DE102022118920A1

DE102022118920A1 - Verfahren, Lithographiemaske, Verwendung einer Lithographiemaske und Bearbeitungsanordnung

Info

Publication number: DE102022118920A1
Application number: DE102022118920.1A
Authority: DE
Inventors: Daniel RHINOW; Markus Bauer; Bartholomäus Szafranek; Horst Schneider; Laura Ahmels; Tilmann Heil; Hubertus Marbach; Michael Waldow
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2022-07-28
Filing date: 2022-07-28
Publication date: 2024-02-08
Also published as: TW202419965A; WO2024023165A1

Abstract

Ein Verfahren zum Überprüfen einer Lithographiemaske (100) für eine Reparatur der Lithographiemaske (100), wobei die Lithographiemaske (100) eine Mehrzahl von Kanten (110) zwischen Teilbereichen der Lithographiemaske (100) aufweist und wobei die Reparatur zum Anpassen eines Verlaufs (VER, VER0, VER1) einer ausgewählten Kante (111 - 113) in einem Reparaturabschnitt (121 - 123) der ausgewählten Kante (111 - 113) zum Ziel hat, das Verfahren umfasst:a) Erfassen (S1) eines Abbilds (IMG) eines den Reparaturabschnitt (121 - 123) der ausgewählten Kante (111 - 113) umfassenden Reparaturbereichs (130) der Lithographiemaske (100),b) Ermitteln (S2) des Verlaufs (VER, VER0, VER1) der ausgewählten Kante (111 - 113) in dem Reparaturabschnitt (121 - 123) in Abhängigkeit des erfassten Abbilds (IMG) des Reparaturbereichs (130),c) Vergleichen (S3) des ermittelten Verlaufs (VER, VER0, VER1) der ausgewählten Kante (111 - 113) mit einem Referenzverlauf (REF, REF0, REF1) für die ausgewählte Kante (111 - 113), undd) Ermitteln (S4), ob der ermittelte Verlauf (VER, VER0, VER1) der ausgewählten Kante (111 - 113) in dem Reparaturabschnitt (121 - 123) innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs zu dem Referenzverlauf (REF, REF0, REF1) liegt, in Abhängigkeit des Vergleichs des ermittelten Verlaufs (Ver, VER0, VER1) mit dem Referenzverlauf (REF, REF0, REF1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen einer Lithographiemaske, eine mit dem Verfahren hergestellte Lithographiemaske, die Verwendung einer solchen Lithographiemaske und eine Bearbeitungsanordnung zum Überprüfen und/oder Bearbeiten einer Lithographiemaske.
Die Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird mit einer Lithographieanlage durchgeführt, welche ein Beleuchtungssystem und ein Projektionssystem aufweist. Das Bild einer mittels des Beleuchtungssystems beleuchteten Maske (Retikel) wird hierbei mittels des Projektionssystems auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionssystems angeordnetes Substrat, beispielsweise einen Siliziumwafer, projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.
Getrieben durch das Streben nach immer kleineren Strukturen bei der Herstellung integrierter Schaltungen werden derzeit EUV-Lithographieanlagen entwickelt, welche Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 0,1 nm bis 30 nm, insbesondere 13,5 nm, verwenden. Da die meisten Materialien Licht dieser Wellenlänge absorbieren, müssen bei solchen EUV-Lithographieanlagen reflektierende Optiken, das heißt Spiegel, anstelle von - wie bisher - brechenden Optiken, das heißt Linsen, eingesetzt werden.
Die mikrostrukturierten Bauelemente werden insbesondere schichtweise auf Basis eines Halbleiter-Substrats, wie eines Silizium-Wafers, hergestellt. Zur Herstellung einer jeweiligen Schicht wird beispielsweise zunächst ein Photolack aufgetragen. Der Photolack wird strukturiert ausgehärtet, wofür eine Lithographiemaske zum Einsatz kommt. Hierbei wird die Struktur, die auf der Lithographiemaske vorgegeben ist, verkleinert auf das Substrat mit dem Photolack abgebildet. An Orten hoher Beleuchtungsintensität härtet der Photolack aus, an Orten geringer Beleuchtungsintensität nicht. In einem folgenden Spülschritt können die nicht ausgehärteten Bereiche von dem Substrat entfernt werden. Damit ist die Struktur der Lithographiemaske in Form des ausgehärteten Photolacks auf das Substrat übertragen. Es kann nun ein Ätzschritt oder ein Abscheidungsschritt erfolgen, welcher das Substrat nur in den freien Bereichen, in denen kein Photolack vorhanden ist, betrifft. Anschließend kann der ausgehärtete Photolack ebenfalls entfernt werden. Zur Herstellung eines mikrostrukturierten Bauelements sind häufig eine Vielzahl von wie vorstehend beschriebenen Schichten übereinander auf dem Substrat herzustellen. Für jede Schicht ist dabei typischerweise eine eigene Lithographiemaske notwendig.
Eine jeweilige Lithographiemaske wird für die Herstellung einer typischerweise sehr großen Stückzahl an einzelnen Bauelementen genutzt, beispielsweise mehrere Tausend, mehrere Zehntausend, mehrere Hunderttausend oder auch mehrere Millionen. Wenn eine Lithographiemaske einen Defekt aufweist, das heißt, dass eine Struktur auf der Lithographiemaske nicht innerhalb eines vorgesehenen Bereichs angeordnet ist, dann wird dieser Defekt bei jedem Belichtungsvorgang mit der Lithographiemaske auf den Photolack und damit auf das Substrat übertragen. Ein mit einer solchen Lithographiemaske hergestelltes mikrostrukturiertes Bauelement kann defekt sein. Es ist daher von enormer Wichtigkeit, dass die verwendeten Lithographiemasken defektfrei sind. Es lohnt sich in diesem Zusammenhang, einen sehr hohen Aufwand bei der Überprüfung und Reparatur von Lithographiemasken zu betreiben.
Bekannte Reparaturprozesse basieren beispielsweise auf Teilchenstrahl-induzierten Ätz- oder Abscheidevorgängen, die durch den Teilchenstrahl gezielt mit einer hohen Ortsauflösung durchführbar sind. Es ist jedoch eine Herausforderung, für die jeweilige Reparatur die geeigneten Prozesseinstellungen zu ermitteln sowie nach einer erfolgten Reparatur eine Qualität des reparierten Bereichs zu beurteilen.
DE 10 2019 218 517 A1 offenbart ein Verfahren zur Überprüfung von Masken für die Mikrolithographie, bei welchem ein Luftbild zumindest eines Teils der Maske erzeugt und von einer Erfassungseinrichtung erfasst wird und mit einem Referenzbild verglichen wird, wobei der Vergleich von erfasstem Luftbild und Referenzbild durch Vergleich von Bildinformationen entlang mindestens einer Vergleichslinie in Luftbild und Referenzbild erfolgt, wobei die Vergleichslinie im Wesentlichen senkrecht zu mindestens einer Begrenzungslinie eines Strukturelements der Maske verläuft.
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes Verfahren zum Überprüfen einer Lithographiemaske bereitzustellen.
Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum Überprüfen einer Lithographiemaske für eine Reparatur der Lithographiemaske vorgeschlagen. Die Lithographiemaske weist eine Mehrzahl von Kanten zwischen Teilbereichen der Lithographiemaske auf, wobei die Reparatur zum Anpassen eines Verlaufs einer ausgewählten Kante in einem Reparaturabschnitt der ausgewählten Kante zum Ziel hat. Das Verfahren umfasst die Schritte:

a) Erfassen eines Abbilds eines den Reparaturabschnitt der ausgewählten Kante umfassenden Reparaturbereichs der Lithographiemaske,
b) Ermitteln des Verlaufs der ausgewählten Kante in dem Reparaturabschnitt in Abhängigkeit des erfassten Abbilds des Reparaturbereichs,
c) Vergleichen des ermittelten Verlaufs der ausgewählten Kante mit einem Referenzverlauf für die ausgewählte Kante, und
d) Ermitteln, ob der ermittelte Verlauf der ausgewählten Kante in dem Reparaturabschnitt innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs zu dem Referenzverlauf liegt, in Abhängigkeit des Vergleichs des ermittelten Verlaufs mit dem Referenzverlauf.

Dieses Verfahren weist den Vorteil auf, dass zur Überprüfung des Erfolgs einer durchgeführten Reparatur oder auch zur Ermittlung eines zu bearbeitenden Bereichs auf der Lithographiemaske der Verlauf der Kante für sich genommen herangezogen wird, unabhängig von weiteren Kanten der Lithographiemaske. Im Stand der Technik wird typischerweise nach einer erfolgten Reparatur die Breite einer von der reparierten Kante begrenzten Struktur bis zu einer gegenüberliegenden Kante ermittelt und mit einer Maximalbreite verglichen (sogenannte „critical dimension“). Bei diesem bekannten Verfahren gehen jedoch auch Variationen der gegenüberliegenden Kante in die Bestimmung mit ein, weshalb die Beurteilung der Reparatur ungenau und möglicherweise sogar fehlerhaft ist. Insbesondere kann es vorkommen, dass eine reparierte Kante, die mit dem herkömmlichen Verfahren als erfolgreich repariert ermittelt wird, tatsächlich außerhalb ihrer Spezifikation liegt, was zu Defekten in dem mit der Lithographiemaske hergestellten Bauelement führen kann. Dies lässt sich mit der Erfindung vermeiden, da erfindungsgemäß der Verlauf der Kante mit einem Referenzverlauf und einem Toleranzbereich in Bezug auf den Referenzverlauf verglichen wird, weshalb die Variation der gegenüberliegenden Kante nicht in die Beurteilung einfließt.
Das vorgeschlagene Verfahren kann sowohl zum Ermitteln einer Reparaturform als auch zum Bewerten eines Verlaufs einer reparierten Kante genutzt werden.
Die Lithographiemaske umfasst zumindest zwei durch Kanten voneinander getrennte Teilbereiche. Die Teilbereiche können auch als Strukturelement bezeichnet werden. Beispielsweise weist eine Absorbermaske einen ersten Teilbereich auf, welcher eingestrahltes Licht absorbiert und weist einen zweiten Teilbereich auf, welcher für eingestrahltes Licht im Wesentlichen transparent ist. In dem ersten Teilbereich ist insbesondere eine Absorberschicht auf der Lithographiemaske vorhanden, während die Lithographiemaske in dem zweiten Teilbereich unbeschichtet ist oder mit einer transparenten Schicht beschichtet ist. Die Grenze zwischen den beiden Teilbereichen bildet die jeweilige Kante. Je nach Technologie der Lithographiemaske kann diese auch phasenschiebende Teilbereiche und/oder reflektierende Teilbereiche umfassen.
Zur Beurteilung der Qualität einer Lithographiemaske kommt es hauptsächlich darauf an, dass ein Verlauf einer jeweiligen Kante in einem vorbestimmten Bereich liegt, und dass die jeweilige Kante möglichst „steil“ ist. Eine Kante gilt als umso steiler, je näher ein Kantenwinkel bei 90° liegt. Eine steile Kante für zu einem hohen Kontrast oder einem abrupten Übergang zwischen den jeweiligen Teilbereichen. Weitere Güteparameter sind ein möglichst glatter Verlauf der Kante, das heißt, dass eine Streuung des Verlaufs der Kante um einen Mittelwert des Verlaufs möglichst gering ist.
Die Reparatur, der die Lithographiemaske unterzogen wird oder unterzogen wurde, hat das Ziel, den Verlauf der ausgewählten Kante derart zu verändern, dass die Kante einem vorbestimmten Verlauf entspricht. Der vorbestimmte Verlauf ist beispielsweise durch den Referenzverlauf gegeben. Man kann sagen, dass die Lithographiemaske vor der Reparatur beispielsweise einen Defekt aufweist, wobei der Defekt durch den fehlerhaften Verlauf der ausgewählten Kante in dem Reparaturabschnitt charakterisiert ist. Ein fehlerhafter Verlauf ist insbesondere dann gegeben, wenn die Kante stellen- oder abschnittsweise außerhalb des Toleranzbereichs um den Referenzverlauf verläuft.
Die ausgewählte Kante ist insbesondere diejenige Kante, die den Defekt aufweist. Die Auswahl der Kante kann in einem vorgelagerten Untersuchungsschritt erfolgen, wenn beispielsweise die Lithographiemaske nach deren Herstellung auf Fehlerfreiheit hin untersucht wird, oder kann im Rahmen eines bereits durchgeführten Reparaturprozesses erfolgen. Eine Lage der ausgewählten Kante, insbesondere des Reparaturabschnitts, ist beispielsweise durch Koordinaten in Bezug auf die Lithographiemaske vorgegeben.
In dem ersten Schritt a) wird ein Abbild eines Reparaturbereichs der Lithographiemaske erfasst. Der Reparaturbereich umfasst die ausgewählte Kante, insbesondere den Reparaturabschnitt der ausgewählten Kante. Der Reparaturbereich kann darüber hinaus weitere Kanten der Lithographiemaske umfassen, insbesondere solche Kanten, die nicht repariert werden müssen. Dementsprechend sind in dem Abbild neben der ausgewählten Kante mit dem Reparaturabschnitt weitere Kanten sichtbar, die innerhalb ihres jeweiligen Toleranzbereichs um ihren jeweiligen Referenzverlauf verlaufen. Diese Kanten können nachfolgend auch als reguläre Kanten bezeichnet werden.
Das Erfassen des Abbilds erfolgt insbesondere mit einer bildgebenden Methode, wie beispielsweise einem Elektronenmikroskop, insbesondere einem Rasterelektronenmikroskop. Das Abbild kann auch als ein Luftbild der Lithographiemaske oder des Reparaturbereichs erfasst werden. Hierzu kann ein Waferprint oder ein Luftbild - Messsystem genutzt werden, wie beispielsweise die Systeme AIMS oder WLCD der Anmelderin. Bei diesen Luftbild-Messsystemen wird ein Luftbild der zu untersuchenden Lithographiemaske erzeugt, bei dem die Abbildungseinstellungen ähnlich oder nahezu identisch zu den Abbildungseinstellungen in der Projektionsbelichtungsanlage sind. Insbesondere können die gleichen Beleuchtungseinstellungen oder zumindest ähnliche Beleuchtungseinstellungen eines Beleuchtungssystems für die Beleuchtung der Lithographiemaske sowie vergleichbare Abbildungseinstellungen eines Projektionsobjektivs, beispielsweise hinsichtlich der Polarisation oder der numerischen Apertur, wie bei der Projektionsbelichtungsanlage, bei der die Maske eingesetzt werden soll, verwendet werden, um ein realistisches Bild davon zu erhalten, wie die entsprechende Abbildung der Lithographiemaske in der Projektionsbelichtungsanlage erfolgt.
In dem zweiten Schritt b) wird aus dem erfassten Abbild der Verlauf der ausgewählten Kante in dem Reparaturabschnitt ermittelt. Dieser Schritt umfasst insbesondere Bildbearbeitungsmethoden, wie ein Transformieren des Abbilds (Drehen, Strecken, Entzerren, Spiegeln und dergleichen) und/oder ein Vorverarbeiten des Abbilds (Kontrasterhöhung, Auflösungsveränderung, insbesondere Erhöhung, Faltung mit einem vorbestimmten Faltungskernel und dergleichen). Die Bildbearbeitungsmethoden können auf klassischen Algorithmen basieren und/oder können auch auf künstlicher Intelligenz, insbesondere neuronalen Netzen, basieren.
In dem Abbild, insbesondere in dem transformierten und/oder vorverarbeiteten Abbild, ist die jeweilige Kante durch einen hohen Kontrast relativ zu anderen Bildbereichen gekennzeichnet. Dementsprechend kann die Kante unter Anwendung bekannter Kantendetektionsverfahren aus dem Abbild extrahiert werden. Wenn mehrere Kanten in dem Abbild sichtbar sind, beispielsweise neben der ausgewählten Kante noch weitere reguläre Kanten, kann in einem Auswahlschritt der Bildbereich des Abbilds, in dem die ausgewählte Kante liegt, ausgewählt werden. Der Auswahlschritt kann automatisch, beispielsweise auf Basis von vorgegebenen Koordinaten der Lage der ausgewählten Kante, oder auch manuell durch einen Operator erfolgen.
Wenn das Abbild als ein digitales Bild mit einer Pixelmatrix gegeben ist, dann umfasst der ermittelte Verlauf insbesondere eine Menge an Pixeln. Das heißt, dass der Verlauf durch die Lage der Pixel der Menge bestimmt ist. Vorzugsweise wird der Verlauf durch eine Linie angegeben. Die Linie kann beispielsweise mithilfe einer Mittelwertbildung bestimmt werden, insbesondere als ein gleitender Mittelwert auf Basis der Pixelmenge.
In dem dritten Schritt c) wird der ermittelte Verlauf der ausgewählten Kante mit einem Referenzverlauf für die ausgewählte Kante verglichen. Der Referenzverlauf ist insbesondere eine Linie, vorzugsweise eine mathematisch exakt definierte Linie, die beispielsweise über eine Geradengleichung mit Anfangs- und Endpunkten angegeben ist. Der Referenzverlauf kann durch eine geometrische Figur gegeben sein, die an einem oder mehreren Punkten des Abbilds ausgerichtet wird. Die geometrische Figur ist beispielsweise eine Linie, welche gerade oder gekrümmt verläuft und welche Ecken aufweisen kann. Die geometrische Figur kann auch eine geschlossene Form bilden, wie ein Dreieck, ein Quadrat, ein Rechteck, ein Kreis, eine Ellipse, ein Stern und dergleichen mehr. Die geometrische Figur ist nicht unbedingt symmetrisch und/oder regelmäßig.
In dem vierten Schritt d) wird ermittelt, ob der ermittelte Verlauf der ausgewählten Kante in dem Reparaturabschnitt innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs zu dem Referenzverlauf liegt, in Abhängigkeit des Vergleichs des ermittelten Verlaufs mit dem Referenzverlauf. Der Toleranzbereich ist insbesondere ein vorbestimmter Bereich um den Referenzverlauf, innerhalb dessen die ausgewählte Kante verlaufen muss, damit sichergestellt ist, dass eine unter Verwendung der Lithographiemaske hergestellte Struktur mit einer hinreichenden Exaktheit angeordnet ist, so dass die Struktur die beabsichtigte Funktion erfüllt. Der Toleranzbereich kann auf Basis des Referenzverlaufs beispielsweise durch die Angabe eines maximalen Toleranzabstands bezüglich des Referenzverlaufs bestimmt sein.
In Schritt d) kann einerseits ermittelt werden, ob eine erste oder weitere Bearbeitung der ausgewählten Kante in einem Reparaturverfahren notwendig ist. Andererseits kann die Güte oder Qualität eines durchgeführten Reparaturprozesses beurteilt werden. Somit lassen sich beispielsweise auch Rückschlüsse auf vorteilhafte oder besonders geeignete Prozesseinstellungen für einen jeweiligen Reparaturprozess schließen, so dass das jeweilige Reparaturverfahren mit der Zeit immer stetig verbessert und optimiert wird.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst der Schritt c) ein virtuelles Überlagern des ermittelten Verlaufs mit dem Referenzverlauf für die ausgewählte Kante, wobei der Referenzverlauf an der ausgewählten Kante und/oder oder einer zu der ausgewählten Kante direkt benachbarten Kante und/oder einer mit der ausgewählten Kante in einem von 0° unterschiedlichen Winkel verbundenen Kante und/oder einem Eckpunkt zwischen Abschnitten der ausgewählten Kante, die in einem von 0° unterschiedlichen Winkel zueinander verlaufen ausgerichtet wird.
Unter „virtuellem Überlagern“ wird insbesondere verstanden, dass der Referenzverlauf und der ermittelte Verlauf in ein gemeinsames Diagramm eingetragen werden, wobei der Referenzverlauf an einer oder mehreren Referenzpositionen in Bezug auf den ermittelten Verlauf ausgerichtet wird. Die jeweiligen Referenzpositionen sind beispielsweise Positionen der ausgewählten Kante außerhalb des Reparaturabschnitts, und/oder Positionen einer zu der ausgewählten Kante benachbarten Kante und/oder Positionen einer mit der ausgewählten Kante in einem von 0° unterschiedlichen Winkel verbundenen Kante. Die korrekte Ausrichtung des Referenzverlaufs an dem ermittelten Verlauf ist wichtig, da der Toleranzbereich sich auf den Referenzverlauf bezieht.
Beispielsweise ist der Referenzverlauf eine gerade Linie. Die ausgewählte Kante weist in dem Reparaturabschnitt eine Unterbrechung und/oder einen Versatz auf. Vor und nach dem Reparaturabschnitt ist der Verlauf der ausgewählten Kante wie gewünscht. Dann kann der Referenzverlauf insbesondere an dem Verlauf der ausgewählten Kante vor und nach dem Reparaturabschnitt ausgerichtet werden. Hierzu kann beispielsweise ein jeweiliger abschnittsweiser Mittelwert des Verlaufs der Kante vor und nach dem Reparaturabschnitt ermittelt werden und der Referenzverlauf wird an dem jeweiligen Mittelwert ausgerichtet. In dem Reparaturabschnitt verläuft der Referenzverlauf dann entsprechend weiter. Man kann auch sagen, dass die ausgewählte Kante durch den Referenzverlauf in dem Reparaturabschnitt interpoliert wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses:

Ausrichten des Referenzverlaufs an einem oder mehreren Abschnitten der ausgewählten Kante außerhalb des Reparaturabschnitts.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst der Schritt c):

Ermitteln des Referenzverlaufs, in Abhängigkeit eines Verlaufs von einer der ausgewählten Kante entsprechenden Kante, in Abhängigkeit des erfassten Abbilds des Reparaturbereichs.

Eine der ausgewählten Kante entsprechende Kante ist insbesondere eine reguläre Kante, die den gleichen Verlauf aufweist, wie die ausgewählte Kante aufweisen sollte. Lithographiemasken weisen häufig periodische oder sich wiederholende Strukturen auf, weshalb in dem erfassten Abbild mit hoher Wahrscheinlichkeit eine solche entsprechende Kante ermittelt werden kann. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die entsprechende Kante nicht in dem gleichen Abbild, sondern in einem weiteren Abbild der Lithographiemaske, welches einen weiteren oder anderen Bereich der Lithographiemaske zeigt, ermittelt wird.
In dieser Ausführungsform wird der Referenzverlauf aus dem Abbild direkt ermittelt, wobei der Verlauf der regulären Kante hierzu als Grundlage dient. Dies hat den Vorteil, dass außer dem erfassten Abbild keine weiteren Angaben oder Informationen notwendig sind, um das Verfahren durchzuführen.
Es sei angemerkt, dass die entsprechende Kante, auf deren Basis der Referenzverlauf ermittelt wird, ein Abschnitt der ausgewählten Kante sein kann und nicht unbedingt eine andere Kante sein muss.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Ermitteln des Referenzverlaufs:

Anwenden eines Tiefpassfilters und/oder einer abschnittsweisen linearen Regression zur Glättung des Referenzverlaufs.

Jede reale Kante auf der Lithographiemaske weist eine von dem Herstellungsprozess abhängige statistische Variation auf. Dies betrifft sowohl eine Schwankung in einer Breite der Kante (Variation einer Flankensteilheit) als auch eine Schwankung in einer Position der Kante. Je nach Auflösung des Abbilds, auf dessen Basis der Referenzverlauf ermittelt wird, sind diese Variationen sichtbar und können sich daher auf den Referenzverlauf auswirken. Damit hätte der Referenzverlauf ebenfalls eine unerwünschte statistische Variation. Insbesondere würden die statistischen Schwankungen des Referenzverlaufs dann auch in die Beurteilung des ermittelten Verlaufs einfließen. Dies lässt sich vermeiden, indem vor dem Ermitteln des Referenzverlaufs ein Tiefpass auf das erfasste Abbild angewendet wird (oder auch auf den bereits ermittelten Referenzverlauf) und/oder der ermittelte Referenzverlauf abschnittsweise durch eine lineare Regression angenähert wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Ermitteln des Referenzverlaufs:

Ermitteln mehrerer jeweiliger Verläufe von mehreren der ausgewählten Kante entsprechende Kanten, und
Ermitteln des Referenzverlaufs als ein Mittelwert der mehreren Verläufe.

Dies hat den Vorteil, dass statistische Fehler, die auch als Maskenrauschen bezeichnet werden, durch die Bildung des Mittelwerts reduziert werden können.
In Ausführungsformen wird ein jeweiliger Referenzverlauf auf Basis eines Referenzbereichs in dem erfassten Abbild ermittelt. Der Referenzbereich ist ein Bereich des Abbilds, in dem eine reguläre Kante vorhanden ist, deren Verlauf der ausgewählten Kante, insbesondere in dem Reparaturabschnitt der ausgewählten Kante, entspricht. Wenn in dem Abbild mehrere Kandidaten für den Referenzverlauf vorhanden sind, können entsprechend mehrere Referenzbereiche ermittelt werden. Die Referenzbereiche können beispielsweise durch Autokorrelation eines den Reparaturabschnitt umfassenden Ausschnitts des Abbilds ermittelt werden. Die mehreren Referenzverläufe können dann beispielsweise gemittelt werden, insbesondere indem pixelweise das arithmetische Mittel gebildet wird oder auch indem pixelweise ein Median gebildet wird. Die Median-Bildung kann hierbei gegenüber dem arithmetischen Mittel vorteilhaft sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst der ermittelte Verlauf eine Anzahl von Ist-Positionen der ausgewählten Kante und der Referenzverlauf umfasst eine Anzahl an korrespondierenden Soll-Positionen, und wobei in Schritt d) ein Abstand zwischen der jeweiligen Ist-Position und der jeweiligen Soll-Position ermittelt wird und der jeweilige ermittelte Abstand mit einem vorbestimmten Toleranzwert verglichen wird.
Wie vorstehend bereits beschrieben, kann die jeweilige Kante eine bestimmte Breite aufweisen, wobei die Breite insbesondere senkrecht zu einem nominellen Verlauf der Kante gemessen wird. Bei einem gekrümmten Verlauf kann der nominelle Verlauf punktweise beispielsweise durch eine Tangente bestimmt sein. Die jeweilige Ist-Position ist in diesem Fall beispielsweise als ein Mittelpunkt der Breite der Kante an der Ist-Position bestimmt. Man kann auch sagen, dass der ermittelte Verlauf eine Punktmenge umfasst, wobei die einzelnen Punkte die jeweiligen Ist-Positionen sind.
Durch Differenzbildung der Ist-Position von der Soll-Position kann der Abstand zwischen diesen ermittelt werden. Wenn der Abstand kleiner als der vorbestimmte Toleranzwert ist, dann liegt die jeweilige Ist-Position in dem Toleranzbereich. Wenn der jeweilige Abstand aller Ist-Positionen der Anzahl zu ihrer jeweiligen Soll-Position kleiner als der vorbestimmte Toleranzwert ist, dann ist die Kante insgesamt tolerabel und muss nicht repariert oder bearbeitet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst der ermittelte Verlauf eine Mehrzahl von Ist-Positionen der ausgewählten Kante, welche Mehrzahl eine Verteilung der Ist-Positionen ist, und wobei nach Schritt b) wenigstens ein Moment der Verteilung ermittelt wird und die Schritte c) und d) auf Basis des wenigstens einen ermittelten Moments durchgeführt werden.
Das Moment der Verteilung ist beispielsweise ein Mittelwert und kann zudem eine Standardabweichung des Mittelwerts oder dergleichen umfassen.
Auf Basis des Moments und dessen Vergleich mit dem Referenzverlauf lässt sich insbesondere auch ein Qualitätsmaß zur Beurteilung der Qualität eines Reparaturprozesses oder einer Kante angeben, wie beispielsweise ein Abstand des Moments von dem Referenzverlauf.
In Ausführungsformen wird das Moment abschnittsweise ermittelt. Beispielsweise wird ein Reparaturabschnitt in zwei oder mehr Abschnitte unterteilt und für jeden dieser Abschnitte wird ein jeweiliges Moment ermittelt. Diese Ausführungsform ist insbesondere bei größeren Reparaturabschnitten und/oder bei krummlinigen oder abgeknickten Verläufen vorteilhaft.
Darunter, dass die Schritte c) und d) auf Basis des wenigstens einen ermittelten Moments durchgeführt werden, wird beispielsweise verstanden, dass in Schritt c) das Moment mit einem Referenzverlauf für die ausgewählte Kante verglichen wird und in Schritt d) ermittelt wird, ob das Moment in dem Reparaturabschnitt innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs zu dem Referenzverlauf liegt, in Abhängigkeit des Vergleichs des Moments mit dem Referenzverlauf.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses:

Durchführen eines Reparaturprozesses der ausgewählten Kante in zumindest einem Teilbereich des Reparaturabschnitts, wenn in Schritt d) ermittelt wird, dass der Verlauf der ausgewählten Kante in dem zumindest einen Teilbereich außerhalb des Toleranzbereichs liegt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird der Reparaturprozess in Abhängigkeit eines Unterschieds zwischen dem ermittelten Verlauf der ausgewählten Kante und dem Referenzverlauf durchgeführt.
In dieser Ausführungsform wird insbesondere eine Reparaturmaske auf Basis des Unterschieds zwischen dem ermittelten Verlauf und dem Referenzverlauf ermittelt. Eine Reparaturmaske ist eine Maske, die diejenigen Bereiche in dem Abbild maskiert, die in dem Reparaturprozess zu bearbeiten sind. In den maskierten Bereichen wird in dem Reparaturprozess insbesondere ein Ätzprozess zum Entfernen von Material oder ein Abscheideprozess zum Auftragen von Material durchgeführt. Die Reparaturmaske kann auch als Reparaturform bezeichnet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst der Reparaturprozess einen Teilchenstrahl-induzierten Ätzprozess und/oder Abscheideprozess.
Die Erzeugung von Strukturen mittels Teilchenstrahl-induzierten Prozessen ist mit einer sehr hohen Genauigkeit, insbesondere einer hohen Ortsauflösung, möglich. Es lassen sich daher Kanten mit einer sehr hohen Genauigkeit bearbeiten. Die Bearbeitungsgenauigkeit liegt insbesondere im atomaren Bereich, das heißt, eine Ortsauflösung des Prozesses kann im Angström- und Nanometerbereich liegen. Beispielsweise lassen sich Kanten mit einem Abstand von 1 nm erzeugen. Dies ist besonders vorteilhaft mittels Elektronenstrahl-induzierten Prozessen (EBIP) möglich. Der jeweilige Teilchenstrahl-induzierte Prozess wird vorzugsweise unter Zuführung von Präkursor-Gasen durchgeführt. Die Präkursor-gase werden hierbei an die zu bearbeitende Position auf der Lithographiemaske zugeführt und der Teilchenstrahl wird fokussiert auf die Position eingestrahlt, was die Präkursor-Gase anregt und/oder zersetzt, wobei die angeregten Spezies und/oder Zersetzungsprodukte eine Abscheidung oder eine Ätzung der Oberfläche der Lithographiemaske verursachen.
Als Präkursor-Gase, die zur Abscheidung oder zum Aufwachsen von erhabenen Strukturen geeignet sind, kommen insbesondere Alkylverbindungen von Hauptgruppenelementen, Metallen oder Übergangselementen in Betracht. Beispiele hierfür sind Cyclopentadienyl-Trimethyl-Platin (CpPtMe₃ Me = CH₄), Methylcyclopentadienyl-Trimethyl-Platin (MeCpPtMe₃), Tetramethylzinn (SnMe₄), Trimethylgallium (GaMe₃), Ferrocen (Cp₂Fe), bis-Aryl-Chrom (Ar₂Cr), und/oder Carbonyl-Verbindungen von Hauptgruppenelementen, Metallen oder Übergangselementen, wie beispielsweise Chrom-Hexacarbonyl (Cr(CO)₆), Molybdän-Hexacarbonyl (Mo(CO)₆), Wolfram-Hexacarbonyl (W(CO)₆), DicobaltOctacarbonyl (Co₂(CO)₈), Triruthenium-Dodecacarbonyl (Ru₃(CO)₁₂), EisenPentacarbonyl (Fe(CO)₅), und/oder Alkoxydverbindungen von Hauptgruppenelementen, Metallen oder Übergangselementen, wie beispielsweise Tetraethoxysilan (Si(OC₂H₅)₄), Tetraisopropoxytitan (T₁(OC₃H₇)₄), und/oder Halogenidverbindungen von Hauptgruppenelementen, Metallen oder Übergangselementen, wie beispielsweise Wolfram-Hexafluorid (WF₆), Wolfram-Hexachlorid (WCl₆), Titan-Tetrachlorid (TiCl₄), Bor-Trifluorid (BCl₃), Silicium-Tetrachlorid (SiCl₄), und/oder Komplexe mit Hauptgruppenelementen, Metallen oder Übergangselementen, wie beispielsweise Kupfer-bis-Hexa-Fluoroacetylacetonat (Cu(C₅F_sHO₂)₂), Dimethyl-Gold-Trifluoro-Acetylacetonat (Me₂Au(C₅F₃H₄O₂)), und/oder organische Verbindungen wie Kohlenstoffmonoxid (CO), Kohlenstoffdioxid (CO₂), aliphatische und/oder aromatische Kohlenwasserstoffe, und dergleichen mehr.
Das Präkursor-Gas für eine Ätzreaktion kann beispielsweise umfassen: Xenondifluorid (XeF₂), Xenondichlorid (XeCl₂), Xenontetrachlorid (XeCl₄), Wasserdampf (H₂O), schweres Wasser (D₂O), Sauerstoff (O₂), Ozon (O₃), Ammoniak (NH₃), Nitrosylchlorid (NOCl) und/oder eine der folgenden Halogenidverbindungen: XNO, XONO₂, X₂O, XO₂, X₂O₂, X₂O₄, X₂O₆, wobei X ein Halogenid ist. Weitere Ätzgase zum Ätzen einer oder mehrerer der abgeschiedenen Prüfstrukturen sind in der US-Patentanmeldung der Anmelderin mit der Nr. 13/0 103 281 angegeben
Weitere Zusatzgase, die beim Erzeugen der Prüfstruktur verwendet werden können, umfassen beispielsweise oxidierende Gase wie Wasserstoffperoxid (H₂O₂), Distickstoffoxid (N₂O), Stickstoffoxid (NO), Stickstoffdioxid (NO₂), Salpetersäure (HNO₃) und weitere sauerstoffhaltige Gase, und/oder Halogenide wie Chlor (Cl₂), Chlorwasserstoff (HCl), Fluorwasserstoff (HF), Iod (I₂), Iodwasserstoff (HI), Brom (Br₂), Bromwasserstoff (HBr), Phosphortrichlorid (PCl₃), Phosphorpentachlorid (PCl₅), Phosphortrifluorid (PF₃) und weitere halogenhaltige Gase, und/oder reduzierende Gase, wie Wasserstoff (H₂), Ammoniak (NH₃), Methan (CH₄) und weitere wasserstoffhaltige Gase. Diese Zusatzgase können beispielsweise für Ätzprozesse, als Puffergase, als Passivierungsmittel und dergleichen mehr Verwendung finden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird der Referenzverlauf für die ausgewählte Kante in Abhängigkeit eines Maskendesigns für die Lithographiemaske ermittelt.
Das Maskendesign liegt beispielsweise in Form einer Datei vor, aus der ein exakter Verlauf der jeweiligen Kante extrahiert werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst der Schritt a):

Erfassen eines Elektronenmikroskop-Bilds der Lithographiemaske und/oder eines Luftbilds der Lithographiemaske und/oder eines Rasterkraftmikroskop-Bilds der Lithographiemaske.

Für die Durchführung des Verfahrens ist ein zweidimensionales Bild mit möglichst hoher Auflösung ausreichend, aber auch ein dreidimensionales Bild, das beispielsweise von einem Rasterkraftmikroskop erhalten wird, ist zu Durchführung des Verfahrens geeignet. In dem dreidimensionalen Bild lässt sich insbesondere die Steilheit einer jeweiligen Kante besser beurteilen, als dies mit einem zweidimensionalen Bild möglich ist, was in bestimmten Fällen vorteilhaft sein kann.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird eine Lithographiemaske vorgeschlagen, insbesondere eine Lithographiemaske für die EUV-Lithographie, die mit dem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt hergestellt ist.
Masken für die EUV-Lithographie sind insbesondere reflektive Masken.
Gemäß einem dritten Aspekt wird die Verwendung einer Lithographiemaske gemäß dem zweiten Aspekt in einer Lithographieanlage vorgeschlagen.
Die Lithographieanlage ist insbesondere eine EUV-Lithographieanlage.
Gemäß einem vierten Aspekt wird eine Bearbeitungsanordnung zum Überprüfen und/oder Reparieren einer Lithographiemaske vorgeschlagen. Die Lithographiemaske weist eine Mehrzahl von Kanten zwischen Teilbereichen der Lithographiemaske auf. Die Bearbeitungsanordnung weist auf:

eine Erfassungseinheit zum Erfassen eines Abbilds eines einen Reparaturabschnitt einer ausgewählten Kante umfassenden Reparaturbereichs der Lithographiemaske,
eine Ermittlungseinheit zum Ermitteln eines Verlaufs der ausgewählten Kante in dem Reparaturabschnitt in Abhängigkeit des erfassten Abbilds des Reparaturbereichs, und
eine Verarbeitungseinheit zum Vergleichen des ermittelten Verlaufs mit einem Referenzverlauf für die ausgewählten Kante, wobei
die Ermittlungseinheit ferner dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit des Vergleichs des ermittelten Verlaufs und dem Referenzverlauf zu ermitteln, ob der ermittelte Verlauf der ausgewählten Kante in dem Reparaturabschnitt innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs zu dem Referenzverlauf liegt.

Diese Bearbeitungsanordnung ist insbesondere zum Durchführen des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt eingerichtet. Die zu dem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt angegebenen Merkmale und Ausführungsformen gelten für die vorgeschlagene Bearbeitungsanordnung entsprechend und umgekehrt.
Die Lithographiemaske ist insbesondere eine EUV-Lithographiemaske.
Die Erfassungseinheit umfasst beispielsweise ein Elektronenmikroskop und/oder eine Vorrichtung zum Erfassen eines Luftbilds der Lithographiemaske.
Die Ermittlungseinheit und die Verarbeitungseinheit können hardwaretechnisch und/oder softwaretechnisch implementiert sein. Bei einer hardwaretechnischen Implementierung kann die jeweilige Einheit zum Beispiel als Computer oder als Mikroprozessor ausgebildet sein. Bei einer softwaretechnischen Implementierung kann die jeweilige Einheit als Computerprogrammprodukt, als eine Funktion, als eine Routine, als ein Algorithmus, als Teil eines Programmcodes oder als ausführbares Objekt ausgebildet sein.
Die Bearbeitungsanordnung umfasst vorzugsweise eine Ausgabeeinheit, wie einen Bildschirm oder eine Kommunikationsschnittstelle, zum Ausgeben des erfassten Abbilds, des ermittelten Verlaufs, des Referenzverlaufs, des Vergleichs von Referenzverlauf und Verlauf und/oder des Toleranzbereichs. Ferner umfasst die Bearbeitungsanordnung vorzugsweise eine Eingabeeinheit, über welche ein Operator Eingaben vornehmen kann, wie beispielsweise einen bestimmten Bereich in dem Abbild als den Reparaturbereich auswählen, die Kante auswählen, den Reparaturabschnitt auswählen, den Referenzverlauf auswählen und/oder eingeben und dergleichen mehr.
Gemäß einer Ausführungsform der Bearbeitungsanordnung weist diese ferner eine Bearbeitungseinheit auf, welche zum Durchführen eines Teilchenstrahl-induzierten Ätzprozesses und/oder Abscheidungsprozesses eingerichtet ist. Die Bearbeitungseinheit weist auf:

eine Teilchenstrahl-Erzeugungseinheit zum Einstrahlen eines fokussierten Teilchenstrahls auf eine Bearbeitungsposition auf der Lithographiemaske, und
eine Gaszuführungseinheit zum Zuführen eines Präkursor-Gases zu der Bearbeitungsposition, wobei das Präkursor-Gas eine Gasspezies umfasst, die durch den Teilchenstrahl mittelbar oder unmittelbar in eine reaktive Form überführbar ist, wobei die reaktive Form der Gasspezies durch eine chemische Reaktion mit der Lithographiemaske den Ätzprozess oder den Abscheidungsprozess durchführt.

Somit kann die Bearbeitung der Lithographiemaske mit der Bearbeitungsanordnung durchgeführt werden, wenn festgestellt wird, dass der ermittelte Verlauf der ausgewählten Kante abschnittsweise außerhalb des Toleranzbereichs liegt.
„Ein“ ist vorliegend nicht zwingend als beschränkend auf genau ein Element zu verstehen. Vielmehr können auch mehrere Elemente, wie beispielsweise zwei, drei oder mehr, vorgesehen sein. Auch jedes andere hier verwendete Zählwort ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Beschränkung auf genau die genannte Anzahl von Elementen gegeben ist. Vielmehr sind zahlenmäßige Abweichungen nach oben und nach unten möglich, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.

1 zeigt eine schematische Ansicht eines Beispiels für eine Lithographiemaske;
2 zeigt ein Beispiel eines Abbilds eines Reparaturbereichs einer Lithographiemaske;
3 zeigt ein beispielhaftes Diagramm mit einem Verlauf einer ausgewählten Kante und einem Referenzverlauf;
4A - 4E zeigen ein Beispiel für die Schritte, die beim Reparieren einer Kante und dem Überprüfen der reparierten Kante durchgeführt werden;
5 zeigt ein weiteres Beispiel eines Abbilds eines Reparaturbereichs;
6 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels für ein Verfahren zum Überprüfen einer Lithographiemaske; und
7 zeigt eine schematische Ansicht einer Bearbeitungsanordnung.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. Ferner sollte beachtet werden, dass die Darstellungen in den Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind.
1 zeigt eine schematische Ansicht eines Beispiels für eine Lithographiemaske 100. Die Lithographiemaske 100 umfasst ein Substrat 105, auf dem Kanten 110 (zwei dieser Kanten sind beispielhaft mit einem jeweiligen Bezugszeichen 110 versehen) angeordnet sind. Eine jeweilige Kante 110 markiert einen Übergang zwischen zwei Teilbereichen auf der Oberfläche der Lithographiemaske 100, wobei die Teilbereiche unterschiedliche Eigenschaften in Bezug auf die einfallende Strahlung aufweisen. Insbesondere weist das Substrat 105 der Lithographiemaske 100 eine erste Eigenschaft auf, beispielsweise ist dieses transparent oder reflektierend, und durch stellenweises Auftragen eines zweiten Materials, insbesondere eines Absorbers oder eines phasenschiebenden Materials, werden die Bereiche mit einer anderen Eigenschaft bereitgestellt. Man kann auch sagen, dass auf der Lithographiemaske 100 Strukturen aus dem zweiten Material vorhanden sind. Beispielsweise umfasst eine EUV-Lithographiemaske eine durch ein Bragg-Gitter bereitgestellte reflektierende Substratoberfläche, wobei die Strukturen aus einem Absorbermaterial hergestellt sind. Somit wird einfallende EUV-Strahlung räumlich moduliert, da diese nur an Stellen, an denen keine Struktur angeordnet ist, reflektiert wird. Die Lithographiemaske 100 weist somit eine in zwei Bereiche unterteilte Oberfläche auf - solche mit einer Struktur und solche ohne eine Struktur.
In der 1 sind drei Kanten 111, 112, 113 einzeln gekennzeichnet. Jede dieser drei Kanten 111, 112, 113 weist einen jeweiligen Reparaturabschnitt 121, 122, 123 mit einem Defekt auf. Jede dieser drei Kanten 111, 112, 113 ist beispielsweise eine ausgewählte Kante.
Die ausgewählte Kante 111 weist in dem Reparaturabschnitt 121 beispielsweise eine Unterbrechung auf, die an dieser Position nicht vorhanden sein sollte. Die ausgewählte Kante 112 weist in dem Reparaturabschnitt 122 beispielsweise überschüssiges Material auf. Die ausgewählte Kante 113 weist in dem Reparaturabschnitt 123 beispielsweise einen fehlerhaften Verlauf der Kante auf. In Bezug auf die ausgewählte Kante 113 ist ferner schematisch ein Reparaturbereich 130 gekennzeichnet, von welchem im Rahmen des nachfolgend beschriebenen Verfahrens ein Abbild erfasst wird.
2 zeigt ein Beispiel eines Abbilds IMG eines Reparaturbereichs 130 einer Lithographiemaske 100, wobei es sich beispielsweise um den in der 1 dargestellten Reparaturbereich 130 handelt. Das Abbild IMG wurde beispielsweise mit einem Elektronenmikroskop erfasst und weist eine Anzahl Pixel PIX auf. Jeder Pixel PIX ist beispielsweise definiert durch seine Position in x und y Richtung (siehe 3) sowie durch einen Grauwert. Die Lithographiemaske 100 weist in dem Reparaturbereich 130 linienartige Strukturen auf, wobei die Kanten 110 im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Zwischen jeweils zwei Kanten 110 befindet sich ein jeweiliger Teilbereich der Lithographiemaske 100, wobei die helleren Bereiche beispielsweise Strukturen aus Absorbermaterial darstellen und die dunkleren Bereiche die Substratoberfläche der Lithographiemaske 100 zeigen. Die ausgewählte Kante 113 weist einen Reparaturabschnitt 123 auf, in dem die Kante mit einem Versatz verläuft, was nicht der Spezifikation entspricht und in einer Belichtung mit der Lithographiemaske 100 zu einem Defekt in der hergestellten Struktur führen kann.
In dem Abbild IMG sind zwei Auswahlbereiche SEL0, SEL1 dargestellt. Diese Auswahlbereiche SEL0, SEL1 kennzeichnen den Bereich des Abbilds IMG, in dem die ausgewählte Kante 113 liegt (Auswahlbereich SEL0) und in dem der Reparaturabschnitt 123 liegt (Auswahlbereich SEL1). Auf Basis der Auswahlbereiche SEL0, SEL1 kann insbesondere ein Verlauf VER (siehe 3) der ausgewählten Kante 113 durch Mittelwertbildung über die der ausgewählten Kante 113 zugeordneten Pixel PIX im Abbild IMG ermittelt werden. Die Zuordnung von bestimmten Pixeln PIX zur Kante 113 erfolgt insbesondere in Abhängigkeit ihres Grauwerts. Die Mittelwertbildung erfolgt in 3 in Bezug auf die y Position der zugeordneten Pixel PIX in Abhängigkeit von x.
Die Auswahlbereiche SEL0, SEL1 können automatisch, beispielsweise auf Basis von Koordinaten der ausgewählten Kante 113 und des Reparaturabschnitts 123, oder auch manuell bestimmt werden. Indem eine Kantendetektion auf den Auswahlbereich SEL0 angewendet wird, lässt sich der Verlauf VER der ausgewählte Kante 113 ermitteln. Der Auswahlbereich SEL1 ermöglicht es, den Reparaturabschnitt 123 auch in dem ermittelten Verlauf VER zu kennzeichnen. Die 3 zeigt ein Beispiel des ermittelten Verlaufs VER der ausgewählten Kante 113.
Die 3 zeigt ein beispielhaftes Diagramm DIAG mit einem ermittelten Verlauf VER einer ausgewählten Kante 113 (siehe 1 oder 2) und einem zugehörigen Referenzverlauf REF. Es handelt sich insbesondere um die ausgewählte Kante 113 der 2. Das Diagramm DIAG weist eine horizontale Achse x auf und weist eine vertikale Achse y auf. Die x-Achse liegt in diesem Beispiel parallel zu dem Verlauf der ausgewählten Kante 113 und die y-Achse liegt senkrecht hierzu. Es sei angemerkt, dass die x-Achse und die y-Achse unterschiedliche Skalierungen aufweisen, weshalb Abweichungen in y-Richtung überzeichnet sind.
Die Abweichungen der Kante von der Spezifikation stammen von der Herstellung der Lithographiemaske 100 und sind in Abhängigkeit der genutzten Technologie mehr oder weniger stark ausgeprägt. Man spricht hierbei auch von „Maskenrauschen“. Das Maskenrauschen umfasst insbesondere eine statistische Abweichung der Position einer jeweiligen Kante von ihrer vorgesehenen Sollposition. Das Maskenrauschen darf einen bestimmten Wert nicht überschreiten, so dass die jeweilige Kante im Mittel entlang der Sollposition verläuft. Es sei angemerkt, dass reparaturbedürftige Defekte einer jeweiligen Kante insbesondere nicht durch Maskenrauschen bedingt sind, sondern aufgrund anderer Herstellungsfehler auftreten.
In dem Diagramm DIAG ist ein Referenzverlauf REF für die ausgewählte Kante 113 dargestellt. Der Referenzverlauf REF ist in diesem Beispiel eine gerade Linie. Ferner ist ein Toleranzbereich dargestellt, welcher durch zwei Toleranzlinien TOL begrenzt ist, die in einem vorbestimmten Toleranzabstand zu dem Referenzverlauf REF angeordnet sind.
Das Diagramm DIAG ist entlang der x-Achse in drei Abschnitte 113A, 113B, 123 unterteilt. Die Abschnitte 113A, 113B sind hierbei Abschnitte, in denen die ausgewählte Kante 113 einen bestimmungsgemäßen Verlauf aufweist, insbesondere innerhalb des Toleranzbereichs zu der Referenzlinie REF verläuft. Der Abschnitt 123 ist der Reparaturabschnitt 123 der ausgewählten Kante 113, in dem die Kante 113 einen Versatz aufweist (siehe auch 2) und stellenweise außerhalb des Toleranzbereichs verläuft. Der ermittelte Verlauf VER kann als eine Punktmenge aufgefasst werden, wobei jedem x-Wert ein entsprechender y-Wert zugeordnet ist.
Der Referenzverlauf REF kann auf unterschiedliche Arten ermittelt werden. Beispielsweise kann der Referenzverlauf REF auf Basis des ermittelten Verlaufs VER der Kante 113 in den Abschnitten 113A, 113B ermittelt werden. Beispielsweise kann hierzu der mit statistischen Variationen behaftete tatsächliche Verlauf VER durch eine lineare Regression mit einer Gerade angenähert werden. Da die ausgewählte Kante 113 horizontal verläuft, kann für die Gerade eine Steigung von 0 vorgegeben sein. Man kann auch sagen, dass ein Mittelwert der y-Werte in den Abschnitten 113A, 113B ermittelt wird. In Ausführungsformen kann jedem y-Wert ein individueller Fehler zugeordnet sein, wobei dieser Fehler beim Durchführen der linearen Regression oder bei der Ermittlung des Mittelwerts berücksichtigt wird (gewichteter Mittelwert).
Eine alternative Ermittlungsmethode kann beispielsweise auf den Verläufen der weiteren Kanten 110 (siehe 2) in dem Abbild IMG (siehe 2) basieren. Beispielsweise wird für eine oder mehrere der weiteren Kanten 110 deren jeweiliger Verlauf ermittelt. Da diese Kanten 110 den bestimmungsgemäßen Verlauf aufweisen, also als reguläre Kanten gelten, kann deren Verlauf als Referenz herangezogen werden. Da aber auch reguläre Kanten 110 das Maskenrauschen aufweisen, ist es auch hierbei vorteilhaft, eine gewisse Mittelung vorzunehmen. Dies kann durch eine Tiefpassfilterung erreicht werden. Sofern das Abbild IMG als ein Luftbild erfasst wird, liegt das Abbild bereits aufgrund der diesem Verfahren zugrundeliegenden Physik tiefpassgefiltert vor. Alternativ oder zusätzlich können die Verläufe mehrerer regulärer Kanten ermittelt werden und diese dann gemittelt werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine lineare Regression durchgeführt werden.
Eine weitere Möglichkeit ist es, den Referenzverlauf manuell zu bestimmen, beispielsweise durch einen Operator. Eine weitere Möglichkeit ist es, den Referenzverlauf aus einem Design der Lithographiemaske 100 auszulesen.
Auf Basis des Diagramms DIAG lässt sich ermitteln, dass die ausgewählte Kante 113 in dem Reparaturabschnitt 123 außerhalb der Spezifikation liegt, weshalb eine Reparatur notwendig ist. Sofern es sich um eine bereits einmal reparierte Kante handelt, lassen sich Qualitätsmerkmale für den durchgeführten Reparaturprozess ableiten, wie beispielsweise eine Glattheit der reparierten Kante 113 in dem Reparaturabschnitt 123 sowie ein verbleibender mittlerer Versatz in Bezug auf den Referenzverlauf. Weiterhin können beispielsweise optimierte Prozessparameter für den Reparaturprozess ermittelt oder abgeleitet werden.
Es sei angemerkt, dass sich das vorgeschlagene Verfahren insbesondere von der Ermittlung von Strukturgrößen („critical dimension“) zur Beurteilung einer Reparatur unterscheidet, da bei der Ermittlung von Strukturgrößen immer auch das Maskenrauschen der reparierten Kante und einer gegenüberliegenden Kante mit einfließt, was durch die Verwendung des wie vorgeschlagen ermittelten Referenzverlaufs REF und dem Toleranzbereich vermieden wird. Daher ist das vorgeschlagene Verfahren exakter und weniger fehlerbehaftet und lässt genauere Rückschlüsse auf den Reparaturprozess zu.
Die 4A - 4E zeigen ein Beispiel für die Schritte, die beim Reparieren einer Kante 112 und dem Überprüfen der reparierten Kante 112* durchgeführt werden. Es handelt sich beispielsweise um die ausgewählte Kante 112 der Lithographiemaske 100 der 1, welche in einem Reparaturabschnitt 122 überschüssiges Material aufweist.
Die 4A zeigt beispielsweise den Verlauf VER0 der ausgewählten Kante 112 vor deren Reparatur. Die ausgewählte Kante 112 weist in diesem Beispiel eine quadratische Form auf, sollte aber eine L-Form aufweisen. Der Reparaturabschnitt 122 ist in Form eines gestrichelten Quadrats dargestellt. Daher wird die ausgewählte Kante 112 repariert, insbesondere mit der anhand der 7 beschriebenen Bearbeitungsanordnung 200.
Die 4B zeigt den Verlauf VER1 der reparierten Kante 112*, bei der das überschüssige Material in dem Reparaturabschnitt 122 entfernt wurde, so dass der Verlauf VER1 der reparierten Kante 112* eine L-Form aufweist. Der Verlauf VER1 der reparierten Kante 112* weist zwei Abschnitte 112A, 112B auf, die von der Reparatur nicht betroffen sind, und weist zwei Abschnitte 112C, 112D auf, die durch die Reparatur entstanden sind. Die Kantenabschnitte 112C, 112D weisen in diesem Beispiel eine geringere Variation (bzw. ein geringeres Maskenrauschen) auf, als die übrigen Kantenabschnitte der Kante 112*, da der genutzte Reparaturprozess beispielsweise eine höhere Prozessauflösung bietet, als der zur Herstellung der ursprünglichen Lithographiemaske 100 genutzte Prozess. Fraglich ist, ob die durch die Reparatur gebildeten Kantenabschnitte 112C, 112D des Verlaufs VER1 an einer korrekten Position liegen, was auf Basis des Referenzverlaufs REF1 überprüft wird.
4C zeigt beispielsweise einen ersten Referenzverlauf REF0, der auf Basis von der ausgewählten Kante 112* entsprechenden regulären Kanten 110 (siehe 1) ermittelt wurde. Das heißt, dass beispielsweise die in der 1 neben der ausgewählten Kante 112 angeordnete reguläre Kante 110, die die gewünschte L-Form aufweist, als Referenz herangezogen wird. Zunächst wird beispielsweise ein Verlauf der regulären Kante 110 ermittelt und der ermittelte Verlauf wird einer Tiefpassfilterung unterzogen, wodurch der Referenzverlauf REF0 erhalten wird. Der Referenzverlauf REF0 wird anschließend beispielsweise mit einer abschnittsweisen linearen Funktion angenähert (angefittet), so dass ein idealer Referenzverlauf REF1 erhalten wird, der in der 4D dargestellt ist. Der ideale Referenzverlauf REF1 weist insbesondere kein Maskenrauschen mehr auf. Es sei angemerkt, dass anstelle des idealen Referenzverlaufs REF1 mit linearen Abschnitten auch eine weitere, insbesondere abschnittsweise Tiefpassfilterung des Referenzverlaufs REF0 geeignet wäre, um einen optimierten Referenzverlauf zu ermitteln. Durch die weitere Tiefpassfilterung, die auch mehrfach hintereinander anwendbar ist, kann ein abschnittsweise glatter Verlauf erhalten werden.
Die 4E zeigt eine virtuelle Überlagerung des Referenzverlaufs REF1 mit dem ermittelten Verlauf VER1 der reparierten Kante 112*. Hierbei ist es wichtig, dass der Referenzverlauf REF1 an dem ermittelten Verlauf VER1 korrekt ausgerichtet ist. In diesem Beispiel wird der Referenzverlauf REF 1 insbesondere an den beiden Abschnitten 112A, 112B der ausgewählten Kante 112*, die von der Reparatur nicht beeinflusst sind, sowie deren Eckpunkten ausgerichtet. Das Ausrichten erfolgt insbesondere dadurch, dass eine Abweichung zwischen den Abschnitten 112A, 112B und dem Referenzverlauf REF1 in diesen Abschnitten minimiert wird. Auf Basis dieser Überlagerung kann beurteilt werden, ob die reparierte Kante 112* einen gewünschten Verlauf aufweist, insbesondere, ob diese innerhalb eines Toleranzbereichs liegt. Dies ist in der 4F dargestellt.
In der 4F sind auf Basis des Referenzverlaufs REF1 Toleranzgrenzlinien TOL eingezeichnet. Dies ist in der 4 nur für die Kantenabschnitte 112C, 112D, die bei der Reparatur erzeugt wurden, dargestellt. Die Toleranzgrenzlinien TOL bilden einen Toleranzbereich. Die jeweilige Toleranzlinie TOL weist einen vorbestimmten Abstand zu dem Referenzverlauf REF1 auf. Nachdem der Toleranzbereich eingezeichnet ist, kann ermittelt werden, ob die Reparatur erfolgreich war, also ob der Verlauf VER1 in den Kantenabschnitten 112C, 112D in dem Toleranzbereich liegt. Dies ist für das dargestellte Beispiel der Fall. Obwohl die Kantenabschnitte 112C, 112D in diesem Beispiel sichtbar und systematisch von dem Referenzverlauf REF1 abweichen, kann die Lithographiemaske 100 mit der reparierten Kante 112* genutzt werden, da die Kantenabschnitte 112C, 112D innerhalb des vorbestimmten Toleranzbereichs liegen. Ferner lassen sich anhand der 4F Qualitätsmerkmale für die Kantenabschnitte 112C, 112D ermitteln, wie beispielsweise eine systematische Verschiebung des jeweiligen Kantenabschnitts 112C, 112D von dem Referenzverlauf REF1 und dergleichen, auf deren Basis eine Qualität der Reparatur beurteilt werden kann. Sollte die Reparatur fehlgeschlagen sein, können auf Basis dieser Auswertung auch Rückschlüsse auf mögliche Ursachen gezogen werden und damit eine Reparaturqualität für zukünftige Reparaturprozesse verbessert werden.
Es sei angemerkt, dass sich das vorgeschlagene Verfahren insbesondere von der Ermittlung und Überprüfung von Strukturgrößen („critical dimension“), wie beispielsweise einem punktweisen Abstand von dem Kantenabschnitt 112A zu dem Kantenabschnitt 112C, zur Beurteilung der Reparatur unterscheidet, da bei der Ermittlung von Strukturgrößen immer auch das Maskenrauschen der reparierten Kante und einer Referenzkante mit einfließt, was durch die Verwendung des wie vorgeschlagen ermittelten Referenzverlaufs REF, REF0, REF1, der exakten Ausrichtung des Referenzverlaufs REF, REF0, REF1 und dem Toleranzbereich vermieden wird. Daher ist das vorgeschlagene Verfahren exakter und weniger fehlerbehaftet und lässt genauere Rückschlüsse auf den Reparaturprozess zu.
5 zeigt ein weiteres Beispiel eines Abbilds IMG eines Reparaturbereichs 130. In diesem Beispiel umfasst der Reparaturbereich 130 eine regelmäßige Anordnung von Strukturen auf der Lithographiemaske 100 (siehe 1). In der Mitte des Reparaturbereichs 130 ist jedoch eine Fehlstelle vorhanden, an der die Struktur nicht vorhanden ist. Die Fehlstelle ist durch einen Auswahlbereich SEL1 hervorgehoben. Zur Ermittlung eines Referenzverlaufs REF, REF0, REF1 (siehe 3 oder 4) können insbesondere dem Auswahlbereich SEL1 entsprechende Bereiche aus dem Abbild IMG herangezogen werden, die die Fehlstelle nicht aufweisen. Es sind eine Mehrzahl von solchen Bereichen als Auswahlbereiche SEL0 mit gestrichelten Rechtecken dargestellt (aus Gründen der Übersicht ist nur einer dieser Auswahlbereiche SEL0 mit einem Bezugszeichen gekennzeichnet). Diese Auswahlbereiche SEL0 lassen sich beispielsweise auf Basis des Auswahlbereichs SEL1 mittels Autokorrelation ermitteln. Hierbei wird beispielsweise der Auswahlbereich SEL1 pixelweise über das Abbild IMG gerastert und die Ähnlichkeit des darunterliegenden Bereichs mit dem Auswahlbereich SEL1 ermittelt. In den Auswahlbereichen SEL0 ist eine sehr hohe Ähnlichkeit (Korrelation) vorhanden, was das Kriterium für deren Auswahl ist.
Die Auswahlbereiche SEL0 können insbesondere alle gemeinsam für die Ermittlung des Referenzverlaufs REF, REF0, REF1 herangezogen werden, wobei vorteilhaft eine Mittelung (wie bereits vorstehend beschrieben mit Bezug zu 3 beschrieben), wie eine Mittelwertbildung oder eine Medianbildung, erfolgt, um aus den mehreren Auswahlbereichen SEL0 eine Referenz zu ermitteln. Damit kann der Einfluss des Maskenrauschens, das in jedem der Auswahlbereiche SEL0 vorhanden ist, minimiert werden. Auf Basis der so erhaltenen Referenz kann einerseits eine Reparaturform ermittelt werden, die als Grundlage für den durchzuführenden Reparaturprozess dienen kann, andererseits kann der Referenzverlauf REF, REF0, REF1 aus der Referenz ermittelt werden. Vorteilhaft kann der so ermittelte Referenzverlauf REF, REF0, REF1 auf Basis des Auswahlbereichs SEL1 ausgerichtet werden, wobei die regulären Kanten 110 (siehe 1), die in dem Auswahlbereich SEL1 vorhanden sind, als Ausrichtungsmerkmale dienen.
Für das Ermitteln der Reparaturform wird beispielsweise die ermittelte Referenz von dem Auswahlbereich SEL1 abgezogen (nicht dargestellt). Die Referenz und der Auswahlbereich SEL1 sind insbesondere jeweils als eine Pixelmatrix gegeben, wobei jeder Pixel einen bestimmten Wert (Grauwert) aufweist. Gleiche Teilbereiche der Lithographiemaske 100 weisen hierbei insbesondere einen jeweils ähnlichen Grauwert auf. Indem die Referenz von dem Auswahlbereich SEL1 abgezogen wird, erhält man für Pixel gleicher Bereiche daher einen Differenzwert nahe bei 0. Unterschiedliche Bereiche weisen einen deutlich von 0 unterschiedlichen Wert auf. Die Reparaturform wird beispielsweise durch alle Pixel gebildet, deren Absolutwert des Grauwerts einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet.
6 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels für ein Verfahren zum Überprüfen einer Lithographiemaske 100 (siehe 1) für eine Reparatur der Lithographiemaske 100. Die Lithographiemaske 100 weist eine Mehrzahl von Kanten 110 (siehe 1) zwischen Teilbereichen der Lithographiemaske 100 auf, wobei die Reparatur zum Anpassen eines Verlaufs VER (siehe 3) einer ausgewählten Kante 111, 112, 113 (siehe 1, 2 oder 4A) in einem Reparaturabschnitt 121, 122, 123 (siehe 1, 2, oder 4A) der ausgewählten Kante 111, 112, 113 zum Ziel hat. In einem ersten Schritt S1 wird ein Abbild IMG (siehe 2 oder 5) eines den Reparaturabschnitt 121, 122, 123 der ausgewählten Kante 111, 112, 113 umfassenden Reparaturbereichs 130 (siehe 1, 2 oder 5) der Lithographiemaske 100 erfasst. Das Abbild IMG wird beispielsweise als Luftbild (Eng.: Aerial Image) der Lithographiemaske 100 oder als ein Elektrononenmikroskop-Bild erfasst. In einem zweiten Schritt S2 wird der Verlauf VER, VER0, VER1 (siehe 3, 4A, 4B, 4E oder 4F) der ausgewählten Kante 111, 112, 113 in dem Reparaturabschnitt 121, 122, 123 in Abhängigkeit des erfassten Abbilds IMG des Reparaturbereichs 130 ermittelt. Dies erfolgt beispielsweise wie anhand der 2 - 5 erläutert. In einem dritten Schritt S3 wird der ermittelte Verlauf VER, VER0, VER1 der ausgewählten Kante 111, 112, 113 mit einem Referenzverlauf REF, REF0, REF1 für die ausgewählte Kante 111, 112, 113 verglichen. Dieser Vergleich kann insbesondere grafisch durch virtuelles Überlagern erfolgen. In einem vierten Schritt S4 wird in Abhängigkeit des Vergleichs des ermittelten Verlaufs VER, VER0, VER1 mit dem Referenzverlauf REF, REF0, REF1 ermittelt, ob der ermittelte Verlauf VER, VER0, VER1 der ausgewählten Kante 111, 112, 113 in dem Reparaturabschnitt 121, 122, 123 innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs zu dem Referenzverlauf REF, REF0, REF1 liegt.
Je nach Ergebnis dieses Verfahrens kann eine Reparatur der ausgewählten Kante 111, 112, 113 veranlasst werden, es kann eine Qualität für eine erfolgte Reparatur ermittelt werden und/oder es können Rückschlüsse auf geeignete Prozessparameter für einen Reparaturprozess geschlossen werden. Sofern eine Reparatur der ausgewählten Kante 111, 112, 113 veranlasst wird, kann der Referenzverlauf REF, REF0, REF1 insbesondere auch zur Ermittlung einer geeigneten Reparaturform herangezogen werden.
Das vorgeschlagene Verfahren wird vorzugsweise mit einer Bearbeitungsanordnung 200 wie nachfolgend anhand der 7 erläutert durchgeführt.
7 zeigt ein schematisches Ausführungsbeispiel einer Bearbeitungsanordnung 200. Die Bearbeitungsanordnung 200 ist zum Überprüfen und/oder Reparieren einer Lithographiemaske 100 eingerichtet. Die Lithographiemaske 100 ist beispielsweise wie anhand der 1 erläutert ausgebildet und weist eine Mehrzahl von Kanten 110 (siehe 1) zwischen Teilbereichen der Lithographiemaske 100 auf. Die Bearbeitungsanordnung 200 umfasst eine Erfassungseinheit 212 zum Erfassen eines Abbilds IMG (siehe 2 oder 5) eines einen Reparaturabschnitt 121, 122, 123 (siehe 1 - 4A) einer ausgewählten Kante 111, 112, 113 (siehe 1, 2 oder 4A) umfassenden Reparaturbereichs 130 (siehe 2 oder 5) der Lithographiemaske 100. Die Erfassungseinheit 212 ist in diesem Beispiel als ein Elektronenmikroskop ausgebildet. Die Bearbeitungsanordnung 200 umfasst ferner eine Ermittlungseinheit 218 zum Ermitteln eines Verlaufs VER, VER0, VER1 (siehe 3, 4A, 4B, 4E oder 4F) der ausgewählten Kante 111, 112, 113 in dem Reparaturabschnitt 121, 122, 123 in Abhängigkeit des erfassten Abbilds IMG des Reparaturbereichs 130. Die Ermittlungseinheit 218 bildet in diesem Beispiel einen Steuerrechner für die Bearbeitungsanordnung 200. Weiterhin weist die Bearbeitungsanordnung 200 eine Verarbeitungseinheit 220 auf, welche zum Vergleichen des ermittelten Verlaufs VER, VER0, VER1 mit einem Referenzverlauf REF, REF0, REF1 (siehe 3, 4C oder 4D) für die ausgewählte Kante 111, 112, 113 eingerichtet ist, welche in diesem Beispiel ein Bestandteil der Ermittlungseinheit 218 ist. Die Ermittlungseinheit 218 ist ferner dazu eingerichtet, in Abhängigkeit des Vergleichs des ermittelten Verlaufs VER, VER0, VER1 und dem Referenzverlauf REF, REF0, REF1 zu ermitteln, ob der ermittelte Verlauf VER, VER0, VER1 der ausgewählten Kante 111, 112, 113 in dem Reparaturabschnitt 121, 122, 123 innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs zu dem Referenzverlauf REF, REF0, REF1 liegt.
Die Bearbeitungsanordnung 200 ist somit zum Durchführen des anhand der 6 erläuterten Verfahrens eingerichtet. Ferner kann die Bearbeitungsanordnung 200 dazu eingerichtet sein, Verarbeitungsschritte wie anhand der 2 - 5 erläutert durchzuführen.
Zusätzlich hierzu weist die Bearbeitungsanordnung 200 ein Vakuumgehäuse 202 auf, dessen Innenraum von einer Vakuum-Pumpe 204 auf einem bestimmten Vakuum, insbesondere mit einem Restgasdruck von 10^-2 mBar - 10^-8 mbar, gehalten wird. Die Bearbeitungsanordnung kann als ein Verifikations- und/oder Reparaturwerkzeug für Lithographiemasken, insbesondere für Lithographiemasken für die EUV (engl.: extreme ultra-violet) oder DUV (engl.: deep ultra-violet) Lithographie ausgebildet sein. Die zu analysierende oder zu bearbeitende Lithographiemaske 100 wird hierbei auf einem Probentisch 211 in dem Vakuumgehäuse 202 gelagert. Der Probentisch 211 der Bearbeitungsanordnung 200 kann dazu eingerichtet sein, die Position der Lithographiemaske 100 in drei Raumrichtungen und in drei Drehachsen auf wenige Nanometer genau einzustellen. Die Bearbeitungsanordnung 200 weist ferner eine Bereitstellungseinheit 206 in Form einer Elektronensäule auf. Diese umfasst eine Elektronenquelle 208 zum Bereitstellen eines Elektronenstrahls 210. Das Elektronenmikroskop 212 erfasst die von der Lithographiemaske 100 zurückgestreuten Elektronen. Es kann neben dem dargestellten Elektronenmikroskop 212 auch ein weiterer Detektor für Sekundärelektronen vorgesehen sein (nicht dargestellt). Die Elektronensäule 206 weist bevorzugt ein eigenes Vakuumgehäuse 213 innerhalb des Vakuumgehäuses 202 auf. Das Vakuumgehäuse 213 ist beispielsweise auf einen Restgasdruck von 10^-7 mbar - 10^-8 mbar evakuiert. In diesem Vakuum verläuft der Elektronenstrahl 210 von der Elektronenquelle 208, bis er aus dem Vakuumgehäuse 213 an dessen Unterseite austritt und sodann auf die Lithographiemaske 100 trifft.
Die Elektronensäule 206 kann in Zusammenwirkung mit zugeführten Prozessgasen, die von einer Gas-Bereitstellungseinheit 214 von außen über eine Gasleitung 216 in den Bereich eines Fokuspunkts des Elektronenstrahls 210 auf der Lithographiemaske 100 zugeführt werden, Elektronstrahl-induzierte Bearbeitungsprozesse (EBIP: electron-beam induced processing) durchführen. Dies umfasst insbesondere ein Abscheiden von Material auf und/oder ein Ätzen von Material der Lithographiemaske 100. Der Steuerrechner 218 ist insbesondere dazu eingerichtet, die Elektronensäule 206, den Probentisch 211 und/oder die Gas-Bereitstellungseinheit 214 geeignet anzusteuern.
Die dargestellte Bearbeitungsanordnung 200 ist damit sowohl zum Analysieren und Überprüfen der Lithographiemaske 100 eingerichtet, und ist zugleich zum Bearbeiten der Lithographiemaske 100 eingerichtet, wenn sich bei dem Überprüfen herausstellt, dass eine Bearbeitung notwendig ist. Es sei angemerkt, dass die Bearbeitungsanordnung 200 in Ausführungsformen diese beiden Funktionen nicht zwingend in einer einzigen Vorrichtung vereint. Stattdessen kann die Überprüfung der Lithographiemaske 100 mit einer ersten Vorrichtung erfolgen und die Reparatur oder Bearbeitung der Lithographiemaske 100 kann mit einer zweiten Vorrichtung erfolgen.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
BEZUGSZEICHENLISTE

100: Lithographiemaske
105: Substrat
110: Kante
111: ausgewählte Kante
112: ausgewählte Kante
112*: reparierte Kante
112A: Kantenabschnitt
112B: Kantenabschnitt
112C: Kantenabschnitt
112D: Kantenabschnitt
113: ausgewählte Kante
113A: Abschnitt
113B: Abschnitt
121: Reparaturabschnitt
122: Reparaturabschnitt
123: Reparaturabschnitt
130: Reparaturbereich
200: Bearbeitungsanordnung
202: Vakuumgehäuse
204: Vakuum-Pumpe
206: Elektronensäule
208: Elektronenquelle
210: Elektronenstrahl
211: Probentisch
212: Elektronenmikroskop
213: Vakuumgehäuse
214: Gas-Bereitstellungseinheit
216: Gasleitung
218: Ermittlungseinheit / Steuerrechner
220: Verarbeitungseinheit
DIAG: Diagramm
IMG: Abbild
PIX: Pixel
REF: Referenzverlauf
REF0: Referenzverlauf
REF1: Referenzverlauf
S1: Verfahrensschritt
S2: Verfahrensschritt
S3: Verfahrensschritt
S4: Verfahrensschritt
SEL0: Auswahlbereich
SEL1: Auswahlbereich
TOL: Toleranz
VER: Verlauf
VER0: Verlauf
VER1: Verlauf
x: Koordinatenachse
y: Koordinatenachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102019218517 A1 [0007]

Claims

Verfahren zum Überprüfen einer Lithographiemaske (100) für eine Reparatur der Lithographiemaske (100), wobei die Lithographiemaske (100) eine Mehrzahl von Kanten (110) zwischen Teilbereichen der Lithographiemaske (100) aufweist, wobei die Reparatur zum Anpassen eines Verlaufs (VER, VER0, VER1) einer ausgewählten Kante (111 - 113) in einem Reparaturabschnitt (121 - 123) der ausgewählten Kante (111 - 113) zum Ziel hat, das Verfahren umfassend die Schritte: a) Erfassen (S1) eines Abbilds (IMG) eines den Reparaturabschnitt (121 - 123) der ausgewählten Kante (111 - 113) umfassenden Reparaturbereichs (130) der Lithographiemaske (100), b) Ermitteln (S2) des Verlaufs (VER, VER0, VER1) der ausgewählten Kante (111 - 113) in dem Reparaturabschnitt (121 - 123) in Abhängigkeit des erfassten Abbilds (IMG) des Reparaturbereichs (130), c) Vergleichen (S3) des ermittelten Verlaufs (VER, VER0, VER1) der ausgewählten Kante (111 - 113) mit einem Referenzverlauf (REF, REF0, REF1) für die ausgewählte Kante (111 - 113), und d) Ermitteln (S4), ob der ermittelte Verlauf (VER, VER0, VER1) der ausgewählten Kante (111 - 113) in dem Reparaturabschnitt (121 - 123) innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs zu dem Referenzverlauf (REF, REF0, REF1) liegt, in Abhängigkeit des Vergleichs des ermittelten Verlaufs (Ver, VER0, VER1) mit dem Referenzverlauf (REF, REF0, REF1).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt c) umfasst: virtuelles Überlagern des ermittelten Verlaufs (VER, VER0, VER1) mit dem Referenzverlauf (REF, REF0, REF1) für die ausgewählte Kante (111 - 113), wobei der Referenzverlauf (REF, REF0, REF1) an der ausgewählten Kante (111 - 113) und/oder oder einer zu der ausgewählten Kante (111 - 113) direkt benachbarten Kante und/oder einer mit der ausgewählten Kante (111 - 113) in einem von 0° unterschiedlichen Winkel verbundenen Kante und/oder einem Eckpunkt zwischen Abschnitten (112A, 112B) der ausgewählten Kante (111 - 113), die in einem von 0° unterschiedlichen Winkel zueinander verlaufen, ausgerichtet wird.
Verfahren nach Anspruch 2, mit: Ausrichten des Referenzverlaufs (REF, REFO, REF1) an einem oder mehreren Abschnitten (112A, 112B, 113A, 113B) der ausgewählten Kante (111 - 113) außerhalb des Reparaturabschnitts (121 - 123).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Schritt c) umfasst: Ermitteln des Referenzverlaufs (REF, REFO, REF1) in Abhängigkeit eines Verlaufs von einer der ausgewählten Kante (111 - 113) entsprechenden Kante, in Abhängigkeit des erfassten Abbilds (IMG) des Reparaturbereichs (130).
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Ermitteln des Referenzverlaufs (REF, REFO, REF1) umfasst: Anwenden eines Tiefpassfilters und/oder einer abschnittsweisen linearen Regression zur Glättung des Referenzverlaufs (REF, REFO, REF1).
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Ermitteln des Referenzverlaufs (REF, REFO, REF1) umfasst: Ermitteln mehrerer jeweiliger Verläufe von mehreren der ausgewählten Kante (111 - 113) entsprechende Kanten, und Ermitteln des Referenzverlaufs (REF, REFO, REF1) als ein Mittelwert der mehreren Verläufe.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der ermittelte Verlauf (VER, VERO, VER1) eine Anzahl von Ist-Positionen der ausgewählten Kante (111 - 113) umfasst und der Referenzverlauf (REF, REFO, REF1) eine Anzahl an korrespondierenden Soll-Positionen umfasst, und wobei in Schritt d) ein Abstand zwischen der jeweiligen Ist-Position und der jeweiligen Soll-Position ermittelt wird und der jeweilige ermittelte Abstand mit einem vorbestimmten Toleranzwert verglichen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der ermittelte Verlauf (VER, VERO, VER1) eine Mehrzahl von Ist-Positionen der ausgewählten Kante (111 - 113) umfasst, welche Mehrzahl eine Verteilung der Ist-Positionen ist, und wobei nach Schritt b) wenigstens ein Moment der Verteilung ermittelt wird und die Schritte c) und d) auf Basis des wenigstens einen ermittelten Moments durchgeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner umfassend: Durchführen eines Reparaturprozesses der ausgewählten Kante (111 - 113) in zumindest einem Teilbereich des Reparaturabschnitts (121 - 123), wenn in Schritt d) ermittelt wird, dass der Verlauf (VER, VERO, VER1) der ausgewählten Kante (111 - 113) in dem zumindest einen Teilbereich außerhalb des Toleranzbereichs liegt.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Reparaturprozess in Abhängigkeit eines Unterschieds zwischen dem ermittelten Verlauf (VER, VERO, VER1) der ausgewählten Kante (111 - 113) und dem Referenzverlauf (REF, REFO, REF1) durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei der Reparaturprozess einen Teilchenstrahl-induzierten Ätzprozess und/oder Abscheideprozess umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Referenzverlauf (REF, REFO, REF1) für die ausgewählte Kante (111 - 113) in Abhängigkeit eines Maskendesigns für die Lithographiemaske (100) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Schritt a) umfasst: Erfassen eines Elektronenmikroskop-Bilds der Lithographiemaske (100) und/oder eines Luftbilds der Lithographiemaske (100) und/oder eines Rasterkraftmikroskop-Bilds der Lithographiemaske (100).
Lithographiemaske (100), insbesondere für die EUV-Lithographie, die mit dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 hergestellt ist.
Verwenden einer Lithographiemaske (100) nach Anspruch 14 in einer Lithographieanlage.
Bearbeitungsanordnung (200) zum Überprüfen und/oder Reparieren einer Lithographiemaske (100), wobei die Lithographiemaske (100) eine Mehrzahl von Kanten (110) zwischen Teilbereichen der Lithographiemaske (100) aufweist, mit: einer Erfassungseinheit (212) zum Erfassen eines Abbilds (IMG) eines einen Reparaturabschnitt (121 - 123) einer ausgewählten Kante (111 -113) umfassenden Reparaturbereichs (130) der Lithographiemaske (100), einer Ermittlungseinheit (218) zum Ermitteln eines Verlaufs (VER, VER0, VER1) der ausgewählten Kante (111 - 113) in dem Reparaturabschnitt (121 - 123) in Abhängigkeit des erfassten Abbilds (IMG) des Reparaturbereichs (130), und einer Verarbeitungseinheit (220) zum Vergleichen des ermittelten Verlaufs (VER, VERO, VER1) mit einem Referenzverlauf (REF, REFO, REF1) für die ausgewählte Kante (111 - 113), wobei die Ermittlungseinheit (218) ferner dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit des Vergleichs des ermittelten Verlaufs (VER, VERO, VER1) und dem Referenzverlauf (REF, REFO, REF1) zu ermitteln, ob der ermittelte Verlauf (VER, VERO, VER1) der ausgewählten Kante (111 - 113) in dem Reparaturabschnitt (121 - 123) innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs zu dem Referenzverlauf (REF, REF0, REF1) liegt.