量此波前像差利用將用于使制造EUV光罩成像的EUV光化性檢驗(yàn)系統(tǒng)的相同組的照明光學(xué)器件及成像傳感器。為測量用于檢驗(yàn)EUV光罩的光學(xué)器件中的波前像差，此診斷掩模大體上經(jīng)設(shè)計(jì)以與EUV光一起工作以利用用于EUV光罩檢驗(yàn)的相同光學(xué)元件。因此，在此測量中，所述診斷掩模駐留于與待檢驗(yàn)的光掩模將處于的位置相同的位置中。
[0053]由于所有EUV光掩模在類型上都是反射性的，所以診斷掩模也可基于反射設(shè)計(jì)。替代地，可使用具有針孔測試結(jié)構(gòu)的類似隔膜的透射型EUV光掩模，其接著可使用可來回穿梭以使照明光束路由到診斷掩模的背面的中繼光學(xué)元件。中繼光學(xué)元件的此穿梭將觸發(fā)處理量的損失且增加檢驗(yàn)系統(tǒng)的成本及復(fù)雜性。此外，歸因于空間限制，此穿梭并非始終可行。
[0054]如果使用類似于制造EUV掩模(例如上文相對于圖1及2所描述)的EUV光罩圖案的特性來形成診斷掩模，那么會(huì)在波前度量期間出現(xiàn)許多問題。制造EUV掩模的多層反射體通常經(jīng)優(yōu)化以實(shí)現(xiàn)用于光刻目的的高峰值反射率，而非最大化其角帶寬。因此，歸因于ML反射體的角帶寬限制，使用這些類型的掩模來測量波前像差僅適合于具有相對較小數(shù)值孔徑(NA)(例如小于約0.1)的檢驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)的投影光學(xué)器件。
[0055]另外，在使用圖案化到吸收體材料中的測試特征來測量波前像差時(shí)，可能難以實(shí)現(xiàn)背景抑制、特征分辨率及圖像質(zhì)量的平衡。為實(shí)現(xiàn)低強(qiáng)度背景，吸收體材料的厚度需較大。同時(shí)，更厚的吸收體增大測試特征的縱橫比以使其更難以依高分辨率圖案化。此外，更厚吸收體還會(huì)由于與EUV檢驗(yàn)系統(tǒng)的離軸照明相關(guān)聯(lián)的遮蔽及厚掩模效應(yīng)而使光學(xué)圖像質(zhì)量降級(jí)。吸收體層還趨向于具有可足夠大以不干擾像差度量的非零EUV反射率。
[0056]本發(fā)明的某些實(shí)施例提供經(jīng)設(shè)計(jì)以使EUV光強(qiáng)度衍射以實(shí)質(zhì)上盡可能均勻地填充光瞳的診斷測試圖案。另外，診斷掩模實(shí)施例包含測試結(jié)構(gòu)及導(dǎo)致所成像測試結(jié)構(gòu)與所成像背景之間的高對比度的周圍背景材料。
[0057]診斷掩模的測試圖案的臨界橫向尺寸可經(jīng)設(shè)計(jì)以等于或低于投影光學(xué)器件的分辨率。在一個(gè)實(shí)施例中，測試圖案等于或小于數(shù)十納米(nm)。診斷掩模還可經(jīng)設(shè)計(jì)以支持具有此精細(xì)分辨率水平的光刻圖案化，同時(shí)在測試結(jié)構(gòu)于EUV光下成像時(shí)提供高光學(xué)分辨率及對比度。
[0058]在一個(gè)實(shí)施例中，診斷掩模是基于由具有高折射率對比度的兩個(gè)交替低吸收材料組成的薄EUV多層(ML)反射體設(shè)計(jì)。與制造光罩上所見的反射體(其通常包含40到60對的Mo/Si雙層)相比，本發(fā)明的某些實(shí)施例采用不超過約15對或不超過約10對(例如5對)的Mo/Si雙層。使用小于ML部分304的10個(gè)雙層或10對的結(jié)果為:多層反射體304的帶寬顯著增加。另外，可在約7.0納米到約7.5納米的范圍內(nèi)微調(diào)雙層304 (例如Mo/Si)的厚度或周期以在所關(guān)注的角范圍內(nèi)使反射率進(jìn)一步變平。
[0059]在第一實(shí)施例中，ML堆疊部分(例如柱)由薄ML形成。圖3A為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有用于測量EUV波前像差的ML柱狀結(jié)構(gòu)300的診斷掩模的圖解側(cè)視圖。圖3B為圖3A的ML柱狀結(jié)構(gòu)300的透視圖。圖3A為沿圖3B的線A的視圖。如圖所展示，ML柱狀結(jié)構(gòu)300包括位于襯底302上的ML部分304。
[0060]與具反射性的所得ML柱狀結(jié)構(gòu)300相比，襯底302大體上可由具有對EUV光(例如13.5納米)的低反射率的材料形成。即，襯底可由使對EUV波長的反射率最小化的材料(例如實(shí)質(zhì)上透明材料)形成。例如，襯底還可具有與用于制造EUV光罩中的襯底相同的襯底，例如低熱膨脹材料(LTEM)。襯底可由其它低反射材料(例如玻璃或Si)形成。替代地，襯底可由多個(gè)層(例如在塊狀石英或玻璃層上加上Si層)形成。在一個(gè)實(shí)例中，襯底由具有接近于真空的折射率的材料形成以導(dǎo)致對EUV光的反射率小于0.1%。
[0061]相比而言，ML部分由高反射率材料形成以導(dǎo)致所成像ML柱狀結(jié)構(gòu)與周圍襯底之間的高對比度。例如，ML部分304可由用于EUV應(yīng)用中的任何適合的反射材料(例如鉬(Mo)及硅(Si)、釕(Ru)及S1、與碳(C)基勢皇層介接的Mo層及Si層等等)形成。
[0062]覆蓋層308可沉積于已完成的多層304的頂部上以保護(hù)多層304免受濕氣及氧破壞。在特定實(shí)施方案中，覆蓋層308具有數(shù)納米的厚度。覆蓋層106還經(jīng)選擇以對EUV光實(shí)質(zhì)上透明。覆蓋層可包含釕(Ru)、S1、類金剛石碳(DLC)JS (Pt)等等。此覆蓋層308是任選的。
[0063]在此實(shí)例中，ML柱狀結(jié)構(gòu)可具有等于或低于投影光學(xué)器件的分辨率的厚度T。例如，ML柱狀結(jié)構(gòu)具有等于或小于數(shù)十納米(nm)(例如小于約75納米，或甚至小于約50納米)的厚度T。此厚度T可支持具有精細(xì)很多的橫向分辨率D(類似于或甚至小于多層厚度T)的多層的圖案化。
[0064]可使用任何適合的制造技術(shù)來形成ML柱狀結(jié)構(gòu)300。圖4A到4G說明根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的用于測量EUV檢驗(yàn)工具的波前像差的ML柱狀結(jié)構(gòu)(ML柱狀結(jié)構(gòu)300)的工藝。圖4A展示均勻地沉積到襯底302上的均勻多層(ML) 404、覆蓋層406及硬掩模層402?？赏ㄟ^用于利用厚度控制均勻地沉積此類層的任何適合的沉積工藝而形成這些層。例如，可通過離子束沉積或磁控濺射而分別沉積ML反射體404中的每一層、覆蓋層406及硬掩模層O
[0065]如圖4A中所展示，薄硬蝕刻掩模層402 (例如鉻(Cr))可均勻地形成于多層(ML)反射體404 (及覆蓋層406)的頂部上?？苫谟惭谀ＥcML反射體404 (及覆蓋層406)之間的蝕刻選擇性而選擇硬掩模材料及厚度。即，可(例如)在等離子體蝕刻工藝中選擇硬掩模以提供與ML反射體404相比的良好蝕刻對比度。
[0066]如圖4B中所展示，可使用光刻工藝來形成硬掩模402上的光致抗蝕劑圖案408?？墒褂萌魏芜m合的光刻工藝來暴露光致抗蝕劑材料以形成光致抗蝕劑圖案。實(shí)例性光刻工藝包含聚焦離子束光刻、電子束(e-光束)光刻、光學(xué)光刻、掩?；驘o掩模等等。
[0067]如圖4C中所展示，可(例如)在等離子體蝕刻工藝期間使用光致抗蝕劑圖案408來形成經(jīng)蝕刻的硬掩模圖案410。蝕刻化學(xué)物可經(jīng)微調(diào)以僅蝕刻硬掩模402。例如，可使用Cr的氯基/氧基化學(xué)物?？稍诖酥髣冸x或不剝離光致抗蝕劑劑。
[0068]如圖4E中所展示，可隨后從硬掩模圖案410轉(zhuǎn)移ML柱狀圖案以使用對硬掩模材料上的ML材料具有高蝕刻選擇性的第二蝕刻化學(xué)物來形成ML柱的反射體圖案304及覆蓋圖案308。在使用Cr作為硬掩模410的情況下，一個(gè)化學(xué)物實(shí)例可基于六氟化硫。可完全蝕刻經(jīng)暴露的ML反射體以使其穿入到襯底302中。如圖4F中所展示，可通過濕式化學(xué)蝕刻劑而移除剩余硬掩模410。
[0069]代替于使用硬掩模，可使用光致抗蝕劑圖案408來直接蝕刻ML反射體。S卩，光致抗蝕劑形成蝕刻掩模。然而，此光致抗蝕劑蝕刻掩模可能在蝕刻工藝期間被完全消耗，使得ML反射體的頂部開始過早被消耗以致無法形成ML部分(例如柱)。可選擇蝕刻方案以快速地蝕刻ML反射體404，同時(shí)僅緩慢地蝕刻光致抗蝕劑層408。然而，找到僅緩慢地蝕刻硬掩模材料(例如Cr)的方案為更容易的，所以可優(yōu)選地使用硬掩模。
[0070]如圖4G中所展示，可通過在蝕刻ML反射體圖案(304)之后在ML柱狀結(jié)構(gòu)上沉積保形層452的額外工藝而形成替代ML柱狀結(jié)構(gòu)450。S卩，ML圖案304 (及覆蓋圖案308 (如果存在))可保形地外涂有薄層材料以保護(hù)ML結(jié)構(gòu)的側(cè)壁及頂部免受氧化。此材料可經(jīng)選擇以具有對氧的低擴(kuò)散率且對EUV波長相對透明。此材料的實(shí)例包含Ru、硼(B)、DLC、Si02及Si3N4。覆蓋層308可或可不與保形層452 —起使用。
[0071]在替代實(shí)施例中，可在不使用蝕刻掩模(例如410)的情況下使用聚焦離子束來蝕刻ML反射體圖案304及覆蓋圖案308。即，用于形成硬掩模層402 (圖4A)及形成光致抗蝕劑圖案408 (圖4B)、將硬掩模層402蝕刻成硬掩模圖案410 (圖4C)的工藝可被跳過且由蝕刻薄ML反射體404以直接形成ML柱狀結(jié)構(gòu)300的無掩模聚焦離子束(FIB)替換。然而，無掩模光刻工藝無法用于蝕刻大陣列或高數(shù)目的測試結(jié)構(gòu)。為減輕所述缺點(diǎn)，可使用基于電子束光刻及等離子體蝕刻以及FIB蝕刻的組合的混合方法。例如，可首先運(yùn)用電子束光刻及等離子體蝕刻以形成具有相對較大直徑的ML柱狀結(jié)構(gòu)。接著，使用FIB蝕刻來將所述結(jié)構(gòu)裁剪到所要尺寸以最小化必須由FIB移除的材料的量。
[0072]在第二實(shí)施例中，還可設(shè)計(jì)針孔結(jié)構(gòu)以測量EUV檢驗(yàn)工具的波前像差。圖5為