发明名称 交替相移光罩检测方法及设备
摘要 一种完全且快速检测相移光罩之光罩检测系统和方法,两者皆为进厂检测和定期以及曝光前检测工具而设,可以被例如光罩商之设备应用做为一与光罩商之顾客相容的检测工具。本发明的系统和方法藉由在与曝光条件(即波长、数值孔径、sigma和照明孔径的型式)相同的光学条件下取得相移光罩的影像以在空间虚像内侦测相位差。影像在正离焦和负离焦下被取得,并且被比较以增强可能的相位差。"相位差"一词表示来自在相移光罩上之程式化180°之可接受的相误差范围,利用该曝光系统来形成影像在光阻上,满足晶圆规格的需求。
申请公布号 TW548510 申请公布日期 2003.08.21
申请号 TW091112452 申请日期 2002.06.07
申请人 应用材料股份有限公司 发明人 雪莱希莫;亚历克斯戈登旭廷;哥第葛林柏格;慕拉佛瑞德曼;勃兹肯能
分类号 G03F1/00 主分类号 G03F1/00
代理机构 代理人 蔡坤财 台北市中山区松江路一四八号十二楼
主权项 1.一种检测相移光罩之方法,其与一光学曝光系统在一组曝光条件下一起使用,该方法至少包含:使用一穿透光取得该相移光罩之复数个空间虚像,该复数个空间虚像在该曝光系统之制程窗内且使用该组曝光条件被取得;该复数个空间虚像包含一相移光罩之一第一和一第二空间虚像;其中该相移光罩之该第一空间虚像系在一第一离焦条件下,而该相移光罩之该第二空间虚像系在一第二离焦条件下;以及比较该第一和该第二空间虚像以侦测该相移光罩之相位缺陷和相位差。2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之第一离焦条件是一正离焦条件,而该第二离焦条件是一负离焦条件。3.如申请专利范围第1项所述之方法,其中在该比较步骤之前,该第一和该第二空间虚像被转换以模拟一曝光系统和光阻的状态。4.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之取得的该相移光罩之该空间虚像被放大,其系关于相应的由该光学曝光系统使用该相移光罩在光阻上产生的影像。5.如申请专利范围第1项所述之方法,进一步包含自动地处理该比较的结果。6.如申请专利范围第1项所述之方法,进一步包含使用该比较的结果来产生该相移光罩之该相位变异之图。7.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之穿透光系使用一脉冲光源来提供。8.如申请专利范围第7项所述之方法,其中上述之脉冲光源为一脉冲雷射。9.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之取得该复数个空间虚像至少包含提供该穿透光和该相移光罩之间的连续相对移动。10.如申请专利范围第7项所述之方法,其中上述之取得该复数个空间虚像至少包含提供该雷射和该相移光罩之间的连续相对移动。11.一种检测相移光罩之设备,其与一光学曝光系统在一组曝光条件下一起使用,该设备至少包含:一扫描机,用来在该组曝光条件下取得该相移光罩之该复数个空间虚像;该相移光罩之该复数个空间虚像包含一相移光罩之一第一和一第二空间虚像;其中该相移光罩之该第一空间虚像系在一第一离焦条件下,而该相移光罩之该第二空间虚像系在一第二离焦条件下;以及一影像处理模组,使用该相移光罩之第一和该第二空间虚像来侦测该相移光罩之相位变异。12.如申请专利范围第11项所述之设备,其中上述之第一离焦条件是一正离焦条件,而该第二离焦条件是一负离焦条件。13.如申请专利范围第11项所述之设备,其中上述之扫描机包含复数个摄影机,用来取得该相移光罩之该复数个空间虚像。14.如申请专利范围第13项所述之设备,其中上述之复数个摄影机至少包含:一第一摄影机,用来取得该相移光罩之该第一影像;以及一第二摄影机,用来取得该相移光罩之该第二影像。15.如申请专利范围第14项所述之设备,其中:该第一摄影机是在正方向上离焦;以及该第二摄影机是在负方向上离焦。16.如申请专利范围第13项所述之设备,其中;该扫描机进一步包含一光源,具有一照明光来照明该相移光罩;以及该复数个摄影机对该照明光感光。17.如申请专利范围第16项所述之设备,其中上述之光源是一脉冲光源。18.如申请专利范围第17项所述之设备,其中上述之脉冲光源是一脉冲雷射。19.如申请专利范围第11项所述之设备,进一步包含一用来产生该扫描机和该相移光罩之间的连续相对移动的机构。20.如申请专利范围第17项所述之设备,进一步包含一用来产生该雷射和该相移光罩之间的连续相对移动的机构。21.如申请专利范围第14项所述之设备,其中上述之扫描机进一步包含:一穿透光照明系统,用来照明该相移光罩;一光学系统,用来聚集从该相移光罩透出的光和创造该相移光罩之空间虚像在该第一和该第二摄影机内。22.如申请专利范围第21项所述之设备,其中上述之扫描机之该光学系统进一步包含一用来重现该组曝光条件之数値孔径膜。23.一种检测相移光罩之设备,其与一光学曝光系统在一组曝光条件下一起使用,该设备至少包含:一光源;穿透光照明机构,用来照明该相移光罩;光学机构,用来在该组曝光条件下产生该相移光罩之该复数个放大的空间虚像,该光学机构具有一数値孔径膜用来重现该组曝光条件;影像机构,用来取得该相移光罩之该复数个放大的空间虚像;该相移光罩之该复数个空间虚像包含该像移光罩之一第一和一第二空间虚像;其中该相移光罩之该第一空间虚像系在一第一离焦条件下,而该相移光罩之该第二空间虚像系在一第二离焦条件下;以及影像处理机构,利用该相移光罩之该复数个空间虚像来分析该相移光罩的情况。24.如申请专利范围第23项所述之设备,其中上述之第一离焦条件是一正离焦条件,而该第二离焦条件是一负离焦条件。25.如申请专利范围第23项所述之设备,其中上述之光源是一脉冲光源。26.如申请专利范围第25项所述之设备,其中上述之脉冲光源是一脉冲雷射。27.如申请专利范围第23项所述之设备,进一步包含一用来产生该扫描机和该相移光罩之间的连续相对移动的机构。28.如申请专利范围第26项所述之设备,进一步包含一用来产生该雷射和该相移光罩之间的连续相对移动的机构。29.如申请专利范围第23项所述之设备,其中上述之影像机构进一步包含复数个摄影机,用来在该相移光罩被该穿透光照明机构照明时取得该相移光罩之该复数个放大的空间虚像。30.申请专利范围第29项所述之设备,其中上述之复数个摄影机至少包含:一第一摄影机,用来取得该相移元罩之该第一影像;一第二摄影矶,用来取得该相移光罩之该第二影像;以及该相移光罩之该第一和该第二空间虚像分别由该第一和该第二摄影机在该相移光罩被该穿透光照明机构照明时取得。31.如申请专利范围第30项所述之设备,其中:该第一摄影机是在正方向上离焦;以及该第二摄影矶是在负方向上离焦。32.如申请专利范围第23项所述之设备,进一步包含一后处理和检视机构以用一图形的形式来显示该相移光罩的该情况。33.如申请专利范围第30项所述之设备,其中:光源的波长与该曝光系统的波长是相等的;以及该第一和该第二摄影机对该雷射光源的光谱感光。34.如申请专利范围第23项所述之设备,进一步包含一均质机构,置于该穿透光照明机构邻近,以减少使用该光源而产生的斑点。图式简单说明:第1图为根据本发明之一实施例之光罩检测系统的扫描机单元之图示。第2图为根据本发明之另一个实施例之用来侦测相移光罩的扫描机单元之图示。第3图为根据本发明之一实施例之光罩检测系统之方块图。第4图说明相位差影响的物理现象,其用在本发明之另一个实施例中。
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