KLA-Tencor公司日前推出其称为“晶片平面光罩检测”(Wafer Plane Inspection, WPI)的最新光罩检测技术。该技术系业界首次在单一系统上提供既可查找光罩上的所有缺陷，又能显示只印刷在晶片上的缺陷的多功能性，堪称独一无二的光罩检测突破性技术。WPI不但征服了对优良率至关重要的32纳米光罩缺陷检测的挑战，它的运行速度也比先前的检测系统快达40%，从而有望缩短检测光罩占用生产总时间的百分比。

KLA-Tencor光罩检测部副总裁兼总经理Harold Lehon指出：“32纳米技术中的光罩检测越来越需要多种检测模式来辨识所有缺陷。有了TeraScan HR系统及其WPI功能，光罩制造商及芯片制造商不但能够查找所有关键缺陷，还能准确区分哪些光罩缺陷可能被转移至晶片的印刷电路上。有了这一独一无二的技术，客户就能够在光罩检测和晶片厂优良率之间建立与一个成本效益有关的直接联系。”


使用具有业界标准TeraScanHR光罩检测平台，加上先进的软件算法与图像计算技术，用户能够获得基于三个不同的平面--光罩平面(reticle plane)、虚像平面(aerial plane)及晶片平面(wafer plane)的图像。WPI独一无二的建模算法还能在关键光罩区域自动增加系统灵敏度，一般而言，通常会在那些区域发现降低芯片优良率的缺陷。在多个客户现场进行的测试已证明，与传统模式(检测高等级光罩需要比较小的检测像素)相比，WPI可以使用相对较大的检测像素，从而能缩短光罩检测时间最高达40%，并藉此提高拥有成本。


关于KLA-Tencor的WPI技术的更多信息，请见国际光学工程学会(SPIE)第十五届国际光罩专题讨论会/日本光罩大会上发表的若干技术论文，该会议于4月16~18日在日本横滨太平洋会展中心举行。


由英特尔公司及KLA-Tencor公司的作者撰写的论文《Wafer Plane Inspection(WPI)for Reticle Defects》[Session12, Friday, 14.30; paper 7028-52]介绍了具有创新性的WPI检测在联合开发期间的性能评估。英特尔的文章指出：“光罩检测的目标高度依赖于最终使用。对于光罩车间：
1. 查找实际印刷或影响晶片优良率的缺陷。
2. 查找不印刷但却对光罩制造具有深刻影响的缺陷，并缩短光罩开发周期。对于晶片无尘室。
3. 提供可能限制优良率之缺陷的早期检测。WPI与高分辨率检测的结合满足了上述所三个目标。”


英特尔的文章继续指出：“本文的研究证明，在许多测试案例中，90纳米检测像素能够替代在常规模式下72纳米检测像素(高NA)。在WPI模式中,在不损失对关键缺陷灵敏度的前提下，'移植(migrate)'一个像素的能力(增加像素尺寸)可缩短光罩检测时间约40%。”


WPI已被证实可满足芯片制造商在关键的32纳米技术中对缺陷灵敏度的要求，且WPI技术正联同美国及台湾的领先芯片制造商进行beta版测试。配备WPI的系统已经出货给多家客户。



关于KLA-Tencor：KLA-Tencor是为半导体制造及相关行业提供良率管理和制程控制解决方案的全球领先企业。该公司总部设在美国加州的圣何塞市，销售及服务网络遍布全球。KLA-Tencor跻身于标准普尔500强公司之一，并在纳斯达克全球精选市场上市交易，其股票代码为KLAC。有关该公司的更多信息，请访问http://www、kla-tencor、com、


晶片平面检测-技术细节


高分辨率光罩检测技术能够检测到限制优良率的光罩缺陷，也检测到不直接限制优良率的缺陷。


KLA-Tencor的WPI检测技术结合了TeraScanHR系统的超高灵敏度图像获取技术和能够运行现代计算光刻算法的具有超强计算能力的超级计算机。具有高强度计算能力的WPI技术利用来自光罩(称为“光罩或光罩平面”)的透射与反射光图像和缺陷信息，来建立完整、高分辨率的光罩模型。计算光刻技术运用此高精度模型将光罩图像转变为在晶片上最终印刷的图像。WPI的成功有赖于其能够从TeraScanHR检测系统获取超高分辨率的透射与反射光图像，以及严格的数学方法来重建最终的实际光罩图案。晶片平面检测(WPI)技术还让光罩制造商能识别对光刻有显著影响的缺陷，并忽略那些对光刻无影响的缺陷。


WPI以使用KLA-Tencor的TeraScanHR系统提供的传输与反射光产生的高分辨率影像开始。依靠计算与算法技术所取得的最新进步，它可生成如同其存在于光罩上的精准图案模型。从此光罩影像制模，然后在系统的超级计算机中对算法进行处理，以确定如何根据用户定义的光刻条件在实际晶片上印刷光罩图案。这会降低对非印刷缺陷的灵敏度，同时在通常有大量印刷缺陷的“危险”区域实现更高的灵敏度。为了找到印刷缺陷，且检测系统不会被过多的光罩制造工艺缺陷所淹没，将缺陷检测灵敏度集中于那些关键区域是非常有用的。


1. 光罩图案(pattern)还原是晶片平面检测程序中的第一步。一种新的计算光刻算法将来自检测系统的透射与反射图像转换为实际光罩图案的模型表示，包括图案缺陷(pattern defects)。这个关键的第一步要求使用高分辨率的透射与反射光图像来对高精度的光罩图案进行建模。光罩还原是最关键的步骤，让WPI能够生成高度精确的结果。


2. 中间步骤-虚像建模-通过使用已经建立的193纳米扫描曝光机的成像模型，把上一步还原的光罩图案生成如同光罩在空气中的“虚”(aerial)像。这种独特的建模方法在生成虚像过程中具有高度的控制与灵活性,包括任意的光源光罩模型(illumination profile)，或实际测量的扫描曝光机的光源光照模型，而不仅仅是理想化的光照模型。


3. 晶片面建模与缺陷检测-通过计算光阻在哪里曝光，虚像会被转换为光阻或“晶片”平面图像。当系统在晶片平面或光阻平面上形成完整光罩图像后，由于几何图形的缺陷信号与晶片CD误差之间只有在光阻(晶片)平面上是线性关系，所以缺陷检测在光阻(晶片)平面上进行。为了实现缺陷检测计算，这种新的算法将光罩的透射与反射光图像转换为在晶片上的精准光罩表示。由于曝光时间和焦距参数可以灵活地进行离线调整，单独一次检测扫描即可得到跨越许多不同焦点与曝光点的检测结果。