[发明专利]用于半导体样本制造的掩模检查

说明书

提供了一种用于半导体样本制造的掩模检查的系统和方法，包括：获得表示所述掩模的至少部分的第一图像；在所述第一图像上应用印刷阈值以获得第二图像；估计一组感兴趣结构元件(SEI)中的每个SEI的轮廓，并且提取表征所述轮廓的属性集，从而产生对应于所述一组SEI的一组轮廓以及与所述一组轮廓相关联的相应属性集；对于每个给定轮廓，通过在与所述一组轮廓相关联的所述相应属性集之间进行比较来在所述一组轮廓的其余轮廓中识别与所述给定轮廓相似的一个或多个参考轮廓；以及测量所述给定轮廓与所述给定轮廓的每个参考轮廓之间的偏差，从而产生一个或多个测量偏差，所述一个或多个测量偏差指示是否存在缺陷。

技术领域

当前公开的主题一般涉及掩模检查的领域，更具体地，涉及关于光掩模的缺陷检测。

背景技术

目前，与制造的微电子器件的超大规模集成相关联的高密度和高性能的需求，要求亚微米特征、提高晶体管和电路速度，以及改善的可靠性。随着半导体工艺的发展，诸如加衬宽度之类的图案尺寸和其他类型的临界尺寸不断缩小。这种需求要求形成具有高精度和高均匀性的器件特征，这反过来又需要对制造工艺进行仔细监测，包括在器件仍处于半导体晶片形式时对器件进行自动查验。

半导体器件通常在光刻(photolithography)工艺中使用光刻掩模(也被称为光掩模或掩模或十字线)制造。光刻工艺是制造半导体器件的主要工艺之一，并且包括根据待生产的半导体器件的电路设计对晶片表面进行图案化。这种电路设计首先在掩模上进行图案化。因此，为了获得可操作的半导体器件，掩模必须是无缺陷的。掩模采用复杂的工艺制造，可能存在各种缺陷和变化

此外，掩模通常以重复的方式使用以在晶片上制造多个管芯。因此，掩模上的任何缺陷都会在晶片上重复出现多次，并且会导致多个器件出现缺陷。建立有生产价值的工艺需要对整个平版印刷(lithography)工艺进行严格控制。在此工艺中，临界尺寸(CD)控制是关于器件性能和成品率的决定因素。

各种掩模检查方法已经被开发出来，并在市场上有售。根据设计和评估掩模的某些常规技术，创建掩模并且用于通过掩模对晶片进行曝光，然后执行检查以确定掩模的特征/图案是否已根据设计转移到晶片上。最终印刷的特征与预期设计的任何差异可能需要修改设计、修复掩模、创建新掩模和/或曝光新晶片。

为此，对印刷特征的准确性和质量的验证允许采用间接方法来验证掩模。然而，由于晶片或管芯上的最终印刷图案是在印刷工艺之后形成的，例如抗蚀剂显影、基板处理(诸如材料蚀刻或沉积)等，因此可能难以将最终印刷图案中的错误归因于、区分或排除于与掩模和/或抗蚀剂沉积和/或显影工艺相关的问题。此外，检查晶片或管芯上的最终印刷图案往往提供可用于检测、确定和解决任何处理问题的有限数量的样本。这一工艺也可能是劳动密集型的，并且呈现出大量的检查和分析时间。

另外，可以使用各种掩模检查工具直接检查掩模。

发明内容

根据当前公开的主题的某些方面，提供了一种检查可用于制造半导体样本的掩模的计算机化系统，所述系统包括处理和存储器电路(PMC)，所述PMC被配置为：获得表示所述掩模的至少部分的第一图像，其中所述第一图像是通过模拟可用于制造所述半导体样本的平版印刷工具的光学配置来获取的；在所述第一图像上应用印刷阈值，从而产生第二图像，其中所述第二图像提供可印刷在所述半导体样本上的所述掩模的多个结构元件的信息；估计来自所述多个结构元件的一组感兴趣结构元件(SEI)中的每个SEI的轮廓，并且提取表征所述轮廓的属性集，从而产生对应于所述一组SEI的一组轮廓以及与所述一组轮廓相关联的相应属性集；对于所述一组轮廓中的每个给定轮廓，通过在与所述一组轮廓相关联的所述相应属性集之间进行比较来在所述一组轮廓中的其余轮廓中识别与所述给定轮廓相似的一个或多个参考轮廓；并且测量所述给定轮廓与所述给定轮廓的所述一个或多个参考轮廓中的每个参考轮廓之间的偏差，从而产生一个或多个测量偏差，所述一个或多个测量偏差指示关于与所述给定轮廓相关联的SEI是否存在缺陷。