DE102023103904B3

DE102023103904B3 - Verfahren zum korrigieren von fehlern in photolithographischen masken unter vermeidung der beschädigung von rückseitenbeschichtungen

Info

Publication number: DE102023103904B3
Application number: DE102023103904.0A
Authority: DE
Inventors: Vladimir Dmitriev; Avi Cohen; Kujan Gorhad; Hani Zeidan
Original assignee: Carl Zeiss SMS Ltd
Current assignee: Carl Zeiss SMS Ltd
Priority date: 2023-02-16
Filing date: 2023-02-16
Publication date: 2024-01-04
Anticipated expiration: 2043-02-17

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Korrigieren von Platzierungsfehlern in einer photolithographischen Maske (1), die ein Substrat (2) und an dem Substrat ausgebildeten Strukturen aufweist, wobei bei dem Verfahren mittels eines Laserstrahls (5) mindestens eine lokale Dichteveränderung, vorzugsweise eine Vielzahl von lokalen Dichteveränderungen, von denen jede ein Pixel (6) definiert, in das Substrat (2) eingebracht werden, um Platzierungsfehler der Strukturen zu korrigieren, wobei in einem Untersuchungsschritt eine Einstrahloberfläche (16) der Maske (1), über die der Laserstrahl (5) in das Substrat (2) einstrahlt, auf Kontaminationen (7) untersucht wird und in Bereichen, in denen im Untersuchungsschritt eine Kontamination (7) der Einstrahloberfläche (16) festgestellt worden ist, keine Laserbestrahlung oder eine Laserbestrahlung mit mindestens einem veränderten Laserstrahlparameter erfolgt, wobei der oder die Laserstrahlparameter so verändert werden, dass bei einer Wechselwirkung zwischen Laserstrahl (5) und Kontamination (7) keine Beschädigung der Einstrahloberfläche (16) oder oberflächennaher Bereiche erfolgt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Korrigieren von Platzierungsfehlern in einer photolithographischen Maske, die zur Abbildung von Strukturen in einer Projektionsbelichtungsanlage eingesetzt werden kann, wobei die Maske ein Substrat und an dem Substrat ausgebildeten Strukturen aufweist und wobei bei dem Verfahren mittels eines Laserstrahls mindestens eine lokale Dichteveränderung, vorzugsweise eine Vielzahl von lokalen Dichteveränderungen, von denen jede ein Pixel definiert, in das Substrat eingebracht werden, um Platzierungsfehler der Strukturen zu korrigieren.
STAND DER TECHNIK
Zur Herstellung von mikrostrukturierten oder nanostrukturierten Bauteilen der Elektrotechnik oder Mikrosystemtechnik werden mikrolithographisch Verfahren eingesetzt, bei welchen mittels Projektionsbelichtungsanlagen Strukturen, die auf einer Maske oder einem Retikel angeordnet sind, in verkleinernder Weise auf einen Photolack abgebildet werden, um durch entsprechende mikrolithographische Verfahren die Strukturen auf den herzustellenden Bauteilen, wie Wafern und dergleichen, zu erzeugen. Da immer kleinere Strukturen erzeugt werden sollen, werden inzwischen Projektionsbelichtungsanlagen eingesetzt, die mit Arbeitslicht im Wellenlängenspektrum des extrem ultravioletten Lichts (EUV–Licht) arbeiten. Entsprechend müssen die photolithographischen Masken hohen Anforderungen an die Exaktheit ihrer geometrischen Form genügen. Allerdings können derartige photolithographische Masken Platzierungsfehler von Muster- bzw. Strukturelementen aufweisen, sodass einige der Strukturen nicht genau an der vorbestimmten Position in den Photolack abgebildet werden.
Hierzu ist es bekannt, dass durch das Einbringen von lokalen Dichtevariationen in einen Teil des Substrats der Maske im Bereich der Platzierungsfehlern die entsprechenden Strukturen verschoben werden können, um die Platzierungsfehler zu kompensieren. Dies ist beispielsweise in den Dokumenten DE 10 2006 054 820 A1 oder der DE 10 2011 078 927 A1 beschrieben.
Die lokalen Dichtevariationen in dem Maskensubstrat werden durch lokales und temporäres Erwärmen oder Aufschmelzen des Substratmaterials mittels Laser und insbesondere gepulste Laser, wie Femtosekunden–Laser, erzielt. In dem Bereich, in dem das Material temporär aufgeschmolzen oder entsprechend erwärmt worden ist, wird lokal die Dichte des Substrats verringert, wobei ein Volumenbereich, dessen Dichte lokal durch einen Laserstrahl geändert wird, als Pixel bezeichnet wird.
Das sogenannte Schreiben der Pixel erfolgt üblicherweise mit einem Laser von der Rückseite der Maske, die der Seite gegenüber liegt, an der die Strukturen der Maske angeordnet sind und die bei einer reflektiven Maske für die EUV–Mikrolithographie eine entsprechende Reflexionsbeschichtung für EUV–Strahlung die aufweist. Allerdings ist üblicherweise auch an der Rückseite eine elektrisch leitfähige Rückseitenbeschichtung vorgesehen, die durch die Laserbestrahlung nicht beschädigt werden soll.
Hier ergibt sich das Problem, dass teilweise Beschädigungen der Rückseite der Maske auftreten können.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
AUFGABE DER ERFINDUNG
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Korrektur von Platzierungsfehlern bei photolithographischen Masken bereitzustellen, bei welchem das Problem der Beschädigung von Rückseitenbeschichtungen oder oberflächennaher Bereiche der Rückseite der Maske vermieden oder verringert wird. Darüber hinaus soll das Verfahren zur Korrektur von Platzierungsfehlern der Strukturen der Maske einfach und effizient anwendbar sein.
TECHNISCHE LÖSUNG
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, dass Rückseitenbeschädigungen der Maske durch Kontaminationen verursacht werden können, die an der Rückseite der Maske vorliegen und in Wechselwirkung mit einem auftreffenden Laserstrahl treten können, sodass Aufschmelzungen oder dergleichen verursacht werden können. Deshalb wird zum Korrigieren von Platzierungsfehlern in einer photolithographischen Maske, die ein Substrat und an dem Substrat ausgebildeten Strukturen aufweist, vorgeschlagen, vor dem Einbringen lokaler Dichteveränderungen mittels eines Laserstrahls in das Substrat in einem Untersuchungsschritt eine Einstrahloberfläche der Maske, über die der Laserstrahl in das Substrat einstrahlt, auf Kontaminationen zu untersuchen, um entsprechende Kontaminationen feststellen zu können. Wird im Untersuchungsschritt eine Kontamination an der Einstrahloberfläche festgestellt, wird in diesem Bereich keine Laserbestrahlung oder eine Laserbestrahlung mit mindestens einem veränderten Laserstrahlparameter durchgeführt, wobei der oder die Laserstrahlparameter so verändert werden, dass bei einer Wechselwirkung zwischen Laserstrahl und Kontamination keine Beschädigung der Einstrahloberfläche oder oberflächennaher Bereiche erfolgt, um Rückseitenbeschädigungen der Maske zu vermeiden.
Als Laserstrahlparameter, die zur Vermeidung von Rückseitenbeschädigungen verändert werden können, kommen die Lage des Brennpunkts im Substrat, die numerische Apertur des Laserstrahls, die Wellenlänge des verwendeten Laserstrahllichts, die Schreibgeschwindigkeit des Laserstrahls hinsichtlich der Anzahl der Pixel pro Zeit, die Brennpunktgröße des Laserstrahls, der Strahldurchmesser an der Einstrahloberfläche, die Energie des Laserstrahls, die Strahlintensität des Laserstrahls, das Intensitätsprofil des Laserstrahls, die Pulsdauer, die Wiederholrate, die Pulsleistung und die Pulsleistungsdichte bei gepulsten Lasern in Betracht.
Insbesondere kann bei der Laserbestrahlung im Bereich von Kontaminationen auf der Einstrahloberfläche wenigstens eine der Maßnahmen vorgenommen werden, die das Erhöhen der numerischen Apertur des Laserstrahls, die Reduzierung der Laserstrahlintensität, die Reduzierung der Wiederholrate, die Reduzierung der Schreibgeschwindigkeit hinsichtlich der Anzahl der Pixel pro Zeit, die Reduzierung der Laserstrahlenergie, die Reduzierung der Pulsleistung, die Reduzierung der Pulsdauer und die Reduzierung der Pulsleistungsdichte umfassen.
Der Verzicht auf die Laserbestrahlung oder eine Laserbestrahlung mit mindestens einem veränderten Laserstrahlparameter kann nur in einem Bereich mit der Kontamination oder in einem Bereich mit der Kontamination und einem definierten Rand um die Kontamination herum vorgesehen werden. Da die Pixel üblicherweise im Substrat unterhalb der Einstrahloberfläche erzeugt werden, kann der Bereich der Kontamination durch eine Projektion der Kontamination in die Ebene(n) der Pixel bestimmt werden. Gleiches gilt für einen umgebenden Rand, in dem keine Laserbestrahlung oder eine Laserbestrahlung mit mindestens einem veränderten Laserstrahlparameter stattfindet, wobei der umlaufende Rand durch einen Abstand von der Kontamination in der Größenordnung vom 1– bis 100–Fachen der größten Dimension der Kontamination entlang der Einstrahloberfläche definiert sein kann.
Zur Korrektur der Platzierungsfehler mit Hilfe der Erzeugung von Pixeln können die erforderliche Verteilung und / oder Eigenschaften der Pixel und / oder die Laserstrahlparameter bestimmt werden, wie dies aus dem Stand der Technik, z.B. aus dem Dokument DE 10 2011 078 927 A1 bekannt ist. Nach der Bestimmung der für die Korrektur erforderlichen Pixel und / oder Schreibparameter, wird gemäß der Erfindung die Lasereinstrahloberfläche auf Kontaminationen untersucht, und falls Kontaminationen festgestellt werden, werden entsprechende Bereiche definiert, in denen keine lokalen Dichteveränderungen im Substrat erzeugt werden, sodass die dort vorgesehenen Pixel weggelassen werden. Sofern dadurch keine Platzierungsfehler bestehen bleiben, die nicht tolerabel sind, kann die entsprechende Korrektur der Maske mit den verbleibenden Pixeln vorgenommen werden. Sollten die verbleibenden Platzierungsfehler jedoch nicht toleriert werden können, kann die Bestimmung der Verteilung und / oder der Eigenschaften der Pixel und / oder der Laserstrahlparameter erneut unter Berücksichtigung der erfassten Kontaminationen erfolgen, sodass eine vollständige Kompensation der pixelfreien Bereiche hinsichtlich der Korrektur der Platzierungsfehler erfolgt.
Alternativ kann nach dem Untersuchungsschritt zur Bestimmung von Kontaminationen an der Einstrahloberfläche in Bereichen, in denen im Untersuchungsschritt eine Kontamination der Einstrahloberfläche festgestellt worden ist und somit keine Laserbestrahlung erfolgt und keine Pixel mit Dichtevariation erzeugt werden, eine beschränkte Kompensation für weggelassene Pixel vorgenommen werden.
Eine beschränkte Kompensation für Pixel, die auf Grund von Kontaminationen weggelassen werden, kann durch eine fest vorgegebene Kompensation erfolgen, die unabhängig von den Eigenschaften der Kontaminationen oder nur in Abhängigkeit von wenigen oder einfachen Eigenschaften der festgestellten Kontaminationen erfolgt, um den Aufwand so gering wie möglich zu halten. Selbstverständlich kann der Umfang der Kompensation und der Aufwand hierfür in weiten Bereichen gewählt werden.
Ein Ansatz für eine heuristische Kompensation von weggelassenen Pixeln kann in Abhängigkeit von der festgestellten Kontamination dadurch gegeben sein, dass das oder die in einem Bereich mit der Kontamination und / oder mit einem definierten Abstand um die Kontamination herum weggelassenen Pixel an einen Ort verschoben bzw. versetzt werden, der auf einem Kreis oder innerhalb eines Gebiets mit einem bestimmten, um das ursprüngliche Pixel vorgesehenen Versetzungsradius liegt.
Die Verteilung und / oder Eigenschaften der Pixel und / oder die Laserstrahlparameter können hinsichtlich einer Minimierung der Platzierungsfehler optimiert werden, insbesondere hinsichtlich einer Minimierung des Intervalls von ± 3 σ (Standardabweichung) der Positionierung. Dies gilt allgemein für die Korrektur von Platzierungsfehlern in Masken mit Hilfe von lokalen Dichteveränderungen im Substrat der Maske und insbesondere auch für die Kompensation von Pixeln, die auf Grund von Kontaminationen an der Einstrahloberfläche der Maske weggelassen werden und deren Kompensation beispielsweise durch eine Verschiebung oder Versetzung der Pixel erfolgt. Entsprechend kann eine heuristische Kompensation von weggelassenen Pixeln auch entsprechende Optimierungsschritte umfassen.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die beigefügten Zeichnungen zeigen in rein schematischer Weise in

1 einen teilweisen Querschnitt durch eine reflektive Maske mit einer Darstellung der Pixelerzeugung gemäß der vorliegenden Erfindung,
2 eine Draufsicht auf einen Teil der Rückseite einer Maske mit Kontaminationen mit zusätzlicher Darstellung der im Substrat zu erzeugenden Pixel und pixelfreier Bereiche im Bereich der Kontaminationen,
3 eine Draufsicht auf einen Teil der Rückseite der Maske aus 2 mit zusätzlicher Darstellung von versetzten, im Substrat zu erzeugenden Pixeln,
4 eine Darstellung der Pixelverteilung (schwarz: keine Pixel, weiß: hohe Pixelkonzentration) über einer Oberfläche einer Maske bei heuristischer Kompensation von weggelassenen Pixeln im Zusammenhang mit Kontaminationen an der Einstrahloberfläche durch Versetzung der weggelassenen Pixel in einem Abstand mit unterschiedlichen Radien gemäß den Teilbildern a), b) und c),
5 in den Teilbildern a), b) und c) eine Darstellung von Platzierungsfehlern durch Anzeige von Versetzungspfeilen über der Oberfläche nach der heuristischen Kompensation von weggelassenen Pixeln gemäß 4,
6 Darstellungen der Pixelverteilung (schwarz: keine Pixel, weiß: hohe Pixelkonzentration) über einer Oberfläche einer Maske mit Kontaminationen, bei der keine Kompensation der auf Grund der Kontaminationen weggelassenen Pixel (Teilbild a)), eine optimierte Versetzung weggelassener Pixel (Teilbild b)) und eine vollständige Kompensation weggelassener Pixel vorgenommen worden ist,
7 in den Teilbildern a), b) und c) eine Darstellung von Platzierungsfehlern durch Anzeige von Versetzungspfeilen über der Oberfläche nach der unterschiedlichen Kompensation von weggelassenen Pixeln gemäß 6 und in
8 ein Diagramm, das Platzierungsfehler in Form eines Intervalls der 3-fachen Standardabweichung in Abhängigkeit vom Radius der Versetzung eines weggelassenen Pixels für verschiedene Formen der Kompensation von weggelassenen Pixeln zeigt.

AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispiele ersichtlich. Allerdings ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt.
Die 1 zeigt einen teilweisen Querschnitt durch eine reflektive Maske, wie sie für die mikrolithographische Herstellung von mikro– oder nanostrukturierten Bauteilen der Elektrotechnik oder Mikrosystemtechnik in Projektionsbelichtungsanlagen verwendet wird, die mit Arbeitslicht im Wellenlängenbereich des extrem ultravioletten Lichts (EUV–Licht) betrieben werden. Die reflektive Maske 1 weist ein Substrat 2 auf, welches beispielsweise aus Quarzglas oder glaskeramischen Materialien mit niedrigem thermischen Ausdehnungskoeffizienten gebildet ist.
Auf dem Substrat 2 ist eine Reflexionsschicht 3 beispielsweise aus einer Vielzahl von abwechselnden Teilschichten aus Molybdän und Silizium aufgebracht, die einen sogenannten Bragg-Reflektor bilden, um das Arbeitslicht der Projektionsbelichtungsanlage zu reflektieren. An der Seite der Maske mit der Reflexionsschicht 3 sind auch entsprechende Strukturen (nicht gezeigt) ausgebildet, die mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage abgebildet und durch mikrolithographische Verfahren in dem herzustellenden Bauteil erzeugt werden sollen. Gegenüberliegend der Reflexionsbeschichtung 3, die zusätzlich noch eine Deckschicht aufweisen kann, ist an der Rückseite der Maske 2 eine elektrisch leitfähige Rückseitenbeschichtung 4 vorgesehen.
Wie beispielsweise in der DE 10 2011 078 927 A1 ausführlich beschrieben ist, kann zur Korrektur von Platzierungsfehlern der abzubildenden Strukturen eine Vielzahl von lokalen Dichtevariationen, so genannte Pixel 6, im Substrat 2 erzeugt werden, um durch die lokalen Dichtevariationen entsprechenden Platzierungsfehler der Strukturen der Maske 1 entgegenzuwirken.
Im Beispiel der 1 ist gezeigt, dass zur Erzeugung eines Pixels 6 bzw. einer lokalen Dichtevariation ein Laserstrahl 5 auf einen Bereich innerhalb des Substrats 2 der Maske 1 fokussiert wird, um durch lokales Erwärmen oder Aufschmelzen des Substratmaterials eine lokale Dichtevariation zu erzeugen und ein so genanntes Pixel 6 zu erzeugen.
Wie ebenfalls der 1 zu entnehmen ist, können eine Vielzahl von derartigen Pixeln 6 im Substrat 2 erzeugt werden, um dadurch eine Verschiebung von Strukturen und somit Korrektur von Platzierungsfehlern der an der Reflexionsseite der Maske 1 vorgesehenen Strukturen zu bewirken.
In der 1 ist auch dargestellt, dass an der Einstrahloberfläche 16 bzw. der Rückseite der Maske 1, an welcher ein Laserstrahl 5 zur Erzeugung eines Pixels 6 in das Substrat 2 eingestrahlt wird, unter Umständen Kontaminationen 7, beispielsweise in Form von Partikeln oder dergleichen vorliegen können, die beim Erzeugen der Pixel 6, dem so genannten Schreiben der Pixel 6, in Wechselwirkung mit dem Laserstrahl 5 treten können, wobei es zur Erwärmung und zum Aufschmelzen der Kontaminationen und/oder der Rückseitenbeschichtung 4 kommen kann, was zu einer Beschädigung der Rückseitenbeschichtung 4 und somit der Maske 1 führen kann.
Entsprechend werden, wie in 1 dargestellt ist, gemäß der vorliegenden Erfindung in dem Bereich, in dem eine Kontamination an der Einstrahloberfläche 16 vorliegt, keine Pixel 6 in dem darunter liegenden Bereich des Substrats 2, in dem eine Projektion des Bereichs der Kontamination vorliegt, erzeugt. Da der Laserstrahl 5 erst im Inneren des Substrats 2 fokussiert ist, besitzt er an der Einstrahloberfläche 16 eine gewisse Ausdehnung, sodass zur Vermeidung einer Wechselwirkung des Laserstrahls 5 mit der Kontamination 7 ein größerer Bereich um die Kontamination 7 herum, wenn man die Kontamination 7 in die Ebene, in der die Pixel 6 erzeugt werden, projiziert, nicht mit Pixeln 6 versehen werden. Dies betrifft somit einen Bereich, der unmittelbar durch die Kontamination belegt ist, sowie einen Bereich darum herum, wenn der Bereich der Kontamination 7 in die Ebene der Pixel 6 projiziert wird. In der 1 ist der Bereich 8, der durch die Kontamination 7 an der Einstrahloberfläche 16 belegt wird, durch gestrichelte Linien begrenzt, wobei in der Ebene der Pixel innerhalb des Substrats 2 ein umlaufender Rand 9 gegeben ist, der den Bereich 8 umgibt und zusammen mit den Bereich 8 den pixelfreien Bereich 10 innerhalb des Substrats 2 definiert. Durch dieses Vorgehen kann verhindert werden, dass die Rückseite der Maske 1 bzw. die Rückseitenbeschichtung 4 oder ein oberflächennaher Bereich des Substrats 2 an der Rückseitenbeschichtung 4 durch eine Wechselwirkung des Laserstrahls 5 mit einer Kontamination 7 beschädigt wird.
Alternativ zu einem kompletten Verzicht auf das Einbringen von entsprechenden Pixeln 6 in den der jeweiligen Kontamination zugeordneten Bereich kann die Einbringung der Pixel 6 so variiert werden, dass keine Beschädigung der Rückseitenbeschichtung 4 oder eines oberflächennahen Bereichs davon erfolgen kann. Beispielsweise kann ein Laserstrahl 5 mit veränderter Wellenlänge verwendet werden oder der Ort der Pixelerzeugung kann verändert werden, beispielsweise in eine andere Ebene im Substrat 2 verlegt werden, sodass die Dimensionen des Laserstrahls 5 und dessen Fokussierung verändert werden können. Auch andere geeignete Parameter des Laserstrahls 5 bzw. des Schreibvorgangs der Pixel 6 können verändert werden, um eine ungünstige und schädliche Wechselwirkung des Laserstrahls 5 mit einer Kontamination 7 zu vermeiden.
Durch das Weglassen der Pixel 6 im entsprechenden Bereich der Kontamination 7, also im unmittelbaren Bereich 8 der Kontamination und / oder in einem Randbereich 9 darum herum, kann zwar eine Beschädigung der Rückseitenbeschichtung 4 und entsprechender oberflächennaher Bereiche der Rückseite der Maske 1 vermieden werden, aber gleichzeitig kann dadurch auch nicht die ursprünglich vorgesehene Korrektur von Platzierungsfehlern bewirkt werden. Sofern der Einfluss auf die Korrektur der Platzierungsfehlern innerhalb der zulässigen Spezifikation für die Maske 1 liegt, sind keine weiteren Maßnahmen erforderlich.
Liegen jedoch die verbleibenden Platzierungsfehler nicht innerhalb der geforderten Spezifikation, so kann das Weglassen der Pixel 6 im Bereich der Kontamination 7 kompensiert werden.
Eine entsprechende Kompensation kann dadurch erfolgen, dass unter Berücksichtigung der an der Maskenrückseite festgestellten Kontaminationen 7 die erforderlichen Pixel 6 zur Korrektur von Positionierungsfehlern der Strukturelemente neue bestimmt werden, also eine komplett neue Berechnung der zur Korrektur von Platzierungsfehlern notwendigen Pixel 6. Ein Beispiel zur Bestimmung der für eine Korrektur von Platzierungsfehlern notwendigen Pixel 6 ist in der DE 10 2011 078 927 A1 gegeben.
Wie in der DE 10 2011 078 927 A1 beschrieben ist, kann hierbei die Anzahl und Position der Pixel sowie deren Eigenschaften und die Art und Weise der Herstellung der Pixel durch die Modifizierung der Strahlungsparameter so optimiert werden, dass eine optimale Korrektur von Platzierungsfehlern erfolgt. Allerdings ist ein derartiges Vorgehen sehr zeitaufwändig, da nach der Bestimmung von möglichen Kontaminationen an der Maskenrückseite bzw. der Einstrahloberfläche 16 eine vollständig neue Bestimmung der zu erzeugenden Pixel 6 und der Herstellungsparameter durch entsprechende Berechnungen ermittelt werden muss. Bei einem entsprechend hohen Zeitbedarf muss deshalb eine zu korrigierende Maske 1 aus der hierfür vorgesehenen Anlage entnommen werden, um diese für andere Masken verwenden zu können, was die Gefahr beinhaltet, dass weitere Kontaminationen 7 bei der Handhabung der Maske 1 erzeugt werden könnten.
Um den Zeitbedarf für einen vollständig neue Bestimmung der Pixelerzeugung für die Korrektur von Positionierungsfehlern zu verringern, kann für Bereiche, in denen keine Pixel erzeugt werden sollen, eine vorgegebene Kompensation erfolgen. Eine derartige vorgegebene Kompensation von weggelassenen Partikeln in Bereichen von Kontaminationen kann unabhängig von der spezifischen Situation der Kontamination und / oder der geplanten Pixelerzeugung vorgenommen werden.
Darüber hinaus ist es jedoch auch möglich, die spezifische Situation der Kontamination und / oder der Pixelerzeugung bei der Kompensation zu berücksichtigen.
Eine Möglichkeit zur Kompensation, bei der gleichzeitig der Aufwand der Kompensation gering gehalten wird, ist durch Verwendung eines entsprechenden heuristischen Verfahrens gegeben, wie es nachfolgend dargestellt wird.
Die 2 zeigt eine Draufsicht auf die Rückseite bzw. Einstrahloberfläche einer Maske 1, an der Kontaminationen 7 vorliegen, die bei einer Oberflächenuntersuchung durch entsprechende mikroskopische Verfahren erfasst worden sind. Zusätzlich zeigt der Teilausschnitt der Rückseitenbeschichtung 4 der Maske 1 zur schematisierten Darstellung mögliche Pixel 6, wie sie zur Reduzierung von Positionierungsfehlern von Strukturen der Maske 1 im Substrat 2 der Maske 1 vorgesehen sein können bzw. aufgrund der Platzierungsfehler der Strukturelemente der Maske 1 bestimmt worden sind. Die 2 zeigt weiterhin die pixelfreien Bereiche 10 um die entsprechenden Kontaminationen 7 herum, wenn die Kontaminationen 7 in die Ebene der Pixel 6 projiziert wird. Es ist leicht zu erkennen, dass die pixelfreien Bereiche 10 einige der vorgesehenen Pixel 6 überdecken, sodass diese Pixel 6 nicht erzeugt werden können. Um jedoch den Korrektureffekt der Pixel 6 möglichst weitgehend aufrecht zu erhalten, wird nach dieser Ausführungsform der Erfindung eine Versetzung der im pixelfreien Bereich 10 geplanten Pixel 6 in einen Bereich außerhalb des pixelfreien Bereichs 10 vorgenommen. Dies ist in der 3 dargestellt. Hier ist zu sehen, dass einige versetzte Pixel 11 außerhalb des pixelfreien Bereichs 10 erzeugt werden, um die Korrekturwirkung der Pixel 6 auf die Platzierungsfehler der Strukturen weitgehend zu erhalten.
Um in einfacher Weise zu bestimmen, wie und wo die versetzten Pixel 11 erzeugt werden sollen, kann ein Versetzungsradius definiert werden, innerhalb dem das entsprechend weggelassene Pixel 6 erzeugt werden soll. Alternativ kann das versetzte Pixel 11 auf einem Kreis mit dem Versetzungsradius erzeugt werden.
Die 4 zeigt in den Teilbildern a) bis c) eine Simulation für eine heuristische Versetzung von Pixeln auf Basis von unterschiedlichen Versetzungsradien auf Grund von Kontaminationen 7a bis 7c und damit verbundenen pixelfreien Bereichen. Die Teilbilder a) bis c) zeigen jeweils über einer entsprechenden Fläche die Pixelkonzentration, wobei in schwarzen Bereichen die Pixelkonzentration gleich 0 ist, während in weiß dargestellten Bereichen eine hohe Pixelkonzentration vorliegt. Im Teilbild a) der 4 beträgt der Versetzungsradius für die Pixel 100 µm, während im Teilbild b) der Versetzungsradius 400 µm beträgt und im Teilbild c) der Versetzungsradius 1000 µm beträgt. Wie unschwer in den Teilbildern der 4 zu erkennen ist, kommt es bei einem niedrigen Versetzungsradius zu einer Konzentration von Pixeln in unmittelbarer Nähe der Kontaminationen 7a, 7b und 7c, die in einem Dreieck angeordnet sind, wobei die in Y-Richtung nebeneinanderliegenden Kontaminationen 7a und 7b weiter voneinander beanstandet sind als die in X-Richtung nebeneinanderliegenden Kontaminationen 7b und 7c.
Der entsprechende Einfluss der vorgenommenen Kompensation mittels der heuristischen Versetzung von weggelassenen Pixeln aus Bereichen mit Kontaminationen ist für die Beispiele aus der 4 in der 5 in den entsprechenden Teilbildern a) bis c) dargestellt, wobei die über der Fläche gezeigten Pfeile die entsprechenden Platzierungsfehler der Strukturen darstellen.
Die 6 zeigt den Teilbildern a) bis c) die simulierte Pixelverteilung bei einer Fläche mit Kontaminationen 7a, 7b und 7c wie bei der Situation der 4, wobei jedoch das Teilbild a) die Situation zeigt, wenn keinerlei Kompensation für die im Bereich der Kontaminationen 7a bis 7c weggelassenen Pixel 6 vorgenommen wird, während das Teilbild b) der 6 die Situation zeigt, wenn bei einer Kompensation mit einer Versetzung der weggelassenen Pixel gemäß der oben beschriebenen heuristischen Versetzung von Pixeln diese hinsichtlich einer Minimierung der Platzierungsfehler optimiert wird. Das Teilbild c) der 6 zeigt die Pixelverteilung (schwarz = keine Pixel, weiß bedeutet hohe Konzentration von Pixeln) bei welcher eine vollständige Kompensation der weggelassenen Pixel durch eine neue Bestimmung der Pixelerzeugung vorgenommen worden ist.
Die 7 zeigt wiederum in den Teilbildern a) bis c) den Einfluss der verschiedenen Verfahren auf die Platzierungsfehler, die im Bereich der entsprechenden Kontaminationen zu beobachten sind. Die Teilbilder a) bis c) der 7 entsprechen den Situationen der Teilbildem a) bis c) der 6.

Aus der 7 und der nachfolgenden Tabelle, die die Platzierungsfehler in Form eines Intervalls der 3-fachen Standardabweichung für unterschiedliche Kompensationen für den Verzicht auf die Erzeugung von Pixeln im Bereich von Kontaminationen angibt, ist zu erkennen, dass die Platzierungsfehler ausgedrückt durch ein Intervall der 3-fachen Standardabweichung der Position der Strukturen bei einem Weglassen von Pixeln im Bereich von Kontaminationen ohne Kompensation zu einem Anstieg des Platzierungsfehlers im Vergleich zu einer vollständigen Kompensation durch Neubestimmung der zu erzeugenden Pixel unter Berücksichtigung der Kontaminationen führt. Allerdings zeigt sich auch, dass die heuristische Versetzung von weggelassenen Pixeln mithilfe eines Versetzungsradius genauso wie die hinsichtlich der Platzierungsfehler optimierten Versetzung von Pixeln nur zu einer leichten Erhöhung des Platzierungsfehlers führt, insbesondere wenn ein kleiner Versetzungsradius gewählt wird. Tabelle: Einfluss der verschiedenen Verfahrensweisen beim Weglassen von Pixeln auf Grund von Kontaminationen auf den Platzierungsfehler

Verfahrensweise	Radius in µm	Platzierungsfehler ± 3σ in nm
Keine Versetzung		0,156
Heuristische Versetzung	100	0,139
	200	0,134
	300	0,138
	400	0,147
	500	0,156
	1000	0,177
	2000	0,186
Optimierte Versetzung		0,131
Vollständige Kompensation		0,121

Die Ergebnisse der Tabelle sind auch in einem Diagramm der 8 dargestellt, wobei der Platzierungsfehler bei einem einfachen Weglassen der Pixel ohne Kompensation 12, bei einer optimierten Versetzung 14 der weggelassenen Pixel und bei einer vollständigen Kompensation 13 jeweils unabhängig von einem möglichen Versetzungsradius ist, sodass sich eine Gerade parallel zur Abszissenachse ergibt. Für die heuristische Versetzung 15 ergibt sich eine Abhängigkeit vom Versetzungsradius, wobei beim optimalen Versetzungsradius bei der heuristischen Versetzung ein annähernd gleich gutes Ergebnis für einen möglichen Platzierungsfehler erzielt werden kann wie bei einer optimierten Versetzung der Pixel.
BEZUGSZEICHENLISTE

1: Maske
2: Substrat
3: Reflexionsbeschichtung
4: Rückseitenbeschichtung
5: Laserstrahl
6: Pixel (lokale Dichteveränderung)
7, 7a, 7b, 7c: Kontamination (Partikel)
8: Bereich der Kontamination
9: Rand um Kontamination
10: pixelfreier Bereich
11: versetzte Pixel
12: Platzierungsfehler ohne Kompensation weggelassener Pixel
13: Platzierungsfehler bei vollständiger Kompensation weggelassener Pixel
14: Platzierungsfehler bei optimierter Versetzung weggelassener Pixel
15: Platzierungsfehler bei heuristischer Versetzung weggelassener Pixel
16: Einstrahloberfläche

Claims

Verfahren zum Korrigieren von Platzierungsfehlern in einer photolithographischen Maske (1), die ein Substrat (2) und an dem Substrat ausgebildete Strukturen aufweist, wobei bei dem Verfahren mittels eines Laserstrahls (5) mindestens eine lokale Dichteveränderung, vorzugsweise eine Vielzahl von lokalen Dichteveränderungen, von denen jede ein Pixel (6) definiert, in das Substrat (2) eingebracht werden, um Platzierungsfehler der Strukturen zu korrigieren, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Untersuchungsschritt eine Einstrahloberfläche (16) der Maske (1), über die der Laserstrahl (5) in das Substrat (2) einstrahlt, auf Kontaminationen (7) untersucht wird und in Bereichen, in denen im Untersuchungsschritt eine Kontamination (7) der Einstrahloberfläche (16) festgestellt worden ist, keine Laserbestrahlung oder eine Laserbestrahlung mit mindestens einem veränderten Laserstrahlparameter erfolgt, wobei der oder die Laserstrahlparameter so verändert werden, dass bei einer Wechselwirkung zwischen Laserstrahl (5) und Kontamination (7) keine Beschädigung der Einstrahloberfläche (16) oder oberflächennaher Bereiche erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlparameter ausgewählt sind aus der Gruppe, die die Lage des Brennpunkts im Substrat, die numerische Apertur des Laserstrahls, die Wellenlänge des verwendeten Laserstrahllichts, die Schreibgeschwindigkeit des Laserstrahls hinsichtlich der Anzahl der Pixel pro Zeit, die Brennpunktgröße des Laserstrahls, den Strahldurchmesser an der Einstrahloberfläche, die Energie des Laserstrahls, die Strahlintensität des Laserstrahls, das Intensitätsprofil des Laserstrahls, die Pulsdauer, die Wiederholrate, die Pulsleistung und die Pulsleistungsdichte bei gepulsten Lasern umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Laserbestrahlung im Bereich von Kontaminationen auf der Einstrahloberfläche wenigstens eine der Maßnahmen aus der Gruppe vorgenommen wird, die das Erhöhen der numerischen Apertur des Laserstrahls, die Reduzierung der Laserstrahlintensität, die Reduzierung der Wiederholrate, die Reduzierung der Schreibgeschwindigkeit hinsichtlich der Anzahl der Pixel pro Zeit, die Reduzierung der Laserstrahlenergie, die Reduzierung der Pulsleistung, die Reduzierung der Pulsdauer und die Reduzierung der Pulsleistungsdichte umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Verzicht auf die Laserbestrahlung oder bei einer Laserbestrahlung mit mindestens einem veränderten Laserstrahlparameter nur in einem Bereich mit der Kontamination oder in einem Bereich mit der Kontamination mit einem definierten Abstand um die Kontamination herum keine Laserbestrahlung oder eine Laserbestrahlung mit mindestens einem veränderten Laserstrahlparameter stattfindet, wobei der Abstand um die Kontamination insbesondere das 1– bis 100–Fache der größten Dimension der Kontamination entlang der Einstrahloberfläche beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der Korrektur der Platzierungsfehler die Verteilung und / oder Eigenschaften der Pixel und / oder die Laserstrahlparameter bestimmt werden, wobei die Bestimmung der Verteilung und / oder der Eigenschaften der Pixel und / oder der Laserstrahlparameter unter Berücksichtigung der erfassten Kontaminationen erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der Korrektur der Platzierungsfehler die Verteilung und / oder Eigenschaften der Pixel und / oder die Laserstrahlparameter bestimmt werden und anschließend der Untersuchungsschritt zur Bestimmung von Kontamination der Einstrahloberfläche durchgeführt wird und in Bereichen, in denen im Untersuchungsschritt eine Kontamination der Einstrahloberfläche festgestellt worden ist und somit keine Laserbestrahlung erfolgt und keine Pixel mit Dichtevariation erzeugt werden, eine Kompensation für weggelassene Pixel vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensation für auf Grund von Kontaminationen weggelassenen Pixeln durch eine fest vorgegebene Kompensation erfolgt oder eine Kompensation in Abhängigkeit von den festgestellten Kontaminationen erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensation in Abhängigkeit von der festgestellten Kontamination dadurch erfolgt, dass das oder die in einem Bereich mit der Kontamination und / oder mit einem definierten Abstand um die Kontamination herum weggelassenen Pixel an einen Ort verschoben werden, der innerhalb eines Gebiets oder auf einem Kreis mit einem bestimmten um das ursprüngliche Pixel vorgesehenen Radius liegt.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilung und / oder Eigenschaften der Pixel und / oder die Laserstrahlparameter hinsichtlich einer Minimierung der Platzierungsfehler optimiert werden, insbesondere hinsichtlich einer Minimierung des Intervalls von ± 3 σ der Platzierungsfehler.