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In Proc. 9th Symp. on ISIAT 1985, Seiten 657-664 ist ein
Verfahren zum Reparieren einer Maske durch das Ionenstrahl-
CVD-Verfahren vorgeschlagen worden. Wie dort beschrieben,
umfaßt das Verfahren die Bestrahlung eines spezifischen
Teils eines Substrats, auf dem ein Film zu bilden ist, wo
bei die Bestrahlung mit einem Ionenstrahl durchgeführt wird,
und das Sprühen eines Dampfstrahls einer polymerisierbaren
oder karbonisierbaren organischen Verbindung in dem und um
den mit dem fokussierten Ionenstrahl bestrahlten Bereich, um
dadurch die organische Verbindung im spezifischen Teil zur
Bildung eines gewünschten Films darauf zu polymerisieren
oder karbonisieren. Es ist auch möglich, durch Verwendung
eines Dampfs einer metallisierbaren Verbindung im oben
genannten Verfahren einen elektrisch leitenden Film zu
bilden.
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Weißpunktdefekte in einer Maske scheinen durch das oben
genannte Verfahren vollständig repariert zu werden, soweit man
es durch eine Beobachtung der Lichtübertragungseigenschaften
und der Defekte in der Maske beurteilen kann. Durch Kopieren
des Maskenmusters mittels eines Belichtungsgerätes wird
jedoch klar, daß der gebildete lichtundurchlässige Film
Ausfransungen an seinen Seiten besitzt, wodurch die Bedingungen
beschränkt werden, unter denen die Maske verwendet werden
kann.
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Um dies im einzelnen zu erläutern, kann als Ergebnis einer
Untersuchung mittels reflektiertem Licht und einer Analyse
der Sekundärionenmasse und ähnlichem nachgewiesen werden,
daß an den Seiten des reparierten Teils, wo der
lichtundurchlässige Film gebildet ist, extrem dünne Ausfransungen
(beispielsweise in der Größenordnung von mehreren 10 Å)
auftreten, deren Qualität die gleiche wie die des
Lichtabschirmungsfilms ist, der zum Reparieren gebildet wird. Die
Ausfransungen des Films reflektieren und absorbieren Licht, so
daß die Lichtübertragungseigenschaften der durch die
Ausfransungen bedeckten Bereiche etwas reduziert sind, wodurch
die Bedingungen beschränkt sind, unter denen die Maske
verwendet werden kann.
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Wird durch das oben genannte Verfahren ein elektrisch
leitender Rasterfilm auf einer Halbleiteranordnung,
beispielsweise einem IC, hergestellt, so zeigt der Film
manchmal elektrische Defekte aufgrund seiner Ausfransungen.
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Ein Verfahren zur Bildung eines Films findet sich in
extended abstracts of the 16th (1984 Internation) Conference
on Solid State Devices and Materials, Kobe, 1984, Tokyo, JP,
Seiten 31-34; K. Gamo et al: "Characteristics of selective
deposition of metal organics films using focused Ion beams".
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Gemäß vorliegender Erfindung ist ein Verfahren zur Bildung
eines Films auf einem spezifischen Teil eines Substrats, bei
dem der spezifische Teil mit einem fokussierten Ionenstrahl
bestrahlt wird und der Ionenstrahl auf das Material des
spezifischen Teils gerichtet wird, das durch den Ionenstrahl
zur Bildung des Films veranlaßt wird, der auf wenigstens
einer seiner Seiten einen Rand besitzt, vorgesehen, das
dadurch gekennzeichnet ist, daß der oder jeder Rand dann
selektiv entfernt wird.
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Vorzugsweise wird ein Dampfstrom einer polymerisierbaren,
karbonisierbaren oder metallisierbaren organischen
Verbindung auf den spezifischen Teil gerichtet.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird somit ein
Lichtabschirmungsfilm oder ein elektrisch leitender Film auf
dem Substrat mittels eines durch Ionenstrahl unterstützten
CVD-Verfahrens gebildet und es werden weiterhin die an den
Seiten gebildeten Ränder des Films des vorher hergestellten
Lichtabschirmungsfilms oder an den Seiten des elektrisch
leitenden Films entfernt, was beispielsweise durch
reaktives Plasmaätzen oder ähnliches erfolgt.
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Lichtabschirmungsfilme können auf den Weißpunktdefekten der
Maske gebildet werden, oder es können elektrisch leitende
Filme auf einer Halbleiteranordnung mittels des Ionenstrahl-
CVD-Verfahrens gebildet werden. Nach der Bildung der Filme
auf dem Substrat werden die Ränder des Films an den Seiten
des Lichtabschirmungsfilms oder an den Seiten des elektrisch
leitenden Films durch selektive Entfernung, beispielsweise
durch reaktives Plasmaätzen entfernt. Die Weißpunktdefekte
oder elektrische Defekte können daher vollständig repariert
werden, um eine Maske mit hoher Qualität herzustellen.
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Das Entfernen des oder jedes Randes kann nicht nur durch
einen reaktiven Plasmaätzprozeß im vorgenannten Sinne
sondern auch durch einen Sauerstoffgas-Plasmaätzprozeß oder
durch Oxidieren oder Vergasen der Ränder durch Ozon
durchgeführt werden. Das Ozon kann durch ultraviolette
Bestrahlung hergestellt werden.
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Eine Einrichtung zur Bildung eines Films auf einem
spezifischen Teil eines Substrats umfaßt Bestrahlungsmittel zur
Bestrahlung des spezifischen Teils mit einem fokussierten
Ionenstrahl, Materialführungsmittel zur Führung von
Material auf den spezifischen Teil, das im Betrieb durch den
fokussierten Ionenstrahl zur Bildung des Films zusammen mit
einem Rand an wenigstens einer Seite des Films veranlaßt
wird, sowie Randentfernungsmittel zur selektiven Entfernung
des oder jedes Randes.
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Zur Ablenkung des Ionenstrahls über die Oberfläche des
Substrats können Abtastmittel vorgesehen werden.
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Es können ein Sekundärladungsteilchen-Detektor zur
Detektierung der von der Oberfläche des Substrats emittierten
Sekundärladungsteilchen und eine Anzeige zur Darstellung
eines durch die detektierten Sekundärladungsteilchen
erzeugten Bildes vorgesehen werden.
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Es kann eine Abtastbereich-Festlegungseinheit zur
Ausnutzung des Bildes zwecks Lokalisierung des spezifischen Teils
vorhanden sein.
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Die Materialführungsmittel können eine Gaskanone zum Sprayen
einer Gasverbindung auf die Oberfläche des Substrats
umfassen.
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Die Randentfernungsmittel können ein Gefäß umfassen, das zur
Aufnahme des Substrats ausgebildet ist, auf dem der Film
gebildet worden ist, wobei das Gefäß so ausgebildet ist, daß
es mit einer Hauptkammer, in dem der Film im Betrieb auf dem
Substrat gebildet wird, und mit Mitteln zum Transport des
Substrats zwischen der Hauptkammer und ihm selbst in
Verbindung steht.
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Das Gefäß kann mit Mitteln zu seiner Evakuierung und mit
Mitteln zur Erzeugung eines Plasmas versehen werden.
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Die Erfindung ist lediglich beispielhaft in den beigefügten
Zeichnungen dargestellt, in denen:
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Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Gerätes zum
Reparieren einer Maske ist;
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Fig. 2(a) einen einen Rand aufweisenden Film zeigt, der
auf einer Fotomaske durch das Ionenstrahl-
CVD-Verfahren hergestellt ist; und
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Fig. 2(b) den Film nach der Entfernung seiner Ränder
durch Sauerstoffplasmaätzen zeigt.
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Gemäß Fig. 1 enthält eine Gasquelle 9 eine Verbindung zum
Sprühen einer Gasverbindung auf ein Substrat. Eine
Vakuumpumpe 10-1 ist mit einer Hauptkammer 31 und eine Vakuumpumpe
10-2 mit einem Vorbereitungs-Entladungs- und
Plasmaprozeßgefäß 16 verbunden. Das Gefäß 16 ist zur Verbindung mit der
Hauptkammer 31 mittels eines zu öffnenden und zu
schließenden Absperrschiebers 23 ausgebildet.
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Ein durch eine Strahlgeneratoreinheit 1 für einen
fokussierten Ionenstrahl erzeugter fokussierter Ionenstrahl 3 wird
auf einen spezifischen Teil einer zu reparierenden Maske 4-1
gestrahlt, die auf einem X-Y-Tisch 5 gelagert ist. Der
fokussierte Ionenstrahl 3 wird durch Ablenkelektroden 2 über
die Maske 4-1 in X- und Y-Richtung abgelenkt. Eine
Spannungsversorgungsquelle und Steuereinheit 11 steuert den
Betrieb der Strahlgeneratoreinheit 1 für den fokussierten
Ionenstrahl.
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Die Sekundärelektronen oder ähnliches, welche von der
Oberfläche der Maske 4-1 emittiert werden, werden durch einen
Detektor 6 detektiert, durch eine
Signalverstärkungsprozeßeinheit 14 verstärkt und auf einer Anzeige 15 als SIM-Bild
oder ähnliches angezeigt. Die Lage der auf der Anzeige 15
beobachteten Maske 4-1 ändert sich, weil Befehle von einer
Ablenkbewegungs-Steuereinheit (nicht dargestellt) den X-Y-
Tisch 5 antreiben. Wie oben ausgeführt, machen es der
Mechanismus und das Verfahren gemäß der Erfindung möglich, das
SIM-Bild der Maske 4-1 zu beobachten und die Lagen der zu
reparierenden Effekte genau zu bestimmen. In der oben
beschriebenen Weise wird der X-Y-Tisch 5 so bewegt, daß die
Teile der zu reparierenden Defekte auf der Anzeige 15 als
SIM-Bild angezeigt werden können. Sodann wird durch die
Ablenkungsbereich-Festlegungseinheit 13 der Ablenkbereich so
festgelegt daß lediglich der auf der Anzeige 15 gezeigte
Teil der Effekte wiederholt oft abgetastet werden kann. Ein
Ventil 8 einer Gaskanone 7 öffnet mittels Startsignalen für
die Reparatur der Weißpunktdefekte. Sodann wird
beispielsweise Pyren (C&sub1;&sub6;H&sub1;&sub0;)-Gas von der Gasquelle 9 auf den
spezifischen Teil der Oberfläche der Maske 4-1 geblasen.
Gleichzeitig bestrahlt der fokussierte Ionenstrahl 3, dessen
Ablenkung durch die Ablenkbereich-Festlegungseinheit 13
gesteuert wird, mittels der Abtaststeuereinheit 12 die Weiß
punktdefekte der Maske 4-11 und löst das absorbierte Pyren-
Gas zur Herstellung eines harten Kohlenstoffilms. Der
Kohlenstoffilm besitzt ausgezeichnete Lichtabschirmungs- und
Hafteigenschaften.
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Er erreicht die spezifische Lichtabschirmungsfestigkeit bei
einer Dicke von etwa 2.000 Å. Wie oben beschrieben, werden
in den Weißpunktdefekten Lichtabschirmungsfilme gebildet. In
diesen Zustand wird jedoch ein Rand, dessen Dicke einen Wert
von mehreren 10 Å besitzen kann (das Material ist harter
Kohlenstoff), an den Seiten des Lichtabschirmungsfilms
gebildet. Daher wird der Kontrast der Maske verringert, so daß
die Belichtungseigenschaften der Maske begrenzt sind.
Nachdem alle Defekte der Maske 4-1 vollständig repariert worden
sind, wird daher die folgende Behandlung durchgeführt, um
die Ränder des Films zu entfernen.
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Die Maske 4-1, deren Defekte vollständig repariert worden
sind, wird (durch nicht dargestellte Mittel) vom X-Y-Tisch 5
auf eine Plattform und Elektrode 17-1 im
Vorbereitungs-Entlade-
und Plasmaprozeßgefäß 16 transportiert. Eine
nachfolgend zu reparierende Maske 4-2 wird von einer Plattform und
Elektrode 17-2 im Gefäß 16 auf den X-Y-Tisch 5
transportiert, nachdem der Absperrschieber 23 geöffnet worden ist.
Nach Abschluß des Transportes der Maske 4-2 wird der
Absperrschieber 23 zur Abtrennung des
Vorbereitungs-Entladungs- und Plasmaprozeßgefäßes 16 von der den X-Y-Tisch 5
enthaltenden Hauptkammer 31 geschlossen. Sodann wird aus
einer Reaktionsgasflasche 20 mittels einer
Strömungsmittelmenge-Steuereinheit 19 Sauerstoff in das Vorbereitungs-
Entladungs- und Plasmaprozeßgefäß 16 eingeleitet, so daß
sich im Gefäß 16 ein geeigneter Gasdruck einstellt.
Weiterhin wird durch den Betrieb einer
HF-Spannungsversorgungsquelle 18 eine HF-Spannung zwischen der Plattform und
Elektrode 17-1 und der Plattform und Elektrode 17-2
angelegt, um ein Sauerstoffplasma zu erzeugen; dabei wird die
auf die Plattform und Elektrode 17-1 transportierte Maske 4-
1 für eine bestimmte Zeitperiode einer
Sauerstoffplasmaätzung unterworfen. Sodann wird der Druck im Vorbereitungs-
Entladungs- und Plasmaprozeßgefäß 16 auf Atmosphärendruck
zurückgebracht und durch Öffnen der Vordertür (nicht
dargestellt) des Gefäßes 16 die vollständig reparierte Maske 4-
1 entnommen. Weiterhin wird die zu reparierende Maske sodann
auf der Plattform und Elektrode 17-2 angeordnet und die
Entladung des Vorbereitungs-Entladungs- und
Plasmaprozeßgefäßes 16 gestartet. Die vorgenannten Vorgänge machen ein
schnelles Reparieren einer Maske möglich und erlauben die
Herstellung einer Maske hoher Qualität.
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Das Verfahren der Maskenreparierung und die Wirkungsweise
der Einrichtung gemäß vorliegender Erfindung wird nun
insbesondere anhand von Fig. 2 erläutert. Die Fig. 2(a) (b)
sind Fotographien, die mit einem metallographischen
Mikroskop mittels reflektiertem Licht hergestellt wurden, um den
Effekt vorliegender Erfindung zu zeigen. Fig. 2(a) zeigt
einen durch das bekannte durch Ionenstrahl unterstützte CVD-
Verfahren gebildeten Film. Mit dem Bezugszeichen 21 ist ein
Film (ein harter Kohlenstoffilm) mit einer Dicke von etwa
2.000 Å bezeichnet. Das Bezugszeichen 22 gibt die an den
Seiten des Films 21 befindlichen Ränder an, deren Dicke
einige 10 Å beträgt. Das bekannte Verfahren und die bekannte
Einrichtung führen zur Bildung derartiger Ränder.
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Fig. 2(b) zeigt einen Film, der nach Bildung eines harten
Kohlenstoffilms einer reaktiven Plasmaätzung unterworfen
wurde. Aus der letzteren Fotographie ist offensichtlich, daß
die Ränder an den Seiten des Films entfernt worden sind. Es
braucht nicht erwähnt zu werden, daß das Verfahren und die
Einrichtung gemäß vorliegender Erfindung es auch
ermöglichen, Schwarzpunktdefekte in einfacher Weise durch Ablenken
eines Elektronenstrahls an Stelle eines Gasblasens mittels
einer Gaskanone zu reparieren.
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Wie oben insbesondere ausgeführt wurde, können die Defekte
der Maske vollständig repariert werden und es kann mit dem
erfindungsgemäßen Verfahren eine Maske hoher Qualität
realisiert werden.
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Im oben beschriebenen Prozeß gemäß vorliegender Erfindung
werden die Ränder des Films selektiv entfernt, nachdem die
Filme durch ein durch Ionenstrahl unterstütztes
CVD-Verfahren hergestellt worden sind. Der Kontrast des reparierten
Teils der Maske wird daher verringert und es ist deshalb
eine Maske mit hoher Qualität realisierbar. Da der Prozeß
des selektiven Entfernens der Ränder durch reaktives
Plasmaätzen durchgeführt werden kann, können die Ränder des
Films ohne Beschädigung der Maske entfernt werden.
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Es hat sich gezeigt, daß ein harter Kohlenstoffilm die
Adhäsionsfestigkeit, den Grad der Lichtabschirmung und
weitere Bedingungen besitzt bzw. erfüllt, wie dies für einen
reparierten Film erforderlich ist. Es hat sich weiterhin
experimentell gezeigt, daß die Ränder des Films, die im
Zeitpunkt der Bildung des harten Kohlenstoffilms entstehen,
durch Sauerstoffplasmaätzen selektiv entfernt werden können
(siehe Fig. 2(b)).
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Die Ränder eines harten Kohlenstoffilms können auch durch
die Wirkung von durch Ultraviolettbestrahlung erzeugtem Ozon
entfernt werden.
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Die vorstehende Beschreibung betrifft das Reparieren einer
Maske. Es kann jedoch auch ein Rand eines elektrisch
leitenden Musters, das durch das CVD-Verfahren unter Verwendung
eines abtastenden fokussierten Ionenstrahls auf einem
Halbleitersubstrat hergestellt worden ist, durch reaktives
Plasmaätzen vollständig entfernt werden.