[发明专利]评估掩模相关误差源的系统和方法

说明书

该申请要求2009年2月27日提交的美国临时专利申请61/156,445和2009年2月27日提交的61/156,450的优先权，并通过参考与其相结合。 

技术领域

本发明一般涉及到评估掩模，且特别是用于评估光刻掩模相关误差源的领域。 

背景技术

微电子器件性能通常受到术语称作临界尺寸或CD的临界特征尺寸中出现的变化的限制。在光刻工艺中微电子器件通常使用光刻掩模(也称作掩模或刻线)来制造。后者是半导体器件制造中的一种重要工艺，且包括根据被制造半导体器件的电路设计图案化晶片表面。这种电路设计首先在掩模上被图案化。由此，为了实现操作半导体器件，掩模必须没有缺陷。掩模通过复杂工艺被制造且能够容许一个或多个误差源。 

而且，通常重复使用掩模从而在晶片上制造很多管芯。由此，掩模上的任何缺陷都将在晶片上被重复多次并且将引起很多器件有缺陷。建立有制造价值的工艺需要严格控制整个光刻工艺。在该工艺中，CD控制是器件性能和产量的决定因素。 

已经开发了各种掩模检验工具且都可在商业中应用。根据设计和评估掩模的公知技术，制造和使用掩模以通过其暴露出晶片，且此时进行检查以根据设计确定掩模的特征是否已经转移到晶片上。最终特征与预定设计有任何变化都必须改进设计，以产生新的掩模并曝光新的晶片。 

开发了栅格设计规则(GDR)掩模以利于制造非常小尺寸的特征。由于GDR掩模包括具有平行线和这些平行线之间的间距的图案，因此其术语也称作单维掩模(1D掩模)。 

需要提供评估掩模的至少一个误差源的系统和方法。 

发明内容

用于评估掩模相关误差源的方法，该方法包括：接收表示多个掩模图像的数据，该多个图像在不同曝光条件下获得；对于多个图像的多个子帧中的每一个子帧，计算子帧像素强度的函数以提供多个计算值；和响应于计算值和响应于函数对每个误差源的敏感度检测误差源。 

用于评估掩模相关误差源的方法，该方法包括：接收表示掩模图像的数据；对于掩模图像多个子帧中的每个子帧计算子帧像素敏感度的多个函数以提供多个计算值；响应于计算值和响应于对于每个误差源的每个函数的敏感度检测误差源。 

用于评估掩模相关误差源的方法，该方法包括：接收表示掩模图像的数据；对于每个掩模图像多个子帧中的每个子帧计算表示子帧像素敏感度多个函数的值之间关系的关系值；和响应于多个图像子帧关系值补偿影响到多个图像的照明功率变化。 

用于评估掩模相关误差源的系统，该系统包括：接收表示在不同曝光条件下获得的多个掩模图像的数据的界面；和对于多个图像多个子帧中的每个子帧计算子帧像素强度的函数，以提供多个计算值的处理器；和响应于计算值和响应于每个误差源的函数敏感度检测误差源。 

用于评估掩模相关误差源的系统，该系统包括：接收表示掩模图像的数据的界面；和对于每个掩模图像的多个子帧，计算多个强度函数的值以提供多个计算值的计算器；和响应于计算值和响应于对于每个误差源的函数敏感度确定每个误差源所起的作用(contribution)。 

用于评估掩模相关误差源的系统，该系统包括：接收表示多个掩模图像的数据的界面；其中每个图像都包括多个子帧；和对于每个掩模图像多个子帧中的每个子帧计算表示多个子帧强度函数值的之间关系的关系值；和响应于不同图像子帧关系值补偿影响到多个图像的照明功率变化。 

用于评估掩模相关误差源的方法，该方法包括：接收表示掩模区域图像的图像数据；其中掩模区域包括掩模图像；和基于图像数据和基于掩模图像获得工艺对于第一和第二误差源的敏感度，检测掩模图案中的至少一个误差源；其中掩模图像获得工艺对第一和第二误差源的敏感度如下计算：接收表示参考图 案图像、第一干扰图案图像和第二干扰图案图像的校准数据，其中第一干扰图案反映出第一误差源对参考图案的感应，其中第二干扰图案反映出第二误差源对参考图案的感应；和基于所接收到的校准数据之间的关系评估掩模图像获得工艺对第一和第二误差源的敏感度。 

用于评估掩模相关误差源的方法，该方法包括：接收表示参考图案图像、第一干扰图案图像和第二干扰图案图像的校准数据，其中第一干扰图案反映出第一误差源对参考图案的感应，其中第二干扰图案反映出第二误差源对参考图案的感应；基于所接收到的校准数据之间的关系评估掩模图像获得工艺对第一和第二误差源的敏感度；接收表示掩模区域图像的图像数据；基于图像数据和基于掩模图像获得工艺对第一和第二误差源的敏感度检测掩模图案中的至少一个误差源。