DE102021206564A1 - Endpunktbestimmung durch induzierte desorption von gasen und analyse der wiederbedeckung - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung umfasst ein Verfahren zur Verwendung mit einer lithographischen Maske mit folgenden Schritten: (a.) Richten eines Teilchenstrahls auf ein Element der lithographischen Maske in einer Atmosphäre von Gasteilchen, (b.) Induzieren eines Desorptions- und/oder Adsorptionsvorgangs zumindest mancher der Gasteilchen in einem Bereich des Elements und (c.) Erfassen eines Signals sekundärer Teilchen und/oder rückgestreuter Teilchen und/oder eines anderen vom Teilchenstrahl erzeugten Freistrahlsignals während des Desorptions- und/oder Adsorptionsvorgangs. Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf ein korrespondierendes Verfahren zur Verwendung mit einer lithographischen Maske.

Description

  • 1. Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein Computerprogramm zur Bestimmung eines Materials an einer lithographischen Maske sowie zur Reparatur eines Defekts einer lithographischen Maske mittels eines Teilchenstrahls.
  • 2. Technischer Hintergrund
  • Als Folge der ständig steigenden Integrationsdichte in der Mikroelektronik müssen lithographische Masken (im Folgenden oft kurz „Masken“) immer kleiner werdende Strukturelemente in eine Fotolackschicht eines Wafers abbilden. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, wird die Belichtungswellenlänge zu immer kleineren Wellenlängen verschoben. Derzeit werden für Belichtungszwecke hauptsächlich Argonfluorid (ArF) Excimer-Laser eingesetzt, die Licht bei einer Wellenlänge von 193 nm emittieren. Lithographiesysteme, die mit Lichtquellen arbeiten, die im extrem ultravioletten (EUV) Wellenlängenbereich (10 nm bis 15 nm) emittieren und entsprechende EUV-Maskensind auch im Einsatz. Zur Erhöhung des Auflösungsvermögens von Wafer-Belichtungsprozessen wurden gleichzeitig mehrere Varianten der herkömmlichen binären lithographischen Masken entwickelt. Beispiele hierfür sind Phasenmasken oder phasenschiebende Masken und Masken für Mehrfachbelichtung.
  • Lithographische Masken können aufgrund der immer kleiner werdenden Abmessungen der Strukturelemente jedoch nicht immer ohne auf einem Wafer sichtbare oder druckbare Defekte hergestellt werden. Wegen der kostspieligen Herstellung von Masken werden defekte Masken wann immer möglich repariert.
  • Zwei wichtige Gruppen von Defekten lithographischer Masken sind zum einen dunkle Defekte (engl. „dark defects“), und zum anderen klare Defekte (engl. „clear defects“).
  • Dunkle Defekte sind Stellen, an denen Absorbermaterial und/oder phasenschiebendes Material vorhanden ist, die aber frei von diesem Material sein sollten. Diese Defekte werden repariert, in dem das überschüssige Material vorzugsweise mit Hilfe eines lokalen Ätzvorgangs entfernt wird.
  • Klare Defekte sind hingegen Defekte auf der Maske, die bei optischer Belichtung in einem Wafer-Stepper oder Wafer-Scanner eine größere Lichtdurchlässigkeit aufweisen als eine identische defektfreie Referenzposition. Bei Maskenreparaturprozessen können solche klaren Defekte durch Abscheiden oder Deposition eines Materials mit geeigneten optischen Eigenschaften behoben werden. Idealerweise sollten die optischen Eigenschaften des zur Reparatur verwendeten Materials denen des Absorber- bzw. phasenschiebenden Materials entsprechen.
  • Zur Entfernung von dunklen Defekten ist es bekannt, einen Elektronenstrahl zu verwenden, welcher direkt auf den zu reparierenden Defekt gerichtet wird (Belichtung). Auf Grund der Verwendung eines Elektronenstrahls ist dabei insbesondere eine präzise Lenkung und Positionierung des Strahls auf den Defekt möglich. In Verbindung mit einem Präkursorgas, auch Prozessgas genannt, welches sich sowohl in der Atmosphäre der zu reparierenden Maske befinden kann als auch auf der Maske selbst angelagert werden kann, ist es möglich, durch den einfallenden Elektronenstrahl eine Reaktion zu induzieren, welche einem lokalen Ätzvorgang gleicht. Durch diesen induzierten lokalen Ätzvorgang, können Anteile überschüssigen Materials (des Defekts) von der Maske entfernt werden, sodass die für die lithographische Maske gewünschten Absorber- und/oder phasenschiebenden Eigenschaften erzeugt bzw. wiederhergestellt werden können.
  • Alternativ ist es auch möglich, das verwendete Präkursorgas so zu wählen, dass bei Belichtung mit dem Strahl, ein Abscheideprozess induziert werden kann. Als Folge dessen kann an klaren Defekten zusätzliches Material abgeschieden werden, um die Lichtdurchlässigkeit der Maske lokal zu verringern und/oder die phasenschiebenden Eigenschaften zu erhöhen.
  • Die zu reparierenden Masken können dabei in der Regel mehrschichtig, bzw. aus zumindest zwei, typischerweise übereinander angeordneten Materialien aufgebaut sein. Hierbei kann das oben liegende Material (das dem Elektronenstrahl zugewandte Material) als Absorbermaterial, als phasenschiebendes Material bzw. Material des Defekts fungieren und das darunterliegende Material als Substrat- bzw. Trägermaterial (bzw. als das Material eines anderen unterhalb des Defekts angeordneten Elements) der zu reparierenden lithographischen Maske.
  • Bei Wechselwirkung des Elektronenstrahls oder eines anderen zum Ätzen bzw. Abscheiden verwendeten Teilchenstrahls mit dem Präkursorgas bzw. einem Material des Defekts kann es zur Rückstreuung von Elektronen bzw. der Teilchen kommen. Beispielsweise können rückgestreute Elektronen parallel zum Ätz- und/oder Abscheideprozess detektiert werden, was zu einem Signal rückgestreuter Elektronen (beispielsweise EsB-Signal; EsB: energy selective backscattering) führt. Zusätzlich oder alternativ ist auch die Erzeugung von sekundären Teilchen, z.B. Elektronen durch den Wechselwirkungsprozess aus Teilchenstrahl und dem Präkursorgas bzw. dem Material des Defekts möglich. Beispielsweise können sekundäre Elektronen zu einem Sekundärelektronen-Signal (SE-Signal) führen, welches ebenfalls parallel zum Ätz- und/oder Abscheideprozess detektiert werden kann. Durch Detektion der genannten Teilchen bzw. von diesen erzeugten Signale während des Ätz- und/oder des Abscheidevorgangs kann der ablaufende Reparaturvorgang überwacht werden.
  • Insbesondere eine korrekte und präzise Detektion des Übergangs des Ätzvorgangs am Material des Defekts hin zum Material des unterhalb des Defekts angeordneten Elements ist dabei von entscheidender Bedeutung für den Erfolg des Reparaturvorgangs. Dies wird auch als Endpunktbestimmung (engl. „endpointing“) bezeichnet. Die präzise erfolgende Endpunktbestimmung kann letztlich sicherstellen, dass die zu reparierende Maske nach Beendigung des Ätzvorgangs die gewünschten Absorptions- und/oder phasenschiebenden Eigenschaften aufweist und z.B. das unterhalb des Defektmaterials liegende Substratmaterial durch den Ätzvorgang nicht angegriffen und/oder abgetragen wird. Auf Grund der hochpräzisen Erfordernisse, welche an eine Waferstruktur in der Halbleiterindustrie gestellt werden, werden entsprechend analog stringente Anforderungen an die Reparatur einer lithographischen Maske gestellt.
  • Mittels der Überwachung des Ätzvorgangs durch Detektieren der während des Ätzvorgangs (am zu ätzenden Material) entstehenden rückgestreuten und/oder sekundären Teilchen, ist es möglich, eine Art Echtzeitabbildung des Ätzvorgangs zu erhalten. Damit kann ein Übergang des Ätzvorgangs zwischen den Materialien durch eine Signaländerung der genannten Teilchenstrahlen bestimmt werden. Allerdings kann der Kontrast in manchen Fällen stark abgeschwächt sein, zum Beispiel wenn sich die im Ätzvorgang befindlichen Materialien nur sehr geringfügig unterscheiden (z.B. eine ähnliche Ordnungszahl aufweisen), so dass eine exakte Bestimmung des Endpunktes (Übergang des Ätzvorgangs von Material des Defekts hin zum Material des unterhalb des Defekts angeordneten Elements) nicht möglich ist.
  • Es sind verschiedene Ansätze bekannt, trotz dieser Problematik präzise Ergebnisse zu erzielen:
    • US 2004 / 0 121 069 A1 offenbart ein Verfahren zur Reparatur von Phasenverschiebungsfotomasken mittels eines geladenen Teilchenstrahlsystems. Hierbei werden topographische Daten eines Rastersondenmikroskops als Substitut zur Endpunktbestimmung verwendet. Die topographischen Daten können dazu benutzt werden, um die Dosis des geladenen Teilchenstrahls für jeden Punkt innerhalb der Defektumgebung, basierend auf der Erhebung und Flächenneigung an dem speziellen Punkt, anzupassen.
  • US 6 593 040 B2 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Korrektur von Phasenverschiebungsdefekten in einer Fotomaske. Dies umfasst ein Scannen der Fotomaske und ein dreidimensionales Analysieren des Defekts mit einem AFM (Atomic Force Microscope). Basierend auf der dreidimensionalen Analyse wird eine Ätzkarte erstellt und ein fokussierter Ionenstrahl (focussed ion beam, FIB) wird entsprechend der Ätzkarte gesteuert, um den Defekt zu entfernen. Um eine höhere Genauigkeit des Reparaturprozesses zu bieten, werden Testmuster des FIB erzeugt und dreidimensional analysiert.
  • Diese Ansätze sind jedoch zeitaufwändig und komplex. Zudem lässt sich die Ätzrate nicht immer präzise vorhersehen, so dass trotz des Aufwands und der Komplexität keinesfalls immer optimale Ergebnisse geliefert werden können.
  • Es besteht daher zum einen das Bedürfnis, Ätzvorgänge an Defekten weiter zu verbessern.
  • Zum anderen besteht aber auch stets Bedarf zur verbesserten Diagnostik, zum Beispiel um Materialien von Elementen lithographischer Masken, z.B. von Defekten, zu bestimmen. Diese Diagnostik kann dann zum Beispiel eingesetzt werden, um den Reparaturprozess auf bestimmte Materialien hin maßzuschneidern.
  • 3. Zusammenfassung der Erfindung
  • Die oben genannten Bedürfnisse werden zumindest teilweise gelöst durch die verschiedenen Aspekte der vorliegenden Erfindung, wie sie im Folgenden beschrieben werden.
  • Eine Ausführungsform kann sich auf ein Verfahren zur Verwendung mit einer lithographischen Maske beziehen. Das Verfahren kann dabei ein Richten eines Teilchenstrahls auf ein Element der lithographischen Maske in einer Atmosphäre von Partikeln aufweisen. Zudem kann es ein Induzieren eines Desorptions- und/oder Adsorptionsvorgangs zumindest mancher der Partikel in einem Bereich des Elements umfassen. Ferner kann das Verfahren ein Erfassen eines Signals sekundärer Teilchen und/oder rückgestreuter Teilchen und/oder eines anderen vom Teilchenstrahl erzeugten Freistrahlsignals während des Desorptions- und/oder Adsorptionsvorgangs umfassen.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben erkannt, dass sich durch das Induzieren einer Änderung der Art und/oder Konzentration von Partikeln an der Maske ein entsprechendes, erfassbares und zeitlich veränderliches Signal erzielen lässt, das durch Richten eines Teilchenstrahls auf die Maske erzeugt werden kann, z.B. ein Signal sekundärer Teilchen (z.B. Sekundärelektronen (SE) und/oder rückgestreuter Elektronen (EsB) bei Verwendung eines Elektronenstrahls als Teilchenstrahl). Insbesondere kann dies durch Induzieren eines Adsorptionsprozesses und/oder Desorptionsprozesses von (z.B. physisorbierten und/oder chemisorbierten) Partikel am Element erfolgen, z.B. durch Störung eines Gleichgewichts der Partikel (z.B. bzgl. Desorption und Adsorption) woraufhin sich das Gleichgewicht im Zeitverlauf wieder einstellt und/oder durch Änderung von zumindest einem das Gleichgewicht bestimmenden Parameter (z.B. Zufuhr bestimmter Partikel und/oder (lokale) Veränderung der Menge und/oder Zufuhr einer (ggf. bereits vorhandenen) Sorte von Partikeln), woraufhin sich ein neues Gleichgewicht im Zeitverlauf einstellt.
  • Da sich das (alte oder neue) Gleichgewicht, je nach Material (an der Oberfläche) des Elements im Zeitverlauf unterschiedlich einstellen kann (z.B. aufgrund unterschiedlicher Adsorptions- oder Desorptionsraten oder unterschiedlicher Diffusionsgeschwindigkeiten auf der Oberfläche), kann der zeitliche Verlauf des Signals spezifisch unterschiedlich sein, je nach Material (an der Oberfläche) des Elements.
  • Das während des Adsorptions- und/oder Desorptionsvorgangs, z.B. während der Wiederherstellung des Gleichgewichts, erfasste (zeitabhängige) Signal kann daher materialspezifisch sein und somit zu einer Vielzahl nützlicher Zwecke eingesetzt werden. Wie hierin im Detail beschrieben kann so zum Beispiel ein bestimmtes Material eines Elements (z.B. eines Defekts) ermittelt werden, so dass dann die darauffolgende Reparatur des Elements maßgeschneidert werden kann (z.B. geeignete Auswahl von Reparaturparametern, z.B. Art oder Konzentration eines Prozessgases, etc.). Auch kann das erfasste Signal direkt zum Endpointing bei einem Ätzprozess im Zusammenhang mit einem Defekt eingesetzt werden, da es zum Beispiel unterschiedlich ausfallen kann, je nachdem ob der Defekt noch nicht vollständig entfernt (d.h. der zeitliche Verlauf des Signals noch durch ein Material des Defekts bestimmt wird), oder bereits entfernt ist (d.h. der zeitliche Verlauf wird durch Material eines unterhalb des Defekts angeordneten Elements bestimmt).
  • Die Partikel der Atmosphäre von Partikeln können im Allgemeinen Gasteilchen, z.B. Gasatome oder Gasmoleküle sein. Die Partikel können zum Teil auf dem Element adsorbiert sein bzw. sich desorbieren, so dass sich ein Gleichgewicht zwischen den in der Atmosphäre befindlichen Partikeln und auf dem Element angelagerten Partikeln einstellen kann. Ein Gleichgewicht kann z.B. als ein Zustand des betrachteten Systems verstanden werden, bei dem sich die mittlere Anzahl der Partikel, welche in der Atmosphäre frei beweglich sind, und/oder die mittlere Anzahl der Partikel, welche auf dem Element angelagert sind, konstant ist. Insbesondere kann sich ein Gleichgewichtszustand sowohl auf Desorptions- als auch auf Absorptionsvorgänge beziehen. Auf dem Element befindliche Partikel können sich auch durch Oberflächendiffusion auf dem Element bewegen, z.B. von einem Bereich des Elements zu Stellen, die außerhalb dieses Bereichs liegen, und umgekehrt. Nachfolgend wird zum einfacheren Verständnis statt des Begriffs Partikel oft auch vereinfachend der Begriff Gasteilchen verwendet, ohne dass die jeweiligen Aspekte hierauf beschränkt sein sollen. Der Begriff Gasteilchen soll sich dabei explizit auch auf Partikel beziehen, die sich aus der Atmosphäre am Element angelagert haben (z.B. durch Adsorption) oder auf Partikel, die sich auf der Oberfläche des Elements in den Bereich des Elements bewegen (z.B. durch Oberflächendiffusion).
  • Die Teilchen des Teilchenstrahls können massebehaftete Teilchen, z.B. Elektronen, Protonen, Ionen, Atome, Moleküle, aber auch lediglich energetische Teilchen, z.B. Photonen, etc. sein.
  • Das Induzieren eines Desorptions- und/oder Adsorptionsvorgangs kann dabei durch äußere Einwirkung auf die Belegung an physisorbierten und/oder chemisorbierten Partikeln (zumindest am Element) erfolgen (die Belegung könnte z.B. als mittlere Anzahl an pro Flächeneinheit angelagerten Partikeln verstanden werden). Das Einwirken auf die Belegung kann dabei als ein Stören einer Gleichgewichtsbelegung verstanden werden (die sich z.B. bei einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten (Partial-)Gasdruck der Partikel einstellt). Dies kann zum Beispiel bedeuten, dass nach dem Stören der Gleichgewichtsbelegung zumindest im Bereich des Elements die Anzahl der Gasmoleküle (oder einer anderen Art von Partikeln) verschieden ist von der Anzahl der Gasmoleküle in diesem Bereich vor dem Stören der Gleichgewichtsbelegung. Anschließend kann z.B. die Störung beendet werden, sodass sich die Gleichgewichtsbelegung im Zeitverlauf wieder einstellt. Zusätzlich oder alternativ ist es auch möglich auf die Belegung durch Einstellen einer neuen Gleichgewichtsbelegung einzuwirken. Dies kann zum Beispiel bedeuten, dass nach dem Einstellen der neuen Gleichgewichtsbelegung zumindest im Bereich des Elements die Anzahl der Gasmoleküle verschieden ist von der Anzahl der Gasmoleküle in diesem Bereich vor dem Einstellen. Im Zeitverlauf kann sich die Belegung entsprechend von einer ersten Gleichgewichtsbelegung zu einer zweiten Gleichgewichtsbelegung ändern.
  • Neben dem erläuterten Endpointing und der Materialbestimmung bieten die hierin beschriebenen Aspekte insbesondere auch die Möglichkeit, festzustellen, ob es in der Umgebung z.B. eines reparierten Defekts zu unerwünschten Veränderungen an der Oberfläche kommt. Bei lithografischen Masken für die EUV-Lithografie kann sich eine Schutzschicht (Englisch: capping layer) zwischen einem Absorber und einer als Bragg-Spiegel dienenden MoSi-Schichtstruktur (Englisch: MoSi-Multilayer) befinden. Diese Schutzschicht kann z.B. Ru aufweisen oder hieraus bestehen. Eine Beschädigung der Ru-Schicht in der Nähe des Defekts während der Reparatur gilt es dabei zu vermeiden. Mit den hierein dargestellten Aspekten kann dies z.B. in-situ festgestellt werden. Insbesondere kann festgestellt werden, ob eine Schutzschicht, z.B. eine Ru-Schutzschicht, an einer vorbestimmten Position vorhanden ist und/oder ob dort zumindest teilweise ein anderes Material vorliegt (z.B. weil die Schutzschicht zumindest teilweise beschädigt wurde). Dies kann entweder während einer Defektreparatur oder auch z.B. während der Entwicklung von Reparaturprozessen (beim Durchführen von entsprechenden Ätzserien) verwendet werden. Die Parameter einer Reparatur könnten so optimiert werden, dass eine Beschädigung der Schutzschicht minimiert wird.
  • Das Verfahren kann ferner ein Auswählen des Elements umfassen, so dass es ein vorbestimmtes Material aufweist. Dies ermöglicht es insbesondere, das erfasste Signal dem vorbestimmten Material zuzuordnen. Es wird somit ermöglicht, eine Zuordnung der jeweils erfassten Signale zu verschiedenen, vorbestimmten Materialien zu erreichen. Somit kann eine Kalibrierung bzw. Referenzmessung bezüglich des Signals hinsichtlich verschiedener Materialien und/oder Materialzusammensetzungen des Elements ermöglicht werden.
  • Das Verfahren kann ferner ein Speichern zumindest eines Parameters des Signals umfassen. Der Parameter des Signals kann z.B. mit zumindest einem mit dem Material assoziierten Parameter als Referenzdaten gespeichert werden. Zum Beispiel kann sich mindestens eine physikalische und/oder chemische Eigenschaft des Materials bei Wechselwirkung mit dem Teilchenstrahl in dem zumindest einen Parameter des Signals widerspiegeln. Diese Eigenschaft kann dann in den Referenzdaten gespeichert werden. Es ist auch möglich, eine Bezeichnung des jeweiligen Materials als mit dem Material assoziierten Parameter heranzuziehen.
  • Der zumindest eine Parameter des Signals kann sich z.B. auf eine Änderungsrate des erfassten Signals, eine Steigung des Signals, eine Form (z.B. Intensitäts- vs. Zeitverlauf) des Signals, ein Maximum des Signals, ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis, etc. beziehen. Es ist aber auch möglich, (einen Teil der) Rohdaten des Signals als zumindest einen Parameter des Signals zu speichern, ggf. sogar alle Rohdaten. Des Weiteren kann z.B. die Zeit vorgesehen sein, nach welcher eine (Wieder-)Anlagerung von Gasteilchen zu einem vorbestimmten Prozentsatz im Bereich des Elements erfolgt (z.B. nach Beendigung des Induzierens des Desorptions- und/oder des Adsorptionsvorgangs), z.B. um auf diese Weise die Zeitdynamik der Wiederanlagerung zu erfassen. Etwa kann die Zeit bestimmt werden, nach der eine Wiederanlagerung erreicht ist, welche einem bestimmten Prozentsatz (z.B. 90 %) einer Anlagerung in einem Gleichgewichtszustand entspricht, z.B. nachdem die Gasteilchen im Wesentlichen entfernt wurden. Dies kann zum Beispiel dadurch erfolgen, dass das Signal in Form einer Sättigungskurve erfasst wird und geprüft wird, wann die Kurve einen bestimmten Prozentsatz ihres Sättigungswerts erreicht hat.
  • Das Verfahren kann ferner ein Bestimmen eines Materials des Elements umfassen, basierend auf einem Vergleichen zumindest eines Parameters des Signals mit zumindest einem entsprechenden Parameter gespeicherter Referenzdaten. Der Parameter kann allgemein jeden der oben oder anderweitig hierin genannten Parameter umfassen oder auch andere geeignete Parameter.
  • Die Referenzdaten können z.B. wie hierin beschrieben ermittelt werden. Der entsprechende Parameter gespeicherter Referenzdaten kann direkt in den Referenzdaten gespeichert sein. Es ist aber auch möglich, dass der entsprechende, zum Vergleich herangezogene Parameter erst aus den gespeicherten Referenzdaten abgeleitet wird. Zum Beispiel können die oben beispielhaft genannten Parameter „Steigung“, „Maximum“, etc., in den Referenzdaten enthalten sein. Es ist aber auch möglich, (lediglich) weniger abstrakte Daten in den Referenzdaten zu speichern, im Extremfall z.B. die Rohdaten eines z.B. bei einer Kalibrationsmessung (mit einem Element bekannten Materials) erhaltenen Signals. Aus diesen können dann bei Bedarf benötigte Parameter abgeleitet werden.
  • Ebenso ist es möglich, die hierin beschriebenen Schritte auf Elemente anzuwenden, die aus mehreren Materialkomponenten aufgebaut sind.
  • Das Element kann einen Defekt der lithographischen Maske umfassen. Ein Defekt der lithographischen Maske kann dabei z.B. überschüssiges Material auf einem Substrat der lithographischen Maske umfassen. Dieses überschüssige Material kann dabei die Funktionalität der lithographischen Maske beeinflussen.
  • Das Verfahren kann ferner ein Richten des Teilchenstrahls auf den Defekt umfassen, so dass ein lokaler Ätzvorgang am Defekt erfolgt. Ferner kann das Verfahren ein Bestimmen, zumindest teilweise basierend auf dem während des Desorptions- und/oder Adsorptionsvorgangs, z.B. während der Wiederherstellung des Gleichgewichts, erfassten Signals, ob der lokale Ätzvorgang am Defekt bereits zu einem lokalen Ätzvorgang an einem unter dem Defekt angeordneten Element der Maske übergegangen ist, umfassen.
  • Es kann z.B. möglich sein, dass sich der erwartete zeitliche Signalverlauf ändert, sobald der Ätzvorgang von einem Material des Defekts zu einem unterhalb des Defekts angeordneten Material der Maske übergegangen ist. Aufgrund des erfassten Signals und insbesondere eines oder mehrerer daraus gewonnener Parameter (wie hierin beschrieben) kann daher darauf geschlossen werden, ob der Ätzvorgang zum Entfernen des Defekts bereits beendet ist. Zum Beispiel kann ein induzierter Desorptions- und/oder Adsorptionsvorgang zu einem sich zeitlich schneller (oder langsamer) entwickelnden Signal führen, sofern noch das Material des Defekts an der Oberfläche der Maske angeordnet ist (d.h. der Ätzprozess noch nicht beendet ist), während ein sich zeitlich langsamer (oder schneller) entwickelndes Signal erwartet wird, wenn der Desorptions- und/oder Adsorptionsvorgang induziert wird, sofern der Defekt bereits (zumindest teilweise) entfernt ist, so dass sich Material eines unterhalb des Defekts angeordneten Elements an der Oberfläche der Maske befindet. Beispielsweise können das Material des Defekts bzw. des unterhalb des Defekts angeordneten Elements unterschiedliche Adsorptions-, Desorptions- und/oder Oberflächendiffusionsraten verursachen, die zu einem unterschiedlichen (z.B. unterschiedlich schnellen) zeitlichen Verlauf des erfassten Signals führen.
  • Das Verfahren kann ferner ein Auswählen zumindest einer Art von Gasteilchen mit einer Adsorptions- und/oder Desorptionsrate an einem vorbestimmten Material des Defekts umfassen, die sich von einer Adsorptions- und/oder Desorptionsrate an einem Material eines unter dem Defekt angeordneten Elements der Maske um zumindest einen vorbestimmten Schwellenwert unterscheidet. Dem kann insbesondere ein Vorbestimmen der beteiligten Materialien vorausgehen. Zum Beispiel kann das Material des Defekts wie hierin beschrieben bestimmt werden.
  • Die an den Schwellenwert zu stellenden Anforderungen (d.h. die quantitative Ausprägung des Schwellenwerts) können dabei insbesondere durch die Erfassungsgenauigkeit bezüglich des Signals determiniert sein. Dies kann zum Beispiel bedeuten, dass sich die jeweiligen materialabhängigen Wiederanlagerungsraten, für die zumindest eine Art von Gasmolekülen, stärker voneinander unterscheiden sollten, wenn die Erfassungsgenauigkeit des Signals eher gering ist. Bei einer vergleichsweise hohen Erfassungsgenauigkeit kann es hingegen ausreichend sein, dass sich die Wiederanlagerungsraten nur vergleichsweise gering unterscheiden. Zum Beispiel kann eine Adsorptions- und/oder Desorptionsrate (z.B. am Defektmaterial oder am Material des unter dem Defekt angeordneten Elements) um mindestens 10%, 20%, 50%, 100%, 200%, 500% größer sein als eine jeweils andere Adsorptions- und/oder Desorptionsrate (z.B. am Material des unter dem Defekt angeordneten Elements bzw. am Defektmaterial).
  • Im vorstehenden Absatz wurde, wie auch nachfolgend immer wieder, aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich von einer (Wieder-)Anlagerung (z.B. durch eine Adsorption aus der Gasphase und/oder durch Oberflächendiffusion) gesprochen. Die entsprechend ausgeführten Beispiele sind jedoch nur exemplarisch zu verstehen und beziehen sich gleichermaßen auch auf Desorptionsvorgänge (z.B. in die Gasphase oder durch Oberflächendiffusion).
  • Ein weiterer Aspekt bei der Wiederherstellung des Gleichgewichts bei Wiederbedeckung oder allgemein bei Adsorptions- und/oder Desorptionsprozessen ist folgender: Der Haftungskoeffizient für die Partikel, z.B. Moleküle, ist im Allgemeinen umgekehrt proportional zur Temperatur. Wenn sich die Materialien von z.B. Defekt und darunterliegendem Element (z.B. Substrat) signifikant in ihrer Wärmeleitfähigkeit und/oder spezifischen Wärmekapazität unterscheiden, ist auch die Abklingkurve der Temperatur nach Laser-induzierter Desorption der Moleküle für die beiden Materialien unterschiedlich. Auch dieser Effekt lässt sich ausnutzen, um einen unterschiedlichen (z.B. unterschiedlich schnellen) zeitlichen Verlauf des erfassten Signals zu erhalten, unabhängig davon ob sich die beiden Materialien in ihren Oberflächeneigenschaften ansonsten ggf. nicht unterscheiden.
  • Auch ist es möglich, das Substrat aktiv zu kühlen. Dies kann dazu beitragen, die Geschwindigkeit der Oberflächendiffusion der Moleküle zu verringern. Auf diese Weise kann die Erfassung des zeitabhängigen Signals bei Wiederbedeckung oder allgemein der Adsorptions- und/oder Desorptionsprozesse vereinfacht werden.
  • Die Atmosphäre kann zumindest ein Präkursor- und/oder ein Kontrastgas enthalten. Insbesondere kann das Kontrastgas und/oder das Präkursorgas materialabhängig und/oder anwendungsbezogen ausgewählt werden. Es kann zum Beispiel vorteilhaft sein, einen Desorptions- und/oder Adsorptionsvorgang von Gasteilchen eines Kontrastgases zu induzieren. Dann kann ein zeitlich veränderliches Signal erfasst werden, z.B. ohne die Verhältnisse in Bezug auf das Präkursorgas zu ändern, so dass z.B. der Ätzvorgang unbeeinflusst bleibt. Dies kann z.B. durch selektive Desorption von Gasteilchen des Kontrastgases erfolgen, wie hierin noch detaillierter beschrieben wird.
  • Zum Beispiel kann das Kontrastgas so ausgewählt werden, dass eine Adsorptionsrate des Kontrastgases auf einem Material des unterhalb des Defekts angeordneten Elements (im Folgenden oft auch Maskenmaterial) (zumindest im zeitlichen Mittel) höher (geringer) ist als eine Adsorptionsrate des Kontrastgases auf einem Material des Defekts (Defektmaterial). Dies kann einhergehen mit der gewünschten Anforderung, dass sich das Kontrastgas bevorzugt und/oder schneller (bzw. weniger und/oder langsamer) am Material des unterhalb des Elements bzw. des Defekts angeordneten Materials anlagert. Dies kann dabei verschiedene Gründe haben. So ist es möglich, dass das Kontrastgas eine höhere (geringere) Adsorptionsrate, auf dem Maskenmaterial durch Physisorption zeigt als auf dem Defektmaterial. Ebenso und alternativ ist es möglich, dass das Kontrastgas eine höhere (geringere) Verweildauer auf Grund von Chemisorption auf dem Maskenmaterial besitzt als auf dem Defektmaterial. Diese unterschiedlichen Anlagerungseigenschaften können zu einer Variation zumindest eines Parameters des (zeitabhängigen) Signals führen und können zur Bestimmung des Ätzfortschritts (bzw. zur Materialanalyse) herangezogen werden.
  • Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass ein Kontrastgas so ausgewählt wird, dass es eine geringere Affinität (Belegung, Adsorptionsrate und/oder Verweildauer) zum Defektmaterial aufweist als ein für den Ätzvorgang verwendetes Präkursorgas. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass das Kontrastgas so ausgewählt wird, dass es eine höhere Affinität (Belegung, Adsorptionsrate und/oder Verweildauer) zum Maskenmaterial aufweist als ein für den Ätzvorgang verwendetes Präkursorgas. Dies kann dabei unterstützen, das Endpointing verlässlicher zu machen, auch wenn sich z.B. das Präkursorgas an Defekt- und Maskenmaterial gleich stark und/oder gleich schnell anlagert.
  • Ferner kann die Auswahl des Kontrastgases zumindest teilweise darauf beruhen, dass möglichst unterschiedliche Diffusionsgeschwindigkeiten des ausgewählten Kontrastgases auf dem Defektmaterial bzw. dem Maskenmaterial bestehen. Dies kann dazu führen, dass das Erfassen sekundärer Teilchen und/oder rückgestreuter Teilchen und/oder eines anderen vom Teilchenstrahl erzeugten Freistrahlsignals, während des Desorptions- und/oder des Adsorptionsvorgangs einer unterschiedlichen zeitlichen Dynamik folgt (z.B. kann das Kontrastgas so gewählt werden, dass der Adsorptions- und/oder der Desorptionsvorgang auf dem Material des Elements, z.B. nach einem lokalen Entfernen des Kontrastgases am Element bzw. in einer Umgebung des Elements schneller erfolgt als auf dem unterhalb des Elements angeordneten Materials).
  • Es ist dabei möglich, dass zumindest eines von Präkursor- und/oder Kontrastgas zu Beginn des Verfahrens bereits in der Atmosphäre von Gasteilchen enthalten ist. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass zumindest eines von Präkursor- und/oder Kontrastgas erst während des Verfahrens zugeführt wird und/oder die Zufuhr des Gases jeweils geändert wird, um einen Adsorptions- und/oder Desorptionsvorgang zu induzieren.
  • Als Kontrastgas kann dabei einer oder mehrere von Oxidationsstoffen, wie z.B. O2, O3, H2O, H2O2, N2O, NO, NO2, HNO3 und/oder weiteren sauerstoffhaltigen Gasen in Betracht kommen. Ebenfalls können eines oder mehrere von Halogeniden, wie z.B. Cl2, HCl, XeF2, HF, I2, HI, Br2, HBr, NOCl, NF3, PCl3, PCl5, PF3 und/oder weiteren halogenhaltigen Gasen Verwendung finden. Als Kontrastgas in Betracht kommen können ebenfalls Gase mit reduzierender Wirkung, wie z.B. H2, NH3, CH4, H2S, H2Se, H2Te sowie weitere wasserstoffhaltige Gase. Als Kontrastgas in Betracht kommen können Gase mit geringer chemischer Reaktivität, wie z.B. N2, He, Ne, Ar, Xe. Es sei ferner darauf verwiesen, dass die angeführten Kontrastgase auch als Präkursorgase eingesetzt werden können.
  • Als Präkursorgas kann dabei eines oder mehrere von (Metall-, Übergangselemente-, Hauptgruppen-) Alkylen, wie z.B. Cyclopentadienyl (Cp)- bzw. Methylcyclopentadienyl (MeCp)-Trimethyl-Platin (CpPtMe3 und/oder MeCpPtMe3), Tetramethylzinn SnMe4, Trimethylgallium GaMe3, Ferrocen Cp2Fe, bis-aryl-Chrom Ar2Cr, Dicyclopentadienylruthenium Ru(C5H5)2 und weiterer derartiger Verbindungen in Betracht kommen. Ebenfalls möglich ist die Verwendung eines oder mehrerer von (Metall-, Übergangselemente-, Hauptgruppen-) Carbonylen wie z.B. Chromhexacarbonyl Cr(CO)6, Molybdänhexacarbonyl Mo(CO)6, Wolframhexacarbonyl W(CO)6, Dicobaltoctacarbonyl Co2(CO)8, Trirutheniumdodecacarbonyl Ru3(CO)12, Eisenpentacarbonyl Fe(CO)5 und/oder weiterer derartiger Verbindungen. Ebenso möglich ist die Verwendung eines oder mehrerer von (Metall-, Übergangselemente-, Hauptgruppen-) Alkoxyden, wie z.B. Tetraethoxysilan Si(OC2H5)4, Tetraisopropoxytitan Ti(OC3H7)4 und weiterer derartiger Verbindungen. Über dies hinaus können auch eines oder mehrere von (Metall-, Übergangselemente-, Hauptgruppen-) Halogenide, wie z.B. WF6, WCl6, TiClb, BCl3, SiCl4 und/oder weitere derartige Verbindungen Verwendung finden. Es ist ferner ebenfalls möglich, eines oder mehrere von (Metall-, Übergangselemente-, Hauptgruppen-) Komplexen, wie z.B. Kupfer-bis-Hexafluoroacetylacetonat Cu(C5F6HO2)2, Dimethyl-Gold-Trifluoroacetylacetonat Me2Au(C5F3H4O2) und/oder weiterer derartiger Verbindungen zu verwenden. Des Weiteren können organische Verbindungen wie CO, CO2, aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, Bestandteile von Vakuum-Pumpen-Öl, volatile organische Verbindungen und/oder weitere derartige Verbindungen Verwendung finden. Es sei ferner darauf verwiesen, dass es auch denkbar ist, die angeführten Präkursorgase als Kontrastgase einzusetzen.
  • Der Fachmann kann hierbei erkennen, dass die obigen Listen nicht abschließend sind und beliebige Kombinationen der hier nur beispielhaft angeführten Auswahl möglicher Kontrastgase und Präkursorgase möglich sind, auch über die angeführte Auswahl hinaus.
  • Ein Adsorptions- und/oder Desorptionsvorgang bezeichnet hierin jeglichen Vorgang, der mit einer Veränderung der Belegung der Oberfläche des Elements mit Gasteilchen einhergeht. Dies kann z.B. durch Austausch von Gasteilchen mit der Atmosphäre und/oder durch Austausch mit um das Element herum angeordneten Teilen der Oberfläche der Maske (z.B. mittels Oberflächendiffusion) erfolgen.
  • Das Induzieren kann zum Beispiel ein (lokales) Entfernen von Gasteilchen in einem Bereich des Elements umfassen. Auf die entsprechende Desorption, z.B. die vollständige Entfernung der Gasteilchen vom Element, kann dann eine entsprechende Adsorption erfolgen, z.B. durch Wiederanlagerung der Gasteilchen aus der Atmosphäre und/oder durch Oberflächendiffusion von Gasteilchen aus Abschnitten der Maske, von denen die Gasteilchen nicht entfernt wurden.
  • Alternativ oder zusätzlich kann das Induzieren ein Ändern einer Zufuhr von Gasteilchen umfassen. Das Ändern kann z.B. ein Verändern eines in die Atmosphäre geleiteten Volumenstroms (z.B. ein Erhöhen, Erniedrigen oder Schließen) der Zufuhr von Gasteilchen umfassen. Bei einem Schließen der Gaszufuhr können Gasteilchen im Wesentlichen nur noch auf Grund von Oberflächendiffusionseffekten nachgeliefert werden, z.B. nachdem durch das Induzieren Gasteilchen in zumindest einem Bereich des Elements (Defekts) entfernt wurden. Dies kann ebenfalls zu einem erfassbaren, zeitabhängigen Signal führen.
  • Lokal kann dabei so verstanden werden, dass lediglich in einem im Vergleich zur Gesamtgröße der lithographischen Maske kleinen Teilbereich ein Entfernen von Gasteilchen erfolgt, z.B. in einem Bereich von 1 cm2 bis 1 mm2, von 1 cm2 oder 1 mm2 bis 100 µm2, unterhalb von 100 µm2, z.B. von 100 µm2 bis 1 µm2, von 1 µm2 bis 100 nm2, oder von 100 nm2 bis 1 nm2. Alternativ kann es jedoch auch möglich sein, dass das Entfernen nicht lokal, sondern von der gesamten lithographischen Maske erfolgt.
  • Das Verfahren kann ferner umfassen, dass das (zumindest lokale) Entfernen von Gasteilchen mittels eines zweiten Teilchenstrahls und/oder mittels am Element angelegter elektrischer und/oder magnetischer Felder erfolgt. Mittels des zweiten Teilchenstrahls kann insbesondere ein lokales Entfernen von Gasteilchen erfolgen.
  • Die Zufuhr der Energie durch den zweiten Teilchenstrahl kann zu einer (lokalen) Erhitzung des Substrats (d.h. des Materials der lithographischen Maske und/oder des Materials des Elements) führen. Eine Erhitzung des Substrats kann dabei dazu führen, dass Gasteilchen entfernt werden. Zum Beispiel kann die Bindungsenergie zwischen den Gasmolekülen und dem Substrat überschritten werden, wodurch die Bindung dissoziiert werden kann. Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, dass die Zufuhr von Energie zu einer selektiven Anregung der Gasmoleküle führt. Unter einer selektiven Anregung wird dabei verstanden, dass die Energie der Teilchen des Teilchenstrahls auf ein Anregungsspektrum der Gasteilchen abgestimmt ist. Zum Beispiel kann dadurch eine größere Anzahl an Gasteilchen entfernt werden. Auch kann, falls mehrere Arten (d.h. verschiedene Gase) von Gasmolekülen vorhanden sind, z.B. dann nur eine ausgewählte Art von Gasmolekülen angeregt werden, z.B. kann nur ein Kontrastgas entfernt werden, das Präkursorgas aber nicht, so dass z.B. ein Ätzvorgang vom Induzieren im Wesentlichen unbeeinträchtigt bleibt. Allgemeiner kann der zweite Teilchenstrahl so ausgewählt werden, dass die dem Teilchenstrahl zuordenbare Wellenlänge nur mit einer spezifischen Anregungsenergie einer Art der verschiedenen Arten von Gasmolekülen (z.B. mit zumindest einem Teil der als Prozess- und/oder als Kontrastgas vorhandenen Gasmoleküle) in Resonanz ist. Die Anregung von Gasmolekülen kann z.B. dazu führen, dass diese in höher energetische Vibrations-, Translations- und/oder Rotationsmoden übergehen, was letztlich ebenfalls zu einer Dissoziation der Bindung der Gasmoleküle an das Substrat führen kann. Ebenso kann es möglich sein, dass die Wellenlänge des Teilchenstrahls auf das Absorptionsspektrum des Substrats abgestimmt ist, um so z.B. eine optimierte und schnelle Erwärmung des Substrats zu ermöglichen.
  • Bei gegebenem zweiten Teilchenstrahls kann es ferner allgemein möglich sein, das Kontrastgas so auszuwählen, dass das Absorptionsspektrum des ausgewählten Kontrastgases mittels z.B. des zweiten Teilchenstrahls angeregt werden kann (wie weiter unten beschrieben), um so das Induzieren des Desorptionsvorgangs zu erleichtern. Mit anderen Worten können die Gasteilchen (z.B. des Kontrastgases) und der zweite Teilchenstrahl aufeinander abgestimmt werden.
  • Um die Absorption eines Teilchenstrahls durch das Material des Elements (bzw. des Defekts) und/oder des unterhalb des Elements angeordneten Materials (z.B. Substrats) zu erhöhen, kann es vorgesehen werden, die Zusammensetzung des Materials des Elements und/oder des unterhalb des Elements angeordneten Materials (gezielt) zu verändern. Dies kann z.B. durch Dotieren, einem Erzeugen von Farbzentren, etc. erfolgen. Ebenso kann es möglich sein, eine Materialzusammensetzung während des Herstellungsvorgangs gezielt durch Vermischen mit Molekülen dahingehend zu verändern, dass bevorzugte Absorptionsfenster für Lichtstrahlen im zu erzeugenden Material erreicht werden (z.B. in Wellenlängenbereichen, für welche sich technisch mit tendenziell geringem Aufwand Teilchenquellen realisieren lassen). In ähnlicher Weise können - unabhängig von der Verwendung eines zweiten Teilchenstrahls - die beteiligten Materialien so modifiziert werden, dass sich unterschiedliche Physisorptions- und/oder Chemisorptionseigenschaften ergeben und/oder die Diffusionsgeschwindigkeit der Gasmoleküle an den Materialen unterscheidbar gemacht wird. Es ist dabei bevorzugt, die optischen und mechanischen Eigenschaften der Photomaske hinsichtlich des lithographischen Prozesses möglichst wenig zu beeinträchtigen.
  • Es ist insbesondere möglich, den zweiten Teilchenstrahl als Photonenstrahl, z.B. als Lichtstrahl, z.B. als Laser zu implementieren.
  • Der zweite Teilchenstrahl kann allgemein kohärent oder nicht kohärent sein und kann entweder monochromatisch oder polychromatisch ausgebildet sein. Der Teilchenstrahl kann dabei gepulst (duty cycle < 1) oder aber auch nicht gepulst (z.B. CW, engl. continuous wave) sein.
  • Die Verwendung eines gepulsten Teilchenstrahls bietet insbesondere den Vorteil, eine zeitliche Auflösung der einzelnen Teilchenstrahlpulse sicherzustellen (d.h. es ist möglich einen Teilchenstrahl für eine Dauer von zum Beispiel 10 ms einzuschalten und ihn für 50 ms auszuschalten und dann erneut für 10 ms einzuschalten, wodurch ein gepulstes Entfernen von Gasteilchen erfolgen kann). Des Weiteren bieten gepulste Teilchenstrahlen den Vorteil, dass diese mit einer höheren Strahl- (bzw. Puls-) Energie versehen werden können. Auf diese Weise kann es ermöglicht werden, dass eine, im Vergleich zu CW-Teilchenstrahlen, höhere Energie pro Zeiteinheit in dem Teilchenstrahl übertragen werden kann. Dies ermöglicht zum Beispiel das Entfernen einer größeren Anzahl von Gasteilchen mit einem einzigen Puls.
  • Ferner können für den (ersten) Teilchenstrahl und den zweiten Teilchenstrahl jeweils die gleichen Strahl- und Scanparameter Anwendung finden. Zum Beispiel können für beide Teilchenstrahlen identische Beschleunigungsspannungen, identischer Strahlstrom (jeweils im Fall geladener Teilchenstrahlen), eine identische Verweilzeit (engl. dwell time) des Strahls an einer bestimmten Position, eine identische Stufenweite des Strahls (zwischen zwei zu scannenden Positionen, engl. line step), etc. vorgesehen sein. Alternativ ist es jedoch möglich, dass nur einige der Strahlparameter übereinstimmen. Ebenso kann es möglich sein, dass die Strahlparameter komplett voneinander verschieden ausgewählt werden.
  • Es kann alternativ auch vorgesehen sein, dass für das Induzieren und das Erfassen des Signals der gleiche (erste) Teilchenstrahl verwendet wird (unabhängig von dessen Implementierung). Dies kann bedeuten, dass der erste Teilchenstrahl (welcher auf ein Element der lithographischen Maske gerichtet werden kann) auch für das Induzieren des Desorptions- bzw. Adsorptionsvorgangs angewandt werden kann. In einem derartigen Szenario kann es vorgesehen sein, z.B. die Intensität (z.B. ausgedrückt durch die Teilchenanzahl pro Zeiteinheit und/oder der Energie pro Teilchen) des Teilchenstrahls temporär und/oder lokal zu erhöhen, um ein Induzieren (z.B. durch Entfernen von Gasteilchen) zu ermöglichen. Nach dem Induzieren kann vorgesehen sein, dass die Intensität des (ersten) Teilchenstrahls wieder auf den ursprünglichen Wert abgeändert wird. Es ist z.B. denkbar, einen Strahl geladener Teilchen zu verwenden. Unter geladenen Teilchen werden hierbei Teilchen verstanden, die eine elektrische Ladung tragen, wie zum Beispiel Elektronen, Protonen, Ionen, geladene Moleküle, etc. Zusätzlich oder alternativ ist es auch möglich, einen Strahl neutraler Teilchen zu verwenden, wie z.B. einen Strahl von Atomen, Molekülen, Photonen, etc.
  • Zusätzlich oder alternativ kann es vorgesehen sein, Gasteilchen durch Anlegen eines (ggf. lokalen) elektrischen (oder elektromagnetischen) Feldes zu entfernen. Unter einem elektrischen Feld kann dabei ein Feld verstanden werden, welches durch das Trennen zweier entgegengesetzter elektrischer Ladungen hervorgerufen wird. Der Effekt eines elektrischen Feldes auf die Gasmoleküle kann dabei direkt erfolgen und/oder indirekt, z.B. durch ein Heizen der Maske mit Hilfe des elektrischen Feldes. Ein direkter Effekt kann z.B. so erreicht werden, dass das elektrische Feld durch eine elektrostatische Wechselwirkung mit den Gasmolekülen diese Gasmoleküle von ihrer Bindung am Substrat entfernt. In anderen Worten, weisen die Gasmoleküle zum Beispiel eine negative Ladung auf, so kann es durch ein elektrisches Feld, welches unter anderem durch eine positive Ladung hervorgerufen wird, möglich sein, die negativ geladenen Gasmoleküle hin zur positiven Ladung des elektrischen Feldes abzuziehen. Durch Anlegen z.B. eines Gradientenfelds kann dies z.B. auch für ungeladene Teilchen gelingen.
  • Alternativ oder zusätzlich kann es möglich sein, Gasmoleküle durch Anlegen eines (ggf. lokalen) magnetischen (oder elektromagnetischen) Feldes zu entfernen. Unter einem magnetischen Feld wird dabei das resultierende Feld verstanden, welches durch einen Ladungstransport (z.B. durch einen Stromfluss) resultieren kann. Durch die Verwendung magnetischer Felder kann es ermöglicht werden, ein zeitlich veränderliches magnetisches Feld zu erzeugen und durch z.B. eine radiofrequenzbasierte Erwärmung (des Substrats) der Maske und/oder der Gasmoleküle eine Dissoziation der Bindung der Gasmoleküle an das Substrat zu erreichen. Es ist durch die Verwendung eines Magnetfeldes möglich, das Abziehen der Gasmoleküle mittels Verwenden des magnetischen Feldes zu steuern (z.B. durch Ausnutzen einer resultierenden Lorenz-Kraft). Des Weiteren kann es möglich sein, sofern die Gasmoleküle einen magnetischen Dipolcharakter aufweisen, durch Anlegen eines magnetischen Gradienten (in einer oder mehrerer räumlicher Richtungen), diese Gasmoleküle durch die resultierende Kraft auf den magnetischen Dipol zu entfernen.
  • Das Erfassen des Signals kann ferner ein Erfassen zu zumindest zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten während des Desorptions- und/oder Adsorptionsvorgangs umfassen.
  • Das Verfahren kann weiter ein Bestimmen einer Änderungsrate des Signals während des Desorptions- und/oder Adsorptionsvorgangs umfassen. Es kann z.B. basierend auf zumindest zweimaligem Erfassen des Signals möglich sein (z.B. zu zumindest zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten), die aufgetretene Änderungsrate des Signals bzw. die Wiederanlagerungsrate der Gasmoleküle im Bereich des Elements (bzw. des Defekts) zu bestimmen. Der zeitabhängige Wiederanlagerungsvorgang bzw. die Änderungsrate kann als Bestimmung einer mathematischen Steigung des (zeitabhängigen) Wiederanlagerungsvorgangs zwischen den beiden gewählten Zeitpunkten verstanden werden. Der Wiederanlagerungsvorgang kann dabei z.B. einer Sättigungsfunktion folgen.
  • Das Bestimmen kann weiter ein Vergleichen der bestimmten Änderungsrate mit zumindest einer vorbestimmten Änderungsrate umfassen. Hierdurch kann eine präzise Bestimmung des Fortschritts des Ätzvorgangs an der lithographischen Maske ermöglicht werden, da sich zum Beispiel die zeitabhängige Steigung (d.h. die zweite Ableitung des zeitabhängigen Signals, z.B. zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach dem jeweiligen Induzieren) beim Übergang des Ätzvorgangs an diejenige des unter dem Defekt liegenden Materials ändern kann. Basierend auf der bestimmten Änderungsrate bzw. Steigung des zeitabhängigen Signals kann es, durch Vergleichen mit einer vorbestimmten Änderungsrate des Signals möglich sein, auf den Fortschritt des Ätzvorgangs zu schließen. Unterschreitet oder überschreitet die Steigung einen vorbestimmten Schwellenwert, so kann dies z.B. als Annäherung des Ätzvorgangs hin zu einem Abbruchkriterium (z.B. assoziiert mit einem Übergang des Ätzvorgangs an einem Defektmaterial zu einem Maskenmaterial) interpretiert werden. Sofern zum Beispiel die Änderungsrate oberhalb (unterhalb) eines vordefinierten Schwellenwerts für die Änderungsrate liegt, wird der Ätzvorgang weiter fortgeführt. Liegt die Änderungsrate des Signals hingegen unterhalb (oberhalb) eines vordefinierten Schwellenwerts für die Änderungsrate, so kann dies als Kriterium dafür benutzt werden den Ätzvorgang abzubrechen. Klarstellend sei darauf verwiesen, dass z.B. bei einem Ätzvorgang ein Adsorptions- und/oder Desorptionsvorgang wiederholt auf die gleiche Weise induziert werden kann (z.B. durch Anwendung eines Laserpulses und/oder anderer hierin erläuterter Mittel), und jeweils die zeitliche Änderung des entsprechenden erfassten Signals beobachtet wird, die sich hieraus ergibt (und sich bei einem Übergang des Ätzvorgangs ändern kann). Ähnlich kann so allgemein ein Material eines Elements bestimmt werden, ohne dass notwendigerweise ein Defekt und/oder ein Ätzprozess vorliegen müsste. Dabei ist es auch möglich, die zeitliche Änderung des Signals bei wiederholt induziertem Adsorptions- und/oder Desorptionsvorgang zu mitteln, um das Signal-zu-Rausch-Verhältnis zu verbessern. Zum Beispiel können zumindest zwei, zumindest fünf oder zumindest zehn Signalverläufe jeweils zum Mitteln herangezogen werden.
  • Es ist denkbar, dass die Intensität des erfassten Signals (nur) zu einem ersten Zeitpunkt während eines Desorptionsvorgangs erfasst wird und zusätzlich (nur) zu einem zweiten Zeitpunkt während des Desorptionsvorgangs. Ebenfalls ist es möglich, dass das Signal zu einem ersten Zeitpunkt während eines Adsorptionsvorgangs erfasst wird und zusätzlich zu einem zweiten Zeitpunkt während des Adsorptionsvorgangs. Ferner kann es möglich sein, dass das Signal zunächst zu einem ersten Zeitpunkt während eines Desorptionsvorgangs erfasst wird und anschließend zu einem zweiten Zeitpunkt während eines Adsorptionsvorgangs.
  • Es kann des Weiteren möglich sein, dass das Erfassen des Signals ein Erfassen eines zeitlichen Verlaufs des Signals während des Desorptions- und/oder Adsorptionsvorgangs umfasst. Dies kann z.B. innerhalb eines vorbestimmten (Zeit-) Intervalls erfolgen. Es ist ferner auch möglich, zumindest zwei disjunkte Zeitverläufe des zeitabhängigen Signals während des gleichen induzierten Adsorptions- und/oder Desorptionsvorgangs zu bestimmen und die zumindest zwei Zeitverläufe miteinander zu kombinieren. Der bzw. die erfassten Zeitverläufe können mit mindestens einem gespeicherten Zeitverlauf des Signals verglichen werden (z.B. zur Materialanalyse und/oder zum Endpointing).
  • Es kann möglich sein, dass das erfasste Signal zunächst (d.h. in zeitlicher Nähe zum Induzieren, z.B. dem Entfernen von Gasmolekülen; z.B. 1 ms, 5 ms oder 10 ms nach dem Induzieren) eine höhere Steigung aufweist als zu einem Zeitpunkt, welcher zeitlich weiter entfernt von dem Induzieren liegt (z.B. 50 ms nach dem Induzieren). Dies kann bedeuten, dass das Signal mit zunehmender Zeit flacher wird, d.h. die Steigung des zeitabhängigen Wiederanlagerungsvorgangs nimmt ab, z.B. gemäß einer Sättigungskurve.
  • Der erfasste Signalverlauf kann auch (zusammen mit vorhandener Information über das Material des Elements) gespeichert werden, so dass er als Referenz für zukünftige Messungen herangezogen werden kann, wie hierin im Hinblick auf Referenzdaten beschrieben. In einem derartigen Anwendungsszenario kann es vorgesehen sein, dass der zeitabhängige Verlauf des Signals für verschiedene Materialien des Elements und/oder des unterhalb des Elements angeordneten Materials ermittelt und ggf. gespeichert wird.
  • Ein erfasster zeitlicher Verlauf des Signals kann mit zumindest einem gespeicherten (vorbestimmten) zeitlichen Verlauf verglichen werden, z.B. um auf den Ätzfortschritt und/oder eine Materialbestimmung zu schließen.
  • Das Erfassen eines Zeitverlaufs kann in diesem Kontext so verstanden werden, dass das erfassbare, zeitabhängige Signal zumindest durch drei Datenpunkte abgebildet wird. Zum Beispiel kann dieses mehrmals pro Zeiteinheit erfasst werden (z.B. mit einer Rate von 100 Hz, 1000 Hz, etc.), so dass zumindest ein Teil (z.B. ein zeitlicher Abschnitt, wie z.B. 1 ms, 10 ms, etc.) des induzierten Übergangs vom gestörten Gleichgewicht zurück zum ursprünglichen Gleichgewicht oder zu einem weiteren Gelichgewicht abgebildet werden kann. Grundsätzlich ist es bevorzugt, den Signalverlauf mittels einer Vielzahl von Datenpunkten abzubilden.
  • Das Speichern des Signalverlaufs kann es aber zum Beispiel auch ermöglichen, dass es zu einem späteren Zeitpunkt (zum Endpointing und/oder zur Materialanalyse) ausreichen kann, ein entsprechendes Signal nur zu einem vorbestimmten Zeitpunkt oder in einem vorbestimmten kurzen Zeitfenster (nach Induzieren des Desorptions- und/oder Adsorptionsvorgangs) zu erfassen, wobei dieses dann mit einem entsprechenden Wert des gespeicherten Signalverlaufs zu diesem Zeitpunkt bzw. in diesem Zeitfenster verglichen werden kann. Alternativ kann auch zum Beispiel ein Parameter des Signals zu einem vorbestimmten Zeitpunkt oder in einem vorbestimmten Zeitfenster ermittelt werden (z.B. die Steigung) und mit einem entsprechenden Wert des gespeicherten Signalverlaufs zu diesem Zeitpunkt bzw. in diesem Zeitfenster verglichen werden.
  • Es kann dabei vorgesehen sein, das Signal (nur) während eines bestimmten, z.B. kurzen, Zeitfensters während des Übergangs vom durch das Induzieren gestörten, ursprünglichen Gleichgewicht zurück zum ursprünglichen Gleichgewicht oder zu einem weiteren Gleichgewicht zu erfassen. Das Zeitfenster kann dabei so ausgelegt sein, dass z.B. 1 %, 5 %, 10 %, 20 %, 50 % etc. der gesamten, für ein erneutes Ausbilden eines Gleichgewichtszustands, benötigten Zeit erfasst wird (diese kann z.B. durch die Zeit approximiert werden, nach der sich entfernte Gasteilchen im Wesentlichen wieder anlagern, die z.B. durch t = 1/Adsorptionsrate angegeben werden kann). Es ist auch möglich, das Signal während zwei oder mehr derartiger Zeitfenster zu erfassen. Somit kann die Zeitdauer der Messung des erfassten Signals im Vergleich zu einem Erfassen des gesamten Ausbildens (des ursprünglichen Gleichgewichts oder eines weiteren Gleichgewichts) vergleichsweise kurz gehalten werden.
  • Das Erfassen kann ferner ein Erfassen des Signals zu (nur) zumindest einem vorbestimmten Zeitpunkt nach dem Induzieren des Desorptions- und/oder Adsorptionsvorgangs umfassen. Der Zeitpunkt kann dabei einem Sampling Fenster für einen Datenpunkt entsprechen. Das Verfahren kann dabei so ausgeführt werden, dass das Erfassen des Signals z.B. 5 ms (oder zu jedem anderen geeigneten Zeitpunkt) nach dem Induzieren des Desorptions- und/oder Adsorptionsvorgangs erfolgt. Somit kann z.B. die durch das Erfassen anfallende Datenmenge verringert werden und das Erfassen auf einen solchen Zeitpunkt und/oder einen sich daran anschließenden (zeitlichen) Bereich des Desorptions- und/oder Adsorptionsvorgangs beschränkt werden, welcher potentiell aussagekräftig ist (d.h. auf Basis dessen eine Aussage über den Ätzfortschritt bzw. das Material getroffen werden kann). Zum Beispiel kann ein geeigneter Zeitpunkt etwa durch die Zeit gegeben sein, nach der sich entfernte Gasteilchen in größerem Umfang wieder anlagern, der zum Beispiel durch t = (0,5/Adsorptionsrate des Elements) approximiert werden kann. Erfolgt zu diesem Zeitpunkt die erwartete Belegung (noch) nicht oder (bereits) zu einem größeren Umfang kann z.B. darauf geschlossen werden, dass sich das Material (und damit die Adsorptionsrate) verändert hat, was zum Endpointing herangezogen werden kann.
  • Zum Beispiel kann es möglich sein, die Intensität des Signals zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach dem Induzieren (bzw. nach Beenden des Induzierens) zu bestimmen und diesen mit mindestens einem Wert der Intensität zum gleichen Zeitpunkt, der sich z.B. aus gespeicherten Referenzdaten ergibt, zu vergleichen (z.B. zur Materialanalyse und/oder zum Endpointing).
  • Das Verfahren kann weiterhin ein Synchronisieren des Erfassens mit dem Induzieren aufweisen. Dies kann ein Herstellen eines festen zeitlichen Zusammenhangs des Erfassens mit dem Induzieren ermöglichen. Es kann in diesem Fall ermöglicht werden, dass das Erfassen (automatisch) zeitgleich mit dem Induzieren beginnt. Alternativ kann es hingegen möglich sein, dass zwischen dem Induzieren und dem Beginn des Erfassens ein zeitlicher Versatz vorgesehen ist (z.B. kann es möglich sein, dass das Erfassen 10 ms (oder zu jedem geeigneten anderen Zeitpunkt) nach dem Induzieren beginnt). Es ist auch möglich, dass das Erfassen bereits zu einem Zeitpunkt vor Beginn des Induzierens beginnt, um zum Beispiel die Induktionsdynamik mit zu erfassen. Es kann so zum Beispiel eine automatische Routine durchgeführt werden, die z.B. per einmaligem Knopfdruck, ein erfasstes Signal liefert, das zum Beispiel materialspezifisch ist (so dass entsprechende Referenzdaten gespeichert werden können oder eine Materialbestimmung ermöglicht wird und/oder das ein Endpointing erlaubt).
  • Es ist ferner möglich, (zumindest) die Schritte des Verfahrens Induzieren eines Desorptions- und/oder Adsorptionsvorgangs, Erfassen eines Signals, sowie Bestimmen, ob ein zumindest lokaler Ätzvorgang an einem Defekt bereits zu einem unterhalb des Defekts angeordneten Element übergegangen ist, mehrfach, vorzugsweise periodisch, auszuführen. Dies bietet insbesondere den Vorteil, dass durch ein mehrfaches Ausführen der Schritte eine iterative (und präzisere) Überwachung des Ätzvorgangs vom Defekt hin zu einem unter dem Defekt angeordneten Element der Maske ermöglicht wird. Unter einem periodischen Ausführen der Schritte kann dabei ein mehrfaches Ausführen der Schritte, zu äquidistanten Zeitabschnitten, verstanden werden. In anderen Worten, es ist so z.B. möglich die Schritte 1 Mal pro Sekunde, 1 Mal pro Minute, 1 Mal pro Stunde, etc. auszuführen. Es ist ferner auch möglich, die Schritte hochfrequent auszuführen, d.h. mehrmals pro Sekunde (z.B. 10 Mal pro Sekunde, 100 Mal pro Sekunde, etc.). Ein hochfrequentes Messen kann vorteilhaft sein, um die Zeit für das Endpointing klein gegenüber der Dauer eines ggf. ausgeführten Reparaturprozesses zu halten.
  • Es kann auch möglich sein, die Schritte direkt hintereinander bzw. nahezu kontinuierlich auszuführen, d.h. nach Beenden des letzten (Prozess-) Schritts kann unmittelbar der erste (Prozess-) Schritt der nachfolgenden Iteration des Verfahrens ausgeführt werden.
  • Die bevorzugte Periodizität des Ausführens der Schritte kann dabei zumindest von der Prozessgeschwindigkeit des Ätzvorgangs und/oder des Desorptions- und/oder des Adsorptionsvorgangs abhängen, d.h. bei einer höheren Prozessgeschwindigkeit kann es bevorzugt sein, die Schritte öfter auszuführen als bei einer im Vergleich dazu niedrigeren Prozessgeschwindigkeit.
  • Die vorliegende Offenbarung umfasst ferner eine Vorrichtung zur Verwendung mit einer lithographischen Maske. Die Vorrichtung kann Mittel zum Richten eines Teilchenstrahls auf ein Element der lithographischen Maske in einer Atmosphäre von Gasteilchen umfassen sowie Mittel zum Induzieren eines Desorptions- und/oder Adsorptionsvorgangs zumindest mancher der Gasteilchen in einem Bereich des Elements. Ferner kann die Vorrichtung Mittel zum Erfassen eines Signals sekundärer Teilchen und/oder rückgestreuter Teilchen und/oder eines anderen vom Teilchenstrahl erzeugten Freistrahlsignals während des Desorptions- und/oder Adsorptionsvorgangs umfassen.
  • Die Vorrichtung kann ausgebildet sein, die hierin beschriebenen Verfahren automatisch, z.B. auf einmaligen Knopfdruck auszuführen.
  • Das Mittel zum Richten eines Teilchenstrahls kann dabei u.a. ein Fokussierungsmittel, z.B. eine Fokussieroptik umfassen. Ein Mittel zum Erfassen eines Signals können dabei verschiedene Detektoranordnungen sein, welche sensitiv für die Art der rückgestreuten und/oder sekundären Teilchen und/oder für ein sonstiges vom Teilchenstrahl induzierten Freistrahlsignals sind. Des Weiteren können die Mittel zum Erfassen entsprechende Datenaufnahme- und Weiterverarbeitungsvorrichtungen umfassen. Hierunter können z.B. DAQ-Karten, Signalverstärker, Filter, Computer, Server, Datenbanken, Software (zur Steuerung der Vorrichtung und/oder zur Datenanalyse) etc. verstanden werden.
  • Die Vorrichtung kann ferner ein Mittel zum Bestimmen eines Materials des Elements basierend auf einem Vergleichen zumindest eines Parameters des Signals mit zumindest einem entsprechenden Parameter gespeicherter Referenzdaten umfassen.
  • Die Vorrichtung kann ferner Mittel zum Richten des Teilchenstrahls auf das Element, so dass ein lokaler Ätzvorgang am Element erfolgt, umfassen. In diesem Beispiel kann das Element zum Beispiel einen Defekt umfassen, so dass ein lokaler Ätzvorgang am Defekt erfolgt. Ferner kann die Vorrichtung Mittel zum Bestimmen, zumindest teilweise basierend auf dem während des Desorptions- oder Adsorptionsvorgangs erfassten Signals, umfassen, ob der lokale Ätzvorgang am Defekt bereits zu einem lokalen Ätzvorgang an einem unter dem Defekt angeordneten (weiteren) Element der Maske übergegangen ist. Das Mittel zum Bestimmen kann ferner eine Datenbank umfassen. Die Datenbank kann dabei eines oder mehrere gespeicherte Signale (z.B. zeitliche Verläufe des erfassten Signals) vorhalten, welche durch das Mittel zum Bestimmen mit dem (gegenwärtig) erfassten Signal verglichen werden kann, um so einen Rückschluss auf den Ätzfortschritt ziehen zu können.
  • Das Mittel zum Induzieren kann ferner ein Mittel zum (lokalen) Entfernen von Gasteilchen in einem Bereich des Elements umfassen. Mögliche Implementierungen für das Mittel zum (lokalen) Entfernen von Gasteilchen wurden weiter oben bereits beschrieben.
  • Die Vorrichtung kann ferner ein Mittel zum Erzeugen eines zweiten Teilchenstrahls zum zumindest lokalen Entfernen von Gasteilchen und/oder zum Erzeugen eines elektrischen und/oder magnetischen Felds zum zumindest lokalen Entfernen von Gasteilchen umfassen. Das Mittel zum Erzeugen eines zweiten Teilchenstrahls kann z.B. eine Elektronenstrahlquelle umfassen. Auch kann das Mittel eine Laserstrahlquelle aufweisen, d.h. der zweite Teilchenstrahl kann z.B. ein Laserstrahl sein. Ferner ist es möglich, dass das Mittel zum Erzeugen eines zweiten Teilchenstrahls ein Mittel zum Erzeugen eines Ionenstrahls oder eines Strahls ungeladener Atome oder Moleküle aufweist.
  • Das Mittel zum Erzeugen elektrischer Felder kann dabei z.B. einen Kondensator umfassen. Das Mittel zum Erzeugen magnetischer Felder kann dabei zumindest einen stromdurchflossenen Leiter umfassen. Der stromdurchflossene Leiter kann dabei zu zumindest einer Spule (z.B. Helmholtzspule, Maxwellspule, Barker-Spule, etc.) gewickelt sein. Die Mittel zum Erzeugen von magnetischen Feldern können ferner Mittel zum Erzeugen konstanter Ströme umfassen, wodurch Homogenitätsschwankungen und zeitliches Driften der Magnetfelder innerhalb der Spulen minimiert werden können.
  • Ferner können sowohl für die elektrischen Felder als auch für die magnetischen Felder (zusätzliche) Oszillatoren vorgesehen sein um jeweils zeitlich veränderliche elektrische und/oder magnetische Felder erzeugen zu können, z.B. im RF-Bereich.
  • Das Mittel zum Erfassen des Signals kann ferner zum Erfassen des Signals (nur) innerhalb eines oder mehrerer vorbestimmter Zeitfenster oder Zeitpunkte im Zusammenhang mit dem Induzieren des Desorptions- oder Adsorptionsvorgangs, eingerichtet sein. Diese Zeitfenster oder Zeitpunkte können insbesondere wie in Bezug auf ein Verfahren hierin erläutert ausgebildet sin.
  • Das Mittel zum Erfassen kann ferner Mittel zum Synchronisieren des Erfassens mit dem Induzieren umfassen. Das Mittel zum Synchronisieren (wenn in Hardware implementiert) kann dabei z.B. zumindest einen Oszillator bzw. Taktgeber umfassen, um ein Synchronisieren des Erfassens mit dem Induzieren zu ermöglichen.
  • Die vorliegende Offenbarung kann ferner als Computerprogramm mit computerausführbarem Code implementiert sein, der, wenn er ausgeführt wird, einen Computer dazu veranlasst, ein Verfahren nach einem der hierin beschriebenen Merkmale auszuführen.
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich des Weiteren auf eine Vorrichtung, die wie hierin beschrieben ausgestaltet sein kann und einen Computer aufweist. Darauf kann das Computerprogramm gespeichert und/oder ausgeführt werden. Das Computerprogramm kann so eingerichtet sein kann, dass es die Vorrichtung dazu veranlasst, die hierin dargelegten Verfahrensschritte (automatisch) auszuführen, z.B. auf Knopfdruck, um ein Material zu analysieren, oder z.B. (vollautomatisch) zur Begleitung eines Ätzprozesses.
  • Unabhängig davon ob die Aspekte der vorliegenden Anmeldung explizit als Verfahrensschritte, Computerprogramm und/oder Mittel beschrieben werden, können sie jeweils als Verfahrensschritt, Computerprogramm (oder Teil davon) oder Mittel einer entsprechenden Vorrichtung ausgebildet sein.
  • Auch können die hierin beschriebenen Merkmale generell als Hardware, Software, Firmware und/oder einer Kombination davon ausgeführt werden. Wenn sie in Software/Firmware implementiert sind, können die Merkmale auf oder als eine oder mehrere Anweisungen oder Code auf einem computerlesbaren Medium ausgeführt werden. Computerlesbare Medien umfassen sowohl Computerspeichermedien als auch Kommunikationsmedien, einschließlich aller Medien, die die Übertragung eines Computerprogramms von einem Ort zu einem anderen ermöglichen. Ein Speichermedium kann jedes verfügbare Medium sein, auf das von einem Computer zugegriffen werden kann. Beispiele können RAM, ROM, EEPROM, FPGA, CD/DVD oder andere optische Plattenspeicher, Magnetplattenspeicher oder andere magnetische Speichervorrichtungen, oder jedes andere Medium umfassen.
  • Es wird ferner darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die hier ausdrücklich aufgeführten spezifischen Merkmalskombinationen beschränkt ist. Kombinationen, die hier ausdrücklich aufgeführt sind, sind nur als Beispiele zu verstehen. Andere Merkmale und/oder Merkmalskombinationen sind ebenfalls denkbar.
  • Figurenliste
  • In der folgenden detaillierten Beschreibung werden mögliche Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren beschrieben:
    • 1 Schematische Darstellung des Endpointings durch induzierte Desorption von Gasmolekülen beim Teilchenstrahl-induzierten Ätzen auf einer lithographischen Maske;
    • 2 Schematische Darstellung des Induzierens durch Zuführen einer externen Energie;
    • 3 Schematische Darstellung des Induzierens durch Verändern einer externen Gaszufuhr.
  • 5. Detaillierte Beschreibung möglicher Ausführungsformen
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vornehmlich mit Bezug zu (einer Reparatur) einer lithographischen Maske beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt und sie kann auch für andere Arten der Maskenbearbeitung zum Einsatz kommen, oder noch allgemeiner für die Oberflächenbearbeitung bzw. -untersuchung im allgemeinen, z.B. von im Bereich der Mikroelektronik verwendeter Objekte, z.B. zur Untersuchung, Veränderung und/oder Reparatur von strukturierten Waferoberflächen oder von Oberflächen von Mikrochips, usw. Beispielsweise kann ein Defekt repariert werden, der allgemein an einer Oberfläche angeordnet ist oder über einem Element einer Oberfläche. Auch wenn im Folgenden daher vornehmlich auf den Anwendungsfall der Bearbeitung einer Maskenoberfläche Bezug genommen wird, um die Beschreibung übersichtlich und leichter verständlich zu halten, bleiben die anderen Anwendungsmöglichkeiten der offenbarten Lehre dem Fachmann dennoch gegenwärtig.
  • Insbesondere kann es im Rahmen der unten im Detail beschriebenen Ausführungsformen auch möglich sein, eine Bestimmung eines Materials eines Elements (z.B. eines Defekts) durchzuführen.
  • Es wird ferner darauf verwiesen, dass im Folgenden nur einzelne Ausführungsformen der Erfindung im Detail beschrieben werden können. Der Fachmann wird jedoch verstehen, dass die im Zusammenhang mit diesen Ausführungsformen beschriebenen Merkmale und Abwandlungsmöglichkeiten auch noch weiter modifiziert und/oder in anderen Kombinationen oder Subkombinationen miteinander kombiniert werden können, ohne dass dies aus dem Bereich der vorliegenden Erfindung herausführen würde. Einzelne Merkmale oder Untermerkmale können zudem auch weggelassen werden, sofern sie zur Erreichung des beabsichtigten Resultats entbehrlich sind. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird deshalb auf die Ausführungen und Erklärungen der vorhergehenden Abschnitte verwiesen, welche auch für die nun folgende detaillierte Beschreibung Geltung bewahren.
  • 1 zeigt verschiedene schematische Darstellungen des Endpointings durch induzierte Desorption von Gasmolekülen beim Elektronenstrahl-induzierten Ätzen auf einer lithographischen Maske.
  • Der obere, linke Abschnitt der 1 (in 1 mit A bezeichnet) zeigt eine erste (Substrat-) Schicht 1 auf welcher eine zweite Schicht 2 angeordnet ist. Auf der zweiten Schicht 2 befindet sich ein Bereich eines Defekts 3 welcher im vorliegenden Beispiel aus einem Überschuss von Material besteht, welcher auf der ersten Schicht 1 angeordnet ist. Dieser Überschuss von Material (d.h. der Bereich des Defekts 3) soll bis zur ersten Schicht 1 hin abgetragen werden, um den Defekt zu reparieren. Das Abtragen kann dabei durch ein Teilchenstrahl-induziertes Ätzen, d.h. durch Richten eines ersten Teilchenstrahls 4(z.B. eines Elektronenstrahls; siehe rechter Teil der 1A) auf den Bereich des Defekts 3 in Gegenwart einer Atmosphäre von Gasmolekülen (z.B. eines Präkursorgases und/oder eines Kontrastgases) erfolgen.
  • Es ist dabei von besonderer Bedeutung, den Fortschritt des Ätzvorgangs zu überwachen, um ein unbeabsichtigtes Ätzen der ersten Schicht 1 zu verhindern. Erreicht werden kann dies z.B. durch das in dieser Offenbarung beschriebene Endpointing durch induzierte Desorption von Partikeln, z.B. Molekülen und Analyse der Adsorption bzw. Wiederanlagerung der Partikel, z.B. Moleküle.
  • In einem ungestörten Zustand befinden sich die Gasmoleküle der Atmosphäre in einem Gleichgewichtszustand bzgl. Desorption und Adsorption im Bereich des Defekts 3 sowie an der ersten Schicht 1. Durch ein zumindest lokales Stören des Gleichgewichts, kann ein Teil der am Defekt 3 angelagerten (Gas-)Moleküle entfernt werden. Bevorzugt kann dieses Stören durch einen zweiten Teilchenstrahl 5 induziert werden. 1 zeigt, dass der zweite Teilchenstrahl 5 (z.B. ein Laser) auf den Bereich des Defekts 3 gerichtet werden kann.
  • Durch Richten des zweiten Teilchenstrahls 5 auf den Bereich des Defekts 3 können Gasteilchen vom Bereich des Defekts 3 entfernt werden. Dies kann z.B. durch eine lokale Erhitzung 6 der zu reparierenden Stelle (d.h. des Bereichs des Defekts 3) erreicht werden. Als Folge der lokalen Erhitzung des Bereichs eines Defekts 3 kann ein Desorbieren der im Bereich des Defekts 3 adsorbierten Gasmoleküle ausgelöst werden, welche sich als Folge hiervon von ihrer ursprünglichen Adsorptionsstelle im Bereich des Defekts 3 entfernen. Es sind aber auch andere Mechanismen zum Entfernen der Gasteilchen möglich, wie hierin beschrieben. Auch ist es möglich die Teilchen im Bereich des Defekts 3 zu entfernen, ohne den zweiten Teilchenstrahl auf den Bereich des Defekts 3 zu richten, z.B. durch Richten auf einen benachbarten Bereich.
  • Das Entfernen von Gasteilchen lässt sich als ein Stören 7 des ursprünglichen Gleichgewichts von desorbierten und adsorbierten Gasmolekülen verstehen. Als Folge des Störens 7 des Gleichgewichts ist es nach Abschalten des zweiten Teilchenstrahls 5 möglich, dass die Gasmoleküle in das ursprüngliche Gleichgewicht zurückkehren (z.B. durch Adsorption) oder in ein neues Gleichgewicht übergehen (sofern z.B. auch die Gaszufuhr geändert wird). Diese Rückkehr in den ursprünglichen Gleichgewichtszustand oder in einen neuen Gleichgewichtszustand kann dabei materialabhängig sein (wie hierin beschrieben). Diese Rückkehr ist in 1 rechts oben dargestellt.
  • Durch Richten des ersten Teilchenstrahls 4 auf den Bereich des Defekts 3 kann ein Signal aus rückgestreuten Elektronen 8 (EsB-Signal) und/oder Sekundärelektronen 9 (SE-Signal) und/oder eines anderen vom Ätzstrahl erzeugten Freistrahlsignals 10 erzeugt werden, das erfasst werden kann. Da dieses Signal von der Belegung des Defekts 3 mit Gasteilchen abhängen kann, kann das erfasste Signal die Dynamik der Wiederbelegung mit Gasteilchen widerspiegeln.
  • Durch das Stören 7 des Gleichgewichts, kann auch das erzeugte und erfassbare Signal während des Übergangs des Systems zurück in das ursprüngliche Gleichgewicht oder das eine weitere Gleichgewicht, über verschiedene Zeitpunkte t1,...,tn hinweg einer Zeitdynamik unterliegen, welches sich in der (im Zeitverlauf) erfassbaren Zahl aus rückgestreuten (EsB-Signal 8) und/oder sekundären Elektronen (SE-Signal 9) manifestieren kann. Diese(s) Signal(e) können dabei von der gegenwärtigen Adsorption von Gasmolekülen im Bereich des Defekts 3 abhängig sein. Dies kann ein Nachvollziehen bzw. Überwachen der Rückkehr in den ursprünglichen oder einen weiteren Gleichgewichtszustand ermöglichen.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform kann das EsB Signal 8 mit (wieder) zunehmender Adsorption der Gasmoleküle am Bereich des Defekts 3 ausgehend vom Zeitpunkt des Abschalten des zweiten Teilchenstrahls 5 über die Zeitpunkte t1 und t2 hinweg zunehmen (d.h., es können z.B. mehr rückgestreute Elektronen pro Zeiteinheit erfasst werden). Dies ist in 1 mittig oben dargestellt. Während des gleichen betrachteten Zeitintervalls ist es z.B. möglich, dass das SE-Signal 9 über die Zeitpunkte t1 und t2 hinweg abnimmt (d.h., es können z.B. weniger sekundäre Elektronen pro Zeiteinheit erfasst werden). Dies ist ebenfalls in 1 oben mittig gezeigt.
  • Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ist es dabei möglich, diese(s) zeitabhängige(n) Signal(e) zu erfassen und zur Bestimmung eines Ätzfortschritts an der lithographischen Maske zu verwenden. Da die Wiederbelegung mit Gasteilchen materialabhängig sein kann, kann so die Zeitdynamik der Signale ebenfalls materialabhängig sein. Damit kann sich der Zeitverlauf der Signale beim Übergang des Ätzprozesses vom Ätzen des Defekts 3 zu einem Ätzen des darunterliegenden Substrats 1 ändern. Ein verlässliches Endpointing ist dabei insbesondere auch möglich, wenn sich die Signale beim Ätzen am Defekt 3 bzw. am Substrat 1 in den jeweiligen Gleichgewichtszuständen nicht messbar unterscheiden.
  • Dies wird nachfolgend anhand des unteren Bereichs der 1 erläutert (in 1 mit B bezeichnet). Es wird betont, dass in einer weiteren Ausführungsform bei ähnlichem experimentellen Aufbau wie in Bezug auf 1 beschrieben, das EsB-Signal 8 und/oder das SE-Signal 9 zur Bestimmung eines Materials des Bereichs des Defekts 3 herangezogen werden kann, indem die zeitabhängige Rückkehr der Gasmoleküle in den ursprünglichen Gleichgewichtszustand oder in einen weiteren Gleichgewichtszustand erfasst wird und mit Referenzdaten (welche die selbige Zeitdynamik abbilden) verglichen wird. Ein Ätzprozess muss hierzu nicht zwingend vorliegen.
  • Der untere Bereich der 1 (Abschnitt B) zeigt einen möglichen, exemplarischen Zustand zu einem weiter fortgeschrittenen Zeitpunkt des Reparaturvorgangs an der lithographischen Maske. Es wird hierbei angenommen, dass zu diesem Zeitpunkt das überschüssige Material, welches zunächst oberhalb der ersten Schicht 1 angeordnet war und zur Ausbildung des Bereichs des Defekts 3 führte, bereits abgetragen wurde und der Ätzvorgang an einem Übergang zu einem Ätzprozess auf die erste Schicht 1 der lithographischen Maske steht.
  • Wie oben beschrieben, kann durch Richten des zweiten Teilchenstrahls 5 auf den Bereich des Defekts 3 erneut eine Bestimmung des Fortschritts des Ätzvorgangs im Bereich des Defekts 3 erreicht werden. Wie oben bereits ausgeführt, kann erneut ein Stören 7 des Gleichgewichts der desorbierten und adsorbierten Gasmoleküle im Bereich des Defekts 3, durch ein lokales Erhitzen 6, erfolgen, woran sich eine Rückkehr der Gasmoleküle in den ursprünglichen Gleichgewichtszustand oder in einen weiteren Gleichgewichtszustand anschließt.
  • Erneut kann nach Stören des Gleichgewichts, durch den ersten Teilchenstrahl 4 ein EsB-Signal 8 und/oder ein SE-Signal 9 und/oder ein weiteres Freistrahlsignal 10 hervorgerufen werden. Durch Erfassen des bzw. der Signale ist es möglich, wie oben bereits beschrieben, den (zeitabhängigen) Übergang der Gasmoleküle vom gestörten Gleichgewichtszustand zu beobachten bzw. zu überwachen. Es ist dabei möglich, wie oben bereits beschrieben, dass die Signalintensität des EsB-Signals 8 im Zeitverlauf zunimmt während es gleichzeitig möglich sein kann, dass die Signalintensität des SE-Signals 9 im Zeitverlauf abnimmt. Es sind aber auch andere Konstellationen denkbar.
  • Durch die zunehmende Abtragung des Materials des Defekts 3 (d.h. bei zunehmendem Ätzfortschritt), kann eine Annäherung der adsorbierten Gasmoleküle hin zur ersten Schicht 1 erfolgen. Dies kann allgemein die Bindungsstärke der Gasmoleküle im Zeitverlauf (d.h. bei zunehmenden Ätzfortschritt) verändern (z.B. Verstärken oder Abschwächen, je nach Auswahl der Gasmoleküle (wie oben beschrieben) und den Materialien, aus welchen die erste Schicht 1 und der Defekt 3 bestehen). Dies kann damit einhergehen, dass sich das erfassbare zeitabhängige Signal beim Ätzen des Defekts 3 (1 oben) von demjenigen im Fall des Übergangs zu einem Ätzen der ersten Schicht 1 (1 unten) unterscheidet. Sogar dann, wenn sich die Signale in den jeweiligen Ausgangspunkten (z.B. im Gleichgewichtszustand vor dem Induzieren oder unmittelbar nach dem Entfernen der Gasteilchen) nicht unterscheiden, kann es möglich sein, dass sie einen unterschiedlichen zeitlichen Verlauf zeigen. Zum Beispiel können die erfassten Signale beim Übergang des Ätzvorgans zu einem Ätzen der ersten Schicht 1 (zunehmend) langsamer oder schneller in ein Gleichgewicht zurückkehren (z.B. weil sich die Gasteilchen an der Schicht 1 langsamer oder schneller anlagern als am Defekt 3). So können z.B. ähnliche Signalintensitäten wie beim Ätzen am Defekt zu anderen Zeiten t3 und t4 detektiert wie in 1 unten mittig dargestellt. Zum Beispiel durch einen Vergleich der jeweiligen Zeiten kann so ein Übergang des Ätzprozesses zuverlässig detektiert werden.
  • Es ist dabei möglich, die oben beschriebenen Verfahrensschritte periodisch (wie hierin beschrieben) auszuführen. Ebenso ist es denkbar, die Verfahrensschritte nur zu geeigneten Zeitpunkten auszuführen, z.B. zu Zeitpunkten, zu denen eine Annäherung an den Übergang des Ätzvorgangs erwartet wird. Ebenso ist es denkbar, die Verfahrensschritte zunächst vereinzelt (z.B. einmalig, zweimalig, etc.) auszuführen und, falls eine Annäherung an den Übergang erwartet wird, die Verfahrensschritte periodisch auszuführen. Ebenso kann es denkbar sein, die Verfahrensschritte nur nach explizitem Betätigen einer Schaltfläche (z.B. eines physikalischen Knopfes/Buttons, einer GUI-Schaltfläche, etc.), z.B. durch einen Bediener der Ätzvorrichtung, auszuführen.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung der Schritte eines Verfahrens zur Störung eines Gleichgewichtszustands unter Zuführen einer externen Energie und zum Erfassen eines zeitabhängigen Signals bei Rückkehr in ein Gleichgewicht.
  • In der möglichen Ausführungsform nach 2 ist es dabei denkbar, dass ein ursprünglicher Gleichgewichtszustand 11, durch Desorption und Adsorption von Gasmolekülen in z.B. einem Bereich eines Elements (z.B. des Bereichs des Defekts 3 aus 1) durch Zufuhr von Energie 12, z.B. in Form eines Teilchenstrahls (z.B. eines Lichtstrahls bzw. eines Lasers) gestört wird. Wie oben bereits ausgeführt, kann das Stören z.B. durch ein zumindest lokales Erwärmen des Bereichs des Elements hervorgerufen werden. Wie ebenfalls oben bereits ausgeführt wurde, kann dies zu einem zumindest lokal veränderten Zustand 13 der Anzahl adsorbierter Gasmoleküle (oder zumindest einer Spezies von Gasmolekülen) in dem Bereich des Elements führen.
  • Als Folge des lokal veränderten Zustands 13 kann sich, nach Abschalten der Energiezufuhr, ein zeitabhängiger Prozess der Rückkehr der Gasmoleküle in den ursprünglichen Gleichgewichtszustand oder einen weiteren Gleichgewichtszustand 14 anschließen. Dabei kann es möglich sein, ein zeitabhängiges Signal, z.B. eine zeitabhängige Intensität von rückgestreuten Elektronen (EsB-Signal) und/oder sekundärer Elektronen (SE-Signal), hier ausgedrückt durch ISE(t), zu verschiedenen Zeitpunkten t1,...tn zu erfassen. Das erfassbare Signal kann dabei, zumindest teilweise, die Wiederbedeckung des Bereichs des Elements mit Gasmolekülen (oder zumindest einer Spezies von Gasmolekülen) abbilden. Aus dem erfassten zeitabhängigen Signal ISE(t) kann es so ermöglicht werden, auf einen Fortschritt eines Ätzvorgangs (wie oben beschrieben) schließen zu können und/oder eine Bestimmung eines Materials des Elements zu ermöglichen.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung der Schritte eines Verfahrens zur Störung eines Gleichgewichtszustands unter Verändern eines Zuführens von Gasmolekülen und zum Erfassen des zeitabhängigen Signals beim Übergang in ein Gleichgewicht.
  • In einer weiteren Ausführungsform (welche auch mit der Ausführungsform nach 2 kombinierbar sein kann) kann es vorgesehen sein, einen Gleichgewichtszustand 11 von desorbierten und adsorbierten Gasmolekülen in einem Bereich eines Elements (z.B. des Bereichs des Defekts 3 aus 1) dadurch zu stören, dass eine externe Gaszufuhr 15 für zumindest eine Spezies der Gasmoleküle verändert wird. Dies kann z.B. ein Verringern oder ein Abdrehen (oder Erhöhen) einer externen Gaszufuhr umfassen, z.B. eines Präkursorgases.
  • Als Folge davon kann sich ein bilanzielles Abdriften bzw. ein Desorbieren (oder Adsorbieren) der im Bereich des Elements adsorbierten Gasmoleküle (bzw. zumindest einer Spezies davon) anschließen, da durch die verringerte (erhöhte) externe Gaszufuhr keine (mehr) Gasmoleküle nachgeliefert werden. Folglich kann sich ein Zustand mit verringerter (erhöhter) Bedeckung 16 des Bereichs des Elements einstellen.
  • Dies kann sich im Zeitverlauf, über die Zeitpunkte t1,...,tn hinweg, hin z.B. zu einem Zustand nahezu vollständiger desorbierter Gasmoleküle 17 im Bereich des Elements verändern. Insbesondere der Übergang hin zum Zustand nahezu vollständig desorbierter Gasmoleküle 17 kann sich dabei in einem erfassbaren, zeitlich veränderlichen Signal ISE(t) manifestieren. Das zeitlich veränderliche Signal ISE(t) kann dabei die Zeitdynamik des Desorbierens abbilden, welches unter anderem von der materialabhängigen Bindung bzw. einer Affinität der Gasmoleküle (bzw. zumindest einer Spezies davon) bezüglich des Materials im Bereich des Elements abhängig sein kann. Auf diese Weise kann es ermöglicht werden, einen Ätzvorgang (wie er oben beschrieben wurde) zu überwachen oder eine Bestimmung eines Materials im Bereich des Elements vorzunehmen.
  • Es ist auch möglich, dass zumindest eine Spezies der Gasmoleküle beim Abdrehen der Gaszufuhr während des Ätzprozesses auf den verschiedenen Materialien unterschiedlich schnell durch Elektronenstrahl-induzierte Prozesse „verbraucht“ wird. Auch auf diese Weise ließe ein entsprechend zeitlich veränderliches Signal Rückschlüsse auf das jeweilige Material zu, z.B. zum Endpointing, zur Materialbestimmung und/oder zur Überprüfung einer Schutzschicht.
  • In beiden Ausführungsformen, welche durch 2 und 3 abgebildet werden, kann weiter vorgesehen sein, dass sich unter dem Bereich des Elements (bzw. Defekts) mindestens ein weiteres Material befindet (wie in den 1 gezeigt). In einem derartigen Szenario kann es wünschenswert sein, die Gasmoleküle, bzw. eine Spezies davon, so auszuwählen, dass diese für die beteiligten Materialien eine unterschiedliche Affinität aufweist. Dies kann zu einer Unterscheidbarkeit des zeitabhängigen Signals ISE(t) führen, wenn eine Anlagerung der Gasmoleküle an den beiden Materialien unterschiedlich schnell ausgeprägt erfolgt.
  • Es ist dabei besonders wünschenswert, dass die Atmosphäre von Gasteilchen, wie oben beschrieben, so ausgewählt wird, dass diese zu einer Veränderung des Signals sekundärer Teilchen und/oder rückgestreute Teilchen und/oder eines anderen vom Teilchenstrahl erzeugten Freistrahlsignals führt, wenn sich der Ätzvorgang an der lithographischen Maske einem Übergang, vom Material des Elements/Defekts zu einem Material der Maske, welches unterhalb des Defekts angeordnet ist, nähert.
  • Ferner kann es vorgesehen sein, die Verfahrensschritte zum Bestimmen eines Materials eines Elements (z.B. eines Defekts) sowie das erfindungsgemäße Endpointing zu kombinieren. Es ist denkbar, dass zunächst die Verfahrensschritte zum Bestimmen eines Materials des Bereichs des Defekts 3 ausgeführt werden. Basierend darauf kann zumindest eine Spezies der Gasatmosphäre ausgewählt werden, so dass die bevorzugten Kriterien (wie oben beschrieben) für eine Unterscheidbarkeit der Desorption und/oder Adsorption am Material des Bereichs des Defekts 3 und/oder an der ersten Schicht 1 erreicht werden können. Basierend darauf kann dann der (ggf. auf das spezielle Defektmaterial angepasste) Teilchenstrahl-induzierte Ätzvorgang angeschlossen werden (wie oben beschrieben) um das erfindungsgemäße und auf die tatsächlich vorliegenden Materialien zugeschnittene Endpointing anwenden zu können.
  • In allen Ausführungsformen kann das Erfassen kann dabei mannigfaltig implementiert sein. So ist es z.B. möglich, den Bereich des Elements (z.B. des Defekts) in zumindest eine Gruppe von Pixeln einzuteilen. Ein Pixel kann dabei ein (quadratisches) Teilgebiet des Bereichs umfassen, wie z.B. einen 10 %-igen flächenmäßigen Anteil am Bereich (wobei jedoch auch jeder andere flächenmäßige Anteil möglich ist). Das Erfassen kann dabei so ausgestaltet sein, dass es ein „Abrastern“ der zumindest einen Gruppe von Pixeln des Bereichs mit einem Elektronenstrahl (oder eines anderen beliebigen Teilchenstrahls) umfasst. Alternativ ist es auch möglich, lediglich einen einzelnen oder einzelne (ausgewählte) Pixel des Bereichs bzw. der zu reparierenden Stelle zu erfassen.
  • In einer weiteren Ausführungsform (nicht in den Figuren dargestellt), kann es vorgesehen sein, dass vor Beginn des Ätzvorgangs (wie oben beschrieben) ein Bestimmen des Materials des Defekts erfolgt. Es kann dabei vorgesehen sein, zur Bestimmung des Materials des Defekts ein Verfahren anzuwenden, wie hierin beschrieben. Durch Kenntnis dieses Materials des Defekts kann es ermöglicht werden, eine Art von Gasteilchen, welche sich in einer Atmosphäre um den Defekt befinden können, so auszuwählen, dass sich eine Adsorptions- und/oder Desorptionsrate der Gasteilchen am Defekt von einer Adsorptions- und/oder Desorptionsrate der Gasteilchen an einem Material eines unter dem Defekt angeordneten Elements der Maske unterscheidet.
  • Die Anforderungen an einen Unterschied können dabei z.B. von der verwendeten Messanordnung abhängig sein. Unterliegt die Messung z.B. dem Einfluss von Störgrößen (z.B. elektronischem Rauschen, einer geringen Erfassungsgenauigkeit rückgestreuter Teilchen), welche das Signal-zu-Rausch-Verhältnis absenken, kann es als vorteilhaft angesehen werden, die Art der Gasteilchen so auszuwählen, dass sich die Adsorptions- und/oder Desorptionsraten der beiden beteiligten Materialien möglichst stark voneinander unterscheiden. Dieser (gewünschte bzw. erforderliche) Unterschied kann insbesondere durch die Definition eines Schwellenwerts angegeben werden. Es kann so z.B. vorgesehen sein, dass sich eine Adsorptions- bzw. Desorptionsrate an den beteiligten Materialien um mind. 10%, 20%, 50%, 100%, 200%, 500% etc. unterscheiden soll. So kann es ermöglicht werden, mögliche Genauigkeitseinbußen bei der Detektion eines Übergangs eines Ätzvorgangs (wie oben beschrieben), auch bei vergleichsweise unvorteilhaften Messparametern (z.B. bei Vorliegen einer Störgröße), möglichst genau zu detektieren.
  • Im Gegensatz hierzu kann bei vergleichsweise hoher Messgenauigkeit vorgesehen sein, dass im Vergleich zu einer Messung bei niedrigerer Messgenauigkeit, weniger stringente Anforderungen an den gewünschten Unterschied einer Adsorptions- und/oder Desorptionsrate der beteiligten Materialien zu stellen. Es kann dabei z.B. vorgesehen sein, dass sich eine Adsorptions- und/oder Desorptionsrate der beteiligten Materialien um lediglich 10% unterscheiden soll, um z.B. ein kosteneffizientes Monitoring eines Ätzvorgangs zu ermöglichen, da ggf. auf eine kostengünstigere Art von Gasteilchen zurückgegriffen werden kann.
  • 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
    • US 20040121069 A1 [0013]
    • US 6593040 B2 [0014]

Claims (23)

  1. Verfahren zur Verwendung mit einer lithographischen Maske, umfassend: a. Richten eines Teilchenstrahls (4) auf ein Element (3) der lithographischen Maske in einer Atmosphäre von Partikeln, b. Induzieren eines Desorptions- und/oder Adsorptionsvorgangs (7) zumindest mancher der Partikel in einem Bereich des Elements (3), c. Erfassen eines Signals sekundärer Teilchen (9) und/oder rückgestreuter Teilchen (8) und/oder eines anderen vom Teilchenstrahl erzeugten Freistrahlsignals (10) während des Desorptions- und/oder Adsorptionsvorgangs.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend ein Auswählen des Elements (3) so, dass es ein vorbestimmtes Material aufweist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, weiterhin umfassend ein Speichern zumindest eines Parameters des Signals mit zumindest einem mit dem Material assoziierten Parameter als Referenzdaten.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Bestimmen eines Materials des Elements (3) basierend auf einem Vergleichen zumindest eines Parameters des Signals mit zumindest einem entsprechenden Parameter gespeicherter Referenzdaten.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Element (3) einen Defekt (3) der lithographischen Maske umfasst.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, ferner umfassend: Richten des Teilchenstrahls (4) auf den Defekt (3), so dass ein lokaler Ätzvorgang am Defekt (3) erfolgt, und Bestimmen, zumindest teilweise basierend auf dem während des Desorptions- und/oder Adsorptionsvorgangs (7) erfassten Signals, ob der lokale Ätzvorgang am Defekt (3) bereits zu einem lokalen Ätzvorgang an einem unter dem Defekt angeordneten Element (1) der Maske übergegangen ist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, weiterhin aufweisend ein Auswählen zumindest einer Art von Partikeln mit einer Adsorptions- und/oder Desorptionsrate an einem vorbestimmten Material des Defekts (3), die sich von einer Adsorptions- und/oder Desorptionsrate an einem Material eines unter dem Defekt angeordneten Elements (1) der Maske um zumindest einen vorbestimmten Schwellenwert unterscheidet.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Atmosphäre zumindest ein Präkursor- und/oder ein Kontrastgas enthält.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Induzieren ein lokales Entfernen von Partikeln in einem Bereich des Elements (3) und/oder ein Ändern einer Zufuhr von Partikeln umfasst.
  10. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Entfernen von Partikeln mittels eines zweiten Teilchenstrahls (5) und/oder mittels am Element angelegter elektrischer und/oder magnetischer Felder erfolgt.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Erfassen des Signals ein Erfassen zu zumindest zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten während des Desorptions- und/oder Adsorptionsvorgangs umfasst.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, weiterhin aufweisend ein Bestimmen einer Änderungsrate des Signals während des Desorptions- und/oder Adsorptionsvorgangs.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Erfassen des Signals ein Erfassen eines zeitlichen Verlaufs des Signals während des Desorptions- und/oder Adsorptionsvorgangs umfasst.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Erfassen ein Erfassen des Signals zu zumindest einem vorbestimmten Zeitpunkt nach dem Induzieren des Desorptions- und/oder Adsorptionsvorgangs erfolgt.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend ein Synchronisieren des Erfassens mit dem Induzieren.
  16. Vorrichtung zur Verwendung mit einer lithographischen Maske, umfassend: a. Mittel zum Richten eines Teilchenstrahls (4) auf ein Element (3) der lithographischen Maske in einer Atmosphäre von Partikeln, b. Mittel zum Induzieren (5) eines Desorptions- und/oder Adsorptionsvorgangs (7) zumindest mancher der Partikel in einem Bereich des Elements (3), c. Mittel zum Erfassen eines Signals sekundärer Teilchen (9) und/oder rückgestreuter Teilchen (8) und/oder eines anderen vom Teilchenstrahl erzeugten Freistrahlsignals (10) während des Desorptions- und/oder Adsorptionsvorgangs.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16, ferner umfassend ein Mittel zum Bestimmen eines Materials des Elements (3) basierend auf einem Vergleichen zumindest eines Parameters des Signals mit zumindest einem entsprechenden Parameter gespeicherter Referenzdaten.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 oder 17, ferner umfassend: Mittel zum Richten des Teilchenstrahls (4) auf das Element (3), so dass ein lokaler Ätzvorgang am Element (3) erfolgt, und Mittel zum Bestimmen, zumindest teilweise basierend auf dem während des Desorptions- oder Adsorptionsvorgangs (7) erfassten Signals, ob der lokale Ätzvorgang am Element (3) bereits zu einem lokalen Ätzvorgang an einem unter dem Element (3) angeordneten weiteren Element (1) der Maske übergegangen ist.
  19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16-18, wobei das Mittel zum Induzieren (5) ein Mittel zum lokalen Entfernen von Partikeln in einem Bereich des Elements (3) umfasst.
  20. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei das Mittel zum Entfernen ein Mittel zum Erzeugen eines zweiten Teilchenstrahls (5) zum Entfernen von Partikeln und/oder zum Erzeugen eines elektrischen und/oder magnetischen Felds zum Entfernen von Partikeln umfasst.
  21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16-20, wobei das Mittel zum Erfassen des Signals eingerichtet ist zum Erfassen innerhalb eines oder mehrerer vorbestimmter Zeitfenster oder Zeitpunkte im Zusammenhang mit dem Induzieren des Desorptions- oder Adsorptionsvorgangs.
  22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16-21, weiterhin umfassend ein Mittel zum Synchronisieren des Erfassens mit dem Induzieren.
  23. Computerprogramm mit computerausführbarem Code, der, wenn ausgeführt, einen Computer dazu veranlasst, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1-15 auszuführen.
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