CN118192160A - 用于处理光刻掩模的多余材料的方法与设备 - Google Patents

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Abstract

本发明关于用于处理光刻掩模(500)的多余材料(590,595)的方法，其中方法包含以下步骤：(a)扩大多余材料(590,595)的表面；(b)使用扫描探针显微镜(300、400)的至少一个第一探针(100,150,190,212,222,232,242)在光刻掩模(500)上位移扩大的多余材料(590、595)；以及(c)从光刻掩模(500)移除位移的扩大的多余材料(590、595)。

Description

用于处理光刻掩模的多余材料的方法与设备
本申请是申请日为2018年7月17日且发明名称为“用于处理光刻掩模的多余材料的方法与设备”的中国专利申请No.201880047639.1的分案申请。
技术领域
本发明关于用于处理光刻掩模的多余材料的方法与设备。
背景技术
由于半导体工业中集成密度的增加，光刻掩模必须在晶片上成像越来越小的结构。就光刻而言，通过将光刻系统的曝光波长转移到更短的波长来解决集成密度增加的趋势。目前在光刻系统中经常作为光源的是ArF(氟化氩)准分子激光器，其发射约为193nm的波长。
目前正在开发使用在EUV(极紫外光)波长范围(较佳在10nm至15nm的范围内)的电磁辐射的光刻系统。该EUV光刻系统基于全新的光束导引概念，其较佳使用反射光学元件，因为目前在所述的EUV范围内没有具有光学透明性的材料。发展EUV系统所面临的技术挑战是巨大的，且需要大量的开发工作才能将该系统提升到可用于工业应用的水平。
对配置于晶片上的光刻胶中的更小结构的成像的重要贡献是由于光刻掩模、曝光掩模、光学掩模或仅掩模。曝光掩模具有吸收和/或相移结构元件的图案，其将待从掩模转印到晶片的图案成像至配置在晶片上的光刻胶上。随着集成密度的进一步增加，减少曝光掩模的最小结构尺寸变得越来越重要。因此，光学光刻掩模的生产过程变得越来越复杂，因此更耗时且最终也更为昂贵。由于吸收在光化波长的电磁辐射和/或改变电磁辐射相位的图案元件的微小结构尺寸，因此无法排除掩模生产期间的缺陷。这些都必须尽可能地修复。修复光学掩模包含移除存在于设计所未提供的掩模位置处的吸收体图案的部分。此外，吸收材料沉积在掩模上没有吸收材料的位置处，即使掩模设计提供了吸收图案元件。两种类型的修复程序都可能产生碎片或颗粒，这些碎片或颗粒可能落在光学掩模的透明或反射位置上，且可能在晶片上以成像像差的形式出现。
此外，来自环境的尘埃颗粒落在掩模的表面上。通过掩模生产期间和掩模操作期间的清洁步骤，将这些尘埃颗粒作为标准从掩模表面移除。光刻掩模的结构尺寸的减小增加了清洁过程的难度。此外，由于曝光波长的减小，吸附在掩模表面上的更小异物或尘埃颗粒在晶片上的曝光过程期间变得可见。
在“作为加工表面的有力工具的原子力显微镜(The atomic force microscopeused as a powerful tool for machining surfaces)”(Ultramicroscopy,42-44(1992),pages 1446-1451)一文中，作者T.A.Jung等人解释了使用原子力显微镜的探针在聚碳酸酯表面中产生及成像小结构的各种方法。
在“动态模式下的原子力显微镜对金胶状纳米粒子的操纵：粒子-基板化学和形态的影响，以及操作条件(Manipulation of gold colloidal nanoparticles with atomicforce microscopy in dynamic mode:influence of particle-substrate chemistryand morphology,and operating conditions)”(Beilstein J.Nanotechnol.,Vol.2(2011),pages 85-98)一文中，作者S.Darwich等人研究了各种参数对胶状金纳米粒子运动的影响，这是由原子力显微镜的探针所引起的。
在出版物“EUVL掩模修复：用纳米加工扩展选项(EUVL mask repair:expandingoptions with nanomachining)”(BACUS,Vol.3,issue 3(2013),pages1-8)中，作者E.Gallagher等人展示了使用原子力显微镜以移除图案元件的部分和多层结构的一部分，以补偿产生相位及振幅误差的极紫外光波长范围的光学掩模的多层结构的缺陷。
在出版物中“使用非接触式原子力显微镜操纵Ag纳米粒子(Manipulation of Agnanoparticles utilizing noncontact atomic force microscopy)”(Appl.Phys.Lett.,Vol.72,No.11,Sept.1998,pages 1505-1507)，作者M.Martin等人描述了使用原子力显微镜的探针在二氧化硅基板上移位金纳米粒子，其中探针在非接触的操作模式下操作。
在“使用扫描隧道显微镜操纵石墨上的钝化金团簇(Manipulation ofpassivated gold clusters on graphite with the scanning tunneling microscope)”(Appl.Phys.Lett.,Vol.72,No.2,Jan.1998,pages 176-178)一文中，作者P.J.Durston等人描述了在扫描隧道显微镜的协助下对沉积在石墨表面上的化学钝化金纳米团簇的研究。
在“以原子力显微镜进行纳米操控(Nanomanipulation with the atomic forcemicroscope)”(Nanotechnology Online,ISBN:9783527628155)一文中，作者A.Requicha概述了操作纳米粒子的研究，并介绍自动操作系统的基本特征。
在出版物“通过机械推动的纳米粒子操作：潜在现象和实时监测(Nanoparticlemanipulation by mechanical pushing:underlying phenomena and real-timemonitoring)”(Nanotechnology 9(1998),pages 360-364)中，作者C.Baur等人描述了在基板上位移金珠的过程的细节，其在扫描探针显微镜的探针的协助下进行。
在“用于纳米光刻和生物应用的原子力显微镜纳米手术刀(An atomic forcemicroscope nanoscalpel for nanolithography and biological applications)”(Nanotechnology 20(2009),445302,pages 1-10)一文中，作者JD Beard等人描述了在原子力显微镜探针的尖端处的叶片状结构的生产和应用，及其用于检查生物材料和用于切割金属箔的应用。
美国专利说明书US6812460B1描述了一种纳米操控方法，其中扫描探针显微镜的探针围绕可在表面上移动的纳米粒子进行圆周运动，其中线性运动分量叠加在探针的圆周运动上。
专利公开案DE102013203995A1描述了一种用于在使用粒子束处理的过程中保护基板的设备和方法。专利公开案DE102011004214A1描述了一种用于利用扫描探针显微镜的探针阵列来分析和修改样品表面的设备和方法。
专利公开案DE112006000129T5描述了一种使用原子力显微镜并应用电子束诱发的蚀刻和沉积工艺来修复具有底切蚀刻的APSM(交替式相移掩模)的方法。
专利DE102005004070B3描述了一种用于从光掩模中移除缺陷材料的方法。在第一步骤中，移除有缺陷和吸收的掩模材料，并且在第二步骤中，将缺少的吸收材料再次沉积到光掩模上。
美国专利说明书US8696818B2描述一种用于从光刻掩模的表面移除碎片的系统。扫描显微镜的探针的测量尖端涂覆有具有低表面能的材料并在掩模的表面上移动。碎片物理性地黏附在涂覆的测量尖端上，并与测量尖端一起被从掩模表面移除。
前文所引用的文献主要描述纳米粒子的运动，其目的为在表面上成形纳米结构。最后引用的专利说明书描述了扫描探针显微镜的探针的改变，目的是从光掩模中移除粒子。
因此，本发明解决了指定方法和设备以使得传统扫描探针显微镜的探针可用于处理来自光刻掩模的多余材料的问题。
发明内容
根据本发明的一个示例性实施例，此问题由下文所述的方法来解决。在一个实施例中，用于处理光刻掩模的多余材料的方法包含以下步骤：(a)扩大多余材料的表面；(b)使用扫描探针显微镜的至少一个第一探针在光刻掩模上位移扩大的多余材料；以及(c)从光刻掩模移除位移的扩大多余材料。
增大必须从光刻掩模移除的多余材料的表面有助于在处理扩大的多余材料的进一步工艺步骤期间对扩大的多余材料的处置。
扩大多余材料的表面可通过一粒子束诱导过程来进行。
扩大位移的多余材料的表面面积为流动的清洁流体产生了更大的应用面积，从而使清洁流体能够克服位移的多余材料的粘着力，并因此从光掩模的表面冲洗位移的扩大多余材料。此外，较大的应用面积也改善了使用扫描探针显微镜的探针对扩大的多余材料的处理。
在另一实施例中，用于处理光刻掩模的多余材料的方法包含以下步骤：(a)使用扫描探针显微镜的至少一个第一探针在光刻掩模上位移多余材料；以及(b)将位移的多余材料固定在光刻掩模上；或(c)在不使用扫描探针显微镜的至少一个第一探针的情况下，从光刻掩模移除位移的多余材料。
在一个示例性实施例中，根据本发明的方法包含用于处理光刻掩模的多余材料的两阶段过程。在第一步骤中，移动多余材料。在某些情况下，在掩模表面上将多余材料仅位移一小段距离(例如数纳米)就已足够，因为结果为多余材料到光掩模表面的锚定被破坏，并可接着通过传统的清洁方法移除位移的多余材料。此外，多余材料可位移到光掩模的位置，这些位置比多余材料最初吸附在掩模上的位置更容易进行清洁过程。该位置可例如为光刻掩模的吸收图案元件。
在根据本发明的方法的替代实施例中，位移的多余材料不从掩模移除，而是在第二步骤中固定在位移位置。使残留在掩模上的多余材料无法移动将有可能避免多余材料在掩模操作过程中沉降在导致可印刷缺陷(即晶片上的可见缺陷)的位置处。
根据本发明的两阶段方法具有以下优点：掩模生产过程的标准部件可用于处理光刻掩模中的多余材料。此外，第二步骤的替代实施例为用于处理多余材料的过程提供了灵活的情境适配指导。
位移多余材料可包含使扫描探针显微镜的至少一个第一探针与多余材料相互作用和/或在至少一个第一探针与光刻掩模之间进行至少一个相对运动。配置多余材料也可包含使扫描探针显微镜的至少一个第一探针与扩大的多余材料相互作用。配置多余材料可更包含在至少一个第一探针和光刻掩模之间进行至少一个相对运动。
可通过多个力或电位使扫描探针显微镜(scaning probe microscope，SPM)的探针与多余材料或扩大的多余材料相互作用。若多余材料带电，则可施加电压到导电探针或半导体探针，使得当探针接近多余材料或扩大的多余材料时发生长程静电相互作用。为此，可施加具有与多余材料的电荷相同极性的电压到探针。结果，当探针接近时，带电探针推动其前方的带电多余材料或带电的扩大多余材料。
原子力显微镜(atomic force microscope，AFM)的探针可用于位移多余材料。随着AFM的探测接近多余材料或扩大的多余材料，吸引的范德瓦尔斯力和毛细作用力在数纳米的距离处占主导地位，而强排斥力在探针和多余材料或扩大的多余材料之间的更小距离处由于泡利原理(Pauli principle)而获得优势。排斥力可用以在光掩模表面上移动多余材料或扩大的多余材料。以与上述静电相互作用的情况类似的方式，有可能使用探针使得其推动前面的多余材料或扩大的多余材料。
此外，有可能在铁磁探针的协助下移动铁磁样品。最后，可想到使用采用声波和/或渐逝光波与多余材料相互作用的探针来位移多余材料。
探针与多余材料或扩大的多余材料之间的相对运动可通过移动探针、通过移动光刻掩模或通过探针及光刻掩模的组合运动来实现。
位移多余材料或扩大的多余材料可包含将多余材料或扩大的多余材料从光刻掩模的透射或反射区域位移到光刻掩模的吸收图案元件的区域中。
出现在吸收图案元件上的多余材料或扩大多余材料在掩模的曝光过程期间在晶片上不可见，因此不会干扰曝光过程或只有很小程度的干扰。
用于处理多余材料的方法可更包含以下步骤：产生第一临时辅助结构并将多余材料或扩大的多余材料经由第一临时辅助结构位移到光刻掩模的图案元件上。第一临时辅助结构可包含一斜面(ramp)，其连接光刻掩模的透射或反射区域与光刻掩模的吸收图案元件。
因此，第一临时结构用于克服在多余材料或扩大的多余材料从起始点到目标点的传输期间在透射或反射区域与吸收图案元件的上边缘之间的高度差。
用于处理多余材料的方法可更包含以下步骤：产生第二临时辅助结构并将多余材料位移到第二临时辅助结构上。此外，用于配置多余材料的方法也可包含：产生临时辅助结构并将扩大的多余材料位移到临时辅助结构上。第二临时辅助结构可包含在光刻掩模的透射或反射区域中材料沉积于其上的一区域。
临时辅助结构或第二临时辅助结构可为一种牺牲层，其沉积在多余材料或扩大的多余材料附近，且通过从光刻掩模移除而有助于分别处置多余材料和扩大的多余材料。
产生第一临时辅助结构可通过第一粒子束和至少一个第一沉积气体来进行，和/或产生第二临时辅助结构可通过第一粒子束和至少一个第二沉积气体来进行。
第一临时辅助结构和/或第二临时辅助结构可包含元素钼(Mo)、碳(C)和氧气(O2)的组合或元素Mo和O2的组合。
临时辅助结构、第一和第二临时辅助结构的沉积有可能包含很大比例的碳。沉积物中大比例的碳限制了其结构的稳定性，从而能够简单地移除临时辅助结构、第一和第二临时辅助结构。
用于处理多余材料的方法还可包含以下步骤：通过第二粒子束和至少一个第一蚀刻气体来移除第一临时辅助结构。此外，用于处理扩大的多余材料的方法也可包含以下步骤：通过第二粒子束和至少一个第一蚀刻气体移除临时辅助结构。如上所述，第一临时辅助结构的材料可从可使用简单的方式再次从光掩模移除辅助结构的角度来选择。
用于处理多余材料的方法可更包含以下步骤：在用于光刻掩模的清洁过程中，将第二临时辅助结构连同位于其上的多余材料一起从光刻掩模移除。此外，用于配置多余材料的方法可更包含以下步骤：在用于光刻掩模的清洁过程中，从光刻掩模上移除临时辅助结构以及位于其上的扩大的多余材料。
用于处理多余材料的方法可更包含以下步骤：通过第二粒子束和至少一个第二蚀刻气体将第二临时辅助结构与位于其上的多余材料一起从光刻掩模上移除。处理多余材料的方法也可包含以下步骤：通过第二粒子束和至少一个第二蚀刻气体，将临时辅助结构以及位于其上的扩大的多余材料从光刻掩模上移除。
可在不使用扫描探针显微镜的至少一个探针的情况下将位移的扩大的多余材料从光刻掩模移除。
举例来说，可通过执行一清洁过程将扩大的多余材料从光刻掩模移除。
可通过使用扫描探针显微镜的至少一个第一探针将位移的扩大的多余材料从光刻掩模移除。
如上所述，将多余材料的表面扩大使得多余材料的进一步处理变得容易。多余材料的扩大表面可使扩大的多余材料的移除成为可能，而不会位移扩大的多余材料。可使用扫描探针显微镜的探针来进行扩大的多余材料的移除。
至少一个第一探针可与位移的扩大的多余材料静电地相互作用，以移除位移的扩大的多余材料。
移除位移的扩大的多余材料可包含以下步骤：通过沉积材料于至少一个第一探针和/或位移的扩大的多余材料上，在至少一个第一探针和位移的扩大多余材料之间建立一机械连接。
用于连接至少一个第一探针与位移的扩大的多余材料的材料的沉积可通过使用所述用于沉积临时辅助结构、第一或第二临时辅助结构的过程来执行。
移除位移的扩大的多余材料可包含以下步骤：通过一粒子束诱导蚀刻过程来分离至少一个第一探针与位移的扩大的多余材料之间的机械连接。
机械连接的分离可通过使用类似于用于蚀刻临时辅助结构、第一或第二临时辅助结构的蚀刻过程的一蚀刻过程来执行。
用于配置多余材料的方法可包含以下步骤：使用一粒子束显微镜来监视位移和/或移除多余材料或扩大的多余材料。粒子束显微镜可为光学显微镜和/或可为扫描电子显微镜。
此外，用于处理多余材料的方法可包含以下步骤：修改光刻掩模的至少一个图案元件，以利于位移多余材料的过程。修改至少一个图案元件可包含：使用至少一个探针和/或通过第二粒子束和至少一个第三蚀刻气体来至少部分地移除图案元件。
部分地移除光掩模的图案元件可实现两个不同的优点。首先，探针可由此而接近沉积在掩模上的多余材料，该多余材料在无法使用探针或仅能困难地使用探针来位移多余材料的位置处。其次，部分地移除图案元件使得有可能在图案元件内产生空间，多余材料可被容纳、结合或嵌入其中。
部分地移除图案元件可包含在其整个深度上或仅在图案元件的部分深度上部分地移除图案元件。部分地移除图案元件可通过局部EBIE(电子束诱导蚀刻)过程来进行。或者，扫描探针显微镜的探针可用于机械地移除图案元件的一部分。此外，可组合两个过程以部分地移除图案元件。
此外，用于处理多余材料的方法可包含以下步骤：使用至少一个探针定位多余材料和/或通过第三粒子束定位多余材料。
第一、第二和第三粒子束可包含带电粒子束，特别是电子束。也可能使用其他粒子束，例如离子束、原子束或光子束。第一，第二和第三粒子束可为相同类型的粒子束，且在一个或多个参数上有不同，例如像是能量、束直径等。第一、第二和第三粒子束也可能包含不同类型的粒子束。
位移多余材料可包含：使至少一个第一探针相对其纵轴倾斜，用于定位和/或用于位移多余材料或扩大的多余材料。
如果多余材料具有高纵横比(aspect ratio)，则可有利地使探针相对于其纵轴倾斜和/或旋转，以能够重复扫描多余材料。此外，将探针或其测量尖端倾斜以用于位移多余材料的过程可能是有利的，以扩大其与待位移的多余材料的接触面积，特别是在多余材料打算在非水平的区域上位移的情况。
至少一个第一探针包含具有第一探针和第二探针的探针配置，且用于处理多余材料的方法可更包含以下步骤：使用第一探针定位多余材料以及使用扫描探针显微镜的第二探针位移定位的多余材料。第二探针在其自由端可具有平面结构，其相对探针的自由端的法线成±30°、较佳±20°、更佳±10°、且最佳±5°的角度配置。
探针配置可包含第三探针，用于至少部分地移除光刻掩模的吸收图案元件。探针配置可包含第四探针，用于至少部分地移除第一临时辅助结构。
在扫描探针显微镜中使用包含两个或更多个探针的探针配置或探针阵列具有以下优点：针对特定任务设计的探针可用于扫描探针显微镜的每个任务。因此，可以更高的准确度来执行SPM的个别任务，这使得在通过SPM处理个别任务的期间有更高的成功率。
固定位移的多余材料可包含：通过第一粒子束和至少一个第三沉积气体在位移的多余材料周围沉积材料。
通过将位移的多余材料嵌入在多余材料周围沉积的材料中，使多余材料固定或不能移动。在光掩模的操作期间或通过掩模的清洁过程，位移的多余材料不再能够离开其新位置。
固定位移的多余材料可包含：固定在光刻掩模的图案元件上和/或固定在修改的图案元件的修改区域中。
可使用至少两种不同的方式将位移的多余材料固定在光刻掩模上。首先，通过在位移至吸收图案元件上的多余材料周围沉积材料，可将位移的多余材料固定在图案元件上。此过程实施具有以下优点：不必改变掩模上存在的图案元件。相反地，不利的是，位移的多余材料固定于其上的图案元件具有比剩余的图案元件更高的局部高度。
其次，可将位移的多余材料容纳或“隐藏”在图案元件的修改区域中。在此替代方案中，有利的是，光掩模的外部尺寸不会因多余材料的处置而改变。相反地，不利的是，此第二替代方案需要部分移除图案元件。
使多余材料固定或不能移动预先假定多余材料的尺寸小于多余材料所在的光掩模的图案元件的尺寸。如果不满足该条件，则在掩模的曝光过程期间，位移且接着固定的多余材料将导致晶片上可见的缺陷。然而，此多余材料的最大尺寸条件并不构成对前文所定义的多余材料的处置方法的明显限制。一方面，有可能在清洁过程中从光掩模移除不满足上述条件的多余材料(即大的多余材料粒子)。这是较佳的过程。然而，另一方面，尺寸超过图案元件的尺寸且抵抗清洁过程的多余材料也有可能在位移之前分解成满足上述先决条件的较小碎片。SPM的探针(较佳为专门针对此目的而设计的探针配置的探针)可用于分解过大的多余材料。
可通过用于光刻掩模的清洁过程来进行位移的多余材料或扩大的多余材料的移除。清洁过程可在掩模生产或掩模操作期间的常规清洁步骤的背景下进行。然而，清洁过程也可作为设计用于从样品表面移除位移的多余材料或扩大的位移的多余材料的特殊清洁程序来进行。
用于移除多余材料的方法可另外包含以下步骤：在执行清洁过程之前扩大位移的多余材料的表面面积。此外，用于移除扩大的多余材料的方法可包含以下步骤：在移动扩大的多余材料之前扩大多余材料的表面。
扩大位移的多余材料的表面面积可包含将额外的材料沉积至位移的多余材料上。可通过第一粒子束和至少一个第四沉积气体来执行额外材料到位移的多余材料上的沉积。
如上所述，若第一和第二沉积气体含有成分使得其沉积物产生可以简单的方式再次从光刻掩模移除的临时辅助结构或第一和第二临时辅助结构，则可为有利的。
在一个示例性实施例中，第三沉积气体可产生一沉积物，其首先在光掩模的光化波长处具有高吸收系数、且其次能够承受掩模在大量曝光周期和许多清洁过程期间所经受的负载，其成像特性基本上没有改变。
在本申请案的这里和其他地方，表述“基本上”表示当使用根据现有技术的测量仪器来测量测量变量时，测量变量在其误差容限内的指示。
对第四沉积气体的要求是其沉积物良好地附着在位移的多余材料上。此外，若第四沉积气体可沉积在位移的多余材料上而没有大的费用，则是有利的。
第一、第二和第四沉积气体可包含金属烷基、过渡元素烷基和/或主族元素烷基。金属烷基、过渡元素烷基或主族元素烷基可包含：环戊二烯基-(Cp)三甲基铂(CpPtMe3)、甲基环戊二烯基-(MeCp)三甲基铂(MeCpPtMe3)、四甲基锡(SnMe4)、三甲基镓(GaMe3)、二茂铁环二烯基(Cp2Fe)、二甲基金六氟乙酰丙酮酸(C7H7F6O2Au)、三甲基铝(Al(CH3)3)、三异丁基铝(Al(C4H9)3)、六氟乙酰丙酮铜((C5HF6O2)Cu(CH3))和二茂铁(Fe(C5H5)2)。
第一、第二、第三和第四沉积气体可包含金属羰基、过渡元素羰基和/或主族元素羰基。金属羰基、过渡元素羰基或主族元素羰基可包括：六羰基铬(Cr(CO)6)、六羰基钼(Mo(CO)6)、六羰基钨(W(CO)6)、八羰基二钴(Co2(CO)8)、十二羰基三钌(Ru3(CO)12)和五羰基铁(Fe(CO)5)。
第一、第二和第四沉积气体可包含金属醇盐、过渡元素醇盐和/或主族元素醇盐。金属醇盐、过渡元素醇盐或主族元素醇盐可包含：原硅酸四乙酯(TEOS、Si(OC2H5)4)和异丙醇钛(Ti(OCH(CH)3)2)4)。
第一、第二和第四沉积气体可包含金属卤化物、过渡元素卤化物和/或主族元素卤化物。金属卤化物、过渡元素卤化物或主族元素卤化物可包含：六氯化钨(WCl6)、四氯化钛(TiCl4)、三氯化硼(BCl3)和四氯化硅(SiCl4)。
第一、第二、第三和第四沉积气体可以是相同的并可包含单一沉积气体。第一、第二、第三和第四沉积气体可包含四种不同的沉积气体。此外，第一、第二和第三沉积气体可包含两种或三种不同的沉积气体。此外，第一、第二、第三和第四沉积气体有可能包含两种或更多种沉积气体的组合。
此外，可将包含氧化剂的至少一个添加气体与第一、第二、第三和/或第四沉积气体混合。氧化剂可包含：氧气(O2)、臭氧(O3)、水蒸气(H2O)、过氧化氢(H2O2)、一氧化二氮(N2O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)和硝酸(HNO3)。
此外，添加气体可包含具有还原作用的气体。具有还原作用的气体可包含：氢气(H2)、氨气(NH3)和甲烷(CH4)。
第一、第二和第三蚀刻气体可包含：二氟化氙(XeF2)、二氯化氙(XeCl2)、四氯化氙(XeCl4)、XNO、XNO2、XONO2、X2O、XO2、X2O2、X2O4和X2O6，其中X为卤素。
使用第一蚀刻气体，以结合第二粒子束，在已进行位移多余材料的过程之后，再次将第一临时辅助结构从掩模移除。第二临时辅助结构仅作用为待位移的多余材料的载体材料，且临时辅助结构作用为扩大的多余材料的载体材料。由于不同的临时辅助结构仅需要承受输送多余材料或扩大的多余材料的程序，因此该辅助结构的低结构稳定性就足够了。这有利于移除该辅助结构，特别是与用于将其消除的装置无关。
与此相反，光掩模的图案元件具有高结构稳定性，使得其处理需要针对第三蚀刻气体和第二粒子束的组合的特定参数设定。必要时，通过加入添加气体来增加局部蚀刻过程的选择性。
第一、第二和第三蚀刻气体可包含单一蚀刻气体。第一、第二和第三蚀刻气体可包含不同的蚀刻气体。此外，第一、第二和第三蚀刻气体在各个情况下有可能包含两种或更多种蚀刻气体的混合物。
多余材料可包含直径为1nm至200nm、较佳为2nm至100nm，更佳为3nm至60nm，且最佳为4nm至50nm的粒子。
根据本发明的另一示例性实施例，上述问题由下文所述的设备来解决。在一个实施例中，用于处理光刻掩模的多余材料的设备包含：(a)构造为扩大多余材料的表面的至少一个装置；(b)构造为在光刻掩模上位移扩大的多余材料的扫描探针显微镜的至少一个第一探针；以及(c)构造为从光刻掩模移除位移的扩大的多余材料的至少一个装置。
构造为扩大多余材料的表面的至少一个装置可包含一粒子束诱导沉积设备。
构造为移除位移的扩大的多余材料的至少一个装置可包含构造为从光刻掩模移除位移的扩大的多余材料的至少一个清洁设备或扫描探针显微镜的至少一个探针。
用于处理光刻掩模的多余材料的装置可更包含构造为监视位移和/或移除扩大多余材料的粒子束显微镜。
构造为扩大多余材料的表面的至少一个装置更构造为建立位移的扩大的多余材料与至少一个探针之间的机械连接。
此外，用于处理光刻掩模的多余材料的设备可更包含构造为将位移的扩大的多余材料与至少一个探针之间的机械连接分离的至少一个装置。
在一个实施例中，用于处理光刻掩模的多余材料的设备包含：(a)构造为位移光刻掩模上的多余材料的扫描探针显微镜的至少一个探针；(b)构造为将位移的多余材料固定在光刻掩模上的至少一个装置。
根据又一示例性实施例，用于处理光刻掩模的多余材料的设备包含：(a)构造为位移光刻掩模上的多余材料的扫描探针显微镜的至少一个探针；以及(b)构造为从光刻掩模移除位移的多余材料的至少一个清洁设备。
至少一个探针可构造为将多余材料从光刻掩模的透射或反射区域位移到光刻掩模的吸收图案元件的区域中。
至少一个探针可包含具有第一探针和第二探针的探针配置，其中第一探针构造为定位多余材料，且第二探针构造为位移光刻掩模上的多余材料。
第二探针在其自由端可具有平面结构，其在悬臂的自由端处相对探针的悬臂的纵轴方向的法线成±30°、较佳±20°、更佳±10°、且最佳±5°的角度配置。
第二探针的平面结构可包含5nm至10μm、较佳为10nm至1μm、更佳为15nm至100nm、且最佳为20nm至60nm的宽度，和/或平面结构可包含30nm至10μm、较佳为50nm至5μm、更佳为70nm至2μm、且最佳为100nm至1μm的高度，和/或平面结构可包含50nm至2μm、较佳为70nm至1μm、更佳为90nm至500nm、且最佳为100nm至300nm的厚度。
构造为固定位移的多余材料的设备的装置可包含：用于至少一个第一粒子束的至少一个源和用于储存至少一个沉积气体的至少一个容器，且其中至少一个第一粒子束构造为在局部化学反应中改变至少一个沉积气体，以在位移的多余材料周围沉积材料。
构造为固定位移的多余材料的设备中的至少一个装置可包含：(a)用于第一粒子束的至少一个源，其构造为启动第一临时辅助结构、第二临时辅助结构、围绕位移的多余材料的吸收材料、用于光刻掩模的至少一个图案元件的吸收材料的沉积、和/或用于将额外材料沉积到位移的多余材料上；(b)用于第二粒子束的至少一个源，其构造为启动光刻掩模的图案元件、第一临时辅助结构和/或第二临时辅助结构的局部蚀刻过程；(c)用于第三粒子束的至少一个源，其构造为分析光刻掩模、第一临时辅助结构、第二临时辅助结构和/或多余材料；(d)构造为储存第一沉积气体的第一容器；(e)构造为储存第二沉积气体的第二容器；(f)构造为储存第三沉积气体的第三容器；(g)构造为储存第四沉积气体的第四容器；(h)构造为储存第一蚀刻气体的第五容器；(i)构造为储存第二蚀刻气体的第六容器；(j)构造为储存第三蚀刻气体的第七容器。
此外，设备可包含构造为扩大位移的多余材料的表面面积的沉积设备。沉积设备可包含用于至少一个第一粒子束的至少一个源和用于储存至少一个第四沉积气体的至少一个第七容器。
此外，用于处理光刻掩模的多余材料的设备可包含第一扫描探针显微镜的第一探针和第二扫描探针显微镜的第二探针。
第一、第二和第三粒子束可包含带电粒子束，特别是电子束。也有可能使用其他粒子束，例如离子束、原子束或光子束。第一、第二和第三粒子束可为相同类型的粒子束，且在一个或多个参数上有不同，例如像是能量、束直径等。第一、第二和第三粒子束也可能包含不同类型的粒子束。
根据一个方面，一计算机程序包含指令，其中当指令由计算机系统执行时，指令将促使计算机系统指示前述的一个设备执行前述方面的方法步骤。
附图说明
以下的详细描述将参照附图描述本发明的当前较佳示例性实施例，其中：
图1示意性地显示扫描探针显微镜的探针的三个示例；
图2示意性地再现包含五个探针的SPM的一个示例性探针配置；
图3a显示可用于位移多余材料并用于将位移的多余材料固定在光刻掩模上的设备的某些重要部件的示意方块图的截面；
图3b显示了穿过图3a的设备的截面，其中截面相对于图3a旋转了90°；
图4显示可用于位移多余材料并用于将位移的多余材料从光刻掩模移除的设备的某些重要部件的示意方块图的截面；
图5显示通过用于极紫外光(EUV)波长范围的掩模的截面示意图，其中EUV掩模的覆盖层具有形式为两个粒子的多余材料；
图6显示用于从光掩模的透射或反射区域移除多余材料的第一示例性实施例；
图7显示用于从光掩模的透射或反射区域移除多余材料的第二示例性实施例；
图8显示用于从光掩模的透射或反射区域移除多余材料的第三示例性实施例，其结合了图6和图7的过程；
图9示意性地显示了多余材料的粒子从光掩模的透射或反射区域经过斜面到光掩模的图案元件上的位移路径；
图10显示了在对多余材料的粒子进行位移过程后的图9；
图11显示在将粒子固定在掩模的图案元件上之后的图10；
图12显示在移除第一临时辅助结构或斜面之后的图11；
图13显示在将位移到图案元件上的粒子的表面面积扩大后且在移除第一临时辅助结构后的图10；
图14再现了图13，其中位移到图案元件上并具有扩大的表面面积的粒子进行清洁程序，其由清洁流体的流动轮廓来表示；
图15示意性地显示多余材料的粒子从光掩模的透射或反射区域到第二临时辅助结构的的位移路径；
图16显示了在对多余材料的粒子进行位移过程之后的图15；
图17显示在第二临时辅助结构和位于其上的粒子的联合移除之后的图16；
图18显示通过嵌入至光刻掩模的图案元件来移除多余材料的另一示例性实施例；
图19显示光刻掩模的图案元件的部分移除以获得对多余材料的接近；
图20显示探针的测量尖端通过探针的悬臂扭转而倾斜，以取得对沉积在光刻掩模的图案元件上的多余材料的接近；
图21显示用于处理光刻掩模的多余材料的方法的流程图；以及
图22显示用于处理光刻掩模的多余材料的另一方法的流程图。
具体实施方式
下文将更详细地解释用于处理在光刻掩模上的多余材料的根据本发明的设备以及根据本发明的方法的当前较佳实施例。然而，根据本发明的设备和根据本发明的方法不限于下文所讨论的示例。相反地，这些可用于任意的扫描探针显微镜和/或任意的光掩模。
图1的上部子图显示了扫描探针显微镜的探针100。探针100或测量探针100包含弯曲梁110或杠杆臂110。如本技术领域中所惯用，弯曲梁110在下文中称作悬臂110。探针100的悬臂110在一端(自由端)具有测量尖端120。在图1中的上部子图的示例中，测量尖端120包含具有小曲率半径的细长薄尖端，该尖端适用于分析样品表面。(样品和掩模的表述在下文中用作同义词)。在测量尖端120或自由端的相对端，悬臂110具有固定区域130。在固定区域130的协助下，探针100将结合至扫描探针显微镜的测量头(图1中未示出)中。
探针100可通过固定区域130的移动而移动。特别地，可激励悬臂110以振荡。此外，悬臂110可包含压电元件，其可激励悬臂110以在例如探针100的共振频率下振荡(同样未示于图1中)。此外，若探针100的悬臂110构造为双金属或双金属带，则探针100或其悬臂110有可能在激光器光束的协助下在光刻掩模的表面方向上弯曲或被激励而振荡。探针100包含形式为弯曲梁的悬臂110。然而，在根据本发明的设备中不一定要使用。而是，探针100可包含例如V形悬臂(图1中未示出)。
图1的中间子图显示了探针150的第二个示例。与探针100不同，探针150具有形式为矩形结构165的尖端160，其基本上沿垂直于悬臂110的纵向侧的样品方向配置。探针150的矩形结构165和悬臂110可以整体的方式构造、或作为单独的单元生产并在随后的处理步骤中例如通过粘着结合而连接在一起。矩形结构可由金属(例如钌)、半导体(例如硅)、或电绝缘体(例如氮化硅)制成。探针150的测量尖端160适用于位移多余材料和/或用于处理样品或掩模。未针对分析样品表面和/或多余材料而优化的尖端160在下文中同样称作测量尖端。
优化探针150以位移多余材料也包含使探针150的悬臂110适应多余材料的移动或位移。刚性悬臂110(即具有高弹性常数的悬臂110)在探针150的协助下促进多余材料的位移。此外，探针150的悬臂110实施作为V形悬臂(图1中未示出)可是有利的。V形悬臂避免了在梁式悬臂的情况下可能发生的扭转或扭曲的问题，或者也就是说V形悬臂可以比梁式悬臂更简单地以一定义方式受到扭转。
代替矩形结构165，尖端160可具有平面弯曲结构。形式为圆弧段的平面弯曲结构是有利的，其中圆弧段所在的圆的中点位于探针配置200的前面(图1中未示出)。此外，探针150的悬臂110的尖端160构造为V形结构的形式是有利的，其中“V”的开口指向多余材料的预期位移方向(图1中未示出)。
形式为矩形165或平面弯曲结构的测量尖端具有的缺点是，这些测量尖端仅可有利地用于在一个方向上位移多余材料。因此，通常更有利的是使用圆形测量尖端并最佳化测量尖端的移动路径，以沿期望的移动路径位移多余材料。
位于测量尖端120和160对面的探针100和150的悬臂110的表面可设置有薄金属反射层，以增加悬臂110的表面对作用为光指示器的光束的反射率(图1中未显示)。
探针100、150可包含形式为压电致动器的致动器(图1中未示出)。压电致动器可使探针100、150偏转。特别地，压电致动器可使测量尖端120、160在样品表面的方向上弯曲。此外，压电致动器可激发探针100和150的悬臂110振荡。较佳地，压电致动器在探针100、150的共振频率处或其附近激发悬臂110。在较佳的替代实施例中，压电致动器安装在探针100和150的固定区域130中并将探针100和150连接到扫描探针显微镜的测量头。在最后提到的实施例中，悬臂110可包含一电阻元件，其用于使悬臂110朝向或远离掩模的表面弯曲。若悬臂110构造为双金属元件，则悬臂110的弯曲可通过使用激光器光束的照射来进行。
图1的下部子图显示了具有固定区域130和测量尖端120的探针190。探针190的悬臂170包含由具有不同热膨胀系数的两层或更多层所构成的层结构。此外，探针包含具有电引线185和187的加热元件180。形式为加热电阻器的加热元件180或电阻元件180相对于探针190的纵轴不对称地配置于其悬臂170上。如前文所解释，难以定义以弯曲梁的形式实现的悬臂110的扭转。V形悬臂较适合于特定的扭转。
探针190的坐标系统的x轴平行于探针的纵轴。坐标系统的z轴指向测量尖端120的方向。坐标系统的y轴垂直于x轴和z轴并且指向使得坐标系统形成一右手坐标系统的方向。
通过加热元件180对具有双金属元件结构的悬臂170的不对称加热将导致悬臂的扭转，从而导致测量尖端120在y轴方向上的偏转。由于悬臂相对x轴的弯曲(例如在上述压电致动器的协助下)和/或探针190的悬臂170在y方向上的扭转，探针190可用于分析或定位已经在具有高纵横比的光刻掩模上难以接近的位置处被吸收的多余材料。
代替图1的下部子图中所示的加热元件180，可通过悬臂170相对其纵轴的不对称照射来对悬臂170进行扭转(图1中未显示)。此外，可将上述压电致动器相对悬臂170的纵轴以二分形式或非对称形式装配在悬臂170上，从而启动悬臂170的组合弯曲和扭转。
图2显示了包含由共同固定区域280所保持的五个单独探针212、222、232、242和252的一示例性探针配置200。在固定区域280的协助下，探针配置200结合至SPM的测量头中。探针阵列200的悬臂210、220、230、240和250承载测量尖端215、225、235、245和255。测量尖端215、225、235、245和255可用于分析掩模和/或多余材料、用于位移多余材料和/或处理样品或光掩模。探针配置200的悬臂210的测量尖端215具有设计用于在样品上实现处理功能的形状。处理光刻掩模可包含从光掩模移除吸收材料，该材料以暗缺陷的形式存在。此外，使用测量尖端215处理光刻掩模可包含移除图案元件的一个或多个部分，以产生用于掩模上所存在的多余材料的沉积或处理的空间。此外，使用悬臂210的测量尖端215来处理掩模可包含移除第一临时辅助结构和/或移除第二临时辅助结构。
探针配置200的悬臂220和230的测量尖端225和235设计为以定义的方式在光刻掩模的表面上位移多余材料。为此，悬臂220和230的尖端225和235具有形式较佳为矩形、正方形、V形结构或圆形段的几何形状的平面结构。当在薄测量尖端245或255的协助下位移多余材料时，存在多余材料避开尖端并因此逃避经由测量尖端245或255的进一步移动的风险。通过测量尖端245或255相对多余材料的适当定位可最佳地避免多余材料(参见引言部分中所引用的专利说明书US6812460B1)。通过围绕期望的位移方向执行测量尖端245或255的弯曲或圆周运动，将显著降低在位移过程期间丢失多余材料的可能性。
此外，平面尖端225和235增加了探针150或探针配置200在直线运动中可移动在其前面的多余材料的可能性，而不会由于逃避而在运动过程期间失去多余材料。
此外，悬臂220和230的测量尖端225和235可用于特定的处理目的。举例来说，尖端可用于粉碎多余材料和/或用于至少部分地移除第一和第二临时辅助结构。
由于在光掩模的位移和/或处理期间，尖端215、225和235通常与待位移的多余材料、掩模表面和/或待处理的掩模材料直接接触，因此使其表面比多余材料和/或光刻掩模的表面更硬可为有利的，以确保处理尖端215、225和235或位移尖端225和235的经济寿命。此目的可通过使用由硬质材料(例如氮化硅和/或相应的回火层)所构成的尖端来实现。
如在图1的讨论的上下文中所作的解释，除了测量尖端215、225和235，也使其悬臂210、220和230适应测量尖端215、225和235的特定任务是有利的。特别地，这可通过悬臂210、220和230的弹性常数大于悬臂240和250的弹性常数来实现
探针配置200的探针242的悬臂240的测量尖端245包含具有小曲率半径的细长尖端。此测量尖端245设计用于精确地检查样品表面并用于定位和分析多余材料。
探针阵列200的探针252的悬臂250具有长针状尖端255。举例来说，碳纳米管可用于该针状尖端255。因此有可能扫描具有非常高的纵横比(即结构的深度或高度与其最小横向范围的比率)的样品的表面区域。在探针252的协助下，有可能检测在难以接近的光刻掩模的位置处的多余材料。
在图2的示例中，探针阵列200或探针配置仅偶然地包含五个探针。探针配置的探针的最小数量是两个。若探针配置包含两个测量尖端，则通常设计一个探针用于分析掩模和/或多余材料，且另一探针设计用于位移掩模上的多余材料。探针配置200的探针数量向上受限于可在MMS(微机械系统)中制造的探针的数量。
在图2所示的示例中，悬臂210、220、230、240和250具有5μm至100μm的宽度。它们的长度在5μm至500μm的范围内。相邻悬臂之间的距离在1μm至100μm的范围内。
图3a示意性地显示了设备300的基本部件的截面，其可用于位移样品302(例如光刻掩模302)上的多余材料。图3a和3b应视为相互关联的。图3b显示了图3a中设备300的基本部件的截面，其中截面平面相对于图3a旋转了90°。
样品302可为任意的微米或纳米结构的部件或来自微电子学或纳米技术领域的部件。较佳地，样品302包含用于纳米压印技术的透射或反射光掩模和/或模板。除了光掩模的处理以外，设备300也可用于处理例如在难以接近的位置处具有多余材料的集成电路、微机电系统(MEMS)和/或光子集成电路。在下面说明的示例中，样品302为光刻掩模302。
图3中的示例性设备300为修改的扫描电子显微镜(SEM)301，其包含形式为原子力显微镜的两个扫描探针显微镜365和375。电子枪306产生电子束309，其作为聚焦电子束310由元件308和312引导至配置在三点轴承配置303中的样品台304(或台)上的光刻掩模302上。
样品台304包含调整装置(图3中未示出)，在其协助下可将具有多余材料的光掩模304的位置带到光掩模304上的电子束310的入射点之下和/或使其进入AFM 365和375的处理区域。此外，样品台304可在高度上位移，即在z方向或在电子束309的束方向上位移，使得电子束310的焦点变得位于光掩模304的表面上(同样未在图3中示出)。此外，样品台304可包含用于设定和控制温度的设备，这使得有可能将光掩模304带到预定义的温度并使其保持在此温度(图3中未示出)。
图3中的设备300使用电子束309作为能量源，用于启动沉积气体和/或蚀刻气体的局部化学反应。电子束310可聚焦在直径<10nm的小焦斑上。另外，入射在光掩模304的表面上的电子几乎不会对光掩模304造成任何损坏，即使它们的动能在很大的能量范围内变化。然而，此处提出的设备300和方法不限于使用电子束309。相反地，可使用任何所需的粒子束，其能够局部地引起在光掩模304表面上的粒子束入射点处的沉积气体和/或蚀刻气体的化学反应。可替代的粒子束的示例为离子束、原子束、分子束和/或光子束。此外，有可能并行地使用两个或更多个粒子束。特别地，有可能同时使用电子束309和光子束作为能量源(图3中未示出)。
电子束309可用于记录光掩模304的像，特别是光掩模304包含多余材料的区域的像。因此，电子束309可用于定位和检查多余材料。用于检测反向散射的电子和/或二次电子的检测器314提供与多余材料的表面轮廓和/或光掩模304或多余材料的组成成比例的信号。
通过在控制单元318的协助下在光掩模302上扫描或光栅扫描聚焦电子束310，设备300的计算机系统320可产生光掩模302或多余材料的像。控制单元318可为计算机系统320的一部分，如图3所示，或可实施为独立单元(图3中未示出)。计算机系统320可包含以硬件、软件、固件或其组合实现的算法，且此算法使得可能从检测器314的测量数据中提取像。计算机系统320的屏幕319可显示计算的像。此外，计算机系统320可储存检测器314的测量数据和/或多余材料的计算的像。此外，计算机系统320的控制单元318可控制电子枪306以及光束成像和光束成形元件308和312。控制单元318的控制信号可进一步通过调整装置来控制样品台304的移动(图3中未示出)。
入射在光掩模302上的电子束310可对光掩模302进行静电充电。结果，电子束310可能被偏转，且定位多余材料以及围绕多余材料的光掩模302的区域时的空间分辨率可能降低。为了降低光掩模302的静电充电，可使用离子枪316以具有低动能的离子照射光掩模302的表面。举例来说，有可能使用具有几百eV的动能的氩离子来中和光掩模302。在替代的实施例中或除了所述的设备300以外，可在扫描电子显微镜的输出处安装屏蔽网格，该屏蔽网格很大程度地防止了由光掩模302的静电充电造成的电子束309的空间分辨率的降低。
为了处理配置在样品台304上的光掩模302的多余材料，图3a和图3b中的示例性设备300包含了用于八种不同处理气体或前驱物气体的八个供应容器。第一供应容器325储存第一沉积气体，特别是第一含碳沉积气体。举例来说，碳供应前驱物气体(例如烷烃十二烷(C12H26)至十八烷(C18H38)中的一种)可储存在第一供应容器325中。第一沉积气体可用于在电子束309的协助下在光刻掩模302上沉积第一临时辅助结构。
第二供应容器330储存第二沉积气体。第二沉积气体可包含例如第二含碳沉积气体，例如金属羰基，像是例如六羰基钨(W(CO)6)。第二沉积气体较佳用于在光掩模302的透射或反射区域上沉积第二临时辅助结构。在另一实施例中，第二沉积气体可包含在先前部分中介绍的烷烃之一。
第三沉积气体储存在第三供应容器335中。第三沉积气体可包含金属羰基，例如六羰基铬(Cr(CO)6)。第三沉积气体通常用于替换光掩模302的图案元件中缺少的部分。
第四供应容器340储存第四沉积气体，例如金属卤化物，像是例如四氯化钛(TiCl4)。第四沉积气体用于在位移的多余材料上沉积额外的材料。结果，位移的多余材料的表面面积扩大，这增加了在清洁过程中流动的清洁流体的应用面积。
在一个示例性实施例中，第一、第二和第四沉积气体是相同的，且例如为上述烷烃之一。
第五供应容器345储存第一蚀刻气体。第一蚀刻气体可包含上述蚀刻气体之一，例如水(H2O)。
第二蚀刻气体储存在第六供应容器350中。第二蚀刻气体可包含例如氮氧化物(N2O、NO、NO2)。
在将多余材料位移到光掩模302的图案元件上并固定位移的多余材料后，较佳使用第一和第二蚀刻气体的组合来再次地从光刻掩模302移除第一临时辅助结构。此外，第一和第二蚀刻气体的组合通常用于在局部EBIE(电子束诱导蚀刻)过程中结合电子束309来移除第二辅助结构连同位于第二临时辅助结构上的多余材料。此外，可设想到将第一和第二蚀刻气体组合，使得在不提供电子束309的情况下(即自发地)蚀刻第一和/或第二临时辅助结构。
第七供应容器355储存第三蚀刻气体。第三蚀刻气体可包含上述蚀刻气体列表中的一种，例如二氟化氙(XeF2)。在移除光掩模302的图案元件的一部分期间较佳使用第三蚀刻气体。
最后，第八供应容器360储存添加气体。添加气体可包含额外的氧化剂，例如来自以下组的元素：氧气(O2)、臭氧(O3)、水(H2O)、重水(D2O)、过氧化氢(H2O2)、一氧化二氮(N2O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、硝酸(HNO3)和其他含氧化合物。在第二实施例中，添加气体包含具有还原作用的气体，例如氢气(H2)或氨气(NH3)。
当沉积吸收材料以修复光掩模302的图案元件时，可使用添加气体来增加沉积物的金属比例。此外，有可能使用形式为氧化剂或还原剂的添加气体，以增加在第一和/或第二临时辅助结构的蚀刻期间以及在图案元件的部分移除期间的选择性。
每一供应容器325、330、335、340、345、350、355、360具有其自己的控制阀326、331、336、341、346、351、356、361，以监督或控制每单位时间提供的相应气体的绝对值，即在电子束310入射位置处的气体体积流速。控制阀326、331、336、341、346、351、356、361由计算机系统320的控制单元318所控制和监督。因此，可在很宽的范围内设定在处理现场提供的气体的分压比。
此外，在示例性设备300中，每一供应容器325、330、335、340、345、350、355、360具有其自己的气体供给管线系统327、332、337、342、347、352、357、362，其结束于电子束310在光掩模302上的入射点附近的喷嘴。在另一实施例中(图3中未示出)，使用混合管形式的气体供给管线系统将多个或所有的处理气体以一共同流的形式带到样品302的表面上。
在图3所示的示例中，阀326、331、336、341、346、351、356、361配置在相应的容器325、330、335、340、345、350、355、360附近。在替代实施例中，控制阀可装在相应喷嘴附近(图3中未示出)。与图3中所示的图不同，且在目前没有偏好的情况下，也可能在设备300的真空腔室385的下部非定向地提供储存在容器325、330、335、340、345、350、355、360中的一个或多个气体。在这种情况下，设备300必须在下部反应空间和设备300的上部(其提供电子束309)之间设置一光阑(stop)(图3中未示出)，以避免设备300上部的真空度过低。
供应容器325、330、335、340、345、350、355、360中的每一个可具有其自己的温度设定元件和控制元件，其能够冷却和加热相应的供应容器。这使得有可能在各自的最佳温度下储存和提供沉积气体、蚀刻气体和/或添加气体(图3中未示出)。此外，每一供给器系统327、332、337、342、347、352、357、362可包含其自己的温度设定元件和温度控制元件，以在电子束310在光掩模320上的入射点处在其最佳处理温度下提供所有处理气体(同样未在图3中示出)。计算机系统320的控制单元318可控制供应容器325、330、335、340、345、350、355、360和气体供给管线系统327、332、337、342、347、352、357、362的温度设定元件和温度控制元件。供应容器325、330、335、340、345、350、355、360可以气瓶的形式实施。控制阀326、331、336、341、346、351、356、361可实现为流量调节器。
图3中的设备300包括泵系统322，用于产生和维持真空腔室385中所需的真空。对于关闭的控制阀326、331、336、341、346、351、356、361，在设备300的真空腔室385中实现≤10-7毫巴的残余气体压力。泵系统322可包含单独的泵系统，用于提供电子束309的设备300的上部，以及包含具有光掩模302的样品台304的下部395。
最后，示例性设备300包含两个原子力显微镜365和375。其探针370和380在测量头367和372处结合至设备300中。AFM 365和375由计算机系统320的控制单元318控制。AFM365和375的探针370和380可使用图1中的探针100、150或190中的一个或图2中的示例性探针配置200。为了实施根据本发明的方法，设备300不一定要包含两个扫描探针显微镜。一个扫描探针显微镜足以位移样品表面上的多余材料(图3中未显示)。
图4中的设备400显示了根据本发明的设备的第二示例性实施例。设备400包含图3a和3b的SEM 301和AFM 365和375，也包含了清洁设备460。在下文中将不再讨论已在图3a和3b的上下文中解释的设备300的部件。而是，将讨论设备300和设备400之间的一些差异，并将描述设备400的额外部件。与设备300不同，设备400仅包含两个供应容器425和440，用于储存两种前驱物气体。举例来说，供应容器425储存上述沉积气体之一，且供应容器440储存上述蚀刻气体之一。供应容器425也有可能储存两种或更多种沉积气体的混合物，且供应容器440也可能储存两种或更多种蚀刻气体的混合物。沉积气体的流动由控制阀430控制，且在气体供给管线系统435协助下在沉积位置处提供沉积气体。容器440的蚀刻气体的流动同样由控制阀445控制并通过气体供给管线系统450在EBIE过程现场局部地输送。
图4中的设备400的清洁设备460包含清洁容器470，其含有清洁液480。清洁容器470可包含超音波源，可通过该超音波源将清洁液480转变成超音波浴。清洁液480包含用于传统掩模清洁过程的液体，像是例如硫酸和过氧化氢的溶液(H2SO4-H2O2(4:1)，称作“Piranha清洁”)或水、过氧化氢和氢氧化铵的混合物(H2O-H2O2-NH4OH(5:1:1)，称作SC1(标准清洁))。
图5示意性地显示了用于EUV波长范围的反射光刻掩模500的截面。用于EUV波长范围的光刻掩模在下文中也称作EUV掩模或EUV光掩模(photomask)。示例性EUV掩模500设计用于在13.5nm区域中的曝光波长。EUV掩模500具有由具有低热膨胀系数的材料(例如石英)所制成的基板510。同样可使用其他电介质、玻璃材料或半导体材料来作为EUV掩模的基板，例如或/>EUV掩模500的基板510的后侧515或后侧表面515用于在EUV掩模500的生产期间以及其在EUV光刻设备中的操作期间保持基板510。较佳地，将用于将基板510保持在静电卡盘(ESC)上的薄导电层520施加到基板510的后侧515。(卡盘未在图5中示出)。
包含20对至80对交替的钼(Mo)530和硅(Si)层535的多层膜或多层结构570(也称作MoSi层)沉积在基板510的前侧525上。为了保护多层结构570，在最顶层的硅层535上施加由例如二氧化硅所制成的覆盖层540。其他材料(例如钌(Ru))同样可用于形成覆盖层540。针对MoSi层，也有可能使用由具有高质量数的其他元素所构成的层来代替钼，例如钴(Co)、镍(Ni)、钨(W)、铼(Re)、锆(Zn)或铱(Ir)。
为了从掩模坯料575产生EUV掩模500，在覆盖层540上沉积缓冲层545。可能的缓冲层材料为石英(SiO2)、氮氧化硅(SiON)、Ru、铬(Cr)和/或氮化铬(CrN)。吸收层550沉积在缓冲层545上。适合用于吸收层550的材料特别为Cr、氮化钛(TiN)和/或氮化钽(TaN)。可施加由例如氧氮化钽(TaON)所制成的抗反射层555于吸收层550上。因此，术语掩模坯料575表示EUV掩模500的整个层序列，而无可能存在的吸收层550、缓冲层545和抗反射层555的结构。
举例来说，在光刻胶和电子束或激光器光束的协助下，吸收层550被结构化，使得从全区域吸收层550产生了吸收图案元件560的结构。缓冲层545用于在结构化吸收层550时(即在产生图案元件560时)保护多层结构570。EUV掩模500因此具有吸收区域580和反射区域585。
在图5所示的示例性EUV掩模500中，形式为两个粒子590和595的多余材料位于多层结构570的覆盖层540上。粒子590具有基本上为球形的形状，而粒子595具有马铃薯状的表面轮廓。粒子590和595可为来自环境空气的灰尘或污物颗粒，其已落在EUV掩模500的覆盖层540上。粒子590和/或595的多余材料也可能来自EUV掩模500的修复。粒子590、595通常具有从数纳米到高达两位数的纳米范围的尺寸。
粒子590和595吸收在光化波长处的光子，从而干扰EUV光子从反射区域585的反射，并因此导致EUV掩模500的可印刷缺陷。因此，必须从EUV掩模500的多层结构570的覆盖层540移除粒子590和595。这同样适用于已经吸附在透射光掩模的基板上并根据掩模的光化波长达到最小尺寸的粒子。EUV掩模500的可印刷缺陷为在EUV掩模500的曝光过程期间经由配置在晶片上的光刻胶转印到晶片的缺陷，并导致转印到晶片的结构元件相对于由晶片设计所预定义的结构元件的可检测偏差。
图6中的图600显示了从光掩模移除多余材料590、595的第一示例。粒子590位于光掩模的透射或反射层610的表面620上。在反射光掩模的情况下，层610可为EUV掩模500的覆盖层540。在透射掩模的情况下，层610可包含掩模的基板。在某些情况下，粒子590已在透射或反射层610的表面620上被捕获，使得清洁过程无法克服粒子590和层610之间的黏附力，因此无法从层610的表面620移除粒子590。释放粒子590的锚定会显著地降低其对层610的表面620的黏附力，使得该粒子可在随后的清洁过程中从层610移除。这特别适用于相对较大的粒子。相对大的粒子具有大于50nm的尺寸。
然而，小粒子形式的多余材料590、595构成更大的问题。小粒子是以小于30nm的尺寸来识别。由于范德瓦尔斯相互作用，小粒子受到样品表面的强烈吸引，并具有小的表面面积。因此，通过常规的清洁方法很难从光掩模移除小粒子形式的多余材料590、595。
通过图1中的其中一个探针或探针配置200的其中一个探针的直接接触，除了AFM365和375的其中一个的探针252之外，相对大的粒子可从其在层610的表面620上的锚定释放。图1的探针100、150、190和探针配置200的探针212、222、232和242可用于相对较大粒子的这种移动过程，因为相对较大粒子的短促动作通常足以释放捕获。有利地，具有图1的尖端160的探针150或具有尖端225、235的探针222、232用于此任务。相对较大的粒子的移动过程由图6中的箭头630所指示。释放相对较大粒子的锚定会显著降低其对层610的表面620的黏附力，使得该粒子可在随后在清洁设备460的协助下所进行的清洁过程中从层610移除。
图700显示了用于从掩模表面620移除多余材料的第二示例性实施例。如图700的左边部分中的箭头组750示意性地显示，清洁流体的流速随着与表面距离的减小而降低。特别是小粒子，例如粒子590，具有小的横截面积，并且在清洁过程(例如洗涤过程)期间，流动仅以低速撞击它们。若粒子590的流动阻力小于其对层610的表面620的黏附力，则该粒子无法通过清洁过程移动。
在粒子束诱导的沉积过程的协助下，可针对性地扩大粒子590的表面面积。图7的右边部分显示了改变后的粒子790，其由于沉积在粒子590上的材料760而具有扩大的表面面积770。改变后的粒子790的扩大的表面面积770对清洁流体的流动分布750提供了显著扩大的应用面积，且改变后的粒子790可在清洁或洗涤过程中从掩模的层610的表面620移除。
图4中的设备400可用于执行参照图7所解释的方法。通过使用储存在容器425中的沉积气体的基于电子束的或电子束诱导的沉积过程，粒子590可通过粒子590的纳米结构化转变成改变后的粒子790。所用的沉积气体较佳为烷烃(例如十二烷(C12H26))、金属羰基(例如六羰基铬(Cr(CO)6)、和/或金属卤化物(例如六氯化钨(WCl6))。首先，由烷烃、金属羰基或金属卤化物形成的这些沉积物良好地黏附到粒子590上，其次，碳、金属羰基或金属卤化物可沉积在粒子590上的小面积上。
图8中的图800结合了来自图6和图7的两个示例性实施例。在第一步骤中，由于与AFM 365和375的其中一者的探针相互作用，粒子590被一急促运动从其锚定处扯开。此移动过程由图8中的箭头830表示。在第二步骤中，材料760沉积在位移的粒子上，以扩大其表面面积770。最后，针对位移和改变后的粒子790进行清洁过程，其中清洁流体具有流动轮廓750。清洁过程从层610的表面620移除了位移和改变后的粒子790。
图9至图11中的示意图900至示意图1100显示了用于处理存在于光掩模上的多余材料590、595的第四示例。图9至图11所示的示例性实施例较佳由设备300来实现。在第一步骤中，粒子595从光掩模(例如图5的EUV掩模)的透射或反射表面610位移至光掩模的吸收图案元件560上。在现代的光掩模中，吸收图案元件560通常具有50nm至100nm之间的高度。
为了通过在图1的探针100、150、190或图2的探针配置200的探针212、222、232、242的协助下进行位移来克服表面610与图案元件560的表面970之间的高度差，因此，在光掩模的透射或反射层610上沉积形式为斜面的第一临时辅助结构950。举例来说，通过提供储存在第一供应容器325中的含碳沉积气体和电子束310来沉积第一临时辅助结构950于光掩模的层610上。当沉积第一临时辅助结构950时，小心确保可使用简单的方式再次将斜面950的沉积材料从光掩模的层610移除。举例来说，若斜面950的沉积物具有大比例的碳和/或大比例的钼，就会出现这样的情况。同时，沉积物应足够硬，使得其不会受到测量尖端的明显损坏。此外，沉积物相对多余材料590、595具有低吸收系数是有利的。
斜面950的梯度适用于用于位移粒子595的探针的能力。斜面950的梯度通常在5°至40°的角度范围内。第一临时辅助结构950不需要具有线性上升。相反地，斜面950的表面940可以弯曲的形式实施。此外，第一临时辅助结构950不必具有光滑的表面940。斜面950有可能具有台阶，只要其高度小于探针在位移过程中能够传递粒子595的高度。
图9中的箭头930表示粒子595从透射或反射层610到吸收图案元件560的位移路径。位移路径930的长度通常在两位数的纳米范围内，但在极端情况下可扩展至低四位数的纳米范围。为了将粒子595经由斜面950位移到图案元件560上，使用针对位移过程进行最佳化的探针是有利的。这意味着具有平面尖端的探针较佳地用于图9所示的测量尖端920。在图1中，这是具有平面尖端160的探针150，且在图2的探针配置200中，这是具有平面尖端225或235的探针222或232。在粒子595未充电或未显著充电的情况下，探针150、222、232的尖端160、225、235在位移过程期间接触粒子595。平面尖端160、225、235在很大程度上避免了粒子595被从计划的位移路径930横向地拉开，从而逃避通过探针150、222、232的尖端160、225、235的进一步位移。在此情况下，平面尖端160、225、235的宽度大于粒子590、595的最大尺寸是有利的。使用探针150、222或232中的一者将使得粒子595能够沿路径930直线位移。
图1的探针100和190以及针对分析或处理目的而最佳化的探针212和242同样可用于沿路径930移动粒子595。然而，在探针100、170、212或242的直线运动的情况下，存在粒子595偏离预定路径930向左或向右的风险，并因此存在探针100、190、212或242沿路径930的进一步移动而没有导致粒子595的进一步位移的风险。为了减少这种风险，探针100、170、212或242在路径930周围进行曲折运动是有利的。举例来说，探针100、170、212或242可在圆弧段上进行运动，该圆弧段的圆心在路径930周围横向振荡并沿路径方向前进。
在进行粒子595的位移过程时，带有探针100、150、190的其中一者或探针配置200的AFM 365或375较佳以接触操作模式操作，即其尖端120、160、215、225、235或245与层610的表面620、斜面950的表面940或图案元件560的表面970机械接触。探针100、150、190、212、222、232或242的悬臂110、170、210、220、230或240可被激发以在粒子595的位移过程中振荡，较佳在相应探针的共振频率处或其附近振荡。然而，也可能在没有振荡的情况下操作探针100、150、190、212、222、232或242。此外，探针100、150、190、212、222、232或242可在粒子595的位移期间以封闭反馈回路来操作。结果，可在位移过程期间获得关于路径930和/或粒子595的信息。然而，也可能在没有封闭反馈回路的情况下进行粒子595沿路径930的位移。
图10中的示意图1000显示了在位移过程结束后，粒子595在图案元件560上的位置。在图案元件560上，粒子对掩模的曝光过程没有不利影响。然而，在光掩模的操作期间或在清洁过程期间，位移的粒子595可能再次传到光掩模的透射或反射层610。
因此，在下一步骤或第二步骤中，在图案元件560上使位移的粒子595固定或不能移动。为此目的，将粒子595嵌入特性与图案元件560的特性尽可能接近的材料中。
为了将粒子595嵌入并因此固定在图案元件560上，较佳在位移的粒子595的位置处提供金属羰基，例如来自供应容器335的六羰基铬(Cr(CO6)，和设备300的电子束310。必要时，将来自设备300的供应容器360的添加气体额外地输送到沉积位置。取代金属羰基，举例来说，可使用金属卤化物(例如四氯化钛(TiCl4))作为沉积气体。如图11所示意性地显示，位移的粒子595被完全地嵌入沉积物1150中。
在此示例性实施例的最后步骤中，再次从光掩模的层610移除第一临时辅助结构950或斜面950。可至少使用两种方式进行移除。首先，探针配置200的处理探针212可用于通过机械处理从层610的表面620移除斜面950。平面位移探针222和/或232也可用于第一临时辅助结构950的机械处理的部件。其次，可通过EBIE过程来消除斜面950。为此目的，有可能使用例如储存在供应容器345和350中的蚀刻气体、水和氮氧化物，与电子束310结合。在替代实施例中，有可能使用储存在容器355中的蚀刻气体(二氟化氙(XeF2))，与电子束310相互作用，以移除第一临时辅助结构950。图12显示了掩模的表面620，其粒子在移除第一临时辅助结构950之后通过固定在图案元件560上来处理。
若粒子595大于图案元件的宽度，则可借助于清洁过程(图10中未示出)尝试从图案元件560移除粒子595。若这因为粒子595由于高粘附力而由图案元件560的表面970固定地保持而不成功，则粒子595由探针150、222或232中的一个分割，且粒子595的碎片位于图案元件560上并固定，如前文在图11的上下文中所作的解释。
图9、图10、图12、图13和图14中的示意图900、1000、1200、1300和1400显示了第五示例性实施例，其为用于处理形式为粒子595的多余材料的上述第四示例的修改。此修改的示例性实施例从图9开始并与直到图10的上述示例相同。然而，位移到图案元件560上的粒子595不是固定的。而是，如在图7的上下文中所讨论的，通过材料1360的针对性沉积来扩大位移到图案元件上的粒子595的表面区域1370。这显示于图13。接着，在下一步骤中，如在图12的上下文中所作的解释，再次从层610的表面620移除第一临时辅助结构950。最后，在图14中的箭头组1450所指示的清洁过程中，从图案元件560中移除位移和改变后的粒子595。所提到的最后两个处理步骤可以互换。
由于粒子595从清洁过程难以进入的透射或反射层610上的位置位移到图案元件560上，此外该粒子的表面区域1370还被显著放大，使得以这种方式处理的粒子595可进行清洁程序。最后提到的这种修改具有以下优点：图案元件560在不改变粒子595的处置过程的情况下出现。
参考图15至图17中的示意图1500至1700解释用于处理光刻掩模的多余材料的第六示例性实施例。图15中的示意图1500显示了光掩模的层610的表面620上的粒子595。在第一步骤中，在粒子595附近，第二临时辅助结构1550以薄牺牲层的形式沉积在层620上。第二临时辅助结构1550的层的厚度在数纳米到约20nm之间。由于只有沉积的牺牲层1550的表面特性对于粒子595的移除是重要的，因此该牺牲层可制造得非常薄。第二临时辅助结构1550的横向尺寸适合于粒子595的尺寸。一般来说，层1550的面积不会显著超过粒子595的尺寸。
为了沉积第二临时辅助结构1550，通常采用储存在供应容器330和335中的沉积气体之一，例如烷烃(例如十二烷(C12H26))。在第二临时辅助结构1550的沉积期间，选择沉积气体和/或过程实施，使得沉积层1550中含有很大比例的碳和/或钼。第二临时辅助结构1550的沉积物中的大比例的碳和/或钼具有以下优点：层1550仅具有有限的持久性，因此可以简单的方式再次从层610的表面620移除。
在第二步骤中，在测量尖端1520的协助下将粒子595沿路径1530推到牺牲层(其作用为第二临时辅助结构1550)上。探针150、222或232中的一个有利于进行粒子595的位移。已在图9的上下文中解释了光掩模上的粒子595的位移过程的细节。
图16中的示意图1600显示了位移的粒子595在第二临时辅助结构1550的牺牲层上的位置。在第三步骤和最后步骤中，第二临时辅助结构1550的牺牲层连同粒子595一起被从掩模的层610移除。这可再次地以两种方式进行。
由于所选择的材料，牺牲层对层610的表面620仅具有有限的黏附性。因此，可在清洁过程中将第二临时辅助结构1550连同位于其上的粒子595一起从层610移除。为此目的，有可能使用在图4的上下文中所介绍的清洁液之一，例如硫酸(H2SO4)和过氧化氢(H2O2)的组合。
从图16所示的初始情况开始，在第二替代实施例中，层1550也有可能不通过清洁过程来移除，而是在EBIE过程中与位于其上的粒子595一起被消除。对于这种局部电子束诱导的蚀刻过程，通常需要使用储存在供应容器355中的第三蚀刻气体，XeF2。
图17中的示意图1700显示了在移除第二临时保护层1550后的掩模的层610的表面620。在两种替代过程中，将粒子595从光掩模移除，而没有任何残留物。
最后描述的示例性实施例是有利的，因为仅需要将少量的用于第二临时辅助结构1550的材料沉积在层610的表面620上。此外，有利的是，第二临时辅助结构1550的区域可选择在粒子595的附近，使得粒子595的位移路径1530可保持较短。最后，由于薄的牺牲层1550，要克服的高度差为小的，这有助于将粒子595传送到第二临时辅助结构1550上。
图18示意性地显示了用于处理光刻掩模的多余材料的另一示例性实施例。子图A显示了施加在光掩模的透射或反射层610上的图案元件560的平面图。形式为粒子590的多余材料位于图案元件560附近的层610上。
为了配置粒子590，在第一步骤中移除图案元件560的部分1850。图18中的子图B示意性地显示了修改的图案元件1860。在第一实施例中，在探针配置200的处理探针222的协助下机械地移除图案元件560的材料。补充地或替代地，针对位移目的而最佳化的探针配置200的探针222和/或232可用于此任务。
在替代实施例中，通过EBIE过程来蚀刻图案元件560的部分1850。举例来说，可使用储存在供应容器355中的二氟化氙(XeF2)作为蚀刻气体。根据需要，将储存在供应容器360中的添加气体(例如水)与蚀刻气体混合。
在图18中的子图C中示意性地显示的第二步骤中，将粒子590推入图案元件1860的区域1850中，该区域已清除吸收材料。图1中的探针150或图2中的探针配置200的探针222和/或232中的一个可用于此目的。在图9的上下文中已经描述了多余材料590、595的位移过程的细节。
最后，在图18中的子图D中显示的第三步骤中，在位移的粒子590周围沉积材料，使得在沉积过程结束之后，图案元件1870在最大可能程度上具有其原始形式，即原始图案元件560的形式。位移的粒子590完全被沉积物1880包围，因此固定在其位移位置。为了沉积在区域1850中缺失的图案元件1860的吸收材料，选择沉积气体，其产生光学和机械特性尽可能接近于图案元件560的材料的光学和机械特性的沉积物1880。储存在供应容器335中的第三沉积气体通常用于此目的。这可例如为金属羰基或金属卤化物，有利地为六羰基铬(Cr(CO)6)、十二羰基三钌(Ru3(CO)12)或四氯化钛(TiCl4)，因为这些金属通常是光刻掩模的图案元件560的重要成分。对于透射式掩模，TEOS也可用于此目的。
最后描述的示例具有以下优点：在层610的表面620上不需要沉积任何临时辅助结构，且图案元件的形状在处置过程结束之后没有变化。
在图18的上下文中所解释的示例中，图案元件560的吸收材料已向下移除到层610的表面620。然而，也可能移除图案元件560的吸收材料至足以使位移的粒子590在修改的图案元件560的区域1850中完全消失的深度。当选择此变化形式时，可能需要使用斜面形式的第一临时辅助结构，如结合第四实施例所讨论的，以将粒子590传送到图案元件的修改区域1850中。
图19表示第一示例，其中形式为粒子590的多余材料无法由AFM 365或375的探针1900进行扫描、或只能在很大的不确定性下进行扫描。如子图A中示意性显示，粒子590被吸附在层610的表面620上的图案元件附近。图案元件560阻止了探针1900的悬臂1910能够被移动，使得其测量尖端1920可重复地扫描多余材料的粒子590。通过移除子图A中所示的图案元件560的该部分，如在图18中的子图A的讨论所解释的，探针1900能够接近粒子590并且可非常精确地扫描粒子590。这在图19的子图B中示出。
在下一步骤中，较佳通过探针150、222或232之一将粒子590推到所需位置(图19中未示出)。接着，在原始位置处并以原始形式再次沉积图案元件560的移除部分(图19中未示出)。这方面的细节已结合图18的讨论作出了解释。
图20显示第二个示例，其中形式为粒子590的多余材料可由测量尖端2020检测。如图20中的子图A所示意性地显示，粒子590(以类似于图19中的方式)直接靠近图案元件560。测量尖端2020具有大的曲率半径，使得图案元件560阻止了测量尖端2020对粒子590的检测。
解决此困难的第一种可能性由在图2的讨论的上下文中所描述并具有设计专用于分析目的的探针242和252的探针配置200提供。如果没有探针配置，图1的下半部分描述了能够接近图20中的粒子590的第二种可能性。举例来说，通过探针190的悬臂170的不对称加热，悬臂170可旋转或受到扭转，使得测量尖端120或2020在y方向上移动。这显示于图20中的子图B中。由于悬臂170的扭转，其测量尖端120、2020能够可靠地扫描粒子590，尽管其接近图案元件560。在申请人名下的公开专利申请案DE102014212311A1中解释了关于悬臂170的扭转的细节。
在下一步骤中，旋转的悬臂170的测量尖端120、2020可将粒子590推离图案元件560。一旦粒子590与图案元件相距一相应的距离，即可在没有悬臂170的旋转或扭转的情况下实施进一步的位移路径。
图21中的流程图2100显示了用于处理光刻掩模500的多余材料590、595的方法。方法开始于步骤2110。步骤2120包含使用扫描探针显微镜300、400的至少一个探针100、150、190、212、222、232、242在光刻掩模500上位移多余材料590、595。接着，方法分岔。步骤2130包含将位移的多余材料590、595固定在光刻掩模500上。这可在多个实施例中完成。或者，步骤2140包含从光刻掩模500移除位移的多余材料590、595，而不使用扫描探针显微镜300、400的至少一个探针100、150、190、212、222、232、242。针对此步骤，上文同样指出了多个示例性实施例。方法结束于步骤2150。
最后，图22中的流程图2200表示用于处理光刻掩模500的多余材料590、595的另一方法。方法开始于步骤2210。在步骤2220，扩大多余材料的表面。这可通过将材料沉积到多余材料的表面上来完成。沉积可通过粒子束诱导的沉积过程来进行。接着，在步骤2230，使用扫描探针显微镜300、400的至少一个探针100、150、190、212、222、232、242在光刻掩模500上位移扩大的多余材料590、595。在步骤2240中，从光刻掩模500移除位移的扩大的多余材料590、595。可通过扫描探针显微镜的探针或通过清洁过程来移除位移的扩大的多余材料。方法结束于步骤2250。

Claims (41)

1.一种用于处理光刻掩模(500)的多余材料(590,595)的设备(300,400)，包含：
至少一个探针(100,150,190,212,222,232,242)，所述至少一个探针配置为将所述多余材料(590,595)位移到该光刻掩模(500)的临时辅助结构(950,1550)，以促使从该光刻掩模(500)移除位移的多余材料(590,595)。
2.如权利要求1所述的设备(300,400)，还包含控制单元(318)，所述控制单元能够操作以控制所述至少一个探针(100,150,190,212,222,232,242)。
3.如权利要求2所述的设备(300,400)，其中，所述控制单元(318)配置为在位移所述多余材料(590,595)期间以接触操作模式来操作所述至少一个探针(100,150,190,212,222,232,242)。
4.如权利要求1或2所述的设备(300,400)，还包含计算机系统(320)，所述计算机系统能够操作以生成该光刻掩模(500)或所述多余材料(590,595)中的至少一个的像。
5.如权利要求1或2所述的设备(300,400)，其中，所述临时辅助结构(950,1550)包含元素碳(C)、钼(Mo)和氧气(O2)的组合或元素Mo和O2的组合。
6.如权利要求1或2所述的设备(300,400)，其中，所述临时辅助结构(950,1550)包含厚度为3nm到20nm的牺牲层。
7.如权利要求1或2所述的设备(300,400)，其中，所述临时辅助结构(950,1550)包含横向尺寸适合于所述多余材料(590,595)的尺寸的牺牲层。
8.如权利要求1或2所述的设备(300,400)，其中，所述临时辅助结构(950,1550)包含横向尺寸为10nm到200nm的牺牲层。
9.如权利要求1或2所述的设备(300,400)，其中，所述临时辅助结构(950,1550)包含斜面(950)，所述至少一个探针(100,150,190,212,222,232,242)配置为使所述多余材料(590,595)跨越所述斜面(950)位移，以促使将所述多余材料(590,595)从该光刻掩模(500)移除，或促使将所述多余材料(590,595)固定在该光刻掩模(500)上。
10.如权利要求1或2所述的设备(300,400)，其中，所述至少一个探针(100,150,190,212,222,232,242)配置为在所述多余材料(590,595)的位移期间以封闭反馈回路来操作。
11.如权利要求1或2所述的设备(300,400)，其中，所述至少一个探针(100,150,190,212,222,232,242)配置为将所述多余材料位移10nm至2μm的距离。
12.如权利要求1或2所述的设备(300,400)，其中，所述至少一个探针(100,150,190,212,222,232,242)配置为在位移所述多余材料(590,595)期间绕位移方向曲折。
13.如权利要求1或2所述的设备(300,400)，其中，所述至少一个探针具有测量尖端(160,225,235)，所述测量尖端为以下中的至少一个的形式：矩形结构、正方形结构或V形结构，其沿垂直于悬臂的纵向侧的光掩模方向布置。
14.如权利要求1或2所述的设备(300,400)，其中，所述测量尖端(160,225,235)的宽度大于所述多余材料(590,595)的尺寸。
15.如权利要求1或2所述的设备(300,400)，其中，所述至少一个探针在位移所述多余材料(590,595)期间与所述多余材料(590,595)接触。
16.如权利要求1或2所述的设备(300,400)，其中，所述至少一个探针(100,150,190,212,222,232,242)包含悬臂(170)，所述悬臂配置为双金属元件，使得所述双金属元件的不对称加热导致所述悬臂(170)的扭转。
17.如权利要求1或2所述的设备(300,400)，还包含被配置为在所述光刻掩模(500)上产生所述临时辅助结构(950,1550)的至少一个装置。
18.如权利要求17所述的设备(300,400)，其中，被配置为产生所述临时辅助结构(950,1550)的所述至少一个装置包含沉积设备，所述沉积设备配置为执行以下中的至少一项：
-将所述临时辅助结构(950,1550)沉积到所述光刻掩模(500)上，或
-在位移的多余材料(590,595)上沉积吸收沉积物(1150,1880)。
19.如权利要求18所述的设备(300,400)，其中，所述临时辅助结构(950,1550)包含牺牲层且所述沉积设备在所述多余材料(590,595)附近产生所述牺牲层。
20.如权利要求18所述的设备(300,400)，其中，所述沉积设备配置为将氧化剂混合到用于沉积所述临时辅助结构(950,1550)的至少一个沉积气体中。
21.如权利要求20所述的设备(300,400)，其中，所述氧化剂包含二氧化氮(NO2)。
22.如权利要求1或2所述的设备(300,400)，还包含至少一个装置，所述装置被配置为从所述光刻掩模(500)移除位移的多余材料(590,595)或将位移的多余材料(590,595)固定在所述光刻掩模(500)上。
23.如权利要求22所述的设备(300,400)，其中，被配置为从所述光刻掩模(500)移除位移的多余材料(590,595)的至少一个装置包含以下中的至少一项：用于机械处理的至少一个探针(100,150,190,212,222,232,242)，或至少一个清洁设备(460)，其被配置为从所述光刻掩模(500)移除所述位移的多余材料(590,595)。
24.如权利要求23所述的设备(300,400)，其中，所述清洁设备(460)配置为在常规清洁过程中将所述多余材料(590,595)与所述牺牲层一起从所述光刻掩模(500)移除。
25.如权利要求1或2所述的设备(300,400)，还包含蚀刻设备，所述蚀刻设备配置为执行以下中的至少一项：
-从所述光刻掩模(500)移除所述临时辅助结构(950)，或
-从所述光刻掩模(500)移除所述临时辅助结构和布置在所述临时辅助结构上的位移的多余材料(590,595)。
26.如权利要求1或2所述的设备(300,400)，还包含粒子束显微镜，所述粒子束显微镜构造为监视以下中的至少一项：位移所述多余材料(590,595)，移除所述多余材料(590,595)，或固定所述多余材料(590,595)。
27.如权利要求1或2所述的设备(300,400)，其中，所述至少一个探针(100,150,190,212,222,232,242)是扫描探针显微镜(365,375)的探针。
28.一种用于处理光刻掩模(500)的多余材料(590,595)的方法，包含：
使用至少一个探针(100,150,190,212,222,232,242)，将所述多余材料(590,595)位移到所述光刻掩模(500)的临时辅助结构(950,1550)上，以促使将位移的多余材料(590,595)从该光刻掩模(500)移除。
29.如权利要求28所述的方法，其中，所述临时辅助结构(950,1550)包含所述多余材料(590,595)在其上位移的牺牲层。
30.如权利要求28或29所述的方法，其中，所述临时辅助结构(950,1550)包含斜面(950)，所述斜面将所述光刻掩模(500)的透射或反射区域(585)连接到所述光刻掩模(500)的吸收图案元件(560)，并且其中将所述多余材料(590,595)跨越所述斜面(950)移位到所述吸收图案元件(560)上促使将所述位移的多余材料(590,595)从所述光刻掩模(500)移除，或者促使将所述位移的多余材料(590,595)固定在所述光刻掩模(500)上。
31.如权利要求28或29所述的方法，还包含在所述光刻掩模(500)上产生所述临时辅助结构(950,1550)。
32.如权利要求28或29所述的方法，其中，产生所述临时辅助结构(950,1550)包含使用至少一个粒子束(309)和至少一个沉积气体。
33.如权利要求32所述的方法，其中，所述至少一个沉积气体包括含氧化剂的至少一个添加气体。
34.如权利要求33所述的方法，其中，所述添加气体包含二氧化氮(NO2)。
35.如权利要求28或29所述的方法，其中，所述临时辅助结构(950,1550)包含元素钼(Mo)、碳(C)和氧气(O2)的组合或元素Mo和O2的组合。
36.如权利要求28或29所述的方法，还包含从所述光刻掩模(500)移除所述位移的多余材料(590,595)或将所述位移的多余材料(590,595)固定在所述光刻掩模(500)上。
37.如权利要求36所述的方法，其中，移除所述位移的多余材料(590,595)包含以下中的至少一项：使用至少一个粒子束(309)和至少一个蚀刻气体，或使用用于机械处理的至少一个探针(100,150,190,212,222,232,242)。
38.如权利要求36所述的方法，其中，移除所述位移的多余材料(590,595)包含以下中的至少一项：在所述光刻掩模(500)的清洁过程中移除所述多余材料(590,595)，或在所述光刻掩模(500)的清洁过程中从所述光刻掩模(500)一起移除所述临时辅助结构(950,1550)和位于其上的所述位移的多余材料(590,595)。
39.如权利要求36所述的方法，其中，移除所述位移的多余材料(590,595)包括：通过使用粒子束(309)和至少一个蚀刻气体来蚀刻所述临时辅助结构(950,1550)和所述位移的多余材料(590,595)，将所述临时辅助结构(950,1550)和所述位移的多余材料(590,595)一起移除。
40.如权利要求28或29所述的方法，还包含使用粒子束显微镜，用于监视以下中的至少一项：位移所述多余材料(590,595)，移除位移的多余材料(590,595)，或固定位移的多余材料(590,595)。
41.一种包含指令的计算机可读存储介质，当该指令由计算机系统执行时，该指令促使该计算机系统执行权利要求28到40中任一项所述的步骤。
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