DE102019209392A1

DE102019209392A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Identifizieren zumindest eines Defekts einer fotolithographischen Maske in einem Bild einer Reparaturvorrichtung für die fotolithographische Maske

Info

Publication number: DE102019209392A1
Application number: DE102019209392.2A
Authority: DE
Inventors: Gilles Tabbone; Thomas Thaler
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2019-06-27
Filing date: 2019-06-27
Publication date: 2020-07-09

Abstract

Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf ein Verfahren (1900) zum Identifizieren zumindest eines Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350) einer fotolithographischen Maske (110) in einem Bild (135, 175, 1800) einer Reparaturvorrichtung (120) für die fotolithographische Maske (110), auf die Schritte aufweist: (a) Ermitteln des zumindest einen Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350) aus zumindest einem Luftbild (230) der fotolithographischen Maske (110); und (b) automatisches Darstellen des zumindest einen Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350) als Überlagerung in dem Bild (135, 175, 1800) der Reparaturvorrichtung (120).

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Identifizieren zumindest eines Defekts einer fotolithographischen Maske in einem Bild einer Reparaturvorrichtung für die fotolithographischen Maske.
Stand der Technik
Als Folge der ständig steigenden Integrationsdichte in der Mikroelektronik müssen fotolithographische Masken immer kleiner werdende Strukturelemente in eine Fotolackschicht eines Wafers abbilden. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, wird die Belichtungswellenlänge zu immer kleineren Wellenlängen verschoben. Derzeit werden für Belichtungszwecke hauptsächlich Argonfluorid (ArF) Excimer-Laser eingesetzt, die Licht bei einer Wellenlänge von 193 nm emittieren. An Lichtquellen, die im extrem ultravioletten (EUV) Wellenlängenbereich (10 nm bis 15 nm) emittieren und entsprechenden EUV Masken, wird intensiv gearbeitet. Zur Erhöhung des Auflösungsvermögens von Wafer-Belichtungsprozessen wurden gleichzeitig mehrere Varianten der herkömmlichen binären fotolithographischen Masken entwickelt. Beispiele hierfür sind Phasenmasken oder phasenschiebende Masken und Masken für Mehrfachbelichtung.
Fotolithographische Masken, Fotomasken oder einfach Masken können aufgrund der immer kleiner werdenden Abmessungen der Strukturelemente nicht immer ohne auf einem Wafer sichtbare oder druckbare Defekte hergestellt werden. Wegen der kostspieligen Herstellung von fotolithographischen Masken werden defekte Fotomasken, wann immer möglich, repariert. Zwei wichtige Gruppen von Defekten fotolithographischer Masken sind zum einen dunkle Defekte (dark defects). Dies sind Stellen, an denen Absorber- oder phasenschiebendes Material vorhanden ist, die aber frei von diesem Material sein sollten. Diese Defekte werden repariert, in dem das überschüssige Material vorzugsweise mit Hilfe eines lokalen Ätzprozesses entfernt wird.
Zum anderen gibt es sogenannte klare Defekte (clear defects). Dies sind Defekte auf der Fotomaske, die bei optischer Belichtung in einem Wafer-Stepper oder Wafer-Scanner eine größere Lichtdurchlässigkeit aufweisen als eine identische defektfreie Referenzposition. Bei Maskenreparaturprozessen können diese Defekte durch Abscheiden eines Materials mit geeigneten optischen Eigenschaften behoben werden. Idealerweise sollten die optischen Eigenschaften des zur Reparatur verwendeten Materials denen des Absorber- bzw. phasenschiebenden Materials entsprechen.
Defekte können ferner in druckbare und nicht druckbare Defekte unterteilt werden. Fotomasken, die druckbare Defekte oder druckbare Maskenfehler aufweisen, erzeugen beim Belichten eines Wafers ein Pattern, das nicht alle Design-Vorgaben erfüllt. Hingegen generiert eine Maske, die einen oder mehrere nicht druckbare Defekte aufweist, beim Belichten eines Wafers ein Pattern auf dem Wafer, das alle Design-Vorgaben erfüllt.
Die Anmelderin entwickelt und stellt Messanlagen zum Analysieren von fotolithographischen Masken her, die beispielsweise unter den Markennamen PROVE^®, AIMS™ oder WLCD vertrieben werden. Ferner entwickelt und vertreibt die Anmelderin Reparaturvorrichtungen für fotolithographische Masken, die zum Beispiel unter den Markennamen MeRiT^®, RegC^® oder ForTune^® bekannt sind.
Vor einer Reparatur eines Defektes muss eine Maske hinsichtlich der Anzahl, der Lage, der Art des Defekts und dessen Größe untersucht werden. Für diese Untersuchungen werden typischerweise zumindest zwei Messwerkzeuge eingesetzt, die unterschiedliche Messprinzipien einsetzen. Am Ende des Analysevorgangs wird eine Defektkarte einer Fotomaske erstellt.
Nach dem Ausführen eines Reparaturprozesses für einen oder mehrere Defekte müssen die reparierten Stellen erneut analysiert werden, um festzustellen, ob die Reparatur(en) tatsächlich erfolgreich war(en). Insbesondere muss überprüft werden, wie die reparierte(n) Stelle(n) sich bei der Belichtung eines Wafers tatsächlich verhält bzw. verhalten. Für diesen Untersuchungsvorgang werden wiederum typischerweise zwei oder mehr Messwerkzeuge benutzt, die verschiedene Messtechniken verwenden. Am Ende des Untersuchungsvorgangs wird die Defektkarte der Fotomaske aktualisiert.
Damit ist der Analyseprozess der Defekte einer Fotomaske ein zeitaufwändiger und fehleranfälliger Prozessschrift.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher das Problem zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die eine Defektanalyse einer fotolithographischen Maske verbessern.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird dieses Problem durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 18 gelöst. In einer Ausführungsform weist das Verfahren zum Identifizieren zumindest eines Defekts einer fotolithographischen Maske in einem Bild einer Reparaturvorrichtung für die fotolithographische Maske auf: (a) Ermitteln des zumindest einen Defekts aus zumindest einem Luftbild der fotolithographischen Maske; und (b) automatisches Darstellen des zumindest einen Defekts als Überlagerung in dem Bild der Reparaturvorrichtung.
Aufgrund der kleiner werdenden Strukturen auf Fotomasken, trägt zur Bildentstehung im Fotolack in zunehmendem Maße nicht nur ein Pattern-Element bei. Vielmehr entsteht das Bild in dem Fotolack aus einer Faltung mehrerer benachbarter Struktur- oder Pattern-Elemente der Maske. In einem Ausführungsbeispiel zeigt ein Luftbild im Wesentlichen an, wie eine fotolithographische Maske das Pattern einer Maske in den Fotolack des Wafers abbilden wird, ohne die Notwendigkeit einen Wafer tatsächlich belichten zu müssen. Damit ist ein Luftbild sehr gut geeignet, die tatsächliche Abbildungsqualität einer Fotomaske bei deren aktinischer Wellenlänge zu bestimmen.
Insbesondere können aus dem Luftbild einer Maske deren druckbare Defekte ermittelt werden. Indem die Defekte einer Maske in automatischer Weise in einem Bild einer Reparaturvorrichtung dargestellt werden können, kann das manuelle Ausrichten des Bildes des Defekts mit dem von der Reparaturvorrichtung erzeugten Bild des Defekts entfallen. Durch die automatische Darstellung eines Defektbildes in dem Bild der Reparaturvorrichtung kann der Einfluss subjektiver Kriterien, die beim manuellen Überlagern zwangsläufig auftreten, weitgehend ausgeschlossen werden. Dadurch kann die Positionsgenauigkeit der Reparaturvorrichtung beim Ausführen eines Maskenreparaturprozesses gesteigert werden.
Beide Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens können außerhalb einer Vorrichtung zum Messen eines Luftbildes und der Reparaturvorrichtung ausgeführt werden. Diese Auswertungsprozesse blockieren somit nicht länger das Ausführen der eigentlichen Aufgaben der optischen Messvorrichtung zum Messen des Luftbildes und der Reparaturvorrichtung. Demzufolge kann das Anwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens den Durchsatz der beiden teuren Maschinen steigern.
Wie bereits im einleitenden Teil ausgeführt, kann eine Fotomaske druckbare und nicht druckbare Defekte aufweisen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl zum Ermitteln und automatischen Darstellen druckbarer als auch nicht druckbarer Defekte eingesetzt werden. Da die nicht druckbaren Defekte fotolithographischer Masken in der Regel nicht behandelt, d.h. repariert, werden, konzentriert sich die vorliegende Anmeldung auf das Identifizieren reparierbarer Defekte fotolithographischer Masken.
Das Ermitteln des zumindest einen Defekts aus dem zumindest einen Luftbild kann umfassen: Ermitteln des zumindest einen Defekts vor einer Reparatur und/oder Ermitteln zumindest eines Defektrestes nach der Reparatur des zumindest einen Defekts durch die Reparaturvorrichtung.
Das oben beschriebene Verfahren kann sowohl zum erstmaligen Ermitteln eines oder mehrerer Defekte einer fotolithographischen Maske als auch zum Feststellen eines Erfolgs eines Reparaturprozesses für einen oder mehrere Defekte fotolithographischer Masken eingesetzt werden.
Das Ermitteln des zumindest einen Defekts kann umfassen: Vergleichen des Luftbildes des zumindest einen Defekts mit einem Referenzluftbild.
Ein Referenzluftbild zeigt eine Pattern-Anordnung einer fotolithographischen Maske, die im Wesentlichen identisch ist mit der Pattern-Anordnung des Luftbildes des zumindest einen Defekts mit dem Unterschied, dass die Pattern-Anordnung des Referenzluftbildes im Wesentlichen defektfrei ist.
Der Ausdruck „im Wesentlichen“ bedeutet hier, wie auch an anderen Stellen der Beschreibung, eine Angabe einer Messgröße innerhalb der Messunsicherheit, wenn zum Messen der entsprechenden Größe Messgeräte gemäß dem Stand der Technik eingesetzt werden.
Indem eine defektbehaftete Stelle einer Fotomaske in Bezug gesetzt wird mit einer defektfreien Referenzstelle, können die Position des Defekts, die Art des Defekts und die Auswirkungen eines Maskendefekts mit großer Präzision bestimmt werden.
Ein Bestimmen des Referenzluftbildes kann zumindest ein Element aus der Gruppe umfassen: Messen einer defektfreien Referenzposition der fotolithographischen Maske, Messen einer Referenzposition einer Referenzmaske, Synthetisieren des Referenzluftbildes aus Design-Daten, und Synthetisieren des Referenzluftbildes aus Bilddaten einer Messvorrichtung, die nicht die aktinische Wellenlänge verwendet, mit Hilfe eines trainierten Modells maschinellen Lernens. Beispielsweise ist es möglich, einen defektfreien Bereich einer fotolithographischen Maske mit einem Rastersondenmikroskop abzutasten und das so gewonnene Bild mit Hilfe eines trainierten Modells maschinellen Lernens in ein Referenzluftbild zu transformieren, das aussieht, als wäre es mit Hilfe einer optischen Messvorrichtung gemessen. Ferner ist es möglich, ein Referenzluftbild und/oder ein Luftbild des zumindest einen Defekts, das bei einer Wellenlänge gemessen wird, die nicht die aktinische Wellenlänge ist, in ein Referenzluftbild und/oder ein Luftbild des zumindest einen Defekts zu transformieren, das aussieht bzw. die aussehen als wären diese bei der aktinischen Wellenlänge aufgenommen.
Das Bestimmen des Luftbildes kann umfassen: Messen des Luftbildes bei der aktinischen Wellenlänge der fotolithographischen Maske. Das Bestimmen des Referenzluftbildes kann umfassen: Messen des Referenzluftbildes bei der aktinischen Wellenlänge der fotolithographischen Maske.
Indem das Luftbild des zumindest einen Defekts und das Referenzluftbild bei der aktinischen Wellenlänge der Fotomaske aufgenommen werden, weisen diese Luftbilder einen maximalen Informationsgehalt auf.
Das Vergleichen des Luftbildes des zumindest einen Defekts mit dem Referenzluftbild kann umfassen: Anwenden einer kontrastbasierten Metrik auf das Luftbild des zumindest einen Defekts und das Referenzluftbild. Die kontrastbasierte Metrik kann zumindest ein Element aus der Gruppe umfassen: eine Bildkontrast-Metrik, eine ILS (Image Log-Slope)-Metrik und eine NILS (Normalized Image Log-Slope)-Metrik.
Durch das Anwenden einer kontrastbasierten Metrik kann ein Übergang von hell nach dunkel, oder umgekehrt, in einem Luftbild mit größtmöglicher Präzision ermittelt werden. Dadurch kann die Ortsauflösung bei einer Defektermittlung optimiert werden.
Das Anwenden der kontrastbasierten Metrik kann umfassen: Bestimmen der kontrastbasierten Metrik als Funktion einer Verschiebung einer Fokusebene einer Belichtungsstrahlung für das Luftbild des zumindest einen Defekts und das Referenzluftbild.
Das systematische Verschieben einer Fokusebene der Belichtungsstrahlung einer fotolithographischen Maske von vor der Maske in die Maske hinein, wird auch als das Bestimmen eines Fokusstapels bezeichnet.
Durch das Messen und/oder Berechnen eines Fokusstapels der eingesetzten kontrastbasierten Metrik kann zum einen die Art eines Defekts in einem Luftbild einer fotolithographischen Maske ermittelt werden. Zum anderen kann aus dem Messen eines Fokusstapels das Ausmaß eines Defektes bestimmt werden.
Das Ermitteln des zumindest einen Defekts kann umfassen: Bestimmen zumindest einer Kante zumindest eines Pattern-Elements des Luftbildes der fotolithographischen Maske. Das Ermitteln des zumindest einen Defekts kann umfassen: Bestimmen zumindest einer Kante des zumindest einen Pattern-Elements des Referenzluftbildes. Im Falle einer binären Fotomaske gibt eine Kante beim Auswerten einer kontrastbasierten Metrik eine Trennlinie zwischen einem absorbierenden Pattern-Element und einem transparenten Substrat der fotolithographischen Maske an.
Das Ermitteln des zumindest einen Defekts kann umfassen: Definieren zumindest eines ersten Schwellenwerts einer optischen Intensitätsverteilung des Luftbildes des zumindest einen Defekts, der einen transparenten Bereich von einem opaken Bereich der fotolithographischen Maske trennt. Dies bedeutet, das oben erläuterte Verfahren kann zum Identifizieren und Reparieren der Defekte binärer Fotomasken eingesetzt werden.
Der erste Schwellenwert kann eine Kante eines Pattern-Elements der fotolithographischen Maske bestimmen.
Das Ermitteln des zumindest einen Defekts kann umfassen: Definieren zumindest eines ersten Schwellenwerts einer optischen Intensitätsverteilung des Luftbildes des zumindest einen Defekts, der einen transparenten Bereich von einem phasenschiebenden Bereich der fotolithographischen Maske trennt. Das oben beschriebene Verfahren kann somit auch zum Untersuchen phasenschiebender Masken angewendet werden.
Das Ermitteln des zumindest einen Defekts kann umfassen: Definieren zumindest eines ersten Schwellenwerts einer optischen Intensitätsverteilung des Luftbildes des zumindest einen Defekts, der einen reflektierenden Bereich von einem absorbierenden Bereich der fotolithographischen Maske trennt. Demnach kann das oben diskutierte Verfahren auch zum Analysieren und Reparieren von Defekten von Masken für den extrem ultravioletten (EUV) Wellenlängenbereich benutzt werden.
Das Ermitteln des zumindest einen Defekts kann umfassen: Überlagern des Luftbildes des zumindest einen Defekts und des Referenzluftbildes.
Das Überlagern des Luftbildes des zumindest einen Defekts und des Referenzluftbildes kann umfassen: Skalieren des Luftbildes des zumindest einen Defekts und/oder des Referenzluftbildes. Das Überlagern des Luftbildes des zumindest einen Defekts mit dem Referenzluftbild kann umfassen: Subtrahieren des Referenzluftbildes von dem Luftbild des zumindest einen Defekts, oder Subtrahieren des skalierten Referenzluftbildes von dem Luftbild des zumindest einen Defekts.
Das Überlagern des Luftbildes des zumindest einen Defekts und des Referenzluftbildes kann umfassen: Verwenden von Design-Daten der fotolithographischen Maske zum Überlagern des Luftbildes des zumindest einen Defekts und des Referenzluftbildes. Das Verwenden von Design-Daten kann umfassen: Beziehen von Koordinaten des Luftbildes des zumindest einen Defekts und/oder des Referenzluftbildes auf Koordinaten der Design-Daten der fotolithographischen Maske.
Das Überlagern des Luftbildes des zumindest einen Defekts mit dem Referenzluftbild kann umfassen: Ändern einer Transparenz des Referenzluftbildes, sodass in dem überlagerten Bild sowohl eine Kante eines Pattern-Elements des Luftbildes als auch des Referenzluftbildes sichtbar ist.
Das Ermitteln des zumindest einen Defekts kann umfassen: Bestimmen eines Abstandes zwischen zwei Kanten eines Pattern-Elements und/oder zwischen zwei Kanten zweier Pattern-Elemente.
Das Ermitteln des zumindest einen Defekts kann umfassen: Definieren eines zweiten Schwellenwerts einer zulässigen Abweichung des Luftbildes des zumindest einen Defekts von dem Referenzluftbild.
Das Ermitteln des zumindest einen Defekts kann umfassen: Definieren eines zweiten Schwellenwerts einer zulässigen Abweichung einer Abmessung zumindest eines Pattern-Elements des Luftbildes des zumindest einen Defekts von der Abmessung des zumindest einen Pattern-Elements des Referenzluftbildes. Das Definieren des zweiten Schwellenwerts kann umfassen: Definieren der zulässigen Abweichung eines Abstandes zwischen zumindest einer ersten Kante eines ersten Pattern-Elements und einer zweiten Kante eines zweiten Pattern-Elements des Luftbildes des zumindest einen Defekts und des Abstandes der ersten und der zweiten Kante des ersten und des zweiten Pattern-Elements des Referenzluftbildes.
Das Ermitteln des zumindest einen Defekts kann umfassen: Bestimmen zumindest einer Differenz zwischen zumindest einer Abmessung zumindest eines Pattern-Elements des Luftbildes des zumindest einen Defekts und der Abmessung des zumindest einen Pattern-Elements des Referenzluftbildes.
Das Ermitteln des zumindest einen Defekts kann umfassen: Anwenden eines Betrachtungsbereichs auf das Luftbild des zumindest einen Defekts und das Referenzluftbild, wobei der Betrachtungsbereich eine rechteckige Form aufweist und sich zwischen zwei Maxima oder zwischen zwei Minima einer optischen Intensitätsverteilung des Luftbildes oder des Referenzluftbildes erstreckt.
Das Anwenden des Betrachtungsbereichs kann umfassen: Verschieben des Betrachtungsbereichs entlang der optischen Intensitätsmaxima oder der optischen Intensitätsminima und Bestimmen einer Änderung einer kritischen Dimension (CD) in dem Betrachtungs bereich.
Das Anwenden der kontrastbasierten Metrik kann umfassen: Analysieren einer kritischen Dimension eines Abstandes zweier Kanten eines Pattern-Elements. Das Anwenden der kontrastbasierten Metrik kann umfassen: Analysieren einer kritischen Dimension des Abstandes zweier Kanten zweier verschiedener Pattern-Elemente. Ein Rastersondenmikroskop kann zumindest ein Element aus der Gruppe umfassen: ein Rasterkraftmikroskop, ein Rastertunnelmikroskop, ein Magnetkraftmikroskop, ein optisches Nahfeldmikroskop und ein akustisches Nahfeldmikroskop.
Das Ermitteln des zumindest einen Defekts kann unterstützt werden, indem zusätzlich zum Heranziehen eines Luftbildes ein Bild eines Rastersondenmikroskops zur Defektermittlung eingesetzt wird.
Das Ermitteln des zumindest einen Defekts kann umfassen: Bestimmen einer Verschiebung der kontrastbasierten Metrik des Luftbildes des zumindest einen Defekts bezüglich der kontrastbasierten Metrik des Referenzluftbildes. Das Bestimmen der Verschiebung der kontrastbasierten Metrik kann umfassen: Bestimmen einer Verschiebung des Fokusstapels des Kontrastes des Luftbildes des zumindest einen Defekts bezüglich eines Fokusstapels des Kontrasts des Referenzluftbildes.
Die Analyse des Luftbildes des zumindest einen Defekts und des Referenzluftbildes auf der Basis der Darstellungen der kontrastbasierten Metrik als Funktion der Variation der Fokusebene erhöht die Ortsauflösung beim Bestimmen von der Abmessungen von und/oder der Abstände zwischen Pattern-Elementen innerhalb eines Luftbildes.
Ferner kann das definierte Verfahren den Schritt aufweisen: Generieren einer Defektkarte für den zumindest einen Defekt, wobei die Defektkarte zumindest umfasst: eine Position des zumindest einen Defekts, eine Art des zumindest einen Defekts, eine Auswirkung des zumindest einen Defekts.
Ein Bestimmen der Position des zumindest einen Defekts kann umfassen: Bestimmen der Position des zumindest einen Defekts bezüglich zumindest einer Markierung der fotolithographischen Maske. Ein Bestimmen der Art des zumindest einen Defekts kann umfassen: Bestimmen eines opakes Defekts oder eines klaren Defekts. Ein Bestimmen der Auswirkung des zumindest eines Defekts kann umfassen: Bestimmen einer lateralen Ausdehnung und/oder einer Höhe des zumindest einen Defekts auf der fotolithographischen Maske. Ein Bestimmen der Höhe des zumindest einen Defekts kann umfassen: Bestimmen einer Höhe einer Unterätzung oder einer Tiefe einer Überätzung des zumindest einen Defekts.
Das Generieren der Defektkarte kann umfassen: Zusammensetzen der Defektkarte aus zwei oder mehr interessierenden Bereichen (ROI, region of interest) der fotolithographischen Maske. Ein interessierender Bereich einer fotolithographischen Maske kann eine Fläche umfassen, die für einen Arbeitsvorgang ausgewählt wird. Ein interessierender Bereich kann ein oder mehrere Bilder oder Sichtfelder (FOV, field of view) der Reparaturvorrichtung umfassen.
Das oben definierte Verfahren ferner den Schritt aufweisen: Aufstellen einer Reparaturkarte aus der Defektkarte, wobei die Reparaturkarte, die zumindest eine Position des zumindest einen Defekts, eine Art des zumindest einen Defekts und zumindest eine Auswirkung des zumindest einen Defekts umfasst.
Die Reparaturkarte kann ferner anzeigen, ob bereits ein Reparaturprozess an dem zumindest einen Defekt ausgeführt wurde. Die Reparaturkarte kann eine Art der Reparatur und/oder eine Zeitdauer eines Reparaturprozesses für den zumindest einen Defekt angeben. Das Aufstellen der Reparaturkarte kann umfassen: Farbkodieren des zumindest einen Defekts der Defektkarte. Das Farbkodieren des zumindest einen Defekts kann umfassen: Zuordnen einer Farbe einer Defektart und/oder Zuordnen einer Farbintensität einer Auswirkung des zumindest einen Defekts. Die Auswirkung des zumindest einen Defekts kann die lateralen Abmessungen des Defekts, seine Höhe bzw. Tiefe oder eine Kombination hieraus umfassen. Das Aufstellen der Reparaturkarte kann ferner umfassen: Zuordnen einer Farbkodierung dem Teil der Reparaturkarte, der keinen Defekt aufweist.
In dem der Reparaturkarte ein Farbcode oder eine andere Visualisierung, beispielsweise in Form eines Strichcodes oder einer Schraffur, zugeordnet wird, kann sehr schnell ein Überblick über den interessierenden Bereich einer fotolithographischen Maske gewonnen werden, den die Reparaturkarte oder ein Ausschnitt der Reparaturkarte repräsentiert.
Das automatische Darstellen des zumindest einen Defekts in dem Bild der Reparaturvorrichtung kann umfassen: Verwenden von Design-Daten der fotolithographischen Maske zum automatischen Darstellen des zumindest einen Defekts in dem Bild der Reparaturvorrichtung.
Das Verwenden von Design-Daten der fotolithographischen Maske kann umfassen: Beziehen von Koordinaten der Reparaturkarte des zumindest einen Defekts und/oder von Koordinaten des Bildes der Reparaturvorrichtung auf Koordinaten der Design-Daten der fotolithographischen Maske.
Durch den Rückgriff auf die Design-Daten der Fotomaske kann die Reparaturkarte exakt zu dem Bild der Reparaturvorrichtung ausgerichtet werden und in automatischer Form in das Bild der Reparaturvorrichtung eingeblendet werden.
Das automatische Darstellen des zumindest einen Defekts in dem Bild der Reparaturvorrichtung kann umfassen: Überlagern eines Bildes des zumindest einen Defekts dem Bild der Reparaturvorrichtung, wobei das Bild der Reparaturvorrichtung einen Bildausschnitt der fotolithographischen Maske repräsentiert, der den zumindest einen Defekt enthält.
Das automatische Darstellen des zumindest einen Defekts in dem Bild der Reparaturvorrichtung kann umfassen: Überlagern der Reparaturkarte dem Bild der Reparaturvorrichtung, wobei das Bild der Reparaturvorrichtung einen Bildausschnitt der fotolithographischen Maske repräsentiert, der zumindest einen Teil der Reparaturkarte umfasst.
Das automatische Darstellen des zumindest einen Defekts kann umfassen: Skalieren des Bildes des zumindest einen Defekts und/oder des Bildes der Reparaturvorrichtung. Das automatische Darstellen des zumindest einen Defekts kann umfassen: Skalieren der Reparaturkarte des zumindest einen Defekts und/oder des Bildes der Reparaturvorrichtung.
Das automatische Darstellen des zumindest einen Defekts in dem Bild der Reparaturvorrichtung kann umfassen: Ändern einer Transparenz des zumindest einen in dem Bild der Reparaturvorrichtung dargestellten Defekts, so dass zumindest ein Pattern-Element der fotolithographischen Maske in dem Bild der Reparaturvorrichtung in einer Nähe des zumindest einen dargestellten Defekts sichtbar ist.
Das Ändern der Transparenz des zumindest einen Defekts in dem Bild der Reparaturvorrichtung kann umfassen: Ändern der Transparenz der Reparaturkarte des zumindest einen Defekts.
Das automatische Darstellen des zumindest einen Defekts in dem Bild der Reparaturvorrichtung kann umfassen: Überlagern einer Analyse der kritischen Dimension des zumindest einen Defekts dem Bild der Reparaturvorrichtung.
Das Verfahren kann ferner den Schritt aufweisen: Reparieren des zumindest einen Defekts mit der Reparaturvorrichtung.
Die Reparaturvorrichtung kann ein modifiziertes Rasterelektronenmikroskop umfassen. Die Reparaturvorrichtung kann zumindest einen geladenen Teilchenstrahl und zumindest ein Präkursor-Gas umfassen. Der geladene Teilchenstrahl kann einen Elektronenstrahl umfassen. Das zumindest eine Präkursor-Gas kann zumindest ein Ätzgas und/oder zumindest ein Abscheidegas umfassen. Ferner kann das Präkursor-Gas zumindest ein additives Gas umfassen, das parallel zu dem zumindest einen Ätzgas oder parallel zu dem zumindest einen Abscheidegas bereitgestellt wird.
In einer Ausführungsform weist eine Vorrichtung zum Identifizieren zumindest eines Defekts einer fotolithographischen Maske in einem Bild einer Reparaturvorrichtung für die fotolithographische Maske auf: (a) Mittel zum Ermitteln des zumindest einen Defekts aus zumindest einem Luftbild der fotolithographischen Maske; und (b) Mittel zum automatischen Darstellen des zumindest einen Defekts als Überlagerung in dem Bild der Reparaturvorrichtung.
Die Reparaturvorrichtung kann ein modifiziertes Rasterteilchenmikroskop umfassen. Das modifizierte Rasterteilchenmikroskop kann ein modifiziertes Rasterelektronenmikroskop umfassen. Die Reparaturvorrichtung kann ferner ein oder mehrere Rastersondenmikroskope umfassen.
Die Vorrichtung kann ferner Mittel zum Aufnehmen eines Luftbildes des zumindest einen Defekts und/oder eines Referenzbildes aufweisen. Das Mittel zum Aufnehmen des Luftbildes und/oder des Referenzluftbildes kann ein AIMS™ (Aerial Image Metrology System) umfassen. Das AIMS™ kann ein EUV AIMS™ umfassen.
Das Mittel zum automatischen Darstellen des zumindest einen Defekts kann eine dedizierte Hardware-Komponente umfassen, die betriebsfähig ist, einen Algorithmus zum Überlagern von zwei oder mehr Bildern auszuführen. Die dedizierte Hardware-Komponente kann zumindest ein Element aus der Gruppe umfassen: einen Spezialprozessor zur Bildverarbeitung, einen ASIC (Application Specific Integrated Circuit) und einen FPGA (Field Programable Gate Array).
Die Vorrichtung kann ausgebildet sein, die Verfahrensschritte der oben beschriebenen Aspekte auszuführen.
Schließlich kann ein Computerprogramm Anweisungen aufweisen, die ein Computersystem veranlassen, die Verfahrensschritte der obigen Aspekte auszuführen, wenn das Computersystem das Computerprogramm ausführt.
Figurenliste
In der folgenden detaillierten Beschreibung werden derzeit bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei

1 schematisch eine Reparaturvorrichtung sowie Bilder der Reparaturvorrichtung eines Maskenausschnitts vor und nach einer Reparatur eines Defekts überschüssigen Materials zeigt;
2 schematisch ein AIMS™ präsentiert, das ein Luftbild des reparierten Maskenausschnitts der 1 und ein Referenzluftbild für den reparierten Maskenausschnitts misst, und das Luftbild sowie das Referenzluftbild an eine Auswertevorrichtung weitergibt;
3 schematisch eine Vorrichtung darstellt, die eine Reparaturvorrichtung, ein optisches Messsystem in Form eines AIMS™ sowie eine Auswertevorrichtung umfasst;
4 in einem schematischen Schnitt einige Komponente einer Reparaturvorrichtung präsentiert;
5 in einem schematischen Schnitt einige Komponenten eines AIMS™ zeigt, das eine transmittierende fotolithographische Maske misst;
6 in schematischer Form einige Schritte des Auswertens eines Luftbildes bzw. eines Referenzluftbildes durch eine Auswertevorrichtung zum Bestimmen eines Defekts des Luftbildes veranschaulicht;
6a im oberen Teilbild das rechte untere Teilbild der 6 wiederholt, und im unteren Teilbild schematisch das Bestimmen einer Abmessung eines Pattern-Elements oder einer kritischen Dimension bzw. einer Variation einer CD mit Hilfe eines Betrachtungsbereichs illustriert;
7 einen Ausschnitt eines Bildes der Reparaturvorrichtung der 4 wiedergibt, dem eine CD-Analyse überlagert ist;
8 schematisch eine Belichtung einer Oberfläche einer Fotomaske bei einer Überfokussierung, einer Unterfokussierung und bei einem Übereinstimmen der Fokusebene mit der Oberfläche der Fotomaske veranschaulicht;
9 schematisch einem Schnitt durch einen perfekten Teil einer fotolithographischen Maske wiedergibt;
10 einen Kontrastverlauf einer kontrastbasierten Metrik als Funktion der Brennebene bei Belichtung der Maske bzw. des Maskenausschnitts der 9 präsentiert;
11 schematisch einen Schnitt durch einen Teil einer fotolithographischen Maske zeigt, der einen Defekt überschüssigen absorbierenden Materials aufweist;
12 schematisch eine Verschiebung des Kontrastverlaufs einer kontrastbasierten Metrik als Funktion der Brennebene bei Belichtung der Maske bzw. des Maskenausschnitts der 11 darstellt;
13 schematisch einen Schnitt durch einen Teil einer fotolithographischen Maske zeigt, der einen Defekt fehlenden Substratmaterials aufweist;
14 schematisch eine Verschiebung des Kontrastverlaufs einer kontrastbasierten Metrik als Funktion der Brennebene bei Belichtung der Maske bzw. des Maskenausschnitts der 13 repräsentiert;
15 vier verschiedene Verschiebungen des Kontrastverlaufs einer kontrastbasierten Metrik von vier verschiedenen Defekten als Funktion der Brennebene bei Belichtung der defekten Maske bzw. des defekten Maskenausschnitts zeigt;
16 schematisch die vier Defekte wiedergibt, die die Verschiebungen der Kontrastverläufe der 15 verursachen;
17 ein Luftbild zeigt, das einen Defekt beinhaltet, dem ein Ausschnitt einer Reparaturkarte überlagert ist, wobei die Reparaturkarte angibt, wie der Defekt zu reparieren ist;
18 ein Bild einer Reparaturvorrichtung zeigt, das einen Defekt beinhaltet, wobei dem Bild der Reparaturvorrichtung ein Ausschnitt der Reparaturkarte überlagert ist, der angibt, wie der Defekt mit Hilfe der Reparaturvorrichtung repariert werden kann; und
19 ein Flussdiagramm des Verfahrens zum Identifizieren zumindest eines Defekts einer fotolithographischen Maske in einem Bild einer Reparaturvorrichtung wiedergibt.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Im Folgenden werden derzeit bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Identifizieren eines oder mehrerer Defekte einer fotolithographischen Maske in einem Bild einer Reparaturvorrichtung für die fotolithographische Maske genauer erläutert. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung werden nachfolgend am Beispiel einer binären Fotomaske beschrieben. Diese sind jedoch nicht auf das nachfolgend beschriebene Beispiel beschränkt. Vielmehr können diese zur Analyse von Defekten beliebiger Arten von Fotomasken, insbesondere von Fotomasken für den extrem ultravioletten (EUV) Wellenlängenbereich eingesetzt werden. In einer angepassten Ausführungsform können das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung ebenfalls zum Untersuchen von Templates benutzt werden, die in verschiedenen Ausprägungen der Nanoprägelithographie eingesetzt werden.
Ferner werden das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung im Folgenden anhand der Analyse eines Luftbildes eines defektbehafteten Maskenausschnitts erläutert. Es ist jedoch auch möglich, anstelle eines Luftbildes beispielsweise ein Bild eines Rastersondenmikroskops zu analysieren und das automatische Darstellen eines oder mehrerer Defekte als Überlagerung in dem Bild der Reparaturvorrichtung auf der Basis eines Rastersondenmikroskop-Bildes auszuführen. Der Fachmann wird erkennen, dass ein Bild eines Defekts einer fotolithographischen Maske mit verschiedenen Messeinrichtungen aufgenommen werden kann, die verschiedene Messprinzipien anwenden.
Überdies wird eine erfindungsgemäße Reparaturvorrichtung anhand eines Tools beschrieben, das einen Elektronenstrahl als Beispiel eines geladenen Teilchenstrahls einsetzt. Eine erfindungsgemäße Reparaturvorrichtung muss jedoch nicht zwangsläufig einen geladenen Teilchenstrahl als Energiequelle zum Initiieren eines lokalen chemischen Prozesses zum Reparieren eines oder mehrerer Defekte einer Fotomaske einsetzen. Es ist beispielsweise auch möglich, dass die Reparaturvorrichtung einen oder mehrere Photonenstrahlen allein oder in Kombination mit einem geladenen Teilchenstrahl zum Initiieren eines lokalen Ätz- und/oder Abscheideprozesses einsetzt. Zudem kann eine Reparaturvorrichtung alternativ oder zusätzlich ein anderes Prinzip zum Reparieren eines oder mehrerer Maskendefekte einsetzen. Beispielsweise kann ein Rastersondenmikroskop, das etwa in Form eines Rasterkraftmikroskop ausgeführt ist, eingesetzt werden, um mit einer Messspitze mechanisch Defekte überschüssigen Materials zu bearbeiten.
Das Diagramm 100 der 1 zeigt schematisch einen ersten Abschnitt aus einem Arbeitsablauf der Reparatur eines Defekts 160 einer binären Fotomaske 110. Die Fotomaske 110 wurde in einem vorgelagerten Arbeitsschritt, der in der 1 nicht dargestellt ist, auf Defekte 160 untersucht. Aus der Analyse, der auf der Maske 110 gefundenen Defekte 160, wurde eine Defektkarte für die Maske 110 erstellt. Zum Untersuchen der Defekte 160 einer fotolithographischen Maske 110 kann ein optisches Messsystem eingesetzt werden, beispielsweise kann ein nachfolgend im Kontext der 5 vorgestelltes AIMS™ in Kombination mit einer Auswertevorrichtung hierfür benutzt werden.
Die Fotomaske 110 wird zusammen mit der zugeordneten Reparaturkarte in eine Reparaturvorrichtung 120 eingebracht. Ein Beispiel einer Reparaturvorrichtung 120 wird in der 4 vorgestellt. Dieser Vorgang ist in der 1 durch den horizontalen Pfeil 115 veranschaulicht. Das untere linke Teilbild 135 zeigt einen Ausschnitt 130 aus der Fotomaske 110, der eine Linienstruktur (engl.: lines and spaces) aus absorbierenden vertikalen Streifen 140 aufweist, die auf einem Substrat 150 der Maske 110 aufgebracht sind. Ferner weist der Ausschnitt 130 der Fotomaske 110 einen Defekt 160 überschüssigen Materials, d.h. einen dunklen Defekt auf. Selbstredend kann die im Folgenden beschriebene Vorrichtung auch einen Defekt fehlenden Materials, beispielsweise fehlenden absorbierenden Materials identifizieren, analysieren und in automatischer Form einem Bild der Reparaturvorrichtung überlagern. Ein Ausschnitt 130 einer Fotomaske 110 der einen Defekt 160 aufweist, wird im Folgenden auch als interessierender Bereich (ROI, Region Of Interest) 130 bezeichnet. Allgemein bezeichnet ein ROI 130 einen Bereich einer Fotomaske 130, der zum Ausführen eines bestimmten Prozesses oder Arbeitsvorgangs innerhalb der Grenzen des ROI 130 ausgewählt wird. Ein interessierender Bereich 130 kann nur einen Teil des Bildes 130 der Fotomaske 110 umfassen. Vorzugsweise wird ein interessierender Bereich 130 in automatischer Weise ausgewählt. Es ist aber auch möglich, einen interessierenden Bereich 130 manuell auszuwählen. Ein interessierender Bereich 130 ist durch einen Bezugspunkt, beispielsweise seinen Schwerpunkt oder eine Ecke, eine Länge, eine Breite und eine Orientierung bestimmt.
Das Bild 170, das den Ausschnitt 130 der Fotomaske repräsentiert, wurde mit einem Elektronenstrahl der Reparaturvorrichtung 120 aufgenommen. In dem Rasterelektronenmikroskop- (REM)-Bild erscheinen die Streifen 140 absorbierenden Materials heller als das Substrat 150 der Fotomaske 110 und von einem hellen Rand 180 begrenzt.
Das untere rechte Teilbild 175 zeigt den Ausschnitt 130 des REM-Bildes 170 nach einer Reparatur des Defekts 160 durch die Reparaturvorrichtung 120. In dem REM-Bild 170 ist der ursprüngliche Defekt 160 im Wesentlichen korrigiert. Nur aus dem Vergleich der beiden Teilbilder 135 und 175 können noch einzelne Ansatzpunkte des Defekts 160 an den absorbierenden Streifen 140 erkannt werden. Die reparierte Stelle 190 wird im Folgenden auch Defektrest 190 genannt.
Entscheidend zur Beurteilung der Reparatur des Defekts 160 ist jedoch nicht das Aussehen des Defektrestes 190 in dem REM-Bild 170 der Reparaturvorrichtung 120, sondern vielmehr die Wirkung der reparierten Stelle 190 bzw. Defektrestes 190 beim Belichten eines Wafers. Wie bereits im dritten Teil der Beschreibung ausgeführt, sind die Pattern- oder Struktur-Elemente fotolithographischer Masken 110 inzwischen so klein und deren Anordnung so eng benachbart, so dass bei Belichtung der Maske 110 zur Bildentstehung im Fotolack zwei oder mehr benachbarte Pattern-Elemente der Fotomaske 110 beitragen können.
Das Diagramm 200 der 2 illustriert schematisch einen zweiten Schritt des Arbeitsablaufs der Reparatur des Defekts 160 der fotolithographischen Maske 110. In diesem Schritt wird in dem in der 2 dargestellten Beispiel ein Luftbild 230 des Ausschnitts 130 der Fotomaske 110 aufgenommen, der repariert wurde. Hierfür wird in dem Beispiel der 2 ein optisches Messsystem 220 in Form eines AIMS™ 220 eingesetzt. Das linke untere Teilbild 235 präsentiert ein Luftbild 230 des Ausschnitts 130 der reparierten Fotomaske 110 und entspricht damit dem rechten unteren Teilbild 175 der 1. Das Luftbild 230 bildet die Streifen 140 absorbierenden Materials der Fotomaske 110 der 1 als dunkle Streifen 240 ab. Das transparente Substrat 150 der Fotomaske 110 wird durch die hellen Streifen 250 in dem Luftbild 230 wiedergegeben.
In dem Beispiel der 2 enthält das Luftbild 230 den Bildausschnitt 130 des reparierten Defekts 160, d.h. den Defektrest 190. Es ist aber auch möglich, mit einem Luftbild 230 den Bildausschnitt 130 des ursprünglichen Defekts 160 abzubilden (in der 2 nicht dargestellt).
Das rechte untere Teilbild 275 der 2 zeigt ein Luftbild, das durch das Abbilden einer defektfreien Linienstruktur generiert wurde, die identisch zu der Linienstruktur der Teilbilder 135, 175 und 235 ist. Das Luftbild des unteren rechten Teilbildes 275 gibt somit ein Referenzluftbild 250 wieder, das einen im Wesentlichen defektfreien Ausschnitt 130 der Fotomaske 110 zeigt.
Das Referenzluftbild 250 kann mit Hilfe des AIMS™ 220 gemessen werden. Es ist aber auch möglich, das Referenzbild 250 mittels einer anderen Messvorrichtung zu messen und dann mit Hilfe eines trainierten Modells maschinellen Lernens in ein Referenzbild 250 zu transformieren. Als Eingabedaten für ein trainiertes Modell maschinellen Lernens können beispielsweise ein Bild einer defektfreien Linienstruktur verwendet werden, das von der Reparaturvorrichtung 120 und/oder einem Rastersondenmikroskop gemessen wird. Ferner kann ein Referenzluftbild 250 erzeugt werden, indem ein AIMS™ ein Luftbild der defektfreien Linienstruktur bei einer Wellenlänge misst, die nicht der aktinischen Wellenlänge der Fotomaske 110 entspricht. Ein trainiertes Modell maschinellen Lernens kann das gemessene Referenzluftbild in das Referenzluftbild 250 transformieren, das aussieht, als wäre es bei der aktinischen Wellenlänge gemessen worden. Ferner kann ein trainiertes Modell maschinellen Lernens Design-Daten als Eingabedaten zum Generieren des Referenzluftbildes 250 verwenden.
Das Modell maschinellen Lernens kann zumindest ein Element aus der Gruppe umfassen: eine parametrische Abbildung, ein künstliches neuronales Netz, ein tiefes neuronales Netz, ein zeitverzögertes neuronales Netz, ein faltendes neuronales Netz, ein rekurrentes neuronales Netz, ein Long short-term memory Netz, und/oder ein generatives Modell.
Ferner kann das Modell maschinellen Lernens zumindest ein Element aus der Gruppe umfassen: einen Kerndichteschätzer, ein statistisches Modell, einen Entscheidungsbaum, ein lineares Modell, ein zeitinvariantes Modell, eine nächste-Nachbar-Klassifikation, und einen k-nächste-Nachbar-Algorithmus sowie deren nichtlineare Erweiterungen mit nichtlinearen Merkmalstransformationen.
Im nächsten Schritt des Reparaturprozesses der Fotomaske 110, der durch den Pfeil 215 symbolisiert ist, werden das Luftbild 230 und das Referenzluftbild 250 zu einer Auswertevorrichtung 320 übertragen. Dieser Vorgang ist in der 2 durch den Pfeil 260 veranschaulicht.
Die 3 präsentiert schematisch in Blockdiagrammform eine Vorrichtung 300 zum Identifizieren und Reparieren von Defekten 160 fotolithographischer Masken. Die beispielhafte Vorrichtung 300 umfasst drei wesentliche Komponenten. Dies sind die Reparaturvorrichtung 120, ein optisches Messsystem 220 zum Messen eines Luftbildes, beispielsweise das AIMS™ 220, und die Auswertevorrichtung 320. Die Auswertevorrichtung 320 kann in Form einer dedizierten Hardware-Komponente ausgeführt werden (in der 3 nicht gezeigt). Die dedizierte Hardware-Komponente kann einen speziellen Prozessor etwa einen Prozessor zur Bildverarbeitung umfassen. Es ist auch möglich, die dedizierte Hardware-Komponente in Form eines ASICs (Application Specific Integrated Circuits) oder eines FPGAs (Field Programnable Gate Arrays) auszuführen. Ferner kann die Auswertevorrichtung 320 in einer Kombination aus Hardware, Software und/oder Firmware realisiert werden.
Die Auswertevorrichtung 320 ist über die Verbindung 310 mit der Reparaturvorrichtung 120 und über die Verbindung 330 mit dem AIMS™ 220 verbunden. Ferner können die Reparaturvorrichtung 120 und das AIMS™ 220 eine direkte Verbindung 350 aufweisen. Die Verbindungen 310, 330 und 350 sind bidirektional und können in drahtgebundener oder drahtloser Form ausgeführt werden. Insbesondere können die Verbindungen 310, 330 und 350 auf der physikalischen Ebene in Form von Koaxialleitungen oder als Glasfaserverbindungen ausgeführt werden. Die Auswertevorrichtung 320 kann eine größere räumliche Distanz zu der Reparaturvorrichtung 120 und/oder dem AIMS™ aufweisen. Eine größere räumliche Distanz kann einen Bereich von einigen Metern bis zu Hunderten von Kilometern umfassen.
In dem in der 3 dargestellten Beispiel ist die Auswertevorrichtung 320 als eigenständige Einheit ausgeführt. Es ist aber auch möglich, die Auswertevorrichtung 320 in die Reparaturvorrichtung 120 und/oder das AIMS™ 220 zu integrieren (in der 3 nicht dargestellt).
Die 4 zeigt einen schematischen Schnitt durch einige wichtige Komponenten eines Beispiels einer Reparaturvorrichtung 120, mit der ein Defekt 160 einer fotolithographischen Maske 110 identifiziert und repariert werden kann. Eine Probe 405 kann beispielsweise in Form einer fotolithographischen Maske 110 auf dem Probentisch 402 angeordnet werden. Die Fotomaske 110 kann einen oder mehrere Defekte 160 in Form überschüssigen Materials („dark defects“) und/oder fehlenden Materials („clear defects“) aufweisen. Der Defekt 160 der fotolithographischen Maske 110 ist in der 4 nicht wiedergegeben. Der Defekt 160 bzw. allgemein Defekte überschüssigen oder fehlenden Materials können mittels eines Teilchenstrahl-induzierten Bearbeitungsprozesses korrigiert werden. Die Reparaturvorrichtung 120 umfasst hierfür ein modifiziertes Rasterteilchenmikroskop 410 in Form eines Rasterelektronenmikroskops (REM) 410 und ein Rastersondenmikroskop 480 in Form eines Atomkraftmikroskops (AFM, Atomic Force Microscope) 480.
In dem REM 410 der 4 erzeugt eine Elektronenkanone 412 einen Elektronenstrahl 415, der von den in der Elektronensäule 417 angeordneten Abbildungselementen, die in der 4 nicht dargestellt sind, als fokussierter Elektronenstrahl 415 an der Stelle 422 auf die Probe 405, die - wie bereits ausgeführt - die Maske 110 der 1 umfassen kann, gerichtet wird. Die Probe 405 ist auf einem Probentisch 402 oder einer Probenhalterung 402 angeordnet. Ein Probentisch 402 ist im Fachgebiet auch unter dem Ausdruck „Stage“ bekannt. Wie in der 4 durch die Pfeile symbolisiert, kann eine Positioniereinrichtung 407 den Probentisch 402 um sechs Achsen relativ zu der Säule 417 des REM 410 bewegen. Das Bewegen des Probentisches 402 durch die Positioniereinrichtung 407 kann beispielsweise mit Hilfe von Mikromanipulatoren erfolgen.
Am Messpunkt 422 trifft der Teilchenstrahl 415 auf die Probe 405, etwa die Fotomaske 110. Damit ermöglicht das Positionierungssystem 407 den Probentisch 402 durch dessen Verschieben senkrecht zur Strahlachse des Elektronenstrahls 415 einerseits das Analysieren von Defekten 160 der Fotomaske 110 durch das Erzeugen eines Bildes des Defekts 160. Hierfür können die Abbildungselemente der Säule 417 des REM 410 den Elektronenstrahl 415 über die Probe 405 rastern oder scannen. Durch Kippen und/oder Drehen des sechsachsigen Probentisches 402 ermöglicht dieser das Untersuchen von einem oder mehreren Defekten 160 unter verschiedenen Winkeln oder Perspektiven. Die jeweilige Position der verschiedenen Achsen des Probentisches 402 kann interferometrisch gemessen werden (in der 4 nicht wiedergegeben). Das Positionierungssystem 407 wird durch Signale einer Steuereinrichtung 425 kontrolliert. Die Steuereinrichtung 425 kann Teil eines Computersystems 430 der Reparaturvorrichtung 120 sein.
Die Reparaturvorrichtung 120 kann ferner Sensoren aufweisen, die es ermöglichen, sowohl einen aktuellen Zustand des REM 410 als auch die Prozessumgebung, in der das REM 410 eingesetzt ist (etwa eine Vakuumumgebung), zu charakterisieren.
Der Elektronenstrahl 415 kann ferner zum Induzieren eines Teilchenstrahl-induzierten Bearbeitungsprozesses zum Korrigieren von identifizierten Defekten 160 beispielsweise im Rahmen eines Elektronenstrahl-induzierten Ätzprozesses (EBIE, electron beam induced etching) zum Entfernen von dunklen Defekten 160 und/oder eines Elektronenstrahl-induzierten Abscheideprozesses EBID (electron beam induced deposition) zum Korrigieren von klaren Defekten eingesetzt werden. Zudem kann in der Reparaturvorrichtung 120 der 4 der Elektronenstrahl 415 zum Analysieren einer reparierten Stelle einer Fotomaske 110 eingesetzt werden, wie dies im unteren rechten Teilbild 175 der 1 dargestellt ist.
Die aus dem Elektronenstrahl 415 von der Probe 405 rückgestreuten Elektronen und die von dem Elektronenstrahl 415 in der Probe 405 erzeugten Sekundärelektronen werden von dem Detektor 420 registriert. Falls die Probe 405 die Fotomaske 110 umfasst, identifiziert der Detektor 420 beim Scannen der absorbierenden Streifen 140 emittierten Sekundärelektronen. Der Detektor 420, der in der Elektronensäule 417 angeordnet ist, wird als „in lens detector“ bezeichnet. Der Detektor 420 kann in verschiedenen Ausführungsformen in der Säule 417 installiert werden. Der Detektor 420 kann auch zum Detektieren der von einem oder mehreren Defekten 160 der Maske 110 rückgestreuten Elektronen eingesetzt werden. Der Detektor 420 wird von einer Steuereinrichtung 425 eines Computersystems 430 der Vorrichtung 400 gesteuert.
Die Reparaturvorrichtung 120 kann einen zweiten Detektor 445 beinhalten. Der zweite Detektor 445 ist dafür ausgelegt, elektromagnetische Strahlung, insbesondere im Röntgenbereich zu detektieren. Dadurch ermöglicht der zweite Detektor 445 das Analysieren der Materialzusammensetzung der Maske 110, d.h. deren Substrat 150, der absorbierenden Streifen 140, und/oder eines oder mehrerer Defekte 160. Der Detektor 445 wird ebenfalls von der Steuerungseinrichtung 425 kontrolliert.
Die Steuereinrichtung 425 des Computersystems 430 kann die Parameter des Elektronenstrahls 415 zum Induzieren eines Abscheideprozesses zum Entfernen von klaren Defekten und/oder eines EBIE-Prozesses 300 zum Ätzen von dunklen Defekten einstellen.
Ferner weist das Computersystem 430 der Vorrichtung 400 eine Auswerteeinheit 435 auf. Die Auswerteeinheit 435 empfängt die Messdaten des bzw. der Detektoren 420, 445. Die Auswerteeinheit 435 kann aus den Messdaten, beispielsweise aus Sekundärelektronen-Kontrastdaten Bilder in einer Graustufendarstellung oder eine Grauwertdarstellung erzeugen, die auf einem Monitor 432 dargestellt werden.
Wie bereits oben ausgeführt, kann der Elektronenstrahl 415 des modifizierten REM 410 zum Induzieren eines Elektronenstrahl-induzierten Bearbeitungsprozesses eingesetzt werden. Wie ebenfalls bereits oben erläutert, können mittels eines Elektronenstrahl-induzierten Bearbeitungsprozesses Defekte 160 der Probe 405 bzw. der Fotomaske 110 korrigiert werden. Zum Ausführen dieser Prozesse weist das beispielhafte Rasterelektronenmikroskop 410 der Reparaturvorrichtung 120 der 4 drei verschiedene Vorratsbehälter 450, 460 und 470 auf.
Der erste Vorratsbehälter 450 speichert ein erstes Präkursor-Gas in Form eines Depositionsgases, beispielsweise ein Metallcarbonyl, etwa Chromhexacarbonyl (Cr(CO)₆), oder ein Kohlenstoff-haltiges Präkursor-Gas, wie etwa Pyren. Mit Hilfe des im ersten Vorratsbehälter 450 gespeicherten Präkursor-Gases kann in einer lokalen chemischen Reaktion Material auf der Probe 405 bzw. der Maske 110 abgeschieden werden, wobei der Elektronenstrahl 415 des REM 410 als Energielieferant fungiert, um das im ersten Vorratsbehälter 450 bevorratete Präkursor-Gas vorzugsweise in Chromatome und Kohlenstoffmonoxid-Moleküle an der Stelle zu spalten, an der Material abgeschieden werden soll, d.h. an einer Stelle eines klaren Defekts. Dies bedeutet, durch das kombinierte Bereitstellen eines Elektronenstrahls 415 und eines Präkursor-Gases wird ein EBID-(Electron Beam Induced Deposition) Prozess zum Korrigieren von Defekten der Fotomaske 110 ausgeführt. Das modifizierte REM 410 bildet in Kombination mit dem ersten Vorratsbehälter 450 bzw. des darin gespeicherten Abscheidegases eine Reparaturvorrichtung 120.
In der in der 4 dargestellten Reparaturvorrichtung 120 speichert der zweite Vorratsbehälter 460 ein Präkursor-Gas in Form eines Ätzgases, das das Ausführen eines lokalen Elektronenstrahl-induzierten Ätzprozesses (EBIE, Electron Beam Induced Etching) möglich macht. Mit Hilfe eines Elektronenstrahl-induzierten Ätzprozesses können Defekte überschüssigen Materials 160 oder dunkle Defekte 160 von der fotolithographischen Maske 110 entfernt werden. Ein Präkursor-Gas in Form eines Ätzgases kann beispielsweise Xenondifluorid (XeF2), Chlor (Cl2), Sauerstoff (02), Ozon (O₃), Wasserdampf (H20), Wasserstoffperoxid (H202), Distickstoffmonoxid (N20), Stickstoffmonoxid (NO), Stickstoffdioxid (N02), Salpetersäure (HNO₃), Ammoniak (NH₃) oder Schwefelhexafluorid (SF₆) oder eine Kombination hiervon umfassen. Somit bildet das modifizierte REM 410 in Verbindung mit dem zweiten Vorratsbehälter 460 bzw. des darin gespeicherten Präkursorgases eine Reparaturvorrichtung 120.
In dem dritten Vorratsbehälter 470 kann ein additives Gas gespeichert werden, das dem im zweiten Vorratsbehälter 460 bereitgehaltenen Ätzgas oder dem im ersten Vorratsbehälter 450 gespeicherten Depositionsgas kann bei Bedarf hinzugegeben werden kann. Alternativ kann der dritte Vorratsbehälter 470 ein Präkursor-Gas in Form eines zweiten Depositionsgases oder eines zweiten Ätzgases speichern.
Jeder der Vorratsbehälter 450, 460 und 470 hat in dem in der 4 dargestellten Rasterelektronenmikroskop 410 sein eigenes Steuerventil 452, 462 und 472, um den pro Zeiteinheit bereitgestellten Betrag des entsprechenden Gases, d.h. den Gasmengenstrom an der Stelle 422 des Auftreffens des Elektronenstrahls 415 auf die Probe 405 zu kontrollieren bzw. zu steuern. Die Steuerventile 452, 462 und 472 werden durch die Steuerungseinrichtung 425 gesteuert und kontrolliert. Damit lassen sich die Partialdruckverhältnisse des bzw. der am Bearbeitungsort 422 zum Ausführen eines EBID- und/oder EBIE-Prozesses bereitgestellten Gase in einem weiten Bereich einstellen.
Ferner hat in dem beispielhaften REM 410 der 4 jeder Vorratsbehälter 450, 460 und 470 sein eigenes Gaszuleitungssystem 454, 464 und 474, das mit einer Düse 456, 466 und 476 in der Nähe des Auftreffpunkts 422 des Elektronenstrahls 415 auf die Probe 405 endet.
Die Vorratsbehälter 450, 460 und 470 können ihr eigenes Temperatureinstellelement und/oder Kontrollelement haben, das sowohl ein Kühlen wie auch ein Heizen der entsprechenden Vorratsbehälter 450, 460 und 470 erlaubt. Dies ermöglicht das Speichern und insbesondere das Bereitstellen der Präkursor-Gase des Depositionsgases und/oder des Ätzgases bei der jeweils optimalen Temperatur (in der 4 nicht gezeigt). Die Steuerungseinrichtung 425 kann die Temperatureinstellelemente und die Temperaturkontrollelemente der Vorratsbehälter 450, 460 und 470 steuern. Während der EBID- und der EBIE-Bearbeitungsvorgänge können die Temperatureinstellelemente der Vorratsbehälter 450, 460 und 470 ferner eingesetzt werden, um durch die Wahl einer entsprechenden Temperatur den Dampfdruck des bzw. der darin gespeicherten Prozessgase einzustellen.
Die Vorrichtung 400 kann mehr als einen Vorratsbehälter 450 umfassen, um Präkursor-Gase von zwei oder mehr Depositionsgasen zu bevorraten. Ferner kann die Vorrichtung 400 mehr als einen Vorratsbehälter 460 zum Speichern von Präkursor-Gasen von zwei oder mehr Ätzgasen umfassen.
Das in der 4 dargestellte Rasterelektronenmikroskop 410 kann unter Umgebungsbedingungen oder in einer Vakuumkammer 442 betrieben werden. Zum Ausführen der EBID- und EBIE-Prozesse ist ein Unterdruck in der Vakuumkammer 442 bezogen auf den Umgebungsdruck notwendig. Zu diesem Zweck weist das REM 410 der 4 ein Pumpensystem 444 zum Erzeugen und zum Aufrechterhalten eines in der Vakuumkammer 442 geforderten Unterdrucks auf. Bei geschlossenen Steuerventilen 452,462 und 472 wird in der Vakuumkammer 442 ein Restgasdruck < 10 ^-4 Pa erreicht. Das Pumpensystem 444 kann separate Pumpensysteme für den oberen Teil der Vakuumkammer 442 zum Bereitstellen des Elektronenstrahls 415 des REM 410 und des unteren Teils 448 bzw. des Reaktionsraumes 448 umfassen (in der 4 nicht gezeigt).
Das in der Reparaturvorrichtung 120 der 4 präsentierte REM 410 weist einen einzigen Elektronenstrahl 415 auf. Es ist jedoch auch möglich, dass das REM 410 eine Quelle für einen zweiten Teilchenstrahl aufweist. Der zweite Teilchenstrahl kann einen Photonenstrahl und/oder einen Ionenstrahl umfassen (in der 4 nicht gezeigt). Ferner kann das REM 410 zwei oder mehr Elektronenstrahlen 415 aufweisen, um parallel zwei oder mehr Teilchenstrahl-induzierte Bearbeitungsprozesse oder zwei oder mehr Analyseprozesse von zwei oder mehr Defekten 160 ausführen zu können.
Zusätzlich weist die in der 4 dargestellte beispielhafte Reparaturvorrichtung 120 ein Rastersondenmikroskop 480 auf, das in der Reparaturvorrichtung 120 in Form eines Rasterkraftmikroskops (RKM) 480 oder eines Atomkraftmikroskops (AFM, Atomic Force Microscope) 480 ausgeführt ist. Das Rastersondenmikroskop 480 kann zum Abtasten von einem oder mehreren Defekten 160 der Probe 405 bzw. der Fotomaske 110 eingesetzt werden.
Von dem Rastersondenmikroskop 480 ist in der Reparaturvorrichtung 120 der 4 der Messkopf 485 dargestellt. Der Messkopf 485 umfasst eine Haltevorrichtung 487. Mittels der Haltevorrichtung 487 ist der Messkopf 485 am Rahmen der Reparaturvorrichtung 120 befestigt (in der 4 nicht gezeigt). An der Haltevorrichtung 487 des Messkopfes 485 ist ein Piezo-Aktuator 490 angebracht, der eine Bewegung des freien Endes des Piezo-Aktuators in drei Raumrichtungen ermöglicht (in der 4 nicht dargestellt). Am freien Ende des Piezo-Aktuators 490 ist eine Sonde 492 befestigt, die einen Cantilever 494 oder Hebelarm 494 und eine Messspitze 495 umfasst. Das freie Ende des Cantilevers 494 der Sonde 492 weist die Messspitze 495 auf.
Die Steuereinrichtung 425 des Computersystems 430 kann die Haltevorrichtung 487 des Messkopfes 485 des AFM 480 bewegen. Es ist ferner möglich, dass die Steuereinrichtung 425 eine grobe Positionierung der Probe 405 bzw. der Fotomaske 110 in der Höhe (z-Richtung) ausführt und der Piezo-Aktuator 490 des Messkopfes 485 eine präzise Höheneinstellung des AFM 480 vornimmt.
Das Rastersondenmikroskop 480 kann in der Reparaturvorrichtung 120 alternativ oder additiv zum Scannen von Defekten 160 eingesetzt werden. Die Reparaturvorrichtung 120 kann zwei oder mehr Rastersondenmikroskope 480 einsetzen. Die Rastersondenmikroskope 480 können vom gleichen Typ sein oder verschiedene Rastersondenmikroskoptypen realisieren.
Die 5 zeigt schematisch einige Komponenten eines optischen Messsystems 220, das in Form eines AIMS™ (Aerial Image Metrology System) 220 ausgeführt ist, und ein Luftbild 230 und/oder ein Referenzluftbild 270 einer fotolithographischen Maske messen kann. Das AIMS™ weist eine Lichtquelle 510 auf, die typischerweise ein Lasersystem umfasst. Beispielsweise kann hierfür ein Argonfluorid-Lasersystem eingesetzt werden, das elektromagnetische Strahlung bei einer Wellenlänge von 193 nm emittiert. Es ist aber auch möglich, für die Lichtquelle 510 eine Strahlungsquelle einzusetzen, die elektromagnetische Strahlung beispielsweise in einem Wellenlängenbereich von 10 nm bis 20 nm einsetzt, etwa bei 13,5 nm.
Ein Objektiv 520 richtet die Strahlung der Lichtquelle 510 auf eine fotolithographische Maske, die die binäre Fotomaske 110 der 1 und 2 sein kann. Das Objektiv 520 kann transmittierende oder reflektierende optische Komponenten enthalten in Abhängigkeit der Wellenlänge der Lichtquelle 510 des AIMS™ 220. Die Lichtquelle 510, das Objektiv 520 und ein Probenhalter, der in der 5 nicht wiedergegeben ist, bilden ein Belichtungssystem einer fotolithographischen Belichtungsanlage.
Die beispielhafte Maske der 5 ist die binäre Fotomaske 110 der 1 und 2. Die Maske 110 weist ein Substrat 150 auf, das für die Wellenlänge der Lichtquelle 510 im Wesentlichen optisch transparent ist. Die Fotomaske 110 weist absorbierende Linien 240 in Form eines Linienmusters auf. Zusätzlich weist die Maske 110 Pattern- oder Struktur-Elemente 540 auf, die ein vorgegebenes Pattern oder Muster in einen Fotolack abbilden.
Eine fotolithographische Belichtungsanlage weist hinter der Maske 110 ein Projektionsobjektiv auf, das das Muster der Maske 110 verkleinert in den Fotolack abbildet, der auf einem Wafer angeordnet ist. In einem AIMS™ ist das Projektionsobjektiv durch ein vergrößerndes Objektiv 550 (z.B.: 450x) ersetzt. Anstelle eines Wafers bildet das Objektiv 550 das Pattern der Fotomaske 110 auf einen Detektor 560 ab. Der Detektor 560 kann beispielsweise eine CCD- (Charge Coupled Device) Kamera umfassen. Das Bild bzw. der Bildausschnitt, den der Detektor 560 von dem Schattenwurf der Maske 110 in der Ebene auffängt, in der in einer fotolithographischen Belichtungsanlage die Maske 110 angeordnet ist, wird als Luftbild bezeichnet. Ein AIMS™ ermöglicht das Untersuchen des Abbildungsverhaltens einer fotolithographischen Maske in einem Belichtungssystem einer fotolithographischen Belichtungsanlage, ohne dass hierfür ein Wafer belichtet und analysiert werden muss.
Das Diagramm 600 der 6 präsentiert schematisch einige Auswertungsschritte, die die Auswertevorrichtung 320 an einem Luftbild, etwa dem Luftbild 230 des zumindest einen Defekts 160, oder einer reparierten Stelle bzw. des Defektrestes 190 und einem Referenzluftbild, etwa dem Referenzluftbild 270, vornimmt. Im ersten Schritt 610 wird ein erster Schwellenwert festgelegt, der einen optischen Intensitätswert angibt, bei dem in der binären Fotomaske 110 der 1 und 2 ein Übergang von hell nach dunkel oder umgekehrt stattfindet. Damit definiert der erste Schwellenwert die Größe von Pattern-Elementen 540 der Fotomaske 110, indem der erste Schwellenwert ein Luftbild 230, 270 in druckende und nicht druckende Bereiche der Fotomaske 110 aufteilt. Details zum ersten Schwellenwert werden im Kontext der nachfolgenden 6a erläutert. Der Pfeil 617 des Teilbildes 615 veranschaulicht den Übergang von dem Graustufenbild 612 oder äquivalent von dem Luftbild 230 bzw. von dem Referenzluft 270 in das binäre Bild 620 des Luftbildes 230 bzw. des Referenzluftbildes 270 des Teilbildes 615. Die hellen Linien markieren die Kanten 625 der Streifen 240 des Streifenmusters der 1 und 2 oder allgemein der Pattern-Elemente 540 der Fotomaske 110.
Das Bestimmen des binären Bildes 620 aus dem Graustufenbild 612 bzw. dem Luftbild 230 und/oder dem Referenzluftbild 270 erfolgt typischerweise auf der Grundlage einer kontrastbasierten Metrik. Eine kontrastbasierte Metrik kann beispielsweise durch das Festlegen eines Bildkontrasts definiert werden: $B i l d k o n t r a s t = \frac{I_{m a x} - I_{m i n}}{I_{m a x} + I_{m i n}},$
wobei I_max und I_min den Maximalwert und den Minimalwert der optischen Intensität der binären Maske 110 bezeichnen. Für das Auswerten des Luftbildes 230 des Defekts 160 oder des Defektrestes 190 und/oder des Referenzluftbildes 270 ist es jedoch günstiger, eine ILS (Image Log-Slope) oder eine NILS (Normalized Image Log-Slope) Metrik zu wählen.
Erstere ist definiert: $I m a g e L o g - S l o p e = \frac{d I n (I)}{d x} = \frac{1}{I} \cdot \frac{d I}{d x}$
und die zweite ist definiert durch: Normalized Image $L o g - S l o p e = w \cdot \frac{d In (I)}{d x},$
wobei x eine Richtung senkrecht zu einem Pattern-Element 540 bzw. zu einem absorbierenden Streifen 240 ist und wobei w die nominelle Breite des absorbierenden Streifens 240 bzw. eines Pattern-Elements 540 beschreibt. Anders ausgedrückt, bezeichnet x die Richtung, in der sich die detektierte optische Intensität maximal ändert.
Bei Schritt 630 der 6 wird bei Bedarf das binäre Bild 620 des Luftbildes 230 und/oder des Referenzluftbildes 270 skaliert. Anschließend werden die binären Bilder 620 des Luftbildes 230 und des Referenzluftbildes 270 miteinander korreliert. Das Korrelieren der binären Bilder 620 des Luftbildes 230 und des Referenzluftbildes 270 kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass das binäre Bild 620 des Luftbildes 230 von dem binären Bild 620 des Referenzluftbildes 270 subtrahiert wird. Dieser Prozessschritt ist im Diagramm 600 durch den Block 650 veranschaulicht. Aus dem mittels Subtraktion bestimmten Differenzbild 640 kann ein Defekt 660 ermittelt werden. Der Defekt 660 kann beispielsweise der Defekt 160 des Teilbildes 135 oder der Defektrest 190 des Teilbildes 175 der Fotomaske 110 der 1 sein.
Bei Schritt 670 wird das binäre Bild 620 des Luftbildes 230, das den Defekt 660 enthält, im Detail analysiert. Hierzu wird dem binären Bild 665 des Luftbildes 230, das den Defekt 660 enthält, ein interessierender Bereich (engl.: ROI, Region Of Interest) 680 um den Defekt 680 herum festgelegt. Ein identischer interessierender Bereich 680 wird für das binäre Bild 620 des Referenzluftbildes 270 festgelegt. Wir bereits oben ausgeführt, wird der interessierende Bereich vorzugsweise in automatisierter Form festgelegt.
Der vergrößerte Ausschnitt 675 der 6 zeigt den interessierenden Bereich 680 um den Defekt 660 mit größerer Auflösung. Die hellen Linien bezeichnen die Kanten 625 der Streifen 240 oder allgemein die Kanten 625 eines Pattern-Elements 540, deren Bestimmung oben erläutert ist. Zum Ermitteln des Defekts 660 in dem interessierenden Bereich 680 wird ein Betrachtungsbereich 690 eingesetzt. Ein Betrachtungsbereich 690 wird auch als Schnittlinie 690 bezeichnet und im engl. Sprachraum häufig als „cutline“ genannt. Der Betrachtungsbereich 690 ist eine rechteckige Struktur mit einer vorgegebenen Breite und einer variablen Länge 685.
Das Diagramm 795 der 6a zeigt schematisch den Zusammenhang zwischen einem Betrachtungsbereich 690, einem Abstand zweier Streifen 240 oder allgemein zweier Pattern-Elemente 540 und einer optischen Intensitätsverteilung eines Luftbildes 230 oder eines Referenzluftbildes 270. Die 6a wiederholt im oberen Teilbild das Teilbild 675 der 6. Das untere Teilbild gibt einen eindimensionalen Schnitt durch den zweidimensionalen Betrachtungsbereich 690 wieder. Die Linie des unteren Teilbildes repräsentiert die optische Intensitätsverteilung 790 des Streifens 240, die mit einer Fokuslage gemessen wurde, bei der die Fokusebene der Belichtungsstrahlung im Wesentlichen mit der Oberfläche der Fotomaske 110, auf der die Pattern-Elemente 540 angeordnet sind, übereinstimmt. Die gestrichelte Linie präsentiert eine beispielhafte Messung der optischen Intensitätsverteilung 785, bei der die Fokusebene der Belichtungsstrahlung mit der Pattern-tragenden Oberfläche der Fotomaske 110 nicht übereinstimmt. Dies resultiert in einem verringerten Kontrast zwischen dem absorbierenden Streifen 240 und dem optische transparent Substrat 250 der Fotomaske 110.
In dem Beispiel der 6a weist der Betrachtungsbereich 690 eine Länge 685 auf, die dem Abstand zweier optischer Intensitätsmaxima entspricht. Dies ist durch die gestrichelten vertikalen Linien 770 zwischen dem oberen und dem unteren Teilbild der 6a veranschaulicht. Es ist aber auch möglich, den Betrachtungsbereich 690 über den Abstand zweier optischer Intensitätsminima zu erstrecken. Die durchgezogene horizontale Linie legt die erste Schwelle 780 fest, die den Übergang von hell nach dunkel und damit die Kanten 625 sowie auch die Breite des Streifens 240 markiert. Der Abstand 755 zwischen den beiden Punkten, bei denen die optische Intensitätsverteilung die erste Schwelle 780 schneidet, wird Streifenbreite oder kritische Dimension (CD) 760 genannt. Durch eine Verschiebung des Betrachtungsbereichs 690 entlang des Streifens 240, allgemein eines Pattern-Elements 540, kann die Variation der CD oder die CDU (Critical Dimension Uniformity) des Streifens 240 ermittelt werden.
In dem in dem Teilbild 675 der 6 und 6a beschriebenen Beispiel wird mit Hilfe des Betrachtungsbereichs 690 die Breite eines absorbierenden Streifens 240 gemessen. Es ist natürlich auch möglich, mit Hilfe des Betrachtungsbereichs 690 den Abstand zweier absorbierender Streifen 240 oder allgemein den Abstand zweier Pattern-Elemente 540 zu messen.
Die Breite des Betrachtungsbereichs 690 bestimmt die Auflösung in einer Richtung senkrecht zum optischen Intensitätsprofils, d.h. senkrecht zu den Kanten 625. Um innerhalb des interessierenden Bereichs 680 die Breite 755 des Streifen absorbierenden Materials 240 zu bestimmen, wird der Betrachtungsbereich 690 entlang zweier optischer Intensitätsmaxima oder Intensitätsmaxima eines Streifens 240 oder eines Pattern-Elements 540 verschoben und die jeweilige Länge 755 des Betrachtungsbereichs 690 bei der ersten Schwelle 780 wird gemessen. Das Verschieben des Betrachtungsbereichs 690 entlang der optischen Intensitätsmaxima oder -minima bzw. der Kanten 625 und das Messen des Abstandes 755 der Kanten 625 erfolgen bevorzugt in automatisierter Form.
Wie oben beschrieben, wird der interessierende Bereich 680 des binären Bildes 620 des Referenzluftbildes 270 ebenfalls ausgewertet. Dadurch kann innerhalb des interessierenden Bereichs 680 des Referenzluftbildes 270 ein nomineller Pattern-Abstand und/oder eine nominelle Pattern-Breite ermittelt werden. Basierend auf der so gewonnenen Datenbasis können zumindest zwei Auswertungen ausgeführt werden.
Zum einen kann auf Basis der mit Bezug auf die 6 und 6a beschriebenen Datenbasis eine Analyse der CD (kritischen Dimension) in dem interessierenden Bereich 680 der Fotomaske 110 ausgeführt werden. Hierfür wird ein zweiter Schwellenwert festgelegt, der eine zulässige Abweichung einer nominellen Pattern-Breite und/oder eines nominellen Pattern-Abstands definiert. Ist die Abweichung in dem binären Bild 620, 665 des Luftbildes 230 des Defekts 160, 660 kleiner als der Schwellenwert, erfüllt der Defekt 160, 660 oder der Defektrest 190 eine vorgegebene CD-Bedingung. Eine Reparatur des Defekts 160, 660 oder des Defektrestes 190 ist nicht notwendig. Falls hingegen die Abweichung außerhalb des Schwellenwerts ist, wird lokal die vorgegebene CD-Spezifikation verletzt. Dies bedeutet, eine Reparatur des Defekts 160, 660 bzw. des Defektrestes 190 muss ausgeführt werden, um die Verletzung der CD-Spezifikation zu beseitigen.
Indem für die verschiedenen Defekte der Defektkarte der Fotomaske 110 der oben erläuterte Prozess ausgeführt wird, kann eine CD-Analyse für die Fotomaske 110 ausgeführt werden. Die Daten der CD-Analyse können einem Bild 135, 175 einer Reparaturvorrichtung 120 überlagert werden. Das Bild 700 der 7 zeigt ein Bild des REM 410 der Reparaturvorrichtung 120, das einen Ausschnitt einer Fotomaske 110 reproduziert. Dem Bild 700 des REMs 410 ist ein Teil der CD-Analyse 750 überlagert. Die CD-Analyse 750 gibt die einzelnen Abstände 755 der Betrachtungsbereiche 690 der 6a wieder. Die Breite der einzelnen Betrachtungsbereiche 690 ist an die lokale Variation der Kanten 625 des binären Bildes 620, 665 des Luftbildes 230 angepasst.
In dem in der 7 dargestellten Beispiel sind die Teile des Ausschnitts der CD-Analyse 750, die die Spezifikation erfüllen 710 hell markiert. Diejenigen Bereiche 720, in deren die Spezifikation nicht erfüllt wird, sind in der 7 dunkel hervorgehoben. Das Beispiel der 7 zeigt einen Ausschnitt eines reparierten Bereichs einer Maske 110 nach der Reparatur eines Defekts überschüssigen Materials 160. Wie der 7 zu entnehmen ist, weisen die verbliebenden Defektreste ausschließlich Bereiche 720 auf, bei denen zu wenig Defektmaterial entfernt wurde. Es ist selbstverständlich auch möglich, dass bei einer Defektreparatur versehentlich zu viel Material entfernt wird. Die Bereiche würden in der Graustufendarstellung der 7 ebenfalls dunkel markiert. Ferner kann die Stärke der Abweichung, durch die Intensität der jeweiligen Farbe veranschaulicht werden. Es ist natürlich auch möglich, die drei verschiedenen Bereiche der 7 in anderer Weise zu unterscheiden, beispielsweise durch verschiedene Arten einer Schraffur. Ferner ist es möglich, die Auswirkung des jeweiligen Defekts 160, 190, 660 durch die Stärke der Schraffur zu kodieren.
Indem die Daten der CD-Analyse in ein Bild 135, 175, 700 eingespielt werden, gibt das Bild 135, 175, 700 des REM 410 einen anschaulichen Überblick über die Auswirkungen eines Defekts 160, 660 bzw. eines Defektrestes 190 beim Belichten eines Wafers mit der Fotomaske 110. Da die Wirkung der Maske 110 beim Belichten eines Wafers die fundamentale Größe ist, kann somit an der Reparaturvorrichtung 120 auf der Basis des Bildes 700 entschieden werden, ob eine Defektreparatur oder eine weitere Defektreparatur notwendig ist oder nicht. Mit der Analyse der Bilddaten des Luftbildes 230 und des Referenzluftbildes 270 muss weder das AIMS™ 220 noch die Reparaturvorrichtung 120 befasst werden.
Anhand der nachfolgenden 8 bis 14 wird eine zweite Auswertemöglichkeit, der auf der Basis des Analyseprozesses der 6 gewonnenen Daten, zum Bestimmen einer Reparaturkarte erläutert. Die 8 bis 14 illustrieren die Grundzüge einer Änderung einer kontrastbasierten Metrik beim Durchstimmen des Fokus der Belichtungsstrahlung einer fotolithographischen Maske 110 von einer Überfokussierung zu einer Unterfokussierung. Das Diagramm 800 der 8 veranschaulicht das Richten einer optischen Belichtungsstrahlung 850 auf das Substrat 150 einer fotolithographischen Maske 110. Bei der durchgezogenen Linie 810 stimmen die Fokusebene der Belichtungsstrahlung 850 mit der Oberfläche 840 des Substrats 150 der Fotomaske 110 überein. Bei der gepunkteten Line 820 liegt die Fokusebene der Belichtungsstrahlung 850 der Maske 110 vor bzw. oberhalb der Oberfläche 840 der Maske 110. Dieser Fall wird „+“-Defokussierung oder Überfokussierung genannt. Falls die Fokusebene der Belichtungsstrahlung 850 in dem Substrat 150 der Fototmaske 110 liegt, wird dies „-“-Defokussierung oder Unterfokussierung genannt. Ein Fokusstapel ist eine Anzahl von Bildern, beispielsweise der Maske 110, bei der die Fokusebene der Belichtungsstrahlung 850 von einer Überfokussierung 830 zu einer Unterfokussierung 920 in systematischer Weise durchgestimmt wird.
Die 9 präsentiert einen schematischen Schnitt durch eine binäre Fotomaske 900. Diese weist ein bei der aktinischen Wellenlänge optisch transparentes Substrat 910 auf, beispielsweise ein Quarzsubstrat 910. Auf dem Quarzsubstrat 910 sind absorbierende Pattern-Elemente 920 angebracht. Die absorbierenden Pattern-Elemente 920 können beispielsweise Chrom oder eine Chromverbindung umfassen. Die Pfeile 930 symbolisieren das Richten der Belichtungsstrahlung 850 auf die Fotomaske 900, wobei die Fokusebene der Belichtungsstrahlung 850 von einer Überfokussierung 830 ausgehend über eine bestmögliche Fokussierung 810 auf die Oberfläche 840 der Maske 900 zu einer Unterfokussierung 820 systematisch durchgestimmt wird. Die 10 gibt den Kontrast einer kontrastbasierten Metrik als Funktion der Messung der im Kontext der 9 beschriebenen Messung eines Fokusstapels wieder. Der Kontrast der kontrastbasierten Metrik erreicht seinen größten Wert, wenn die Fokusebene der Belichtungsstrahlung 850 mit der Oberfläche 840 der Maske 900 übereinstimmt. Bei einer Defokussierung 820, 830 nimmt der Maximalwert des Kontrastes in beide Richtungen ab.
Aus der 10 ist zu entnehmen, je schlechter die Fokussierung der Belichtungsstrahlung 850, d.h. je unschärfer die Abbildung der Oberfläche 840 der Fotomaske 110, desto geringer ist der Maximalwert einer kontrastbasierten Metrik.
Die 11 wiederholt nochmals die Fotomaske 900 mit dem Unterschied, dass auf der Oberfläche 840 des Substrats 910 ein Defekt 1150 oder ein Defektrest 1150 aus überschüssigem absorbierendem Material vorhanden ist. Der Defekt 1150 kann das Ergebnis einer unzureichenden Ätzung der transparenten Strukturen beim Herstellen der Fotomaske 1100 sein. Der Defektrest 1150 kann jedoch auch das Ergebnis einer nicht perfekten Beseitigung eines größeren und/oder höheren Defekts 160 nach einer ersten Defektreparatur sein. Der Defekt 1150 bzw. der Defektrest 1150 verschiebt die optimale Fokussierung in den Bereich der Überfokussierung verglichen mit dem Fokus bzw. der Fokusebene der 9. In der 12, die nochmals die 10 reproduziert, ist dies durch den Pfeil 1250 veranschaulicht.
Die 13 zeigt erneut die Fotomaske 900 der 9, mit dem Unterschied, dass die Fotomaske 1300 einen Defekt 1350 fehlenden Substratmaterials auf der Oberfläche 840 des Substrats 910 aufweist. Der Defekt 1350 kann durch eine nicht perfekt plane Oberfläche eines Substrats 910 entstehen. Es ist aber auch möglich, dass an der Stelle des Defekts 1350 fehlenden Substratmaterials ein Defekt überschüssigen Absorber-Materials oder überschüssigen Substratmaterial vorhanden war und die entsprechende Defektreparatur zu spät gestoppt wurde, so dass das Substrat 910 in unerwünschter Weise geätzt wurde. Ähnlich wie der Defekt 1150 der 11 verschiebt der Defekt 1350 fehlenden Substratmaterials die optimale Fokusebene bezüglich der im Wesentlichen perfekten Oberfläche 840 der Maske 900 der 9. Anders als in der 11 wird die bestmögliche Fokusebene in das Substrat 910 der fotolithographischen Maske 1300 verschoben. Wie in der 14 durch den Pfeil 1450 illustriert, verschiebt der Defekt 1350 das Maximum einer kontrastbasierten Metrik in eine Richtung, die entgegengesetzt ist zur Richtung des Defekts 1150 überschüssigen absorbierenden Materials.
Wie anhand der Diskussion der 8 bis 14 erläutert, besteht ein eindeutiger Zusammenhang zwischen der Art und dem Ausmaß eines Defekts 1150, 1350 und einer Verschiebung des Maximalwertes einer kontrastbasierten Metrik in einer Darstellung als Funktion der Fokusebene. In der 6 ist zum einen das Bestimmen einer nominellen Breite eines Pattern-Elements 540 oder eines nominellen Abstandes zwischen zwei Pattern-Elementen 540 einer fotolithographischen Maske 110 beschrieben. Zum anderen resultiert, wie während der Diskussion der 6 erläutert, ein Defekt 660 in einer Abweichung der Breite eines Pattern-Elements 540, 920 und/oder des Abstandes zwischen zwei verschiedenen Pattern-Elementen 540, 920. Auf der Basis der mit Hilfe des Betrachtungsbereichs 690 bestimmten Abweichung vom nominellen Wert kann nun einerseits auf die Art des Defekts 660 geschlossen werden. Andererseits kann aus der Größe der Abweichung auf das Ausmaß bzw. eine Auswirkung des Defekts 660 geschlossen werden. Dadurch wird es möglich, durch eine entsprechende Analyse der Defekte 160, 190, 660 der Defektkarte der fotolithographischen Maske 110 eine Reparaturkarte für die Fotomaske 110 zu bestimmen. Die Reparaturkarte gibt die Position der einzelnen Defekte der Defektkarte sowie die Art und die Dauer einer Reparatur des entsprechenden Defekts an. Die Defekte 160, 190, 660 der Reparaturkarte können beispielsweise durch Ausführen eines lokalen EBIE- (Electron Beam Induced Etching) Prozesses oder eines lokalen EBID- (Electron Beam Induced Deposition) Prozesses mit Hilfe der Reparaturvorrichtung 120 korrigiert werden.
Die Reparaturkarte kann alle Defekte der Defektkarte enthalten, vorzugsweise enthält die Reparaturkarte jedoch die druckbaren Defekte der Defektkarte, die repariert werden, um eine Verletzung der CD-Spezifikation beim Belichten eines Wafers mit der fotolithographischen Maske 110 zu vermeiden.
Die 15 präsentiert die Verschiebung einer kontrastbasierten Metrik 1510, 1520 für zwei Defekte überschüssigen absorbierenden Materials 1150, wobei die beiden Defekte 1150 ein unterschiedliches Ausmaß an Unterätzung aufweisen. Ferner zeigt die 15 die Verschiebung 1530, 1540 einer kontrastbasierten Metrik für zwei Defekte 1350, die einen verschiedenen Grad an Überätzung aufweisen. Die Verschiebungen der Kurven 1510, 1520, 1530, 1540 gegenüber der Referenzkurve 1000 der 10 kann auf der Basis der Verschiebung des Betrachtungsbereichs 690 entlang der Kanten 625, wie im Kontext der 6 erläutert, und der Verschiebung des Maximum aus der kontrastbasierten Metrik als Funktion der Fokusebene, wie im Kontext der 7 bis 14 ausgeführt, berechnet werden.
Wie in der 16 schematisch darstellt, können den ermittelten Verschiebungen der kontrastbasierten Metrik 1510, 1520, 1530, 1540 gegenüber der Fokusebene jeweils einer Defektart, d.h. einem Defekt 1150 überschüssigen absorbierenden Materials oder einem Defekt 1350 fehlendem Substratmaterial zugeordnet werden. Die geringe Verschiebung der kontrastbasierten Metrik 1520 wird durch eine geringe Unterätzung 1620 verursacht, wie sie im linken oberen Teilbild der 15 angegeben ist. Eine geringe Überätzung 1630, wie sie im rechten oberen Teilbild der 16 dargestellt ist, manifestiert sich in der Verschiebung 1530 der kontrastbasieren Metrik der 15. Eine starke Unterätzung 1610, wie sie im linken unteren Teilbild der 16 darstellt ist, resultiert in der großen Verschiebung 1510 einer kontrastbasierten Metrik. Schließlich korreliert eine starke Verschiebung einer kontrastbasierten Metrik, die in der 15 durch die Kurve 1540 wiedergegeben ist, mit einer starken Überätzung 1640 des Substrats 910 einer Fotomaske 110. Das rechte untere Teilbild der 16 präsentiert den Fall einer starken Überätzung 1640, d.h. einer tiefen unerwünschten Ätzung des Substrats 910.
Die 17 zeigt einen Ausschnitt 1700 aus der Linienstruktur des Luftbildes 230, das in dem interessierenden Bereich 680 einen Defekt 660 aufweist. In dem Luftbildausschnitt 1700 der 17 sind die Maxima der optischen Absorption durch dünne helle Linien 1710 hervorgehoben. Dem Ausschnitt 1700 der 17 ist ein entsprechender Ausschnitt 1720 der Reparaturkarte 1750 überlagert. Die hellen Linien 1710 dienen zum Ausrichten der Reparaturkarte 1750 bezüglich des Defekts 660. Die hellen Streifen 1740 der Reparaturkarte 1750 geben die nominelle Breite des Abstands 755 zwischen zwei absorbierenden Streifen 240 der Fotomaske 110 an. Da die Reparaturkarte 1750 auf Basis des Luftbildes 230 erstellt wird, kann eine Skalierung der Reparaturkarte in Bezug auf den Luftbildausschnitt 1700 entfallen.
Die Reparaturkarte 1750 gibt den Bereich 1730 des Luftbildes 230 an, der korrigiert werden muss. Ferner sind dem Ausschnitt 1720 der Reparaturkarte 1750 die Bereiche 1730 innerhalb des interessierenden Bereich 680 zu entnehmen, die nicht korrigiert werden müssen. Wie dem Maßstab 1780 am rechten Rand der 17 zu entnehmen ist, ist die Reparaturkarte graustufenkodiert. In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Reparaturkarte 1750 eine Farbkodierung auf. Dabei ist es günstig, einem Defekt 1350, der eine Überätzung beschreibt, eine erste Farbe zuzuordnen und einem Defekt 1150, der eine Unterätzung repräsentiert, eine zweite Farbe zuzuweisen. Das Ausmaß der Über- bzw. Unterätzung 1610, 1620, 1630, 1640, d.h. die Auswirkung des Defekts 160, 190, 660, 1150, 1350 kann durch die Intensität der jeweiligen Farbe dargestellt werden. Alternativ oder zusätzlich können die verschiedenen Defektarten durch verschiedene Schraffuren kodiert werden und die Größe bzw. das Ausmaß des jeweiligen Defekts 160, 190, 660, 1150, 1350 können durch eine entsprechende Stärke der Schraffur ausgedrückt werden.
Aus der Überlagerung der Reparaturkarte 1750 mit dem Luftbild 230 bzw. dem Luftbildausschnitt 1700 kann unmittelbar, die zu reparierende Stelle, die Art der auszuführenden Reparatur und die Dauer des Reparaturprozesses für den entsprechenden Defekt 160, 190, 660, 1150 und 1350 entnommen werden.
Wie bereits im Kontext der 4 diskutiert, wird die Reparatur eines Defekts 160, 660, 1150, 1350 von einer Reparaturvorrichtung 120 ausgeführt. Es ist deshalb von großem Vorteil, die Reparaturkarte 1750 bzw. den entsprechenden Ausschnitt 1720 der Reparaturkarte 1750 einem Bild bzw. einem Bildausschnitt, das die Reparaturvorrichtung 120 von einem Defekt 160, 190, 660, 1150, 1350 erzeugt, zu überlagern. Die 18 zeigt eine Überlagerung eines Ausschnitts 1820 der Reparaturkarte 1750 für den Defekt 660 in einem REM-Bild 1800 der Reparaturvorrichtung 120. Da die Reparaturkarte 1750 ausschließlich auf der Basis von Messdaten des AIMS™ 220 beruht, kann es vor der Überlagerung notwendig sein, das REM-Bild 1800 und/oder den Ausschnitt 1820 der Reparaturkarte 1750 in der Größe zu skalieren, zu deformieren, bzw. in der x- und/oder y-Richtung an das zu überlagernde Bild anzupassen. Darüber hinaus kann es notwendig sein, das REM-Bild 1800 und den Ausschnitt 1820 der Reparaturkarte 1750 durch eine Rotation um eine Achse senkrecht zur Papierebene zueinander auszurichten. Vorzugsweise bleibt das REM-Bild 1800 fest und die der Ausschnitt 1820 der Reparaturkarte 1750 für den zu reparierenden Defekt 660 wird an das REM-Bild 1800 angepasst.
Um den Ausschnitt 1820 der Reparaturkarte 1750 dem REM-Bildes 1800 zu überlagern, können die Design-Daten der fotolithographischen Maske als Bezugsgröße herangezogen werden.
Um den Defekt 660 gleichzeitig oder wechselseitig in dem REM-Bild 1800 und dem Ausschnitt 1820 der Reparaturkarte 1750 sichtbar machen zu können, kann die Intensität bzw. die Transparenz des Ausschnitts 1820 der Reparaturkarte 1750 verändert werden. Beispielsweise kann die Transparenz des Ausschnitts 1820 der Reparaturkarte 1750 stufenlos einstellbar sein.
Aus dem in das REM-Bild 1800 eingespielten Ausschnitt 1820 der Reparaturkarte 1750 ist sofort die Position des Defekts 660, die Art des Defekt 660 und damit die Art seiner Reparatur (aus der Farbkodierung) und die für den Reparaturprozess benötigte Zeitdauer (aus der Intensität der Farbkodierung) ersichtlich. Das mühsame manuelle Überlagern des REM-Bildes 1800 und eines Ausschnitts 1820 der Reparaturkarte 1750 entfällt. Zudem muss die Reparaturvorrichtung 120 nicht mit der Bildauswertung des Luftbildes 230 und des Referenzluftbildes 270 belastet werden.
Das Flussdiagramm 1900 der 19 repräsentiert wesentliche Schritte des Verfahrens zum Identifizieren zumindest eines Defekts einer fotolithographischen Maske 110 in einem Bild 135, 175, 1800 einer Reparaturvorrichtung 120 für die fotolithographische Maske 110. Die Reparaturvorrichtung 120 kann ein modifiziertes Rasterelektronenmikroskop 410 umfassen.
Das Verfahren beginnt bei Schritt 1910. Bei Schritt 1920 wird zumindest ein Defekt 160, 190, 660, 1150, 1350 aus zumindest einem Luftbild 240 der fotolithographischen Maske 110 bestimmt. Dieser Schritt kann von einer Auswertevorrichtung 320 ausgeführt werden. Falls das Luftbild 230 nicht bereits in einem nicht flüchtigen Speicher vorhanden ist, sondern gemessen werden muss, kann hierfür das AIMS™ 220 eingesetzt werden.
Bei Schritt 1930 wird der zumindest eine Defekt 160, 190, 660, 1150, 1350 automatisch als Überlagerung in dem Bild 135, 175, 1800 der Reparaturvorrichtung 120 dargestellt. Das Berechnen der automatischen Darstellung des zumindest einen Defekts 160, 190, 660, 1150, 1350 kann von der Auswertevorrichtung 320 ausgeführt werden. Das Verfahren 1900 endet bei Schritt 1940.

Claims

Verfahren (1900) zum Identifizieren zumindest eines Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350) einer fotolithographischen Maske (110) in einem Bild (135, 175, 1800) einer Reparaturvorrichtung (120) für die fotolithographische Maske (110), aufweisend: a. Ermitteln des zumindest einen Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350) aus zumindest einem Luftbild (230) der fotolithographischen Maske (110); und b. automatisches Darstellen des zumindest einen Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350) als Überlagerung in dem Bild (135, 175, 1800) der Reparaturvorrichtung (120).
Verfahren (1900) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Ermitteln des zumindest einen Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350) aus dem zumindest einen Luftbild (230) umfasst: Ermitteln des zumindest einen Defekts (160, 660, 1150, 1350) vor einer Reparatur und/oder Ermitteln des zumindest eines Defektrestes (190, 660, 1150, 1350) nach der Reparatur des zumindest einen Defekts (160, 660, 1150, 1350) durch die Reparaturvorrichtung (120).
Verfahren (1900) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln des zumindest einen Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350) umfasst: Vergleichen des Luftbildes (230) des zumindest einen Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350) mit einem Referenzluftbild (270).
Verfahren (1900) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Vergleichen des Luftbildes (230) des zumindest einen Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350) mit dem Referenzluftbild (270) umfasst: Anwenden einer kontrastbasierten Metrik auf das Luftbild (230) des zumindest einen Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350) und das Referenzluftbild (270) zum Bestimmen zumindest einer Kante (625) zumindest eines Pattern-Elements (540, 920) der fotolithographischen Maske (110).
Verfahren (1900) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Anwenden der kontrastbasierten Metrik umfasst: Bestimmen der kontrastbasierten Metrik als Funktion einer Verschiebung einer Fokusebene einer Belichtungsstrahlung (850) für das Luftbild (230) des zumindest einen Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350) und das Referenzluftbild (270).
Verfahren (1900) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln des zumindest einen Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350) umfasst: Definieren zumindest eines ersten Schwellenwerts in einer optischen Intensitätsverteilung des Luftbildes (230) des zumindest einen Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350), die einen transparenten Bereich (150, 250) von einem opaken Bereich (140, 240) der fotolithographischen Maske (110) trennt.
Verfahren (1900) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln des zumindest einen Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350) umfasst: Überlagern des Luftbildes (130) des zumindest einen Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350) und des Referenzluftbildes (270).
Verfahren (1900) nach einem der Ansprüche 4-7, wobei das Ermitteln des zumindest einen Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350) umfasst: Bestimmen eines Abstandes (685) zwischen zwei Kanten (625) eines Pattern-Elements (540, 920) und/oder zwischen zwei Kanten (625) zweier Pattern-Elemente (540, 920) mittels eines Betrachtungsbereichs (690).
Verfahren (1900) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln des zumindest einen Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350) umfasst: Definieren eines zweiten Schwellenwerts einer zulässigen Abweichung des Luftbildes (230) des zumindest einen Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350) von dem Referenzluftbild (270).
Verfahren (1900) nach einem der Ansprüche 4-9, wobei das Ermitteln des zumindest einen Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350) umfasst: Bestimmen zumindest einer Differenz zwischen zumindest einer Abmessung zumindest eines Pattern-Elements (540, 920) des Luftbildes (230) des zumindest einen Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350) und der Abmessung des zumindest einen Pattern-Elements (540, 920) des Referenzluftbildes (270).
Verfahren (1900) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln des zumindest einen Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350) umfasst: Bestimmen einer Verschiebung (1510, 1520, 1530, 1540) der kontrastbasierten Metrik des Luftbildes (230) des zumindest einen Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350) bezüglich der kontrastbasierten Metrik (1000) des Referenzluftbildes (270).
Verfahren (1900) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner den Schritt aufweisend: Aufstellen einer Reparaturkarte (1750), die zumindest eine Position (1730) des zumindest einen Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350), eine Art (1150, 1350) des zumindest einen Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350), und ein Auswirkung (1610, 1620, 1630, 1640) des zumindest einen Defekts (160, 190, 660,1150,1350) umfasst.
Verfahren (1900) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das automatische Darstellen des zumindest einen Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350) in dem Bild (135, 175, 1800) der Reparaturvorrichtung (120) umfasst: Verwenden von Design-Daten der fotolithographischen Maske (110) zum automatischen Darstellen des zumindest einen Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350) in dem Bild (135, 175, 1800) der Reparaturvorrichtung (120).
Verfahren (1900) nach Anspruch 12 oder 13, wobei das automatische Darstellen des zumindest einen Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350) in dem Bild der Reparaturvorrichtung (120) umfasst: Überlagern der Reparaturkarte (1750) dem Bild (135, 175, 1800) der Reparaturvorrichtung (120), das den zumindest einen Defekt (160, 190, 660, 1150, 1350) enthält.
Verfahren (1900) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das automatische Darstellen des zumindest einen Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350) in dem Bild (137, 175, 1800) der Reparaturvorrichtung (120) umfasst: Ändern einer Transparenz des zumindest einen in dem Bild (135, 175, 1800) der Reparaturvorrichtung (120) dargestellten Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350), so dass zumindest ein Pattern-Element (540, 920) der fotolithographischen Maske (110) in dem Bild (135, 175, 1800) der Reparaturvorrichtung (120) in einer Nähe des zumindest einen dargestellten Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350) sichtbar ist.
Verfahren (1900) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das automatische Darstellen des zumindest einen Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350) in dem Bild (135, 175, 1800) der Reparaturvorrichtung (120) umfasst: Überlagern einer Analyse der kritischen Dimension (750) des zumindest einen Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350) dem Bild (135, 175, 1800) der Reparaturvorrichtung (120).
Verfahren (1900) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner den Schritt aufweisend: Reparieren des zumindest einen Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350) mit der Reparaturvorrichtung (120).
Vorrichtung (320) zum Identifizieren zumindest eines Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350) einer fotolithographischen Maske (110) in einem Bild (135, 175, 1800) einer Reparaturvorrichtung (120) für die fotolithographische Maske (110), aufweisend: a. Mittel zum Ermitteln des zumindest einen Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350) aus zumindest einem Luftbild (230) der fotolithographischen Maske (110); und b. Mittel zum automatischen Darstellen des zumindest einen Defekts (160, 190, 660, 1150, 1350) als Überlagerung in dem Bild (135, 175, 1800) der Reparaturvorrichtung (120).
Vorrichtung (320) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Vorrichtung (320) ausgebildet ist, die Verfahrensschritte der Ansprüche 1 bis 17 auszuführen.
Computerprogramm, das Anweisungen aufweist, die ein Computersystem veranlassen, die Verfahrensschritte der Ansprüche 1 bis 17 auszuführen, wenn das Computersystem das Computerprogramm ausführt.