(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超紫外線（ＥＵＶ）レチクルの検査方法であって、
パターンが前記ＥＵＶレチクル上に形成される前に、位相欠陥のために前記ＥＵＶレチクルを検査し、前記ＥＵＶレチクルの位相欠陥マップを得るために電磁波形を検出する検査工具を使用することであり、前記位相欠陥マップは前記ＥＵＶレチクル上のそれぞれの位相欠陥の位置を特定するものである、使用することと、
前記ＥＵＶレチクル上に前記パターンが形成された後に、前記位相欠陥マップにおいて特定するそれぞれの位相欠陥のそれぞれの位置に近接する、それぞれのレチクル部分の画像を取得し、パターン欠陥のために前記ＥＵＶレチクルを検査し、前記ＥＵＶレチクルのパターン欠陥マップを得るために荷電粒子検査工具を使用することであり、前記パターン欠陥マップは、前記ＥＵＶレチクル上のそれぞれのパターン欠陥の位置を特定するものである、使用することと、
フォトリソグラフィプロセスにおいて前記ＥＵＶレチクルを使用する前に、前記位相欠陥マップおよび前記パターン欠陥マップに基づく、前記ＥＵＶレチクル上のそれぞれのパターン欠陥および位相欠陥から生じる露光パターンを模擬することと、
を含む、方法。
【請求項２】
フォトリソグラフィプロセスにおいて前記ＥＵＶレチクルを使用する前に、１つ以上のパターンまたは位相欠陥が、前記ＥＵＶレチクルで製作される装置において問題を引き起こすと予測されるかどうか、および、かかる問題が前記ＥＵＶレチクルの前記パターンを変更することによって軽減し得るかどうかを決定するために前記模擬露光パターンを分析することであって、前記模擬露光パターンを模擬および分析することが、前記ＥＵＶレチクルを製作するために利用された設計データベースの使用を伴わずに実施される、分析することと、
１つ以上のパターンまたは位相欠陥が、軽減し得る問題を引き起こすと予測される場合、前記問題を軽減するために前記ＥＵＶレチクルの前記パターンを変更することと、をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記それぞれの位相欠陥の位置が前記検査工具の第１のステージ座標系を基準とし、前記それぞれのパターン欠陥の位置が前記荷電粒子検査工具の第２のステージ座標系を基準とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１および第２のステージ座標系が、前記ＥＵＶレチクルの複数の基準マークに基づく、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記パターン欠陥マップが、前記ＥＵＶレチクルをフォトリソグラフィプロセスにおいて使用するときに同一露光パターンになるように設計し、前記フォトリソグラフィプロセスの少なくともフレア効果を補償するように設計する、レチクル部分間の設計差異を補償することによって得られる、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記パターン欠陥マップが、前記ＥＵＶレチクルをわたって同時に走査する前記荷電粒子検査工具の複数のビームによって得られる、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記複数のビームが２５より多い数を有する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ＥＵＶレチクル上に前記パターンを形成する前に、前記ＥＵＶレチクル上の前記パターンを形成するために使用し得る設計パターンに関して前記位相欠陥マップによって特定される複数の位相欠陥のそれぞれの位置を分析することであり、前記位相欠陥が前記設計パターンでパターン化された後に問題を引き起こすと予測されるかどうか、および前記問題が、前記ＥＵＶレチクルの前記設計パターンを変更することによって軽減し得るかどうかを決定するために分析することと、
１つ以上の前記位相欠陥が軽減し得る問題を引き起こすと予測される場合、前記問題を軽減するために、前記ＥＵＶレチクル上にパターンを形成するため、前記設計パターンを変更することと、前記変更した設計パターンを使用することと、をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
レチクルを検査するための系であって、
非パターン化ＥＵＶレチクルを検査し、複数の位相欠陥および前記ＥＵＶレチクル上のそれらの関連する位置を特定する位相欠陥マップを生成するように構成される電磁波形を検出する検査工具と、
レチクルパターンがかかるＥＵＶレチクル上に形成された後に前記ＥＵＶレチクルを検査し、複数のパターン欠陥および前記ＥＵＶレチクル上のそれらの関連する位置を特定するパターン欠陥マップを得るように構成され、それぞれの位相欠陥の前記ＥＵＶレチクル上の関連する位置で画像を得るようにさらに構成される、荷電粒子検査工具と、
を含み、フォトリソグラフィプロセスにおいて前記ＥＵＶレチクルを使用する前に、前記位相欠陥マップおよび前記パターン欠陥マップに基づく、前記ＥＵＶレチクル上のそれぞれのパターン欠陥および位相欠陥から生じる露光パターンを模擬する、系。
【請求項１０】
前記荷電粒子検査工具の一部を形成する分析器と、
を含み、前記分析器は、１つ以上のパターンまたは位相欠陥が、前記ＥＵＶレチクルで製作される装置において問題を引き起こすかどうかを予想するために前記位相欠陥マップ及び前記パターン欠陥マップを分析するように構成される、請求項９に記載の系。
【請求項１１】
前記荷電粒子検査工具および前記検査工具が、統合クラスタ系の形態である、請求項９に記載の系。
【請求項１２】
前記荷電粒子検査工具が、複数のビームカラムを形成するように構成され、１つ以上のパターンまたは位相欠陥が軽減し得る問題を引き起こすと予測される場合、前記ＥＵＶレチクルを修正するためのレチクル修正工具をさらに含む、請求項９に記載の系。
【請求項１３】
前記ビームカラムが、前記ビームカラムのそれぞれにレンズ場を製造するために磁場を変化させる複数のボアを有する磁束バイパスプレートを使用することによって形成され、前記荷電粒子検査工具が複数のボアを有する前記磁束バイパスプレートを含む、請求項１２に記載の系。
【請求項１４】
前記荷電粒子検査工具が、２５個より多いビームカラムを形成するように構成される、請求項１２に記載の系。
【請求項１５】
前記それぞれの位相欠陥の位置が、前記検査工具の第１のステージ座標系を基準とし、前記それぞれのパターン欠陥の位置が、前記荷電粒子検査工具の第２のステージ座標系を基準とし、前記第１および第２のステージ座標系が前記ＥＵＶレチクルの複数の基準マークに基づく、請求項９に記載の系。
【請求項１６】
ＥＵＶレチクルの検査結果をレビューするための装置であって、
画像を表示するためのディスプレイと、
コントローラであって、以下の操作：
パターンがＥＵＶレチクル上で形成される前に電磁波形検査工具を使用して得られた、前記ＥＵＶレチクル上のそれぞれの位相欠陥の位置を特定する、前記ＥＵＶレチクルの位相欠陥マップを受信することと、
前記ディスプレイ上に、前記位相欠陥マップにおいて特定するそれぞれの位相欠陥のそれぞれの位置に近接するそれぞれのレチクル部分の画像を表示することであり、それぞれの位相欠陥のためのそれぞれの画像は前記パターンが前記ＥＵＶレチクル上に形成された後に荷電粒子検査工具により得られたものである、表示することと、
前記ディスプレイ上に、前記パターンが前記ＥＵＶレチクル上に形成された後に前記荷電粒子検査工具により得られた、前記ＥＵＶレチクルのパターン欠陥マップを表示することであり、前記パターン欠陥マップは前記ＥＵＶレチクル上のそれぞれのパターン欠陥の位置を特定するものである、表示することと、
表示された前記レチクル部分の画像及び前記パターン欠陥マップを用いて、フォトリソグラフィプロセスにおいて前記ＥＵＶレチクルを使用する前に、前記位相欠陥マップおよび前記パターン欠陥マップに基づく、前記ＥＵＶレチクル上のそれぞれのパターン欠陥および位相欠陥から生じる露光パターンを模擬することと、
を実施するように構成されるコントローラと、を含む、装置。
【請求項１７】
前記パターン欠陥マップを、前記ＥＵＶレチクルを修正するかまたは廃棄するかどうかを決定するために、前記位相欠陥マップおよびそれぞれの位相欠陥のそれぞれの位置に近接するそれぞれのレチクル部分の１つ以上の画像と関連して分析することと、を実施するようにさらに構成され、
前記分析操作が、
フォトリソグラフィプロセスにおいて前記ＥＵＶレチクルを使用する前に、１つ以上のパターンまたは位相欠陥が、前記ＥＵＶレチクルで製作する装置において問題を引き起こすと予測されるかどうか、および、かかる問題が前記ＥＵＶレチクルの前記パターンを変更することによって軽減し得るかどうかを決定するために、前記模擬露光パターンを分析することであって、前記模擬露光パターンの模擬および分析が、前記ＥＵＶレチクルを製作するために利用された設計データベースの使用を伴わずに実施される、分析することと、をさらに含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記それぞれの位相欠陥の位置が、検査工具の第１のステージ座標系を基準とし、前記それぞれのパターン欠陥の位置が、前記荷電粒子検査工具の第２のステージ座標系を基準とし、前記第１および第２のステージ座標系が前記ＥＵＶレチクルの複数の基準マークに基づく、請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
前記パターン欠陥マップが、前記ＥＵＶレチクルをフォトリソグラフィプロセスにおいて使用するときに同一露光パターンになるように設計し、前記フォトリソグラフィプロセスの少なくともフレア効果を補償するように設計する、レチクル部分間の設計差異を補償することによって得られる、請求項１６に記載の装置。
【請求項２０】
前記荷電粒子検査工具の形態の前記装置が、前記ＥＵＶレチクルをわたって同時に走査するための複数のカラムを形成するように構成される、請求項１６に記載の装置。
【請求項２１】
前記複数のカラムが２５より多い数を有する、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記複数のカラムが、前記ビームカラムのそれぞれにレンズ場を製造するために磁場を変化させる複数のボアを有する磁束バイパスプレートを使用することによって形成され、前記荷電粒子検査工具が複数のボアを有する前記磁束バイパスプレートを含む、請求項２１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、Ｍｅｈｒａｎ  Ｎａｓｓｅｒ−Ｇｈｏｄｓｉらによって２０１２年６月１４日に出願された、米国特許仮出願第６１／６５９，８０４号、表題「ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＩＮＳＰＥＣＴＩＮＧ  ＡＮＤ  ＩＭＰＲＯＶＩＮＧ  ＴＨＥ  ＱＵＡＬＩＴＹ  ＯＦ  ＥＵＶ  ＰＡＴＴＥＲＮＥＤ  ＭＡＳＫＳ」に対する優先権を主張し、当該出願は、全ての目的で、参照により本明細書にその全体が組み込まれる。
【０００２】
本発明は、概してレチクル検査および計測に関する。より具体的には、本発明は超紫外線（ＥＵＶ）レチクル（またはマスク）の検査および測定に関する。
【背景技術】
【０００３】
一般的に、半導体製造産業は、シリコン等の基板上に層を成しパターン化される半導体物質を使用して集積回路を製作する、非常に複雑な技術を含む。集積回路は典型的に複数のレチクルから製作される。初めに、回路設計者は、特定の集積回路（ＩＣ）設計を記載する回路パターンデータをレチクル生成系に提供し、これがこのパターンデータを複数のレチクルに変換する。１つのレチクルの出現型は、複数の、大部分が反射層であり１つのパターン化吸収層を含む、超紫外線（ＥＵＶ）レチクルである。
【０００４】
大規模の回路集積化および半導体装置の大きさの減少により、当該レチクルおよび製作された装置は、欠陥に対してますます敏感になっている。これらの欠陥は、補正しなければ、最終装置が電気的タイミングエラーのために所望の性能を満たさないことを引き起こし得る。さらに悪いことに、かかる欠陥は、最終装置が正常に作動せず、生産率に悪影響を与えることを引き起こし得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１１／０２９９７５９号
【特許文献２】米国特許出願公開第２００９／００９１７５２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
欠陥についてＥＵＶレチクルを検査および測定するために適切である系および技術を提供すること、ならびにかかる欠陥結果を、例えば、欠陥評価および／またはマスク修正に使用することが有益であろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下に、本発明のある実施形態の基本的な理解を提供するために、本開示の簡易要約を表す。本要約は、本開示の詳細な概観ではなく、本発明の主要な／重要な素子を特定したり、本発明の範囲を線引きしたりしない。その唯一の目的は、本明細書で開示するいくつかの概念を、後で提示するより詳細な記載への導入部として、簡素な形態で提示することである。
【０００８】
一般的に、本発明のある技術は、ＥＵＶマスク上の欠陥を検出または特定するための光学的および電子ビーム（ｅビーム）検査工具の利点を組み合わせる。光学検査は、ＥＵＶマスクブランク上の位相欠陥の検出、およびＥＵＶマスク上の位置に関する位相欠陥マップを得ることを含む。当該ブランクマスクは、後でマスク描画装置によりパターン化する。パターン化後、処理量の多いｅビーム装置は、パターン欠陥を検出し特徴付けるために十分な分解能で、パターン化レチクルを検査するために使用する。位相欠陥マップもまた、位相欠陥位置での画像を得るために使用し得る。当該位相欠陥マップ、パターン欠陥マップ、およびレチクルパターンは、レチクルを修正するか、廃棄するか、または使用するかを決定するために、一緒にまたは個々に分析し得る。
【０００９】
一実施形態において、超紫外線（ＥＵＶ）レチクルの検査方法を開示する。パターンがＥＵＶレチクル上に形成される前に、ＥＵＶレチクルの位相欠陥マップを得るために、光学検査工具が使用され、位相欠陥マップは、ＥＵＶレチクル上のそれぞれの位相欠陥の位置を特定する。パターンがＥＵＶレチクル上で形成された後、位相欠陥マップにおいて特定する、それぞれの位相欠陥のそれぞれの位置に近接するそれぞれのレチクル部分の画像を得るために、荷電粒子工具が使用される。位相欠陥マップおよび、それぞれの位相欠陥のそれぞれの位置に近接するそれぞれのレチクル部分の１つ以上の画像は、当該ＥＵＶレチクルを修正するか、または廃棄するかどうかの分析を容易にするため、表示または保存する。
【００１０】
特定の実施において、方法は、ＥＵＶレチクル上でパターンが形成された後のＥＵＶレチクルのパターン欠陥マップを得るために、荷電粒子工具を使用することを含む。パターン欠陥マップは、ＥＵＶレチクル上のそれぞれのパターン欠陥の位置を特定する。この実施において、当該パターン欠陥マップは、当該ＥＵＶレチクルを修正するか、または廃棄するかどうかの分析をさらに容易にするために、位相欠陥マップ、およびそれぞれの位相欠陥のそれぞれの位置に近接するそれぞれのレチクル部分の１つ以上の画像と関連して、表示および／または保存する。さらなる態様において、当該方法は、（ｉ）フォトリソグラフィプロセスにおいてＥＵＶレチクルを使用する前に、位相欠陥マップおよびパターン欠陥マップに基づくＥＵＶレチクル上のそれぞれのパターン欠陥および位相欠陥から生じる露光パターンを模擬すること、（ｉｉ）フォトリソグラフィプロセスにおいてＥＵＶレチクルを使用する前に、１つ以上のパターンまたは位相欠陥が、当該ＥＵＶレチクルで製作する装置において問題を引き起こすと予測されるかどうか、および、かかる問題が、ＥＵＶレチクルのパターンを変更することによって軽減し得るかどうかを決定するために模擬露光パターンを分析することであって、前記模擬露光パターンを模擬および分析することが、ＥＵＶレチクルを製作するために利用した設計データベースの使用を伴わずに実施される、分析すること、（ｉｉｉ）１つ以上のパターンまたは位相欠陥が軽減し得る問題を引き起こすと予測された場合、問題を軽減するために、ＥＵＶレチクルのパターンを変更することもまた含む。
【００１１】
別態様において、それぞれの位相欠陥の位置は、光学検査工具の第１ステージ座標系を基準とし、それぞれのパターン欠陥の位置は、荷電粒子検査工具の第２ステージ座標系を基準とする。この態様において、第１および第２ステージ座標系の両方が、ＥＵＶレチクルの複数の基準マークに基づく。さらに別の態様において、パターン欠陥マップは、ＥＵＶレチクルをフォトリソグラフィプロセスにおいて使用するときに同一の露光パターンが生じるように設計し、フォトリソグラフィプロセスの少なくともフレア効果を補償するように設計する、レチクル部分間の設計差異を補償することによって得られる。特定の例において、パターン欠陥マップは、ＥＵＶレチクルをわたって同時に走査する荷電粒子工具の複数のビームによって得られる。一実施例において、当該複数のビームは、２５より多い数を有する。別の実施形態において、パターン欠陥マップは、レチクルモデルの製作をモデル化し、荷電粒子検査工具を使用してかかるレチクルモデルの画像を得ることをモデル化するために、複数のＥＵＶレチクルの試験画像のそれぞれを、ＥＵＶレチクルの設計データ上の厳密な電磁模擬を実施することによって決定する、対応する基準画像と比較することによって得られる。
【００１２】
さらに別の例において、方法は、かかる位相欠陥が、設計パターンでパターン化された後にＥＵＶレチクルで製作される装置において問題を引き起こすと予測されるかどうか、および、ＥＵＶレチクル上にパターンを形成する前にＥＵＶレチクルの設計パターンを変更することによってかかる問題が軽減し得るかどうかを決定するために、ＥＵＶレチクル上のパターンを形成するために使用され得る、設計パターンに関する位相欠陥マップによって特定する、複数の位相欠陥のそれぞれの位置を分析することを含む。１つ以上の位相欠陥が軽減し得る問題を引き起こすと予測される場合、設計パターンは変更し、問題を軽減するために、ＥＵＶレチクル上のパターンを形成するために、変更設計パターンが使用される。
【００１３】
他の実施形態において、本発明は、非パターン化ＥＵＶレチクルを検査し、複数の位相欠陥およびＥＵＶレチクル上のそれらの関連する位置を特定する位相欠陥マップを生成するように構成された光学検査工具と、かかるＥＵＶレチクル上でレチクルパターンが形成された後にＥＵＶレチクルを検査し、複数のパターン欠陥およびＥＵＶレチクル上のそれらの関連する位置を特定するパターン欠陥マップを得るように構成される荷電粒子検査工具とを有する系に関連する。当該荷電粒子検査工具は、それぞれの位相欠陥のＥＵＶレチクル上の関連する位置で画像を得るようにさらに構成される。当該系は、上述の方法のうちの１つ以上を実施するように構成される分析器をさらに含む。一実施形態において、当該分析器は、１つ以上のパターンまたは位相欠陥が、ＥＵＶレチクルで製作される装置において問題を引き起こすと予測されるかどうか、および、かかる問題が、ＥＵＶレチクルのパターンを変更することによって軽減し得るかどうかを決定するように構成される。
【００１４】
特定の実施において、当該分析器は、荷電粒子検査工具の一部を形成する。別の実施形態において、荷電粒子検査工具および光学検査工具は、統合クラスタ系の形態である。特定の実施形態において、荷電粒子検査工具は、複数のビームカラムを形成するように構成され、系は、１つ以上のパターンまたは位相欠陥が軽減し得る問題を引き起こすと予測される場合、ＥＵＶレチクルを修正するレチクル修正工具をさらに含む。さらなる態様において、ビームカラムは、ビームカラムのそれぞれにレンズ場を製造するために、大規模Ｂ場を混乱させる複数のボアを有する磁束バイパスプレートを使用することによって形成され、荷電粒子工具は複数のボアを有する磁束バイパスプレートを含む。さらに別の態様において、荷電粒子検査工具は、２５個より多いビームカラムを形成するように構成される。
【００１５】
別の実施形態において、本発明は、ＥＵＶレチクルの検査結果をレビューするための装置に関連する。当該装置は、画像を表示するためのディスプレイおよび上述の方法のうちの１つ以上を実施するように構成されるコントローラを含む。
【００１６】
本発明のこれらおよび他の態様が、図を参照して以下にさらに記載される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】例のＥＵＶレチクルの側面図の図示である。
【図２】ＥＵＶフォトリソグラフィプロセスにおける、ＥＵＶレチクルおよびウェハの側面透視図を図示する。
【図３】本発明の一実施形態に従う、組み合わされたＥＵＶレチクルの光学およびｅビーム検査を図示する工程図である。
【図４Ａ】ある実施形態に従う、ＥＵＶマスクブランクの側面図の略図である。
【図４Ｂ】ある実施形態に従う位相欠陥の２種類の検査を例示するＥＵＶマスクブランク表面の側面図の略図である。
【図５】焦点およびある脱焦点での光学系点広がり関数の４つの模擬画像を図示し、同相中央点および逆相（９０°）環として示す。
【図６】位相欠陥の２種類の焦点位置の関数としてのコントラストの図示的な図である。
【図７】ある実施形態に従い、位相欠陥および／またはブランクＥＵＶレチクルのような非パターン化物体の表面上の粒子を検出する、光学検査プロセスに対応する工程図を図示する。
【図８】位相欠陥を有するブランクＥＵＶレチクルの画像の図示である。
【図９】本発明の特定の実施に従う、高速ｅビーム工具を使用する、パターン化ＥＵＶレチクルを検査する手順を図示する工程図である。
【図１０】本発明の特定の実施形態に従う、検査結果分析手順を図示する工程図である。
【図１１】一実施例に従う、レチクルパターン画像上に重なる位相欠陥画像およびパターン欠陥画像の簡易例である。
【図１２】本発明の技術が実施され得る、例の検査およびリソグラフィ系の図示である。
【図１３】本発明の技術が実施され得る、光学検査工具のいくつかの素子の図示である。
【図１４】本発明のある技術が実施され得る、複数カラム電子ビーム装置の断面図である。
【図１５】図１４の電子ビーム装置の例示的なマイクロカラムである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下の記載において、本発明の完全な理解を提供するために、多数の特定の詳細が述べられる。本発明は、これらの特定の詳細のうちのいくつかまたはすべてを伴わずに実践し得る。他の例では、公知の構成部分またはプロセス操作は記載していないが、必ずしも本発明をあいまいにするためではない。本発明は、特定の実施形態との抱合で記載する一方で、本発明を実施形態に限定することは意図しないということが理解されるであろう。
【００１９】
序論
超紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィプロセスは、１３．５ｎｍのようなＥＵＶ波長での、ウェハ上のパターン化を容易にするために設計する、ＥＵＶ型レチクルを典型的に使用する。図１は、例のＥＵＶレチクルの一部の側面図の図示である。図示の通り、ＥＵＶレチクル１００は、低熱膨張（ＬＴＥ）または超低膨張（ＵＬＥ）ガラスプレートのような、基板１０２を含み得る。
【００２０】
当該基板は、ＥＵＶ波長でリソグラフィ露光を実施するために、ＥＵＶ波長で適度な反射率（例えば、６０〜７０％以上）を提供するため、物質の複数の層１０４で被覆する。多層スタック１０４は、ＥＵＶ放射の乏しい吸収体である一方で、ＥＵＶ放射の反射を最大にする、ブラッグ反射器の役割をする。反射は一般的に、異なる屈折率の物質間の接合部分で生じ、差異が大きいほど、より高い反射率が生じる。極度に低い波長に露光される物質の反射率は、１におよそ同等であるが、異なる屈折率の交互層を有する複数の層の使用によって、有意な反射を達成し得る。衝突放射がほとんど損失無く反射するように、多層スタックは低吸収特徴を含み得る。ある実施形態において、複数の層１０４は、約７ｎｍの間隔で配置する、約３０〜４０（または４０〜５０）個の間の、モリブデン（Ｍｏ）およびシリコン（Ｓｉ）の層の交互の対を含む。他の適切な層は、Ｍｏ２ＣおよびＳｉ、Ｍｏおよびベリリウム（Ｂｅ）、モリブデンルテニウム（ＭｏＲｕ）およびＢｅの交互層を含み得る。
【００２１】
複数の層１０４は、酸化を防止するために、Ｒｕのようなキャッピング層１０６で被覆し得る。他の実施形態において、ＥＵＶレチクルは、石英、反射防止膜（ＡＲＣ）、および他の特徴を含み得る。パターン（例えば１０８ａおよび１０８ｂ）は、複数の層１０４を覆って配置される吸収層において形成される。例えば、薄い反射防止酸化物が上表にある、タンタル窒化ホウ素膜が、ＥＵＶ吸収体の役割をする。レチクルパターンのために使用する物質（複数可）は、超精細解像度特徴を達成するために、ほとんどゼロのエッチングバイアスを有するように、選択し得る。
【００２２】
一般的に、ＥＵＶレチクルによってウェハ上にフォトレジスト層を露光するために、任意の適切なＥＵＶフォトリソグラフィプロセスを実施し得る。図２は、ＥＵＶフォトリソグラフィプロセスにおける、レチクルおよびウェハ試料の側面透視図を図示する。フォトリソグラフィ系の光源は、ＥＵＶレチクルとの使用に適切な任意の適切な放射を生成し得る。例えば、約１１〜１４ｎｍの間のＥＵＶ波長、またはより低い軟Ｘ線波長を利用し得る。特定の実施において、約１３．５ｎｍの波長を製造する。
【００２３】
フォトリソグラフィの間、ＥＵＶレチクルの複数の層１０４から反射した放射２０６は、ウェハ基板２０４上に形成されるレジスト層２０２に吸収される。吸収された放射は、フォトレジストが現像されると、ＥＵＶレチクルの吸収体パターン層、例えば１０６ａに対応するウェハ基板２０４のレジスト層２０２において露光パターンを形成する、光酸（Ｈ＋）および増幅型光酸（例えば２０８ａおよび２０８ｂ）を製造する。ＥＵＶレチクルとウェハとの間の反射撮像光学は、図２において明瞭さのために省略する。
【００２４】
深紫外線（ＤＵＶ）または１９３ｎｍの光での光学検査は、現在、大きさが２２ｎｍ以下の重要な特徴で半導体ウェハを印刷することにおいて問題を引き起こし得る、ＥＵＶマスクにおける非常に小さい欠陥を、検出することのできる限界にある。電子ビーム（ｅビーム）検査工具は、典型的に、かかる小さい欠陥を検出するために十分な解像度を有する。しかしながら、ｅビーム検査はＥＵＶマスク上の位相欠陥には感度がよくない。さらに、現在の単一カラムｅビーム系は遅すぎる傾向にあるため、全体のレチクルを検査することに実践的ではない。
【００２５】
ＥＵＶレチクル検査の実施形態
本発明のある実施形態は、ブランクＥＵＶレチクル上の位相欠陥を発見するための光学検査、および、パターン化ＥＵＶレチクル上の検出位相欠陥のレチクル位置を撮像するためと同様に小さいパターン欠陥を発見するための高速ｅビーム検査を組み合わせる。この組み合わせは、欠陥補償およびレチクル修正に使用し得る、特定のＥＵＶレチクルの位相欠陥マップおよびパターン化欠陥マップを生じさせる。これらの技術は、位相欠陥マップ（光学系から）およびパターン欠陥マップ（ｅビーム系から）の優れた座標正確性もまた含む。
【００２６】
図３は、本発明の一実施形態に従う、ＥＵＶレチクルの、組み合わせた光学およびｅビーム検査３００を図示する工程図である。光学検査工具を使用して、ブランクＥＵＶレチクルは、初めに、操作３０１におけるＥＵＶレチクル位置に関する位相欠陥マップを得るために検査する。
【００２７】
特定の実施例において、多層ＥＵＶマスクブランクは、特定的に構成された深紫外線（ＤＵＶ）検査系を使用し、バンプおよびピットのような位相欠陥を検査した。当該検査系は、１９３ｎｍ未満の波長の光、または４０〜２００ｎｍの範囲の波長の光（ＶＵＶ）を使用し得る。さらに別の実施形態において、検査工具は、１３．５ｎｍの波長、または、ＥＵＶレチクルが、使用するフォトリソグラフィ工具と同じ波長を使用し得る。これらの検査系のいずれもまた、暗視野または明視野検査を実施するように構成され得る。
【００２８】
特定の実施例において、検査系は、約０．１５〜０．５の間の部分干渉シグマで構成する。反射光は、時間遅延積分（ＴＤＩ）検出器によって取り込まれ、分析のためにコンピュータ系に送られる。信号対雑音比（ＳＮＲ）は、特別に設計されたフィルタ、閾値、および補正係数を適用することによって改良し得る。かかる特定的に構成されたＤＵＶ系は、高さ１ｎｍで全幅半値（ＦＷＨＭ）５０ｎｍほど小さい位相欠陥を検出するために使用し得る。
【００２９】
図４Ａは、ある実施形態に従う、ＥＵＶマスクブランク４００の側面図略図である。図示の通り、ＥＵＶマスクブランク４００は、低熱膨張（ＬＴＥ）ガラスのような、基板４０２を含む。基板は、半導体ウェハのような試料上でのリソグラフィ露光を容易にするために、ＥＵＶ波長で優れた反射を提供するため、物質の複数の層（ＭＬ）４０４で被覆する。複数の層４０４は、キャッピング層４０６を含み得る。他の実施形態において、ブランクレチクルは、図４ＡのＭＬ層４０４のサブセットのような、任意の数および型の堆積層を含む。
【００３０】
ブランクＥＵＶレチクルは、それぞれの単一層が基板４０２上に堆積した後に検査し得る。別の実施例において、ブランクＥＵＶレチクルは、ＭＬ層４０４の全てまたは一部が堆積した後で、キャッピング層４０６の堆積前に、検査する。
【００３１】
ＥＵＶマスクブランクおよび他の試料型は表面欠陥を有することがある。欠陥は、概して、ピット４１２、およびバンプ４１４、ならびに粒子４１６のような、位相欠陥として特徴付け得る。これらのバンプおよびピットは大抵基板４０２での欠陥から生じる。したがって、層は典型的に（図示はしないが）歪んでもいる。バンプおよびピットはほとんど純粋に光学位相物体である一方で、粒子は、振幅および位相特徴の両方を有する。両方の型の欠陥は、ＥＵＶリソグラフィに非常に損傷を与え得、注意深く検査および分析する必要がある。例えば、高さ１ｎｍのバンプによって引き起こされる位相変移は、印刷可能な欠陥を製造するために十分である。
【００３２】
化学線（例えば１３．５ｎｍ）検査工具は、これらの欠陥の検査ために使用し得るが、これらの工具は、非学術的使用に適切である処理量の多い構成において、数年間は使用可能になることが期待されない。現在使用可能な系は、処理量または感度の限界を有する。例えば、日本、横浜のＬａｓｅｒＴｅｃにより提供される、マルチビーム共焦点顕微鏡は、反射信号を観測することにより、表面外乱を検出する。しかしながら、これらの顕微鏡は、乏しい感度を有し、概してＥＵＶマスクブランク欠陥の検査には適切ではない。高い光力は、感度を改良し得るが、それらはしばしばＥＵＶマスクブランクに損傷を与える。暗視野１３．５ｎｍ顕微鏡がＥＵＶマスクブランク検査のために提示されたが、これらの暗視野系は、非常に遅く、製造使用には適切ではないことがある。
【００３３】
ブランクＥＵＶレチクルを検査するためのいくつかの実施形態は、Ｓｔａｎｌｅｙ  Ｅ．Ｓｔｏｋｏｗｓｋｉによって２０１１年４月１３日に出願された、米国特許出願第２０１１／０１８１８６８号に記載され、当該出願は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。概して、ＤＵＶ検査系は、ＥＵＶマスクブランク上の小さい表面欠陥および他の類似する試料の検査のために構成され得るということがわかっている。特定の実施形態に従い、カリフォルニア州、ミルピタスのＫＬＡ  Ｔｅｎｃｏｒから入手可能なＴｅｒｏｎ  ６００検査系は、典型的なＥＵＶマスクブランク上の、高さ１ｎｍでＦＷＨＭ８０ｎｍほど小さい位相欠陥の検出のために再構成した。ＤＵＶ系は粒子欠陥を検査するためにも構成され得るということもまた明らかとなった。
【００３４】
図４Ｂは、ある実施形態に従う、２種類の位相欠陥の検査を例示するＥＵＶマスクブランク表面の側面図略図である。検査表面の実質的に平らな部分４５２は、ピット４５４およびバンプ４５６から反射した光ビームにおける位相変移差異を図示するために、基準として示す。表面粗度は、全体の背景雑音の一部となる、いくつかのさらなる位相変動を製造し得るということに、注目されたい。表面粗度は、概して、欠陥（素子４５４および４５６等）と同様に平らな部分（素子４５２等）を含む、全体の試料表面にわたって一貫する。したがって、粗度は、特定的に設計されたフィルタを適用することにより、少なくとも部分的に補償し得る。かかるフィルタは実質的に信号対雑音比を増加させ得る。
【００３５】
ピット４５４が検査されるとき、反射光は、平らな部分４５２からの反射光と同じ振幅を有する。しかしながら、ピット４５４からの反射光は、平らな表面のもの（Ｘ）と比較して、負の位相差異（Ｙ）を有する。同様に、バンプ４５６が検査されるとき、反射光は同じ振幅を有するが、しかし今度は、基準（Ｘ）と比較して、正の位相差異（Ｚ）を有する。ある実施形態において、検査表面の一部または全体表面が、位相変移を決定するために、位相値基準として使用され得る。
【００３６】
横幅の小さい欠陥の光学振幅（Ｄ）は、次の式で表すことができる。
Ｄ＝ｅｘｐ（ｉΦ）Ｓ＝１
位相（Φ）は、点拡がり関数にわたり積分した、平均欠陥位相に対応する。平らな周囲の光学振幅（Ｓ）は１に設定する。点拡がり関数を使用して複数の光学振幅を混ぜ合わせることにより、画像コントラストを達成することができる。したがって、欠陥強度コントラストは、次の式で表すことができる。
【数１】
0006411336.tif 000002
小さい位相値（Φ）には、正弦状関数は、線形関数として近似できる。
【００３７】
しかしながら、コントラスト値は、浅い欠陥については比較的小さい。コントラストを増加するために、平らな周囲（Ｓ）および欠陥（Ｄ）の相対位相を変移するため照明光ビームは脱焦点化し得る。焦点（０におよそ同等な焦点深度（ＤＯＦ））で、点拡がり関数は実部のみ有する。しかしながら、脱焦点状態（ＤＯＦ＜０またはＤＯＦ＞０）の下で、点拡がり関数は環形状に相当する虚部を有する。この現象は図５に図示し、焦点およびある脱焦点での光学点拡がり関数の４つの模擬画像を有する。当該画像は同相中央点および逆相（９０°）環の両方として取り込んだ。換言すれば、当該画像コントラストは、互いに対して９０°位相から外れている、中央点および環を組み合わせることによって、達成し得る。したがって、コントラストまたは位相欠陥は、次の式で表すことができる。
【数２】
0006411336.tif 000003
【００３８】
この最後のコントラスト表現において、コントラスト値は小さい位相値の位相値（Φ）に線形比例する。バンプおよびピットは、逆のコントラスト符号を有し、正から負のＤＯＦに切り替わるときに、コントラスト符号が反転する。図６は２種類の位相欠陥の焦点位置、すなわちＤＯＦ、の関数としてのコントラストのプロットを図示する。１つの欠陥は表面上に延在するバンプであり、別の欠陥は表面の下に突出するピットである。欠陥の両方の型は、同じ寸法、例えば高さ１ｎｍでＦＷＨＭ約７０ｎｍ、を有するように示し、同じ系、例えばＤＵＶ検査系を使用して検査する。コントラストは、焦点でほぼ０、すなわちＤＯＦ約０である。したがって、位相欠陥は１つ以上の脱焦点位置（ＤＯＦ＜０またはＤＯＦ＞０）を使用して検査し得る。複数の検査パスを実施する、および／または複数のビームを同じパスで使用するとき、複数の脱焦点設定を使用し得る。例えば、正および負のＤＯＦの組み合わせを使用し得る。同じまたは他の実施形態において、脱焦点（ＤＯＦ＜０またはＤＯＦ＞０）および焦点位置（ＤＯＦ約０）の組み合わせを使用し得る。
【００３９】
焦点位置を、例えば、下記にさらに説明するように粒子を検出するために、使用し得る。位相欠陥とは異なり、粒子は異なる光学特性を有する。粒子は撮像開口部の外側に、より多くの光を散乱し、振幅および位相物体の両方であると考えられる。さらに、粒子は概して、典型的な位相欠陥より、またはより具体的には、ＥＵＶマスクブランク位相欠陥の典型的な高さより、大きい。したがって、異なるＤＯＦは、しばしば、位相欠陥検出のためよりも、粒子検出のために必要とされる。より具体的には、おおむね「振幅物体」であるため、粒子は焦点（ＤＯＦ約０）の近くで最もよく検出する。しかしながら、粒子は、脱焦点状態においてもなお、有意な変調を提供し得る。
【００４０】
概して、特定のブランクＥＵＶレチクル検査技術は、約２５０ｎｍ未満の波長を有する光ビームで検査表面を照明することを含み得る。ビームは、約０．１５〜０．５の間の部分干渉シグマを有する光学素子の群を通って通過する。当該ビームは、焦点および／または脱焦点状態の１つ以上で検査表面上に焦点化する。反射光ビームは、検出器によって採取し、検査表面の結果画像を構築するために使用し得る。この操作は、様々なフィルタおよび閾値を適用することを含み得る。ブランクＥＵＶ検査技術のある実施形態は、Ｓｔａｎ  Ｓｔｏｋｏｗｓｋｉ、Ｊｏｓｈｕａ  Ｇｌａｓｓｅｒ、Ｇｒｅｇｇ  Ｉｎｄｅｒｈｅｅｓ、およびＰｈａｎｉ  Ｓａｎｋｕｒａｔｒｉ著の、ｔｈｅ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ（ＳＰＩＥ）会報の７６３６巻のｐｐ．７６３６０Ｚ−７６３６０Ｚ−９（２０１０）において公表された、表題「Ｉｎｓｐｅｃｔｉｎｇ  ＥＵＶ  ｍａｓｋ  ｂｌａｎｋｓ  ｗｉｔｈ  ａ  １９３ｎｍ  ｓｙｓｔｅｍ」に記載され、当該論文は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【００４１】
図７は、ある実施形態に従う、位相欠陥および／または非パターン化物体の表面上の粒子、例えばブランクＥＵＶレチクルを検査するためのプロセス７００に対応する工程図を図示する。このプロセスは、高さ約１０ｎｍ未満でＦＷＨＭ約２００ｎｍ未満の位相欠陥を検出するために使用し得る。より具体的な実施形態において、これらの技法は、高さ約５ｎｍ、ＦＷＨＭ１５０ｎｍ未満、または高さ約３、ＦＷＨＭ１００ｎｍ未満、または高さ約２ｎｍ、ＦＷＨＭ８０ｎｍ未満、またはより小さい高さ約１ｎｍ、ＦＷＨＭ５０ｎｍ未満の位相欠陥を検出するために使用する。非パターン化物体はＥＵＶマスクブランクまたは任意の他の類似する非パターン化物体であり得る。ある実施形態において、検査物体の表面は、石英および／または反射防止膜（ＡＲＣ）を含む。
【００４２】
プロセス７００は、操作７０２において照明光ビームを生成することで開始し得る。ある実施形態において、照明光ビームは約２５０ｎｍ未満の波長を有する。より具体的には、照明光ビームは、ＤＵＶまたはＥＵＶの波長であり得る。レーザーのような、様々な照明源がこの目的のために使用され得る。
【００４３】
当該プロセスは、操作７０４において、照明光ビームを光学素子の群を通して通過することで進み得る。光学素子のいくつかの例は、集光レンズ、映写レンズ、ビーム分割器、鏡、ビーム操舵装置、およびビーム調整器を含む。集光および映写レンズは、それらの開口部数が、検査系の部分干渉シグマが約０．１５〜０．５の間になる結果となるように選択し得る。部分干渉シグマは、集光レンズ開口部数の、映写レンズ開口部数に対する比率であるということに注目すべきである。ある実施形態において、部分干渉シグマは約０．２〜０．４、またはより具体的には、約０．２５〜０．３の間、または約０．１５〜０．３の間、または約０．１５〜０．２の間である。
【００４４】
照明光ビームはその後操作７０６において検査試料の表面上に焦点化し得る。脱焦点範囲は、約＋１〜＋３ＤＯＦの間、約−１〜−３ＤＯＦの間、または、約＋１〜−１ＤＯＦの間であり得る。特定の実施形態において、絶対ＤＯＦ値（負および正のＤＯＦ範囲の両方を表す）は約１．２５〜２．７５の間、またはより具体的には、約１．５〜２．５の間、または約２でさえある。ある実施形態において、焦点化操作は、異なるＤＯＦの複数の照明ビームで表面を照明すること、および／または表面の検査パスを異なるＤＯＦの光ビームで繰り返すことによって、達成し得る。例えば、２つのビームは、符号が逆のＤＯＦ値を有し得る。より具体的に、別のものが約−１〜−３ＤＯＦである一方で、１つのビームは、約＋１〜＋３ＤＯＦの間のＤＯＦを有し得る。別の実施形態において、別のビームが焦点にある一方で、１つのビームは約＋１〜＋３ＤＯＦの間で脱焦点し得る。第２の（焦点）照明ビームは、粒子および他の汚染を検出するための画像（すなわち焦点画像）を生成し得る。概して、異なるＤＯＦで生成される複数の画像は、欠陥を位相および表面汚染欠陥に分類するために使用し得る。ある実施形態において、複数の画像は、後の操作における結果画像の構築の間に、併せ得る。
【００４５】
プロセス７００は、操作７０８における表面の検査で、その後、操作７１０における１つ以上の検出器を使用した１つ以上の反射光ビームの取り込みで、続き得る。反射光ビームまたは少なくともそのビームの取り込んだ部分は、検出器の解像度に基づいて特徴付けられ得る。ある実施形態において、検出器をわたる反射光ビームの走査経路は、走査方向に沿って幅が約１００ピクセル〜１０００ピクセルの間、またはより具体的には、幅約３００ピクセル〜６００ピクセルの間である。ビーム経路の長さは、少なくとも約５００ピクセル、または、より具体的には、少なくとも約１０００ピクセルであり得る。複数の反射ビームを製造する場合は、それらのビームを取り込むために多重場検出器を使用し得る。
【００４６】
プロセス７００は、操作７１２において位相欠陥画像およびマップを構築することで続き得る。この構築プロセスは、複数の画像を併せること、様々なフィルタ、閾値、および／または集結値を適用することを、他の技術を実施することと同様に含み得る。
【００４７】
ＥＵＶマスクブランクは非パターン化物体であるため、ほとんどまたはほぼすべての系統的雑音原は、これらの操作の間排除し得る。例えば、系統的雑音は、検出した信号または画像から観測および選別し得る。ほとんどの系統的雑音を排除することにより、残りの信号はなおいくらかの不規則雑音、ショット、およびスペックルを含有し得る。しかしながら、実際の非雑音信号およびこれらの雑音指数によって製造される信号は、異なる空間的パワースペクトルを有し、互いから分離し得る。したがって、ＳＮＲをさらに改良するために、フィルタを設計、適用し得る。部分干渉シグマを約０．２５未満に、またはより小さく約０．２０未満に設定する場合、より「整合した」フィルタを設計し得る、ということが明らかになった。
【００４８】
ある実施形態において、ＴＤＩゲインおよびオフセットにおけるピクセル対ピクセル差異によって生じる結果画像から、系統的雑音を除去するために、補正計数を適用する。例えば、補正計数は較正手順から決定し、検査／走査の間に適用し得る。さらに、検査が生じると、あらゆる検出欠陥の不在の下、それぞれのピクセル列の平均値が観測され、適用する補正計数を決定する。
【００４９】
ある実施形態において、結果画像を分析することは、位相欠陥を検出するための、少なくとも約７の閾値信号値を適用することを含む。閾値信号値は、雑音信号の標準偏差に対する比率として定義される。ＳＮＲを増加させる別の方法は、複数の検査パスを実施することである。しかしながら、それぞれの追加の検査パスは、検査系の処理量を遅くする。
【００５０】
ある実施形態において、照明光ビームは、実質法線角度で表面に焦点化し、照明および反射光ビームが経路を共有することをもたらす。他の実施形態において、照明光ビームは斜角で表面上に焦点化し、照明および反射光ビームは経路を共有しない。別の実施形態において、反射光ビームの０次成分が、検出器に到達する前に、さらに減衰し得る。さらに、反射光ビームの０次成分の位相は、コントラストおよび信号対雑音比を改良するために、撮像開口部を使用して変移し得る。
【００５１】
位相欠陥は、１つ以上の位相欠陥の効果を軽減するために、ＥＵＶレチクルをパターン化する前に分析し得る。例えば、レチクルパターンを模擬するために、設計データベースを使用し得る。かかる模擬レチクルパターンに関する位相欠陥の位置は、その後、レチクルパターンの製作が１つ以上の位相欠陥の効果を軽減するために変更し得るかを決定するために、分析し得る。レチクルパターンの製作を変更するためのいくつかの技術は、Ｙａｌｉｎ  ＸｉｏｎｇおよびＳｔａｎｌｅｙ  Ｅ．Ｓｔｏｋｏｗｓｋｉによる、２０１２年３月１２日出願の米国特許出願第２０１２／０２３８０９６号にさらに記載され、当該出願は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。レチクルの製作は、位相欠陥に関するレチクルパターンの１つ以上の部分を移動すること、ライントレースと位相欠陥との間により距離を作り出すために、ライントレースから物質を除去すること、ライントレースが位相欠陥を実質的に被覆するようにライントレースに物質を加えること等を含み得る。
【００５２】
かかる位相欠陥マップを後にレチクル修正または堆積のために分析できるように、ＥＵＶレチクルの位相欠陥マップを得るために、検出位相欠陥をレチクル上の特定の位置と関連付けるために任意の適切な技術を使用し得る。例えば、結果として生じる位相欠陥画像の位置は、レチクル上の１つ以上の基準マークに関連して決定し得る。図８は、誇張した大きさを有するように図示するが、位相欠陥（例えば８０４ａおよび８０４ｂ）を有するブランクＥＵＶレチクル８００の画像の図示である。図示の通り、位相欠陥およびレチクルは任意の相対強度を有し得るが、位相欠陥８０４ａおよび８０４ｂは、明強度である完全レチクル領域８００で重ねられた、暗強度値である。
【００５３】
基準マーク（例えば８０２ａ、８０２ｂ、および８０２ｃ）は、レチクルおよび検出欠陥の、例えば検査工具におけるステージ位置に関する、特定の配向を定義し得る。さらに、これらの基準マークは、好適には光学および電子ビーム検査工具の両方によって見えるように設計する。例えば、当該マークは、光学およびｅビーム工具の両方によって検査されたときに明確な画像となるように選択される物質で構成され、そのように選択される特定の大きさ、高さ、および形状を有する。
【００５４】
特定の検査工具（例えば光学またはｅビーム）は、レチクルの基準マークに関する、それぞれの検出欠陥（またはレチクルが残留するステージの位置）の、正確な座標を決定するために構成し得る。例えば、当該工具は、レチクルが残留するステージの位置（および対応する欠陥）を３０ｎｍ以下まで正確に測定することができる。ステージ座標系は、レチクルの基準マークを基準とするため、このとき検出されるあらゆる欠陥は、マスク基準マークに関して正確な位置を有する。例えば、位相欠陥は、これらの基準マークを位置づけおよび基準とし、そのため、位相欠陥は、レチクルパターンおよびパターン欠陥のような他の欠陥の位置と同じ基準枠を有する。例えば、画像は、基準マークに関する、レチクル上の特定の位置での位相欠陥を含み得る。これらの基準マークは、検出位相欠陥を、他の検出パターン欠陥と同様に、これもまたかかる基準マークに関して位置付けるレチクルパターンと、整列させるために使用し得る。例えば、位相欠陥および基準マークを含む画像は、これもまたかかる基準マークを含むレチクルパターンの画像と、それぞれの画像からの対応する基準マークを整列させることによって、整列し得る。例えば、それぞれの十字型の端は、ｘおよびｙ方向の両方で整列し得る。微分強度信号もまた、それぞれの基準マークの強度信号から計算し得、それぞれの基準マークの端をより正確に位置付けるために使用し得る。それぞれの欠陥の位置は、その後かかる端に関して、レチクルパターンに関してと同様に、決定し得る。別の実施形態において、基準マークに関して定義するレチクルの原点座標に関する、それぞれの欠陥の座標は、欠陥位置の表において保存し得る。それぞれの欠陥位置は、対応する欠陥画像および／または大きさおよび形状のような欠陥データもまた基準とし得る。レチクルパターンの位置もまた、かかるレチクル原点を基準とし得る。
【００５５】
図３の検査プロセスを戻って参照し、ＥＵＶレチクルは、操作３０２においてパターン化し得る。例えば、吸収層のような物質を、レチクル上に堆積およびパターン化するために、任意の適切なパターン化技術を使用する。具体的には、レチクル上に吸収層が堆積し得た後、フォトレジスト層がその後レチクル上にパターン化する。フォトレジスト層はその後特定の露光設計パターンを形成するために露光し、特定のフォトレジストおよび露光した設計パターンに基づく下地吸収層パターンへと、エッチングされる。
【００５６】
高速ｅビーム検査工具を使用して、位相欠陥画像は、その後、ブランクＥＵＶレチクルから操作３０４において得られる位相欠陥マップにおいて特定される位置にて得られ得る。位相欠陥位置での高精細度ｅビーム画像は、検出位相欠陥に関するレチクルパターンのレビューを容易にし得る。例えば、レビュアーは、位相欠陥がウェハ印刷プロセスに影響を与え得るレチクルパターンに関する位置にある（例えば、位相欠陥がレチクルパターンの２つのトレースの間に位置する）かどうかを決定し得る。
【００５７】
高速ｅビーム検査工具を使用して、操作３０５におけるＥＵＶレチクル位置に関するパターン欠陥マップを得るために、パターン化ＥＵＶレチクルはその後検査され得る。パターン化ＥＵＶレチクルの検査は、概してダイトゥダイ、セルトゥセル、またはダイトゥデータベース型の検査によって達成し得る。しかしながら、かかるレチクルパターン検査は、ＥＵＶレチクルパターンに意図的に設計されるダイトゥダイ差異（または同様の物）を補償するための技術を含み得る。
【００５８】
ＥＵＶリソグラフィの使用の前に、他の型の光学レチクルパターンを、ウェハ上に同一なダイを製造する、同一なダイパターンを有するように設計した。対照的に、ＥＵＶレチクルは、ウェハ上に同一なダイを製造するために異なるダイパターンを有するように設計する。この理由の１つは、リソグラフィ映写機の視野が弧の形状を有することである。ウェハおよびレチクルは、当該弧に垂直な方向で、視野を通して同期的に走査する。マスク上の主光線の方位角は、弧の形状の視野に沿って異なる。ビーム走査に関する水平対垂直特徴のような、特徴の異なる型は、異なる影効果もまた引き起こす。この差異は弧に沿って異なる。したがって、走査方向に整列したダイは、異なる視野位置上のダイよりもより類似している。
【００５９】
レチクル上に異なるパターンを有するダイの第２の理由は、露光視野の端でもあるダイの端が、露光視野に対して内側であるダイの端とは異なり得るということである。リソグラフィ映写機はウェハをステップし、ウェハの非露光部分において走査を繰り返す。隣接する露光視野の端は重複する。重複する端は２回露光し、角は４回露光し得る。回路パターンは複数回露光せず、露光視野の端でのレチクルの反射を減少させるために手段が講じられ得る。にもかかわらず、二重露光は、露光視野の端でのフレア露光においてわずかな差異しか引き起こし得ない。
【００６０】
レチクル上のダイパターン間の差異の、第３のあり得る理由は、リソグラフィ工具の視野（ＦＯＶ）に関する光の異なる部分が、異なる散乱特性を示し得るということである。例えば、異なる光学経路（例えば、異なる角度および異なる表面平滑度特徴）からの光は、ＦＯＶをわたって異なる風に散乱し得る。レチクルパターンは、一般的にフレア効果と称される、この異なる散乱を補償するように設計しなければならない。したがって、レチクルパターン上の異なるＦＯＶ位置は、異なるフレアレベルおよび異なる主光線の方位角を補償するために、異なる風に設計し得る。
【００６１】
レチクルは、フレア補正のための異なるＦＯＶ位置の異なるダイパターンを有する傾向にあり得るため、ダイトゥダイ検査を使用してレチクルにわたる欠陥を検出することは難しいことがある。つまり、レチクルの検出欠陥は、主光線のフレアおよび方位角依存を補償するようにレチクルパターンに設計された差異によって、歪められ得る。
【００６２】
１つの検査および測定アプローチにおいて、フレア補償および垂直／水平バイアスによる設計データにおける問題を回避するために、ダイトゥダイ検査が使用される。図９は、本発明の特定の実施に従い、高速ｅビーム工具を使用して、パターン化ＥＵＶレチクルを検査するための手順９００を図示する工程図である。検査手順９００は、当該レチクルの製作の後でかつかかるレチクルがフォトリソグラフィプロセスにおいて使用される前に、および再度当該レチクルが１つ以上のフォトリソグラフィプロセスにおいて使用された後の任意の時に、レチクル上で実施され得る。さらに、以下の操作が、レチクル全体に関して適用され得、またはかかるレチクルの複数の副部分に対して繰り返され得る。ｅビーム工具は、一度にレチクルの単一の画像を得るための単一のカラムを有し得、または好適には、レチクルの複数の部分から複数の画像を同時に得るための複数のカラムを有する。
【００６３】
要求はされないが、図９の操作は、レチクルの複数の部分に対して並行して実施し得る。全体のレチクル画像がどのように得られるかに関わらず、レチクル画像は、複数のプロセッサによってプロセスされる複数のパッチ画像として定義し得る。レチクルパッチは、試験パッチデータを並行して操作するプロセッサに分配し得る。
【００６４】
初めに、ＥＵＶレチクルの試験画像が操作９０１において得られ得る。一実施形態において、レチクルのパッチ部分は、レチクル全体から画像データを得るために、１つ以上のｅビームカラムを使用して走査し得る。それぞれのパッチは、単一のダイまたは複数のダイを含み得る。パッチは、特定の系および適用要求に依存し、任意の大きさおよび形状を有し得る。概して、それぞれのパッチ部分の画像は、任意の適切な様式でレチクルを走査することによって得られ得る。例えば、複数のパッチ画像は、複数のｅビームでレチクルを走査するラスタによって得られ得る。あるいは、画像は、円形またはらせんパターンのような、任意のパターンを有するレチクルを走査することによって得られ得る。もちろん、レチクルからの円形またはらせん形形状を走査するために、走査の間、センサ（１つ以上）は異なる風に（例えば、円形パターンに）配置しなければならないことがあり得、および／または、レチクルは異なる風に移動し得る（例えば回転する）。
【００６５】
一実施例において、レチクルは検査工具のセンサ（例えば複数のｅビームカラム）のセットを過ぎて移動し、それぞれの電子ビームは線に沿って急速に前後に走査する。２次電子はビーム試料相互作用のそれぞれの領域から検出した。レチクル上のそれぞれのビームの経路は、したがって、長方形を形成し、故にレチクル上の複数の並行する長方形走査部位（それぞれ「スワス」と称される）が生じる。検出２次電子はスワスの画像に変換する。この実施形態において、検査工具のセンサは、レチクルからの２次電子を受信するために長方形パターンで配置し、そこから複数の並行するレチクルのスワスに対応する画像データを生成する。特定の実施例において、それぞれのスワスは、幅約１ミリオンピクセルで高さ約１０００〜２０００ピクセルであり得る。一実施例において、それぞれのピクセルは５ｎｍの大きさを有する。
【００６６】
画像データのそれぞれのセットは、レチクルの１つ以上のスワスに対応し得る。画像データのそれぞれのセットは、蛇行またはラスタパターンにおけるレチクルからのスワスを経時的に走査することによって得られ得る。例えば、レチクル６００のスワスの第１のセットは、画像データの第１のセットを得るために、ｅビーム検査系の複数の電子ビームによって、左から右へ走査する。第２のスワスのセットはその後、画像データの第２のセットを得るために、右から左へ走査する。スワスデータのそれぞれのセットはさらにパッチに分割し得る。
【００６７】
それぞれのパッチの画像データは、任意の適切な様式で設定するｅビーム検査工具を使用して得られ得る。ＥＵＶレチクルに対しては、ｅビーム検査工具は概して、操作パラメータのセットまたはパターン化ＥＵＶレチクルから画像データを得るための「レシピ」で設定し得る。レシピ設定は以下の設定、特定のパターンにおけるレチクルを走査するための設定、１つ以上の入射ビームの焦点設定、１つ以上のビーム源の抽出器電圧、１つ以上の電極電圧設定、ピクセルの大きさ、それぞれのｅビームカラムのプレート設定のブランク化、単一の信号から隣接する信号をグループ化するための設定、照明または検出開口部設定、入射ビーム角度設定、他の検出器設定等のうちの１つ以上を含み得る。
【００６８】
設計データベースは、操作９０２において提供され得る。集積回路設計は、電子設計自動化（ＥＤＡ）、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）、および他の集積回路設計ソフトウェアのような、当業者に公知の任意の方法または系を使用して、開発し得る。かかる方法および系は、集積回路設計から設計データベースを生成するために使用し得る。設計データベースは、集積回路の様々な層の複数の配置を表すデータを含む。設計データベースにおけるデータは、複数のレチクルの配置を決定するために使用し得る。レチクルの配置は概してレチクル上のパターンにおける特徴を定義する複数の多角形を含む。それぞれのレチクルは、集積回路の様々な層のうちの１つを製作するために使用する。集積回路の層は、例えば、半導体基板における接合パターン、ゲート絶縁パターン、ゲート電極パターン、レベル間絶縁体における接触パターン、および金属化層上の相互接続パターンを含み得る。
【００６９】
設計データベースは、レチクルの領域の異なる型、レチクル上の特徴の異なる型、および／またはレチクル上の特徴の異なる部分を特定する指定を含み得る。領域、特徴、または特徴の部分の異なる型は、例えば、本明細書でより詳細に記載する、危険および非危険領域、特徴、または特徴の部分を含み得る。指定は、集積回路設計または配置から生成する設計データベースに依存して異なり得る。
【００７０】
レチクルの配置および指定を表すデータは、検査系またはプロセス工具に連結するプロセッサによって読み取り可能な任意の形態を有し得る。例えば、データは、１つ以上の特徴およびレチクルが特徴と関連する空間位置を含む、ファイルまたは他の読み取り可能なデータを含み得る。それぞれの特徴はさらに、本明細書で記載する１つ以上の多角形または他の形状、およびレチクルが当該多角形または形状のそれぞれの内部に関連付けられ得る空間的位置を含み得る。したがって、当該データはレチクルを製作するために使用し得る。
【００７１】
設計データベースは、設計データベースから基準レチクル画像を模擬するために使用し得る。基準画像は、かかる設計データからレチクルモデルの構築をモデル化し、基準画像を生成するためにかかるレチクルモデルのｅビーム検査をモデル化するため、設計データ上で厳密な電磁模擬を実施することによって決定し得る。例えば、モデルは、かかる設計パターンが実際の試験レチクルを形成するために変更する、例えば設計多角形の角が丸くされるのと同じ方法で設計データパターンを変更するプロセスを模擬することによって、レチクルパターンを模擬する。モデルは、実際の試験レチクルから試験画像を生成するために、特定の検査工具をモデル化することにより、かかる模擬レチクルパターンから生成する基準画像もまた模擬する。より具体的には、モデルは、ｅビームがどのように生成し模擬レチクル上に衝突するかを模擬し、２次電子がその後どのように検査工具の光学およびセンサによって検出されるかを模擬し、かかる検出２次電子に基づき基準画像を模擬する。
【００７２】
設計データに基づき基準画像を模擬するための同調型モデルパラメータの第１のセットは、まず操作９０４において選択し得る。このモデルは、操作９０４において模擬基準レチクル画像を生成するために、設計データにもまた適用する。欠陥は典型的にレチクル画像においてピクセルの小さい百分率を表すため、モデル化基準レチクル画像のピクセルの大半は、欠陥を除き、同調型モデルパラメータが最適化すると試験画像に整合し得る。つまり、モデルが、設計データ（欠陥なし）に基づく実際の試験レチクルを製造するために使用されるプロセス、およびかかる模擬レチクルから選択された検査工具によって試験画像を得るために使用する光学を、最も緊密に模擬するとき、模擬基準画像もまた試験画像に緊密に整合する傾向にあり得る。したがって、試験レチクルを製造するために使用した特定のレチクルプロセス、および検査画像を生成するために使用された検査工具が、理解され補正的にモデル化されると、試験画像（およびそれがどのように形成されたか）に最も緊密に整合する正確な基準画像が模擬され得る。
【００７３】
モデルの同調型パラメータは、対応するレチクル画像を生成するための任意の適切な形態を取り得る。同調型パラメータは、試験レチクルから試験画像を生成するために使用される同じ検査工具をモデル化するための、入射および検出開口部設定、焦点、収差特徴、電圧設定、ピクセルの大きさ、入射角等のような、設計データおよび検査工具特徴から基準レチクルを構築するための、角丸め量、レチクル物質特性（例えば組成物および寸法）、パターン密度依存バイアス等のようなレチクル書き込み特徴に関連し得る。検査工具モデルは、設計データに基づく基準画像を構築するために、モデル化基準レチクルパターンに適用する。モデル化基準画像は、何の欠陥もない設計データで構築するレチクルが、検査工具のセンサ上でどのように撮像されるかに対応する。
【００７４】
モデルを、選択した同調型パラメータのそれぞれのセットを使用して設計データに適用した後、生成した基準画像と対応する試験画像との間の最適整合を操作９０６において達成したかどうかが決定され得る。例えば、それぞれの特定の試験パッチ画像は、設計データベース部分から生成したそれに対応する基準パッチ画像と比較する。それぞれの試験画像および対応する基準画像は、多様な強度値を有する複数のピクセルを含み得る。あるいは、試験および基準レチクル部分は、レチクル部分における複数のｘｙ位置の複数の強度値によって表し得る。
【００７５】
パラメータ値の同調の異なる組み合わせの選択によって、特定の数の反復を実施した後、同調型パラメータは最適整合をもたらす。例えば、最適整合は、試験画像とモデル化基準画像との間の最小差異をもたらすパラメータのセットに対応し得る。最適整合は、２つの画像の差異のノルムが、整合の調節可能なパラメータを変更することによって実質的に減少し得ないときの状態として定義し得る。適切なノルムは、２つの画像のピクセル差異によるピクセルの二乗和または当該差異の二乗和の、平方根である。
【００７６】
例示する実施形態において、特定の基準と試験画像との間の最適整合が発見されない場合、同調型パラメータの次のセットがモデルのために選択され、操作９０４において新しい基準画像を製造するために、設計データに適用される。パラメータ値の次のセットは、基準と試験画像との間の最適整合が発見されるまで、操作９０４において繰り返し選択される。
【００７７】
最適整合が発見されると、試験画像と基準画像との間の差異は、操作９０８において、さらにフラグを付けられ得パターン欠陥画像として保存し得る。これらの欠陥は、さらにかかる欠陥が本明細書でさらに記載するように規格の範囲内であるかどうかを決定するためにさらに分析し得る。例えば、かかる欠陥が正真の欠陥、疑似の欠陥、または雑音のいずれを表すかを決定するために、欠陥は、分析し得る。
【００７８】
ダイトゥダイまたはセルトゥセル検査アプローチもまた、パターン化ＥＵＶレチクルのために利用し得る。
【００７９】
配向によるかかるパターン差異を別々に考慮するため、パターン配向もまた欠陥を検出するプロセスの因子となり得る。例えば、特定のレチクル部分の特定のピッチおよび配向値を特定するために、設計テンプレートを使用し得る。あるいは、設計データパターンは、一次元の水平または垂直の線または間隔のような、特定のパターンを位置付けるために分析し得る。例えば、検査プロセスは、異なるピッチおよび配向を有する異なるレチクル領域のために別々に実施し得る。特定の実施において、角度のある入射ビームに関する特徴の配向は、ＥＵＶ走査器上の「影効果」と称され、結果として生じる強度に異なる風に影響を与え得るため、垂直特徴は水平特徴とは別々に分析する。結果として、あるパターンは、それらの配向に関係なく、最終ウェハ上で同じになることを意図していたとしても、ＥＵＶレチクル上のそれらのパターンは、ＥＵＶ走査器に関するその配向に依存し、異なる大きさを有し得る。したがって、それらの模擬結果は、水平および垂直特徴が別々に考慮され得るために十分異なり得る。つまり、水平特徴の基準画像は、垂直特徴の基準画像とは別々に得られ得る。これらの別々の基準画像はその後それぞれの試験画像特徴から別々に取り除き得る。最終の差異画像は、その後フォトリソグラフィプロセスの補正のために組み合わせ得、または別々のままにし得る。
【００８０】
戻って図３を参照し、レチクルが操作３０６で検査に合格したかどうかをその後決定し得る。レチクルが検査に合格する場合、かかるレチクルは操作３１０においてウェハを製作するために使用し得る。レチクルが検査／測定に失敗すると、レチクルは廃棄し得、または可能であれば操作３０８において修正し得る。例えば、ある欠陥はレチクルから削除または除去し得る。修正の後、任意の時にレチクル上で検査が実施され得、手順３００を繰り返し得る。１つのかかる修正工具はＺｅｉｓｓのＣＤＣ工具である。
【００８１】
生じる検査結果は、レチクルが修正されるべきかおよび修正し得るかどうかを決定するために、任意の適切な様式で利用し得る。例えば、自動化プロセスは、定義済みの閾値の上（または下）のパターン差異があるかどうかを決定し得る。パターン差異が定義済みの閾値の上（または下）である場合、対応するレチクル部分はその後、レチクルが欠陥であり（レチクル修正なしで）これ以上使用することができないかどうかを決定するために、より注意深くレビューし得る。例えば、対応するレチクルパターン部位が実際に規格外であるかどうかを決定するために、ユーザーは、パターン欠陥および位相欠陥位置画像を含む欠陥部位の画像をレビューし得る。レチクル欠陥がウェハにどのように恐らく影響し得るかを決定するために他の分析技術を使用し得る。
【００８２】
図１０は、本発明の特定の実施形態に従う、検査分析手順１０００を図示する工程図である。初めに、位相欠陥マップ、パターン欠陥マップ、およびレチクルパターンは、操作１００２において整列し得る。例えば、位相欠陥の画像およびパターン欠陥の画像はレチクルパターン上に重ねられる。図１１は、一実施例に従う、レチクルパターン画像上に重ねられた位相欠陥画像およびパターン欠陥画像の簡易例である。図示の通り、位相欠陥８０４ａ、および８０４ｂ、ならびにパターン欠陥１１０４は、レチクル基準８０２ａ、８０２ｂ、および８０２ｃに関して、レチクル画像８００上に重ねられる。レチクル画像８００はレチクルパターン１１０２ａおよび１１０２ｂを含み、レチクル基準に関してもまた示す。レチクルパターン欠陥１１０４は、パターン線１１０２ｂの拡幅として示す。例えば、レチクルパターン画像、レチクル欠陥画像、および位相欠陥画像における基準が整列し得る。あるいは、それぞれの欠陥の以前に保存した座標が、欠陥画像をレチクルパターン画像にマップ化するために使用し得る。これらの保存した座標の全ては、レチクル基準のような、同じ基準を使用した。したがって、欠陥画像はレチクルパターンに関して、正確に目視され得る。
【００８３】
パターン欠陥を含む現在のレチクルパターンおよび位相欠陥から生じる、ウェハ露光パターンもまた、操作１００４において模擬し得る。例えば、カリフォルニア州ミリピタスのＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒから入手可能であるＰＲＯＬＩＴＨ（商標）を、現在のレチクルパターンならびに欠陥位置および大きさのような位相欠陥情報に基づきウェハの露光パターンを模擬するために使用し得る。例えば、特定のフォトリソグラフィ工具を使用する、モデル化フォトレジスト層上へのレチクルパターンの撮像は、フォトレジスト層における露光パターンの空中画像を模擬するようにモデル化する。
【００８４】
それぞれの欠陥（位相またはパターン欠陥）が問題であるかをその後操作１００６において決定し得る。例えば、レチクルおよび欠陥データに基づき得る、模擬露光パターン画像と基準画像との間の差異を決定し得る。定義済みの閾値より上の差異は、レチクルを補正または廃棄することを要求する、問題であると決定し得る。
【００８５】
レチクルの配置を表す設計データベースにおけるデータを、基準画像を生成するために使用し得る。基準画像は、レチクルパターンが何の印刷可能な欠陥も含まなかった場合、特定のレチクルおよび特定の露光条件を有する露光系を使用して、標本上に形成され得る、模擬画像である。さらに、基準画像は、露光条件の特定のセットの下で露光系によってウェハ上に形成され得るレチクルの画像に実質的に対応する。
【００８６】
設計データベースは上述のように指定もまた含み得る。当該指定は、例えば、領域、特徴、または特徴の部分の、異なる型に関連するフラグまたはタグを含み得る。当該指定は、しかしながら、領域、特徴、または特徴の部分の１つの型を別の型と区別するために適切な任意の同定を含み得る。レチクル上のそれぞれの領域、特徴、または特徴の部分は、指定と関連付けられ得る。レチクルの配置を表す設計データベースにおけるデータは、指定を表す設計データベースにおけるデータとは別々であり得る。さらに、指定の異なる型は、設計データベースにおいて別々にされ得る。例えば、設計データベースは、レチクル上の、危険領域、特徴、または特徴の部分の指定を含むデータの第１のセット、およびレチクル上の非危険領域、特徴、または特徴の部分の指定を含むデータの第２のセットを含み得る。あるいは、異なる指定をデータの単一のセットへと組み合わせ得る。
【００８７】
指定は、検査系に、当該指定に関連するレチクルの部分上で実施する検査方法を指示し得る。かかる指定は、レチクルを使用して製作した集積回路のような、試料の検査の間、検査系によってもまた使用され得る。さらに、またはあるいは、指定は、プロセッサに、当該指定に関連するレチクルの部分において検査系によって生成したデータ上で実施される、検出アルゴリズムのような、１つ以上の機能を指示し得る。この様式において、プロセッサにより、レチクルの異なる部分においてレチクル上の欠陥を検出するために、異なる手順を使用し得る。危険領域において、例えば、指定は、より厳密な閾値および／または欠陥を検出するために使用され得る特定のアルゴリズムを指示し得る。いくつかの例において、指定は、検査するレチクルの領域のみ、または検査しないレチクルの領域のみを指示するために使用し得る。さらに、複数の指定がレチクルの１つの部分に関連付けられ得、それぞれの指定は検出手順の異なるパラメータを指示し得る。例えば、第１および第２の指定は、レチクルの単一部分において欠陥を検出するために使用する、閾値およびアルゴリズムをそれぞれ指示するために使用し得る。さらに、かかる指定は、パターン生成器またはレチクルライタのようなプロセス工具によって、プロセス工具に、レチクルまたは当該レチクルを使用した集積回路を製作するために使用するプロセスのパラメータを指示するためにもまた使用し得る。
【００８８】
戻って図１０を参照すると、レチクル修正はその後模擬し得、かかるレチクル修正の有効性は、それぞれの問題欠陥に対して、操作１００８において決定し得る。妥当なレチクル修正が全ての問題レチクル欠陥に対して発見される場合、かかるレチクル修正はその後操作１０１０において実施し得る。そうでなければ、レチクルは廃棄する。
【００８９】
レチクルブランクの光学検査を、パターン化レチクルのｅビーム検査と組み合わせることは、ＥＵＶレチクルの質の全体像を与える。光学およびｅビーム検査工具からの当該組み合わせ検査結果は、検出位相欠陥のおよびリソグラフィ印刷した集積回路上のパターン欠陥の効果を模擬するため、ならびに当該欠陥を修正または補償しなければならないかどうかを決定するためにもまた使用し得る。
【００９０】
検査系の実施例
本発明の技術は、ハードウェアおよび／またはソフトウェア系の任意の適切な組み合わせにおいて実施し得る。図１２は、本発明の技術を実施し得る、例の検査およびリソグラフィ系１２００の図示である。図示の通り、当該系１２００は、ブランクレチクル（または他の標本）の欠陥を検査するための光学検査工具１２０４と、パターン化ＥＵＶ上のパターン欠陥を検出するおよび欠陥の高解像度画像を得るためのｅビーム検査工具１２０２と、ＥＵＶレチクルを製作し使用するための１つ以上のリソグラフィ系１２１０と、検査リソグラフィ系構成部分間の通信を可能にするためのネットワーク（例えば交換ネットワーク１２０６）と、および任意の大容量記憶装置１２０８とを含む。検査またはリソグラフィ系のうちのいずれもが、検査およびリソグラフィ系を設定し、欠陥データ、画像、およびマップをレビューするために、１つ以上の検査／リソグラフィ制御および／またはレビューステーションを含み得る。検査およびリソグラフィ系のそれぞれの装置は、典型的に１つ以上のマイクロプロセッサ集積回路を含み得、インターフェースおよび／または記憶集積回路もまた含み得、さらに設定レシピおよび検査結果を保存するための１つ以上の共有および／またはグローバル記憶装置に連結し得る。
【００９１】
様々な構成部分および工具は、別々の装置として実装し得、または統合クラスタ系に実装し得る。系１２００はまた、ネットワーク１２０６を介して画像または検出データを配信するためのデータ配信系も、それぞれの検査系の一部としてまたはそれらとは別々に含み得る。当該データ配信系は、受信データの少なくとも一部を保持するための、ＲＡＭバッファのような１つ以上の記憶装置に関連付けられ得る。好適には、合計の記憶はデータのスワス全体を保持するために十分大きい。例えば、１ギガバイトのメモリは、１０００ピクセルまたはポイントで１００万であるスワスに対しよく機能する。
【００９２】
系１２００のそれぞれの構成部分は、コンピュータ読み取り可能媒体上に保存し得る、本明細書に記載する様々な操作を実施するためのプログラム命令／コンピュータコードを含む、特別に構成したコンピュータ系を含み得る。機械読み取り可能媒体の例は、ハードディスク、フロッピー（商標登録）ディスク、および磁気テープのような、磁気媒体；ＣＤ−ＲＯＭディスクのような光学媒体；光学ディスクのような磁気光学媒体；読み取り専用記憶装置（ＲＯＭ）およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のような、プログラム命令を保存および実施するように特別に構成するハードウェア装置を含むが、これらに限られない。プログラム命令の例は、コンパイラによって製造されるような機械コード、およびインタープリタを使用してコンピュータによって実施され得るより高いレベルのコードを含むファイルの両方を含む。
【００９３】
光学検査装置１２０４は、ＥＵＶレチクルまたはマスクと同様に、半導体装置またはウェハおよび光学レチクルを検査することに適切であり得る。１つの適切な検査工具は、カリフォルニア州、ミリピタスのＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒから入手可能なＴｅｒｏｎ（商標）レチクル検査工具である。本発明の検査装置を使用して検査または撮像し得る試料の他の型は、フラットパネルディスプレイのような、任意の表面を含む。
【００９４】
光学検査工具は、入射光ビームを生成するための少なくとも１つの光源、入射ビームを試料上に向けるための照明光学、入射ビームへの反応として試料から放射する出力ビームを向けるための集光光学、出力ビームを検出し出力ビームの画像または信号を生成するためのセンサ、検査工具の構成部分を制御し本明細書でさらに記載する検査技術を容易にするためのコントローラを含み得る。
【００９５】
以下の例示的検査系において、入射ビームは光の任意の適切な形態であり得る。さらに、入射ビームを試料に向け、試料から発する出力ビームを検出器に向けるために、任意の適切なレンズ配置を使用し得る。出力ビームは、特定の検査または計測適用に依存し、試料から反射または散乱するか、または試料を通して伝導し得る。ＥＵＶレチクル検査については、出力ビームは試料から反射する。同様に、任意の適切な検出器型または多数の検出素子を、出力ビームを受信し、受信した出力ビームの特徴（例えば強度）に基づき画像または信号を提供するために使用し得る。
【００９６】
検査工具は、概して、かかる検出光を強度値に対応する検出信号へ変換するために操作可能であり得る。検出信号は、レチクルの異なる位置での異なる強度値に対応する振幅値を有する電磁波形の形態を取り得る。検出信号は、強度値および関連するレチクル点座標の簡易リストの形態もまた取り得る。検出信号は、レチクル上の異なる位置または走査点に対応する異なる強度値を有する画像の形態もまた取り得る。強度画像はレチクルの全ての位置が走査され検出信号に変換された後に生成し得、または、強度画像は、レチクル全体が走査される後に完成する最終強度画像を伴いそれぞれのレチクル部分が走査される時に生成し得る。
【００９７】
ある検査適用において、入射光または検出光は、任意の適切な入射角で任意の入射または検出光プロファイルを製造するために、任意の適切な空間開口部を通って通過し得る。例えば、プログラム可能な照明または検出開口部は、双極子、四極子、クエーサ、アニュラス等のような、特定のビームプロファイルを製造するために利用し得る。特定の実施例において、ピクセル化した照明技術を実施し得る。プログラム可能な照明および特別な開口部は、レチクル上のあるパターンの特徴コントラストを高める目的にかなう。
【００９８】
図１３は、本発明の技術が実施され得る、光学検査工具１３００のいくつかの素子の図示である。光学検査工具１３００は、ＥＵＶレチクルの検査に適切である光源１３０２を含む。光源の１つの例は、準連続波レーザーである。ある実施形態において、光源は概して、高パルス繰り返し率、低雑音、高出力、安定性、信頼性、および拡張性を提供し得る。ＥＵＶ走査器が１３．５ｎｍの波長で動作する間、ＥＵＶレチクルのための検査工具は同じ波長で動作しなくてもよいということに注目されたい。１９３ｎｍで動作するＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ製のＴｅｒｏｎ（商標）系は、ＥＵＶレチクルを検査することができると証明されている。
【００９９】
光源は、精密なビーム配置のためのビーム操舵装置および、光レベル制御、スペックル雑音減少、および高いビーム均一性を提供するために使用され得るビーム調整装置を含み得る。ビーム操舵および／または調整装置は、例えばレーザーとは、別々の物理的装置であり得る。
【０１００】
検査系は、照明光ビームを検査表面１３１２上に焦点化するための光学素子の群を含む。簡潔にするため、図１３は、集光レンズ１３０４、撮像レンズ１３０８、検出器レンズ１３１３、およびビーム分割器１３０６のみを図示する。しかしながら、当業者は、検査系が特定の検査機能を達成するために必要な他の光学素子を含み得るということを理解するだろう。撮像レンズは、異なる大きさのピクセルに、例えばそれぞれのピクセルに対し約１００ｎｍ未満、より具体的には、約７５ｎｍ未満、またはより小さく６０ｎｍ未満に調節され得る。
【０１０１】
試料１３１０は検査系１３００のステージ（非標識）上に置かれ得、検査系１３００は入射ビームに関してステージ（および試料）を移動させるための位置決め機構もまた含み得る。例えば、１つ以上のモータ機構が、それぞれ、スクリュードライブおよびステッパモータ、フィードバック位置を有するリニアドライブ、またはバンドアクチュエータおよびステッパモータから形成され得る。
【０１０２】
入射ビーム（複数可）が試料１３１０に衝突した後、光はその後、試料１３１０から「出力光」または「出力ビーム」（または複数の出力ビーム）の形態で反射および散乱し得る。検査系は、出力光を１つ以上の検出器に向けるための任意の適切なレンズ配置もまた含む。図示の通り、反射ビームは、レンズ１３０８、分割器１３０６、およびレンズ１３１３を介し、検出器１３１４によって受信され得る。ある実施形態において、検出器１３１４は、時間遅延積分（ＴＤＩ）検出器である。典型的なＴＤＩ検出器は、検査表面の同じ部位の複数の露光を蓄積し、入射光を採取するために利用可能な積分時間を効果的に増加する。鮮明な画像を保証するために、物体運動は露光と同期する。概して、検出器は、変換器、収集器、電荷結合素子（ＣＣＤ）、または他の型の放射線センサを含み得る。
【０１０３】
図１３は、照明光ビームが、試料表面１３１２に、検査表面に関して実質的に標準角度で向けられる実施例を示す。他の実施形態において、照明光ビームは、照明および反射ビームの分離を可能にする斜角で向けられ得る。これらの実施形態において、検出器に到達する前に反射光ビームの０次成分を減衰させるために、反射ビーム経路上に減衰器を配置し得る。さらに、反射光ビームの０次成分の位相を変移するために、撮像開口部を反射ビーム経路上に配置し得る。様々な照明プロファイルを達成するために、照明開口部もまた照明経路上に配置し得る。
【０１０４】
検出器は、典型的にプロセッサ系１３１６に、またはより一般的には、検出器１３１４からのアナログ信号をプロセスのためにデジタル信号に変換するように構成するアナログデジタル変換器を含み得る信号プロセシング装置に連結する。プロセッサ系１３１６は、１つ以上の反射ビームの、強度、位相、および／または他の特徴を分析するように構成し得る。プロセッサ系１３１６は、結果として生じる試験画像および他の検査特徴を表示するためのユーザーインターフェース（例えばコンピュータスクリーン）を提供するように（例えばプログラム命令で）構成し得る。プロセッサ系１３１６は、入力を提供するための１つ以上の入力装置（例えばキーボード、マウス、ジョイスティック）もまた含み得る。プロセッサ系１３１６は、試料位置（例えば焦点化および走査）ならびに検査系素子の他の検査パラメータおよび構成を制御するために、ステージに連結し得る。ある実施形態において、プロセッサ系１３１６は、上記に詳細に記載した検査技術を実行するように構成する。
【０１０５】
効率的にパターン欠陥を検出し、光学工具によって検出した位相欠陥の位置にて高解像度画像を得るために、任意の適切なｅビーム工具を使用し得る。一実施形態において、電子ビーム工具のような、複数のビームカラムを有する荷電粒子工具を利用する。一実施例において、レチクルをわたって同時に走査するために、ｅビーム工具は２５個より多いビームカラムを有する。いくつかの適切な複数カラムｅビーム系は、２０１２年６月２６日に出願された公開番号第２０１３／００３３７１号を有する国際ＰＣＴ出願、および２０１２年６月２５日に出願された公開番号第２０１３／０００１４１８号を有する米国特許出願においてさらに記載される。これらの出願は参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。１００時間以上を要求する現在の単一ビーム系に比較し、これらの複数のカラムは、レチクル全体をわたり４〜５時間内で同時に走査し得る。しかしながら、単一カラムｅビーム系もまた使用し得る。
【０１０６】
特定の実施において、ｅビーム検査工具は概してカラムの１０×１０のアレイ（１００）またはカラムの１４×１４のアレイ（１９６）を有する複数カラムヘッドを含み得る。したがって、１００×１００ｍｍ２のレチクル部位の検査は、かかる多数のカラムを使用して４時間以内であり得る。さらに早い検査時間を達成するために、ｅビーム工具は複数のかかる複数カラムヘッドもまた含み得る。
【０１０７】
特定の複数カラムｅビーム検査系において、ボアのアレイを有する物質の磁気ブロックを大規模な磁場に浸漬することにより、複数のレンズ場を製造し得る。ボアの位置はカラムの位置を定義する。大規模なＢ場はいずれかの端からボアに入るにつれ壊変し、それによって２つのレンズ、源に向かう端で１つおよび標的基板に向かう端で１つを製造する。さらに、Ｂ場は審査下で試料から放射した２次電子を効果的に含み、検出されるように、それらをカラムのそれぞれから戻して掃引することを可能にする。電子漏出による隣接するカラムへの電子信号汚染は、無視可能である。
【０１０８】
それぞれのカラムにおける静電素子は、電子ビームを、多様な入射エネルギーおよび様々な検査使用事例のための抽出場を伴ってラスタする能力を提供する。カラム間の走査は同期的であり得、単一方向、標準ではステージ走行方向に沿って、スワスにおけるウェハ部位を被覆するように実施し得る。
【０１０９】
図１４は、本発明のある技術が実施され得る、複数カラム電子ビーム装置１４００の断面図である。装置１４００は大規模（グローバル）磁気回路のための電磁石を含む。当該電磁石は、磁気ヨーク１４０２に巻き付く導電コイル１４０３を含み得、上部磁極片（磁極）１４０６と下部磁極片（磁極）１４０８との間の領域において、大規模な磁場（Ｂ場）１４０４を製造するように構成し得る。ヨーク１４０２の周囲の導電コイル１４０３の１つの位置は、図１４に示す実施形態において図示するということに注目されたい。導電コイル１４０３は、代替の実施形態において他の位置で配置し得る。
【０１１０】
大規模Ｂ場１４０４は、複数カラムアレイ１４１０の存在がない場合、上部と下部電極（１４０６と１４０８）との間の領域において均質（均一）であるように構成し得る。複数カラムアレイ１４１０は大規模Ｂ場１４０４の領域内に配置し得る。
【０１１１】
複数カラムアレイ１４１０は、アレイ１４１０におけるカラムのそれぞれに対してレンズ場を製造するために、大規模Ｂ場１４０４を混乱させる複数のボア１４１３を有する磁束バイパスプレート１４１２を使用して形成され得る。レンズ場は、それぞれのボア１４１３のそれぞれの端に入ることに伴う大規模Ｂ場１４０４の壊変により、それぞれのボア１４１３の端の両方で形成される。磁束プレート１４１２は、例えば磁性鋼から製造され得る。
【０１１２】
磁束バイパスプレート１４１２は、単一の一体式プレートであり得る。あるいは、磁束バイパスプレート１４１２は、上部および下部部分に異なる電圧を適用することを可能にするため、２つのプレート（上部および下部）を使用して形成され得る。別の代案としては、磁束バイパスプレート１４１２は、それぞれの個々のボア１４１３上の電圧を調節することを可能にするためＸ−Ｙ（水平）次元で分割し得る。
【０１１３】
個々の電子ビームの生成および焦点化のためにそれぞれのボア１４１３をマイクロカラムとして使用するため、さらなる構成部分が含まれ得る。これらの構成部分は、概して電子源１４１４およびそれぞれのボア１４１３に隣接するように配置する複数カラム素子１４１６を含む。これらの構成部分の例示的実施は、図１５に図示する個々のマイクロカラムの実施形態に関して、下記に記載する。
【０１１４】
カラムアレイ１４１０は、複数の電子ビームをボア１４１３の下端の下に配置されるレチクル１４１８（またはウェハもしくは他の基板）の表面上に個々に焦点化するように構成される。カラムアレイ１４１０は、それぞれのカラムがボア１４１３の内部または周囲に適切な構成部分を配置することによって形成され得る、電子ビームカラムの２次元アレイを含み得る。
【０１１５】
標的レチクル（またはウェハのような他の製造される基板）１４１８は、移動可能ステージ１４２０によって保持し得る。図１４において、ステージ１４２０は、カラムアレイ１４１０の下のレチクル１４１８を、ページの面に垂直な方向において移動させるように構成し得る。例示的実施において、ステージ１４２０は、下部ヨーク１４０８上に移動可能に支持されるようにクロスローラベアリングを使用するように構成し得、下部ヨーク１４０８上のステージ１４２０の高さは調節可能であり得る。
【０１１６】
図１５は、本発明の一実施形態に従う、磁性物質１５３０内で形成される単一マイクロカラムの断面図である。磁性物質１５３０は、図１４の実施形態に従い、磁束バイパスプレート１４１２のものであり得る。マイクロカラムは、カラムの光学軸１５１０に沿いボア１４１３を下へ走行する電子ビームを生成するように構成し得る。図示のように、マイクロカラムの構成部分は、放射体１５０１、抽出開口部１５０２、抵抗ライナー１５０４、銃レンズ電極１５０６、接地電極１５０８、カラム開口部１５１２、１つ以上の補助電極１５１４、および抽出器電極１５１６を含み得る。
【０１１７】
一実施形態において、磁性物質によって形成されるそれぞれのボア１４１３は、円柱状であり得、長さ９．５ｍｍ直径０．５ｍｍであり得る。他のボア寸法は、他の実施形態において実施し得る。ボア１４１３はそれにおいて対称でなくてよく、異なる入口および出口穴の大きさを有し得るということに注目されたい。
【０１１８】
電子源１４１４は、強い負電圧Ｖ放射体を適用する放射体１５０１を有し得る。抽出開口部１５０２は内部に孔を有する電極から形成され得る。電極は、放射体１５０１から電子を抽出するために、Ｖ放射体に対して正である、そこに適用される電圧Ｖ抽出器を有する。抽出器電圧は抽出電子の所望の電流および角度強度を提供するように設定し得る。
【０１１９】
抵抗ライナー１５０４は、ボア１４１３の周囲に配置し得、かかる抵抗ライナーはボアの磁性物質１５３０上でボアの電子の場を電位から保護するために使用し得る。
【０１２０】
それぞれのボアの磁性物質１５３０上の電圧は、操作の態様によって決定される電位に設定し得る。１つの実施において、それぞれのボアの磁性物質１５３０上の電圧は、標的レチクル（または他の製造された基板）１４１８にて、電荷制御のための抑制器の役割をするように設定し得る。
【０１２１】
銃レンズ電極１５０６は上部カラムにおけるボア１４１３の一部の周囲に配置される１つまたは複数の電極を含み得る。それぞれのボアの銃レンズ電極１５０６は、電子を電子ビームに凝縮するためにそれに適用される、電圧Ｖ銃を有し得る。
【０１２２】
接地電極１５０８は、銃レンズ電極１５０６の下のボア１４１３の一部の周囲に配置され得、かかる設置電極は、装置の電気的接地に導電的に接続される。したがって、それぞれのボアの接地電極は、ボアの放射体１５０１より｜Ｖ放射体｜分高い（より正）電位にある。したがって、マイクロカラムの光学軸１５１０を下に走行する電子ビームの電子は、接地電極１５０８を通過する際、約ｅ｜Ｖ放射体｜のエネルギーを有し得る。接地電極１５０８は、電子ビームをカラム開口部１５１２によって中心に合わせる役割をする中心化偏向器としても機能し得る。
【０１２３】
例えば、Ｖ放射体は、マイナス３キロボルト（３ｋＶ）であり得、そのためビームエネルギーｅ｜Ｖ放射体｜は３キロ電子ボルト（３ｋｅＶ）であり得る。他のビームエネルギーは、放射体に異なる電圧を適用することによって生成し得る。銃レンズ電極１５０６および接地電極１５０８は、閾値の場の強度以下の電極（１５０６および１５０８）間の電極間場を維持するために、間隔を空けて離され得る。一実施形態において、例えば、電極（１５０６および１５０８）間の電位差異が約３ｋＶである場合、閾値の場の強度４ｋＶ／ｍｍ以下の電極間の場を維持するために、電極（１５０６および１５０８）は、３ｋＶ／０．７５ｍｍ＝４ｋＶ／ｍｍであるため、少なくとも０．７５ｍｍの間隔を空けて離され得る。他の実施形態において、電極間の場は、適切な電極間隔により、他の閾値の場の強度未満に維持し得る。
【０１２４】
カラム開口部１５１２は接地電極１５０８の下の光学軸１５１０の周囲に配置され得る。カラム開口部１５１２は、下部カラムからの電子中に関連する構成部分を含む上部カラムを、ビーム偏向に関連する構成成分および磁気対物レンズを含む下部カラムから別々にする。
【０１２５】
補助電極（複数可）１５１４は、カラム開口部１５１２の下のボア１４１３の一部の周囲に配置される１つまたは複数の電極を含み得る。１つの実施において、２つの補助電極１５１４はそれぞれのボア１４１３において使用され得る。抵抗ライナー１５０４は補助電極１５１４の場を磁束バイパスプレート１４１２の電位から保護するために使用され得る。補助電極（複数可）１５１４は、電子ビームにおける収差を減らすために、適切な電圧が与えられ得る第１の静電構成部分として機能し得る。
【０１２６】
抽出電極１５１６は、補助電極（複数可）の下のボア１４１３の一部の周囲に配置する１つまたは複数の電極を含み得る。抵抗ライナー１５０４は、抽出電極１５１６を中心ヨーク１４１２の磁極片上の電位から保護するために使用し得る。抽出電極１５１６は、電子ビームにおける収差を減らすために、適切な電圧が与えられ得る第２の静電構成部分として機能し得る。一実施形態において、補助電極（複数可）１５１４および抽出電極１５１６は、電極間の場の強度を上記の閾値の場の強度未満に維持するために、間隔を空けて離され得る。
【０１２７】
製造される基板１４１８は、マイクロカラムを定義するボア１４１３の下端を取り囲む磁性物質１５３０の下に距離ＲＤとなるように配置し得る。一実施形態において、ＲＤは、磁性物質１５３０と製造される基板１４１８との間の場の強度を、上記の閾値の場の強度未満に維持するために十分なだけ長い。
【０１２８】
図１４に関して上述したように、磁性物質１５３０および製造される基板１４１８は、大規模Ｂ場１４０４に浸漬する。大規模Ｂ場１４０４内のボア１４１３の下端を取り囲む磁性物質１５３０の存在は、大規模Ｂ場１４１４が、ボア１４１３の下端に接近するにつれて効果的に壊変することを引き起こす。結果として生じる場は、電子ビームをレチクル１４１８の表面上に焦点化する対物磁気レンズを効果的に形成する。
【０１２９】
一実施形態において、マイクロカラムは、電子ビーム撮像のために構成し得る。この場合、検出器１５１８がマイクロカラムにおいて提供され得る。検出器１５１８は、ＰＩＮダイオード検出器として実装し得、カラム開口部１５１２の下に配置し得る。この実施形態において、対物磁気レンズを形成する、結果として生じるＢ場は、レチクル１４１８から放射する２次電子を含む役割もまたする。この配置は、２次電子がマイクロカラムのボア１４１３を通って検出器１５１８へと通過することを可能にする。
【０１３０】
上記の説明および図は当該系の特定の構成成分の制限として解釈するべきものではなく、当該系は多くの他の形態において実施し得るということに注目すべきである。例えば、検査または測定工具は、欠陥を検出するおよび／またはレチクルまたはウェハの重要な様態を決定するために配置する、任意の数の公知の撮像または計測工具から任意の適切な特徴を有し得るということが考えられる。例えば、検査または測定工具は、明視野撮像顕微鏡検査、暗視野撮像顕微鏡検査、位相コントラスト顕微鏡検査、偏光コントラスト顕微鏡検査、および干渉プローブ顕微鏡検査に適合され得る。標的の画像を取り込むために、単一および複数の撮像方法を使用し得るということもまた考えられる。これらの方法は、例えば、単一グラブ、二重グラブ、単一グラブ干渉プローブ顕微鏡（ＣＰＭ）および二重グラブＣＰＭ法を含む。散乱計測のような非撮像光学方法もまた、検査または計測装置の一部を形成するとして考えられ得る。
【０１３１】
上述の発明は理解の明瞭性の目的でいくらか詳細に記載してきたが、ある変化および修正が請求項の範囲内で実施され得るということは明らかである。本発明のプロセス、系、および装置を実施する多くの代替の方法があるということに注目されたい。したがって、本実施形態は、例示的であって制限的ではないと見なされるべきであり、本発明は、本明細書で与えられる詳細に制限されるものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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