业界用保真度()来反映掩膜版上的图案与目标设计图案的接近程度,保真度越高,图案质量越好。如下图所示,对于简单的光刻图案,一维CD值()可以反映图案的保真度。但对于诸如OPC图案之类的复杂图案,使用一维CD值来反映保真度就变得非常困难。因此,掩膜版上图案的微型化和复杂性对测量工艺提出了更高的要求。
测试解决方案:
DBM有望满足精度和效率的测量需求

DBM(DBM:based)是基于设计图形的二维测量技术,是目前最重要的解决方案之一。DBM技术通过对CDSEM拍摄的SEM()图像进行轮廓精确提取,将图像轮廓与设计图形进行比对,并根据比对结果对图形逼真度进行评估。
由于DBM技术提取SEM图像轮廓时数据量的增加,以及先进工艺下掩膜上测量点数量的增加,业界对DBM测量效率提出了更高的要求。爱德万测试近期推出全新概念的DBM扩展软件,并构建了由该软件和对应的最新计算机系统组成的DBM集群系统,大大提升了测量速度。测量工程师不仅可以进行高精度的二维测量,还可以根据实际测量需求选择对应的软件和计算机系统,提高测量效率。

DBM技术的应用场景:
EPE(Edge Error)测量的基本原理

如下图所示,保真度分析包括图形的尺寸与形状的分析,即当两者与设计图形接近时,图形保真度较好。在DBM中,CDSEM得到的SEM图像的边缘(Edge)每个像素与对应的设计图形之间存在一一对应的向量关系,这些向量用来表示EPE的基本信息,称为EPE向量。利用EPE向量测量,可以定量分析图形保真度。

每个图形经过EPE矢量分析后,得到每个像素点的EPE矢量距离数据。因此,对于一个图形来说,EPE矢量距离数据也存在均值和标准差。在口罩图形逼真度的定量分析中,EPE矢量距离均值和标准差两个数值反映了实际图形与目标设计图形在图形形状和尺寸上的差异。如下图所示,当图形逼真度好时,实际图形形状和尺寸与目标设计形状和尺寸的差异较小,因此EPE矢量距离均值和标准差值较小。反之,当EPE矢量距离均值和标准差值较大时,图形逼真度较差。
EPE矢量分析可以扩展到某个区域甚至整个掩模版,结合统计学原理可以定量分析不同区域保真度的差异。
EPE 测量示例:
通过 EPE 2D 计量技术监控和优化制造流程
使用EPE测量方法分析保真度,为改进复杂掩膜制造工艺提供了可量化分析的可能性。在下面的例子中,我们定期监测复杂图形的EPE值,以确认一段时间内图形的保真度是否存在奇异性。图中Y方向的数值代表图形形状的变化,数值越小,图形越接近设计图形,保真度越好。我们发现5月份该值突然增加,在调查原因和改进工艺后,该值持续下降。这意味着掩膜的质量一直在不断提高。因此,计量工程师可以使用DBM的二维测量技术来监测掩膜的当前质量,并利用这些数据来改进工艺。


