TWI468850B - 為位於或鄰近光罩之基板邊緣之缺陷決定修補型態的方法 - Google Patents

為位於或鄰近光罩之基板邊緣之缺陷決定修補型態的方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI468850B
TWI468850B TW98141138A TW98141138A TWI468850B TW I468850 B TWI468850 B TW I468850B TW 98141138 A TW98141138 A TW 98141138A TW 98141138 A TW98141138 A TW 98141138A TW I468850 B TWI468850 B TW I468850B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
defect
edge
scanning
microscope
shape
Prior art date
Application number
TW98141138A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201030450A (en
Inventor
Michael Budach
Original Assignee
Zeiss Carl Sms Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zeiss Carl Sms Gmbh filed Critical Zeiss Carl Sms Gmbh
Publication of TW201030450A publication Critical patent/TW201030450A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI468850B publication Critical patent/TWI468850B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/72Repair or correction of mask defects
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/72Repair or correction of mask defects
    • G03F1/74Repair or correction of mask defects by charged particle beam [CPB], e.g. focused ion beam
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01QSCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q30/00Auxiliary means serving to assist or improve the scanning probe techniques or apparatus, e.g. display or data processing devices
    • G01Q30/04Display or data processing devices
    • G01Q30/06Display or data processing devices for error compensation
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/82Auxiliary processes, e.g. cleaning or inspecting
    • G03F1/84Inspecting
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01QSCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q80/00Applications, other than SPM, of scanning-probe techniques
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/26Electron or ion microscopes
    • H01J2237/28Scanning microscopes
    • H01J2237/2813Scanning microscopes characterised by the application
    • H01J2237/2817Pattern inspection
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49718Repairing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Description

為位於或鄰近光罩之基板邊緣之缺陷決定修補型態的方法
本發明係關於一種為位於或鄰近光罩之基板邊緣之缺陷決定修補型態的方法。
因為半導體產業的電子元件積集度逐漸增加,光罩必須能使逐漸小型化的結構成像。於是,製作光罩是愈發複雜而且也更加昂貴。逐漸縮小的光罩尺寸導致其他錯誤或缺陷在光罩上發生。同時,製造具有逐漸縮小結構的光罩投注的努力以及成本壓力,導致發生在製造光罩時產生的缺陷必須加以修補,以避免昂貴的光罩製造費用。為此,德國申請案DE 103 38 019 A1以及歐洲申請案EP 1 587 128A1已揭示一種修補光罩的缺陷表面結構之方法。
修補光罩缺陷前,必須定位(localised)該缺陷。這必須藉由光學檢測以及使用聚焦離子束(FIB)掃描式顯微鏡或掃描式電子顯微鏡(SEM)的粒子束(離子或電子)成像以達成。當使用電子束,由光罩調查表面釋放的電子用來作為反向散射電子以及二次電子,以產生光罩表面的影像。當使用聚焦離子束(FIB)時,由基板表面釋放的二次離子顯示該調查表面的組成(SIMS,二次離子質譜儀)。
只要該調查表面與缺陷的基板相對於反向散射電子及/或二次電子,具有明顯不同發射行為之材料,即可使用電子束定位缺陷。同樣地,當使用離子束時,來自基板與來自缺陷的二次離子之組成必須不同,以產生足夠的對比。
為產生逐漸縮小的結構,變化光線的相位之光罩(又稱相位移光罩)愈發重要。使用此種光罩時,除基板表面的結構外,也蝕刻光罩本身的基板。光罩的基板通常包含石英。然而,當移除光罩的基板材料,如圖1所顯示,應該移除的基板材料仍然殘留在原處,以致於產生所謂的“石英凸起(quartz bumps)”(如圖1所示)。或者,相反地,在某些位置可能有過多的基板材料被移除,而產生孔洞所謂的“石英凹洞(quartz divots)”(如圖1所示)。基板材料與缺陷具有相同材料,因此這類錯誤無法藉由離子束或電子束的協助而精準成像。
為修補上述類型的光罩缺陷,以石英凸起的情形來說,以粒子束照射該缺陷,而且某些情形中,附加提供一蝕刻氣體以移除多餘的基板材料。另外可使用粒子束配合在缺陷位置提供適當沉積氣體,以補充缺少的的材料。根據缺陷的地勢高低必須控制修補製程,以致於該修補位置位於有一平面表面,而該平面表面與環繞該缺陷的基板在相同高度。
因此,明瞭該缺陷的三維輪廓(three-dimensional contour),是修補這些缺陷的先決條件。如上所述,使用掃描式電子顯微鏡(SEM)或聚焦離子束(FIB)掃描式顯微鏡,無法以足夠精確度決定這些缺陷的地勢高低(topography)。
原子力顯微鏡(atomic force microscope)可用以測量缺陷輪廓。對此,原子力顯微鏡的使用描述於“Advancements in Focused Ion Beam Repair of Alternating Photo Masks ”(by Joshua Lessing,Tod Robinson,Troy Morrison and Theresa Holtermana,edited in the proceedings of SPIE,Vol. 5256,23rd Annual BACUS symposium on Photomask Technology,edited by Kurt R. Kimmel,Wolfgang Staud,pages 1208-1221)。再者,美國專利申請案公開號碼US 2004/0121069揭示使用原子力顯微鏡用以決定上述光罩缺陷的輪廓。
如圖1所顯示,使用掃描式或篩選式(screening)原子力顯微鏡適用於個別的缺陷。然而,當成像的表面結構超出特定寬深比(aspect ratio),即結構的寬度或高度與最小橫向延伸部分之比率,使用原子力顯微鏡將導致一些問題。特別是,使用在位於或鄰近光罩之基板邊緣之缺陷時發生。在此種情形中,因為原子力顯微鏡的掃描尖端(scanning tip)的直徑對於欲成像的結構並非特別小,所以這些裝置具有本質上的特性而無法精確複製上述缺陷的輪廓。這本質上的測量問題無法使用一描述於“Algorithms for Scanned Probe Microscope Image Simulation and Tip Estimation ”(by J.S. Villarubia,published in J. Res. Natl. Inst. Stand Technol. 102,425(1997))的數學運算而完全排除。
本發明實施例係基於上述問題而提供一種決定光罩缺陷的修補形態,當決定沿著光罩基板的邊緣之缺陷邊界,至少部分避免上述缺點。
根據本發明的第一實施例,提供一種為位於或鄰近光罩之基板邊緣之缺陷決定修補型態的方法,該方法包含使用掃描式探針顯微鏡以掃描缺陷,用以決定該缺陷的三維輪廓;使用掃描式粒子顯微鏡以掃描該缺陷,用以決定該基板之至少一邊緣的形狀;根據該邊緣的形狀以及該三維輪廓之組合,用以決定該缺陷的修補型態(repairing form)。
在此,“鄰近光罩之基板邊緣”的描述係相對於該邊緣高度的尖端直徑。假如缺陷的三維輪廓能夠藉由原子力顯微鏡而決定,且未發生上述量測問題,基板缺陷或光罩缺陷並未鄰近該基板或該結構的邊緣。
在本發明的實施例中,使用掃描式探針顯微鏡於欲修補區域實施第一次掃描,而且使用掃描式粒子顯微鏡於欲修補區域實施第二次掃描。隨後,根據第一次與第二次掃描決定修補型態,其中該修補型態仍然沿著該邊緣而縮小,以致於該修補型態保持與邊緣間隔一最小距離。
根據掃描式粒子顯微鏡的掃描資料,以決定缺陷沿著光罩邊緣的範圍,而可避免因為使用原子力顯微鏡產生的量測問題。因此,相對於習知技術,以更優良的精確度偵測到缺陷與光罩基板邊緣間的邊界區域。當修補缺陷時,掃描式粒子顯微鏡的粒子束導致在邊緣的二次電子增加,例如導致所謂的“河床化”(riverbedding)(如圖3所顯示),這是有益的。因為任何情形下都需要粒子束裝置來進行該缺陷的定位以及修補缺陷,所以這種方法不需要額外的實驗性努力。
較佳實施例中,三維輪廓與至少一邊緣的形狀的組合,包含形成該三維輪廓以及該邊緣的形狀的交集。
較佳實施例中,該掃描式探針顯微鏡包含原子力顯微鏡(atomic force microscope),而且該掃描式粒子顯微鏡包含一掃描式電子顯微鏡。
較佳實施例中,根據該掃描式探針顯微鏡掃描區域的地形對比資料(topography contrast data)及/或材料對比資料(material contrast data),以決定該邊緣的形狀。
較佳實施例中,以由該掃描式探針顯微鏡掃描區域決定之該邊緣的形狀,利用該邊緣的形狀對準該掃描式探針顯微鏡掃描區域的步驟,以及依照該邊緣的形狀切割該掃描式探針顯微鏡掃描區域的步驟,決定出該交集。
較佳實施例中,該修補型態包含在一平面上缺陷的座標,而且該平面實質地垂直於粒子束方向以及用來修補該缺陷的一粒子束劑量。
較佳實施例中,該修補型態分為數個個別的點,而且其中每點包含一粒子束劑量,並且該劑量是由該掃描式探針顯微鏡掃描區域的資料而決定。
較佳實施例中,該修補型態的個別點之粒子束劑量是由該掃描式探針顯微鏡掃描區域的複數點之內插值而決定。
較佳實施例中,該缺陷的修補型態沿著該光罩的邊緣保持間隔一最小距離。這可確保高度缺陷粒子束劑量不會使用在修補光罩。此外,當修補缺陷區域時,至光罩邊緣的距離避免過多的二次電子發射量,以致於本文的提及的問題可以得到解決(如圖3所顯示)。
其他較佳實施例中,該缺陷的修補型態沿著該光罩邊緣投影超過該光罩一段最小長度沿著該光罩邊緣。該方法確保當修補光罩時,沿著光罩邊緣沒有殘留(relic)缺陷。
較佳實施例中,上述任一實施例皆使用於修補光罩。
在實施例中,提供一種為位於或鄰近光罩之基板邊緣之缺陷決定修補型態的裝置,該裝置包含至少一掃描式探針顯微鏡,用以掃描缺陷與傳送已掃描資料;至少一掃描式粒子顯微鏡,用以掃描該缺陷以及傳送已掃描資料;以及至少一資料處理單元,根據該掃描式顯微鏡掃描區域的資料以決定該缺陷的三維輪廓,而且根據該掃描式粒子顯微鏡掃描區域的資料以決定該基板之至少一邊緣,以及根據該邊緣的形狀與該三維輪廓之組合,用以決定該缺陷的修補型態。
本發明的方法與裝置的其他實施例可參照附屬項。
圖1為一光罩的截面示意圖,該光罩係影響光線的相位。兩個上半部分影像顯示上視圖,而且兩個下半部分影像顯示截面圖,該截面圖是垂直於該上半部分影像的虛線17,19。在實施例中,光罩的基板100包含石英。然而,以下描述的方法也可使用於具有所適用光線波長的較佳特性的所有基板。為改變曝光的光線相位,基板100具有一凹陷區域120,而且該凹陷區域是位於兩個吸收結構110間的石英基板100,其中該深度與曝光的光線波長具有關聯性。圖1以及其餘圖式的實施例中,吸收結構110包含鉻(chromium)。也可使用其他吸收材料例如鋁。再者,本發明實施例亦可使用純相位修正光罩(pure phase shaping mask),該光罩僅包含高度分布(elevation profile)而且不包含任何吸收材料。
參考圖1,光罩基板100的凹陷區域120包含兩個錯誤區或缺陷10,20。由下半部分影像觀察得知,缺陷10代表所謂的“石英凸起”,即該區域包含未移除的基板材料。下半部分影像顯示一沿著虛線17並且透過缺陷10的截面圖11。原子力顯微鏡(AFM)可詳細掃描缺陷10的三維輪廓,但是除基板100的邊緣15外。
在缺陷20的區域中,基板100的材料移除部份多於凹陷區域120的附加凹陷或“石英凹洞”的形成。下半部分影像係表示缺陷20的截面圖21,而且該缺陷在上半部分影像的虛線19指出的位置上。因為缺陷20的所有側邊可接受原子力顯微鏡(AFM)的掃描,所以該三維輪廓經由該顯微鏡以足夠精確度確定,用於修補該缺陷20。
與圖1相似,圖2為一光罩的截面示意圖,用於影響光線的相位。由左上半部分影像觀察得知,在此實施例中,缺陷30位於基板100的凹陷部120而且沿著邊緣32延伸。該右下半部分影像顯示一沿著虛線37並且透過缺陷30的截面圖31。在右上半部分影像中,原子力顯微鏡(AFM)掃描的區域150用於決定該缺陷30的三維輪廓。在量測過程期間,原子力顯微鏡(AFM)的探針沿著區域150的虛線移動。如顯示於左下半部分影像,吸收結構110的表面高度經由臨限值而加以區分。
當原子力顯微鏡(AFM)決定沿著邊緣32的缺陷30之三維輪廓時,發生上述本質上的量測方法錯誤。右下半部分影像顯示原子力顯微鏡(AFM)的探針160。該探針160的直徑與欲成像的結構尺寸相比並無明顯較小。此外,直徑沿著探針160的軸向延伸。因此,根據其工作原理,原子力顯微鏡(AFM)僅這不超過特定寬深比(結構的深度或高度與最小橫向延長部之比率)的結構進行成像或加以顯示。在沿著邊緣32的區域中,超過此寬深比而且原子力顯微鏡(AFM)無法很如實複製在此區域的缺陷30之三維輪廓。如上所述,此情形能夠藉由數學最佳化方法而改善;然而,因工作原理所導致的原子力顯微鏡(AFM)量測錯誤卻無法移除。
然而,沿著基板100的凹陷120之邊緣32精確量測缺陷30之形狀對於修補該缺陷30是具有決定影響的。如圖3所顯示者,用於邊緣區域並且用於修補缺陷的粒子束產生二次電子或二次離子的增強發射率,這將導致暴露於二次電子或二次離子的區域受損,此區域在基板100的凹陷區域120,即導致所謂的“河床化”(riverbedding)。因此,該邊緣所導致的“河床化”已經詳細說明,所以精確修補沿著該邊緣32的缺陷30之形狀以及該邊緣32的形狀之技術,對於具有低副作用的修補是非常重要的。
圖4顯示該缺陷30的三維輪廓40,而且該缺陷30由原子力顯微鏡(AFM)掃描而決定。上半部分影像顯示該三維輪廓40的上視圖,而且下半部分影像代表一沿著虛線37並且透過三維輪廓40的截面圖41。參考圖4,基板100的吸收結構110與凹陷區域120的繪示使得該缺陷的位置更加清處。
當比較圖2與圖4,三維輪廓40妥善地表示在基板100的凹陷區域120的底部之平面190上缺陷30最大可能的範圍而且,即佔用區域(footprint)。同樣地,三維輪廓40妥善地表示該缺陷30在間隔邊緣32一特定最小距離之高度。在一方面,三維輪廓40無法妥善地表示沿著該邊緣32的缺陷表面。另一方面,佔用區域的座標沿著邊緣32具有明顯變化(上半部分影像)。如同位置37的截面圖41觀察(下半部分影像),三維輪廓40的高度不妥善地相關連於此區域的缺陷30之高度。
再參閱圖5,圖5的區域170相對於圖2的區域150而且使用掃描式電子顯微鏡(SEM)而不使用原子力顯微鏡(AFM)掃描。如上所述,因為缺陷30不具有材料對比,所以缺陷30幾乎無法由掃描式電子顯微鏡(SEM)測知。再者,因為缺陷30通常沒有銳利的邊界,所以缺陷30產生地勢高低對比(topography contrast)。
相反地,掃描式電子顯微鏡(SEM)掃描邊緣32特別清晰,因為邊緣32形成兩種不同材料間的邊界:如同圖5顯示的鉻吸收結構110與石英基板100。因此,邊緣32因明顯的材料對比而且使用掃描式電子顯微鏡(SEM)而被限定。此外,邊緣32提供銳利的限定步進(limited step)以提供地勢高低對比訊號。因此,邊緣32可由掃描式電子顯微鏡(SEM)可靠地決定。
圖6表示掃描式電子顯微鏡(SEM)掃描決定邊緣32之形狀50(上半部分影像),以及表示一沿著虛線37的截面圖51(下半部分影像)。為顯示邊緣32的形狀50,吸收結構110與基板100的凹陷區域120是以虛線所指出。
參閱圖5的實施例,用於決定邊緣32的形狀50的掃描式電子顯微鏡(SEM)掃描範圍,具有材料對比以及地勢高低對比部分。但這不是本發明方法的必要條件。邊緣32的形狀可由掃描式電子顯微鏡(SEM)掃描的地勢高低對比資料而得出。這意謂沿著基板100的凹陷區域120之邊緣未必需要鉻的吸收結構110。相反地,邊緣32的形狀50可僅由掃描式電子顯微鏡(SEM)掃描的材料對比資料而決定。
圖7顯示缺陷30的修補型態60如何由基板100的凹陷區域120的邊緣32之形狀50以及三維輪廓40得出。為達成此目的,三維輪廓40的尺寸必要時需要對邊緣32的形狀50之尺寸而調整。隨後,三維輪廓40針對邊緣32的形狀50加以調整。在下一步驟,三維輪廓40以邊緣32的形狀50進行切割。邊緣32的形狀50形成該修補型態60的邊界,並且沿著基板100的凹陷區域120的邊緣32。因此,沿著邊緣32且在平面190(修補型態60的佔用區域(footprint))的修補型態60之座標係由掃描式電子顯微鏡(SEM)掃描區域所產生。這些座標資料的高度資料是由原子力顯微鏡(AFM)掃描所得的三維輪廓40而決定。修補型態60的其餘資料也是由三維輪廓40決定。
參考圖2至圖7的實施例,修補型態60在基板100的凹陷區域120底部的平面190修補型態60的佔用區域)具有個別的點。一粒子束劑量使用於每個個別的點上,而足夠移除個別位置的缺陷30。在此過程中,此粒子束劑量是根據在此點上該三維輪廓40的高度而決定。當原子力顯微鏡(AFM)掃描與掃描式電子顯微鏡(SEM)的掃描範圍具有相同步進尺寸(step size),而且可相互對準,修補型態60的粒子束劑量是正比於在個別掃描點上原子力顯微鏡(AFM)掃描的三維輪廓40之高度。假如兩種掃描的對準過程不完美,或者假如兩種掃描的步進尺寸不相同,而且特別的是,原子力顯微鏡(AFM)掃描的解析度不同於掃描式電子顯微鏡(SEM)掃描的解析度,掃描式電子顯微鏡(SEM)掃描的掃描點形成該修補型態60的佔用區域之座標。修補型態60的個別點之粒子束劑量是由三維輪廓40的數個點的高度值的內插值而決定。
圖8至圖10顯示本發明的第2實施例。與圖2相似,圖8為一光罩的截面示意圖,此光罩係影響光線的相位。如圖8所顯示,左上半部分影像,缺陷200位於基板100的凹陷區域220而且沿著彎曲邊緣232延伸。該彎曲邊緣232在凹陷區域220的兩側邊具有吸收結構210。左下半部分影像表示一沿著虛線237並且透過虛線237標記位置上缺陷200的截面圖231。右上半部分影像的區域300以原子力顯微鏡(AFM)與掃描式電子顯微鏡(SEM)進行掃描,以決定缺陷200的三維輪廓。在掃描過程中,原子力顯微鏡(AFM)的探針沿著區域300的虛線移動。吸收結構210的表面高度再次藉由臨限值方法偵測(左下半部分影像)。
關於缺陷30,使用原子力顯微鏡(AFM)決定沿著邊緣232的缺陷200之三維輪廓時,發生本質上的量測困難。這些問題已出現於對應於圖2的說明內容中。為了圖示的目的,右下半部分影像再度顯示原子力顯微鏡(AFM)的探針160。沿著邊緣232的寬深比太高,以致於原子力顯微鏡(AFM)無法如實複製在此區域的缺陷200之三維輪廓。
圖9顯示該缺陷200的三維輪廓240之左上半部分影像,該缺陷200由原子力顯微鏡(AFM)掃描而決定,而且表示該邊緣232的形狀250之右上半部分影像,該邊緣232由掃描式電子顯微鏡(SEM)掃描而決定。為釐清缺陷200與邊緣232的形狀250之位置,鄰近的吸收結構210與基板100的凹陷區域210的邊緣232是由圖9的虛線所標示出。圖9的下半部分影像顯示沿著線237,缺陷200的三維輪廓240之截面圖241,以及邊緣232的形狀250之截面圖251。由原子力顯微鏡(AFM)掃描決定的三維輪廓240忠實顯示該缺陷200的佔用區域,而該缺陷200在由基板100所限制的區域上。然而,假如邊緣232不出現在圖9上,僅由三維輪廓240,決定沿著邊緣232的缺陷200的形狀是很困難的。
圖10顯示根據三維輪廓240與邊緣232的形狀250,決定缺陷200的修補型態260。為達成此目的,在調整放大倍率(rescaling)後,三維輪廓240對準於邊緣232的形狀250。隨後,三維輪廓240以邊緣232的形狀250進行切割。再者,邊緣232的形狀250形成該修補型態260的邊界,並且沿著基板100的凹陷區域220的邊緣232。
如上所述,使用原子力顯微鏡(AFM)掃描,沿著邊緣32,232的區域如實決定缺陷30,200的高度是不可能的。在改良上述本發明實施例,當決定修補型態60,260的粒子束劑量時,忽略此區域是可能的。
在本發明實施例中,修補型態60,260可沿著光罩基板100的凹陷區域120,220的邊緣32,232而縮小,以致於修補型態60,260沿著該光罩的邊緣32,232保持間隔一最小距離。相反地,修補型態60,260亦可依此方式增加,修補型態60,260沿著邊緣32,232的形狀,投影超過邊緣32,232一最小距離。
再者,結合數學最佳化方法例如描述於文獻“Algorithms for Scanned Probe Microscope Image Simulation and Tip Estimation ”(by J.S. Villarubia,published in J. Res. Natl. Inst. Stand Technol. 102,425(1997))的數學運算是有可能的,以改善使用原子力顯微鏡(AFM)掃描的三維輪廓40,240。
本發明實施例為避免原子力顯微鏡(AFM)使用於高寬深比區域,所產生的本質上的量測問題。因此,本發明實施例決定修補型態60,260以真實地將缺陷30,200成像,該修補型態60,260是根據缺陷30,200的。依此方式決定修補型態60,260是允許修補光罩上的缺陷30,200,甚至缺陷30,200沿著光罩基板100,200的陡且高的邊緣32,232亦可。
在不脫離本發明精神或必要特性的情況下,可以其他特定形式來體現本發明。應將所述具體實施例各方面僅視為解說性而非限制性。因此,本發明的範疇如隨附申請專利範圍所示而非如前述說明所示。所有落在申請專利範圍之等效意義及範圍內的變更應視為落在申請專利範圍的範疇內。
10...缺陷
15...邊緣
20...缺陷
30...缺陷
32...邊緣
40...三維輪廓
50...形狀
60...修補型態
100...基板
110...吸收結構
120...凹陷區域
150...區域
160...探針
190...平面
200...缺陷
210...吸收結構
220...凹陷區域
232...彎曲邊緣
240...三維輪廓
250...形狀
260...修補型態
300...區域
圖1顯示光罩缺陷的上視圖(上半部分影像)與虛線經過的截面圖(下半部分影像),該光罩缺陷與光罩邊緣互相間隔;
圖2顯示一沿著光罩邊緣延伸的光罩缺陷之上視圖(上左部分影像)與藉由原子力顯微鏡掃描的區域(上右部分影像),而且顯示一表示沿著虛線經過的截面圖之下半部分影像;
圖3顯示在光罩邊緣分別由二次電子與二次離子發射量6起的“河床化”(riverbedding)現象;
圖4顯示在最大延伸部平面的三維輪廓,該平面垂直於粒子束方向,由原子力顯微鏡(AFM)掃描的資料而決定(上半影像),並且下半影像顯示截面圖;
圖5是相似於圖2,但是差異在於使用掃描式電子顯微鏡(SEM)以掃描顯示缺陷上方的區域;
圖6顯示相對於該邊緣形狀的示意圖,而且該邊圓形狀使用掃描式電子顯微鏡(SEM)掃描該區域(上半部分影像)的資料而決定,而且下半部分影像顯示個別邊緣形狀的截面圖;
圖7是顯示在一平面上缺陷的修補型態的佔用區域之示意圖,並且該平面實質地垂直於粒子光束方向以及該佔用區域是根據三維輪廓與邊緣形狀而決定的;
圖8是相似於圖2,但是差異在於使用掃描式電子顯微鏡(SEM)與原子力顯微鏡(AFM)掃描以掃描其他缺陷、彎曲邊緣結構以及其他區域;
圖9是顯示在一平面上缺陷的三維輪廓之示意圖,該平面實質地垂直於粒子光束方向(左上半部分影像),邊緣形狀的示意圖(右上半部分影像)以及標記位置的截面圖(下半部影像);以及
圖10是顯示在一平面上缺陷的修補型態的佔用區域之示意圖,並且該平面實質地垂直於粒子光束方向,這是根據三維輪廓以及具有邊緣形狀的三維輪廓的交集而決定的。
40...三維輪廓
50...形狀
60...修補型態

Claims (12)

  1. 一種為位於或鄰近光罩之基板邊緣之缺陷決定修補型態的方法,包含步驟如下:a.使用一掃描式探針顯微鏡以掃描該缺陷,用以決定該缺陷的三維輪廓;b.使用掃描式粒子顯微鏡以掃描該缺陷,用以決定該基板之至少一邊緣的形狀;c.根據該邊緣的形狀以及該三維輪廓之組合,用以決定該缺陷的修補型態,其中該決定包含根據該邊緣的形狀以及該三維輪廓,形成一交集(intersection)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該掃描式探針顯微鏡包含一原子力顯微鏡(atomic force microscope)。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之方法,其中該掃描式粒子顯微鏡包含一掃描式電子顯微鏡。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之方法,其中根據該掃描式粒子顯微鏡掃描區域的地形對比資料(topography contrast data)及/或材料對比資料(material contrast data),以決定該邊緣的形狀。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之方法,其中以由該掃描式探針顯微鏡掃描區域決定之該邊緣的形狀,利用該邊緣的形狀對準該掃描式探針顯微鏡掃描區域的 步驟,以及依照該邊緣的形狀切割該掃描式探針顯微鏡掃描區域的步驟,決定出該交集。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之方法,其中該修補型態包含在一平面上該缺陷的座標,而該平面實質地垂直於粒子束方向以及用來修整該缺陷的一粒子束劑量(dose)。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之方法1其中該修補型態分為數個個別的點,而且其中每點包含一粒子束劑量,並且該劑量是由該掃描式探針顯微鏡掃描區域的資料而決定。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之方法,其中該修補型態的個別點之粒子束劑量是由該掃描式探針顯微鏡掃描區域的複數點之內插值而決定。
  9. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之方法,其中該缺陷的修補型態沿著該光罩的該邊緣保持間隔一最小距離。
  10. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之方法,其中該缺陷的修補型態沿著該光罩的該邊緣投影超過該光罩一最小距離。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之方法,更包含:使用 該修補型態以修補該缺陷。
  12. 一種為位於或鄰近光罩之基板邊緣之缺陷決定修補型態的裝置,該裝置包含:a.至少一掃描式探針顯微鏡,用以掃描缺陷與傳送已掃描資料;b.至少一掃描式粒子顯微鏡,用以掃描該缺陷以及傳送已掃描資料;c.至少一資料處理單元,根據該掃描式探針顯微鏡掃描區域的資料以決定該缺陷的三維輪廓,而且根據該掃描式粒子顯微鏡掃描區域的資料以決定該基板之至少一邊緣,以及根據該邊緣的形狀以及該三維輪廓之組合,用以決定該缺陷的修補型態,其中該決定包含根據該邊緣的形狀以及該三維輪廓,形成一交集。
TW98141138A 2008-12-23 2009-12-02 為位於或鄰近光罩之基板邊緣之缺陷決定修補型態的方法 TWI468850B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008062928A DE102008062928A1 (de) 2008-12-23 2008-12-23 Verfahren zum Ermitteln einer Reparaturform eines Defekts an oder in der Nähe einer Kante eines Substrats einer Photomaske

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201030450A TW201030450A (en) 2010-08-16
TWI468850B true TWI468850B (zh) 2015-01-11

Family

ID=41402594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW98141138A TWI468850B (zh) 2008-12-23 2009-12-02 為位於或鄰近光罩之基板邊緣之缺陷決定修補型態的方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8316698B2 (zh)
EP (1) EP2368152B1 (zh)
JP (1) JP5419992B2 (zh)
KR (1) KR101388384B1 (zh)
DE (1) DE102008062928A1 (zh)
TW (1) TWI468850B (zh)
WO (1) WO2010072279A1 (zh)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5556274B2 (ja) * 2010-03-17 2014-07-23 凸版印刷株式会社 パターン評価方法及びパターン評価装置
CN102353678B (zh) * 2011-06-27 2013-12-25 北京建筑工程学院 一种测量文物病害的方法
DE102011079382B4 (de) 2011-07-19 2020-11-12 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Analysieren und zum Beseitigen eines Defekts einer EUV Maske
TW201307832A (zh) * 2011-08-01 2013-02-16 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 模仁成型面檢測方法
US8502146B2 (en) * 2011-10-03 2013-08-06 Kla-Tencor Corporation Methods and apparatus for classification of defects using surface height attributes
US8737717B2 (en) * 2012-04-25 2014-05-27 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method and apparatus for defect identification
US9261775B2 (en) 2013-03-11 2016-02-16 Carl Zeiss Sms Gmbh Method for analyzing a photomask
US9466101B2 (en) * 2013-05-01 2016-10-11 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited Detection of defects on wafer during semiconductor fabrication
DE102013212957A1 (de) 2013-07-03 2014-07-17 Carl Zeiss Sms Gmbh Verfahren zur Entladung von Photolithographiemasken und Vorrichtung hierfür
DE102016204034A1 (de) 2016-03-11 2017-09-14 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Vermeiden von Schäden beim Analysieren einer Probenoberfläche mit einem Rastersondenmikroskop
DE102017203841A1 (de) * 2017-03-08 2018-09-13 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln einer Reparaturform zum Bearbeiten eines Defekts einer photolithographischen Maske
DE102017211957A1 (de) 2017-07-12 2019-01-17 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Untersuchen einer Messspitze eines Rastersondenmikroskops
EP4044217A1 (de) * 2021-02-10 2022-08-17 Siltronic AG Verfahren und vorrichtung zum markieren von defekten auf einer oberfläche einer halbleiterscheibe

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003228161A (ja) * 2002-02-01 2003-08-15 Seiko Instruments Inc マスクの欠陥修正方法
US20040121069A1 (en) * 2002-08-08 2004-06-24 Ferranti David C. Repairing defects on photomasks using a charged particle beam and topographical data from a scanning probe microscope
TW200534037A (en) * 2004-04-09 2005-10-16 Allied Integrated Patterning Corp Acceptable defects positioning and manufacturing method for large-scaled photomask blanks
TW200615700A (en) * 2004-07-08 2006-05-16 Asahi Glass Co Ltd Defect repair device and defect repair method

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0683037A (ja) * 1992-08-31 1994-03-25 Toshiba Corp レチクルマスク形状欠陥検査装置
JP3848006B2 (ja) * 1999-03-15 2006-11-22 株式会社東芝 マスク欠陥修正方法
JP4472882B2 (ja) * 2001-01-16 2010-06-02 エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 マスクの欠陥修正方法
US6955078B2 (en) * 2001-03-30 2005-10-18 Xidex Corporation Caliper method, system, and apparatus
JP2003121986A (ja) * 2001-10-11 2003-04-23 Sony Corp マスク修正装置及びマスク修正方法
JP2003227788A (ja) * 2002-02-05 2003-08-15 Inst Of Physical & Chemical Res 走査型プローブ顕微鏡及び試料の表面構造測定方法
US6555277B1 (en) * 2002-04-26 2003-04-29 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Quartz damage repair method for high-end mask
US7143005B2 (en) * 2002-05-06 2006-11-28 Veeco Instruments Inc. Image reconstruction method
US7504182B2 (en) * 2002-09-18 2009-03-17 Fei Company Photolithography mask repair
US7152219B2 (en) * 2002-12-10 2006-12-19 Synopsys Inc. Reference image generation from subject image for photolithography mask analysis
JP4219714B2 (ja) * 2003-03-25 2009-02-04 エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 マスクの欠陥修正方法
JP2004287321A (ja) * 2003-03-25 2004-10-14 Sii Nanotechnology Inc フォトマスクの欠陥修正方法
DE10338019A1 (de) 2003-08-19 2005-03-24 Nawotec Gmbh Verfahren zum hochaufgelösten Bearbeiten dünner Schichten mit Elektronenstrahlen
JP2005283538A (ja) * 2004-03-31 2005-10-13 Japan Science & Technology Agency 走査型プローブ顕微鏡および漏洩物理量の計測方法
EP1587128B1 (en) 2004-04-15 2011-06-08 Carl Zeiss SMS GmbH Apparatus and method for investigating or modifying a surface with a beam of charged particles
JP2005309140A (ja) * 2004-04-22 2005-11-04 Toshiba Corp フォトマスク製造方法、フォトマスク欠陥修正箇所判定方法、及びフォトマスク欠陥修正箇所判定装置
US20060147814A1 (en) * 2005-01-03 2006-07-06 Ted Liang Methods for repairing an alternating phase-shift mask
DE102007055540A1 (de) * 2006-11-29 2008-06-19 Sii Nano Technology Inc. Verfahren zum Korrigieren von Photomaskendefekten
JP4714180B2 (ja) * 2007-05-01 2011-06-29 株式会社東芝 フォトマスク管理方法、フォトマスク洗浄可能回数生成方法、及びフォトマスク管理システム
JP2009003321A (ja) * 2007-06-25 2009-01-08 Sii Nanotechnology Inc フォトマスク欠陥修正装置及びフォトマスク欠陥修正方法
JP2009160689A (ja) * 2008-01-07 2009-07-23 Sii Nanotechnology Inc 走査型プローブ顕微鏡を用いた異物除去方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003228161A (ja) * 2002-02-01 2003-08-15 Seiko Instruments Inc マスクの欠陥修正方法
US20040121069A1 (en) * 2002-08-08 2004-06-24 Ferranti David C. Repairing defects on photomasks using a charged particle beam and topographical data from a scanning probe microscope
TW200534037A (en) * 2004-04-09 2005-10-16 Allied Integrated Patterning Corp Acceptable defects positioning and manufacturing method for large-scaled photomask blanks
TW200615700A (en) * 2004-07-08 2006-05-16 Asahi Glass Co Ltd Defect repair device and defect repair method

Also Published As

Publication number Publication date
EP2368152B1 (de) 2017-08-16
JP2012513615A (ja) 2012-06-14
WO2010072279A1 (de) 2010-07-01
KR20110101163A (ko) 2011-09-15
US8316698B2 (en) 2012-11-27
EP2368152A1 (de) 2011-09-28
DE102008062928A1 (de) 2010-07-01
KR101388384B1 (ko) 2014-04-22
TW201030450A (en) 2010-08-16
US20100154521A1 (en) 2010-06-24
JP5419992B2 (ja) 2014-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI468850B (zh) 為位於或鄰近光罩之基板邊緣之缺陷決定修補型態的方法
JP5441242B2 (ja) ビーム加工のための改善されたビーム位置決め
JP5821100B2 (ja) フォトリソグラフィマスクによって処理されるウェーハ上の誤差を補正する方法及び装置
JP3971937B2 (ja) 露光条件監視方法およびその装置並びに半導体デバイスの製造方法
JP5410286B2 (ja) S/temのサンプルを作成する方法およびサンプル構造
US20040121069A1 (en) Repairing defects on photomasks using a charged particle beam and topographical data from a scanning probe microscope
US8311314B2 (en) Pattern measuring method and pattern measuring device
JP2008203109A (ja) パターン寸法計測方法及びその装置
JP2009204611A5 (zh)
JP2010507781A5 (zh)
JP2010507782A5 (zh)
JP2005309140A (ja) フォトマスク製造方法、フォトマスク欠陥修正箇所判定方法、及びフォトマスク欠陥修正箇所判定装置
TW201841192A (zh) 分析光罩的缺陷位置的方法與裝置
JP2010085778A (ja) フォトマスクの欠陥修正方法、フォトマスクの欠陥修正システム及びフォトマスクの欠陥修正プログラム
JP5192795B2 (ja) 電子ビーム測定装置
JP2010034129A (ja) 反射型マスクの修正方法
JP6088337B2 (ja) パターン検査方法及びパターン検査装置
CN110418999B (zh) 确定用于处理光刻掩模的缺陷的修复形状的装置和方法
JP4426730B2 (ja) マスクの黒欠陥修正方法
JP2012173028A (ja) パターン形状計測方法及びその装置
JP2006343588A (ja) マスクパターン評価方法および半導体装置の製造方法
JP4112842B2 (ja) マスクの欠陥修正方法
JP2007171384A (ja) フォトマスクの白欠陥修正方法及び装置
JP2015034909A (ja) フォトマスクの欠陥修正方法、欠陥修正装置およびフォトマスク
JP4118137B2 (ja) 露光用マスク、半導体装置の製造方法及び欠陥修正要否判定装置