 후 좌측 부분 이미지의 단면을 도시한다.
좌측 부분 이미지에서, 도 2는 선행 기술에 따른 보상 수리에 의해 수리 된 매립된 결함을 갖는 EUV 마스크의 단면의 평면도를 개략적으로 도시한다. 중간 부분 이미지는 웨이퍼상의 좌측 부분 이미지의 수리된 스트라이프 구조의 이미지를 시뮬레이션한다. 시뮬레이션에서, EUV 마스크의 수리된 영역은 수리된 영역의 이미징 반응에 의해 야기된 웨이퍼에 대한 불리한 영향을 미치지 않는다. 그러나, 노광 시스템은 -100nm의 초점 조절 불량(focus maladjustment)을 갖는다. 우측 부분 이미지는 실제로 수행된 웨이퍼의 노광 후 수리된 영역의 스트라이프 구조의 이미지를 나타낸다. 포토리소그래피 장치의 노광 시스템은 중간 부분 이미지에 도시된 시뮬레이션에서와 동일한 디포커싱을 갖는다.
도 2에 도시된 보상 수리의 예는 결함이 웨이퍼 상에 나타나지 않도록 수리된 결함이 -100nm의 초점 조절 불량을 요함을 설명한다. 결과적으로, 교정된 EUV 마스크가 전혀 사용될 수 있다면, 리소그래피 장치의 사용가능한 작동 범위는 현저히 감소된다. 또한 EUV 파장 범위에서 초점 평면 외부의 노광은 명시된 CD(임계 치수)를 성취하기 위한 선량 분포가 중요한 파라미터를 나타내기 때문에 최상의 초점 위치보다 훨씬 더 중요한다.
부분 이미지들 중 상부 로우(upper row)에서, 도 3은 EUV 마스크의 매립된 결함의 분석을 도시한다. 좌측 상부 부분 이미지는 스트라이프의 형태를 갖는 2개의 패턴 요소의 부정확한 연결을 통해 웨이퍼 상에 패턴 요소를 이미징할 때 그 자체로 드러나는 결함을 나타낸다. EUV 마스크의 대응 부분을 전자 빔으로 스캐닝할 때 매립된 결함은 보이지 않는다. 전자 빔의 스캔 결과는 중앙 상부 부분 이미지에 도시되어 있다. 도 3의 좌측 상부 부분 이미지가 결함 위에 원자력 현미경(AFM)의 스캔을 도시한다. AFM의 스캔에서, 매립된 결함은 약 5.8nm 높이의 국부적 범프(bump) 형태로 나타난다. 스캔 방향의 매립된 결함의 측면 치수는 약 80nm이다.
도 3의 부분 이미지들의 하부 로우(row)는 선행 기술에 따라, EUV 마스크의 수리된 영역을 갖는 웨이퍼의 노광 또는 식별된 결함의 보상 수리를 나타낸다. 좌측 하부의 부분 이미지는 스캐닝 전자 현미경(SEM)의 이미지에 도시된 바와 같이 수리된 영역을 도시한다. 중앙 하부 부분 이미지는 AFM을 사용하여 수리 된 영역에서 수행된 스캔을 도시한다. AFM의 개별 스캔 라인을 제시하는 중앙 하부 이미지의 이미지 인서트(insert)는 "보상 수리"가 매장된 결함이 그대로 남겨지는 것을 매우 명확하게 도시한다. 결함을 보상하기 위해, 흡수 재료의 일부가 식별된 결함의 좌우에 있는 패턴 요소로부터 제거되었다. 마지막으로, 우측 하부 부분 이미지는 EUV 마스크의 수리된 영역의 웨이퍼 노광의 결과를 재현한다. 보상된 결함은 웨이퍼 상에 여전히 보이지만 더 이상 결함에 인접한 2개의 패턴 요소의 브리지 연결을 야기하지 않는다.
도 4는 13.5nm 영역의 노광 파장에 대한 흡수 EUV 마스크(400)의 단면을 개략적으로 도시한다. EUV 마스크(400)는 열팽창 계수가 낮은 재료, 예컨대 석영으로 제조된 기판(410)을 갖는다. 다른 유전체, 유리 재료 또는 반도전성 재료가 마찬가지로 예를 들어 ZERODUR®, ULE® 또는 CLEARCERAM®과 같은 EUV 마스크용 기판으로 사용될 수 있다. EUV 마스크(400)의 기판(410)의 후측(rear side)(417)은 EUV 마스크(400)의 제조 동안 및 그 동작 중에 기판(410)을 홀드하는 역할을 한다. 기판(410)을 홀드하기 위한 얇은 전기 도전 층은 기판(410)의 후면(417)(도 4에 미도시)에 적용될 수 있다.
이하에서 MoSi 층으로도 지칭되는, 20 내지 80쌍의 교번하는 몰리브덴(Mo)(420) 및 실리콘(Si) 층(425)을 포함하는 다층막 또는 다층 구조체(440)는 기판(410)의 전면(415) 상에 퇴적된다. Mo 층(420)의 두께는 4.15nm이고, Si 층(425)은 2.80nm의 두께를 갖는다. 다층 구조(440)를 보호하기 위해, 전형적으로 바람직하게는 7nm의 두께를 갖는, 예를 들어 실리콘 이산화물로 만들어진 캡 핑 층(430)이 최상부 실리콘 층(425) 상에 적용된다. 예컨대 루테늄(Ru)과 같은 다른 재료는 마찬가지로 캡핑 층(430)을 형성하는데 사용될 수 있다. 몰리브덴 대신에, 예를 들어, MoSi 층에 대해 코발트(Co), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 레늄(Re), 지르코늄(Zn) 또는 이리듐(Ir)과 같이 높은 질량을 갖는 다른 원소로 구성된 층을 사용할 수도 있다. 다층 구조(440)의 퇴적은 예를 들어, 이온 빔 퇴적(IBD)에 의해 유발될 수 있다.
기판(410), 다층 구조체(440) 및 캡핑 층(430)은 이후 마스크 블랭크(450)로 지칭된다. 그러나, EUV 마스크의 모든 층들을 가지되 전체-영역 흡수체 층(460)의 구조화를 갖지 않는 구조는 마스크 블랭크(450)로 지칭된다.
마스크 블랭크(450)로부터 EUV 마스크(400)를 생성하도록, 버퍼 층(435)은 캡핑 층(430) 상에 퇴적된다. 가능한 버퍼층 재료는 석영(SiO2), 규소 산소 질화물(SiON), Ru, 크롬(Cr) 및/또는 질화 크롬(CrN)이다. 흡수 층(460)은 버퍼층(435) 상에 퇴적된다. 흡수 층(460)에 적합한 재료는 그 중에서도 Cr, 질화 티타늄(TiN) 및/또는 질화 탄탈(TaN)이다. 흡수 층(460) 상에, 예를 들어 탄탈 산 질화물(TaON)으로 만들어진 반사 방지 층(465)이 적용될 수 있다.
흡수층(460)은 예를 들면, 전자빔 또는 레이저 빔의 도움으로, 흡수 패턴 요소(470)의 구조가 전체-영역 흡수층(460)으로부터 생성되도록 구성된다. 버퍼층(435)은 흡수체 층(460)을 구성될 때, 즉 패턴 요소(470)를 제조할 때, 다층 구조체(440)를 보호하는 역할을 한다.
EUV 광자(480)는 위상 프론트(phase front)(490)를 갖는 EUV 마스크(400)에 충돌한다. 입사하는 EUV 광자(480)는 패턴 요소(470)의 영역에 흡수되고, 적어도 복수의 EUV 광자(480)는 흡수하는 패턴 요소(470)로부터 자유로운 영역의 다층 구조(440)에 의해 반사된다. 위상 프론트(495)는 다층 구조체(440)에 의해 반사된 방출 전자기파(the outgoing electromagnetic wave)(485)를 상징한다.
다층 구조(440)는, 예를 들어, 몰리브덴 층 및 실리콘 층의 층 두께가, 미리 결정된 입사각으로 다층 구조체(440)에 입사되는 EUV 광자(480)에 대한 화학(actinic) 파장의 λ/2의 광학적 두께에 대응하는 방식으로 설계될 수 있다. 이러한 조건으로부터의 편차는 브래그의 반사 조건의 국부적 위반을 초래하고, 따라서 EUV 파장 범위에서 국부적으로 반사된 광의 변화를 초래한다. 매우 작은 파장 때문에, EUV 범위는 다층 구조(440)의 개별 층의 균질성 및 EUV 마스크(400)의 영역에 대한 그들의 표면 거칠기에 극단적인 요건를 부과한다. 따라서, 상기 언급된 바와 같이, 다층 구조(440)의 생산 프로세스 동안 미리 결정된 층 두께로부터 개별적인 층들의 실제 층 두께의 편차가 존재할 수 있다. 또한, EUV 마스크(400)의 기판(410)의 작은 국부적 불균일이 다층 구조(440)를 통해 전파 될 수 있다.
도 4는 이상적인 EUV 마스크(400)를 도시한다. 도 5의 EUV 마스크(500)는 매립된 결함(520)을 갖는 마스크(500) 영역의 단면을 도시하며, 이는 기판(410)의 표면 상에 위치하며, 그 위에서 EUV 마스크(500)의 다층 구조(540)가 배열된다. 매립된 결함(520)은 결함(520)의 영역에서 교란된 다층 구조(540)를 초래한다. 결함(520)은 먼저 결함의 영역에서 반사된 빔(485)의 방향으로부터 산란되는 EUV 방사선을 유도한다. 결과적으로, EUV 방사선은 매립된 결함(520)을 갖는 EUV 마스크(500)의 영역으로부터의 반사된 빔의 방향으로 반사된다. 두 번째로, 결함(520)의 영역에서 교란된 다층 구조(540)의 MoSi 층의 층 두께는 결함(520)의 영역으로부터 반사된 EUV 파장 범위의 광의 위상의 교란(disturbance)을 야기한다. 이것은 교란된 위상 전선(595)에 의해 도 5의 예시에서 설명된다.
도 5에 예시적인 방식으로 도시된 매립된 결함(520)은 국부적 범프의 형태를 갖는다. 기판(410)의 표면(415)의 폴리싱 동안 작은 스크래치가 발생할 수 있다(도 5에 도시되지 않음). 도입부에서 이미 논의된 바와 같이, 다층 구조체(540)의 퇴적 동안, 기판(410)의 표면(415)상의 입자가 과성장할 수 있고 또는 입자가 다층 구조(540)에 통합될 수 있다(마찬가지로 도 5에 도시되지 않음).
EUV 마스크(500)의 매립된 결함(520)은 기판(410), 기판(410)의 표면(415) 또는 정면, 다층 구조(540) 및/또는 마스크 블랭크(550)의 표면(560)상에서 그 시작점을 가질 수 있다(도 5에 미도시). 기판(210)의 전면(415) 상에 존재하는 결함(520)은 다층 구조(540)에서의 전파 중에 그들의 측면 치수 및 높이 모두를 변화시킬 수 있다. 이것은 양방향으로 발생할 수 있는데, 즉 결함(520)은 다층 구조(540)에서 성장하거나 수축할 수 있고 그리고/또는 그 형태를 변경할 수 있다. 캡핑 층(430)의 표면(460)에서만 발생하지 않는 EUV 마스크(500)의 매립된 결함(520)은 상기 기재된 바와 같이, 본 출원에서 매립된 결함으로 지칭된다.
마찬가지로 위에서 언급한 바와 같이, 다양한 결함 유형이 마스크 블랭크 또는 EUV 마스크(500) 상에 존재할 수 있다. 다양한 타입의 매립된 결함(520)은 후술하는 모든 방법을 사용하여 검사 및 보상될 수 있다.
도 5의 결함(520)은 제 3 섹션에서 규정된 방법을 사용하여 검사될 수 있는 EUV 마스크의 요소의 제 1 예시를 나타낸다. 도 6은 입사 EUV 방사선의 도움으로 분석될 수 있는 EUV 마스크(600)의 요소의 제 2 예시를 나타낸다. 도 6의 EUV 마스크(600)는 도 4의 마스크 블랭크(450) 또는 도 4의 기판 및 다층 구조체(440)를 도시한다. 도 4의 흡수 패턴 요소들(470)로 만들어진 패턴 대신에, 도 6의 EUV 마스크(600)는 위상 이동 패턴 요소(620)의 패턴을 갖는다. 위상 이동 패턴 요소(620)의 높이는 위상 이동 패턴 요소(620) 상에 입사하고(630, 670) 이 요소에 의해 반사되는 EUV 방사선(630, 670)에 비해 마스크 블랭크 상에 입사하고(650) 그리고 이 블랭크에 의해 반사되는 EUV 방사선(660)에 의해 판정된다. 위상 이동 패턴 요소(620)의 높이는 반사된(640, 660 또는 640, 680) EUV 방사선의 위상차로부터 계산될 수 있다. 여기서, 위상 이동 패턴 요소(620)의 재료 조성이 알려져 있다는 가정이 이루어진다. 후자가 알려지지 않은 경우, 마찬가지로 마스크 블랭크(450) 및 패턴 요소(620)에 의해 반사된 방사선의 진폭 변화의 분석으로부터 확인할 수 있다. 또한, 위상 이동 패턴 요소(620)의 높이 이외에, 다층 구조(540) 상에서 그 위치를 판정하는 것도 가능하다.
도 7은 AIMSTM(Aerial Image Metrology System)의 원리를 설명한다. 스캐너의 일부 구성 요소는 좌측 부분 이미지에 개략적으로 설명되어 있다. 노광 시스템은 화학 파장의 전자기 방사선을 포토리소그래피 마스크 상에 포커싱한다. 투영 광학 유닛은 큰 개구수(NA)로 웨이퍼 상에 분포된 웨이퍼 또는 포토 레지스트 상에 감소된(전형적으로 1 : 4 또는 1 : 5) 포토마스크를 통과하는 방사선을 이미징한다. 오른쪽 부분 이미지는 좌측 부분 이미지의 스캐너의 동일한 화학 파장에 대한 AIMSTM의 몇 가지 구성요소를 도시한다. 스캐너와 AIMSTM의 노광 시스템은 실질적으로 동일하다. 이는 이미지 생성이 두 시스템에서 거의 동일 함을 의미한다. 결과적으로, AIMSTM는 실제로 웨이퍼를 보는 마스크를 이미징한다. 그러나 스캐너의 경우와 달리 렌즈는 AIMSTM의 경우 CCD(charge-coupled device) 카메라에서 큰 배율로 포토마스크의 작은 부분을 이미징한다. 결과적으로, 포토마스크가 에어리얼 이미지에서 화학 파장으로 갖는 결함을 설명하고, CCD 센서 또는 CCD 카메라를 사용하여 결함을 감지하는 것이 가능해진다. 도 7은 투과형 포토마스크를 분석하는 데 사용되는 AIMSTM을 도시한다.
도 8은 EUV 파장 범위용 AIMSTM의 광학 감지 시스템(800)의 예를 개략적으로 도시한다. 상기 언급한 바와 같이, EUV 파장 범위의 포토리소그래피 시스템에서 반사형 부품 만이 현재 사용된다. 명확성을 위해, EUV 파장 범위에 대한 AIMSTM의 노광 시스템 - 약어로 EUV-AIMSTM - 은 억제된다. 매립된 결함(520)을 갖는 소자를 갖는 EUV 마스크(500) 상에, 예를 들어 13.5nm의 파장을 갖는 EUV 파장 범위의 광이 EUV 마스크(500)의 구조화된 측면 상에 포커싱된다. 전형적으로, EUV 마스크에 입사하는 방사선(810), 따라서 다층 구조(540)에 의해 반사 된 EUV 방사선은 마스크에 대한 수직에 대하여 6° 내지 9°의 각을 포함한다. 이것은 마찬가지로 도 8의 개략적인 도해에서 도시되지 않는다. EUV 마스크에 의해 반사된 방사선(820)은 감지 시스템(800)의 제 1 미러(830)에 의해 수집되어 제 2 미러(840)로 전달된다. EUV 마스크(500)에 의해 반사된 방사선(820)은 제 3 미러(850) 및 제 4 미러(860)를 통해 EUV 방사선을 감지하는 CCD 카메라(870)로 지향된다. 도 8에 도시된 예에서, 제 1 미러(830)는 비구면 미러이며, 미러(840, 850 및 860)는 구형이다. EUV 마스크(500)와 CCD 카메라(870) 사이의 거리는 대략 1미터이다.
도 8의 예시적인 감지 시스템(800)은 연결부(890)에 의해 CCD 센서(870)에 연결된 분석 유닛(880)을 더 갖는다. 분석 유닛(880)은 CCD 센서(870)로부터 측정 데이터를 수신하고 CCD 센서를 제어하도록 설계된다. 또한, 분석 유닛(880)은 수신된 측정 데이터를 분석하고 EUV 마스크(500)의 결함(520)에 대한 수리 개념을 확인할 수 있다.
결함(520)의 하나 이상의 이미지의 데이터 또는 측정 데이터는 매립된 결함(520)의 영역으로부터 반사된 강도(진폭 에러)의 편차 및 EUV 마스크(500)의 결함(520)에 의해 야기된 반사된 위상 프론트의 에러(위상 에러)를 양적으로 판정하는데 필수적이다. 적어도 3개의 상이한 방법은 식별된 매립된 결함(520)의 위상 에러 및 진폭 에러 모두의 확인을 허용하는 데이터 또는 측정 데이터를 생성하기 위해 사용될 수 있다.
제 1 옵션에서, 일련의 웨이퍼 노광 및/또는 다수의 에어리얼 이미지를 기록하는 것이 가능하다. 여기서, 노광 시스템의 초점 평면은 EUV 마스크 위에서 EUV 마스크(500) 아래까지 체계적으로 변경된다. 도 9의 상부 부분 이미지는 이러한 관계를 명료하게 설명한다. 노광 시스템의 초점 평면이 마스크 위에 놓이는 경우, 이것은 포지티브("+") 디포커싱 또는 오버포커싱(overfocussing)으로 지칭된다. 도 9의 상부 부분 이미지에서, 이 경우는 점선으로 표시된다. 대조적으로, 도 9의 상부 부분 이미지에서 파선으로 예시된 방식으로 도시된 바와 같이, 노광 시스템의 초점 평면이 마스크 자체에 놓이는 경우, 이것은 네거티브("-") 디포커싱 또는 언더포커싱(underfocussing)으로 언급된다.
도 9의 하부 부분 이미지는 일련의 에어리얼 이미지 또는 포커스를 통한 측정 중에 웨이퍼 노광의 광 강도 분포를 설명한다. 가능한 정확하게 매립된 결함(520)에 의해 야기된 위상 에러 및 진폭 에러를 판정하기 위해, 언더포커싱으로부터 오버포커싱으로 초점 또는 초점 평면을 조정할 때 매립된 결함(520)의 영역의 다수의 기록 또는 이미지를 기록하는데 편리하다. 적절한 수는 분석될 결함 유형에 따른다. 특정 결함을 제외하고는, 10 내지 100개의 이미지가 일반적이다. 초점 평면의 조정은 EUV-AIMSTM의 노광 장치의 포커싱을 변경하거나, 고정 초점의 경우 EUV 빔의 방향으로 EUV 마스크(500)를 변위시킴으로써 성취될 수 있다.
위상 재구성 알고리즘은 매립된 결함(520)의 위상 에러 및 진폭 에러를 판정하기 위해 입력 데이터로서 생성된 데이터와 함께 실행된다. 여기서 논의 된 측정 데이터 생성의 제 1 옵션에 대해, 예를 들어, 거치베르크 삭스톤(Gerchberg-Saxton) 알고리즘 또는 IFTA(Inverse Fourier Transform Algorithm)를 위상 재구성 알고리즘으로 사용할 수 있다.
위상 재구성 알고리즘에 대한 입력으로서 데이터 또는 측정 데이터를 확인하기 위한 이러한 제 1 옵션은 위상 재구성 알고리즘에 대한 입력 데이터를 생성하기 위해 EUV-AIMSTM을 변경할 필요가 없다는 큰 이점을 갖는다.
도 10은 매립된 결함(520)의 일련의 에어리얼 이미지를 기록하기 위한 제 2 옵션을 개략적으로 도시한다. 도 10은 다시 도 8의 EUV-AIMSTM의 광학 감지 시스템(800)을 도시한다. 감지 시스템(800)의 제 1 미러(830)의 업스트림에서, 위상 이동 필름(1000)은 EUV 마스크(500)에 의해 반사된 EUV 파장 범위에 대한 광의 빔 경로로 도입된다. 위상 이동 필름(1000)의 두께 및 따라서 또한 광학적 두께는 필름 평면에 규정된 방식으로 그리고 따라서 미러(830) 상에 입사하는 EUV 광에 수직으로 변화한다. 위상 이동 필름(1000)은 홀더(1010)에 의해 이동 장치(1020)에 적용된다. 이동 장치(1020)는 EUV 마스크에 의해 반사된 방사선(820)의 빔 경로 내로 그리고 그 밖으로 규정된 방식으로 위상 이동 필름(1000)을 구동할 수 있다. 결과적으로, 규정된 파면 변경에 의해 매립된 결함(520)의 복수의 이미지를 성취하는 것이 가능하다. 따라서 생성된 데이터는 결국 위상 재구성 알고리즘을 수행하기 위하여 입력 데이터로서 사용될 수 있다.
매립된 결함의 위상 에러와 진폭 에러를 판정하기 위해 에러 감소 알고리즘이나 그라디언트 방법을 사용하여 규정된 각도 변화로 이미지를 분석할 수 있다.
도 9의 맥락에서 설명된 제 1 옵션과 유사하게, 규정된 각도 변화로 분석을 위한 입력 데이터 생성의 제 2 옵션을 위하여 변경된 파면의 큰 스팬 폭(span width)을 갖는 매립된 결함(520)의 다수의 이미지를 생성하는 것이 또한 유리하다. 결과적으로, 가능하면 정밀한 매립된 결함(520)의 위상 에러 및 진폭 에러의 정량적 판정이 용이하게 된다. 드롭 아웃(drop out)되지 않은 결함(520)의 경우, 반사된 방사선(820)의 빔 경로에서 위상 이동 필름(1000)의 다양한 위치를 갖는 5개 내지 50개의 이미지가 통상의 환경에서 요구된다. 위상 이동 필름(1000)에 있어서, 규정된 방식으로 마스크(500)에 의해 반사된 EUV 방사선의 위상을 변경하고, 동시에 EUV 방사선을 가능한 한 최소로 흡수하는 재료를 선택하는 것이 편리하다. 이것은 k-값이 가능한 작은 재료에 의해 성취된다. 변수에서,
Figure 112018015120439-pat00001
,
Figure 112018015120439-pat00002
는 복잡한 굴절률의 허수 부분을 의미하고
Figure 112018015120439-pat00003
는 1에서 복소 굴절수의 실수 부분의 편차를 나타낸다(n = n-iβ = 1-δ-iβ). 복소 굴절률의 실수 부의 1보다 큰 편차를 갖는 재료의 예는 도 4와 관련하여 상기 기재된 이하의 금속에 해당된다: 몰리브덴(Mo), 코발트(Co), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 레늄(Re), 지르코늄(Zr) 또는 이리듐(Ir).
위상 이동 필름(1000)의 변화하는 두께는 바람직하게는 1nm(얇은 단부에서)에서 100nm(두꺼운 단부에서)의 범위를 포함한다. 위상 이동 필름의 두께는 도 10에 개략적으로 도시된 바와 같이 필름 평면에서 연속적으로 변할 수 있다. 위상 이동 필름(1000)은 계단형 두께를 가질 수 있다. 또한, 일정 두께를 갖는 2개 이상의 필름을 사용할 수 있다. 그 다음, 위상 이동 효과는 EUV 방사선(820)의 빔 경로에서의 그 배열에 의해 조절된다. 위상 이동 필름(1000)의 두께를 설계할 때, EUV 방사선은 필름을 두 번 통과한다는 것을 주목해야한다. 현재, 위상 이동 필름(1000)으로서 Zr-필름이 바람직하게 사용된다.
도 11의 다이어그램(1100)은 위상 재구성 알고리즘을 수행하기 위한 입력 데이터로서 사용될 수 있는 측정 데이터를 생성하기 위한 제 3 옵션을 도시한다. 핀홀(1120) 또는 단극 스탑(1120)는 EUV-AIMSTM의 노광 시스템을 벗어나는 EUV 빔(1110)에 삽입된다. 예로서, 단극 스탑(1120)는 0.1의 시그마를 가질 수 있고, 즉, 단극 스탑(1120)은 EUV-AIMSTM의 노광 시스템의 출력에서 빔의 직경의 10%에 상응하는 어퍼쳐 또는 개구를 갖는다. 핀홀(1120)은 EUV 방사선(1110)을위한 점 광원으로 작용한다. 매립된 결함(520)을 갖는 다층 구조체(540)의 영역은 다양한 각도(α)로 스캐닝된다. 여기서, α는 포토리소그래피 마스크(500)의 극각, 즉 마스크 평면에 수직인 각도를 나타낸다. 측정을 수행하는 각도 범위는 2·α를 포함한다. 결과적으로, 결함(520)의 이미지는 상이한 관찰 각도에서 생성된다. 이들 측정 데이터는 매립된 결함(520)의 위상 에러 및 진폭 에러를 확인하기 위한 위상 재구성 알고리즘을 수행하기 위한 입력 데이터로서 작용한다.
여기서 논의된 측정 데이터 생성의 제 3 옵션에 있어서, 위상 재구성 알고리즘과 같은 푸리에 타이코그래픽(ptychographic) 알고리즘을 사용할 수 있다.
각도(α)의 변화는 전형적으로 EUV 마스크(500)의 표면에 대한 수직에 대해 +/- 15°의 범위에 놓여있다.이 각도 범위에서 수행되는 측정의 수는 바람직하게는 5 내지 50 측정의 범위에 있다.
매립된 결함(520)을 상이한 각도로 노광할 수 있게 하기 위해, EUV-AIMSTM의 노광 시스템은 핀홀(1120)과 함께 마스크(500)를 노광하는 EUV 빔(1010)이 마스크(500)에 수직인 축을 중심으로 규정된 각도 범위에 걸쳐 변경될 수 있게 하는 빔 경사 장치를 가져야 한다(도 11에 미도시). 빔 경사 장치는 단극 스탑(1120)의 트래킹과 결합하여, 그에 병렬인 노광 시스템의 하나 이상의 미러를 경사지게 하거나 또는 회전시킴으로써 실현될 수 있다.
다른 실시예에서, EUV 빔은 매립된 결함(520) 주위로 이동하지 않지만 EUV 마스크(500)는 EUV 빔(도 11에 도시되지 않음)에 대해 이동된다. 이를 위해, EUV 마스크(500)의 홀딩 장치는 적절한 이동 장치를 구비할 수 있다.
도 11의 예시적인 EUV-AIMSTM은 비 간섭성 방사선을 생성하는 EUV 방사선원을 갖는다. EUV-AIMSTM가 간섭성 EUV 방사선원을 갖는다면, 미리 결정된 각도 범위에 걸쳐 매립된 결함(520)을 스캐닝하기 위해 핀홀(1120)을 EUV-AIMSTM에 설치하는 것을 생략할 수 있다.
현재의 EUV 마스크(400, 500)의 다층 구조체(440, 540)는 일반적으로 법선 방향으로 6°에서 최대 반사를 위해 최적화된다. 현재 EUV-AIMSTM에서, 6°기울어진 NA 원뿔로부터 나오는 조명각이 가능하며, 후자는 법선에 대해 약 10° 내지 2°의 각도 범위에 해당한다. 입사하는 EUV 방사선과 EUV 마스크의 법선 사이의 상대적인 경사는 표면에 대한 수직에 대해 +/- 15°의 각도 범위 내에서 브래그 반사 조건을 위반하지 않는다.
도 12의 흐름도(1200)는 화학 파장에서의 EUV 마스크(500)의 결함(520)을 검사하고 검사된 결함(520)을 변경하기 위한 방법의 프로세스에 대한 개관을 제공한다. 식별된 결함(520)은 EUV-AIMSTM에 의해 제 1 단계(1210)에서 검사된다. 3개의 상이한 측정 방법이 이러한 단계에 관하여 상기 기재된다. 제 2 단계(1220)에서, 검사된 결함(520)의 진폭 및 위상 재구성이 있다. 이를 위해, 제 1 단계에서 생성된 측정 데이터를 입력 데이터로서 사용하여 위상 재구성 알고리즘이 수행된다. 생성된 측정 데이터로부터의 위상 에러 및 진폭 에러의 판정을 허용하는 각각의 알고리즘은 다양한 측정 방법의 논의 범위 내에서 특정되었다.
수리 개념이 시뮬레이션에 의해 제 3 단계(1230)에서 검사된 결함(520)에 대해 확인된다. 이는 제 2 단계에서 판정된 정량적 위상 및 진폭 에러에 기초하여 수행된다. 도 13의 다음 다이어그램(1300)은 수리 형태를 확인하는 예를 개략적으로 도시한다. 이 단계는 본 출원의 초점이 아니므로 간략하게만 논의된다.
마지막으로, 검사된 결함(520)은 제 3 단계에서 확인된 최상의 수리 개념에 기초하여 제 4 단계(1240)에서 수리된다. 이 단계는 아래에서 더 자세히 설명된다.
도 13의 다이어그램(1300)은 수리 개념을 판정하기 위한 4개의 단계를 설명한다. 검사된 결함(520)의 에어리얼 이미지가 제 1 단계(1310)에서 시뮬레이션된다. 시뮬레이션은 결함(520)에 의해 야기된 진폭 및 위상 변화에 기초하여 수행된다. 이는 차례로 EUV-AIMSTM에 의해 제공된 측정 데이터를 기초로 한다. 결과적으로, 결함(520)의 전달 방법은 위치 및 주파수 또는 파수 k(tdefect(r, k))의 함수로서 판정된다. EUV-AIMSTM 측정을 위해, 대응하는 웨이퍼 노광 장치의 조명 세팅을 사용할 수 있고; 이것은 기술 용어로 "스캐너 매칭(scanner matching)"이라 한다. 대안적인 실시예에서, 작업은 수리 개념의 최대 측정 정확도에 최적화된 노광 설정으로 수행될 수 있다. 예시로서, 매립된 결함(520)의 위상 효과는 간섭성 조명 하에서 특히 지배적이어서, 이들 조건 하에서 특히 정확한 방식으로 측정 가능하다.
그 후, 제 2 단계(1320)에서, 결함이 없는 EUV 마스크(500)의 등가점을 시뮬레이션한다. 이 결과, 결함의 위치에 대한 EUV 마스크(520)의 기준 전달 반응(treference(r,k))이 확인된다. 기준 위치의 시뮬레이션은 유사하게 EUV-AIMSTM의 도움으로 및/또는 EUV 마스크(500)의 설계 데이터("다이 투 데이터베이스")에 의해 판정되는 결함없는 등가 위치의 측정 데이터에 기초하여 달성될 수 있다. 등가 위치는 결함이 있는 지점과 동일한 패턴 요소의 배열로 둘러싸인 EUV 마스크(500)상의 지점이다.
제 3 단계(1330)에서, 결함(520)이 기준 위치와 실질적으로 동일한 전달 반응(즉, 반사 반응)을 갖도록 전달 반응(tcompensation(r, k))의 교정 범위가 판정된다.
마지막으로, 결함(520)의 의도된 전달 반응을 얻는데 요구되는 재료 변화(들)가 제 4 단계(1340)에서 계산된다. 재료 변화는 결함(520)에 대한 재료의 도포 및 재료의 제거를 포함할 수 있다. 또한, 재료의 변화는 흡수 및/또는 위상 이동 패턴 요소의 부분의 제거 및 퇴적을 포함할 수 있다. 수리 프로세스에 포함된 재료(또는 수리 프로세스와 관련된 모든 재료)의 재료 변경(들)은 재료 상수 및 수리 프로세스의 특성을 기반으로 최적화되며 수리 개념이 이로써 생성된다. EUV-AIMSTM는 수리 프로세스과 관련된 재료(또는 재료)의 재료 특성을 교정하는 데 사용할 수 있다. 이 점에 대한 세부 사항은 다음 도면들에 대한 설명과 관련하여 설명된다. 결과적으로, 수리 개념은 매립된 결함에 의해 야기된 진폭 및 위상 변화를 보상하기 위해 결함(520) 영역에서 수행될 재료 변화(들)를 기재한다.
도 14의 다이어그램(1400)은 매립된 결함(520)이 수리된 후의 도 5의 EUV 마스크(500)를 도시한다. 위상 이동 재료의 형태인 위상 이동 구조(1410)가 결함(520)에 적용되었다. 위상 이동 구조(1410)를 생성하기 위한 위상 이동 재료의 적용은 도 16에 관련한 논의의 맥락에서 이하에서 기재된다. 도 14의 예에서, 위상 이동 구조(1410)는 매립된 결함(520)에 걸쳐 변화하는 층을 포함한다. 위상 이동 구조(1410)의 재료는 화학 파장에서 굴절률을 가지며, 상기 굴절률의 실수 부분은 가능한 1로부터 멀며, 즉, 이것의 실수 부분은 가능한 작다. 동시에, 위상 이동 구조(1410)의 재료가 단지 적은 양의 입사 EUV 방사선을 흡수하도록 굴절률의 허수 부분은 마찬가지로 가능한 작아야 한다. 위상 이동 구조(1410)의 재료의 낮은 흡수 계수는 EUV 방사선이 위상 이동 구조(1410)를 두 번 통과하기 때문에 특히 편리하다. 현재 이러한 목표에 가장 근접한 재료는 도 4 및 도 10과 관련된 논의의 맥락에서 설명된다.
위상 이동 구조(1410)의 국부적인 두께는 위상 이동 구조(1410)에 의해 야기된 국부 위상 이동이 매립된 결함(520)에 의해 야기된 국부 위상 교란을 단지 보상하는 방식으로 판정된다. 위상 이동 구조(1410)의 두께는 100nm의 영역에 놓여있다. 위상 이동 구조(1410)의 재료는 약 1nm의 최소 두께로 퇴적될 수 있다.
매립된 결함(520)의 진폭 에러 또는 반사된 방사선의 방향으로 결함(520)에 의해 야기되는 강도의 변화는 보상 수리에 의해 수리된다. 이를 위해, 매립된 결함(520)의 양 측면상의 2개의 패턴 요소(1470)의 부분(1430, 1440)이 제거된다. 이를 위해 수행되는 입자 빔 유도 에칭 처리는 도 16과 관련한 논의의 범위 내에서 설명된다. 제거 될 패턴 요소(1470)의 부분(1430, 1440)을 계산할 때, 결함(520)의 진폭 에러 뿐만 아니라 위상 이동 구조(1410)의 흡수 또한 고려될 수 있다.
위상 이동 구조(1410)를 판정하고 제거될 패턴 요소들(1470)의 부분들(1430, 1440)을 판정하는 것은 도 3에 관하여 논의된 맥락에서 간략하게 기재된 바와 같이, 시뮬레이션에 기초하여 최상의 수리 개념을 확인하는 범위 내에서 수행된다. 가능한 전체 론적 수리 개념은 상기 기재된 바와 같이 결함(520)으로 인한 위상 및 강도 교란의 정량적 판정에 기반을 두고 있다.
상기 기재된 수리 단계 후에, 매립된 결함(520)의 위상 에러 및 진폭 에러가 교정된다. 이는 수리가 수행된 후에 EUV 마스크(500)의 교란받지 않은 부분에서와 같이 매립된 결함(520)의 영역으로부터 실질적으로 동일한 강도를 반사한다는 것을 의미한다. 또한, 결함의 영역으로부터 반사된 EUV 방사선은 EUV 마스크(500)의 교란받지 않은 영역에 의해 반사된 EUV 방사선과 동일한 형태의 위상 프론트를 갖는다. 그러나, EUV 마스크의 수리된 영역으로부터 반사된 EUV 방사선은 위상 이동 구조(1410)의 결과로서 EUV 마스크(500)의 교란받지 않은 영역들로부터 반사된 위상 프론트에 관하여 고정된 위상차를 가질 수 있다.
이러한 일정한 위상차를 제거하기 위해, 일정한 두께(1420)를 갖는 위상 이동 재료의 층이 수리된 결함(520)의 영역 위에 퇴적된다. 일정한 두께의 위상 이동 층(1420)의 층 두께는 교정될 고정된 위상 차에 따라 스스로 적응한다(orient). 상기 기재된 바와 같이, 약 1nm의 층 두께를 생성하는 것이 가능하다. 일정한 두께의 위상 이동 층(1420)의 최대 층 두께는 층(1420)의 재료의 흡수 계수에 의해 제한된다. 현재 이용 가능한 위상 이동 재료의 최대 층 두께는 약 100nm이다. 여기서, 반사된 EUV 방사선은 일정 두께의 위상 이동 층(1420)을 2회 통과하는 것이 주목되어야 한다.
상기 기재된 재료들은 일정한 두께의 위상 이동 층(1420)을 위한 재료로서 문제가 된다. 따라서 위상 이동 구조(1410) 및 일정한 두께의 위상 이동 층(1420)에 하나의 퇴적 프로세스에서의 결함(520)에 대하여 동일한 재료 조성을 적용하는 것이 가능하다. 또한, 일정 두께의 위상 이동 층(1420)의 흡수는 패턴 요소(1470)의 제거될 부분(1430, 1440)을 판정할 때 마찬가지로 고려된다.
수리 단계의 순서는 원하는대로 선택할 수 있다. 그러나, 일정한 두께의 위상 이동 층(1420)이 위상 이동 구조(1410)에 더하여 매립된 결함(520) 위에 적용되는 경우, 제 1 단계에서 결함(520)의 진폭 에러가 교정되는 것이 편리하므로 일정 두께(1420)의 위상 이동 층이 변형된 패턴 요소(1470)의 에지까지 가이드될 수 있는 것이 편리하다.
도 15는 수리된 EUV 마스크(500)의 효과를 설명한다. 평면 위상 프론트(495)를 갖는 EUV 방사선(480)은 규정된 각도로 마스크(500)에 충돌한다. EUV 마스크(500)는 마스크 표면에 대한 수직선에 대하여 동일한 각도로 방사선(485)을 반사한다. 참조 부호(595)는 도 5에서 특정된 수리되지 않은 결함(520)에 의해 야기된 위상 왜곡을 나타낸다. 매립된 결함(520)을 교정한 후에, 보정된 결함의 영역에서 EUV 마스크(500)에 의해 반사된 EUV 방사선은 평면 위상 프론트(1510)를 갖는다. EUV 마스크(500)의 교란받지 않은 영역들로부터 반사되는 EUV 방사선(1520)으로부터의 일정한 위상차는 일정한 두께의 위상 이동 층(1420)에 의해 교정된다.
도 16은 위상 이동 구조(1410)를 제공하고 일정한 두께의 위상 이동 층(1420)을 적용하는데 사용될 수 있는 장치(1600)의 몇몇 구성요소를 개략적으로 도시한다. 또한, 장치(1600)는 EUV 마스크(500)의 하나 이상의 패턴 요소(1470)들을 변경하도록(1430, 1440) 사용될 수 있다. 도 16에 도시된 예시는 스캐닝 전자 현미경(SEM)(1600)의 형태의 스캐닝 입자 현미경(1600)을 나타낸다. 매립된 결함(520)을 수리하기 위한 전자 빔(1605)의 형태인 입자 빔(1605)은 이것이 EUV 마스크(1620)을 손상시킬 수 없고 또는 이것이 상기 EUV 마스크를 적은 범위로만 손상을 입히는 점에 있어서 유리하다. 그러나, 예를 들어 FIB(Focused Ion Beam) 시스템의 이온 빔과 같은 다른 전하 입자 빔도 가능하다(도 16에 도시되지 않음).
변경된 SEM(1600)은 필수 구성요소로서 입자 총(1602) 및 전자 옵틱 또는 빔 옵틱(1612)이 배열되는 칼럼(1610)을 포함한다. 전자총(1602)은 전자 빔(1605)을 생성하고, 전자 또는 빔 옵틱(1612)은 전자 빔(1605)을 포커싱하고 도 5, 도 6 및 도 8 내지 도 11의 EUV 마스크(500)와 동일할 수 있는 EUV 마스크(1620) 상으로 칼럼(1612)에서의 출력에서 이것을 지향시킨다.
EUV 마스크(1620)는 표본 스테이지(1625) 상에 배열된다. 도 16에서 화살표로 나타낸 바와 같이, 표본 스테이지(1625)는 SEM(1600)의 전자빔(1605)에 대하여 3개의 공간 방향으로 이동될 수 있다.
장치(1600)는 입사 전자 빔(1605)에 의해 측정 지점(1632)에서 생성된 2차 전자 또는 후방 산란 전자를 감지하기 위한 감지기(1630)를 포함한다. 감지기(1630)는 제어 장치(1680)에 의해 제어된다. 또한, 장치(1600)의 제어 장치(1680)는 감지기(1630)의 측정 데이터를 수신한다. 제어 장치(1680)는 모니터(1690) 상에 표시되는 측정 데이터로부터 이미지를 생성할 수 있다.
또한, 측정 장치(1600)는 측정 지점(1632)의 영역에서 저에너지 이온을 제공하는 이온 소스를 포함할 수 있으며, 상기 저에너지 이온은 EUV 마스크(1620) 또는 그 표면이 음의 표면 전하를 가지지 못하게한다(도 16에서 미도시). 이온 소스의 도움으로, 국부적이고 제어된 방식으로 EUV 마스크(1620)의 음의 전하를 감소시킬 수 있고, 따라서 전자 빔(1620)의 측 방향 공간 분해능의 감소를 방지할 수 있다.
장치(1600)의 전자빔(1605)은 결함(520)을 분석하고, 특히 검사된 결함(520)을 발견하는 데 사용될 수 있다.
제어 장치(1680)는 컴퓨터 시스템(1685)를 포함한다. 컴퓨터 시스템(1685)은 인터페이스(1687)를 포함한다. 이러한 인터페이스에 의해, 컴퓨터 시스템(1685)을 후속하는 도 17의 EUV-AIMSTM(1710)의 감지 시스템(800)의 분석 유닛(880)에 연결하는 것이 가능하다(도 16에 미도시). 컴퓨터 시스템(1685)은 인터페이스(1687)를 통해 측정 데이터를 수신할 수 있다. 특히, 컴퓨터 시스템(1685)은 인터페이스(1687)를 통해 매립된 결함(520)의 측정 데이터를 얻을 수 있으며, 상기 측정 데이터는 상기 기재된 3개의 측정 방법 중 하나 이상의 방법에 의해 기록된다. 이러한 측정 데이터로부터, 컴퓨터 시스템(1685)은 결함(520) 및 반사된 위상 프론트(595, 1510, 1520)의 영역에서 결함(520)으로부터 나오는 EUV 마스크(1620)의 위상 및 강도 교란을 재구성할 수 있다. 이것은 컴퓨터 시스템(1680)이 위상 재구성 알고리즘을 수행할 수 있음을 의미한다. 다른 실시예에서, 위상 재구성 알고리즘은 장치(1600) 또는 수리 장치(1600)에 의해 외부 적으로 수행된다(후속하는 도 17 참조).
컴퓨터 시스템(1685) 또는 제어 유닛(1680)은 EUV 마스크(1620) 위에서 전자 빔(1605)을 스캐닝하는 스캐닝 유닛을 더 포함한다. 스캐닝 유닛은 도 16에 도시되지 않은 SEM(1600)의 칼럼(1610) 내의 편향 요소를 제어한다. 또한, 컴퓨터 시스템(1685) 또는 제어 장치(1680)는 SEM(1600)의 다양한 파라미터를 설정 및 제어하기 위해 설정 유닛을 포함한다. 설정 유닛에 의해 설정될 수 있는 파라미터는 예를 들면: 배율, 전자 빔(1605)의 초점, 스티그메이터의 하나 이상의 설정, 빔 변위, 전자 소스의 위치 및/또는 하나 이상의 스탑(도 16에 기재되지 않음).
결함(520)을 교정하고 검사된 결함(520)에 대한 최선의 수리 개념을 확인하기 위한 장치(1600)는 바람직하게 다양한 가스 또는 전구체 가스를 위한 여러 상이한 저장 컨테이너를 포함한다. 3개의 저장 컨테이너(1640, 1650 및 1660)는 도 16의 예시적인 장치(1600)에 도시되어 있다. 그러나, 장치(1600)는 또한 EUV 마스크(520, 1620)를 처리하기 위한 3개 이상의 저장 컨테이너를 가질 수 있다.
제 1 저장 컨테이너(1640)는 EUV 마스크(1620)의 결함(520)에 대한 위상 이동 구조(1410)의 형태로 재료를 퇴적시키기 위해 SEM(1600)의 전자 빔(1605)과 협력하여 사용될 수 있는 전구체 가스 또는 제 1 퇴적 가스를 저장한다. 예를 들어, 제 1 저장 컨테이너(1640)는 금속 카보닐, 예를 들어 몰리브덴 헥사카보닐(Mo(CO)6) 형태의 전구체 가스를 가질 수 있다.
제 2 저장 컨테이너(1650)는 EUV 마스크(1620)의 다층 구조체(540)의 표면으로부터 하나 이상의 패턴 요소(1670)의 부분(1630) 또는 복수의 부분(1630, 1640)을 에칭할 수 있는 에칭 가스를 포함한다. 예로서, 제 2 저장 컨테이너(1650)는 제논 플루오르화물(XeF2)을 포함할 수 있다. 저장 컨테이너(1650)에 저장될 수 있는 대안적인 에칭 가스는 예를 들어, 할로겐, 예를 들면, 불소(F2) 또는 염소(Cl2) 또는 할로겐 함유 화합물이다.
제 3 저장 컨테이너(1660)는 제 2 퇴적 가스를 저장하며, 이의 도움으로, 일정 두께의 위상 이동 층(1620) 재료가 입자 빔 유도 퇴적 반응의 범위 내에서, 예컨대, 전자 빔(1605)에 의해 매립된 결함(520)의 영역에 퇴적될 수 있다. 예를 들어, 제 3 저장 컨테이너는 금속 카르 보닐, 예를 들어, 제 3 저장 컨테이너는 메탈 카르보닐, 예컨대, 디코발트 옥타카르보닐(Co2(CO)8), 다이레늄 데카카르보닐(Re2(CO)10), 니켈 테트라카르보닐(Ni(CO)4) 또는 텅스텐 헥사카르보닐(W(CO)6)을 포함할 수 있다.
제 2 퇴적 가스는 제 1 퇴적 가스와 동일할 수 있다. 따라서, 대안적인 실시예에서, 제 3 저장 컨테이너(1660)는 퇴적 가스를 포함할 수 있으며, 이 퇴적 가스에 의해 하나 이상의 패턴 요소(1470)의 일부 또는 복수의 부분이 EUV 마스크(500, 1620)의 다층 구조(540) 상에 퇴적될 수 있다. 제 3 저장 컨테이너(1660)는 금속 카르닐, 예를 들면, 크롬 헥사카르보닐(Cr(CO)6)을 포함할 수 있다.
각각의 저장 컨테이너(1640, 1650, 1660)는 EUV 마스크(1620)의 표면 상 전자 빔(1605)의 입사 위치(1632)에서 시간 단위 또는 가스 유량 당 제공되는 가스 입자의 양을 제어하기 위해 자체 밸브(1642, 1652, 1662)를 장착한다. 또한, 3개의 저장 컨테이너(1640, 1650, 1660)는 EUV 마스크(1620) 상에서 전자 빔(1605)의 입사 지점(1632) 근처에서 노즐(1646, 1656 및 1666)로 끝나는 전용 가스 피드(1644, 1654 및 1664)를 갖는다. 도 16에 예시된 장치(1600)에서, 밸브(1642, 1652, 1662)는 저장 컨테이너(1640, 1650, 1660)의 근방에 설치된다. 다른 실시예에서, 밸브(1642,1652,1662)는 대응하는 노즐(1646, 1656, 1666)의 근방에 배치될 수 있다(도 16에 도시되지 않음). 각각의 저장 컨테이너(1640, 1650, 1660)는 개별적인 온도 설정 및 제어를 위한 전용 요소를 가질 수 있다. 온도 설정은 각 가스의 냉각 및 가열을 용이하게 한다. 또한, 가스 피드(1644, 1654, 1664)는 가스가 반응 위치(1632)에서 제공되는 온도를 설정하고 모니터링하기 위한 전용 요소를 각각 가질 수 있다(도 16에 도시되지 않음).
도 16의 장치(1600)는 요구되는 진공을 생성 및 유지하기 위한 펌프 시스템(1670)을 가질 수 있다. 또한, 장치(1600)는 석션 익스트랙션 장치(suction extraction device)(도 16에 도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 펌프 시스템(1670)과 결합된 석션 익스트랙션 장치는 전구체 가스, 즉 퇴적 가스 또는 에칭 가스의 분해 동안 생성되고 국소 화학 반응을 위해 요구되지 않는 프래그먼트 또는 구성 요소가 실질적으로 원점에서 장치(1600)의 진공 챔버(1675)로부터 추출될 수 있는 것을 가능하게 한다. 필요하지 않은 가스 성분은 분배되고 정착될 수 있기 전에 장치(1600)의 진공 챔버(1675) 외부의 EUV 마스크(1620)상의 전자 빔(1605)의 입사 지점(1632)에서 국부적으로 펌핑되기 때문에, 진공 챔버(1675)의 오염이 방지된다.
국부적 에칭 반응 또는 국부적 퇴적 프로세스를 개시하기 위해, 바람직하게는 집속된 전자 빔(1605)이 도 16에 예로서 주어진 장치(1600)에서 독점적으로 사용된다. 그러나, 추가적으로 또는 대안적으로, 국지적 반응은 광자 빔의 도움으로 개시되는 것이 가능하다.
도 17의 다이어그램(1700)은 도 16의 수리 장치(1600)와 EUV-AIMSTM(1710)의 예시적인 조합을 개략적으로 도시한다. EUV-AIMSTM(1710)는 도 8의 감지 시스템(800)을 포함한다. 도 17의 예에서, EUV-AIMSTM(1710)은 접속부(1730)에 의해 서버(1720)에 접속된다. 예시 로서, 서버는 마스크 수리 센터일 수 있다. 서버(1720)는 EUV-AIMSTM(1710) 및 수리 장치(1600)의 교정 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 서버(1720)는 EUV 마스크(500)의 설계 데이터 및 결함 데이터베이스를 포함할 수 있다. 또한, 서버(1720)는 에어리얼 이미지를 시뮬레이션하기 위한 소프트웨어를 포함할 수 있다. 또한, 서버(1720)는 매립된 결함(520)에 대한 수리 개념을 확인하도록 설계된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램을 저장할 수 있다.
도 17에 예시된 예에서, EUV-AIMSTM(1710)는 접속부(1730)를 통해 교정 데이터를 수신하고 접속부(1730)를 통해 서버(1720)에 측정 데이터를 전송한다.
그 커넥터(1687)를 통해, 수리 장치(1600)는 접속부(1740)를 통해 서버(1720)에 연결된다. 연결부(1740)를 통해, 서버(1720)는 검사된 결함(520)에 대한 수리 개념을 수리 장치(1600)로 전송한다. 또한, 서버(1720)는 수리 장치(1600)의 전자 빔(1605)의 도움으로 판정된, 검사된 결함의 위치와 같이 연결부(1740)를 통해 수리 장치로부터 측정 데이터를 수신할 수 있다.
접속부(1720 및 1740)는 전기 및/또는 광 신호 라인 일 수 있다.
다른 실시예에서, 서버(1720)의 기능은 EUV-AIMSTM(1710) 또는 수리 장치(1600)에 의해 가정될 수 있다. 또한, 서버(1720)의 기능을 EUV-AIMSTM(1710) 및 수리 장치(1600) 중에서 나눌 수 있다.
도 18은 EUV 마스크(500, 1620)의 결함(520)을 검사하기 위한 본 출원에서 규정된 방법의 예시적인 실시예의 흐름도(1800)를 나타낸다. 이 방법은 단계 1810에서 시작한다. 제 1 단계(1820)에서, EUV 파장 범위에 대한 포토리소그래픽 마스크의 요소는 EUV 파장 범위로부터의 광으로 검사된다. 도 18의 EUV-AIMSTM(1710)을 사용하여 요소를 검사할 수 있다. 검사될 요소는 EUV 마스크(500, 600, 1620)의 결함, 임계점(critical point) 및/또는 구성 요소를 포함할 수 있다. 제 2 단계(1830)에서, EUV 파장 범위의 광에 의한 조사 시에 요소의 반응이 판정된다. 검사된 요소가 결함이라면 검사된 결함의 진폭 및 위상 에러를 판정하기 위해 위상 재구성 알고리즘을 사용할 수 있다. 이 방법은 단계(1840)에서 종료한다.
마지막으로, 도 19는 EUV 마스크(500, 1620)의 결함(520)을 보상하기 위한, 본 출원에서 규정된 방법의 예시적인 실시예의 흐름도(1900)를 도시한다. 이 방법은 단계(1910)에서 시작한다. 결함(520)의 데이터는 제 1 단계(1920)에서 분석된다. 데이터를 분석하는 것은, 이용 가능한 수리 개념을 분석하거나 수리 개념을 생성하기 위해 측정 데이터를 분석하는 것을 포함할 수 있다. 제 2 단계(1930)에서, 위상 이동 구조(1410)는 검사된 결함(520)을 보상하기 위해 포토리소그래피 마스크(500, 1620) 상에 제공된다. 위상 이동 구조체(1410)는 수리 장치(1600)에 의해 검사된 결함 상에 퇴적될 수 있다. 방법은 단계(1940)에서 종료한다.

Claims (19)

  1. 극자외선(EUV) 파장 범위용 포토리소그래픽 마스크(500, 600)의 적어도 하나의 요소(520, 620)를 검사하기 위한 방법으로서,
    a. 상기 EUV 파장 범위내의 광으로 상기 적어도 하나의 요소(520, 620)를 검사하는 단계 - 상기 적어도 하나의 요소(520, 620)는 포토리소그래픽 마스크(500, 600)의 적어도 하나의 결함(520)을 포함하고,
    b. 적어도 하나의 결함(520)을 검사하는 것은 상기 포토리소그래픽 마스크(500)에 의한 상기 EUV 파장 범위내의 광의 반사의 다운스트림에서의 상기 EUV 파장 범위내의 광의 위상의 제어된 변경을 포함함 - ; 및
    c. 상기 EUV 파장 범위내의 광에 의한 조사 시에 상기 적어도 하나의 요소(520, 620)의 반응(behavior)을 판정하는 단계를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 요소(520, 620)의 반응을 판정하는 단계는, 상기 EUV 파장 범위내의 광에 의한 조사 시에 상기 적어도 하나의 요소(520, 620)에 의해 야기된 위상 변화 및/또는 진폭 변화를 판정하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 EUV 파장 범위내의 광의 위상의 제어된 변경은 상기 포토리소그래픽 마스크(500)에 의한 광의 반사의 다운스트림내에서의 빔 경로내로의 위상 이동 필름(1000)의 도입을 포함하는, 방법.
  3. 청구항 2에 있어서, 빔 경로내로의 위상 이동 필름(1000)의 도입은 상이한 두께를 갖는 위상 이동 필름에 의해 적어도 2개의 측정을 수행하는 단계를 포함하는, 방법.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 진폭 변화 및 위상 변화를 판정하는 단계는 상기 적어도 2개의 측정으로부터의 데이터를 갖고 재귀적 위상 재구성 알고리즘을 수행하는 단계를 포함하는, 방법.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 적어도 하나의 결함(520)을 검사하는 것은:
    a. 상기 포토리소그래픽 마스크(500) 상에 입사하는 상기 EUV 파장 범위내의 광의 상이한 입사 조건 하에서 상기 적어도 하나의 결함(520)의 적어도 2개의 측정을 수행하는 단계; 및
    b. 상기 적어도 2개의 측정의 데이터에 상기 재귀적 위상 재구성 알고리즘을 적용하는 단계를 포함하는, 방법.
  6. 청구항 5에 있어서, 단계 a.는 적어도 부분적으로 간섭성인 광원을 사용하거나 상기 포토리소그래픽 마스크(500)의 업스트림의 상기 빔 경로내로 단극 스탑(1120)을 삽입하여 상이한 각도에서 상기 결함(520)의 적어도 2개의 측정을 수행하는 단계 및 비간섭성 광원을 사용하여 상이한 각도에서 상기 결함(520)의 적어도 2개의 측정을 수행하는 단계를 포함하는, 방법.
  7. 청구항 4에 있어서, 상기 적어도 하나의 결함(520)을 검사하는 것은:
    a. 상이한 초점 위치로 상기 적어도 하나의 결함(520)의 적어도 2개의 측정을 수행하는 단계 및
    b. 상기 적어도 2개의 측정의 데이터에 상기 재귀적 위상 재구성 알고리즘을 적용하는 단계를 포함하는, 방법.
  8. 청구항 4에 있어서, 상기 재귀적 위상 재구성 알고리즘은 반복적 푸리에 타이코그래픽(ptychographic) 알고리즘, 역 푸리에 변환 알고리즘, 거치베르크 삭스톤(Gerchberg-Saxton) 알고리즘, 에러 감소 알고리즘, 그래디언트 법(gradient method) 및 하이브리드 입출력 알고리즘을 포함하는 그룹으로부터의 적어도 하나의 알고리즘을 포함하는, 방법.
  9. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    a. 판정된 상기 위상 변화 및 판정된 상기 진폭 변화로부터 위상 에러 및 진폭 에러를 확인하는 단계; 및
    b. 검사된 상기 결함(520)의 확인된 상기 진폭 에러 및 확인된 상기 위상 에러로부터 상기 적어도 하나의 결함(520)을 위한 수리 개념을 확인하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  10. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    a. 상기 적어도 하나의 결함(520)의 데이터를 분석하는 단계; 및
    b. 검사된 상기 결함(520)을 보상하기 위해 상기 포토리소그래픽 마스크(500) 상에 위상 이동 구조(1410)를 제공하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  11. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 수리 개념을 분석하고 그리고/또는 측정 데이터로부터 수리 개념을 확인하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  12. 청구항 10에 있어서, 상기 위상 이동 구조(1410)를 제공하는 단계는 검사된 상기 결함(520)의 위상 에러를 보상하기 위해 검사된 상기 결함(520)에 상기 위상 이동 구조(1410)를 적용하는 단계를 포함하는, 방법.
  13. 청구항 10에 있어서, 검사된 상기 결함(520)의 진폭 에러를 보상하기 위하여 상기 포토리소그래픽 마스크(500)의 적어도 하나의 패턴 요소(1470)를 변경하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  14. 청구항 10에 있어서, 검사된 상기 결함(520)의 영역에 일정한 두께의 위상 이동 층(1420)을 적용하는 단계를 더 포함하며, 일정한 두께의 위상 이동 층(1420)의 두께는 결함을 갖지 않는 상기 포토리소그래픽 마스크의 부분에 관한 보상된 결함의 위상차가 보상되도록 선택되는, 방법.
  15. 컴퓨터 시스템에 의해 실행될 때, 상기 컴퓨터 시스템이 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 방법 단계들을 수행하도록 프롬프트(prompt)하는 명령들을 포함하는, 컴퓨터 판독가능한 매체에 저장되는, 컴퓨터 프로그램.
  16. 극자외선(EUV) 파장 범위용 포토리소그래픽 마스크(500, 600)의 적어도 하나의 요소(520, 620)를 검사하기 위한 장치(1700)로서, 상기 장치(1700)는:
    a. 상기 EUV 파장 범위내의 광으로 상기 적어도 하나의 요소(520, 620)를 검사하기 위한 수단 - 상기 적어도 하나의 요소(520, 620)는 포토리소그래픽 마스크(500, 600)의 적어도 하나의 결함(520)을 포함하고,
    b. 적어도 하나의 결함(520)을 검사하는 것은 상기 포토리소그래픽 마스크(500)에 의한 반사의 다운스트림에서의 상기 EUV 파장 범위내의 상기 광의 위상의 제어된 변경을 포함함 - ; 및
    c. 상기 EUV 파장 범위내의 광에 의한 조사 시에 상기 적어도 하나의 요소(520, 620)의 반응을 판정하기 위한 수단을 포함하며,
    상기 적어도 하나의 요소(520, 620)의 반응을 판정하기 위한 수단은, 상기 EUV 파장 범위내의 광에 의한 조사 시에 상기 적어도 하나의 요소(520, 620)에 의해 야기된 위상 변화 및/또는 진폭 변화를 판정하기 위한 수단을 포함하는, 장치(1700).
  17. 청구항 16에 있어서, 장치(1700)는 청구항 1에 기재된 방법 단계들을 수행하기 위한 것인, 장치(1700).
  18. 삭제
  19. 삭제
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