DE112016004214T5 - Verfahren für hohen Durchsatz unter Verwendung von Strahl-Scangröße und Strahlen-Position in einem Strahlen-Bearbeitungssystem - Google Patents

Verfahren für hohen Durchsatz unter Verwendung von Strahl-Scangröße und Strahlen-Position in einem Strahlen-Bearbeitungssystem Download PDF

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Noel Russel
Joshua LaRose
Nicholas Joy
Luis Fernandez
Allen J. Leith
Steven P. Caliendo
Yan Shao
Vincent Lagana-Gizzo
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Abstract

Ein System und ein Verfahren zum Ausführen einer ortsspezifischen Bearbeitung eines Werkstücks werden beschrieben. Das Verfahren umfasst das Anordnen eines mikroelektronischen Werkstücks in einem Strahlen-Bearbeitungssystem, das Wählen einer Strahl-Scangröße für ein Strahl-Scanmuster, das kleiner ist als eine Abmessung des mikroelektronischen Werkstücks, das Erzeugen eines Bearbeitungsstrahls und das Bearbeiten eines Zielbereichs des mikroelektronischen Werkstücks durch Bestrahlen des Zielbereichs mit dem Bearbeitungsstrahl entlang des Strahl-Scanmusters innerhalb der für die Bearbeitung des mikroelektronischen Werkstücks gewählten Strahl-Scangröße.

Description

  • VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der US Provisional Application Nr. 62/219,319 vom 16. September 2015, auf die hierdurch Bezug genommen wird.
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Das Gebiet der Erfindung betrifft im Allgemeinen Gebiete der Materialverarbeitung und die Herstellung integrierter Halbleiterschaltkreise und spezieller, jedoch nicht ausschließlich die ortsspezifische Bearbeitung verschiedener Werkstückattribute.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • BESCHREIBUNG DES VERWANDTEN STANDES DER TECHNIK
  • Mit dem Fortschreiten von Substratgrößen und Merkmalsskalierung bei der Herstellung von Halbleiterbauteilen von einem Technologieknoten zum nächsten sowie mit der zunehmenden Komplexität der Bauteile, die von planare in nicht planare Architektur übergehen, ist der Bedarf an fortschrittlicher Präzisionssteuerung der Merkmalsattribute auf Substraten mit großem Durchmesser stark angestiegen. Heutige Verfahren, einschließlich Strahlen-Bearbeitungssysteme sowie Nicht-Strahlen-Bearbeitungssysteme, sowie räumlich gesteuerte Plasma- und Nicht-Plasma-Bearbeitungssysteme werden für fortschrittliche korrektive Bearbeitungsansätze in Erwägung gezogen.
  • Als ein Beispiel ist die ortsspezifische Bearbeitung durch Gascluster-Ionenstrahl (GCIB; gas cluster ion beam) ein hochpräzises Verfahren, das neben anderen Attributen eine fortschrittliche Prozesssteuerung der Gleichmäßigkeit von Attributmerkmalen (z.B. Gleichmäßigkeit der Dicke) erlaubt. Bei einem GCIB-Ätzprozess kann der GCIB eine hohe lokale Ätzrate in einem fokussierten Strahl aufweisen, die kombiniert mit ortsspezifischen Verarbeitungsalgorithmen (LSP-Algorithmen; location specific processing) eine hochpräzise Korrektur der Gleichmäßigkeit der Dicke, sowohl eingehend als auch stromaufwärts, ermöglichen.
  • Cluster aus Gasmolekülen werden durch Kondensierung hergestellt, die während der Expansion einer Hochdruck-Gasmischung durch eine Düse auftritt. Ein Strahl dieser Cluster wird durch eine Elektronenquelle gerichtet, wo sie durch Elektronenaufschlag ionisiert werden, und dann in der Prozesskammer auf bis zu 60 KV beschleunigt, wo der Wafer von dem Strahl abgetastet oder gescannt wird.
  • Werkstücke werden mit einer präzisen Geschwindigkeit von bis z.B. 150 cm/s abgetastet oder gescannt, wobei dies auf jedem Punkt des Wafers mittels der Prozessalgorithmen moduliert werden kann, um die örtliche Behandlung oder Ätzrate basierend auf einer heruntergeladenen Abbildung (map) oder über eine integrierte Messoption zu steuern. Die Strahlen-Prozesssysteme, wie GCIB-Prozesssysteme leiden jedoch unter schlechtem Durchsatz. Die Strahlen-Prozesssysteme scannen und bearbeiten das gesamte Werkstück und behandeln somit potentiell Bereiche des Werkstücks, die keine Behandlung benötigen und begrenzen somit das Scannen des Strahls nicht auf den Zielbereich für die Korrektur.
  • ABRISS DER ERFINDUNG
  • Ausgestaltungen der Erfindung betreffen allgemein das Gebiet der Materialbearbeitung und der Herstellung integrierter Halbleiterschaltkreise und spezieller, jedoch nicht ausschließlich, die ortsspezifische Bearbeitung von verschiedenen Werkstückattributen.
  • Gemäß einer Ausgestaltung wird ein Verfahren zum Ausführen einer ortsspezifischen Bearbeitung eines Werkstücks beschrieben. Das Verfahren umfasst das Anordnen eines mikroelektronischen Werkstücks in einem Strahlen-Bearbeitungssystem, das Auswählen einer Strahl-Scangröße für ein Strahl-Scanmuster, das kleiner ist als eine Abmessung des mikroelektronischen Werkstücks, das Erzeugen eines Bearbeitungsstrahls und das Bearbeiten eines Zielbereichs des mikroelektronischen Werkstücks durch Bestrahlen des Zielbereichs entlang des Strahl-Scanmusters mit dem Bearbeitungsstrahl und mit der Strahl-Scangröße, die für das Bearbeiten des mikroelektronischen Werkstücks gewählt wurde.
  • Gemäß einer anderen Ausgestaltung wird ein Bearbeitungssystem beschrieben, das dazu konfiguriert ist, eine ortsspezifische Bearbeitung eines mikroelektronischen Werkstücks auszuführen. Das System umfasst ein Strahlen-Bearbeitungssystem, das dazu konfiguriert ist, ein Werkstück mit einem Bearbeitungsstrahl zu behandeln, und einen Multi-Prozess-Controller, der programmiert ist, um: eine Strahl-Scangröße für ein Strahl-Scanmuster zu wählen, das kleiner ist als eine Abmessung des mikroelektronischen Werkstücks; den Bearbeitungsstrahl zu erzeugen; und einen Zielbereich des mikroelektronischen Werkstücks durch Bestrahlen des Zielbereichs mit dem Bearbeitungsstrahl entlang des Strahl-Scanmusters mit der für die Bearbeitungs des mikroelektronischen Werkstücks gewählten Strahl-Scangröße zu bearbeiten.
  • Figurenliste
  • In den Figuren zeigen:
    • 1A ein herkömmliches Strahl-Scanmuster auf einem zu bearbeitenden Werkstück;
    • 1B bis 1C zeigen verschiedenen Strahl-Scanmuster auf einem zu bearbeitenden Werkstück gemäß verschiedenen Ausgestaltungen;
    • 2 zeigt ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zum Bearbeiten eines Werkstücks gemäß einer Ausgestaltung;
    • 3 zeigt eine Darstellung eines korrektiven Bearbeitungssystems gemäß einer Ausgestaltung; und
    • 4 zeigt eine Darstellung eines Strahlen-Bearbeitungssystems gemäß einer Ausgestaltung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VERSCHIEDENER AUSGESTALTUNGEN
  • Verfahren und Systeme zur Durchführung einer ortsspezifischen und korrektiven Bearbeitung eines Werkstücks sind in verschiedenen Ausgestaltungen beschrieben. Der Fachmann wird erkennen, dass die verschiedenen Ausgestaltungen mit einem oder mehreren der speziellen Details oder mit anderen Details und/oder weiteren Verfahren, Materialien oder Komponenten ausgeführt werden können. In anderen Fällen sind gut bekannte Strukturen, Materialien oder Vorgänge nicht gezeigt oder im Einzelnen beschrieben, um zu verhindern, dass verschiedenen Ausgestaltungen der Erfindung verschleiert werden. Zum Zweck der Erläuterung sind auf ähnliche Weise bestimmte Zahlen, Materialien und Konfigurationen angegeben, um ein vollständiges Verständnis der Erfindung zu ermöglichen. Gleichwohl kann die Erfindung ohne bestimmte Einzelheiten ausgeführt werden. Ferner wird man verstehen, dass die verschiedenen Ausgestaltungen, die in den Figuren gezeigt sind, beispielhafte Darstellungen und nicht notwendig maßstäblich sind.
  • In der folgenden Beschreibung bezeichnet die Bezugnahme auf „eine Ausgestaltung“, dass ein bestimmtes Merkmal, eine Struktur, ein Material oder eine Eigenschaft, die in Verbindung mit der Ausgestaltung beschrieben ist, in wenigstens einer Ausgestaltung der Erfindung enthalten ist, diese müssen aber nicht in allen Ausgestaltungen enthalten sein. Der Ausdruck „in einer Ausgestaltung“ an verschiedenen Stellen dieser Beschreibung bezieht sich daher nicht notwendig auf dieselbe Ausgestaltung der Erfindung. Die speziellen Merkmale, Strukturen, Materialien oder Eigenschaften können auf geeignete Weise in einer oder mehreren Ausgestaltungen kombiniert werden. Verschiedene zusätzliche Schichten und/oder Strukturen können vorgesehen und/oder beschriebene Merkmale können in anderen Ausgestaltungen weggelassen werden.
  • Ein „Werkstück“ bezeichnet in diesem Kontext den Gegenstand, der erfindungsgemäß bearbeitet wird. Das Werkstück kann jegliche Materialabschnitte oder Strukturen eines Bauteils umfassen, insbesondere eines Halbleiters oder eines anderen elektronischen Bauteils, und kann z.B. eine Basis-Werkstückstruktur sein, wie ein Halbleiterwafer oder eine Schicht auf oder über einer Basis-Werkstückstruktur, wie ein Dünnfilm. Das Werkstück soll somit nicht auf irgendeine bestimmte Basisstruktur, eine untere Schicht oder eine obere Schicht, strukturiert oder unstrukturiert, begrenzt werden, sondern es soll all solche Schichten und Basisstrukturen und alle Kombinationen aus Schichten und/oder Basisstrukturen umfassen. Die folgende Beschreibung kann sich auf bestimmte Arten von Werkstücken beziehen, dient jedoch nur der Erläuterung, nicht der Begrenzung der Erfindung.
  • Wie oben teilweise beschrieben, leiden Strahlen-Bearbeitungssysteme, wie GCIB-Bearbeitungssysteme unter einem schlechten Durchsatz. Wenigstens einige Strahlen-Bearbeitungssysteme scannen und bearbeiten das gesamte Werkstück und behandeln somit potentiell Bereich des Werkstücks, die keine Behandlung benötigen, wobei sie das Scannen des Strahls nicht auf den Zielbereich für die Korrektur begrenzen. Wie in 1A gezeigt, bedeckt ein herkömmliches Strahl-Scanmuster 101 den gesamten Oberflächenbereich eines Werkstücks 100 und erstreckt sich über einen Umfangsrand des Werkstücks 100. Zum Bearbeiten eines 300 mm Werkstücks wird z.B. ein Bereich mit einem Durchmesser von 350 mm abgetastet, einschließlich einer Abtastung von 50 mm über den Rand hinaus unabhängig von der Größe des für die Korrektur vorgesehenen Bereichs.
  • Gemäß verschiedenen Ausgestaltungen kann daher zur Verbesserung des Durchsatzes eine Strahl-Scangröße 111, 121 so gesteuert werden, dass sie kleiner ist als die Größe des Werkstücks 110, 120 (siehe 1B und 1C). Um ferner die Gleichmäßigkeit zu verbessern, kann die Strahlenposition gesteuert werden (siehe 1C). Wenn der ungleichmäßige Bereich nicht zentriert ist und nicht mit dem Strahl-Scanbereich übereinstimmt, kann der Strahl-Scanbereich um eine Strecke 122 versetzt werden, um den Strahl-Scanbereich 121 mit dem Zielbereich für die Korrektur auszurichten, indem die Scannerposition und die Datenmap eingestellt werden, um die Gleichmäßigkeit zu verbessern. Der Offset des Scanbereichs kann manuell eingegeben oder automatisch durch Softwarealgorithmen ermittelt werden, welche das Zentrum des nicht gleichmäßigen Bereichs berechnen. Der Durchmesser des Scanbereichs kann auch eingestellt werden, abhängig von der eingehenden Ungleichmäßigkeit und gewünschten Korrekturbehandlung oder Ätzmöglichkeiten. Der Scanbereich kann z.B. begrenzt werden, um eine bestimmte Anforderung an den Durchsatz zu erfüllen.
  • Um die Korrekturfähigkeit zu verbessern, werden Verfahren und Systeme zum Ausführen einer ortsspezifischen Bearbeitung eines Werkstücks mit verbesserter Korrekturfähigkeit gemäß verschiedenen Ausgestaltungen beschrieben. 2 zeigt ein Flussdiagramm 200, das ein Verfahren zur Durchführung einer ortsspezifischen Bearbeitung eines Werkstücks gemäß einer Ausgestaltung illustriert, und 1C illustriert einen Zielbereich 124 auf dem zu bearbeitenden Werkstück 120.
  • Das in dem Flussdiagramm 200 illustrierte Verfahren beginnt bei 210 mit dem Anordnen des mikroelektronischen Werkstücks 120 in einem Strahlen-Bearbeitungssystem. Das mikroelektronische Werkstück 120 kann z.B. ein Halbleitersubstrat umfassen, wobei die Abmessungen des mikroelektronischen Werkstücks ein Durchmesser ist, oder es kann eine Flachbildschirmanzeige oder -gerät umfassen, wobei die Abmessung des mikroelektronischen Werkstücks eine Breite oder Länge des Bildschirms (panel) ist.
  • Bei 211 wird eine Strahl-Scangröße für ein Strahl-Scanmuster gewählt, das kleiner ist als eine Abmessung des mikroelektronischen Werkstücks 120. Bei 212 wird ein Bearbeitungsstrahl erzeugt. Bei 213 wird der Zielbereich 124 des mikroelektronischen Werkstücks bearbeitet, indem der Zielbereich 124 mit dem Bearbeitungsstrahl entlang des Strahl-Scanmusters innerhalb der Strahl-Scangröße, die für die Bearbeitung des mikroelektronischen Werkstücks gewählt wurde, bestrahlt wird.
  • Das Werkstückattribut, das innerhalb des Zielbereichs 124 behandelt oder korrigiert werden soll, umfasst geometrische, mechanische, elektrische und/oder optische Parameter in Bezug auf das mikroelektronische Werkstück 120, eine auf dem mikroelektronischen Werkstück 120 gebildete Schicht oder Unterschicht und/oder jedes Teils eines Bauteils auf dem mikroelektronischen Werkstück 120. Das WerkstückAttribut kann z.B. eine Filmdicke, eine Oberflächen- und/oder Grenzflächen-Rauigkeit, eine Oberflächenverunreinigung, eine Merkmalstiefe, eine Grabentiefe, eine Durchkontaktierungstiefe, eine Merkmalsbreite, eine Grabenbreite, eine Durchkontaktierungsbreite, eine kritische Abmessung (CD; Critical Dimension), eine Oberflächenrauigkeit oder einen elektrischen Widerstand oder eine Kombination aus zwei oder mehr dieser Merkmale umfassen.
  • In verschiedenen Ausgestaltungen umfasst der Bearbeitungsstrahl einen neutralen Strahl, einen Strahl geladener Partikel, einen Gascluster-Strahl (GCB) oder einen Gascluster-Ionenstrahl (GCIB) oder jeden Teil oder jede Kombination hiervon. Die Bearbeitung kann ferner das Scannen oder Abtasten des mikroelektronischen Werkstücks 120 mit dem Bearbeitungsstrahl oder das Scannen des Bearbeitungsstrahls über das mikroelektronische Werkstück 120 umfassen.
  • Bei der Verwendung des Strahlen-Bearbeitungssystems kann eine Eigenschaft des Strahlen-Bearbeitungssystems räumlich moduliert werden, gestützt auf wenigstens teilweise Parameterdaten von dem Werkstück 120, als eine Funktion der Position auf dem Werkstück 120, um ein Zielprofil eines Werkstückattributs zu erhalten. Die angewandte Eigenschaft kann z.B. eine Strahlendosis oder Verweildauer, ein Beschleunigungspotential, einen Hintergrundgasdruck, durch welchen der Strahl hindurchgeht, eine Massenströmungsrate, einen Gesamtdruck, eine Gesamttemperatur, eine Strahlzusammensetzung etc. sein. Der Korrekturprozess kann einen Ätzprozess, einen Abscheidungsprozess, einen Aufwachsprozess, einen Glättungsprozess, einen Dotierungsprozess, einen Modifikationsprozess oder jede Kombination von zwei oder mehr dieser Prozesse umfassen, um ein Zielprofil eines Werkstückattributs auf dem mikroelektronischen Werkstück 120 zu erhalten.
  • Das Verfahren kann zusätzlich umfassen: Erfassen von Parameterdaten in Bezug auf wenigstens einen Teil des mikroelektronischen Werkstücks, wobei die Parameterdaten ein räumliches Profil eines gemessenen Attributs des mikroelektronischen Werstücks umfassen; das Identifizieren des Zielbereichs für die Korrekturbearbeitung unter Verwendung der erfassten Parameterdaten; und das Auswählen der Strahl-Scangröße basierend auf einer Abmessung des Zielbereichs. Das Verfahren kann ferner das Ermitteln einer Position für das Strahl-Scanmuster auf dem mikroelektronischen Werkstück basieren auf der Position des Zielbereichs umfassen.
  • Die Strahl-Scangröße und die Position des Strahl-Scanmusters können so gewählt werden, dass das Strahl-Scanmuster den Zielbereich vollständig abdeckt und die Strahl-Scangröße die Größe des Zielbereichs um nicht mehr als 50% basierend auf der Flächengröße überschreitet.
  • Mit Bezug auf 3 wird ein Bearbeitungssystem 300 gemäß verschiedenen Ausgestaltungen beschrieben, das dazu konfiguriert ist, eine korrektive Bearbeitung an einem mikroelektronischen Werkstück auszuführen. Das Bearbeitungssystem 300 umfasst ein korrektives Bearbeitungssystem 310, das dazu konfiguriert ist, ein mikroelektronisches Werkstück mit einem Korrekturprozess zu behandeln, und einen Multi-Process-Controller 320 mit einer Datenschnittstelle 330, die programmierbar dazu konfiguriert ist: einen ersten Satz von Parameterdaten von einer ersten Quelle 331 zu erhalten, die diagnostisch auf wenigstens einen ersten Teil eines mikroelektronischen Werkstücks bezogen ist; optional einen zweiten Satz von Parameterdaten von einer zweiten Quelle 332 zu erhalten, die eine andere ist als die erste Quelle 331, die diagnostisch auf wenigstens einen zweiten Teil des mikroelektronischen Werkstücks bezogen ist; einen Korrekturprozess zu erzeugen; und einen Zielbereich des mikroelektronischen Werkstücks durch Anwenden des Korrekturprozesses auf den Zielbereich unter Verwendung einer Kombination des ersten Satzes von Parameterdaten und des zweiten Satzes von Parameterdaten zu bearbeiten. Der Multi-Process-Controller 320 kann auch eine Schnittstelle zu weiteren Datenquellen 333, 334 aufweisen.
  • Das Bearbeitungssystem 300 kann ein räumliches Modulationssystem umfassen, das dazu konfiguriert ist, eine angewandte Eigenschaft des Korrekturprozesses räumlich zu modulieren, gestützt auf wenigstens teilweise den ersten und den zweiten Satz von Parameterdaten, als eine Funktion der Position auf dem mikroelektronischen Werkstück, um ein Zielprofil eines Werkstückattributs zu erhalten. Das Bearbeitungssystem 300 kann ferner ein Messsystem umfassen, das dazu konfiguriert ist, wenigstens den ersten Satz von Parameterdaten für ein oder mehrere mikroelektronische Werkstücke zu erfassen.
  • Gemäß einer Ausgestaltung umfasst das korrektive Bearbeitungssystem 310 ein Strahlen-Bearbeitungssystem. Wie in 4 gezeigt, ist ein Gascluster-Ionenstrahl (GCIB)-Bearbeitungssystem 400 gemäß einer Ausgestaltung beschrieben. Das GCIB-Bearbeitungssystem 400 umfasst insbesondere eine GCIB-Quelle 401 mit einer Düsenanordnung 410, die dazu konfiguriert ist, ein Primärgas von einem Prozessgas-Versorgungssystem 415 durch die Düsenanordnung 410 in ein Vakuumgefäß 402 einzuführen, um einen Gascluster-Strahl zu erzeugen. Ein Ionisator 412 ist stromabwärts der Düsenanordnung 410 angeordnet und dazu konfiguriert, den Gascluster-Strahl zu ionisieren, um einen GCIB zu erzeugen.
  • Das GCIB-Bearbeitungssystem 400 umfasst ferner eine Werkstück-Haltevorrichtung 450, auf der ein Werkstück 452, das bearbeitet werden soll, befestigt und innerhalb des Vakuumgefäßes 402 gescannt wird. Das Vakuumgefäß 402 umfasst drei miteinander verbundene Kammern, nämlich eine Quellenkammer 404, eine Ionisierungs/Beschleunigungs-Kammer 406 und eine Prozesskammer 408, um ein Gehäuse mit reduziertem Druck vorzusehen. Die drei Kammern werden auf geeignete Betriebsdrücke durch eine oder mehrere Vakuum-Pumpensysteme evakuiert. In den drei verbundenen Kammern 404, 406, 408 kann ein Gascluster-Strahl in der ersten Kammer (Quellenkammer 404) erzeugt werden, während ein GCIB in der zweiten Kammer (Ionisierungs/Beschleunigungs-Kammer 406) gebildet wird, in der der Gascluster-Strahl ionisiert und beschleunigt wird. Dann kann der beschleunigte GCIB in der dritten Kammer (Prozesskammer 408) verwendet werden, um das Werkstück 452 zu behandeln. Das Vakuumgefäß 402 kann auch eine Druckzellenkammer 455 umfassen. Die Druckzellenkammer 455 ist mit einem inerten Gasversorgungssystem (in 4 nicht gezeigt) gekoppelt, das ein Hintergrundgas in die Druckzellenkammer 455 führt, um den Druck in der Druckzellenkammer 455 anzuheben.
  • Das GCIB-Bearbeitungssystem 400 kann ferner eine Sekundärgas-Quelle 425, 435, 445 umfassen, wobei die Sekundärgas-Quelle 425, 435, 445 ein Sekundärgasversorgungssystem 422, 432, 442 umfasst, welches ein Sekundärgas zuführt, sowie eine Sekundärgas-Steuereinrichtung 420, 430, 440, die die Strömung des Sekundärgases steuert, welches stromabwärts der Düsenanordnung 410 in das GCIB-Bearbeitungssystem 400 eingespritzt wird. In einer Ausgestaltung ist die Sekundärgas-Quelle 425 so angeordnet, dass sie das Sekundärgas in die Quellenkammer 404 stromabwärts des Ausgangs 411 der Düsenanordnung 410 zuführt. In einer anderen Ausgestaltung ist die Sekundärgas-Quelle 435 so angeordnet, dass sie das Sekundärgas in die Ionisierungs/Beschleunigungs-Kammer 406 stromabwärts eines Skimmers 412 zuführt. In einer anderen Ausgestaltung ist die Sekundärgas-Quelle 445 so angeordnet, dass sie das Sekundärgas in die Prozesskammer 408 stromabwärts einer Endöffnung 460 zuführt. In einer anderen Ausgestaltung kann jede Kombination der Sekundärgas-Quellen 425, 435, 445 verwendet werden.
  • In einer anderen Ausgestaltung ist die Sekundärgas-Quelle 445 so angeordnet, dass sie das Sekundärgas in die Prozesskammer 408 stromabwärts der Endöffnung 460 und entlang eines Weges zuführt, der den GCIB an einer Stelle schneidet, welche um einen Abstand 470 von der freiliegenden Oberfläche des Werkstücks 452 entfernt ist (das Sekundärgas wird z.B. bei oder in der Nähe eines Auftreffbereichs des GCIB auf das Substrat in die Prozesskammer 408 gerichtet). Der Abstand 470 kann ein Abstand von weniger als 10 mm, weniger als 5 mm, weniger als 2 mm oder im Wesentlichen null sein (das Sekundärgas kann ein Strahl sein, der den GCIB auf der freiliegenden Oberfläche des Substrats schneidet).
  • Die Sekundärgas-Steuervorrichtung 420, 430, 440 kann mit einem oder mehreren Strömungssteuerventilen, Strömungssensoren oder Drucksensoren gekoppelt sein. Die Sekundärgas-Steuervorrichtung 420, 430, 440 kann auch einen Druck (z.B. einen Gesamtdruck oder Staudruck), mit dem das Sekundärgas eingespritzt wird, oder eine Strömungsrate des Sekundärgases oder eine Kombination hiervor steuern.
  • Weitere Details hinsichtlich des Aufbaus des Gascluster-Ionenstrahl-Systems finden sich in der US-Patentanmeldung Nr. 2010/0193701A1 mit dem Titel „Multiple Nozzle Gas Cluster Ion Beam System“ vom 23. April 2009 und in der US-Patentanmeldung 2010/0193472A1 mit dem Titel „Multiple Nozzle Gas Cluster Ion Beam Processing System and Method of Operating“ vom 26. März 2010; der Inhalt dieser Anmeldung wird hierin ausdrücklich durch Bezugnahme aufgenommen.
  • Obwohl nur bestimmte Ausgestaltungen der Erfindung beschrieben wurden, wird der Fachmann leicht verstehen, dass viele Modifikationen der Ausgestaltungen möglich sind, ohne von der Lehre und den Vorteilen dieser Erfindung abzuweichen. All diese Modifikationen sollen somit vom Gegenstand der Erfindung umfasst sein.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 62219319 [0001]
    • US 2010/0193701 A1 [0031]
    • US 2010/0193472 A1 [0031]

Claims (20)

  1. Verfahren zum Ausführen einer ortsspezifischen Bearbeitung eines Werkstücks, das Verfahren umfassend: Anordnen eines mikroelektronischen Werkstücks in einem Strahlen-Bearbeitungssystem; Auswählen einer Strahl-Scangröße für ein Strahl-Scanmuster, das kleiner ist als eine Dimension des mikroelektronischen Werkstücks; Erzeugen eines Bearbeitungsstrahls; und Bearbeiten eines Zielbereichs des mikroelektronischen Werkstücks durch Bestrahlen des Zielbereichs mit dem Bearbeitungsstrahl entlang des Strahl-Scanmusters innerhalb der zur Bearbeitung des mikroelektronischen Werkstücks gewählten Strahl-Scangröße.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren umfasst: Scannen des mikroelektronischen Werkstücks mit dem Bearbeitungsstrahl; und Begrenzen eines räumlichen Bereichs des Scannens innerhalb der für die Bearbeitung des mikroelektronischen Werkstücks gewählten Strahl-Scangröße.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bearbeiten umfasst: Scannen des Bearbeitungsstrahls über das mikroelektronische Werkstück; und Begrenzen eines räumlichen Bereichs des Scannens innerhalb der für die Bearbeitung des mikroelektronischen Werkstücks gewählten Strahl-Scangröße.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das mikroelektronische Werkstück ein Halbleitersubstrat umfasst und die Abmessung des mikroelektronischen Werkstücks ein Durchmesser ist oder wobei das mikroelektronische Werkstück eine Flachbildschirmanzeige oder ein Flachbildschirm-Gerät umfasst und die Abmessung des mikroelektronischen Werkstücks eine Breite oder Länge des Bildschirms ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Bearbeitungsstrahl einen neutralen Strahl, einen Gascluster-Strahl (GCB) oder einen Gascluster-Ionenstrahl (GCIB) oder jeden Teil oder jede Kombination davon aufweist.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Erfassen von Parameterdaten in Bezug auf wenigstens einen Teil des mikroelektronischen Werkstücks, wobei die Parameterdaten ein räumliches Profil eines gemessenen Attributs des mikroelektronischen Werkstücks umfassen; Identifizieren des Zielbereichs für die Korrekturbearbeitung unter Verwendung der erfassten Parameterdaten; und Auswählen der Strahl-Scangröße auf der Basis einer Abmessung des Zielbereichs.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, ferner umfassend: Bestimmen einer Position für das Strahl-Scanmuster auf dem mikroelektronischen Werkstück basierend auf der Position des Zielbereichs.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Strahl-Scangröße und die Position des Strahl-Scanmusters so gewählt werden, dass das Strahl-Scanmuster den Zielbereich vollständig abdeckt und die Strahl-Scangröße die Größe des Zielbereichs um nicht mehr als 50% basierend auf der Flächengröße überschreitet.
  9. Verfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend: räumliches Modulieren einer angewandten Eigenschaft des Bearbeitungsstrahls basierend wenigstens teilweise auf den Parameterdaten, als eine Funktion der Position des mikroelektronischen Werkstücks, um ein Zielprofil des gemessenen Attributs zu erhalten.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das gemessene Attribut eine Filmdicke, eine Oberflächenrauigkeit, eine Oberflächenverunreinigung, eine Merkmalstiefe, eine Grabentiefe, eine Durchkontaktierungstiefe, eine Merkmalsbreite, eine Grabenbreite, eine Durchkontaktierungsbreite, eine kritische Abmessung (CD), eine Oberflächenrauigkeit oder einen elektrischen Widerstand oder eine Kombination von zwei oder mehr dieser umfasst.
  11. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die angewandte Eigenschaft des Bearbeitungsstrahls eine Strahlendosis umfasst.
  12. Verfahren nach Anspruch9, wobei die angewandte Eigenschaft des Bearbeitungsstrahls eine Strahlendosis, eine Strahlenfläche, ein Strahlenprofil, eine Strahlenintensität, eine Strahl-Scanrate oder eine Verweilzeit oder jede Kombination von zwei oder mehr dieser umfasst.
  13. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Bearbeitungsstrahl einen Ätzprozess, einen Abscheidungsprozess, einen Aufwachsprozess, einen Glättungsprozess, einen Dotierprozess, einen Modifikationsprozess oder eine Kombination aus zwei oder mehr dieser umfasst, um ein Zielprofil eines Attributs des mikroelektronischen Werkstücks zu erhalten.
  14. Bearbeitungssystem, das konfiguriert ist zur Ausführung einer ortsspezifischen Bearbeitung eines mikroelektronischen Werkstücks, umfassend: ein Strahlen-Bearbeitungssystem, das zum Behandeln eines Werkstücks mit einem Bearbeitungsstrahl konfiguriert ist; und einen Multi-Process-Controller, der durch Programmierung dazu konfiguriert ist: eine Strahl-Scangröße für ein Strahl-Scanmuster zu wählen, das kleiner ist als eine Abmessung des mikroelektronischen Werkstücks; den Bearbeitungsstrahl zu erzeugen; und einen Zielbereich des mikroelektronischen Werkstücks durch Bestrahlen des Zielbereichs mit dem Bearbeitungsstrahl entlang des Strahl-Scanmusters innerhalb der für die Bearbeitung des mikroelektronischen Werkstücks gewählten Strahl-Scangröße zu bestrahlen.
  15. System nach Anspruch 14, wobei der Bearbeitungsstrahl einen neutralen Strahl, einen Gascluster-Strahl (GCB) oder einen Gascluster-Ionenstrahl (GCIB) oder jeden Teil hiervon umfasst.
  16. System nach Anspruch 14, wobei der Multi-Process-Controller ferner durch Programmierung dazu konfiguriert ist, folgendes auszuführen: Erfassen von Parameterdaten in Bezug auf wenigstens einen Teil des mikroelektronischen Werkstücks, wobei die Parameterdaten ein räumliches Profil eines gemessenen Attributs des mikroelektronischen Werkstücks umfassen; Identifizieren des Zielbereichs für die korrektive Bearbeitung unter Verwendung der erfassten Parameterdaten; und Auswählen der Strahl-Scangröße basierend auf einer Abmessung des Zielbereichs.
  17. System nach Anspruch 16, wobei der Multi-Process-Conroller ferner durch Programmierung dazu konfiguriert ist, folgendes auszuführen: Ermitteln einer Position für das Strahl-Scanmuster auf dem mikroelektronischen Werkstück basierend auf der Position des Zielbereichs.
  18. System nach Anspruch 16, wobei der Multi-Process-Controller ferner durch Programmierung dazu konfiguriert ist, folgendes auszuführen: räumliches Modulieren einer angewandten Eigenschaft des Bearbeitungsstrahls basierend auf wenigstens teilweise den Parameterdaten als eine Funktion der Position auf dem mikroelektronischen Werkstück, um ein Zielprofil des gemessenen Attributs zu erhalten.
  19. System nach Anspruch 16, ferner umfassend: ein Messsystem, das dazu konfiguriert ist, die Parameterdaten für ein oder mehrere Werkstücke zu erfassen.
  20. System nach Anspruch 14, ferner umfassend: einen Scanner, der in dem Strahlen-Bearbeitungssystem angeordnet ist, zum Scannen eines Werkstückhalters, der das mikroelektronische Werkstück hält, mit dem Bearbeitungsstrahl innerhalb eines durch die Strahl-Scangröße definierten räumlichen Bereichs.
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