TWI815479B - 用於微影光罩之特徵化的方法與裝置 - Google Patents
用於微影光罩之特徵化的方法與裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI815479B TWI815479B TW111119671A TW111119671A TWI815479B TW I815479 B TWI815479 B TW I815479B TW 111119671 A TW111119671 A TW 111119671A TW 111119671 A TW111119671 A TW 111119671A TW I815479 B TWI815479 B TW I815479B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- light
- beam path
- light source
- mask
- mirror array
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000001393 microlithography Methods 0.000 title abstract 2
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 title description 4
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims abstract description 67
- 238000001459 lithography Methods 0.000 claims description 19
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 14
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 18
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals 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
- G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
- G03F1/82—Auxiliary processes, e.g. cleaning or inspecting
- G03F1/84—Inspecting
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
- G01N2021/8835—Adjustable illumination, e.g. software adjustable screen
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
- G01N2021/95676—Masks, reticles, shadow masks
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals 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
- G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
- G03F1/72—Repair or correction of mask defects
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
Abstract
本發明係關於一種用於特徵化微影光罩的方法及裝置。在一態樣中,在根據本發明的方法中,待特徵化的該光罩(140、240、340、740、803)係由來自一光源的光經由一照明光學單元(801)進行照明,所述光具有小於30 nm的波長,其中評估在從該光源(705)經由該光罩到一感測器單元(770、806)的一所使用射束路徑中經過的光,其中,至少間歇性,由該光源所發射的一部分光藉由具有多個可獨立調整的反射鏡元件的反射鏡陣列(130、230、330、630、730)而從該所使用的射束路徑向外耦合,並且其中,藉由該反射鏡陣列間歇性,所有光從該所使用的射束路徑中向外耦合,以建立該感測器單元的一定義照明時間。
Description
本揭露關於用於特徵化微影光罩之方法及裝置。
[交互參照]
本申請案主張2021年5月27日申請之德國專利申請案第DE 10 2021 113 780.2號的優先權。
微影技術係用於生產微結構組件,例如,諸如積體電路或LCD。微影製程係在所謂的投影照明裝置中進行,該裝置包含一照明裝置及一投影透鏡。藉由該照明裝置所照明的光罩(=倍縮光罩)的影像在此藉由該投影透鏡而投影到塗覆一光敏層(光阻)並配置在該投影透鏡的影像平面中之基材(例如矽晶圓)上的該投影透鏡,以將該光罩結構轉移到該基材的該光敏披覆層上。
在微影製程中,光罩上之非期望的缺陷係具有特別不利的影響,因為其可在每個照明步驟中再現。因此,需要對可能之缺陷位置的成像效果進行直接分析,以將光罩缺陷降到最低並實現一成功的光罩修復。原則上,因此如果在該投影照明裝置中存在實際相同條件下所有可能,盡可能快速且簡單分析或鑑定光罩。
在此脈絡下,存在用於在光罩檢查範圍內模擬該投影照明裝置的不同方法(亦即,在可能的情況下在與該投影照明裝置中之類似的條件下測量光罩)。
首先,已知在光罩檢查裝置中記錄及評估光罩之一部分的空間影像的實踐,其中,為了記錄空間影像,光罩上的該等待測結構係被一放大照明光學單元所照射,且來自光罩的光係經由一成像光學單元而投射到一檢測器單元上並由所述檢測器單元進行檢測。
在這過程中,還知道在光罩檢查裝置中係以與該投影照明裝置中相同的方式對光罩進行照明,其中特別是在光罩檢查裝置中設置相同的波長、相同的數值孔徑以及相同的(如果合適的話是偏振的)照明設定。
關於習知技術,僅舉專利案DE 10 2010 063 337 B4、DE 10 2013 212 613 A1及DE 10 2011 086 345 A1的實例進行參考。
本發明之一目的係提供用於特徵化微影光罩之方法及裝置,其考慮到微影製程中所給定的條件,其能夠實現快速與可靠的特徵化。
該目的係藉由根據獨立請求項之多個特徵件的方法及對應的器件所實現。
在一態樣中,本發明係關於一種特徵化微影光罩之方法,
- 其中,待特徵化的該光罩係使用來自一光源的光而經由一照明光學單元進行照明,所述光係具有小於30 nm的波長;
- 其中,評估從該光源經由該光罩而到一感測器單元之一使用射束路徑中的光;
- 其中,至少間歇性,由該光源發射的一部分光係藉由具有多個可獨立調整之反射鏡元件的一反射鏡陣列而從所使用的射束路徑中向外耦合;及
- 其中,藉由該反射鏡陣列間歇性,所有光從所使用的射束路徑向外耦合,以建立該感測器單元的一定義照明時間。
該向外耦合的光尤其可被引導到一射束阱。
此組態考慮的事實,一方面,可用於產生EUV光的光源(諸如,特別例如是一電漿光源)不能在光罩檢測製程所需的短時間內致能與關閉,但是,另一方面,光罩檢測製程中所使用的感測器配置(例如CCD相機)需要精確定義的照明時間(通常是在200 ms的數量級)。憑藉根據本發明所使用之反射鏡陣列的所有反射鏡元件在各自的定義照明時間的定義端點處向外耦合來自所使用的射束路徑的各自入射光(並且例如將其引導到為此目的而提供的射束阱),可根據本發明實現與關閉該光源相同的效果(這在EUV光源的情況下是不切實際的),同時省去為此目可想到使用的一高速快門。
同時,本發明在此優選利用的事實,對於脈衝操作的結果,連續脈沖之間的剩餘時段(通常為約0.2 ms的數量級)可用於該等反射鏡元件的分別所需的傾斜運動。
在一實施例中,藉由該反射鏡陣列而從所使用的射束路徑向外耦合之光分量的強度係使用一強度感測器進行檢測。
本發明尤其考慮到的實,在EUV光的情況下,不能像對於UV光或可見波長範圍內的光那樣使用部分透明的鏡面實現向外耦合,因為不存在用於EUV這樣的東西。根據前述態樣,本發明包括將由所述至少一光源所發射之光的一部分向外耦合並檢測該向外耦合部分之強度或能量的概念。根據本發明,這允許確定(至少一)光源的能量波動,使得最終由該感測器單元所記錄的影像係可以關於至少一光源的能量進行常態化。
在此情況下,根據本發明之組態的一有利結果在於可根據該感測器單元所記錄的影像中出現的亮度變化,來區分這種亮度變化是否由目前正在特徵化的光罩所引起(例如,由於該光罩上可能存在的缺陷)或者是否這種亮度變化是由所使用光源的能量波動所引起。如此,可避免對感知到光罩上所存在的缺陷得出錯誤的結論。
在此情況下,本發明還利用的事實,即關於由至少一光源所發射的強度或能量,僅隨時間的相對變化或波動是有意義的;換句話說,特別是不需要空間解析的定量強度測量。此外,本發明利用的事實,即對於能量或強度隨時間之相對變化的所述確定,僅需要將由至少一光源所發射之光的相對較小部分進行向外耦合,因此光的主要部分到目前為止仍然可用於實際光罩特徵化。
藉由前述對至少一光源的能量或強度變化的考慮,本發明特別考慮由於微影應用中對精度的高要求,已經很小的變化(明顯小於百分之一的數量級)對於可靠識別光罩中的相關缺陷很重要的事項。
與前述作為高速快門的功能無關係,藉由具有強度感測器的反射鏡陣列檢測從所使用的射束路徑向外耦合的該光分量也是有利的。
根據另一態樣,本發明因此亦關於一種特徵化微影光罩之方法,
- 其中,待特徵化的該光罩使用來自一光源的光而經由一照明光學單元進行照明,所述光係具有小於30 nm的波長;
- 其中,評估從該光源經由該光罩而到該感測器單元之所使用射束路徑中的光;
- 其中,至少間歇性,藉由該光源所發射的一部分光係藉由具有多個可獨立調整之反射鏡元件的反射鏡陣列從所使用的射束路徑中向外耦合;及
- 其中,至少間續性,藉由該反射鏡陣列從所使用的射束路徑向外耦合之一光分量的強度係以一強度感測器進行檢測。
在一實施例中,灰階調整藉由致動至少一些反射鏡元件來實施,使得其僅在該感測器單元的一些照明週期內將來自所使用的射束路徑的光向外耦合。
在此組態中,根據本發明的由可獨立調整之反射鏡元件所組成的(composed)陣列係用於實現灰階值,其中對應的照射時間或照射劑量經由各個反射鏡元件借助相關的反射鏡元件而單獨調整被「關閉」或以此方式傾斜,即入射在該反射鏡元件上的光在單獨可定義的持續時間(短於總照明持續時間)之後不再到達該感測器單元。
此組態考慮的事實,即在具有EUV光之光罩檢查系統的創新型操作中,由獨立可調整的反射鏡元件所組成的根據本發明之陣列不能用作一閃耀式光柵(經由繞射效率的變化之取決角度建立灰階值),因為與反射鏡元件的尺寸與間距相比,由於振幅大小的波長較短,因此最終需要從一幾何光學單元開始。從此考慮出發,儘管這事實,但根據本發明係實現灰階值,意即,即使在相對應之照明時間的一部分之後(例如在50 ms的時段之後且因此甚至在例如200 ms的總照明時間的四分之一之後)也將其傾斜到適合從所使用式射束路徑向外耦合光的位置。
建立灰階值的此態樣是有利的,即使與上述替換一高速快門或向外耦合以提供一強度感測器的功能無關。
因此,本發明亦關於一種特徵化微影光罩之方法,
- 其中,待特徵化的該光罩係以來自一光源的光經由一照明光學單元進行照明,所述光係具有小於30 nm的波長;
- 其中,評估從該光源經由該光罩到一感測器單元之所使用射束路徑中的光;
- 其中,至少間歇性,由該光源所發射之一部分光藉由具有多個可獨立調整之反射鏡元件的反射鏡陣列係從所使用的射束路徑中向外耦合;及
- 其中灰階調整是藉由以此方式致動至少一些反射鏡元件來實施的,使得其僅在該感測器單元的一些照明週期內將來自所使用之射束路徑的光向外耦合。
在一實施例中,以間歇方式,選擇該等反射鏡元件的設定使得一第一組反射鏡元件係位於從該光源到該光罩的一照明射束路徑中,以及一第二組反射鏡元件係位於從該光罩通向該感測器單元的一成像射束路徑中。
此組態係考慮的事實,即在具有EUV光的一光罩檢查系統的創新型操作中,一方面,由於缺乏可用的穿透材料,因此沒有可用的穿透光學元件用作一分束器,但是,另一方面,需要這種分束器的功能來將該成像射束路徑與該照明射束路徑分開,以例如實現具有垂直入射光的光罩檢查,這尤其是所期望的應用程序。然後,從這考慮出發,本發明有利利用所用陣列的特性,該陣列係由多個獨立可調整的反射鏡元件所組成,反射鏡元件的適當調整允許反射鏡陣列部分有助於該照明射束路徑(從該光源引導到該光罩)以及部分有助於該成像射束路徑(從該光罩引導到該感測器配置)。
在一實施例中,以間歇的方式,選擇該等反射鏡元件的設定,使得光以基於光罩表面之至少85°的角度照射該光罩,尤其是在90°的角度(即與該光罩表面呈直角)。
在一實施例中,來自該光源的光係具有小於15nm的波長,尤其是在13 nm與14 nm之間的範圍內。
在另一態樣,本發明係關於一種用於特徵化之微影光罩之裝置,其包含:
- 一光源,用於產生小於30 nm之波長的光;
- 一照明光學單元,用於以來自該光源的光照明待特徵化的該光罩;
- 一感測器單元;
- 一評估單元,用於評估在所使用的射束路徑中從該光源經由該光罩而到該感測器單元的光;
- 一反射鏡陣列,係由多個可獨立調整的反射鏡元件所組成,經由該反射鏡陣列,至少一部分光可從該所使用的射束路徑中向外耦合;及
- 一致動單元,用於致動該反射鏡陣列;
- 其中,藉由這種用於建立該感測器單元之一定義照明時間的致動,可藉由該反射鏡陣列而從該所使用的射束路徑間歇性向外耦合所有光。
在一實施例中,該裝置具有一用於接收藉由該反射鏡陣列而從該所使用的射束路徑向外耦合之一光分量的射束阱。
在一實施例中,該裝置係具有一強度感測器,用於檢測藉由該反射鏡陣列而從該所使用的射束路徑中向外耦合之該光分量的強度。
在另一態樣,本發明關於一種用於特徵化之微影光罩之裝置,其包含:
- 一光源,用於產生小於 30 nm之波長的光;
- 一照明光學單元,用於以來自該光源的光照明待特徵化的該光罩;
- 一感測器單元;
- 一評估單元,用於評估在該所使用的射束路徑中從該光源經由該光罩而到該感測器單元的光;
- 一反射鏡陣列,係由多個可獨立調整的反射鏡元件所組成,藉由該反射鏡陣列,至少一部分光可從該所使用的射束路徑中向外耦合;及
- 一強度感測器,用於檢測由該反射鏡陣列從該所使用的射束路徑向外耦合之一光分量的該強度。
在一實施例中,該裝置經配置成實施具有上述特徵的方法。
關於該器件的優點及較佳配置,係參考以上結合根據本發明之方法的解釋。
可從說明書以及申請專利範圍的附屬請求項中收集本發明的其他組態。
以下基於附圖中所例示的多個實施例以更詳細解釋本發明。
在根據圖8的一般結構中,一光罩檢查系統800包含一照明系統801及一投影透鏡805,其中,來自一光源(圖1中未顯示)的光係進入照明系統801,並將一束照明光線802引導到配置在投影透鏡805之物平面中的一光罩803,並且其中光罩803的照明區域藉由一束觀察光線804而藉由投影透鏡805成像到一感測器配置806上,例如CCD相機。
為了在光罩檢查中獲得該投影照明系統或該掃描器在實際微影製程中遇到之照明條件的最大再現品質,結合光罩803模擬生產照明系統或其發光裝置中所使用的照明設定也很重要,亦即包括照射到光罩803之照明光的可能與照明設定相關聯的部分相干性,為此,習慣上依次在光罩檢查系統800的照明系統中使用對應的快門(亦即,例如在隨後的微影製程中所使用之四極設定的情況下,具有調適成照明多個極之四個切口的四極快門),藉由其可在光罩檢查系統中實現部分相干照明。此外,在光罩檢查系統800的投影透鏡805中,可模擬射束路徑的限制,即NA,同樣藉由使用合適的光罩(通常具有對應的圓形或橢圓形切口)。
以下將描述參考圖1a-7d的本發明之用於特徵化光罩的裝置的不同實施例。
這些實施例的共同點在於,在使用來自EUV光源的光(亦即,波長小於30 nm,尤其是小於15 nm的光)操作的相對裝置中,使用由多個個獨立可調整反射鏡元件所組成的反射鏡陣列,以間歇性向外耦合用於實施不同於該所使用射束路徑的功能之光,該射束路徑係從該光源經由該光罩而引導到該感測器配置。反射鏡陣列的反射鏡元件各自具有適合於該光源的工作波長(例如約13.5 nm)的一披覆層,例如鉬(Mo)-矽(Si)反射層堆疊。
請即參考圖1a,來自光源(圖1a中未顯示)的所述EUV光係經由一反射鏡120穿過一快門110而到達此一反射鏡陣列130,因此,根據各個反射鏡元件的設定,EUV光係可透過光罩140而引導到感測器配置(圖1a中同樣未顯示),或者從所使用的射束路徑向外耦合。僅如圖1a所示,從所述使用的射束路徑向外耦合的該光分量係在此被引導到由「150」所標識的一射束阱中。
在可藉由圖1a的結構所實現的一第一功能中,其然後可藉由反射鏡陣列130之反射鏡元件的適當致動來建立感測器單元的一定義照明時間,亦即經由反射鏡陣列130在各自適當的接合處將來自所使用之射束路徑的所有光向外耦合。其特別考慮事實,即EUV光源本身並不能在一短時間內重複致能與關閉。同時,反射鏡陣列130之反射鏡元件的所述致動使其不需要使用一高速快門。
圖1b及圖1c顯示用於說明反射鏡陣列130之上述功能的示意圖。
根據圖1c,在分別期望的曝光時間開始之前以及結束之後,反射鏡陣列130的所有反射鏡元件相對於靜止位置傾斜並且將來自該光源的入射照明光沿射束的方向反射射束阱150。在根據圖1b的進一步可能組態中,從各自期望照明時間的開始到結束,反射鏡陣列130的所有反射鏡元件處於靜止位置並且將來自該光源的入射照明光沿光罩的方向進行反射。
如果希望將該功能與用於形成特定照明設定的功能相結合,則從各自所期望之照明時間的開始到結束,處於靜止位置的反射鏡元件僅是在所期望之照明設定明亮的位置處之類。在所期望之曝光時間之前、期間以及之後,所有其他反射鏡元件係傾斜,使得其將光引導到射束阱150的方向上。
圖2顯示用於說明本發明之用於特徵化光罩的裝置的另一實施例之示意圖,其中與圖1a相比類似或基本功能相同的元件係由增加「100」的元件編號表示。
根據圖2,該裝置附加上具有一強度感測器260,經由該強度感測器可檢測從反射鏡陣列230向外耦合之一光分量的強度。經由結合反射鏡陣列230而使用強度感測器260,本發明能夠確定光源部分的能量波動,使得感測器單元所記錄的影像可常規化為光源的能量。特別係,例如在發生亮度波動的情況下,可區分由感測器單元所記錄之影像中的這種亮度波動是否是由目前正在特徵化的光罩240引起的(例如由存在於光罩240中任何缺陷引起的)或光源能量的波動,使得可避免感知到存在於光罩上之缺陷的錯誤結論。
在此,相對較小之光分量的向外耦合係對於所述常規化是足夠的,使得到目前為止,主要光分量仍然可用於實際光罩特徵化。圖4顯示說明性實施方式,其中,在一反射鏡裝置400的反射鏡元件中,以陰影線形式顯示的反射鏡元件(其中兩者標識為「402」)將入射光引導到強度感測器,而來自其他反射鏡元件(其中一者標識為「401」)的光照射到光罩上。
以上參考圖2及圖4描述之光的向外耦合,與原理上同樣可能的對照明光罩區域之外的強度檢測相比,具有提高測量精度的優點,因為光在用於常規化之強度感測器的方向直接從光瞳而不是從光瞳外部的區域向外耦合。
圖5顯示類似於圖4的示意圖,用於說明進一步可能情況,其中未以陰影線或點線形式顯示反射鏡元件(其中,舉例來說,一者係標識為「501」)引導相應的入射光在光罩的方向上,為了上述常規化目的,反射鏡元件以虛線形式顯示(其中一者標識為「502」)係分別將入射光導向強度感測器的方向,以及用陰影線形式顯示的反射鏡元件(其中一者標識為「503」)將入射光導向射束阱的方向。因此,如此,實現所期望的照明設定(在具體工作實例中為一偶極照明)。
圖3顯示用於說明本發明的用於特徵化光罩裝置的進一步實施例之示意圖,其中與圖2相比類似或基本功能相同的元件由增加「100」的元件編號表示。
根據圖3的實施例與圖2的實施例之不同之處尤其在於基於射束路徑的反射鏡陣列330的不同定位。具體上,基於射束路徑的反射鏡陣列330係配置在反射鏡320的上游與快門310的上游,為此目的,在反射鏡320之後在射束路徑的延續中提供進一步反射鏡325。根據圖3之反射鏡陣列330的配置的優點,首先在於避免了反射鏡陣列330對光罩340以及成像光學元件或感測器單元之間的可用射束路徑的限制,並且由於將反射鏡陣列330定位在距光罩340更大的距離處,可用於冷卻反射鏡陣列330(例如經由冷卻流體連接)以及用於電子與致動元件的結構空間亦增加。
在本發明的實施例中,除了以上參考圖1a至圖5描述的功能之外或其替代上,還可藉由根據本發明的反射鏡陣列來實施灰階設定。為此目的,本發明的反射鏡陣列的一些反射鏡元件可在每種情況下被致動,使得其僅在感測器單元或CCD相機的一些照明週期內將來自使用的射束路徑的光向外耦合。這考慮的事實,即在用於使用EUV光操作的光罩檢查系統的創新型組態中,不像在DUV系統,經由繞射效率的變化不可能對灰階值進行取決於角度的調整,因為與反射鏡元件的尺寸與間距相比,波長更短數個數量級,在使用EUV光操作的情況下,有必要從幾何光學著手。相反,為了實施灰階值,本發明包括在反射鏡元件的相對傾斜的持續時間(或該持續時間與總照明時間之間的比率)上建立不同灰階值的原理。
僅舉例來說,為了實施灰階值,一些反射鏡元件,即使在相對照明時間的一部分之後(例如,在50 ms的時段之後,且因此在總照明時間的四分之一之後,例如200 ms)係傾斜到適合光從使用的射束路徑向外耦合的位置。
圖6a-7d顯示用於闡明根據本發明之用於特徵化光罩的裝置的進一步實施例之示意圖。在這情況下(除前述功能之外或其替代上),用於將成像射束路徑與照明射束路徑分離之一分束器的進一步功能係特別實施使用垂直入射光進行光罩檢查。
考慮的事實,即在具有EUV光之光罩檢查系統的創新型操作中,由於缺乏可用的穿透材料,沒有可直接用作分束器的穿透光學元件。在這方面,本發明包括藉由適當調整反射鏡陣列的反射鏡元件,來確保反射鏡陣列可最終有助於照明射束路徑與成像射束路徑的進一步原理。
圖6a-6b首先顯示用於說明基本原理的示意圖,其中根據圖6a,原則上,需要分束器601用於光罩602的垂直照明並且能夠成像以提供感測器單元603。圖6b係例示本發明的反射鏡陣列630原理的實施,其中「611」表示入射在反射鏡陣列630上的照明光,而「614」表示由反射鏡陣列630引導到成像光學器件的光。「615」表示與上述實施例類似在附加強度感測器的方向上向外耦合的光分量。
圖7a顯示根據本發明之對應裝置的可能結構之示意圖,其中實現所有前述功能(亦即高速快門的實現、用於常規化或校準目的之一強度感測器的方向上之一光分量的向外耦合、灰階值的建立以及用於特徵化具有垂直入射光的光罩之照明射束路徑與成像射束路徑的分離)。相較於圖3類似或基本功能相同的元件在此由增加「400」的元件編號表示。圖7a另外顯示一(EUV)光源705以及一感測器單元770(例如配置為CCD相機)的位置。「715」、「735」、「745」以及「755」各自表示存在用於實現射束路徑並且在工作實例中彎曲的反射鏡。「780」表示用於接收在相對靜止位置由反射鏡陣列730的之反射鏡元件所反射光的射束阱。「790」表示用於捕獲由反射鏡元件而反射並用於光分量在強度感測器760方向上之向外耦合的成像光的射束阱。
圖7b參考反射鏡陣列730的放大細節顯示當光在每種情況下第一次撞擊反射鏡陣列730時在裝置的操作中發生的情境。如圖7b所示,例如,一半的反射鏡元件處於靜止位置,使得其將入射的照明光反射到射束阱的方向上。對照之下,反射鏡陣列730的其他反射鏡元件偏折,使得其將入射的照明光反射到光罩740的方向上。圖7c顯示當光第二次撞擊反射鏡陣列730時在裝置的操作中發生的進一步情境。在本文中,其在靜止位置的反射鏡元件將來自光罩740的光沿感測器單元770或CCD相機的方向反射,而其他偏折的反射鏡元件係將入射在光罩上的光反射回光源705。
圖7d顯示裝置操作中的進一步情境,其中反射鏡陣列730的兩反射鏡元件在此傾斜,使得其將入射的照明光引導到強度感測器760的方向。
儘管已經基於特定實施例描述了本發明,但是所屬技術領域中具有通常知識者將明白許多變化與替代實施例,例如透各個實施例之特徵件的組合及/或交換。因此,對於所屬技術領域中具有通常知識者將明白,這些變化與替代實施例亦包含在本發明中,並且本發明的範疇僅限於文後申請專利範圍及其等同請求項的範疇內。
100:用於特徵化光罩的裝置
110:快門
120:反射鏡
130:反射鏡陣列
140:光罩
150:射束阱
230:反射鏡陣列
240:光罩
250:射束阱
260:強度感測器
310:快門
320:反射鏡
325:反射鏡
330:反射鏡陣列
340:光罩
360:強度感測器
400:反射鏡裝置
401:反射鏡元件
402:反射鏡元件
501:反射鏡元件
502:反射鏡元件
503:反射鏡元件
601:分束器
602:感測器單元
611:照明射束路徑
614:成像射束路徑
615:光分量
630:反射鏡陣列
705:光源
730:反射鏡陣列
735:反射鏡
740:光罩
745:反射鏡
755:反射鏡
760:強度感測器
770:感測器單元
780:射束阱
790:射束阱
800:光罩檢查系統
801:照明系統
802:照明光線
803:光罩
804:觀察光線
805:投影透鏡
806:感測器配置
圖式顯示:
圖1a-1c為用於闡明本發明用於特徵化一第一實施例中之光罩的裝置的可能結構以及功能方式之示意圖;
圖2為用於說明本發明的裝置在另一實施例中的可能結構之示意圖;
圖3為用於說明本發明的裝置在另一實施例中的可能結構之示意圖;
圖4-5為用於說明本發明之裝置的可能功能方式之示意圖;
圖6為用於說明本發明的裝置在另一實施例中的可能結構之示意圖;
圖7a-7d為用於說明本發明的裝置在另一實施例中的結構以及可能的功能模式之示意圖;及
圖8為用於說明用於特徵化光罩之裝置的一般結構之示意圖。
110:快門
120:反射鏡
130:反射鏡陣列
140:光罩
150:射束阱
Claims (15)
- 一種特徵化一微影光罩之方法:其中,待特徵化之該光罩(140、240、340、640、740、803)係由來自一光源(705)的光經由一照明光學單元(801)進行照明,所述光具有小於30nm的波長;及其中,評估從該光源(705)經由該光罩(140、240、340、640、740、803)到一感測器單元(770、806)之一所使用射束路徑中的光;其中,至少間歇性,由該光源(705)所發射的所述光的一部分藉由具有多個獨立可調整之反射鏡元件的反射鏡陣列(130、230、330、630、730)從該所使用的射束路徑中向外耦合;及其中,藉由該反射鏡陣列(130、230、330、630、730)間歇性從該所使用的射束路徑中向外耦合所有光,以建立該感測器單元(770、806)的一定義照明時間。
- 如請求項1所述之方法,其特徵在於向外耦合的該光係至少部分被引導到一射束阱(150、250)。
- 如請求項1或2所述之方法,其特徵在於至少間歇性,使用一強度感測器(260、360、760)檢測由該反射鏡陣列(230、330)從該所使用的射束路徑向外耦合之一光分量的強度。
- 一種特徵化一微影光罩之方法,其中,待特徵化的該光罩(240、340、740、803)係由來自一光源(705)的光經由一照明光學單元(801)進行照明,所述光具有小於30nm的波長;及其中,評估從該光源(705)經由該光罩(240、340、740、803)到一感測器單元(770、806)之一所使用射束路徑中的光;其中,至少間歇性,由該光源(705)所發射的所述光的一部分藉由具有多個可獨立調整之反射鏡元件的反射鏡陣列(230、330、630、730)從該所使用的射束路徑中向外耦合;及 其中,至少間歇性,使用一強度感測器(260、360、760)檢測由該反射鏡陣列(230、330、630、730)從該所使用的射束路徑向外耦合之一光分量的強度。
- 如請求項1、2與4中任一項所述之方法,其特徵在於灰度調整是藉由致動該等反射鏡元件之至少一些者來實施,使得其僅在該感測器單元(770、806)的一些照明週期內將來自該所使用射束路徑的光向外耦合。
- 一種特徵化一微影光罩之方法,其中,待特徵化的該光罩(140、240、340、740、803)係由來自一光源(705)的光經由一照明光學單元(801)進行照明,所述光係具有小於30nm的一波長;及其中,評估從該光源(705)經由該光罩(140、240、340、740、803)到一感測器單元(770、806)的一所使用射束路徑中的光;其中,至少間歇性,由該光源(705)所發射的所述光的一部分藉由具有多個可獨立調整的反射鏡元件的反射鏡陣列(230、330、630、730)從該所使用的射束路徑中向外耦合;及其中,灰階調整是藉由致動該等反射鏡元件之至少一些者所實現,使得其僅在該感測器單元(806)的一些照明週期內將來自該所使用的射束路徑的光向外耦合。
- 如請求項1、2、4與6中任一項所述之方法,其特徵在於以間歇方式,選擇該等反射鏡元件的設定以使一第一組反射鏡元件位於從該光源(705)到該光罩(640、740)的一照明射束路徑(611)中,以及一第二組反射鏡元件位於從該光罩(640、740)到該感測器單元(770)的一成像射束路徑(614)中。
- 如請求項1、2、4與6中任一項所述之方法,其特徵在於以間歇的方式,選擇該等反射鏡元件的設定,使得光以基於該光罩表面的至少85°的角度照射該光罩(640),尤其是以90°的角度。
- 如請求項1、2、4與6中任一項所述之方法,其特徵在於來自該光源(705)的所述光具有小於15nm的波長,尤其是在13nm與14nm之間的範圍內。
- 一種用於特徵化一微影光罩之裝置,其包含:一光源(705),用於產生小於30nm波長之光;一照明光學單元(801),用於以來自該光源(705)的光來照明待特徵化的該光罩(140、240、340、803);一感測器單元(770、806);一評估單元,用於評估從該光源經由該光罩(140、240、340、740、803)到該感測器單元(770、806)的一所使用射束路徑中的光;一反射鏡陣列(130、230、330、630、730),其包含多個可獨立調整的反射鏡元件,所述光的至少一部分可經由該等反射鏡元件而從該所使用的射束路徑中向外耦合;及一致動單元,用於致動該反射鏡陣列(130、230、330、630、730);其中,藉由用於建立該感測器單元(770、806)之一定義照明時間的該致動,而可藉由該反射鏡陣列(130、230、330、630,730)間歇性向外耦合來自該所使用的射束路徑的所有光。
- 如請求項10所述之裝置,其特徵在於其具有一射束阱(150、250),用於接收藉由該反射鏡陣列(230、330)從該所使用的射束路徑中向外耦合的一光分量。
- 如請求項10或11所述之裝置,其特徵在於其具有一強度感測器(260、360),用於檢測藉由該反射鏡陣列(230、330)從該所使用的射束路徑中向外耦合的一光分量的強度。
- 一種用於特徵化一微影光罩之裝置,其包含:一光源(705),用於產生小於30nm的波長之光;一照明光學單元(801),用於以來自該光源的光來照明該待特徵化的該光罩(140、240、340、740、803); 一感測器單元(770、806);一評估單元,用於評估從該光源(705)經由該光罩(140、240、340、740、803)到該感測器單元(770、806)的一所使用射束路徑中的光;一反射鏡陣列(230、330、630、730),其包含多個可獨立調整的反射鏡元件,所述光的至少一部分係可經由該等反射鏡元件從該所使用的射束路徑中向外耦合;及一強度感測器(260、360、760),用於檢測由該反射鏡陣列(230、330)從該所使用的射束路徑向外耦合之一光分量的強度。
- 如請求項10、11與13中任一項所述之裝置,其特徵在於來自該光源(705)的該光具有小於15nm的波長,尤其是在13nm與14nm之間的範圍內。
- 如請求項10、11與13中任一項所述之裝置,其特徵在於其配置成實施如請求項1至9中任一項所述之方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021113780.2A DE102021113780B4 (de) | 2021-05-27 | 2021-05-27 | Verfahren zur Charakterisierung einer Maske für die Mikrolithographie |
DE102021113780.2 | 2021-05-27 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202305495A TW202305495A (zh) | 2023-02-01 |
TWI815479B true TWI815479B (zh) | 2023-09-11 |
Family
ID=81941168
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW111119671A TWI815479B (zh) | 2021-05-27 | 2022-05-26 | 用於微影光罩之特徵化的方法與裝置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20240061328A1 (zh) |
JP (1) | JP2024518810A (zh) |
DE (1) | DE102021113780B4 (zh) |
TW (1) | TWI815479B (zh) |
WO (1) | WO2022248216A1 (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW200611081A (en) * | 2004-06-08 | 2006-04-01 | Asml Netherlands Bv | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
TW201107798A (en) * | 2009-06-30 | 2011-03-01 | Asml Netherlands Bv | Lithographic apparatus and an array of reflective elements |
CN103843463A (zh) * | 2011-10-07 | 2014-06-04 | Asml荷兰有限公司 | 辐射源 |
TW201617743A (zh) * | 2014-09-26 | 2016-05-16 | Asml荷蘭公司 | 檢測裝置及器件製造方法 |
TW201702756A (zh) * | 2015-05-21 | 2017-01-16 | 卡爾蔡司Smt有限公司 | 微影投射設備的操作方法 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010009022B4 (de) * | 2010-02-22 | 2019-10-24 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Beleuchtungssystem sowie Projektionsobjektiv einer Maskeninspektionsanlage |
DE102010030435A1 (de) * | 2010-06-23 | 2011-12-29 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Metrologiesystem |
DE102010063337B9 (de) | 2010-12-17 | 2020-05-07 | Carl Zeiss Ag | Verfahren zur Maskeninspektion sowie Verfahren zur Emulation von Abbildungseigenschaften |
DE102011086345A1 (de) | 2011-11-15 | 2013-05-16 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Spiegel |
DE102012208514A1 (de) * | 2012-05-22 | 2013-11-28 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Justagevorrichtung sowie Masken-Inspektionsvorrichtung mit einer derartigen Justagevorrichtung |
DE102012209412A1 (de) * | 2012-06-04 | 2013-12-05 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Optisches Verfahren und optische Messvorrichtung zum Messen von Winkellagen von Facetten zumindest eines Facettenspiegels für EUV-Anwendungen |
DE102013211269A1 (de) | 2013-06-17 | 2014-04-30 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Beleuchtungsoptik zur Beleuchtung eines in einem Objektfeld anordenbaren, strukturierten Objektes sowie Metrologiesystem für die Untersuchung eines strukturierten Objektes |
DE102013212613B4 (de) | 2013-06-28 | 2015-07-23 | Carl Zeiss Sms Gmbh | Beleuchtungsoptik für ein Metrologiesystem sowie Metrologiesystem mit einer derartigen Beleuchtungsoptik |
DE102017115262B9 (de) * | 2017-07-07 | 2021-05-27 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Verfahren zur Charakterisierung einer Maske für die Mikrolithographie |
US11968772B2 (en) * | 2019-05-30 | 2024-04-23 | Kla Corporation | Optical etendue matching methods for extreme ultraviolet metrology |
-
2021
- 2021-05-27 DE DE102021113780.2A patent/DE102021113780B4/de active Active
-
2022
- 2022-05-10 WO PCT/EP2022/062684 patent/WO2022248216A1/en active Application Filing
- 2022-05-10 JP JP2023573235A patent/JP2024518810A/ja active Pending
- 2022-05-26 TW TW111119671A patent/TWI815479B/zh active
-
2023
- 2023-10-30 US US18/385,114 patent/US20240061328A1/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW200611081A (en) * | 2004-06-08 | 2006-04-01 | Asml Netherlands Bv | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
TW201107798A (en) * | 2009-06-30 | 2011-03-01 | Asml Netherlands Bv | Lithographic apparatus and an array of reflective elements |
CN103843463A (zh) * | 2011-10-07 | 2014-06-04 | Asml荷兰有限公司 | 辐射源 |
TW201617743A (zh) * | 2014-09-26 | 2016-05-16 | Asml荷蘭公司 | 檢測裝置及器件製造方法 |
TW201702756A (zh) * | 2015-05-21 | 2017-01-16 | 卡爾蔡司Smt有限公司 | 微影投射設備的操作方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20240061328A1 (en) | 2024-02-22 |
JP2024518810A (ja) | 2024-05-02 |
WO2022248216A1 (en) | 2022-12-01 |
TW202305495A (zh) | 2023-02-01 |
DE102021113780A1 (de) | 2022-12-01 |
DE102021113780B4 (de) | 2024-05-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101982363B1 (ko) | 조명 제어 | |
JP4660533B2 (ja) | スキャトロメータ、及びフォーカス分析方法 | |
JP4430601B2 (ja) | リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 | |
JP5165101B2 (ja) | マイクロリソグラフィ投影露光用の装置および基板の表面を検査するための装置 | |
JP6006919B2 (ja) | メトロロジ用の反射屈折照明システム | |
JP5406623B2 (ja) | 計測装置、露光装置及びデバイスの製造方法 | |
JP5091597B2 (ja) | 検査装置、像投影装置、および基板特性測定方法 | |
JP6004126B1 (ja) | 検査装置、及びそのフォーカス調整方法 | |
JP2009044143A (ja) | 光波拡散計測用反射屈折光学システム | |
JP4495074B2 (ja) | システムおよび方法 | |
JP6371473B2 (ja) | 照明システム | |
KR102195269B1 (ko) | 마이크로리소그라피용 마스크의 특징을 구하는 방법 및 디바이스 | |
JPH11251226A (ja) | X線投影露光装置 | |
JP2011040547A (ja) | 計測装置、露光装置及びデバイスの製造方法 | |
JP4206396B2 (ja) | マスクレスリソグラフィツールのパフォーマンスを検査およびコントロールするためのシステムおよび方法 | |
JP6546172B2 (ja) | 反射光学素子、特にマイクロリソグラフィの光学特性を測定する測定構成体 | |
JPH07270119A (ja) | 集積回路リソグラフィー用の蛍光使用の直接レチクル対ウエハ・アライメントの方法及び装置 | |
CN110989181B (zh) | 在光学系统中的元件的曝光期间确定曝光能量的装置 | |
KR101895834B1 (ko) | 검출장치, 계측장치, 노광장치, 물품의 제조방법, 및 계측방법 | |
TWI815479B (zh) | 用於微影光罩之特徵化的方法與裝置 | |
TWI358529B (en) | Shape measuring apparatus, shape measuring method, | |
US7081956B1 (en) | Method and device for determining reflection lens pupil transmission distribution and illumination intensity distribution in reflective imaging system | |
TWI781624B (zh) | 用於特徵化微影光罩的設備和方法 | |
JP3980469B2 (ja) | リソグラフィック装置及びデバイス製造方法 | |
JPH1140476A (ja) | 露光条件選択方法、及び該方法で使用される検査装置 |