光罩
45 奈米晶圓對資料庫光罩檢測的視場結果 William Broadbent、Ichiro Yokoyama、Paul Yu、Heiko Schmalfuss、Jean-Paul Sier – KLA-Tencor Corporation Ryohei Nomura、Kazunori Seki – Toppan Printing Co., Ltd Jan Heumann – Advanced Mask Technology Center GmbH & Co
在 Toppan 和 AMTC 進行的 TeraScanHR 系統測試展現出高靈敏度、低錯誤偵測以及高掃描速度。系統的高 NA 光 學、新自動對焦、小像素尺寸以及改良的提供與建模演算法,產生在小型線寬、小型缺陷和主動 OPC 的檢測功能方 面的明顯改善。反映光線檢測與傳輸光線的整合可用於某些沒有額外掃描時間的模式,提供最佳的缺陷偵測以及並 產生最高的品質光罩。
TeraScanHR 是新的光罩檢測平台,比先前的 TeraScanTR 平台擁有更高的光學成像解析度,可更清楚地解析小型 特徵;更高的精確資料庫模型可在晶圓至資料庫檢測更 清楚地呈現小型的 OPC ;更高的快速成像處理可提供更 高的生產力,特別是在使用整合模式時(例如傳輸 + 反 映)。除了其 45nm 的能力以外,也可以為 65nm、90nm 和 130nm 節點設定 TeraScanHR 平台。 本文描述有關 TeraScanHR 平台的技術層面,並且介紹 測試系統視野測試的選擇結果(由日本的 Toppan Printing 公司和德國的 Advanced Mask Technology Center 進行測 試)。測試使用了可應用的設計缺陷測試光罩以測量缺 陷偵測的靈敏度,加上大批的產品及類似產品的光罩 (從 90nm 到 32nm 邏輯節點)以及可比較的記憶體節 點,在使用可用的像素大小 (72/90/125/150nm) 時評估靈 敏度和檢測能力。測試系統目前正用於進階生產。
光罩檢測開發
為了提供 45nm 節點進階的生產需求以及 32nm 節點的 開發需求,TeraScanHR 平台提供了更高的效能以及全新 的功能。您可以將此平台設定為各種不同的型態,用於 符合成本效益的檢測光罩(從 130nm 節點到 32nm 節 點)。利用這種方式,光罩製造商或晶圓廠可以只購買 當時所需要的功能,等到未來需要更多功能時再行升級 即可。典型的 TeraScanHR 系統已經顯示在圖 1 中(請 注意,三個電氣控制箱可能需要放置較遠的位置)。 新系統的成像技術使用的光罩解析度成像明顯要比晶圓 顯影系統要高,如此就能夠在主要結構以及子解析度結 構中進行直接檢測;其單一波長可從各種顯影波長中 提供良好效能的檢測光罩。TeraScanHR 可處理典型的二 位元 (COG)、6% EPSM(包括簡單的 tri-tone)和暗視野 替換的 PSM 光罩。系統支援傳輸及反映的光線檢測模 式,可輕易地整合式單一檢測中。 使用新的 72nm 像素,系統可啟用 32nm 邏輯光罩以及 大約 45nm 的半間距 (half-pitch) 記憶體光罩的開發。其他 的功能延伸為開發更主動的 RET(例如 Mask Enhancer、 Ccomplex tri-tone 和 Chromeless)。在 65nm 邏輯節點 (最多至 130nm 節點)中可使用擁有更快掃描時間的較 大像素。
圖 1:新的 TeraScanHR 系統可允許 45 奈米世代的光罩檢測。
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光罩 為了達成所需的效能等級,新系統提供了更高的 NA 功
影像採集
影像採集子系統顯示於圖 2。高解析度顯微鏡和線性感 應器架構會和傳輸及反映照明路徑一起使用。
能以解析較小的線條、OPC 和缺陷(大約比先前的 90nm 像素 TeraScanTR 平台高出 1.2 倍的 NA)。較高的 NA 支援新的 72nm 像素。新的自動聚焦子系統可提供較高
光源為 257nm 波長連續波 (CW) 雷射(大於 5,500 小時 的使用壽命)。作用中的光束指向子系統可補償光束飄 移。傳輸照明器有數個不同的組態,可由使用者自行選 擇。目前已實施兩種照明器組態:COG 和 EPSM 光罩的 標準對比,以及石英蝕刻光罩的相位對比(例如交替的 Mask Enhancer、Chromeless 等)。相位對比模式提供改 良的成像對照石英相位缺陷(凸塊和斷片),允許更高 的缺陷靈敏度。 自訂設計的目標透過變焦鏡頭將光罩表面反映至成像感 應器。使用者在執行階段可以選擇不同像素大小的變焦 鏡頭;在需要較低的靈敏度檢測時可提供較快的掃描時 間 — 根據機型可以選擇四種像素大小(72、90、125 和 150nm)。可使用時域微積分 (TDI) 感應器完成影像的 收集,此感應器可提供高速的連續影像收集,所需要的 光源等級遠比傳統的 CCD 線性感應器要低。
NA 光學所需的精度,因為其擁有較低的焦點深度;進 階的預對應技術可改善維持適當焦點的能力,特別是 在檢測擁有重要拓樸的光罩時(例如石英蝕刻類型)。 影像處理
TeraScanHR 影像處理子系統擁有 Tera Image 超級電腦 的功能,可利用完全可程式化及可縮放的多處理器架構 (使用高速處理器)。 基本偵測方法是使用相稱的參考影像覆蓋測試影像,並且 找出預先選取大小的差異;由於影像基本上應該相符,因 此任何差異都會缺陷的結果。在晶圓對晶圓的檢測中,比 較的測試與參考影像是來自相鄰的晶圓;在晶圓對資料 庫的檢測中,參考影像是從設計或寫入資料庫重建。在 STARlight 檢測中,傳輸的光線影像會與反映的光線影像 進行比較 — 任何差異都是污染類型缺陷的結果。
在反映的光檢測中,系統會將單一的成像感應器與切換 裝置一併使用,以便在傳輸與反映照明中進行選取。如 此可允許使用輸與反映照明的整合檢測(整合的 T+R 模 式)。由於每個照明模式在不同缺陷類別以及不同幾何 類型中擁有最佳效能,因此整合的 T+R 模式可提供最高
新的影像電腦使用速度較快的處理器,與先前的影像電 腦相比,處理器數目是 2 倍。其他的處理能力可改善處 理密集模式的掃描時間;此功能也可以使用最低的檢測 速度同時處理多重模式。舉例來說,您可以同時處理傳 輸光線檢測和反映光線檢測而不會減慢檢測站的速度;
的品質檢測。
這使得 T+R 檢測比先前的 TeraScanTR 系統更符合成本 效益。 晶圓對資料庫檢測的其他處理區塊從光罩設計或寫入資
Condenser
料庫即時重建資料庫影像。複雜的模型演算可確保資料 Transmitted Illumination
Photomask
庫影像與光學影像完全符合,因為任何錯誤都會減少缺 陷偵測的靈敏度。新的晶圓對資料庫缺陷偵測演算法
Objective
DUV Laser Source Reflected Illumination
UHR 提供更為準確的模式,與先前的演算法相比,在傳 輸與反映光線中對於小型 OPC 結構有更準確結果。將參 考影像減去測試影像即可得出差異的影像。由於測試與 參考影像應該完全符合,因此差異影像應該有一致的灰 色背景 (除非有缺陷產生)。
Reflected Image TDI Sensor Transmitted Image
測試結果
在日本的 Toppan Printing 和德國的 Advanced Mask Technology Center (AMTC) 進行四個月的現場測試與調整提供系統效
圖 2:高解析度傳輸及反射影像顯示次解析度清晰襯線已完全反映及 清楚可見。特大的清晰襯線缺陷會出現並且可以在傳輸及反射影像上 看見,而暗材料上的微粒也會出現,但是在反射的明影像中(暗點) 看不見。
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能的廣泛驗證。每個 beta 測試現場使用 K-T 的標準設計 缺陷測試光罩,以及每個現場的獨特測試光罩驗證靈敏 度與錯誤偵測的效能。客戶的測試光罩包含的幾何圖樣 28
光罩
Prior Image Acquisition
New Image Acquisition
Difference Image
Difference Image Small lines & dark SRAF Same pixel 90nm
Real defect
Same algo UCF (old)
Imaging limitations
Improved imaging
Optical & database matching errors False detection
Better optics New autofocus Improved stage
通常為 32nm、45nm 和 65nm 邏輯節點,以及 5xnm 半間 距記憶體節點。這些光罩以最大靈敏度設定以及各種生 產設定進行測試。 適當製作的檢測器設定也是藉由使用各種產品及類似產 品的光罩(從 45nm、65nm 和 90nm 邏輯節點和 4xhp、 5xhp 和 7xhp 記憶體節點)所決定。這些光罩是用於 ArF 顯影,並且包括 6% EPSM 的主要關鍵層,以及部份暗視 野替換的 PSM 和 EUV 光罩。測試展現絕佳的進階產品 光罩(含主動 OPC)的全區檢測,顯示高靈敏度及低錯 誤偵測。 新影像採集的改善成像
圖 3:先前影像採集以及新影像採集之間小型 SRAF 的成像比較。
90nm Pixel
72nm Pixel Transmitted light Spica-200–193 260nm dark line
新系統改良的光學成像一致性可以在小型結構中(例如 SRAF)看出。圖 3 顯示先前系統(左側)及新 TeraScanHR (右側)之間 SRAF 不同的影像雜訊的比較。這些差異影 像是來自相同的 65nm 節點光罩(使用 90nm 像素)以及先 前的 UCF 晶圓對資料庫演算法。 低雜訊及改良的成像一致性是新的自動對焦子系統、低 像差光學和低振動階段的結果。在此範例中,在差異影 像中仍然有一些雜訊,其形成的原因是舊的 UCF 演算法 及其有限的小型結構的建模能力。新的 UHR 演算法包括 高精度的建模,可產生低雜訊差異影像和低錯誤偵測率。
1.25x Mag
Dark extention defect ~ 30nm
高解析度與改善的資料庫模型 ~ 40% more modulation than 90nm pixel
圖 4a:90nm 像素與 72nm 像素之間小型暗擴充缺陷的成像比較。
Difference Image 45nm Logic
72nm pixel
Poly Layer
Database Transmitted
6% Tri-tone
High detector settings
Aggressive OPC
UHR Algorithm
新系統的高 NA 光學允許使用新的 72nm 像素,能夠解 析小型的 OPC 結構、小型線條與空白以及小型缺陷。圖 4a 將小型的暗延伸成像缺陷與先前的 90nm 像素(左側 圖片)和新的 72nm 像素(右側圖片)。72nm 像素有大 約高出 40% 的調整(注意在差異影像中的尺寸較中及訊 號較暗)。此外,72nm 像素包括新的晶圓對資料庫演 算法的 UHR 系列,它可提供較高的準確模型,在差異 影像中產生較低的雜訊,因此產生較低的錯誤偵測率。 圖 4b 顯示 45nm 邏輯閘極層中的差異影像,包含由新的 72nm 像素成像的主動 OPC 以及新的 UHR 演算法建模的 資料庫。差異影像在此小型幾何中顯示極低的雜訊,將 產生低錯誤偵測及高檢測器設定。 72nm 像素的晶圓對資料庫靈敏度
Excellent matching of optical image and database model
圖 5(下一頁)顯示使用 KLA-Tencor Spica-200-193 設計 的缺陷測試光罩在晶圓對資料庫模式中的典型靈敏度效
圖 4b:新的 72nm 像素提供較高的解析度,加上新的資料庫建模,可 在此小型幾何中顯示極低的雜訊、低錯誤偵測以及高檢測器設定。
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能。此測試光罩是標準的 6% EPSM(193 顯影)並且包 括多重線寬中典型的半線路設計缺陷測試區段,最小存 29
光罩 在的 260nm 暗線路(已顯示)。此結果使用 72nm 像素
10
晶圓對資料庫和傳輸照明,同時標準高解析度檢測器設
90nm P 65nm P 45nm P
定在最大靈敏度(HiRes1 和 HiRes2)。每個灰色方塊表 示 20 個連續檢測中的 100% 偵測。灰色方塊中,上面的
∆ CD
0
數字是缺陷大小,使用的是 SEM 影像中的 KLA-Tencor 最大內切圓 (MIC) 大小設定方法。下面的數字是偵測百
-10
分比。在每欄中偵測 100% 的最小缺陷中,缺陷大小也
57%
會以較大字型顯示在列印大小的下方,以便讓閱讀更為 容易。請注意,小針孔不容易製造,因此在此光罩的上
-20
73% Target CD
半部中並沒有出現任何小針孔(NP=無缺陷存在)。同 時,由於成像的效果,針孔的最佳偵測方式是使用反映
圖 6:Toppan 45 奈米製程達到 57% 的製程線性改善。
光線而非傳輸光線。 Carbonate 光罩是線條/空白的設計,而 Cyclics 是孔的設 Toppan 45nm 製程級別
計(360nm 和 420nm)。Carbonate 測試光罩包括數個代表
Toppan Printing 使用的測試光罩是以其最新的 45 nm 製程製
性的圖樣,用於典型 45nm 節點的線條/空白關鍵層。這
作。此製程顯示其在線性、圓角及解析度方面與先前製
些圖樣包含主動的 OPC 設計,在主要幾何與 OPC 結構的
程相比有明顯的改善。圖 6 顯示與先前的 65 nm 製程
上方或附近中,包括凸出、襯線和 SRAF 以及各種設計缺
相比,在線性方面的改善幅度達到 57%。
陷。 圖 7(下一頁)顯示在使用最大檢測器以及在使用製造設
使用 Toppan 設計的缺陷測試光罩的缺陷偵測效能
定時,Carbonate 測試光罩(顯示選取的缺陷)的 45nm 區
Toppan Printing 設計出兩個缺陷測試光罩,目的是要測試
段,晶圓對資料庫和晶圓對晶圓傳輸光線模式中,72nm 像素的缺陷偵測效能。藉由檢測 50 種以上不同的圖樣及
進階光罩檢測系統效能(「Carbonate」和「Cyclics」)。
0.017µm
0.000µm
0.000µm
0.000µm
0.005µm
0.005µm
0.005µm
0.005µm
0.005µm
0.005µm
0.000µm
0.000µm
0.00%
0.00%
0.00%
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0.00%
0.019µm
0.000µm
0.000µm
0.000µm
0.010µm
0.010µm
0.010µm
0.010µm
0.010µm
0.010µm
0.000µm
0.000µm
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0.00%
0.00%
0.00%
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0.00%
0.00%
75.00%
95.00%
0.00%
0.00%
0.024µm
0.015µm
0.000µm
0.018µm
0.015µm
0.015µm
0.015µm
0.015µm
0.015µm
0.015µm
0.028µm
0.000µm
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
5.00%
100.00%
100.00%
40.00%
0.00%
0.031µm
0.022µm
0.000µm
0.030µm
0.020µm
0.020µm
0.020µm
0.020µm
0.020µm
0.020µm
0.024µm
0.000µm
100.00%
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
0.00%
100.00%
100.00%
100.00%
100.00%
100.00%
0.00%
0.039µm
0.031µm
0.017µm
0.030µm
0.026µm
0.026µm
0.026µm
0.026µm
0.026µm
0.033µm
0.000µm
100.00%
100.00%
0.00%
0.00%
100.00%
90.00%
邊緣位置 100.00% 100.00% 100.00%
0.026µm 100.00%
100.00%
0.00%
0.039µm
0.031µm
0.028µm
0.033µm
0.031µm
0.031µm
0.031µm
0.031µm
0.031µm
0.031µm
0.034µm
0.000µm
100.00%
100.00%
0.00%
0.00%
100.00%
100.00%
100.00%
100.00%
100.00%
100.00%
100.00%
65.00%
0.046µm
0.039µm
0.032µm
0.036µm
0.036µm
0.036µm
0.036µm
0.036µm
0.036µm
0.055µm
0.033µm
100.00%
100.00%
5.00%
100.00%
100.00%
100.00%
100.00%
100.00%
100.00%
100.00%
100.00%
80.00%
0.047µm
0.046µm
0.039µm
0.017µm
0.041µm
0.041µm
0.041µm
0.041µm
0.041µm
0.059µm
0.044µm
100.00%
100.00%
45.00%
外部 角落 100.00%
0.041µm 100.00%
100.00%
100.00%
100.00%
100.00%
100.00%
100.00%對角100.00%
0.017µm
0.017µm
0.017µm
0.047µm
0.046µm
0.046µm
0.046µm
0.046µm
0.046µm
0.046µm
0.046µm 延伸0.046µm
100.00%
100.00%
100.00%
100.00%
100.00%
100.00%
100.00%
100.00%
100.00%
100.00%
31nm
31nm
水平延伸
內部 角落 100.00%
36nm
26nm
31nm
CD0.036µm
20nm
20nm
15nm
15nm
24nm
100.00%
圖 5:使用 Spica-200-193 測試光罩的晶圓對資料庫傳輸 72nm 像素缺陷偵測靈敏度。
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光罩
Pindot
Extension
— 50nm spec
— 50nm spec
Pinhole — 50nm spec
: p72 ddT Max Sense
: p72 dbT Max Sense
: p72 ddT Production Sense*
: p72 dbT Production Sense*
Mis-Place
Mis-Place
Intrusion
Intrusion
— 25nm spec
— 25nm spec
— 50nm spec
— 50nm spec
CD — 25nm spec
*More than 50 various patterns tested
: p72 ddT Max Sense
: p72 ddR Max Sense
: p72 dbT Max Sense
: p72 dbR Max Sense
Dark Extension
Clear Extension
Pinhole
Big
Defect size
Small
圖 7:Toppan 45nm 線條 / 空白設計缺陷測試光罩 (Carbonate) 的選取缺陷的 72nm 像素靈敏度效能。
選取提供低錯誤偵測的最嚴格設定,可決定製造設定。 請注意,製造設定提供實質上與最大設定相同的靈敏度 效能。同時也請注意,晶圓對資料庫效能與晶圓對晶圓 的效能非常接近,這表示兩者皆有非常良好的資料庫建 模及光罩一致性(一般來說,晶圓對晶圓擁有最高的效 能,因為許多系統和光罩的錯誤都是共同的)。 圖 8 顯示晶圓對晶圓和晶圓資料庫之間的靈敏度關聯, 以及最大傳輸和反映光線的最大靈敏度設定。此範例 使用 Toppan Cyclics 測試光罩,此光罩有使用孔幾何圖 樣的各種設計缺陷,包括不同大小的密度及隔離孔。 依此範例所示,一般關聯為:(1) 晶圓對晶圓的靈敏度 比晶圓對資料庫更高 (2) 一般而言,傳輸光線比反映光 線在暗缺陷的靈敏度要高,和 (3) 一般而言,反映光線 在清楚缺陷上的靈敏度要比傳輸光線高。以上數據對 於同時使用傳輸及反映光線時,如何達成最佳整體缺 陷偵測效能做出建議。綠色線條顯示 ITRS 需求。 圖 9(下一頁)顯示傳輸模式中特大 SRAF 缺陷的缺陷 影像及缺陷圖(Toppan Carbonate 測試光罩的 32nm 節點 區段);會啟用加強邊緣功能以便更容易地識別幾何。
圖 8:TeraScanHR 72nm 像素靈敏度效能 - 選取缺陷和 360nm 密射孔 的 Toppan 45nm 孔設計缺陷測試光罩 (Cyclics)。晶圓對晶圓以及晶圓 對資料庫效能顯示傳輸和反映光線。
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差異影像中的低殘餘物質表示有非常良好的小型 SRAF 資 料庫建模。缺陷圖沒有雜訊也沒有錯誤偵測。 31
光罩 使用晶圓對資料庫傳輸光線模式的進階產品光罩
一些產品與類似產品的光罩是用於測試大型區域的系統 錯誤偵測效能,以及決定在生產條件之下的「製造設 定」。進階生產45nm 節點中的關鍵層光罩是用於測試
Trans-only or Refl-only
Current TeraScanTR New TeraScanHR
Standard T+R Trans-only or Refl-only
72nm 像素,而 65nm 節點中目前的生產光罩是用於測試 90nm 像素(後者的資料未顯示);也會使用可比較的記
Fast T+R*
憶體光罩。晶圓對晶圓與晶圓對資料庫模式在傳輸與反
Inspection Time (arbitrary units)
映照明中進行測試;使用標準 HiRes 檢測器,以及選擇 性的 Litho2 檢測器用於孔層。系統在所有三個 beta 測試 點上都展示了絕佳的測試能力,同時使用高檢測器設定 的低錯誤偵測(最高靈敏度)。
圖 10:TeraScanHR 掃描時間改善 T+R:新的系統可允許在大部份的 T+R 模式中進行全速操作。
Difference Reflected
傳輸與反映照明模式 — 最高品質檢測
反映光線能力的測試顯示與清楚圖樣缺陷的傳輸光線
Clear extension defect (detected in R not T)
相比(例如針孔、清楚擴充、清楚橋接等),可獲得較 高的靈敏度。同樣地,在小型的清楚線條及清楚 SRAF 中,反映光線通常能夠比傳輸光線達成更高的靈敏 度。此外,反映光線通常可以比橢圓區域上方的缺陷 (例如微粒)或 EPSM 材質上的殘餘鉻有更高的靈敏 度。因此,在晶圓對晶圓或晶圓對資料庫模式中使用 傳輸和反映光線,以偵測圖樣缺陷和污染缺陷,可達 成最高品質的檢測。「整合模式」功能可允許兩個或 少個檢測模式整合至包含一項設定、一項掃描、一項 檢閱和一個報告的檢測。當傳輸和反映光線模式整合 之後(即已知的「T+R」),而且可用於晶圓對資料庫 和晶圓對晶圓模式。
圖 11:45nm 作用層 - 清楚擴充缺陷在晶圓對資料庫反映光線模式中進 行偵測,而不是在傳輸光線模式中。
大部份的 T+R 模式中進行全速操作。這些「快速 T+R」 模式包括:(1) 晶圓對晶圓模式中的 72/90/125/150nm 像素 包含 COG、EPSM 和 tri-tone 光罩類型,而 (2) 晶圓對資料 庫模式的 90/125/150nm 像素包含 COG 和 EPSM 光罩類型 (非 tri-tone)。「快速 T+R」目前無法用於 72nm 像素晶 圓對資料庫模式中。在 COG、EPSM、tri-tone 和 altPSM 光
系統的新影像電腦可減少數個檢測模式的掃描時間。在
罩類型可使用標準的 T+R。
相同的檢測中同時使用傳輸和反映光線檢測模式(已整
先前的 45nm 作用層(圖 11)也使用 72nm 像素晶圓對
合)時,可大幅改善掃描時間。如圖 10 所示,在先前的 TeraScanTR 平台中,晶圓對晶圓或晶圓對資料庫 T+R 檢測 與傳輸或反映相比,需要大約兩倍的掃描時間,因為有 繁重的影像處理計算的需要。新的 TeraScanHR 可允許在 Database Image
Difference Image
資料庫模式以反映光線進行檢測,而非使用先前的傳輸 光線。圖 11 顯示以反映光線進行偵測的清楚擴充缺陷, 而不是使用傳輸光線檢測進行偵測。此額外缺陷已經使 用整合的 T+R 模式進行偵測,提供較高的品質結果。 Optical Image
Defect Map
圖 9:光學影像 72nm 像素晶圓對資料庫傳輸模式中的特大 SRAF。32nm 節點區段中的 Toppan 的 Carbonate 測試光罩 含 150nm 主要線條及 50nm SRAF。
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32
光罩 先前的 7xnm 半間距 DRAM 層(圖 12)也使用 72nm 像
動 OPC 的檢測功能方面的明顯改善。新的影像電腦藉由
素晶圓對資料庫模式以反映光線進行檢測,而非使用先
減少某些情況與模式的掃描時間,提供系統生產力的改
前的傳輸光線。圖 12 顯示橋接兩孔的缺陷 — 此缺陷是
善。反映光線檢測現在已成為更可行的檢測模式,因為
以反映光線進行檢測,而不是在傳輸光線檢測中進行偵
它能夠與傳輸光線整合,同時不需要某些模式的額外掃
測。藉由此額外缺陷已經使用整合的 T+R 模式進行偵
描時間。使用整合的傳輸及反映光線檢測,為業界提供
測,因此可提供較高的品質結果。
了最佳的缺陷偵測功能並且產生最高品質的光罩。
4xnm 半間距 DRAM 孔層是以晶圓對晶圓的整合 T+R 模式進行偵測,使用的是 HiRes 檢測器和 Litho2 檢測器 (Litho2 只在 T 中)。光罩是使用 AMTC 製造,同時是 標準的 ArF 6% EPSM 材質。檢測使用生產檢測器設定 並且產生低錯誤偵測。圖 13 顯示特大的清楚 SRAF 缺 陷偵測(上圖)以及特小的孔(下圖)。
致謝
作者要感謝對於新 TeraScanHR 平台的開發、內部測試以及 最近的現場 beta 測試有提供協助的許多個人及組織, 包括: - NIST 對於原始 TeraScan 平台的技術開發的資助。 - KLA-Tencor RAPID TeraScanHR 開發工程團隊
結論
TeraScanHR 系統是在晶圓對資料庫和晶圓對晶圓傳輸與 反映照明模式中進行測試,使用的許多設計的缺陷測試 光罩和 45nm 節點的產品光罩代表(和可比較的記憶體 節點),以及 32nm 節點中的早期光罩。Toppan 和 AMTC 的測試資料顯示平台符合高靈敏度、低錯誤偵測以及掃 描速度的目標。也使用目前一代的光罩執行大型像素的
- 全球的光罩製造商及晶圓廠,它們提供用於開發及內 部測試的光罩 - Beta 測試公司,包括 Toppan Printing 和 Advanced Mask Technology Center* - KLA-Tencor RAPID Applications Team 協助資料收集“和 分析” *
AMTC 為 AMD、Qimonda/Infineon 和 Toppan Photomasks 的合資企業
測試(65nm 和 90nm — 資料沒有顯示)。
一般參考資料
系統的高 NA 光學、新自動對焦、小像素尺寸以及改良
1. W. Broadbent, et al, “Results from a new reticle defect inspection platform,” 23rd Annual BACUS Symposium on Photomask Technology, Kurt R. Kimmel, ed., Proc SPIE Vol 5256,第 474–488 頁,2003 年。
的提供與建模演算法,顯示在小型線寬、小型缺陷和主
2. W. Broadbent, et al, “Results from a new die-to-database reticle defect inspection platform,” Photomask and Next Generation Lithography XI, Hiroyoshi Tanabe, ed., Proc SPIE Vol 5446,2004 年第 265–278 頁。
Difference Reflected
Bridging holes (in R) (detected in R not T)
3. J. Heumann, et al, “Detailed comparison of inspection tools:capabilities and limitations of the KLA 576,” 25th Annual BACUS Symposium on Photomask Technology, J. Tracy Weed, ed., Proc SPIE Vol 5992,2005 年第 599246 頁。 4. A. Dayal, et al, “Optimized inspection of advanced reticles on the TeraScan reticle inspection tool,” 25th Annual BACUS Symposium on Photomask Technology, J. Tracy Weed, ed., Proc SPIE Vol 5992,2005 年第 599245 頁。
圖 12:7xnm 半間距 DRAM層—缺陷橋接雙孔在晶圓對資料庫反映光 線模式中進行偵測,而不是在傳輸光線模式中。
Under-size holes ~ 5% flux error
5. K. Bhattarcharyya, et al, “Process window impact of progressive mask defects, its inspection and disposition techniques (go/no-go criteria) via a lithographic detector,” 25th Annual BACUS Symposium on Photomask Technology, J. Tracy Weed, ed., Proc SPIE Vol 5992,2005 年第 599206 頁。 6. S. Maelzer, et al, “High-resolution mask inspection in advanced fab,” Photomask Technology 2006, Patrick M. Martin, Robert J. Naber, ed, Proc SPIE Vol 6349,2006 年第 63490S 頁。 7. S. Teuber, et al, “Limitations of optical reticle inspection for 45nm node and beyond,” Photomask Technology 2006, Patrick M. Martin, Robert J. Naber, ed, Proc SPIE Vol 6349,2006 年第 63490T 頁。 8. W. Broadbent, et al., “Results from a new die-to-database reticle inspection
圖 13:4xnm DRAM 孔層在使用整合 T+R 及 72nm 像素晶圓對晶圓模式 中進行檢測。
2007 年夏季刊 Yield Management Solutions
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www.kla-tencor.com/ymsmagazine
platform,” Metrology, Inspection, and Process Control for Microlithography XXI, Chas N. Archie, Ed., Proc. of SPIE, Vol. 6518,2007 年第 651821 頁。 33