DE102021123440A1

DE102021123440A1 - Verfahren zum Teilchenstrahl-induzierten Bearbeiten eines Defekts einer Photomaske für die Mikrolithographie

Info

Publication number: DE102021123440A1
Application number: DE102021123440.9A
Authority: DE
Inventors: Thorsten Hofmann; Michael Budach
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2021-09-10
Filing date: 2021-09-10
Publication date: 2023-03-16
Also published as: CN115793382A; EP4148498A2; TW202318470A; JP2023041036A; EP4148498A3; KR20230038113A; US20230081844A1

Abstract

Verfahren zum Teilchenstrahl-induzierten Bearbeiten eines Defekts (D, D') einer Photomaske (100) für die Mikrolithographie, mit den Schritten:a1) Bereitstellen (S1) eines Bildes (300) zumindest eines Teils der Photomaske (100),b1) Ermitteln (S2) einer geometrischen Form eines Defekts (D, D') in dem Bild (300) als eine Reparaturform (302, 302'),c1) Unterteilen (S3) der Reparaturform (302, 302') in eine Anzahl von n Pixeln (304) entsprechend einer ersten Rasterung (306),d1) Unterteilen (S5) der Reparaturform in eine Anzahl von m Pixeln (304') entsprechend einer zweiten Rasterung (306'), wobei die zweite Rasterung (306') aus einer Subpixel-Verschiebung der ersten Rasterung (306) hervorgeht,e1) Bereitstellen (S4) eines aktivierenden Teilchenstrahls (202) und eines Prozessgases an jedem der n Pixel (304) der Reparaturform (302, 302') gemäß der ersten Rasterung (306), undf1) Bereitstellen (S6) des aktivierenden Teilchenstrahls (202) und des Prozessgases an jedem der m Pixel (304') der Reparaturform (302, 302') gemäß der zweiten Rasterung (306').

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Teilchenstrahl-induzierten Bearbeiten eines Defekts einer Photomaske für die Mikrolithographie.
Die Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird mit einer Lithographieanlage durchgeführt, welche ein Beleuchtungssystem und ein Projektionssystem aufweist. Das Bild einer mittels des Beleuchtungssystems beleuchteten Maske (Retikel) wird hierbei mittels des Projektionssystems auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionssystems angeordnetes Substrat, beispielsweise einen Siliziumwafer, projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.
Zur Erzielung kleiner Strukturgrößen und damit der Erhöhung der Integrationsdichte der mikrostrukturierten Bauelemente wird zunehmend Licht mit sehr kurzen Wellenlängen eingesetzt, das beispielsweise als tiefes Ultraviolett (DUV, von engl. „deep ultra-violet“) oder extremes Ultraviolett (EUV, von engl. „extreme ultra-violett“) bezeichnet wird. DUV weist beispielsweise eine Wellenlänge von 193 nm auf und EUV weist beispielsweise eine Wellenlänge von 13,5 nm auf.
Die Photomasken für die Mikrolithographie weisen dabei selbst Strukturgrößen auf, die im Bereich von einigen Nanometern bis zu mehreren 100 nm liegen. Die Herstellung solcher Photomasken ist sehr aufwändig und daher kostenintensiv. Dies ist insbesondere der Fall, da die Photomasken defektfrei sein müssen, weil andernfalls nicht sichergestellt werden kann, dass eine mittels der Photomaske auf dem Siliziumwafer erzeugte Struktur die erwünschte Funktion aufweist. Insbesondere ist die Qualität der Strukturen auf der Photomaske entscheidend für die Güte der mittels der Photomaske auf dem Wafer erzeugten integrierten Schaltungen.
Aus diesem Grund werden Photomasken für die Mikrolithographie auf das Vorhandensein von Defekten geprüft und gefundene Defekte gezielt repariert. Typische Defekte sind das Fehlen von vorgesehenen Strukturen, da beispielsweise ein Ätzvorgang nicht erfolgreich ablief, oder aber es sind nicht vorgesehene Strukturen vorhanden, da beispielsweise ein Ätzvorgang zu schnell vorangeschritten ist oder an einer falschen Stelle gewirkt hat. Diese Defekte lassen sich durch gezieltes Ätzen von überschüssigem Material oder gezieltes Abscheiden von zusätzlichem Material an den entsprechenden Positionen beseitigen, was beispielsweise mittels Elektronenstrahl-induzierten Prozessen (FEBIP, für engl. „focussed electron beam induced processing“) sehr gezielt möglich ist.
DE 10 2017 208 114 A1 beschreibt ein Verfahren zum Teilchenstrahl-induzierten Ätzen einer photolithographischen Maske. Hierbei wird ein Teilchenstrahl, insbesondere ein Elektronenstrahl, und ein Ätzgas an einer zu ätzenden Stelle der photolithographischen Maske bereitgestellt. Der Teilchenstrahl aktiviert eine lokale chemische Reaktion zwischen einem Material der photolithographischen Maske und dem Ätzgas, wodurch lokal Material von der photolithographischen Maske abgetragen wird. Bei dem Ätzverfahren wird ein Elektronenstrahl auf viele diskrete Auftreffpunkte auf der Maske gemäß einem Raster gerichtet, wo er jeweils zum Initiieren einer lokalen Ätzreaktion für eine Zeitdauer von ungefähr 100 ns verweilt, bevor er auf den nächsten Auftreffpunkt des Rasters gerichtet wird. Bei einem relativ groben Raster lassen sich damit insbesondere Randbereiche von Defekten nur ungenau bearbeiten. Eine Verfeinerung des Rasters führt jedoch zu großen Datenmengen bei der algorithmischen Verarbeitung der Daten, da die Datenmenge quadratisch mit der Anzahl der Rasterpunkte (Elektronenstrahl- Auftreffpunkte), d.h. dem kleiner werdenden Abstand zweier Auftreffpunkte, wächst.
Außerdem hängt die Kantenauflösung bei der Bearbeitung eines Defekts mittels eines Teilchenstrahls (z. B. Elektronenstrahls) von dem Reaktionsprofil der chemischen Reaktion zwischen dem Material der photolithographischen Maske und dem Prozessgas (z.B. Ätzgas) ab. Das Reaktionsprofil gibt einen Bereich auf der Maske an (z.B. einen Durchmesser eines Kreises um einen Auftreffpunkt des Teilchenstrahls auf der Maske), in dem die chemische Reaktion stattfindet. Das Reaktionsprofil ist unter anderem von dem Strahlprofil des Teilchenstrahls (Primärstrahl) und dem Radius der austretenden Sekundärteilchen abhängig. Einer Erhöhung der Auflösung bei der Bearbeitung eines Defekts der Photomaske durch eine Verfeinerung des Primärstrahls (beispielsweise durch die Erhöhung der Primärenergie) ist jedoch dadurch eine Grenze gesetzt, dass sich mit steigender Primärstrahlenergie ein Radius des Sekundärstrahls und damit des Reaktionsprofils vergrößern kann.
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes Verfahren zum Teilchenstrahl-induzierten Bearbeiten eines Defekts einer Photomaske für die Mikrolithographie bereitzustellen.
Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum Teilchenstrahl-induzierten Bearbeiten eines Defekts einer Photomaske für die Mikrolithographie vorgeschlagen. Das Verfahren weist die Schritte auf:

a1) Bereitstellen eines Bildes zumindest eines Teils der Photomaske,
b1) Ermitteln einer geometrischen Form eines Defekts in dem Bild als eine Reparaturform,
c1) Unterteilen der Reparaturform in eine Anzahl von n Pixeln entsprechend einer ersten Rasterung,
d1) Unterteilen der Reparaturform in eine Anzahl von m Pixeln entsprechend einer zweiten Rasterung, wobei die zweite Rasterung aus einer Subpixel-Verschiebung der ersten Rasterung hervorgeht,
e1) Bereitstellen eines aktivierenden Teilchenstrahls und eines Prozessgases an jedem der n Pixel der Reparaturform gemäß der ersten Rasterung, und
f1) Bereitstellen des aktivierenden Teilchenstrahls und des Prozessgases an jedem der m Pixel der Reparaturform gemäß der zweiten Rasterung.

Durch die Belichtung der Photomaske im Bereich des Defekts mit dem Teilchenstrahl gemäß zweier um eine Verschiebung im Subpixel-Bereich zueinander verschobener Rasterungen können insbesondere Randbereiche des Defekts feiner abgetastet werden.
Beispielsweise können Randbereiche des Defekts feiner abgetastet werden, ohne die Rasterung selbst zu verfeinern. Beispielsweise ist eine Pixelgröße der n Pixel der Reparaturform gemäß der ersten Rasterung gleich groß wie eine Pixelgröße der m Pixel der Reparaturform gemäß der zweiten Rasterung. Mit anderen Worten wird in diesem Beispiel durch die Anwendung der zweiten Rasterung der Reparaturform die Feinheit der Rasterung nicht verändert. Folglich wird auch durch die Anwendung der zweiten Rasterung der Reparaturform die Anzahl der Pixel und damit die Datenmenge nicht oder nicht wesentlich verändert.
In einem anderen Beispiel kann die zweite Rasterung jedoch auch feiner sein als die erste Rasterung, um so die reale Form des Defekts, insbesondere seine Außenkontur, noch besser mittels des Teilchenstrahls bearbeiten zu können.
Die Reparaturform wird insbesondere derart in die n Pixel unterteilt, dass die n Pixel in Spalten (X-Richtung) und Zeilen (Y-Richtung, senkrecht zur X-Richtung) angeordnet sind.
Die Pixelgröße ist beispielsweise eine Pixelseitenlänge und/oder ein Abstand der Mittelpunkte zweier benachbarter Pixel. Die Pixelgröße ist beispielsweise eine Pixelseitenlänge in X- und/oder in Y-Richtung und/oder ein Abstand der Mittelpunkte zweier benachbarter Pixel in X- und/oder in Y-Richtung.
Die erste Rasterung und die zweite Rasterung sind insbesondere Gitter mit jeweils in X-Richtung und in Y-Richtung angeordneter Gitterlinien. Durch Überlagerung des jeweiligen Gitters (entsprechend der ersten und zweiten Rasterung) über die Reparaturform wird die Reparaturform in die n Pixel bzw. die m Pixel unterteilt.
Das Bearbeiten des Defekts umfasst insbesondere ein Ätzen des Defekts, bei dem auf der Photomaske lokal Material abgetragen wird, oder ein Deponieren von Material auf der Photomaske im Bereich des Defekts. Durch das vorgeschlagene Verfahren kann beispielsweise eine überflüssige Struktur im Bereich des Defekts besser weggeätzt werden, oder es kann eine fehlende Struktur im Bereich des Defekts besser ergänzt werden. Insbesondere können mit dem vorgeschlagene Verfahren Randbereiche des Defekts besser und genauer weggeätzt werden, oder es kann eine fehlende Struktur im Randbereich des Defekts besser und genauer ergänzt werden.
Das Bild des zumindest einen Teils der Photomaske wird beispielsweise mittels eines Rasterelektronenmikroskops (SEM, von engl. „scanning electron microscope“) aufgenommen. Das Bild des zumindest einen Teils der Photomaske weist beispielsweise eine räumliche Auflösung im Bereich weniger Nanometer auf. Das Bild kann auch mit einem Rastersondenmikroskop (SPM, von engl. „scanning probe microscope“), wie beispielsweise einem Rasterkraftmikroskop (AFM, von engl. „atomic force microscope“) oder einem Rastertunnelmikroskop (STM, von engl. „scanning tunneling microscope“) aufgenommen werden.
Das Verfahren kann insbesondere einen Schritt eines Erfassens des Bildes des zumindest eines Teils der Photomaske mittels eines Rasterelektronenmikroskops und/oder eines Rastersondenmikroskops aufweisen.
Die Photomaske für die Mikrolithographie ist beispielsweise eine Photomaske für eine EUV-Lithographieanlage. Dabei steht EUV für „extremes Ultraviolett“ (von engl. „extreme ultraviolet“) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 nm und 30 nm, insbesondere 13,5 nm. In einer EUV-Lithographieanlage wird mittels eines Strahlformungs- und Beleuchtungssystems EUV-Strahlung auf eine Photomaske (engl. „reticle“) geleitet, welche insbesondere als reflektives optisches Element ausgebildet ist (reflektive Photomaske). Die Photomaske weist eine Struktur auf, welche mittels eines Projektionssystems der EUV-Lithographieanlage verkleinert auf einen Wafer oder dergleichen abgebildet wird.
Die Photomaske für die Mikrolithographie kann beispielsweise auch eine Photomaske für eine DUV-Lithographieanlage sein. Dabei steht DUV für „tiefes Ultraviolett“ (von engl. „deep ultraviolet“) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 nm und 250 nm, insbesondere 193 nm oder 248 nm. In einer DUV-Lithographieanlage wird mittels eines Strahlformungs- und Beleuchtungssystems DUV-Strahlung auf eine Photomaske geleitet, welche insbesondere als transmissives optisches Element ausgebildet ist (transmissive Photomaske). Die Photomaske weist eine Struktur auf, welche mittels eines Projektionssystems der DUV-Lithographieanlage verkleinert auf einen Wafer oder dergleichen abgebildet wird.
Die Photomaske für die Mikrolithographie weist beispielsweise ein Substrat und eine auf dem Substrat durch eine Beschichtung gebildete Struktur auf. Die Photomaske ist beispielsweise eine transmissive Photomaske, bei der das abzubildende Muster in Form einer absorbierenden (d. h. undurchlässigen oder teilundurchlässigen) Beschichtung auf einem transparenten Substrat realisiert ist. Alternativ kann die Photomaske, insbesondere für den Einsatz bei der EUV-Lithographie, auch beispielsweise eine reflektive Photomaske sein. Die Photomaske kann auch eine Maske für die Nanoimprintlithographie (NIL) sein.
Das Substrat umfasst beispielsweise Siliziumdioxid (SiO2), z. B. Quarzglas. Die strukturierte Beschichtung umfasst beispielsweise Chrom, Chromverbindungen, Tantalverbindungen und/oder Verbindungen aus Silizium, Stickstoff, Sauerstoff und/oder Molybdän. Das Substrat und/oder die Beschichtung können auch andere Materialien umfassen.
Das Substrat kann im Fall einer Photomaske für eine EUV-Lithographieanlage eine alternierende Folge von Molybdän- und Silizium-Schichten umfassen.
Mit dem vorgeschlagenen Verfahren kann ein Defekt einer Photomaske, insbesondere ein Defekt einer strukturierten Beschichtung der Photomaske, erkannt, lokalisiert und repariert werden. Ein Defekt ist insbesondere eine fehlerhaft auf dem Substrat aufgebrachte (z. b. absorbierende oder reflektierende) Beschichtung der Photomaske. Mittels des Verfahrens kann die Beschichtung an Stellen der Photomaske, an denen sie fehlt, ergänzt werden. Weiterhin kann die Beschichtung an Stellen der Photomaske, an denen sie fehlerhaft aufgetragen wurde, mittels des Verfahrens entfernt werden.
Dazu wird in dem aufgenommenen Bild des zumindest einen Teils der Photomaske eine geometrische Form des Defekts ermittelt. Beispielsweise wird eine zweidimensionale, geometrische Form des Defekts ermittelt. Die ermittelte geometrische Form des Defekts wird im Folgenden als sog. Reparaturform bezeichnet.
Zum Teilchenstrahl-induzierten Bearbeiten der Reparaturform werden in der Reparaturform n Pixel entsprechend einer ersten Rasterung definiert. In Schritt e1) des Verfahrens wird der Teilchenstrahl auf jedes der n Pixel der Reparaturform gerichtet. Insbesondere wird ein Intensitätsmaximum des Elektronenstrahls auf jeden Mittelpunkt jedes der n Pixel gerichtet. Mit anderen Worten stellen die n Pixel der Reparaturform eine erste Rasterung, insbesondere eine zweidimensionale Rasterung, der Reparaturform für die Teilchenstrahlinduzierte Bearbeitung dar. Die n Pixel der Reparaturform entsprechen beispielsweise Auftreffflächen des Teilchenstrahls bei der Teilchenstrahl-induzierten Bearbeitung des Defekts. Beispielsweise wird eine Pixelgröße so gewählt, dass eine Intensitätsverteilung eines auf ein Zentrum eines Pixels gerichteten Elektronenstrahls aufgrund seiner gaußförmigen Intensitätsverteilung bis zum Rand des Pixels auf eine vorbestimmte Intensität abgefallen ist. Die vorbestimmte Intensität kann einem Abfall auf die Hälfte des Intensitätsmaximums entsprechen oder auch einem Abfall auf einen anderen Bruchteil des Intensitätsmaximums des Elektronenstrahls. Eine Pixelgröße und/oder eine Elektronenstrahl-Halbwertsbreite beträgt beispielsweise Sub-Nanometer oder wenige Nanometer.
Zum weiteren Teilchenstrahl-induzierten Bearbeiten der Reparaturform werden in Schritt d1) in der Reparaturform m Pixel entsprechend einer zweiten Rasterung definiert. Die zweite Rasterung wird insbesondere aus der ersten Rasterung gemäß einer Subpixel-Verschiebung berechnet. Schritt d1) kann vor oder nach Schritt e1) durchgeführt werden. In Schritt f1) des Verfahrens wird der Teilchenstrahl dann auf jedes der m Pixel der Reparaturform gemäß der zweiten Rasterung - in analoger Weise wie bei den n Pixeln gemäß der ersten Rasterung - gerichtet. Grundsätzlich ist hier durch die Benennung der Schritte mit a1), b1) usw. keine bestimmte Reihenfolge dieser vorgegeben; vielmehr können die Schritte auch in anderer Abfolge ausgeführt werden. Dies gilt genauso für das Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt.
Beispielsweise weist die zweite Rasterung denselben Feinheitsgrad wie die erste Rasterung auf. In diesem Fall unterschiedet sich die Anzahl der n Pixel gemäß der ersten Rasterung nicht oder nicht wesentlich von der Anzahl der m Pixel gemäß der zweiten Rasterung. Beispielsweise unterscheidet sich in diesem Fall die Anzahl m von der Anzahl n um weniger als 20%, 10%, 5%, 3% und/oder 1%. In anderen Beispielen kann die zweite Rasterung aber auch feiner sein als die erste Rasterung.
Das Prozessgas ist beispielsweise ein Präkursorgas und/oder ein Ätzgas. Das Prozessgas kann beispielsweise ein Gemisch mehrerer gasförmiger Komponenten sein, d. h. ein Prozessgasgemisch. Das Prozessgas kann beispielsweise ein Gemisch mehrerer gasförmiger Komponenten sein, von denen jede nur eine bestimmte Molekülsorte aufweist.
Als Präkursor-Gase, die zur Abscheidung oder zum Aufwachsen von erhabenen Strukturen geeignet sind, kommen insbesondere Alkylverbindungen von Hauptgruppenelementen, Metallen oder Übergangselementen in Betracht. Beispiele hierfür sind Cyclopentadienyl-Trimethyl-Platin (CpPtMe₃ Me = CH₄), Methylcyclopentadienyl-Trimethyl-Platin (MeCpPtMe₃), Tetramethylzinn (SnMe₄), Trimethylgallium (GaMe₃), Ferrocen (Cp₂Fe), bis-Aryl-Chrom (Ar₂Cr), und/oder Carbonyl-Verbindungen von Hauptgruppenelementen, Metallen oder Übergangselementen, wie beispielsweise Chrom-Hexacarbonyl (Cr(CO)₆), Molybdän-Hexacarbonyl (Mo(CO)₆), Wolfram-Hexacarbonyl (W(CO)₆), DicobaltOctacarbonyl (Co₂(CO)₈), Triruthenium-Dodecacarbonyl (Ru₃(CO)₁₂), EisenPentacarbonyl (Fe(CO)₅), und/oder Alkoxydverbindungen von Hauptgruppenelementen, Metallen oder Übergangselementen, wie beispielsweise Tetraethoxysilan (Si(OC₂H₅)₄), Tetraisopropoxytitan (Ti(OC₃H₇)₄), und/oder Halogenidverbindungen von Hauptgruppenelementen, Metallen oder Übergangselementen, wie beispielsweise Wolfram-Hexafluorid (WF₆), Wolfram-Hexachlorid (WCl₆), Titan-Tetrachlorid (TiCl₄), Bor-Trifluorid (BCl₃), Silicium-Tetrachlorid (SiCl₄), und/oder Komplexe mit Hauptgruppenelementen, Metallen oder Übergangselementen, wie beispielsweise Kupfer-bis-Hexa-Fluoroacetylacetonat (Cu(C₅F₆HO₂)₂), Dimethyl-Gold-Trifluoro-Acetylacetonat (Me₂Au(C₅F₃H₄O₂)), und/oder organische Verbindungen wie Kohlenstoffmonoxid (CO), Kohlenstoffdioxid (CO₂), aliphatische und/oder aromatische Kohlenwasserstoffe, und dergleichen mehr.
Das Ätzgas kann beispielsweise umfassen: Xenondifluorid (XeF₂), Xenondichlorid (XeCl₂), Xenontetrachlorid (XeCl₄), Wasserdampf (H₂O), schweres Wasser (D₂O), Sauerstoff (O₂), Ozon (O₃), Ammoniak (NH₃), Nitrosylchlorid (NOCl) und/oder eine der folgenden Halogenidverbindungen: XNO, XONO₂, X₂O, XO₂, X₂O₂, X₂O₄, X₂O₆, wobei X ein Halogenid ist. Weitere Ätzgase zum Ätzen einer oder mehrerer der abgeschiedenen Prüfstrukturen sind in der US-Patentanmeldung der Anmelderin mit der Nr. 13/0 103 281 angegeben.
Das Prozessgas kann weitere Zusatzgase umfassen, wie beispielsweise oxidierende Gase wie Wasserstoffperoxid (H₂O₂), Distickstoffoxid (N₂O), Stickstoffoxid (NO), Stickstoffdioxid (NO₂), Salpetersäure (HNO₃) und weitere sauerstoffhaltige Gase, und/oder Halogenide wie Chlor (Cl₂), Chlorwasserstoff (HCl), Fluorwasserstoff (HF), Iod (I₂), Iodwasserstoff (HI), Brom (Br₂), Bromwasserstoff (HBr), Phosphortrichlorid (PCl₃), Phosphorpentachlorid (PCl_s), Phosphortrifluorid (PF₃) und weitere halogenhaltige Gase, und/oder reduzierende Gase, wie Wasserstoff (H₂), Ammoniak (NH₃), Methan (CH₄) und weitere wasserstoffhaltige Gase. Diese Zusatzgase können beispielsweise für Ätzprozesse, als Puffergase, als Passivierungsmittel und dergleichen mehr Verwendung finden.
Der aktivierende Teilchenstrahl wird beispielsweise mithilfe einer Vorrichtung bereitgestellt, welche aufweisen kann: eine Teilchenstrahlquelle zur Erzeugung des Teilchenstrahls; eine Teilchenstrahlführungseinrichtung (z. B. Scan-Einheit), welche dazu eingerichtet ist, den Teilchenstrahl auf ein jeweiliges Pixel der Reparaturform der Photomaske zu richten; eine Teilchenstrahlformungseinrichtung (z. B. Elektronen- oder Strahloptik), die dazu eingerichtet ist, den Teilchenstrahl zu formen, insbesondere zu bündeln; mindestens einen Vorratsbehälter, welcher dazu eingerichtet ist, das Prozessgas bzw. mindestens eine gasförmige Komponente des Prozessgases zu speichern; mindestens eine Gas-Bereitstellungseinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, das Prozessgas bzw. die mindestens eine gasförmige Komponente des Prozessgases mit einem vorbestimmten Gasmengenfluss an dem jeweiligen Pixel der Reparaturform bereitzustellen.
Der aktivierende Teilchenstrahl umfasst beispielsweise einen Elektronenstrahl, einen Ionenstrahl und/oder einen Laserstrahl.
Beispielsweise wird ein Elektronenstrahl mithilfe eines modifizierten Rasterelektronenmikroskops bereitgestellt. Beispielsweise wird das Bild des zumindest einen Teils der Photomaske mit demselben modifizierten Rasterelektronenmikroskop aufgenommen, mit dem der aktivierende Elektronenstrahl bereitgestellt wird.
Der aktivierende Teilchenstrahl aktiviert insbesondere eine lokale chemische Reaktion zwischen einem Material der Photomaske und dem Prozessgas, die lokal zu einem Abscheiden von Material aus der Gasphase auf der Photomaske führt oder zu einem Übergang von Material der Photomaske in die Gasphase.
Der aktivierende Teilchenstrahl wird, zum Beispiel mittels der Teilchenstrahlführungseinrichtung, in Schritt e1) nacheinander an jedem der n Pixel der Reparaturform gemäß der ersten Rasterung bereitgestellt. Der aktivierende Teilchenstrahl verbleibt in Schritt e1) des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt auf jedem Pixel für eine vorbestimmte Verweilzeit (engl. „dwell time“), um die chemische Reaktion zwischen dem Prozessgas und dem Maskenmaterial am Ort des jeweiligen Pixels zu initiieren. Die Verweilzeit beträgt beispielsweise 100 ns. Weiterhin wird der aktivierende Teilchenstrahl, zum Beispiel mittels der Teilchenstrahlführungseinrichtung, in Schritt f1) nacheinander an jedem der m Pixel der Reparaturform gemäß der zweiten Rasterung zur Initiierung besagter chemischer Reaktion bereitgestellt. Der aktivierende Teilchenstrahl verbleibt in Schritt f1) des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt auf jedem Pixel für eine vorbestimmte Verweilzeit (engl. „dwell time“) von beispielsweise 100 ns.
Die Verweilzeit kann jedoch auch andere Werte annehmen. Beispielsweise ist die Verweilzeit des aktivierenden Teilchenstrahls auf jedem Pixel gemäß der ersten oder der zweiten Rasterung in Schritt e1) oder f1) kleiner oder gleich 500 ns, kleiner oder gleich 400 ns, kleiner oder gleich 300 ns, kleiner oder gleich 200 ns, kleiner oder gleich 100 ns und/oder kleiner oder gleich 50 ns.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Subpixel-Verschiebung eine Verschiebung, insbesondere eine Lateralverschiebung, der ersten Rasterung um eine Subpixelgröße.
Dadurch kann die zweite Rasterung der Reparaturform einfach aus der ersten Rasterung ermittelt, zum Beispiel berechnet, werden.
Eine Subpixelgröße ist insbesondere ein Bruchteil einer Pixelgröße. Eine Subpixelgröße ist beispielsweise ein Bruchteil einer Pixelseitenlänge (z. B. in X- und/oder in Y-Richtung) und/oder eines Abstands der Mittelpunkte zweier benachbarter Pixel (z. B. in X- und/oder in Y-Richtung).
Die Lateralverschiebung ist beispielsweise eine Verschiebung (insbesondere eine Transversalverschiebung) in einer ersten Richtung (X-Richtung) oder in einer zur ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung (Y-Richtung).
Insbesondere werden die Gitterlinien der ersten Rasterung relativ zur Reparaturform um die Subpixelgröße verschoben, insbesondere lateral verschoben, um die Gitterlinien der zweiten Rasterung zu bilden. Dabei können beispielsweise Pixel gemäß der ersten Rasterung nun außerhalb der Reparaturform liegen und werden somit gemäß der zweiten Rasterung nicht berücksichtigt. Weiterhin können auch „freie Gitterplätze“ der ersten Rasterung nun mit Pixeln gemäß der zweiten Rasterung aufgefüllt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Verfahren die Schritte auf:

Unterteilen der Reparaturform in eine Anzahl von l_i Pixeln entsprechend mindestens einer weiteren Rasterung, wobei eine i-te weitere Rasterung in l_i Pixel unterteilt wird und die mindestens eine weitere Rasterung aus einer Subpixel-Verschiebung der ersten, der zweiten oder einer anderen der mindestens einen weiteren Rasterung hervorgeht, und
Bereitstellen des aktivierenden Teilchenstrahls und des Prozessgases an jedem der l_i Pixel der Reparaturform gemäß der mindestens einen weiteren Rasterung.

Durch eine oder mehrere weitere, von der ersten und zweiten Rasterung verschiedene Rasterungen, können Randbereiche des Defekts noch besser mittels des Teilchenstrahls bearbeitet werden. Insbesondere kann bei der Reparatur des Defekts eine Genauigkeit der Lage einer Kante vergrößert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird Schritt e1) vor Schritt f1) mit einer Anzahl g Wiederholungszyklen wiederholt, und/oder wird Schritt f1) mit einer Anzahl h Wiederholungszyklen wiederholt.
Insbesondere sind g und h ganze Zahlen größer oder gleich zwei. Dabei kann die Anzahl g Wiederholungszyklen gleich der Anzahl h Wiederholungszyklen sein (g = h) oder sie können voneinander verschieden sein (g ≠ h).
Folglich werden beispielsweise in Schritt e1) alle Pixel n der Reparaturform gemäß der ersten Rasterung wiederholt (g Wiederholungszyklen) mit dem Elektronenstrahl belichtet, bevor zur Bearbeitung des Defekts der Photomaske gemäß der zweiten Rasterung übergegangen wird. Beispielsweise wird Schritt e1) mit einer Anzahl von 10 oder 100 Wiederholungszyklen ausgeführt (d.h. g = 10 oder g = 100). Die Anzahl g von Widerholungszyklen kann aber auch einen anderen Wert annehmen.
Weiterhin werden beispielsweise in Schritt f1) alle Pixel m der Reparaturform gemäß der zweiten Rasterung auch wiederholt (h Wiederholungszyklen) mit dem Elektronenstrahl belichtet. Die Anzahl von Wiederholungszyklen h beträgt beispielsweise auch 10 oder 100. Die Anzahl h von Widerholungszyklen kann aber auch einen anderen Wert annehmen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden die Schritte e1) und f1) mit einer Anzahl j Wiederholungszyklen wiederholt.
Insbesondere ist j eine ganze Zahl größer oder gleich zwei. Die Anzahl j Wiederholungszyklen kann beispielsweise in der Größenordnung von 100, 1.000, 10.000, 100.000 oder einer Million liegen.
Durch die wiederholte Bearbeitung des Defekts der Photomaske mit dem Teilchenstrahl kann der Defekt beispielsweise vollständig repariert werden.
Beispielsweise wird im Resultat jedes der n Pixel der Reparaturform gemäß der ersten Rasterung (g x j)-mal von dem Teilchenstrahl belichtet. Beispielsweise wird jedes der m Pixel der Reparaturform gemäß der zweiten Rasterung (h x j)-mal von dem Teilchenstrahl belichtet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der aktivierende Teilchenstrahl jeweils an den n Pixeln, den m Pixeln und/oder den l_i Pixeln der Reparaturform nacheinander in einer Reihenfolge bereitgestellt, bei der ein Abbau des Prozessgases durch eine durch den aktivierenden Teilchenstrahl aktivierte chemische Reaktion gleichmäßig über die Reparaturform erfolgt.
Insbesondere kann ein zeilenweises Rastern der Reparaturform, bei dem jedes Pixel angefahren wird, vermieden werden. Beispielsweise wird zunächst entlang einer Zeile (z. B. entlang einer X-Richtung) nur jedes r-te Pixel angefahren, wobei r eine ganze Zahl größer oder gleich 1 ist. Beispielsweise wird entlang einer Zeile jedes Pixel (r=1), jedes zweite Pixel (r=2) oder jedes dritte Pixel (r=3) angefahren. Beispielsweise wird entlang einer Spalte (z. B. entlang einer Y-Richtung) nur jedes s-te Pixel angefahren, wobei s eine ganze Zahl größer oder gleich 1 ist. Beispielsweise ist ein Offset entlang einer Spalte größer als ein Offset entlang einer Zeile (d.h. s größer als r). Beispielsweise wird entlang einer Spalte jedes fünfte Pixel (s=5) oder jedes zehnte (s=10) Pixel angefahren. In weiteren Durchläufen werden dann die weiteren Pixel der Reparaturform auf ähnliche Weise mittels des Teilchenstrahls belichtet bis alle Pixel n der Reparaturform gemäß der ersten Rasterung bzw. alle Pixel m der Reparaturform gemäß der zweiten Rasterung bzw. alle Pixel l_i der Reparaturform gemäß der weiteren Rasterung einmal belichtet wurden.
In Ausführungsformen kann die Reihenfolge, in der der aktivierende Teilchenstrahl jeweils an den n Pixeln, den m Pixeln und/oder den l_i Pixeln der Reparaturform nacheinander bereitgestellt wird, auch zufallsverteilt sein.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Verfahren zum Teilchenstrahl-induzierten Bearbeiten eines Defekts einer Photomaske für die Mikrolithographie vorgeschlagen. Das Verfahren weist die Schritte auf:

a2) Bereitstellen eines Bildes zumindest eines Teils der Photomaske,
b2) Ermitteln einer geometrischen Form eines Defekts in dem Bild als eine Reparaturform, und
c2) Bereitstellen eines Prozessgases mindestens entlang einer Strecke der Reparaturform und Führen eines aktivierenden Teilchenstrahls entlang der Strecke bei gleichzeitiger Aktivierung einer chemischen Reaktion zwischen dem Prozessgas und einem Material der Photomaske auf der Strecke.

Dadurch, dass der Teilchenstrahl entlang der Strecke der Reparaturform bei gleichzeitiger Aktivierung der chemischen Reaktion zwischen dem Prozessgas und dem Maskenmaterial geführt wird, wird ein diskretes Abtasten einzelner Pixel der Reparaturform, d.h. ein Abtasten gemäß einer Rasterung vermieden. Vielmehr wird der Teilchenstrahl entlang der Strecke der Reparaturform in einer vektoriellen Schreibweise geführt. Damit kann der Defekt, insbesondere seine Randbereiche, besser und genauer repariert werden. Insbesondere ist die Auflösung, mit der der Defekt bearbeitet werden kann, nicht von einer Auflösung (Feinheit) einer Rasterung abhängig, sondern nur davon, mit welcher Auflösung (d.h. Ansteuergenauigkeit) eine Vorrichtung zum Teilchenstrahl-induzierten Bearbeiten den Teilchenstrahl steuern kann.
Die Schritte a2) und b2) des Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt entsprechen insbesondere den Schritten a1) und b1) des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt. Weiterhin erfolgt beispielsweise auch die Bereitstellung des Prozessgases in Schritt c2) des Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt ähnlich wie die Bereitstellung des Prozessgases in Schritt e1) und f1) des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt.
Zudem erfolgt beispielsweise auch die Bereitstellung des Teilchenstrahls in Schritt c2) des Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt hinsichtlich der Vorrichtung zum Teilchenstrahl-induzierten Bearbeiten, der Erzeugung des Teilchenstrahls und seiner grundsätzlichen Wirkung auf das Prozessgas ähnlich wie die Bereitstellung des Teilchenstrahls in Schritt e1) und f1) des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der aktivierende Teilchenstrahl entlang der gesamten Strecke mit einer Geschwindigkeit größer Null geführt, und/oder wird der aktivierende Teilchenstrahl entlang der gesamten Strecke ohne Anzuhalten geführt.
Dadurch, dass ein Anhalten (Verweilen) für eine Verweilzeit (engl. „dwell time“) auf einzelnen Pixeln in dem Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt weggelassen wird, kann durch die Wahl der Geschwindigkeit, mit der der aktivierende Teilchenstrahl über die Oberfläche des Defekts geführt wird, die gewünschte Teilchenstrahldosis (z. B. Elektronenstrahldosis) eingestellt werden. Weiterhin kann durch die Wahl der Überstreichgeschwindigkeit auch eine zeitliche Änderung der Zusammensetzung des bereitgestellten Prozessgases, z. B. des Ätzgases, beeinflusst werden. Insbesondere kann damit auch eine ungünstige Gaszusammensetzung und somit beispielsweise eine stark verringerte Bearbeitungsrate (z.B. Ätzrate) aufgrund einer ungünstigen Gaszusammensetzung verhindert werden. Folglich kann ein Defekt besser, zum Beispiel vollständig bis zu seiner Außenkontur, entfernt werden.
Beispielsweise wird der Teilchenstrahl von einem Anfangspunkt der Strecke bis zu einem Endpunkt der Strecke mit einer Geschwindigkeit größer Null und/oder ohne Anzuhalten geführt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform beträgt eine Länge der Strecke größer oder gleich 5 nm, größer oder gleich 10 nm, größer oder gleich 20 nm, größer oder gleich 50 nm, größer oder gleich 100 nm, größer oder gleich 200 nm und/oder größer oder gleich 500 nm.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich die Strecke linear von einem Rand der Reparaturform zu einem gegenüberliegenden Rand der Reparaturform.
Beispielsweise wird der Teilchenstrahl in einem „Serpentinenmuster“ über die Reparaturform geführt. Dabei wird der Teilchenstrahl beispielsweise linear entlang einer ersten Strecke von einem ersten Anfangspunkt an einem ersten Rand der Reparaturform zu einem ersten Endpunkt an einem dem ersten Rand gegenüberliegenden zweiten Rand der Reparaturform geführt. Die erste Strecke verbindet den ersten Anfangspunkt und den ersten Endpunkt beispielsweise auf dem kürzesten Weg. Anschließend wird der Teilchenstrahl beispielsweise an dem zweiten Rand in einer Richtung senkrecht zu der ersten Strecke auf einen neuen zweiten Anfangspunkt an dem zweiten Rand versetzt. Dann wird der Teilchenstrahl beispielsweise entlang einer zweiten Strecke von dem zweiten Anfangspunkt an dem zweiten Rand der Reparaturform zu einem zweiten Endpunkt an dem ersten Rand geführt. Die zweite Strecke verbindet den zweiten Anfangspunkt und den zweiten Endpunkt beispielsweise auf dem kürzesten Weg und ist parallel zu der ersten Strecke angeordnet. Auf entsprechende Weise kann die gesamte Reparaturform in mehreren Einzelstrecken mit dem Teilchenstrahl überstrichen werden.
Beispielsweise gilt für jede der Einzelstrecken, dass der aktivierende Teilchenstrahl entlang der gesamten Einzelstrecke mit einer Geschwindigkeit größer Null geführt wird, und/oder der aktivierende Teilchenstrahl entlang der gesamten Einzelstrecke ohne Anzuhalten (Verweilen) geführt wird.
Ein Abstand zwischen einem ersten Endpunkt und einem zweiten Anfangspunkt kann so gewählt werden (z. B. vergrößert werden), dass eine günstige Teilchenstrahldosis vorliegt und/oder sich die Gaszusammensetzung des Prozessgases nicht unvorteilhaft ändert. Entstehen aufgrund eines großen Abstands Bearbeitungslücken senkrecht zu einer ersten und zweiten Strecke, dann kann der Teilchenstrahl in einem weiteren Durchlauf zu diesen Bearbeitungslücken zurückkehren. Allerdings kann es in diesem Fall zu einer ungünstigen Teilchenstrahldosis insbesondere in einem Randbereich des Defekts und insbesondere in einem Randbereich des Defekts, welcher senkrecht oder näherungsweise senkrecht zu dem ersten und zweiten Rand angeordnet ist, kommen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich die Strecke entlang eines äußeren Rands der Reparaturform und/oder entlang einer Parallelkurve zu dem äußeren Rand der Reparaturform.
Dadurch kann eine ungünstige Teilchenstrahldosis insbesondere in einem Randbereich des Defekts vermieden werden.
Beispielsweise wird der Teilchenstrahl in einem (quasi) „Spiralmuster“ über die Reparaturform geführt. Dabei wird der Teilchenstrahl beispielsweise von einem ersten Anfangspunkt an einem Außenrand der Reparaturform entlang einer ersten Strecke, welche entlang des Außenrands der Reparaturform führt, zu einem ersten Endpunkt an dem Außenrand geführt. Hierbei fällt der erste Endpunkt mit dem ersten Anfangspunkt zusammen oder ist zu ihm benachbart angeordnet. Anschließend wird der Teilchenstrahl beispielsweise von dem Außenrand radial nach innen (z. B. in Richtung zu einem Mittelpunkt der Reparaturform) auf einen zweiten Anfangspunkt versetzt. Dann wird der Teilchenstrahl beispielsweise von dem zweiten Anfangspunkt entlang einer zweiten Strecke, welche entlang einer Parallelkurve zu der ersten Strecke verläuft, zu einem zweiten Endpunkt auf der Parallelkurve geführt. Auf entsprechende Weise kann die gesamte Reparaturform in mehreren, entlang Parallelkurven zum Außenrand verlaufenden Einzelstrecken mit dem Teilchenstrahl überstrichen werden.
Beispielsweise gilt für jede der Einzelstrecken, dass der aktivierende Teilchenstrahl entlang der gesamten Einzelstrecke mit einer Geschwindigkeit größer Null geführt wird, und/oder der aktivierende Teilchenstrahl entlang der gesamten Einzelstrecke ohne Anzuhalten (Verweilen) geführt wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Reparaturform in mindestens eine erste und eine zweite Sub-Reparaturform unterteilt.
Außerdem erstreckt sich die Strecke linear von einem Rand der ersten Sub-Reparaturform zu einem gegenüberliegenden Rand der ersten Sub-Reparaturform, und/oder
erstreckt sich die Strecke entlang eines äußeren Rands der zweiten Sub-Reparaturform und/oder entlang einer Parallelkurve zu dem äußeren Rand der zweiten Sub-Reparaturform.
Beispielsweise ist die erste Sub-Reparaturform ein innenliegender Bereich der Reparaturform und umgibt die zweite Sub-Reparaturform die innenliegende erste Sub-Reparaturform.
In Ausführungsformen wird die Reparaturform in zwei oder mehrere voneinander verschiedener Unterteilungen in Sub-Reparaturformen unterteilt. Dadurch kann eine ungleichmäßige Bearbeitung des Defekts an Grenzen zwischen den Sub-Reparaturformen vermieden werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsformen wird der aktivierende Teilchenstrahl entlang der Strecke mit einer Geschwindigkeit größer oder gleich 0,01 m/s, größer oder gleich 0,02 m/s, größer oder gleich 0,03 m/s, größer oder gleich 0,05 m/s, größer oder gleich 0,1 m/s, größer oder gleich 1 m/s, größer oder gleich 5 m/s, größer oder gleich 10 m/s, größer oder gleich 50 m/s und/oder größer oder gleich 100 m/s geführt.
Damit kann der aktivierende Teilchenstrahl schnell genug entlang der Strecke geführt werden, so dass über die gesamte Reparaturform, und insbesondere auch in Randbereichen der Reparaturform, eine möglichst homogene Teilchenstrahldosis vorliegt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der aktivierende Teilchenstrahl über die gesamte Reparaturform in kleiner oder gleich 500 ns, kleiner oder gleich 400 ns, kleiner oder gleich 300 ns, kleiner oder gleich 200 ns, kleiner oder gleich 100 ns und/oder kleiner oder gleich 50 ns geführt.
In anderen Ausführungsformen kann der aktivierende Teilchenstrahl über die gesamte Reparaturform auch langsamer geführt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform beträgt ein Strahlstrom des aktivierenden Teilchenstrahls größer oder gleich 0,0001 µA, größer oder gleich 0,001 µA, größer oder gleich 0,01 µA, größer oder gleich 0,1 µA und/oder größer oder gleich 1 µA.
Durch einen höheren Strahlstrom bei dem Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt, bei dem die Reparaturform vektoriell überstrichen wird (anstatt sie, wie bei dem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt, diskret und pixelweise mit dem Teilchenstrahl abzutasten), kann auch bei hohen Überstreichgeschwindigkeiten die erforderliche Teilchenstrahldosis (z.B. Elektronenstrahldosis) aufgebracht werden.
In anderen Ausführungsformen kann ein Strahlstrom des aktivierenden Teilchenstrahls jedoch auch kleinere Werte aufweisen. Beispielswiese kann ein Strahlstrom des aktivierenden Teilchenstrahls auch größer oder gleich 1 pA und/oder größer oder gleich 10 pA sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, das Anweisungen umfasst, die, wenn sie von einer Rechenvorrichtung zur Steuerung einer Vorrichtung zum Teilchenstrahl-induzierten Bearbeiten eines Defekts einer Photomaske für die Mikrolithographie ausgeführt werden, die Vorrichtung veranlassen, das vorstehend beschriebene Verfahren gemäß dem ersten Aspekt und/oder das vorstehend beschriebene Verfahren gemäß dem zweiten auszuführen.
„Ein“ ist vorliegend nicht zwingend als beschränkend auf genau ein Element zu verstehen. Vielmehr können auch mehrere Elemente, wie beispielsweise zwei, drei oder mehr, vorgesehen sein. Auch jedes andere hier verwendete Zählwort ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Beschränkung auf genau die genannte Anzahl von Elementen gegeben ist. Vielmehr sind zahlenmäßige Abweichungen nach oben und nach unten möglich, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.

1 zeigt schematisch einen Ausschnitt einer Photomaske für die Mikrolithographie mit einem Defekt in einer strukturierten Beschichtung gemäß einer Ausführungsform;
2 zeigt eine Vorrichtung zum Teilchenstrahl-induzierten Bearbeiten des Defekts der Photomaske aus 1 gemäß einer Ausführungsform;
3 zeigt einen Teilausschnitt eines weiteren Beispiels eines Defekts der Photomaske aus 1, wobei eine geometrische Form (Reparaturform) des Defekts in mehrere Pixel gemäß einer ersten Rasterung unterteilt ist;
4 zeigt fünf Pixel aus 3 in einer vergrößerten Ansicht;
5 zeigt eine Ansicht ähnlich 3, wobei die geometrische Form (Reparaturform) des Defekts in mehrere Pixel gemäß einer zweiten Rasterung unterteilt ist;
6 zeigt eine Ansicht ähnlich 3, wobei die geometrische Form (Reparaturform) des Defekts in mehrere Pixel gemäß einer dritten Rasterung unterteilt ist;
7 zeigt eine Ansicht ähnlich 3, wobei die Mittelpunkte der Pixel gemäß der ersten, zweiten und dritten Rasterung übereinander dargestellt sind;
8 zeigt ein Flussablaufdiagramm eines Verfahrens zum Teilchenstrahl-induzierten Bearbeiten eines Defekts der Photomaske aus den 1 bis 7 gemäß einem ersten Aspekt;
9 zeigt ein weiteres Beispiel eines Defekts der Photomaske aus 1, wobei eine geometrische Form (Reparaturform) des Defekts nicht in Pixel unterteilt ist, sondern ein Teilchenstrahl die Reparaturform kontinuierlich und vektoriell entlang mehrerer Strecken von einem Rand zum anderen Rand der Reparaturform abfährt;
10 zeigt ein weiteres Beispiel eines Defekts der Photomaske aus 1, wobei eine geometrische Form (Reparaturform) des Defekts nicht in Pixel unterteilt ist, sondern ein Teilchenstrahl die Reparaturform kontinuierlich und vektoriell entlang mehrerer parallel zu einer Außenkontur der Reparaturform verlaufender Strecken abfährt;
11 zeigt den Defekt aus 10, wobei die Reparaturform in zwei Sub-Reparaturformen unterteilt ist, in der inneren der beiden Sub-Reparaturformen das Verfahren aus 9 angewendet wird und in einer äußeren der beiden Sub-Reparaturformen das Verfahren aus 10 angewendet wird; und
12 zeigt ein Flussablaufdiagramm eines Verfahrens zum Teilchenstrahl-induzierten Bearbeiten eines Defekts der Photomaske aus den 1 und 9 bis 11 gemäß einem zweiten Aspekt.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. Ferner sollte beachtet werden, dass die Darstellungen in den Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind.
1 zeigt schematisch einen Ausschnitt einer Photomaske 100 für die Mikrolithographie. In dem gezeigten Beispiel ist die Photomaske 100 eine transmissive photolithographische Maske 100. Die Photomaske 100 weist ein Substrat 102 auf. Das Substrat 102 ist insbesondere bei der Wellenlänge, mit der die Photomaske 100 belichtet wird, optisch transparent. Beispielsweise umfasst ein Material des Substrats 100 Quarzglas.
Auf dem Substrat 102 ist eine strukturierte Beschichtung 104 (Pattern-Elemente 104) aufgebracht. Die Beschichtung 104 ist insbesondere eine Beschichtung aus einem absorbierenden Material. Beispielsweise umfasst ein Material der Beschichtung 104 eine Chromschicht. Eine Dicke der Beschichtung 104 liegt beispielsweise im Bereich von 50 nm bis 100 nm. Eine Strukturgröße B der durch die Beschichtung 104 auf dem Substrat 102 der Photomaske 100 gebildeten Struktur kann an verschiedenen Positionen der Photomaske 100 unterschiedlich sein. Beispielhaft ist in der 1 als Strukturgröße die Breite B eines Bereichs eingezeichnet. Die Strukturgröße B liegt beispielsweise in einem Bereich von 20 bis 200 nm. Die Strukturgröße B kann auch größer als 200 nm sein, beispielsweise im Mikrometerbereich liegen.
In anderen Beispielen können auch andere Materialien für das Substrat und die Beschichtung sowie andere Schichtdicken (beispielsweise dünnere Schichtdicken, z. B. „thin EUV mask absorber“) als die genannten verwendet werden. Weiterhin kann die Photomaske 100 anstatt einer transmissiven Photomaske auch eine reflektive Photomaske sein.
Bei der Herstellung von Photomasken kann es vereinzelt zu Defekten D kommen, da beispielsweise Ätzprozesse nicht exakt wie vorgesehen ablaufen. In der 1 ist ein solcher Defekt D schraffiert dargestellt. Es handelt sich um einen Materialüberschuss, da die Beschichtung 104 in diesem Bereich nicht entfernt wurde, obwohl in der Vorlage für die Photomaske 100 die beiden nebeneinanderliegenden Beschichtungsbereiche 104 getrennt vorgesehen sind. Man kann auch sagen, dass der Defekt D einen Steg bildet. Eine Größe des Defekts D entspricht in diesem Fall der Strukturgröße B. Es sind auch andere Defekte bekannt, die kleiner als die Strukturgröße B sind, beispielsweise in einem Bereich von 5 bis 20 nm liegen. Um sicherzustellen, dass eine in einer Lithographieanlage mit der Photomaske erzeugte Struktur auf einem Wafer die gewünschte Form aufweist und damit das auf diese Weise hergestellte Halbleiterbauelement die gewünschte Funktion erfüllt, ist es erforderlich, Defekte, wie den in 1 gezeigten Defekt D oder auch Defekte anderer Art, zu reparieren. In diesem Beispiel ist es notwendig, den Steg gezielt, beispielsweise durch Teilchenstrahl-induziertes Ätzen, zu entfernen.
2 zeigt eine Vorrichtung 200 zum Teilchenstrahl-induzierten Bearbeiten eines Defekts einer Photomaske für die Mikrolithographie, wie beispielsweise des Defekts D der Photomaske 100 aus 1. In 2 sind schematisch im Schnitt einige Komponenten der Vorrichtung 200 gezeigt, die zum Teilchenstrahl-induzierten Reparieren, hier Ätzen, des Defekts D der Photomaske 100 eingesetzt werden können. Darüber hinaus kann die Vorrichtung 200 auch zum Abbilden der Photomaske, insbesondere der strukturierten Beschichtung 104 der Maske 100 und des Defekts D vor, während und nach dem Ausführen eines Reparaturprozesses benutzt werden.
Die in der 2 gezeigte Vorrichtung 200 repräsentiert ein modifiziertes Rasterelektronenmikroskop 200. Hierbei wird ein Teilchenstrahl 202 in Form eines Elektronenstrahls 202 zum Reparieren des Defekts D eingesetzt. Die Verwendung eines Elektronenstrahls 202 als aktivierender Teilchenstrahl hat den Vorteil, dass der Elektronenstrahl 202 die Photomaske 100, insbesondere deren Substrat 102, im Wesentlichen nicht oder nur in geringem Umfang schädigen kann.
In Ausführungsformen kann anstatt des Elektronenstrahls 202 oder zusätzlich zu dem Elektronenstrahl 202 ein Laserstrahl zum Aktivieren eines lokalen Teilchenstrahl-induzierten Reparaturprozesses der Photomaske 100 eingesetzt werden (in der 2 nicht gezeigt). Ferner ist es möglich, anstelle eines Elektronenstrahls und/oder eines Laserstrahls einen Ionenstrahl, einen Atomstrahl und/oder einen Molekülstrahl zum Aktivieren einer lokalen chemischen Reaktion einzusetzen (in 2 nicht gezeigt).
Die Vorrichtung 200 ist Großteils in einem Vakuum-Gehäuse 204, das von einer Vakuum-Pumpe 206 auf einem bestimmten Gasdruck gehalten wird, angeordnet.
Beispielsweise handelt es sich bei der Vorrichtung 200 um ein Reparaturtool für Photomasken für die Mikrolithographie, zum Beispiel für Photomasken für eine DUV- oder EUV-Lithographieanlage.
Eine zu bearbeitende Photomaske 100 wird auf einen Probentisch 208 angeordnet. Der Probentisch 208 ist beispielsweise dazu eingerichtet, die Position der Photomaske 100 in drei Raumrichtungen und beispielsweise zusätzlich in drei Drehachsen auf wenige Nanometer genau einzustellen.
Die Vorrichtung 200 weist eine Elektronensäule 210 auf. Die Elektronensäule 210 umfasst eine Elektronenquelle 212 zum Bereitstellen des aktivierenden Elektronenstrahls 202. Weiterhin umfasst die Elektronensäule 210 eine Elektronen- oder Strahloptik 214. Die Elektronenquelle 212 erzeugt den Elektronenstrahl 202 und die Elektronen- oder Strahloptik 214 bündelt den Elektronenstrahl 202 und richtet ihn am Ausgang der Säule 210 auf die Photomaske 100. Die Elektronensäule 210 umfasst außerdem eine Ablenkeinheit 216 (Scan-Einheit 216), welche dafür eingerichtet ist, den Elektronenstrahl 202 über die Oberfläche der Photomaske 100 zu führen (zu scannen). Anstatt der in der Säule 210 angeordneten Ablenkeinheit 216 (Scan-Einheit 216) kann auch eine außerhalb der Säule 210 angeordnete Ablenkeinheit (Scan-Einheit) (nicht gezeigt) verwendet werden.
Die Vorrichtung 200 umfasst weiterhin einen Detektor 218 zum Nachweisen der von dem einfallenden Elektronenstrahl 202 an der Photomaske 200 erzeugten Sekundärelektronen und/oder rückgestreuten Elektronen. Der Detektor 218 ist beispielsweise, wie gezeigt, in der Elektronensäule 210 ringförmig um den Elektronenstrahl 202 angeordnet. Alternativ und/oder zusätzlich zu dem Detektor 218 kann die Vorrichtung 200 auch andere/weitere Detektoren zum Nachweisen von Sekundärelektronen und/oder rückgestreuten Elektronen aufweisen (in 2 nicht gezeigt).
Die Vorrichtung 200 kann zudem ein oder mehrere Rastersondenmikroskope, beispielsweise Atomkraftmikroskope umfassen, die zum Analysieren des Defekts D der Photomaske 100 verwendet werden können (in 2 nicht gezeigt).
Die Vorrichtung 200 umfasst weiterhin eine Gas-Bereitstellungseinheit 220 zum Zuführen von Prozessgas zur Oberfläche der Photomaske 100. Die Gas-Bereitstellungseinheit 220 weist beispielsweise ein Ventil 222 und eine Gasleitung 224 auf. Der von der Elektronensäule 210 an einen Ort auf der Oberfläche der Photomaske 100 gerichtete Elektronenstrahl 202 kann in Zusammenwirkung mit dem von der Gas-Bereitstellungseinheit 220 von außen über das Ventil 222 und die Gasleitung 224 zugeführten Prozessgas einen Elektronstrahlinduzierten Bearbeitungsprozess (EBIP: „electron-beam induced processing“) durchführen. Dies umfasst insbesondere ein Abscheiden und/oder ein Ätzen von Material.
Die Vorrichtung 200 weist außerdem eine Rechenvorrichtung 226, wie beispielsweise einen Computer, mit einer Steuereinrichtung 228 und einer Ermittlungseinrichtung 230 auf. Die Rechenvorrichtung 226 ist in dem Beispiel von 2 außerhalb des Vakuum-Gehäuses 204 angeordnet.
Die Rechenvorrichtung 226, insbesondere die Steuereinrichtung 228, dient zur Steuerung der Vorrichtung 200. Insbesondere steuert die Rechenvorrichtung 226, insbesondere die Steuereinrichtung 228, die Bereitstellung des Elektronenstrahls 202 über die Ansteuerung der Elektronensäule 210. Insbesondere steuert die Rechenvorrichtung 226, insbesondere die Steuereinrichtung 228, über die Ansteuerung der Scan-Einheit 216 das Führen des Elektronenstrahls 202 über die Oberfläche der Photomaske 100. Des Weiteren steuert die Rechenvorrichtung 226 die Bereitstellung des Prozessgases über die Ansteuerung der Gas-Bereitstellungseinheit 220.
Die Rechenvorrichtung 226 empfängt außerdem Messdaten des Detektors 218 und/oder anderer Detektoren der Vorrichtung 200 und erzeugt aus den Messdaten Bilder, die auf einem Monitor (nicht gezeigt) dargestellt werden können. Zudem können aus den Messdaten erzeugte Bilder auf einer Speichereinheit (nicht gezeigt) der Rechenvorrichtung 226 gespeichert werden.
Zur Überprüfung der Photomaske 100 und insbesondere der strukturierten Beschichtung 104 der Photomaske 100 ist die Vorrichtung 200 insbesondere dazu eingerichtet, aus Messdaten des Detektors 218 und/oder anderer Detektoren der Vorrichtung 200 ein Bild 300 der Photomaske 100 (1) oder ein Bild 300 eines Ausschnitts der Photomaske 100 zu erfassen. Eine räumliche Auflösung des Bildes 300 liegt beispielsweise im Bereich weniger Nanometer.
Die Rechenvorrichtung 226, insbesondere die Ermittlungseinrichtung 230, ist dazu eingerichtet, in dem aufgenommenen Bild 300 einen Defekt D (1) zu erkennen, zu lokalisieren und eine geometrische Form 302 (Reparaturform 302) des Defekts D zu ermitteln. Die ermittelte geometrische Form 302 des Defekts D, d. h. die Reparaturform 302, ist beispielsweise eine zweidimensionale geometrische Form.
Die 3 bis 7 veranschaulichen ein Verfahren gemäß einem ersten Aspekt zum Teilchenstrahl-induzierten Bearbeiten eines weiteren Beispiels eines Defekts D' einer strukturierten Beschichtung 104 der Photomaske 100 aus 1. Das Verfahren wird beispielsweise unter Verwendung der in 2 gezeigten Vorrichtung ausgeführt.
In Schritt S1 des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt wird, wie vorstehend im Zusammenhang mit den 1 und 2 beschrieben, ein Bild 300 zumindest eines Teils der Photomaske 100 (1) aufgenommen.
In Schritt S2 des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt wird, wie vorstehend im Zusammenhang mit den 1 und 2 beschrieben, eine geometrische Form eines Defekts D'in dem Bild 300 als eine Reparaturform 320' ermittelt. 3 zeigt einen Teilausschnitt des Defekts D'.
In Schritt S3 des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt wird die Reparaturform 302' (3) in eine Anzahl von n Pixeln 304 entsprechend einer ersten Rasterung 306 unterteilt. Insbesondere ist die Rechenvorrichtung 226 (2), insbesondere die Ermittlungseinrichtung 230, dazu eingerichtet, die Reparaturform 302' (3) in die Anzahl von n Pixeln 304 entsprechend der ersten Rasterung 306 einzuteilen.
In 3 sind beispielhaft drei Pixel 304 der Reparaturform 302' mit einem Bezugszeichen versehen. Die Pixel 304 sind insbesondere in Spalten (X-Richtung) und Zeilen (Y-Richtung, senkrecht zur X-Richtung) angeordnet. Jedes Pixel 304 hat einen Mittelpunkt M, von denen drei beispielshaft in 3 mit einem Bezugszeichen versehen sind. 3 zeigt nur einen sehr kleinen Ausschnitt der Reparaturform 302'. Die ganze Reparaturform 302' umfasst beispielsweise 1 Millionen Pixel 304 (n = 1.000.000). Eine Seitenlänge a der Pixel 304 beträgt beispielsweise wenige Nanometer, z. B. 1,5 nm. Beispielsweise beträgt eine Fläche der Pixel 304 1,5 nm x 1,5 nm. Im Laufe eines Reparaturverfahrens wird der Elektronenstrahl 202 (2) mittels der Scan-Einheit 216 mehrmals auf den Mittelpunkt M jedes Pixels 304 gerichtet. Insbesondere wird ein Intensitätsmaximum des beispielsweise gaußförmigen Intensitätsprofils des Elektronenstrahls 202 im Laufe des Verfahrens mehrmals auf jeden Mittelpunkt M jedes Pixels 304 gerichtet.
4 zeigt eine vergrößerte Ansicht von fünf der in 3 gezeigten Pixel 304 der Reparaturform 302'. Jedes Pixel 304 hat eine quadratische Form mit einer Seitenlänge a. Somit ist auch der Abstand zweier benachbarter Pixelmittelpunkte M gleich a. Die mit den Bezugszeichen 308 gekennzeichneten Kreise mit Durchmesser c stellen Auftreffflächen des Elektronenstrahls 202 (2) auf der Oberfläche der Photomaske 100 dar. Der Durchmesser c entspricht hier der Seitenlänge a. Der Elektronenstrahl 202 weist beispielsweise ein radialsymmetrisches gaußförmiges Intensitätsprofil auf. Der Elektronenstrahl 202 wird insbesondere auf einen Mittelpunkt M der Auftrefffläche 308 oder des Pixels 304 gerichtet, so dass ein Maximum seiner Intensitätsverteilung im Rahmen des technisch Möglichen auf den Mittelpunkt M auftrifft. Die Auftreffflächen 308 können beispielsweise einer Halbwertsbreite des Intensitätsprofils des Elektronenstrahls 202 entsprechen. Die Auftreffflächen 308 können aber auch jeder anderen von dem Maximum der Intensitätsverteilung des Elektronenstrahls 202 abgefallenen Intensität entsprechen.
In Schritt S4 des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt wird, gesteuert durch die Rechenvorrichtung 226 (2), insbesondere die Steuereinrichtung 228, die Reparaturform 302' (3) mittels des Elektronenstrahls 202 und unter Bereitstellung des Prozessgases derart abgetastet, dass der Defekt D', dessen geometrische Form die Reparaturformen 302' ist, bearbeitet und behoben wird. Dabei wird der aktivierende Elektronenstrahl 202 nacheinander auf jedes der n Pixel 304 der Reparaturform 302' gerichtet. Der Elektronenstrahl 202 verweilt an jedem der n Pixel 304 der Reparaturform 302' für eine vorbestimmte Verweilzeit (engl. „dwell time“). Dabei wird an jedem der n Pixel 304 der Reparaturform 302' durch den Elektronenstrahl 202 eine chemische Reaktion des Prozessgases aktiviert. Das Prozessgas umfasst beispielsweise ein Ätzgas. Die chemische Reaktion führt beispielsweise dazu, dass volatile Reaktionsprodukte mit dem Material des zu ätzenden Defekts D' entstehen, welche zumindest teilweise bei Raumtemperatur gasförmig sind und mit einem Pumpensystem (nicht gezeigt) abgepumpt werden können.
Nachdem der Elektronenstrahl 202 einmal auf jedes der n Pixel 304 der Reparaturform 302 gerichtet wurde (Schritt e1)), wird dieser Vorgang mit einer Anzahl g Wiederholungszyklen wiederholt.
In Schritt S5 des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt wird die Reparaturform 302' in eine Anzahl von m Pixeln 304' entsprechend einer zweiten Rasterung 306' (5) unterteilt. Insbesondere ist die Rechenvorrichtung 226, insbesondere die Ermittlungseinrichtung 230, dazu eingerichtet, die zweite Rasterung aus der ersten Rasterung zu berechnen.
Schritt S5 kann vor oder nach Schritt S4 ausgeführt werden.
5 zeigt denselben Ausschnitt der Reparaturform 302' wie 3. Im Gegensatz zu 3 ist die Reparaturform 302' in 5 jedoch gemäß der zweiten Rasterung 306' in m Pixel 304' unterteilt. Die zweite Rasterung 306' wird insbesondere aus der ersten Rasterung 306 (3) gemäß einer Subpixel-Verschiebung berechnet. Insbesondere wurde das erste Raster 306 (3) um eine Länge b, welche in dem gezeigten Beispiel einer halben Pixellänge a entspricht, in den 3 und 4 nach rechts verschoben, um das zweite Raster 306' (5) zu bilden. In dem gezeigten Beispiel hat die zweite Rasterung 306' denselben Feinheitsgrad wie die erste Rasterung 306. Insbesondere haben die Pixel 304' (5) gemäß der zweiten Rasterung 306' dieselbe Größe (Pixelseitenlänge a) wie die Pixel 304 gemäß der ersten Rasterung 306 (3).
In Schritt S6 des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt wird der Teilchenstrahl 202 dann auf jedes der m Pixel 304' der Reparaturform 302' gemäß der zweiten Rasterung 306' - in analoger Weise wie bei den n Pixeln 304 gemäß der ersten Rasterung 306 - gerichtet.
In einem Schritt S7 des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt wird Schritt S5 für eine oder mehrere weitere von der ersten und zweiten Rasterung 306, 306' verschiedene Rasterungen 306" ausgeführt. Beispielshaft ist in 6 eine dritte Rasterung 306" gezeigt, die aus der zweiten Rasterung 306' durch eine Verschiebung um eine halbe Pixellänge a nach oben in den 5 und 6 hervorgeht. Das heißt, die Reparaturform 302' wurde entsprechend der dritten Rasterung 306" in eine Anzahl von 1 Pixeln 304" unterteilt. Die Pixel 304" haben in dem gezeigten Beispiel die gleiche Größe, d.h. Seitenlänge a, wie die Pixel 304 (3) und die Pixel 304' (5). In anderen Beispielen kann die zweite und/oder dritte Rasterung 306', 306" auch feiner sein als die erste Rasterung 306. In diesem Fall hätten die Pixel 304' und/oder 304" eine kleinere Seitenlänge als die Pixel 304.
In einem Schritt S8 des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt wird Schritt S6 für die eine oder mehreren weiteren Rasterungen 306" ausgeführt. Beispielsweise wird der aktivierende Teilchenstrahl 202 und das Prozessgas an jedem der 1 Pixel 304" der Reparaturform 302' gemäß der dritten Rasterung 306" bereitgestellt (6).
In 7 sind die Mittelpunkte M, M' und M'' der Pixel 304, 304' und 304" übereinander dargestellt. Der Elektronenstrahl 202 wird im Laufe der Schritte S4, S6 und S8 wiederholt auf jeden Mittelpunkt (Auftreffpunkt) M, M', M" gerichtet. Wie in 7 zu sehen, kann ein Randbereich 310 des Defekts D' durch die zweite und dritte Rasterung (Mittelpunkte M' und M") besser abgetastet werden als es in dem Fall möglich ist, in dem nur die erste Rasterung (Mittelpunkte M) angewendet wird.
In Ausführungsformen werden die Schritte S4, S6 und S8 mit einer Anzahl j Wiederholungszyklen wiederholt, so dass die Gesamtzahl an Widerholungszyklen für jedes der n, m und 1 Pixel 304, 304', 304" beispielsweise (j x g) bzw. (j x h) beträgt.
Zum (vollständigen) Entfernen der Beschichtung 104 (1) im Bereich des Defekts D' sind beispielsweise eine Gesamtanzahl j (oder j x g oder j x h) Wiederholungszyklen von 100, 1.000, 10.000, 100.000 oder einer Million an jedem Pixel 304, 304', 304" erforderlich.
Die 9 bis 12 veranschaulichen ein Verfahren gemäß einem zweiten Aspekt zum Teilchenstrahl-induzierten Bearbeiten eines weiteren Beispiels eines Defekts D" einer strukturierten Beschichtung 104 der Photomaske 100 aus 1. Das Verfahren wird beispielsweise unter Verwendung der in 2 gezeigten Vorrichtung ausgeführt. In 9 ist eine erste Ausführungsform des Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt gezeigt.
In Schritt S 1' des Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt wird, wie vorstehend im Zusammenhang mit den 1 und 2 beschrieben, ein Bild 300 zumindest eines Teils der Photomaske 100 (1) aufgenommen.
In Schritt S2' des Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt wird, wie vorstehend im Zusammenhang mit den 1 und 2 beschrieben, eine geometrische Form eines Defekts E in dem Bild 300 als eine Reparaturform 402 ermittelt. In Schritt S2' des Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt wird die geometrische Form insbesondere als eine vektorielle Form ermittelt, die auf einer vektoriellen Darstellung basiert. 9 zeigt ein weiteres Beispiel eines Defekts E'.
In Schritt S3' des Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt wird ein Prozessgas mindestens entlang einer Strecke 404 (9) der Reparaturform 402 bereitgestellt. Weiterhin wird ein aktivierender Teilchenstrahl 202 (2) entlang der Strecke 404 geführt bei gleichzeitiger Aktivierung einer chemischen Reaktion zwischen dem Prozessgas und einem Material der Photomaske 100 (1) auf der Strecke 404.
Die Strecke 404 gemäß der ersten Ausführungsform (9) des Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt erstreckt sich linear von einem Rand 406 der Reparaturform 402 zu einem gegenüberliegenden Rand 408 der Reparaturform 402. Insbesondere wird der Teilchenstrahl 202 linear entlang einer ersten Strecke 404 von einem ersten Anfangspunkt 410 an dem ersten Rand 406 zu einem ersten Endpunkt 412 an dem zweiten Rand 408 ohne Anzuhalten geführt. Die erste Strecke 404 ist insbesondere der kürzeste Weg zwischen dem ersten Anfangspunkt 410 und dem ersten Endpunkt 412. Eine Länge der erste Strecke 404 ist mit dem Bezugszeichen 1 versehen. Während des kontinuierlichen Führens des Teilchenstrahls 202 ohne Anzuhalten entlang der Strecke 404 wird die chemische Reaktion zwischen dem Prozessgas und dem Maskenmaterial auf der gesamten Strecke 404 zur Reparatur des Defekts D' initiiert.
Anschließend wird der Teilchenstrahl 202 an dem zweiten Rand 412 in einer Richtung R senkrecht zu der ersten Strecke 404 auf einen neuen zweiten Anfangspunkt 414 an dem zweiten Rand 408 versetzt. Dann wird der Teilchenstrahl 202 entlang einer zweiten Strecke 416 von dem zweiten Anfangspunkt 414 zu einem zweiten Endpunkt 418 an dem ersten Rand 406 geführt. Die zweite Strecke 416 verläuft beispielsweise parallel zu der ersten Strecke 404.
Auf entsprechende Weise kann die gesamte Reparaturform in mehreren Einzelstrecken 404, 416, 420, 422 (von denen in 9 nur vier gezeigt und mit einem Bezugszeichen versehen sind) mit dem Teilchenstrahl 202 überstrichen werden. Der aktivierende Teilchenstrahl 202 wird insbesondere für jede Einzelstrecke 404, 416, 420, 422 entlang der gesamten Einzelstrecke 404, 416, 420, 422 mit einer Geschwindigkeit größer Null und ohne Anzuhalten (Verweilen) geführt.
10 zeigt eine zweite Ausführungsform des Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt.
Eine erste Strecke 424 gemäß der zweiten Ausführungsform erstreckt sich entlang eines äußeren Rands 426 und/oder benachbart zu dem äußeren Rand 426 der Reparaturform 402'. Die erste Strecke 424 erstreckt sich insbesondere von einem ersten Anfangspunkt 428 benachbart zu dem Außenrand 426 entlang des gesamten Außenrands 426 zu einem ersten Endpunkt 430 benachbart zu dem Außenrand 426. Der erste Endpunkt ist insbesondere benachbart zu dem ersten Anfangspunkt 428 angeordnet. Der Teilchenstrahl 202 wird somit von dem ersten Anfangspunkt 428 entlang der ersten Strecke 424 ohne Anzuhalten zu dem ersten Endpunkt 430 geführt. Während des Führens des Teilchenstrahls 202 entlang der ersten Strecke 424 wird die chemische Reaktion zwischen dem Prozessgas und dem Maskenmaterial auf der gesamten ersten Strecke 424 initiiert.
Anschließend wird der Teilchenstrahl 202 von dem Außenrand 426 in der Reparaturform 402' radial nach innen auf einen zweiten Anfangspunkt 432 versetzt. Dann wird der Teilchenstrahl 202 von dem zweiten Anfangspunkt 432 entlang einer zweiten Strecke 434, welche entlang einer Parallelkurve zu der ersten Strecke 424 verläuft, zu einem zweiten Endpunkt 436 auf der Parallelkurve geführt.
Auf entsprechende Weise kann die gesamte Reparaturform 402' in mehreren, entlang Parallelkurven zum Außenrand 426 verlaufenden Einzelstrecken 424, 434, 438 (von denen in 10 lediglich drei mit einem Bezugszeichen versehen sind) mit dem Teilchenstrahl 202 überstrichen werden. Für jede der Einzelstrecken 424, 434, 438 gilt insbesondere, dass der aktivierende Teilchenstrahl 202 entlang der gesamten Einzelstrecke 424, 434, 438 mit einer Geschwindigkeit größer Null und ohne Anzuhalten (Verweilen) geführt wird.
Durch dieses Strahlführungsmuster kann eine geeignete Teilchenstrahldosis des Elektronenstrahls 202 insbesondere auch in einem Randbereich bzw. an dem Außenrand 426 des Defekts E" erreicht werden.
11 zeigt eine dritte Ausführungsform des Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt
Gemäß der dritten Ausführungsform wird die Reparaturform 402' in mindestens eine erste und eine zweite Sub-Reparaturform 440, 442 unterteilt. In dem gezeigten Beispiel ist die erste Sub-Reparaturform 440 ein innenliegender Bereich der Reparaturform 402'. Außerdem umgibt die zweite Sub-Reparaturform 442 die innenliegende erste Sub-Reparaturform 440 vollständig.
Innerhalb der ersten Sub-Reparaturform 440 erstreckt sich eine jeweilige Einzelstrecke 444 linear von einem Rand 446 zu einem gegenüberliegenden Rand 448 der ersten Sub-Reparaturform 440 (analog zu dem in 9 gezeigten Fall). Außerdem erstreckt sich innerhalb der zweiten Sub-Reparaturform 442 eine erste Einzelstrecke 450 benachbart zu einem äußeren Rand 452 der zweiten Sub-Reparaturform 442. Zudem erstrecken sich innerhalb der zweiten Sub-Reparaturform 442 weitere Einzelstrecken 454, 456 entlang von Parallelkurven zu dem äußeren Rand 452 der zweiten Sub-Reparaturform 442.
In Ausführungsformen kann bei dem Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt eine Geschwindigkeit, mit der der Elektronenstrahl 202 (2) entlang der entsprechenden Strecke (404, 416, 420, 422 in 9; 424, 434, 438 in 10; 444, 450, 454, 456 in 11) geführt wird, so hoch sein, dass die Belichtungszeit für eine gesamte Reparaturform 402, 402' in der Größenzeit der Verweildauer auf einem einzigen Pixel 304 (3) bei dem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt liegt. Beispielsweisebeträgt eine Geschwindigkeit mit der der Elektronenstrahl 202 (2) entlang der entsprechenden Strecke (9-11) geführt wird, größer oder gleich 1 bis 100 m/s. Beispielsweise wird die gesamte Reparaturform 402, 402' in kleiner oder gleich 50 bis 200 ns einmal vollständig überstrichen. Ein dazu verwendeter Teilchenstrahls 202 wird beispielsweise mit einem Strahlstrom von größer oder gleich 0,0001 bis 0,01 µA bereitgestellt. In anderen Beispielen kann ein Strahlstrom des Teilchenstrahls 202 jedoch auch andere Werte (z. B. kleinere Werte von wenigen pA) annehmen. Durch diese quasi-simultane Belichtung der gesamten Reparaturform 402, 402' kann eine besonders homogene Teilchenstrahldosis über die gesamte Reparaturform 402, 402' erreicht werden und damit eine noch bessere und genauere Reparatur des Defekts E', E" (9-11) der Photomaske 100 (1).
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
Bezugszeichenliste

100: Photomaske
102: Substrat
104: Beschichtung
200: Vorrichtung
202: Teilchenstrahl
204: Vakuum-Gehäuse
206: Vakuum-Pumpe
208: Probentisch
210: Elektronensäule
212: Elektronenquelle
214: Elektronen- oder Strahloptik
216: Scan-Einheit
218: Detektor
220: Gas-Bereitstellungseinheit
222: Ventil
224: Gasleitung
226: Rechenvorrichtung
228: Steuereinrichtung
230: Ermittlungseinrichtung
300: Bild
302, 302': Reparaturform
304, 304', 304": Pixel
306, 306', 306": Rasterung
308: Auftrefffläche
310: Randbereich
402: Reparaturform
404: Strecke
406: Rand
408: Rand
410: Anfangspunkt
412: Endpunkt
414: Anfangspunkt
416: Strecke
418: Endpunkt
420: Strecke
422: Strecke
424: Strecke
426: Rand
428: Anfangspunkt
430: Endpunkt
432: Anfangspunkt
434: Strecke
436: Endpunkt
438: Strecke
440: Sub-Reparaturform
442: Sub-Reparaturform
444: Strecke
446: Rand
448: Rand
450: Strecke
452: Rand
454: Strecke
456: Strecke
a: Länge
b: Länge
B: Strukturgröße
c: Durchmesser
D, D': Defekt
E, E', E'': Defekt
1: Länge
M, M', M'': Mittelpunkt
R: Richtung
S1 - S8: Verfahrensschritte
S 1' - S8': Verfahrensschritte
X: Richtung
Y: Richtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102017208114 A1 [0006]

Claims

Verfahren zum Teilchenstrahl-induzierten Bearbeiten eines Defekts (D, D') einer Photomaske (100) für die Mikrolithographie, mit den Schritten: a1) Bereitstellen (S1) eines Bildes (300) zumindest eines Teils der Photomaske (100), b1) Ermitteln (S2) einer geometrischen Form eines Defekts (D, D') in dem Bild (300) als eine Reparaturform (302, 302'), c1) Unterteilen (S3) der Reparaturform (302, 302') in eine Anzahl von n Pixeln (304) entsprechend einer ersten Rasterung (306), d1) Unterteilen (S5) der Reparaturform in eine Anzahl von m Pixeln (304') entsprechend einer zweiten Rasterung (306'), wobei die zweite Rasterung (306') aus einer Subpixel-Verschiebung der ersten Rasterung (306) hervorgeht, e1) Bereitstellen (S4) eines aktivierenden Teilchenstrahls (202) und eines Prozessgases an jedem der n Pixel (304) der Reparaturform (302, 302') gemäß der ersten Rasterung (306), und f1) Bereitstellen (S6) des aktivierenden Teilchenstrahls (202) und des Prozessgases an jedem der m Pixel (304') der Reparaturform (302, 302') gemäß der zweiten Rasterung (306').
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Subpixel-Verschiebung eine Verschiebung, insbesondere eine Lateralverschiebung, der ersten Rasterung (306) um eine Subpixelgröße (b) ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, aufweisend die Schritte: Unterteilen (S7) der Reparaturform (302') in eine Anzahl von l_i Pixeln (304") entsprechend mindestens einer weiteren Rasterung (306"), wobei eine i-te weitere Rasterung (306") in l_i Pixel (304") unterteilt wird und die mindestens eine weitere Rasterung (306") aus einer Subpixel-Verschiebung der ersten (306), der zweiten (306') oder einer anderen der mindestens einen weiteren Rasterung (306") hervorgeht, und Bereitstellen (S8) des aktivierenden Teilchenstrahls (202) und des Prozessgases an jedem der l_i Pixel (304'') der Reparaturform (302') gemäß der mindestens einen weiteren Rasterung (306").
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei Schritt e1) vor Schritt f1) mit einer Anzahl g Wiederholungszyklen wiederholt wird, und/oder Schritt f1) mit einer Anzahl h Wiederholungszyklen wiederholt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Schritte e1) und f1) mit einer Anzahl j Wiederholungszyklen wiederholt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der aktivierende Teilchenstrahl (202) jeweils an den n Pixeln (304), den m Pixeln (304') und/oder den l_i Pixeln (304") der Reparaturform (302') nacheinander in einer Reihenfolge bereitgestellt wird, bei der ein Abbau des Prozessgases durch eine durch den aktivierenden Teilchenstrahl (202) aktivierte chemische Reaktion gleichmäßig über die Reparaturform (302') erfolgt.
Verfahren zum Teilchenstrahl-induzierten Bearbeiten eines Defekts (E', E'') einer Photomaske (100) für die Mikrolithographie, mit den Schritten: a2) Bereitstellen (S1') eines Bildes (300) zumindest eines Teils der Photomaske (100), b2) Ermitteln (S2') einer geometrischen Form eines Defekts (E', E'') in dem Bild (300) als eine Reparaturform (402, 402'), und c2) Bereitstellen (S3') eines Prozessgases mindestens entlang einer Strecke (404, 424) der Reparaturform (402, 402') und Führen eines aktivierenden Teilchenstrahls (202) entlang der Strecke (404, 424) bei gleichzeitiger Aktivierung einer chemischen Reaktion zwischen dem Prozessgas und einem Material der Photomaske (100) auf der Strecke (404, 424).
Verfahren nach Anspruch 7, wobei der aktivierende Teilchenstrahl (202) entlang der gesamten Strecke (404, 424) mit einer Geschwindigkeit größer Null geführt wird, und/oder wobei der aktivierende Teilchenstrahl (202) entlang der gesamten Strecke (404, 424) ohne Anzuhalten geführt wird.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei eine Länge (1) der Strecke (404, 424) größer oder gleich 5 nm, größer oder gleich 10 nm, größer oder gleich 20 nm, größer oder gleich 50 nm, größer oder gleich 100 nm, größer oder gleich 200 nm und/oder größer oder gleich 500 nm beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei sich die Strecke (404, 416, 420, 422) linear von einem Rand (406) der Reparaturform (402) zu einem gegenüberliegenden Rand (408) der Reparaturform (402) erstreckt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei sich die Strecke (424, 434, 438) entlang eines äußeren Rands (426) der Reparaturform (402') und/oder entlang einer Parallelkurve (434, 438) zu dem äußeren Rand (426) der Reparaturform (402') erstreckt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei die Reparaturform (402') in mindestens eine erste und eine zweite Sub-Reparaturform (440, 442) unterteilt wird, sich die Strecke (444) linear von einem Rand (446) der ersten Sub-Reparaturform (440) zu einem gegenüberliegenden Rand (448) der ersten Sub-Reparaturform (440) erstreckt, und/oder sich die Strecke (450, 454, 456) entlang eines äußeren Rands (452) der zweiten Sub-Reparaturform (442) und/oder entlang einer Parallelkurve (454, 456) zu dem äußeren Rand (452) der zweiten Sub-Reparaturform (442) erstreckt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei der aktivierende Teilchenstrahl (202) entlang der Strecke (404, 424, 444, 450) mit einer Geschwindigkeit größer oder gleich 0,01 m/s, größer oder gleich 0,02 m/s, größer oder gleich 0,03 m/s, größer oder gleich 0,05 m/s, größer oder gleich 0,1 m/s, größer oder gleich 1 m/s, größer oder gleich 5 m/s, größer oder gleich 10 m/s, größer oder gleich 50 m/s und/oder größer oder gleich 100 m/s geführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13, wobei der aktivierende Teilchenstrahl (202) über die gesamte Reparaturform (402, 402') in kleiner oder gleich 500 ns, kleiner oder gleich 400 ns, kleiner oder gleich 300 ns, kleiner oder gleich 200 ns, kleiner oder gleich 100 ns und/oder kleiner oder gleich 50 ns geführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 14, wobei ein Strahlstrom des aktivierenden Teilchenstrahls (202) größer oder gleich 0,0001 µA, größer oder gleich 0,001 µA, größer oder gleich 0,01 µA, größer oder gleich 0,1 µA und/oder größer oder gleich 1 µA beträgt.