KR20200018680A - 포토리소그래피 마스크의 과잉 재료의 폐기를 위한 방법 및 장치 - Google Patents

포토리소그래피 마스크의 과잉 재료의 폐기를 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 출원은 포토리소그래피 마스크(500)의 과잉 재료(590, 595)를 폐기하기 위한 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 (a) 상기 과잉 재료(590, 595)의 표면을 확대하는 단계; (b) 스캐닝 프로브 현미경(300, 400)의 적어도 하나의 제 1 프로브(100, 150, 190, 212, 222, 232, 242)를 사용하여 상기 포토리소그래피 마스크(500) 상에서 확대된 상기 과잉 재료(590, 595)를 변위시키는 단계; 및 (c) 변위되고 확대된 상기 과잉 재료(590, 595)를 상기 포토리소그래피 마스크(500)로부터 제거하는 단계를 포함한다.

Description

포토리소그래피 마스크의 과잉 재료의 폐기를 위한 방법 및 장치
본 발명은 포토리소그래피 마스크의 과잉 재료의 폐기를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
반도체 업계에서 증가하는 집적 밀도의 결과로 인해, 포토리소그래피 마스크는 웨이퍼 상에서 점점 더 작은 구조를 이미징해야 한다. 포토리소그래피에 있어서, 증가하는 집적 밀도를 향한 경향이 리소그래피 시스템의 노광 파장의 더 짧은 파장으로의 이동에 의해 다뤄진다. 대략 193nm의 파장에서 방출하는 ArF(아르곤 플루오라이드) 엑시머 레이저가 리소그래피 시스템의 광원으로서 현재 빈번하게 사용된다.
EUV(극자외선) 파장 범위(바람직하게는 10nm 내지 15nm의 범위)에서 전자기 방사선을 사용하는 리소그래피 시스템이 개발되어 왔다. EUV 리소그래피 시스템은, 언급된 EUV 범위에서 광학적을 투명한 물질이 현재 이용가능하지 않기 때문에 바람직하게는 반사성 광학 요소를 사용하는 완전히 새로운 빔 가이딩 개념을 기초로 한다. EUV 시스템을 개발하는데 있어서 기술적인 난관이 상당하고 상당한 개발 노력이 산업상 적용할 준비가 된 수준으로 상기 시스템을 끌어올리는데 필요하다.
웨이퍼 상에 배열된 포토레지스트에서 훨씬 더 작은 구조의 이미징에 중요한 기여는 포토리소그래피 마스크, 노광 마스크, 포토마스크 또는 단지 마스크 때문이다. 노광 마스크는 마스크로부터 웨이퍼 상에 배열된 포토레지스트로 웨이퍼로 전사될 패턴을 이미징하는 흡수 및/또는 위상 천이 구조 요소의 패턴을 갖는다. 집적 밀도가 더 증가함에 따라 노출 마스크의 최소 구조 크기를 줄이는 것이 점점 더 중요 해지고 있다. 따라서, 포토리소그래피 마스크의 제조 공정은 점점 더 복잡해지고 결과적으로 더 많은 시간과 비용이 소요된다. 화학 파장에서 전자기 방사선을 흡수하고 및/또는 전자기 방사선의 위상을 시프트시키는 패턴 요소의 작은 구조 크기로 인해, 마스크 생성 동안의 결함을 배제할 수 없다. 가능하면 수리해야 한다. 포토마스크를 수리하는 것은 설계에 의해 제공되지 않은 마스크 위치에 존재하는 흡수기 패턴의 일부를 제거하는 것을 포함한다. 또한, 마스크 디자인은 흡수 패턴 요소를 제공하더라도 흡수 재료가 없는 마스크의 위치에 흡수 재료가 퇴적된다. 두 유형의 보수 공정 모두는 포토마스크의 투명 또는 반사 위치에 고정될 수 있고 웨이퍼상의 이미징 수차로서 볼 수 있는 파편 조각 또는 입자를 생성할 수 있다.
또한, 마스크 표면에 침전되는 환경으로부터의 먼지 입자가 있다. 이들은 마스크 제조 동안 및 마스크의 작동 동안 세정 단계에 의해 마스크 표면으로부터 표준 적으로 제거된다. 포토리소그래피 마스크의 구조적 크기가 감소함에 따라 세정 공정의 어려움이 증가하고 있다. 또한, 노광 파장이 감소함에 따라, 웨이퍼의 노광 공정 중에 마스크 표면에 흡착된 이물질 또는 오물 입자가 더욱 작아진다.
문헌 "표면 가공을 위한 강력한 도구로 사용되는 원자력 현미경(U ltramicroscopy, 42-44(1992), 1446-1451 페이지)"에서, 저자 T.A. Jung 외는 원자력 현미경의 프로브를 사용하여 폴리카보네이트 표면에 작은 구조물을 생성하고 이미징하는 다양한 방법을 설명한다.
문헌 "동적 모드에서의 원자력 현미경으로 금 콜로이드 나노 입자의 조작 : 입자-기판 화학 및 형태 및 작동 조건의 영향(Beilstein J. Nanotechnol., Vol. 2(2011), 85-98페이지)"에서, 저자 S. Darwich 외는 원자력 현미경의 프로브에 의해 유도된 콜로이드 금 나노입자의 이동에 대한 다양한 매개 변수의 영향을 조사한다.
출판물 "EUVL 마스크 수리: 나노머시닝으로 옵션 확장(BA-CUS, Vol. 3, 3 호(2013), 1-8페이지)"에서, 저자 E. Gallagher 외는 위상 및 진폭 오차를 발생시키는 극자외선 파장 범위에 대한 포토마스크의 다층 구조의 결함을 보상하기 위해 패턴 요소의 일부 및 다층 구조의 일부를 제거하기 위한 원자력 현미경의 사용을 설명한다.
저자 M. Martin 외는 출판물 "비접촉 원자력 현미경을 이용한 Ag 나노 입자의 조작(응용 물리. Lett., 볼륨 72, 11호, 1998년 9월, 1505-1507 페이지)"에서, 원자력 현미경의 프로브 - 상기 프로브는 비접촉 작동 모드에서 작동됨 - 를 사용하여 이산화규소 기판상의 금 나노 입자를 폐기하는 것을 설명한다.
문헌 "스캐닝 터널링 현미경으로 흑연 상에 부동태화된 금 클러스터의 조작(응용 물리학 렛트, 72권, 2호, 1998년 1월, 176-178 페이지)"에서, 저자 P.J. Durston외는 스캐닝 터널링 현미경의 도움으로 흑연 표면에 퇴적된 화학적 부동태화된 금 나노 클러스터의 연구를 설명한다.
문헌 "원자력 현미경으로 나노 조작(나노기술 온라인, ISBN : 9783527628155)에서, 저자 A. Requicha는 나노 입자 조작에 대한 연구의 개요를 제시하고 자동 조작 시스템의 필수 특징을 제시한다.
저자 C. Baur 외는 출판물 "기계적 추진에 의한 나노 입자 조작 : 근본적인 현상 및 실시간 모니터링(나노기술 9(1998), 360-364페이지)에서, 스캐닝 프로브 현미경의 프로브에 의해 수행되는, 기판 상에서의 금 비드(bead)를 변위시키기 위한 공정의 상세를 기재한다.
문헌 "나노리소그래피 및 생물학적 응용을 위한 원자 현미경 나노스캘플(나노기술 20 (2009), 445302, 1-10페이지)"에서, 원자력 현미경의 프로브의 팁에서의 블레이드 형 구조의 생산 및 적용 및 생물학적 물질을 검사하고 금속 포일을 절단하기 위한 그의 응용을 기재한다.
미국 특허 명세서 US 6 812 460 B1는 스캐닝 프로브 현미경의 프로브가 표면상에서 이동 가능한 나노 입자 주위에서 원형 운동을 수행하는 나노 조작 방법을 기술하고, 여기서 선형 운동 성분은 프로브의 원형 운동에 중첩된다.
특허 공보 DE 10 2013 203 995 A1는 입자 빔으로 처리하는 동안 기판을 보호하기 위한 장치 및 방법을 기술한다. 특허 공보 DE 10 2011 004 214 A1는 스캐닝 프로브 현미경의 프로브 어레이로 샘플 표면을 분석 및 수정하기 위한 장치 및 방법을 기술한다.
특허 공보 DE 11 2006 000 129 T5는 원자력 현미경을 사용하여 언더컷 에칭을하고 e-빔 유도 에칭 및 퇴적 공정를 적용하는 APSM(대안적인 위상 시프트 마스크)을 수리하는 방법을 기술하고 있다.
특허 DE 10 2005 004 070 B3은 포토마스크로부터 결함 물질을 제거하는 방법을 기술하고 있다. 제 1 단계에서 결함 및 흡수 마스크 재료가 제거되고 제 2 단계에서 누락된 흡수 재료가 포토마스크 상에 다시 퇴적된다.
미국 특허 명세서 US 8 696 818 B2는 포토리소그래피 마스크의 표면으로부터 잔해 조각을 제거하기 위한 시스템을 기술하고 있다. 스캐닝 현미경의 프로브의 측정 팁은 표면 에너지가 낮은 물질로 코팅되고 마스크의 표면 위로 이동된다. 이물질 조각은 코팅된 측정 팁에 물리적으로 부착되며 측정 팁과 함께 마스크 표면에서 제거된다.
상기 인용된 문헌은 표면에 나노 구조를 형성하는 목적으로 나노 입자의 이동을 주로 설명한다. 마지막에 인용된 특허 명세서는 포토마스크로부터 입자를 제거할 목적으로 스캐닝 프로브 현미경의 프로브의 변경을 기술하고 있다.
따라서, 본 발명은 종래의 스캐닝 프로브 현미경의 프로브가 포토리소그래피 마스크로부터 과잉 재료를 폐기하는데 사용될 수 있도록 방법 및 장치를 특정하는 문제를 해결한다.
본 발명의 하나의 예시적인 실시 예에 따르면, 이 문제는 청구항 1에 따른 방법에 의해 해결된다. 일 실시 예에서, 포토리소그래피 마스크의 과잉 재료를 폐기하는 방법은 다음 단계를 포함한다 : (a) 과잉 재료의 표면을 확대하는 단계; (b) a) 스캐닝 프로브 현미경의 적어도 하나의 제 1 프로브를 사용하여 확대된 과잉 재료를 포토리소그래피 마스크 상에서 변위시키는 단계; 및 (c) 상기 포토리소그래피 마스크로부터 변위되고 확대된 상기 과잉 재료를 제거하는 단계를 포함한다.
포토리소그래피 마스크로부터 제거되어야 하는 과잉 재료의 표면을 증가시키는 것은 확대된 과잉 재료를 폐기하기 위한 추가 공정 단계 동안 확대된 과잉 재료의 취급을 용이하게 한다.
과잉 재료의 표면을 확대하는 것은 입자 빔 유도 공정에 의해 수행될 수 있다.
변위된 과잉 재료의 표면적을 확대시키면 유동하는 세정액에 대한 더 큰 면적의 적용이 생성되어, 후자는 변위된 과잉 재료의 접착력을 극복하고, 결과적으로 변위되고 확대된 과잉 재료를 포토마스크의 표면으로부터 플러시하는 것을 가능하게 한다. 또한, 더 큰 적용 영역은 또한 스캐닝 프로브 현미경의 프로브로 확대된 과잉 재료의 처리를 개선시킨다.
다른 실시 예에서, 포토리소그래피 마스크의 과잉 재료를 폐기하는 방법은 다음 단계를 포함한다 : (a) 스캐닝 프로브 현미경의 적어도 하나의 제 1 프로브를 사용하여 과잉 재료를 포토리소그래피 마스크 상에서 변위시키는 단계; 및 (b) 상기 변위된 과잉 재료를 상기 포토리소그래피 마스크 상에 고정시키는 단계; 또는 (c) 스캐닝 프로브 현미경의 적어도 하나의 제 1 프로브를 사용하지 않고 포토리소그래피 마스크로부터 변위된 과잉 재료를 제거하는 단계.
하나의 예시적인 실시 예에서, 본 발명에 따른 방법은 포토리소그래피 마스크의 과잉 재료를 폐기하기 위한 2-단계 공정을 포함한다. 첫 단계에서, 과잉 재료가 이동된다. 일부 경우에, 결과적으로 과잉 재료의 포토마스크 표면에 대한 앵커링은 파괴되고 그런 다음 대체된 과도한 재료는 기존의 청소 방법으로 제거할 수 있기 때문에, 과잉 재료를 마스크 마스크상에서 단지 작은 거리(예를 들어, 수 나노미터)만 변위시키는 것으로 이미 충분하다. 또한, 과잉 재료는 마스크 상에 과잉 재료가 원래 흡착된 위치보다 세정 공정에 더 쉽게 접근할 수 있는 포토마스크의 위치로 변위될 수 있다. 상기 위치는 예를 들어 포토리소그래피 마스크의 패턴 요소를 흡수할 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 대안적인 실시 예에서, 변위된 과잉 재료는 마스크로부터 제거되지 않고 오히려 제 2 단계에서 변위된 위치에 고정된다. 마스크 상에 남아있는 과잉 재료를 부동화하는 것은 마스크의 작동 과정에서 과잉 재료가 그것이 인쇄 가능한 결함, 즉 웨이퍼 상에 보이는 결함을 야기하는 위치에서 침전되는 것을 방지할 수 있게 한다.
본 발명에 따른 2- 단계 방법은 마스크 제조 공정의 표준 구성 요소가 포토리소그래피 마스크로부터 과잉 재료를 처리하기 위해 사용될 수 있다는 이점을 갖는다. 또한, 제 2 단계의 대안적인 실시 예는 과잉 재료를 폐기하기 위한 공정에 대한 유연한 상황 적응적 지침을 연다.
과잉 재료를 변위시키는 것은 스캐닝 프로브 현미경의 적어도 하나의 제 1 프로브가 과잉 재료와 상호 작용하고 그리고/또는 적어도 하나의 제 1 프로브와 포토리소그래피 마스크 사이에서 적어도 하나의 상대 운동을 수행하는 것을 포함할 수 있다. 과잉 재료를 폐기하는 것은 또한 스캐닝 프로브 현미경의 적어도 하나의 제 1 프로브가 확대된 과잉 재료와 상호 작용하게 하는 단계를 포함할 수 있다. 과잉 재료를 폐기하는 단계는 적어도 하나의 프로브와 포토리소그래피 마스크 사이에서 적어도 하나의 상대 운동을 수행하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
스캐닝 프로브 현미경(SPM)의 프로브는 복수의 힘 또는 전위에 의해 과잉 재료 또는 확대된 과잉 재료와 상호 작용하도록 유도될 수 있다. 과잉 재료가 전기적으로 충전되면, 프로브가 과잉 재료 또는 확대된 과잉 재료에 접근함에 따라 장거리 정전기 상호 작용이 발생하도록 전기 프로브 또는 반도체 프로브에 전압이 인가될 수 있다. 이를 위해, 과잉 재료의 전하와 동일한 극성을 갖는 전압이 프로브에인가될 수 있다. 결과적으로, 충전된 프로브는 프로브가 접근함에 따라 전기적으로 충전된 과잉 재료 또는 그 앞에있는 전하 확대된 과잉 재료를 밀어낸다.
원자력 현미경(AFM)의 프로브는 과잉 재료를 변위하는데 사용될 수 있다. AFM의 프로브가 과잉 재료 또는 확대된 과잉 재료에 접근함에 따라, 매력적인 반 데르 발스 및 모세관 력은 몇 나노미터의 거리에서 지배적이며, 강한 반발력은 파울리 원리로인해 프로브와 과잉 재료 또는 확대된 과잉 재료 사이의 훨씬 더 작은 거리에서 우위를 차지한다. 포토마스크의 표면에서 과잉 재료 또는 확대된 과잉 재료를 이동시키기 위해 반발력이 사용될 수 있다. 전술한 정전기적 상호 작용의 경우와 유사한 방식으로, 프로브를 사용하여 과잉 재료 또는 확대된 과잉 재료를 전방으로 밀어넣을 수 있다.
또한, 강자성 프로브의 도움으로 강자성 샘플을 이동할 수 있다. 마지막으로, 과잉 재료와의 상호 작용을 위해 음파 및/또는 소멸 광파를 사용하는 과잉 재료 또는 과잉 재료를 변위하기 위한 프로브를 사용하는 것이 고려될 수 있다.
프로브와 과잉 재료 또는 확대된 과잉 재료 사이의 상대 이동은 프로브를 이동시키거나, 포토리소그래피 마스크를 이동시킴으로써, 또는 프로브와 포토리소그래피 마스크의 조합된 이동에 의해 수행될 수 있다.
과잉 재료 또는 확대된 과잉 재료를 변위시키는 것은 과잉 재료 또는 확대된 과잉 재료를 포토리소그래피 마스크의 투과성 또는 반사 영역으로부터 포토리소그래피 마스크의 흡수 패턴 요소의 영역으로 변위시키는 것을 포함할 수 있다.
흡수 패턴 요소 상에 존재하는 과잉 재료 또는 확대된 과잉 재료는 마스크의 노광 공정 동안 웨이퍼 상에 보이지 않기 때문에 노광 공정를 방해하지 않거나, 미미한 정도로만 방해한다.
과잉 재료를 폐기하는 방법은 다음 단계를 더 포함할 수 있다 : 제 1 임시 보조 구조물을 생성하고, 과잉 재료 또는 확대된 과잉 재료를 제 1 임시 보조 구조물을 통해 포토리소그래피 마스크의 패턴 요소 상에 변위시키는 단계. 제 1 임시 보조 구조물은 포토리소그래피 마스크의 투과 또는 반사 영역을 포토리소그래피 마스크의 흡수 패턴 요소에 연결하는 램프를 포함할 수 있다.
따라서, 제 1 임시 구조물은 과잉 재료 또는 확대된 과잉 재료를 출발점에서 목적 지점으로 이송하는 동안 투과성 또는 반사 영역과 흡수 패턴 요소의 상부 에지 사이의 높이 차이를 극복하기 위해 사용된다.
과잉 재료의 폐기 방법은 추가로 제 2 임시 보조 구조물을 생성하고 과잉 재료를 제 2 임시 보조 구조물 상에 변위시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 또한, 과잉 재료를 폐기하는 방법은 또한 임시 보조 구조물을 생성하는 단계 및 확대된 과잉 재료를 임시 보조 구조물 상에 변위시키는 단계를 포함할 수 있다. 제 2 임시 보조 구조물은 재료가 퇴적되는 포토리소그래피 마스크의 투과 또는 반사 영역의 영역을 포함할 수 있다.
임시 보조 구조물 또는 제 2 임시 보조 구조물은 과잉 재료 또는 확대된 과잉 재료에 근접하여 퇴적되고 포토리소그래피 마스크로부터 제거함으로써 각각 과잉 재료 및 과잉 재료의 처분을 용이하게 하는 일종의 희생 층일 수 있다.
제 1 임시 보조 구조물의 제조는 제 1 입자 빔 및 적어도 하나의 제 1 퇴적 가스에 의해 수행될 수 있고 그리고/또는 제 2 임시 보조 구조물의 제조는 제 1 입자 빔 및 적어도 하나의 제 2 퇴적 가스에 의해 수행될 수 있다.
제 1 임시 보조 구조물 및/또는 제 2 임시 보조 구조물은 몰리브덴(Mo), 탄소(C) 및 산소(02) 또는 원소 Mo 및 02의 조합을 포함할 수 있다.
임시 보조 구조물, 제 1 및 제 2 임시 보조 구조물의 퇴적은 많은 비율의 탄소를 포함할 수 있다. 퇴적물 중 탄소의 많은 비율은 구조적 안정성을 제한하여 임시 보조 구조물, 제 1 및 제 2 임시 보조 구조물의 간단한 제거를 가능하게 한다.
과잉 재료를 폐기하는 방법은 제 2 입자 빔 및 적어도 하나의 제 1 에칭 가스에 의해 제 1 임시 보조 구조물을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 확대된 과잉 재료의 폐기 방법은 또한 제 2 입자 빔 및 적어도 하나의 제 1 에칭 가스에 의해 임시 보조 구조물을 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 제 1 임시 보조 구조물의 재료는 보조 구조물이 간단한 방식으로 포토마스크로부터 다시 제거될 수 있다는 관점에서 선택될 수 있다.
과잉 재료를 폐기하는 방법은 포토리소그래피 마스크의 세정 공정에서 포토리소그래피 마스크로부터 그 위에 위치한 과잉 재료와 함께 제 2 임시 보조 구조물을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 과잉 재료를 폐기하는 방법은 포토리소그래피 마스크의 세정 공정에서 포토리소그래피 마스크로부터 그 위에 위치한 확대된 과잉 재료와 함께 임시 보조 구조물을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
과잉 재료를 폐기하는 방법은 : 제 2 입자 빔 및 적어도 하나의 제 2 에칭 가스에 의해 포토리소그래피 마스크로부터 그 위에 위치한 과잉 재료과 함께 제 2 임시 보조 구조물을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 과잉 재료를 폐기하는 방법은 또한 제 2 입자 빔 및 적어도 하나의 제 2 에칭 가스에 의해 포토리소그래피 마스크로부터 그 위에 위치한 확대된 과잉 재료과 함께 임시 보조 구조물을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
포토리소그래피 마스크로부터 변위되고 확대된 과잉 재료를 제거하는 것이 스캐닝 프로브 현미경의 적어도 하나의 프로브를 사용하지 않도 수행될 수 있다.
예를 들어, 세정 공정를 수행함으로써 확대된 과잉 재료가 포토리소그래피 마스크로부터 제거될 수 있다.
포토리소그래피 마스크로부터 변위되고 확대된 과잉 재료를 제거하는 것은 스캐닝 프로브 현미경의 적어도 하나의 제 1 프로브를 사용함으로써 수행될 수 있다.
전술한 바와 같이, 과잉 재료의 표면을 확대하면 과잉 재료의 추가 처리가 용이해진다. 과잉 재료의 확대된 표면은 확대된 과잉 재료를 변위시키지 않으면서 확대된 과잉 재료의 제거를 가능하게 할 수 있다. 확대된 과잉 재료의 제거는 스캐닝 프로브 현미경의 프로브로 수행될 수 있다.
적어도 하나의 제 1 프로브는 변위되고 확대된 과잉 재료를 제거하기 위해 변위되고 확대된 과잉 재료와 정전기적으로 상호 작용할 수 있다.
변위되고 확대된 과잉 재료를 제거하는 단계는, 적어도 하나의 제 1 프로브 및/또는 변위되고 확대된 과잉 재료 상에 재료를 퇴적함으로써 적어도 하나의 제 1 프로브와 변위되고 확대된 과잉 재료 사이의 기계적 연결을 확립하는 단계를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 제 1 프로브와 변위된 과잉 재료를 연결하기 위한 재료의 퇴적은 임시 보조 구조물, 제 1 또는 제 2 임시 보조 구조물을 퇴적하기 위해 설명된 공정을 사용하여 수행될 수 있다.
변위되고 확대된 과잉 재료를 제거하는 단계는 입자 빔 유도 에칭 공정에 의해 적어도 하나의 제 1 프로브와 변위되고 확대된 과잉 재료 사이의 기계적 연결을 분리하는 단계를 포함할 수 있다.
기계적 연결의 분리는 임시 보조 구조물, 제 1 또는 제 2 임시 보조 구조물을 에칭하기 위한 에칭 공정와 유사한 에칭 공정로 실행될 수 있다.
과잉 재료를 폐기하는 방법은 입자 빔 현미경을 사용하여 과잉 재료 또는 확대된 과잉 재료를 변위 및/또는 제거하는 것을 모니터링하는 단계를 포함할 수 있다. 입자 빔 현미경은 광학 현미경 일 수 있고 그리고/또는 스캐닝 전자 현미경 일 수 있다.
또한, 과잉 재료를 폐기하는 방법은 : 과잉 재료를 변위시키는 공정를 용이하게하기 위해 포토리소그래피 마스크의 적어도 하나의 패턴 요소를 변형시키는 단계를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 패턴 요소를 변형하는 단계는 적어도 하나의 프로브를 사용하여 그리고/또는 제 2 입자 빔 및 적어도 하나의 제 3 에칭 가스에 의해 패턴 요소를 적어도 부분적으로 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
포토마스크의 패턴 요소를 부분적으로 제거하면 2가지 다른 이점을 얻을 수 있다. 먼저, 프로브는 프로브를 사용할 수 없거나 과잉 재료를 변위하기 어려운 경우에만 마스크 상에 퇴적된 과잉 재료에 대한 접근을 얻을 수 있다. 둘째, 패턴 요소를 부분적으로 제거하면 패턴 요소 내에 공간을 생성할 수 있으며, 이 경우 과잉 재료가 수용, 통합 또는 매립될 수 있다.
패턴 요소를 부분적으로 제거하는 것은 패턴 요소의 전체 깊이 또는 패턴 요소의 깊이의 일부만을 패턴 요소를 부분적으로 제거하는 것을 포함할 수 있다. 패턴 요소를 부분적으로 제거하는 것은 국부적 EBIE(Electron Beam Induced Etching) 공정에 의해 수행될 수 있다. 대안적으로, 스캐닝 프로브 현미경의 프로브는 패턴 요소의 일부를 기계적으로 제거하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 패턴 요소를 부분적으로 제거하기 위해 두 공정을 결합할 수 있다.
더욱이, 과잉 재료를 폐기하는 방법은 : 적어도 하나의 프로브를 사용하여 과잉 재료를 국부화하는 것 및/또는 제 3 입자 빔에 의해 과량의 물질을 국부화하는 단계를 포함할 수 있다.
제 1, 제 2 및 제 3 입자 빔은 하전 입자 빔, 특히 전자 빔을 포함할 수 있다. 다른 입자 빔, 예를 들어 이온 빔, 원자 빔 또는 광자 빔을 사용하는 것이 또한 가능하다. 제 1, 제 2 및 제 3 입자 빔은 동일한 유형의 입자 빔일 수 있고, 예를 들어 에너지, 빔 직경 등과 같은 적어도 하나의 파라미터가 상이할 수 있다. 제 1, 제 2 및 제 3 입자 빔이 상이한 유형의 입자 빔을 포함하는 것이 또한 가능하다.
과잉 재료를 변위시키는 단계는, 과잉 재료 또는 확대된 과잉 재료를 국부화 및/또는 변위시키기 위해 적어도 하나의 제 1 프로브를 그의 길이방향 축에 대해 경사지게 하는 단계를 포함할 수 있다.
과잉 재료가 높은 종횡비를 갖는 경우, 과잉 재료를 재현 가능하게 스캔할 수 있도록 프로브를 길이방향 축에 대해 기울이고 및/또는 회전시키는 것이 편리할 수 있다. 또한, 과잉 재료가 수평이 아닌 영역으로 변위되도록 의도되는 경우, 변위될 과잉 재료를 갖는 그 접촉 영역을 확대하도록 과잉 재료를 변위하는 공정을 위하여 프로브 및 그의 측정 팁을 기울이는 것이 유리할 수 있다.
적어도 하나의 제 1 프로브는 제 1 프로브 및 제 2 프로브를 포함하는 프로브 배열을 포함할 수 있고, 과잉 재료를 폐기하는 방법은 : 제 1 프로브를 사용하여 과잉 재료를 국부화하고 그리고 스캐닝 프로브 현미경의 제 2 프로브를 사용하여 국부화된 과잉 재료를 변위시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 제 2 프로브는 프로브의 자유 단부에서 법선에 대하여 그 자유 단부에서 ±30°, 바람직하게는 ±20°, 보다 바람직하게는 ±10°, 그리고 가장 바람직하게는 ±5°의 각도로 배열된 평면 구조를 가질 수 있다.
프로브 배열은 포토리소그래피 마스크의 흡수 패턴 요소를 적어도 부분적으로 제거하기 위한 제 3 프로브를 포함할 수 있다. 프로브 배열은 제 1 임시 보조 구조물을 적어도 부분적으로 제거하기 위한 제 4 프로브를 포함할 수 있다.
스캐닝 프로브 현미경에서 프로브 배열 또는 둘 이상의 프로브를 포함하는 프로브 어레이의 사용은 특정 작업을 위해 설계된 프로브가 스캐닝 프로브 현미경의 각 작업에 사용될 수 있다는 이점을 갖는다. 결과적으로 SPM의 개별 작업을 보다 정밀하게 수행할 수 있으므로 SPM이 개별 작업을 처리하는 동안 성공률이 높아진다.
변위된 과잉 재료를 고정하는 것은 제 1 입자 빔 및 적어도 하나의 제 3 퇴적 가스에 의해 변위된 과잉 재료 주위에 재료를 퇴적하는 단계를 포함할 수 있다.
과잉 재료 주위에 퇴적된 재료에 변위된 과잉 재료를 매립함으로써, 과잉 재료는 고정되거나 부동화된다. 포토마스크의 작동 동안 또는 마스크를 위한 세정 공정에 의해, 변위된 과잉 재료는 더 이상 새로운 위치를 벗어날 수 없다.
변위된 과잉 재료를 고정하는 것은 포토리소그래피 마스크의 패턴 요소 상에 고정하는 것 및/또는 수정된 패턴 요소의 변형된 영역에서 고정하는 것을 포함할 수 있다.
변위된 과잉 재료는 적어도 2개의 다른 방식으로 포토리소그래피 마스크 상에 고정될 수 있다. 먼저, 변위된 과잉 재료는 흡수 패턴 요소 상에 변위된 과잉 재료 주위에 재료를 퇴적함으로써 패턴 요소 상에 고정될 수 있다. 이 공정 구현은 마스크 상에 존재하는 패턴 요소가 변경될 필요가 없다는 이점을 갖는다. 반대로, 변위된 과잉 재료가 고정된 패턴 요소는 나머지 패턴 요소보다 국부적으로 더 큰 높이를 갖는다는 단점이 있다.
둘째로, 변위된 과잉 재료는 패턴 요소의 변형된 영역에 수용되거나 "숨겨 질"수 있다. 이 대안에서, 과잉 재료의 폐기에 의해 포토마스크의 외부 치수가 변경되지 않는 것이 편리하다. 대조적으로, 이러한 제 2 대안이 패턴 요소의 부분 제거를 필요로 하는 것은 불리하다.
과잉 재료를 고정 또는 부동화하는 것은 과잉 재료의 치수가 과잉 재료가 위치하는 포토마스크의 패턴 요소의 치수보다 작은 것을 전제로 한다. 이 조건이 충족되지 않으면, 변위된 후 고정된 과잉 재료는 마스크의 노광 공정 동안 웨이퍼 상에 결함을 보일 수 있다. 그러나, 과잉 재료의 최대 크기의 이러한 조건이 과잉 재료에 대한 상기 규정된 폐기 방법의 상당한 제한을 구성하지는 않는다. 한편으로, 세정 공정에서 포토마스크로부터 상기 언급된 조건, 즉 과잉 재료의 큰 입자를 충족시키지 않는 과잉 재료를 제거할 수 있다. 이것이 바람직한 절차이다. 한편으로, 그러나, 크기가 패턴 요소의 치수를 초과하고 변위 전에 세정 공정에 저항하는 과잉 재료가 상기 언급된 전제 조건을 만족시키는 더 작은 파편 조각으로 분해되는 것이 또한 가능하다. SPM의 프로브, 바람직하게는 이러한 목적을 위해 특별히 설계된 프로브 배열의 프로브는 지나치게 큰 과잉 재료를 분해하기 위해 사용될 수 있다.
변위된 과잉 재료 또는 확대된 과잉 재료를 제거하는 것은 포토리소그래피 마스크의 세정 공정에 의해 수행될 수 있다. 세정 공정은 마스크 제조 또는 마스크 작동 동안 통상적인 세정 단계와 관련하여 수행될 수 있다. 그러나, 세정 공정은 또한 샘플 표면으로부터 변위된 과잉 재료 또는 확대되고 변위된 과잉 재료를 제거하도록 설계된 특별한 세정 절차로서 수행될 수 있다.
과잉 재료를 제거하는 방법은 : 세정 공정을 수행하기 전에 변위된 과잉 재료의 표면적을 확대하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 확대된 과잉 재료를 제거하는 방법은 확대된 과잉 재료를 이동시키기 전에 과잉 재료의 표면을 확대하는 단계를 포함할 수 있다.
변위된 과잉 재료의 표면적을 확대하는 것은 변위된 과잉 재료 상에 추가 재료를 퇴적시키는 것을 포함할 수 있다. 변위된 과잉 재료 상에 추가 재료를 퇴적시키는 것은 제 1 입자 빔 및 적어도 하나의 제 4 퇴적 가스에 의해 수행될 수 있다.
전술한 바와 같이, 그 퇴적물이 단순한 방식으로 포토리소그래피 마스크로부터 다시 제거될 수 있는 제 1 및 제 2 임시 보조 구조 또는 임시 보조 구조를 야기하도록 제 1 및 제 2 퇴적 가스가 구성 성분을 함유할 경우 유리할 수 있다.
하나의 예시적인 실시 예에서, 제 3 퇴적 가스는 먼저 포토마스크의 화학 파장에서 높은 흡수 계수를 가지며, 이어서 이미징 특성의 실질적인 변화 없이 복수의 노광 사이클 및 복수의 세정 공정 동안 마스크가 받는 부하를 견디는 퇴적물을 야기할 수 있다.
본 출원의 다른 곳에서, "실질적으로"라는 표현은 측정 변수가 종래 기술에 따른 측정 기구를 사용하여 측정될 때 에러 허용 오차 내에서 측정 변수의 표시를 나타낸다.
제 4 퇴적 가스로 구성될 요건은 이의 퇴적물이 변위된 과잉 재료 상에 잘 부착되어야한다는 것이다. 또한, 제 4 퇴적 가스가 변위된 과잉 재료 상에 큰 비용을 들이지 않고 퇴적될 수 있다면 편리하다.
제 1, 제 2 및 제 4 퇴적 가스는 금속 알킬, 전이 원소 알킬 및/또는 주족 원소 알킬을 포함할 수 있다. 금속 알킬, 전이 원소 알킬 또는 주족 원소 알킬은 시클로펜타디에닐-(Cp)트리-메틸백금(CpPtMe3), 메틸시클로펜타디에닐-(MeCp)트리메틸백금(MeCpPtMe3), 테트라메틸틴(SnMe4), 트리메틸갈륨(GaMe3), 페로센 사이클로디에닐(Cp2Fe), 디메틸골드 헥사플루오로아세틸 아세토네이트(C7H7F602Au), 트리메틸 알루미늄(Al(CH3)3), 트리이소부틸알루미늄(Al(C4H9)3), 구리 헥사플루오로아세틸 아세토네이트((C5HF602)Cu(CH3)) 및 페로센(Fe(C5H5)2)을 포함할 수 있다.
제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 퇴적 가스는 금속 카보닐, 전이 원소 카보닐 및/또는 주족 원소 카보닐을 포함할 수 있다. 금속 카보닐, 전이 원소 카보닐 또는 주족 카보닐은 크롬 헥사카보닐(Cr(CO)6), 몰리브덴 헥사카보닐(Mo(CO)6), 텅스텐 헥사카보닐(W(CO)6), 디코발트 옥타카보닐(Co2(CO)8), 트리 루테늄 도데카카보닐(Ru3(CO)12) 및 철 펜타카보닐(Fe(CO)5)을 포함할 수 있다.
제 1, 제 2 및 제 4 퇴적 가스는 금속 알콕시드, 전이 원소 알콕시드 및/또는 주족 원소 알콕시드를 포함할 수 있다. 금속 알콕시드, 전이 원소 알콕시드 또는 주족 원소 알콕시드는 테트라에틸 오르토실리케이트(TEOS, Si(OC2H5)4) 및 티타늄 이소프로폭시드(Ti(OCH(CH)3)2)4)를 포함할 수 있다.
제 1, 제 2 및 제 4 퇴적 가스는 금속 할라이드, 전이 원소 할라이드 및/또는 주족 원소 할라이드를 포함할 수 있다. 금속 할라이드, 전이 원소 할라이드 또는 주요 원소 할라이드는 텅스텐 헥사클로라이드(WCl6), 사염화 티타늄(TiCl4), 삼염화 붕소(BC13) 및 사염화 규소(SiCl4)를 포함할 수 있다.
제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 퇴적 가스는 동일할 수 있고 단일 퇴적 가스를 포함할 수 있다. 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 퇴적 가스는 4개의 상이한 퇴적 가스를 포함할 수 있다. 또한, 제 1, 제 2 및 제 3 퇴적 가스는 2개 또는 3개의 상이한 퇴적 가스를 포함할 수 있다.
또한, 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 퇴적 가스는 둘 이상의 퇴적 가스의 조합을 포함할 수 있다.
또한, 산화제를 포함하는 적어도 하나의 첨가제 가스가 제 1, 제 2, 제 3 및/또는 제 4 퇴적 가스와 혼합될 수 있다. 산화제는 산소(02), 오존(03), 수증기(H20), 과산화수소(H202), 일산화이질소(N20), 일산화질소(NO), 이산화질소(N02) 및 질산(HNO3)을 포함할 수 있다.
또한, 첨가제 가스는 환원 효과를 갖는 가스를 포함할 수 있다. 환원 효과를 갖는 가스는 수소(H2), 암모니아(NH3) 및 메탄(CH4)을 포함할 수 있다.
제 1, 제 2 및 제 3 에칭 가스는 크세논 디플루오라이드(XeF2), 크세논 디클로라이드(XeCl2), 크세논 테트라클로라이드(XeCl4), XNO, XN02, X0N02, X20, X02, X202, X204 및 X206를 포함할 수 있으며, 여기서 X는 할로겐이다.
제 1 에칭 가스는 제 2 입자 빔과 조합하여 과잉 재료를 변위하는 공정이 수행된 후 제 1 임시 보조 구조물이 마스크로부터 다시 제거되도록 사용된다. 제 2 임시 보조 구조물은 단지 과잉 재료가 변위될 캐리어 물질로서 기능하고, 임시 보조 구조물은 확대된 과잉 재료를 위한 캐리어 물질로서 기능한다. 상이한 임시 보조 구조물은 과잉 재료 또는 확대된 과잉 재료를 이송하는 공정을 견뎌야하기 때문에, 상기 보조 구조물의 낮은 구조적 안정성이 충분하다. 이는 상기 보조 구조물의 제거, 특히 이들을 제거하기 위해 사용된 수단과 독립적으로 제거를 용이하게 한다.
이것과 대조적으로, 포토마스크의 패턴 요소는 높은 구조적 안정성을 가지므로, 그 처리에는 제 3 에칭 가스와 제 2 입자 빔의 조합을 위한 특정 파라미터 설정이 필요하다. 필요에 따라, 부가적인 가스의 첨가에 의해 국부 에칭 공정의 선택성이 증가된다.
제 1, 제 2 및 제 3 에칭 가스는 단일 에칭 가스를 포함할 수 있다. 제 1, 제 2 및 제 3 에칭 가스는 상이한 에칭 가스를 포함할 수 있다. 또한, 제 1, 제 2 및 제 3 에칭 가스는 각각의 경우에 둘 이상의 에칭 가스의 혼합물을 포함할 수 있다.
과잉 재료는 1nm 내지 200nm, 바람직하게는 2nm 내지 100nm, 보다 바람직하게는 3nm 내지 60nm, 가장 바람직하게는 4nm 내지 50nm의 직경을 갖는 입자를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 예시적인 실시 예에 따르면, 상기 언급된 문제는 청구항 15에 따른 장치에 의해 해결된다. 일 실시 예에서, 포토리소그래피 마스크의 과잉 재료를 폐기하기 위한 장치는: (a) 과잉 재료의 표면을 확대하도록 구성되는 적어도 하나의 수단; (b) 상기 확대된 과잉 재료를 상기 포토리소그래피 마스크 상에서 변위시키도록 구성되는 스캐닝 프로브 현미경의 적어도 하나의 프로브; 및 (c) 상기 포토리소그래피 마스크로부터 변위되고 확대된 과잉 재료를 제거하도록 구성되는 적어도 하나의 수단을 포함한다.
과잉 재료의 표면을 확대시키도록 구성되는 적어도 하나의 수단은 입자 빔 유도 퇴적 장치를 포함할 수 있다.
변위되고 확대된 과잉 재료를 제거하도록 구성되는 적어도 하나의 수단은 스캐닝 프로브 현미경의 적어도 하나의 프로브 또는 포토리소그래피 마스크로부터 변위되고 확대된 과잉 재료를 제거하도록 구성되는 적어도 하나의 세정 장치를 포함할 수 있다.
포토리소그래피 마스크의 과잉 재료의 처리 장치는 확대된 과잉 재료의 변위 및/또는 제거를 모니터링하도록 구성되는 입자 빔 현미경을 더 포함할 수 있다.
과잉 재료의 표면을 확대하도록 구성되는 적어도 하나의 수단은 변위되고 확대된 과잉 재료와 적어도 하나의 프로브 사이의 기계적 연결을 설정하도록 추가로 구성된다.
또한, 포토리소그래피 마스크의 과잉 재료를 폐기하기 위한 장치는 변위되고 확대된 상기 과잉 재료와 적어도 하나의 프로브 사이의 기계적 연결을 분리하도록 구성되는 적어도 하나의 수단을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 포토리소그래피 마스크의 과잉 재료를 폐기하기 위한 장치는: (a) 포토리소그래피 마스크 상에 과잉 재료를 변위시키도록 구성되는 스캐닝 프로브 현미경의 적어도 하나의 프로브; 및 (b) 상기 변위된 과잉 재료를 상기 포토리소그래피 마스크 상에 고정시키도록 구성되는 적어도 하나의 수단을 포함한다.
또 다른 예시적인 실시 예에 따르면, 포토리소그래피 마스크의 과잉 재료를 폐기하기 위한 장치는: (a) 포토리소그래피 마스크 상에서 과잉 재료를 변위시키도록 구성되는 스캐닝 프로브 현미경의 적어도 하나의 프로브; 및 (b) 상기 포토리소그래피 마스크로부터 상기 변위된 과잉 재료를 제거하도록 구성되는 적어도 하나의 세정 장치를 포함한다.
적어도 하나의 프로브는 과잉 재료를 포토리소그래피 마스크의 투과 또는 반사 영역으로부터 포토리소그래피 마스크의 흡수 패턴 요소의 영역으로 변위시키도록 구성될 수 있다.
적어도 하나의 프로브는 제 1 프로브 및 제 2 프로브를 포함하는 프로브 배열을 포함할 수 있으며, 여기서 제 1 프로브는 과잉 재료를 국부화하도록 구성되고, 제 2 프로브는 과잉 재료를 포토리소그래피 마스크 상에 변위 시키도록 구성된다.
제 2 프로브는 캔틸레버의 자유 단부에서 프로브의 캔틸레버의 길이방향에 대한 법선에 대하여 그 자유 단부에서 ±30°, 바람직하게는 ±20°, 보다 바람직하게는 ±10°, 그리고 가장 바람직하게는 ±5°의 각도로 배열된 평면 구조를 가질 수 있다.
제 2 프로브의 평면 구조는 5nm 내지 10μm, 바람직하게는 10nm 내지 1μm, 더욱 바람직하게는 15nm 내지 100nm, 가장 바람직하게는 20nm 내지 60nm의 폭을 포함할 수 있고 그리고/또는 평면 구조는 30nm 내지 10μm, 바람직하게는 50nm 내지 5μm, 더욱 바람직하게는 70nm 내지 2μm, 가장 바람직하게는 100nm 내지 1μm의 높이를 가질 수 있고 그리고/또는 상기 평면 구조는 50nm 내지 2μm, 바람직하게는 70nm 내지 1μm, 더욱 바람직하게는 90nm 내지 500nm, 가장 바람직하게는 100nm 내지 300nm의 두께를 포함할 수 있다.
변위된 과잉 재료를 고정하도록 구성되는 장치의 수단은 적어도 하나의 제 1 입자 빔을 위한 적어도 하나의 소스 및 적어도 하나의 퇴적 가스를 저장하기 위한 적어도 하나의 용기를 포함할 수 있으며, 적어도 하나의 제 1 입자 빔은 변위된 과잉 재료 주위에 물질을 퇴적시키기 위해 국부 화학 반응에서 적어도 하나의 퇴적 가스를 변경시키도록 구성된다.
변위된 과잉 재료를 고정하도록 구성되는 장치의 적어도 하나의 수단은: (a) 제 1 임시 보조 구조, 제 2 임시 보조 구조, 변위된 과잉 재료 주변의 흡수 재료, 포토리소그래피 마스크의 적어도 하나의 패턴 요소를 위한 흡수 재료의 퇴적을 개시하기 위하여 그리고/또는 변위된 과잉 재료 상에 추가 재료를 퇴적하기 위하여 구성되는 제 1 입자 빔을 위한 적어도 하나의 소스; (b) 포토리소그래피 마스크의 패턴 요소, 제 1 임시 보조 구조물 및/또는 제 2 임시 보조 구조물의 국부 에칭 공정를 개시하도록 구성되는 제 2 입자 빔을 위한 적어도 하나의 소스;(c) 포토리소그래피 마스크, 제 1 임시 보조 구조물, 제 2 임시 보조 구조물 및/또는 과잉 재료를 분석하도록 구성되는 제 3 입자 빔을 위한 적어도 하나의 소스; (d) 제 1 퇴적 가스를 저장하도록 구성되는 제 1 컨테이너; (e) 제 2 퇴적 가스를 저장하도록 구성되는 제 2 컨테이너; (f) 제 3 퇴적 가스를 저장하도록 구성되는 제 3 컨테이너; (g) 제 4 퇴적 가스를 저장하도록 구성되는 제 4 용기; (h) 제 1 에칭 가스를 저장하도록 구성되는 제 5 용기;(i) 제 2 에칭 가스를 저장하도록 구성되는 제 6 용기; 및 (j) 제 3 에칭 가스를 저장하도록 구성되는 제 7 용기를 포함한다.
또한, 장치는 변위된 과잉 재료의 표면적을 확대하도록 구성되는 퇴적 장치를 포함할 수 있다. 퇴적 장치는 적어도 하나의 제 1 입자 빔을 위한 적어도 하나의 소스 및 적어도 하나의 제 4 퇴적 가스를 저장하기 위한 적어도 하나의 제 7 용기를 포함할 수 있다.
또한, 포토리소그래피 마스크의 과잉 재료를 처리하기 위한 장치는 제 1 스캐닝 프로브 현미경의 제 1 프로브 및 제 2 스캐닝 프로브 현미경의 제 2 프로브를 포함할 수 있다.
제 1, 제 2 및 제 3 입자 빔은 하전 입자 빔, 특히 전자 빔을 포함할 수 있다. 다른 입자 빔, 예를 들어 이온 빔, 원자 빔 또는 광자 빔을 사용하는 것이 또한 가능하다. 제 1, 제 2 및 제 3 입자 빔은 동일한 유형의 입자 빔일 수 있고, 예를 들어 에너지, 빔 직경 등과 같은 적어도 하나의 파라미터가 상이할 수 있다. 제 1, 제 2 및 제 3 입자 빔은 상이한 유형의 입자 빔을 포함할 수 있다.
일 양태에 따르면, 컴퓨터 프로그램은 이들이 컴퓨터 시스템에 의해 실행될 때, 컴퓨터 시스템이 전술한 측면들의 방법 단계들을 수행하도록 상기 언급된 장치 중 하나를 컴퓨터 시스템에 지시하게 하는 명령들을 포함한다.
이하의 상세한 설명은 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.
도 1은 스캐닝 프로브 현미경의 프로브의 3가지 예를 개략적으로 도시한다.
도 2는 5개의 프로브를 포함하는 SPM의 하나의 예시적인 프로브 배열을 개략적으로 재현한다.
도 3a는 과잉 재료를 변위시키고 변위된 과잉 재료를 포토리소그래피 마스크 상에 고정하는데 사용될 수 있는 장치의 일부 중요한 구성 요소의 개략적인 블록도를 통한 단면을 도시한다.
도 3b는 도 3a의 장치를 통한 단면을 도시하며, 여기서 단면은 도 3a에 대해 90°만큼 회전된다.
도 4는 과잉 재료를 변위시키고 포토리소그래피 마스크로부터 변위된 과잉 재료를 제거하기 위해 사용될 수 있는 장치의 일부 중요한 구성 요소의 개략적인 블록도를 통한 단면을 제공한다.
도 5는 극자외(EUV) 파장 범위에 대한 포토마스크를 통한 단면의 개략도를 재현하며, 여기서 EUV 마스크의 커버 층은 2개의 입자 형태의 과잉 재료를 갖는다.
도 6은 포토마스크의 투과 또는 반사 영역으로부터 과잉 재료를 제거하기 위한 제 1 예시적인 실시 예를 도시한다.
도 7은 포토마스크의 투과 또는 반사 영역으로부터 과잉 재료를 제거하기 위한 제 2 예시적인 실시 예를 도시한다.
도 8은 도 6 및 도 7의 공정를 결합하는 포토마스크의 투과 또는 반사 영역으로부터 과잉 재료를 제거하기 위한 제 3 실시 예를 도시한다.
도 9는 포토마스크의 패턴 요소 상으로의 램프를 통해 포토마스크의 투과성 또는 반사 영역으로부터 과잉 재료 입자의 변위 경로를 개략적으로 도시한다.
도 10은 과잉 재료의 입자에 대한 변위 공정을 수행한 후의 도 9를 도시한다.
도 11은 마스크의 패턴 요소 상에 입자를 고정한 후의도 10을 도시한다.
도 12는 제 1 임시 보조 구조물 또는 램프를 제거한 후의 도 11을 도시한다.
도 13은 패턴 요소 상으로 변위된 입자의 표면적을 확대한 후 및 제 1 임시 보조 구조물을 제거한 후의 도 10을 도시한다.
도 14는 도 13을 재현하며, 여기서 패턴 요소 상으로 변위되고 확대된 표면적을 갖는 입자는 세정액의 유동 프로파일로 상징되는 세정 공정을 거친다.
도 15는 포토마스크의 투과성 또는 반사성 영역으로부터 제 2 임시 보조 구조물 상으로의 과잉 재료 입자의 변위 경로를 개략적으로 나타낸다.
도 16은 과잉 재료의 입자에 대한 변위 공정을 수행한 후 도 15를 재현한다.
도 17은 제 2 임시 보조 구조물과 그 위에 위치된 입자의 조합된 제거 후의도 16을 도시한다.
도 18은 포토리소그래피 마스크의 패턴 요소에 내장함으로써 과잉 재료를 제거하기 위한 추가의 예시적인 실시 예를 도시한다.
도 19는 과잉 재료에 대한 접근을 얻기 위해 포토리소그래피 마스크의 패턴 요소의 부분 제거를 도시한다.
도 20은 포토리소그래피 마스크의 패턴 요소 상에 퇴적된 과잉 재료에 대한 접근을 획득하기 위해 프로브의 캔틸레버의 비틀림에 의한 프로브의 측정 팁의 틸팅을 도시한다.
도 21은 포토리소그래피 마스크의 과잉 재료를 폐기하기 위한 방법의 흐름도를 재현한다.
도 22는 포토리소그래피 마스크의 과잉 재료를 폐기하기 위한 추가 방법의 흐름도를 도시한다.
포토리소그래피 마스크 상의 과잉 재료(excess material)를 폐기하기 위한 본 발명에 따른 장치 및 본 발명에 따른 방법의 현재 바람직한 실시 예가 아래에서 더 상세하게 설명된다. 그러나 본 발명에 따른 장치 및 본 발명에 따른 방법은 하기 논의된 예에 제한되지 않는다. 오히려, 이들은 임의의 스캐닝 프로브 현미경 및/또는 임의의 포토마스크에 사용될 수 있다.
도 1은 상부 하위 도에서 스캐닝 프로브 현미경의 프로브(100)를 도시한다. 프로브(100) 또는 측정 프로브(100)는 벤딩 빔(110) 또는 레버 암(110)을 포함한다. 벤딩 빔(110)은 이하에서, 본 기술 분야에서 통상적으로 지칭되는 바와 같이 캔틸레버(110)로 지칭된다. 프로브(100)의 캔틸레버(110)는 일 단부(자유 단부)에서 측정 팁(120)을 갖는다. 도 1의 상부 하위 도의 예에서, 측정 팁(120)은 작은 곡률 반경을 갖는 세장형 팁을 포함하며, 이 팁은 샘플 표면을 분석하는데 적합하다(샘플 및 포토마스크라는 표현은 이하에서 동의어로 사용된다.) 측정 팁(120) 또는 자유 단부에 대향하는 단부에서, 캔틸레버(110)는 고정 영역(130)을 갖는다. 고정 영역(130)의 도움으로, 프로브(100)는 스캐닝 프로브 현미경의 측정 헤드(도 1에 미도시)에 통합된다.
프로브(100)는 고정 영역(130)의 이동에 의해 이동될 수 있다. 특히, 캔틸레버(110)는 진동하도록 여기될 수 있다. 또한, 캔틸레버(110)는 캔틸레버(110)가 예를 들어 프로브(100)의 공진 주파수에서 진동하도록 여기할 수 있는 피에조(piezo) 소자를 포함할 수 있다(도 1에 미도시). 또한, 프로브(100)의 캔틸레버(110)가 바이메탈(bimetal) 또는 바이메탈 스트립으로 구성되는 경우, 레이저 빔의 도움으로 프로브(100) 또는 캔틸레버(110)가 구부러지거나 여기되어서 포토리소그래피 마스크의 표면 방향으로 진동할 수 있다. 프로브(100)는 벤딩 빔 형태의 캔틸레버(110)를 포함한다. 그러나, 본 발명에 따른 장치에서 사용될 필요는 없다. 오히려, 프로브(100)는 예를 들어 V형 캔틸레버(도 1에 미도시)를 포함할 수 있다.
도 1의 중간 하위 도는 프로브(150)의 제 2 예를 제시한다. 프로브(100)와 달리, 프로브(150)는 실질적으로 캔틸레버(110)의 길이 방향 측에 수직인 샘플의 방향으로 배열된 직사각형 구조(165) 형태의 팁(160)을 갖는다. 프로브(150)의 직사각형 구조(165) 및 캔틸레버(110)는 일체형으로 구성되거나 별개의 유닛으로서 제조될 수 있고 후속 공정 단계에서, 예를 들어 접착제 결합에 의해 함께 결합될 수 있다. 직사각형 구조는 예를 들어 루테늄, 반도체, 예를 들어 실리콘, 또는 전기 절연체, 예를 들어 실리콘 질화물과 같은 금속으로 제조될 수 있다. 프로브(150)의 측정 팁(160)은 과잉 재료를 변위시키고 그리고/또는 샘플 또는 마스크를 처리하는데 적합하다. 샘플 표면 및/또는 과잉 재료를 분석하기 위해 최적화되지 않은 팁(160)은 이하 측정 팁으로 지칭된다.
과잉 재료를 변위시키기 위한 프로브(150)를 최적화하는 것은 프로브(150)의 캔틸레버(110)를 과잉 재료의 이동 또는 변위에 적응시키는 것을 포함한다. 강성 캔틸레버(110), 즉 높은 스프링 상수를 갖는 캔틸레버(110)는 프로브(150)의 도움으로 과잉 재료의 변위를 촉진시킨다. 또한, 프로브(150)의 캔틸레버(110)를 V형 캔틸레버(도 1에는 미도시)로서 구현하는 것이 편리할 수 있다. V형 캔틸레버는 빔형 캔틸레버의 경우에 발생할 수 있는 비틀림(torsion) 또는 트위스팅(twisting)의 문제를 피하거나, 즉 V형 캔틸레버는 빔형 캔틸레버보다 더 단순하게 규정된 방식으로 비틀림을 받을 수 있다.
직사각형 구조(165) 대신에, 팁(160)은 평면 곡선 구조를 가질 수 있다. 원형 세그먼트 형태의 평면 곡선 구조가 바람직하며, 여기서 원형 세그먼트가 놓인 원의 중간점이 프로브 배열(200)(도 1에 미도시)의 전방에 위치된다. 또한, 프로브(150)의 캔틸레버(110)의 팁(160)이 V형 구조물의 형태로 구성되는 경우에 유리하며, 여기서 V의 개구는 과잉 재료가 변위되도록 의도된 방향으로 향한다(도 1에는 미도시).
직사각형(165) 또는 평면 곡선 구조 형태의 측정 팁은 이러한 측정 팁이 한 방향으로 과잉 재료를 변위시키기 위해서만 유리하게 사용될 수 있다는 단점을 갖는다. 따라서, 원하는 이동 경로를 따라 과잉 재료를 변위시키기 위해 둥근 측정 팁을 사용하고 측정 팁의 이동 경로를 최적화하는 것이 종종 더 편리하다.
측정 팁(120, 160)의 반대쪽에 위치한 프로브(100, 150)의 캔틸레버(110)의 표면에는 광 포인터(도 1에 미도시)로서 기능하는 광 빔에 대한 캔틸레버(110)의 표면의 반사율을 증가시키기 위해 얇은 금속 반사층이 제공될 수 있다.
프로브(100, 150)는 피에조 액추에이터(도 1에 미도시) 형태의 액추에이터를 포함할 수 있다. 피에조 액추에이터는 프로브(100, 150)를 편향시킬 수 있다. 특히, 피에조 액추에이터는 샘플 표면의 방향으로 측정 팁(120, 160)을 구부릴 수 있다. 또한, 피에조 액추에이터는 프로브(100, 150)의 캔틸레버(110)를 여기시켜 진동시킬 수 있다. 바람직하게는, 피에조 액추에이터는 프로브(100, 150)의 공진 주파수에서 또는 그에 가깝게 캔틸레버(110)를 여기시킨다. 바람직한 대안적인 실시 예에서, 피에조 액추에이터는 프로브(100, 150)의 고정 영역(130)에 장착되고 프로브(100, 150)를 스캐닝 프로브 현미경의 측정 헤드에 연결한다. 마지막에 언급된 실시 예에서, 캔틸레버(110)는 캔틸레버(110)를 마스크의 표면 쪽으로 또는 마스크 표면으로부터 멀어 지도록 구부리기 위해 사용되는 저항 요소를 포함할 수 있다. 캔틸레버(110)가 바이메탈 요소로서 구성되는 경우, 캔틸레버(110)의 벤딩(bending) 또는 커빙(curving)은 레이저 빔의 조사에 의해 수행될 수 있다.
도 1의 하부 하위 도는 고정 영역(130) 및 측정 팁(120)을 갖는 프로브(190)를 나타낸다. 프로브(190)의 캔틸레버(170)는 상이한 열 팽창 계수를 갖는 2개 이상의 층으로 구성된 층 구조를 포함한다. 또한, 프로브는 전기 리드(185, 187)를 갖는 가열 요소(180)를 포함한다. 가열 저항기 형태의 가열 요소(180) 또는 저항 요소(180)는 캔틸레버(170)상의 프로브(190)의 길이방향 축에 대해 비대칭으로 배열된다. 위에서 이미 설명한 바와 같이, 벤딩 빔의 형태로 구현된 캔틸레버(110)의 비틀림은 규정하기 어렵다. V형 캔틸레버는 특정 비틀림에 더 적합하다.
프로브(190)의 좌표계의 x-축은 프로브의 길이방향 축과 평행하다. 좌표계의 z-축은 측정 팁(120)의 방향을 가리킨다. 좌표계의 y-축은 x-축 및 z-축에 직교하고 좌표계가 우측 좌표계를 형성하도록 하나의 방향을 가리킨다.
가열 요소(180)에 의해 바이메탈 요소의 구조물을 갖는 캔틸레버(170)의 비대칭 가열은 캔틸레버의 비틀림을 초래하여, 측정 팁(120)이 y-축 방향으로 편향되게 한다. 예를 들어 전술한 피에조 액추에이터의 도움으로 x-축에 대한 캔틸레버의 벤딩 및/또는 y-방향으로의 프로브(190)의 캔틸레버(170)의 비틀림의 결과로, 프로브(190)는 높은 종횡비를 가진 포토리소그래피 마스크에서 접근하기 어려운 위치에서 흡수된 과잉 재료를 분석 또는 국부화하는데 사용될 수 있다.
도 1의 하부 하위 도에 도시된 가열 요소(180) 대신에, 캔틸레버(170)의 길이 방향 축에 대한 캔틸레버(170)의 비대칭 조사에 의해 캔틸레버(170)에 비틀림이 가해질 수 있다(도 1에는 미도시). 또한, 전술한 피에조 액추에이터는 캔틸레버(170)의 길이 방향 축에 대해 이분(bipartite) 형태 또는 비대칭 형태로 피트되어서 캔틸레버(170)의 결합된 벤딩 및 비틀림을 개시할 수 있다.
도 2는 공통 고정 영역(280)에 의해 유지되는 5개의 개별 프로브(212, 222, 232, 242 및 252)를 포함하는 예시적인 프로브 배열(200)을 도시한다. 고정 영역(280)의 도움으로, 프로브 배열(200)은 SPM의 측정 헤드에 통합된다. 프로브 어레이(200)의 캔틸레버(210, 220, 230, 240 및 250)는 측정 팁(215, 225, 235, 245 및 255)을 지니고 있다. 측정 팁(215, 225, 235, 245 및 255)은 과잉 재료를 변위시키고 그리고/또는 샘플 또는 포토마스크를 처리하기 위하여 마스크 및/또는 과잉 재료를 분석하도록 사용될 수 있다. 프로브 배열(200)의 캔틸레버(210)의 측정 팁(215)은 샘플에 처리 기능을 구현하도록 설계된 형상을 가지고 있다. 포토리소그래피 마스크를 처리하는 것는 포토마스크로부터 흡수 재료를 제거하는 것을 포함할 수 있으며, 상기 재료는 어두운 결함(dark defect)의 형태로 존재한다. 또한, 측정 팁(215)을 사용하여 포토리소그래피 마스크를 처리하는 것은 마스크 상에 존재하는 과잉 재료를 퇴적 또는 폐기하기 위한 공간을 생성하기 위해 패턴 요소의 적어도 하나의 부분을 제거하는 것을 포함할 수 있다. 또한, 캔틸레버(210)의 측정 팁(215)을 사용하여 마스크를 처리하는 것은 제 1 임시 보조 구조물을 제거하는 것 및/또는 제 2 임시 보조 구조물을 제거하는 것을 포함할 수 있다.
프로브 배열(200)의 캔틸레버(220 및 230)의 측정 팁(225 및 235)은 포토리소그래피 마스크의 표면에서 규정된 방식으로 과잉 재료를 변위시키도록 설계된다. 이 작업을 위해, 캔틸레버(220 및 230)의 팁(225 및 235)은 바람직하게 직사각형, 정사각형, V형 구조물 또는 원형 세그먼트의 기하학적 형태의 평면 구조를 갖는다. 얇은 측정 팁(245 또는 255)을 사용하여 과잉 재료를 변위시킬 때, 과잉 재료가 팁을 회피하여 측정 팁(245 또는 255)에 의한 추가 이동을 피할 위험이 있다. 과잉 재료의 회피는 과잉 재료에 대한 측정 팁(245 또는 255)의 적절한 위치에 의해 가장 잘 달성될 수 있다(도입 부분에서 인용된 특허 명세서 US 6 812 460 B1 참조). 원하는 변위 방향을 중심으로 측정 팁(245 또는 255)의 구불구불한(meandering) 또는 원형 이동을 수행함으로써, 변위 공정 동안 과잉 재료를 잃을 확률이 상당히 감소된다.
더욱이, 평면 팁(225, 235)은, 프로브(150) 또는 프로브 배열(200)이 회피의 결과로 이동 공정 동안 과잉 재료를 잃지 않고 직선 운동으로 그 앞에서 과잉 재료를 이동시킬 수 있는 가능성을 증가시킨다.
또한, 캔틸레버(220 및 230)의 측정 팁(225 및 235)은 특정 처리 목적으로 사용될 수 있다. 예로서, 팁은 과잉 재료를 분쇄하고 그리고/또는 제 1 및 제 2 임시 보조 구조물을 적어도 부분적으로 제거하기 위해 사용될 수 있다.
포토마스크의 변위 동안 및/또는 처리 동안, 팁(215, 225 및 235)은 대체로 변위될 과잉 재료, 처리될 마스크 표면 및/또는 마스크 재료와 직접 접촉하기 때문에, 프로세싱 팁들(215, 225 및 235) 또는 변위 팁들(225 및 235)의 경제적 수명을 보장하기 위해 그의 표면을 과잉 재료 및/또는 포토리소그래피 마스크의 표면보다 단단하게 만드는 것이 유리할 수 있다. 예를 들어 질화규소 및/또는 상응하는 템퍼링 층과 같은 경질 재료로 구성된 팁의 사용에 의해 이러한 목적이 성취된다.
도 1의 논의와 관련하여 이미 설명된 바와 같이, 측정 팁(215, 225 및 235) 외에, 캔틸레버(210, 220 및 230)를 측정 팁(215, 225 및 235)의 특정 작업(들)에 적응시키는 것이 또한 유리하다. 이는 특히 캔틸레버(210, 220 및 230)의 스프링 상수(spring constant)가 캔틸레버(240 및 250)의 스프링 상수보다 클 때 수행될 수 있다.
프로브 배열(200)의 프로브(242)의 캔틸레버(240)의 측정 팁(245)은 작은 곡률 반경을 갖는 긴 얇은 팁을 포함한다. 이 측정 팁(245)은 샘플 표면을 정확하게 검사하고 과잉 재료를 국부화하고 분석하기 위해 설계되었다.
프로브 어레이(200)의 프로브(252)의 캔틸레버(250)는 긴 침형(acicular) 팁(255)을 지탱한다. 예로서, 상기 침형 팁(255)에 탄소 나노튜브가 사용될 수 있다. 따라서 매우 높은 종횡비, 즉 구조물의 깊이 또는 높이 대 가장 작은 측면 범위의 비를 갖는 샘플 표면의 영역을 스캔할 수 있다. 프로브(252)의 도움으로, 접근하기 어려운 포토리소그래피 마스크의 위치에서 과잉 재료를 검출하는 것이 가능하다.
프로브 어레이(200) 또는 프로브 배열은 도 2의 예에서 우연히 5개의 프로브를 단순히 포함한다. 프로브 배열의 최소 프로브 수는 2개이다. 프로브 배열이 2개의 측정 팁을 포함하는 경우, 전형적으로 하나의 프로브는 마스크 및/또는 과잉 재료를 분석하기 위해 설계되고 다른 프로브는 과잉 재료를 마스크 상에서 변위시키도록 설계된다. 프로브 배열(200)의 프로브의 수는 MMS(마이크로 기계 시스템)에서 제조될 수 있는 프로브의 수에 의해 상향으로 제한된다.
도 2에 도시된 예에서, 캔틸레버(210, 220, 230, 240 및 250)는 5㎛ 내지 100㎛의 폭을 갖는다. 그 길이는 5㎛ 내지 500㎛의 범위이다. 인접한 캔틸레버들 사이의 거리는 1㎛ 내지 100㎛의 범위에 있다.
도 3a는 샘플(302), 예를 들어 포토리소그래피 마스크(302) 상에 과잉 재료를 변위하는데 사용될 수 있는 장치(300)의 필수 구성 요소를 통한 단면을 개략적으로 도시한다. 도 3a 및 도 3b는 서로 관련되어있는 것으로 보여야 한다. 도 3b는 도 3a의 장치(300)의 필수 구성 요소를 통한 단면을 나타내며, 여기서 단면은 도 3a에 대해 90°만큼 회전된다.
샘플(302)은 임의의 마이크로 구조 또는 나노 구조화된 구성 요소 또는 마이크로 전자 공학 또는 나노 기술 분야의 구성 요소일 수 있다. 바람직하게는, 샘플(302)은 투과형 또는 반사형 포토마스크 및/또는 나노 임프린트 기술을 위한 템플릿을 포함한다. 포토마스크의 처리 외에, 장치(300)는 예를 들어 액세스하기 어려운 위치에서 과잉 재료를 갖는 집적 회로, 마이크로 전자 기계 시스템(MEMS) 및/또는 광(photinic) 집적 회로를 처리하는데 사용될 수 있다. 이하에 설명된 예에서, 샘플(302)은 포토리소그래피 마스크(302)이다.
도 3의 예시적인 장치(300)는 원자력 현미경 형태의 2개의 스캐닝 프로브 현미경(365 및 375)을 포함하는 변형된 스캐닝 전자 현미경(SEM)(301)이다. 전자총(306)은 전자빔(309)을 생성하는데, 이는 요소(308 및 312)에 의해 3-지점 베어링 배열(303)에서 샘플 스테이지(304)(또는 스테이지) 상에 배열된 포토리소그래피 마스크(302) 상에 포커싱된 전자빔(310)으로서 지향된다.
샘플 스테이지(304)는 과잉 재료를 갖는 포토마스크(304)의 위치가 포토마스크(304) 상의 전자빔(310)의 입사 지점 아래로 그리고/또는 AFM(365 및 375)의 처리 영역 내에 들어갈 수 있는 조정 장치(도 3에 미도시)를 포함한다. 또한, 샘플 스테이지(304)는 높이, 즉 전자 빔(309)의 z 방향 또는 빔 방향으로 변위될 수 있어서, 전자 빔(310)의 초점은 이는 포토마스크(304)의 표면 상에 위치된다(도 3에 미도시). 또한 샘플 스테이지(304)는 온도를 설정 및 제어하기 위한 장치를 포함할 수 있으며, 이는 포토마스크(304)를 미리 규정된 온도가 되게 하여 이 온도에서 유지할 수 있게 한다(도 3에 미도시).
도 3의 장치(300)는 퇴적 가스 및/또는 에칭 가스의 국부 화학 반응을 개시하기 위한 에너지원으로서 전자 빔(309)을 사용한다. 전자빔(310)은 10nm 보다 작은 직경을 갖는 작은 초점 스팟에 집중될 수 있다. 또한, 포토마스크(304)의 표면에 입사되는 전자는 그들의 운동 에너지가 큰 에너지 범위에 걸쳐 변하더라도 포토마스크(304)에 어떠한 손상도 일으키지 않는다. 그러나 여기에 제시된 장치(300) 및 방법은 전자 빔(309)의 사용으로 제한되지 않는다. 오히려, 포토마스크(304)의 표면 상의 입자 빔의 입사 지점에서 퇴적 가스 및/또는 에칭 가스의 의 화학적 반응을 국부적으로 야기할 수 있는 임의의 원하는 입자 빔이 사용될 수 있다. 대안적인 입자 빔의 예는 이온 빔, 원자 빔, 분자 빔 및/또는 광자 빔이다. 또한, 2개 이상의 입자 빔을 병렬로 사용할 수 있다. 특히, 에너지원으로서 전자빔(309)과 광자 빔을 동시에 사용하는 것이 가능하다(도 3에는 미도시).
전자빔(309)은 포토마스크(304), 특히 과잉 재료를 함유하는 포토마스크(304)의 영역의 이미지를 기록하는데 사용될 수 있다. 따라서, 전자빔(309)은 과잉 재료를 국부화하고 검사하는데 사용될 수 있다. 후방 산란 전자 및/또는 2차 전자를 검출하기 위한 검출기(314)는 과잉 재료의 표면 컨투어 및/또는 포토마스크(304) 또는 과잉 재료의 조성에 비례하는 신호를 공급한다.
장치(300)의 컴퓨터 시스템(320)은 제어 유닛(318)의 도움으로 포토마스크(302) 위의 포커싱된 전자 빔(310)을 스캐닝 또는 래스터 스캐닝함으로써, 과잉 재료 또는 포토마스크(302)의 이미지를 생성할 수 있다. 제어 유닛(318)은 도 3에 도시된 바와 같이 컴퓨터 시스템(320)의 일부일 수 있거나 별도의 유닛(도 3에 미도시)으로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 시스템(320)은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 조합으로 실현되고 검출기(314)의 측정 데이터로부터 이미지를 추출할 수 있게 하는 알고리즘을 포함할 수 있다. 컴퓨터 시스템(320)의 스크린(319)은 계산된 이미지를 디스플레이할 수 있다. 또한, 컴퓨터 시스템(320)은 검출기(314)의 측정 데이터 및/또는 과잉 재료의 계산된 이미지를 저장할 수 있다. 또한, 컴퓨터 시스템(320)의 제어 유닛(318)은 전자총(306) 및 빔 이미징 및 빔 형성 요소(308 및 312)를 제어할 수 있다. 제어 유닛(318)의 제어 신호는 조정 장치에 의해 샘플 스테이지(304)의 이동을 더 제어할 수 있다(도 3에 미도시).
포토마스크(302)에 입사하는 전자빔(310)은 포토마스크(302)를 정전기적으로 충전할 수 있다. 결과적으로, 전자빔(310)이 편향될 수 있으며 과잉 재료 및 과잉 재료가 둘러싸는 포토마스크(302)의 영역을 국소화할 때 공간적 해상도가 감소될 수 있다. 포토마스크(302)의 정전기 대전을 감소시키기 위해, 이온 건(ion gun)(316)을 사용하여 포토마스크(302)의 표면에 운동 에너지가 낮은 이온을 조사할 수 있다. 예로서, 포토마스크(302)를 중화시키기 위해 수백 eV의 운동 에너지를 갖는 아르곤 이온을 사용할 수 있다. 대안적인 실시 예에서 또는 기재된 장치(300)에 추가하여, 차폐 그리드는 스캐닝 전자 현미경의 출력에 맞춰질 수 있고, 상기 차폐 그리드는 상기 포토마스크(302)의 정전기 대전에 의한 전자 빔(309)의 공간 해상도의 감소를 크게 방지한다.
샘플 스테이지(304) 상에 배열된 포토마스크(302)의 과잉 재료를 폐기하기 위해, 도 3a 및 도 3b의 예시적인 장치(300)는 8개의 상이한 처리 가스 또는 전구체 가스를 위한 8개의 공급 용기를 포함한다. 제 1 공급 용기(325)는 제 1 퇴적 가스, 특히 제 1 탄소 함유 퇴적 가스를 저장한다. 예로서, 예를 들어, 알칸 도데 칸(C12H26) 내지 옥타데칸(C18H38) 중 하나와 같은 탄소 공급 전구체 가스는 제 1 공급 용기(325)에 저장될 수 있다. 제 1 퇴적 가스는 전자빔(309)의 도움으로 포토리소그래피 마스크(302) 상의 제 1 임시 보조 구조물을 퇴적하는데 사용될 수 있다.
제 2 공급 용기(330)는 제 2 퇴적 가스를 저장한다. 제 2 퇴적 가스는 예를 들어 텅스텐 헥사카보닐(W(CO)6)과 같은 금속 카보닐과 같은 제 2 탄소 함유 퇴적 가스를 포함할 수 있다. 제 2 퇴적 가스는 바람직하게는 포토마스크(302)의 투과 또는 반사 영역 상에 제 2 임시 보조 구조물을 퇴적하는데 사용된다. 다른 실시 예에서, 제 2 퇴적 가스는 이전 섹션에서 도입된 알칸들 중 하나를 포함할 수 있다.
제 3 퇴적 가스는 제 3 공급 용기(335)에 저장된다. 제 3 퇴적 가스는 금속 카보닐, 예를 들어 크롬 헥사 카보닐(Cr(CO)6)을 포함할 수 있다. 제 3 퇴적 가스는 전형적으로 포토마스크(302)의 패턴 요소의 부재 부분을 대체하기 위해 사용된다.
제 4 공급 용기(340)는 제 4 퇴적 가스, 예를 들어 티타늄 테트라클로라이드(TiCl4)와 같은 금속 할라이드를 저장한다. 제 4 퇴적 가스는 변위된 과잉 재료상에 추가 재료를 퇴적하는데 사용된다. 결과적으로, 변위된 과잉 재료의 표면적이 확대되어, 세정 공정에서 유동하는 세정액의 적용 면적이 증가한다.
하나의 예시적인 실시 예에서, 제 1, 제 2 및 제 4 퇴적 가스는 동일하며, 예를 들어 전술한 알칸 중 하나이다.
제 5 공급 용기(345)는 제 1 에칭 가스를 저장한다. 제 1 에칭 가스는 예를 들어 물(H20)과 같은 상기 언급된 에칭 가스들 중 하나를 포함할 수 있다.
제 2 에칭 가스는 제 6 공급 용기(350)에 저장된다. 제 2 에칭 가스는 예를 들어 질소 산화물(N20, NO, N02)을 포함할 수 있다.
제 1 및 제 2 에칭 가스의 조합은 바람직하게는 과잉 재료를 포토마스크(302)의 패턴 요소 상에 변위시키고 변위된 과잉 재료를 고정한 후에 포토리소그래피 마스크(302)로부터 제 1 임시 보조 구조물을 다시 제거하는데 사용된다. 또한, 제 1 및 제 2 에칭 가스의 조합은 전형적으로 전자빔과 조합된 국부 EBIE(전자 빔 유도 에칭) 공정에서 제 2 보조 구조물 상에 위치된 과잉 재료와 함께 제 2 임시 보조 구조물을 제거하기 위해 사용된다. 또한, 제 1 및/또는 제 2 임시 보조 구조물이 전자 빔(309)의 제공 없이, 즉 자발적으로 에칭되도록 제 1 및 제 2 에칭 가스를 조합하는 것이 고려될 수 있다.
제 7 공급 용기(355)는 제 3 에칭 가스를 저장한다. 제 3 에칭 가스는 상기 나타낸 에칭 가스 리스트 중 하나, 예를 들어 크세논 디플루오라이드(XeF2)를 포함할 수 있다. 제 3 에칭 가스는 바람직하게는 포토마스크(302)의 패턴 요소의 일부를 제거하는 동안 사용된다.
마지막으로, 제 8 공급 용기(360)는 첨가제 가스를 저장한다. 첨가제 가스는 추가 산화제, 예를 들어, 산소(02), 오존(03), 물(H20), 중수(D20), 과산화수소(H202), 일산화이질소(N20) 일산화질소(NO), 이산화질소(N02), 질산(HN03) 및 기타 산소 함유 화합물을 포함하는 그룹으로부터의 원소를 포함한다. 제 2 실시 예에서, 첨가제 가스는 환원 효과를 갖는 가스, 예를 들어 수소(H2) 또는 암모니아(NH3)를 포함한다.
포토마스크(302)의 패턴 요소를 복구하기 위해 흡수 재료를 퇴적할 때 퇴적물의 금속 비율을 증가시키기 위해 첨가제 가스가 사용될 수 있다. 또한, 산화제 또는 환원제의 형태로 제 1 및/또는 제 2 임시 보조 구조물의 에칭 동안 그리고 패턴 요소의 부분 제거 동안 선택성을 증가시키기 위해 첨가제 가스를 사용할 수 있다.
각각의 공급 용기(325, 330, 335, 340, 345, 350, 355, 360)는 자체의 제어 밸브(326, 331, 336, 341, 346, 351, 356, 361)를 가져서, 단위 시간당 제공되는 상응하는 가스, 즉 전자 빔(310)의 입사 위치에서의 가스 체적 유량을 감독 또는 제어한다. 제어 밸브(326, 331, 336, 341, 346, 351, 356, 361)는 컴퓨터 시스템(320)의 제어 유닛(318)에 의해 제어되고 감독된다. 처리 장소에 제공되는 가스의 분압 비는 넓은 범위로 설정될 수 있다.
또한, 예시적인 장치(300)에서, 각각의 공급 용기(325, 330, 335, 340, 345, 350, 355, 360)는 가스 피드 라인 시스템(327, 332, 337, 342, 347, 352, 357, 362)을 갖고, 이는 포토마스크(302) 상의 전자빔(310)의 입사의 지점의 인근에서 노즐로 끝난다. 대안적인 실시예(도 3에 미도시)에서, 혼합 튜브의 형태인 가스 공급 라인 시스템은 공통 스트림으로 복수의 또는 모든 처리 가스들을 샘플(302)의 표면 상으로 가져오도록 사용된다.
도 3에 도시된 예에서, 밸브(326, 331, 336, 341, 346, 351, 356, 361)는 대응 용기(325, 330, 335, 340, 345, 350, 355, 360) 근처에 배열된다. 대안적인 배열에서, 제어 밸브는 대응하는 노즐(도 3에 미도시) 부근에 통합될 수 있다. 도 3에 도시된 예시와 달리 현재의 선호도 없이, 용기(325, 330, 335, 340, 345, 350, 355, 360)에 저장된 하나 또는 복수의 가스를 장치(300)의 진공실(385)의 하부에서 무방향으로 제공하는 것도 가능하다. 이 경우, 장치(300)는 장치(300)의 하부 반응 공간과 상부 사이에 스탑(도 3에는 미도시)을 포함할 필요가 있고, 이는 장치(300)의 상부에서 지나치게 낮은 진공을 방지하기 위해 전자 빔(309)을 제공한다.
공급 용기(325, 330, 335, 340, 345, 350, 355, 360) 각각은 해당 공급 용기의 냉각 및 가열을 가능하게 하는 자체 온도 설정 요소 및 제어 요소를 가질 수 있다. 이는 퇴적 가스, 에칭 가스 및/또는 첨가제 가스를 각각 최적 온도(도 3에 미도시)에 저장 및 제공하는 것을 가능하게 한다. 또한, 각각의 피더 시스템(327, 332, 337, 342, 347, 352, 357, 362)은 포토마스크(302) 상의 전자 빔(310)의 입사 지점에서(도 3에 미도시) 모든 공정 가스를 최적의 처리 온도에서 제공하기 위해 자체 온도 설정 요소 및 온도 제어 요소를 포함할 수 있다. 컴퓨터 시스템(320)의 제어 유닛(318)은 공급 용기(325, 330, 335, 340, 345, 350, 355, 360) 및 가스 공급 라인 시스템(327, 332, 337, 342, 347, 352, 357, 362) 모두의 온도 설정 요소 및 온도 제어 요소를 제어할 수 있다. 공급 용기(containers 325, 330, 335, 340, 345, 350, 355, 360)는 가스 실린더 형태로 구현될 수 있다. 제어 밸브(326, 331, 336, 341, 346, 351, 356, 361)는 유량 조절기로 실현될 수 있다.
도 3의 장치(300)는 진공 챔버(385)에서 요구되는 진공을 생성 및 유지하기 위한 펌프 시스템(322)을 포함한다. 폐쇄된 제어 밸브(326, 331, 336, 341, 346, 351, 356, 361)에 의해 10-7mbar 이하의 잔여 가스 압력은 장치(300)의 진공 챔버(385)에서 달성된다. 펌프 시스템(322)은 전자 빔(309)을 제공하기 위한 장치(300)의 상부 및 포토마스크(302)를 갖는 샘플 스테이지(304)를 포함하는 하부(395)를 위한 별도의 펌프 시스템을 포함할 수 있다.
마지막으로, 예시적인 장치(300)는 2개의 원자력 현미경(365, 375)을 포함한다. 프로브(370 및 380)는 측정 헤드(367 및 372)에서 장치(300)에 통합된다. AFM(365 및 375)은 컴퓨터 시스템(320)의 제어 유닛(318)에 의해 제어된다. AFM(365 및 375)의 프로브(370 및 380)는 도 1의 프로브(100, 150 또는 190) 또는 도 2의 예시적인 프로브 배열(200) 중 하나를 사용할 수 있다. 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위해, 장치(300)가 2개의 스캐닝 프로브 현미경을 포함할 필요는 없다. 하나의 스캐닝 프로브 현미경은 샘플 표면 상의 과잉 재료를 변위시키기에 충분하다(도 3에는 미도시).
도 4의 장치(400)는 본 발명에 따른 장치의 제 2 예시적인 실시 예를 도시한다. 장치(400)는 도 3a 및 도 3b의 SEM(301) 및 AFM(365, 375) 및 또한 세정 장치(460)를 포함한다. 도 3a 및 도 3b와 관련하여 설명된 장치(300)의 구성 요소는 이하에서 더는 논의되지 않을 것이다. 오히려, 장치(300 및 400)들 사이의 차이점 중 일부가 논의될 것이고 장치(400)의 추가 구성 요소가 설명될 것이다. 장치(300)와 달리, 장치(400)는 2개의 전구체 가스를 저장하기 위한 단지 2개의 공급 용기(425 및 440)를 포함한다. 예로서, 공급 용기(425)는 상기 지시된 퇴적 가스들 중 하나를 저장하고, 공급 용기(440)는 상기 언급된 에칭 가스들 중 하나를 저장한다. 공급 용기(425)는 2개 이상의 퇴적 가스의 혼합물을 저장하고, 공급 용기(440)는 2개 이상의 에칭 가스의 혼합물을 저장하는 것이 가능하다. 퇴적 가스(들)의 흐름은 제어 밸브(430)에 의해 제어되고 퇴적 가스는 가스 공급 라인 시스템(435)의 도움으로 퇴적 장소에 제공된다. 용기(440)의 에칭 가스(들)의 흐름은 마찬가지로 제어 밸브(445)에 의해 제어되고 가스 공급 라인 시스템(450)에 의해 EBIE 공정의 장소에서 국부적으로 전달된다.
도 4의 장치(400)의 세정 장치(460)는 세정액(480)을 함유하는 세정 용기(470)를 포함한다. 세정 용기(470)는 초음파원을 포함할 수 있으며, 이에 의해 세정액(480)은 초음파 조(ultrasonic bath)로 변형될 수 있다. 세정액(480)은 예를 들어 황산 및 과산화수소 용액("Piranha clean"으로 불리는 H2SO4-H2O2(4:1)) 또는 물, 과산화수소 및 수산화 암모늄(SC1(표준 세척)로 불리는 H20-H202-NH4OH(5:1:1))의 혼합물과 같은 종래의 마스크 세정 공정에 사용되는 액체를 포함한다.
도 5는 EUV 파장 범위에 대한 반사 포토리소그래피 마스크(500)를 통한 단면을 개략적으로 제시한다. EUV 파장 범위에 대한 포토리소그래피 마스크는 이하 EUV 마스크 또는 EUV 포토마스크라고도 한다. 예시적인 EUV 마스크(500)는 13.5nm의 영역에서 노출 파장을 위해 설계된다. EUV 마스크(500)는 예를 들어 석영과 같은 낮은 열 팽창 계수를 갖는 재료로 만들어진 기판(510)을 갖는다. 다른 유전체, 유리 재료 또는 반도체 재료도 마찬가지로 ZERODUR®, ULE® 또는 CLEARCERAM®과 같은 EUV 마스크용 기판으로 사용될 수 있다. EUV 마스크(500)의 기판(510)의 후측(515) 또는 후측 표면(515)은 EUV 마스크(500)의 제조 동안 및 EUV 포토리소그래피 장치에서 그 동작 동안 기판(510)을 유지하는 역할을 한다. 바람직하게는, 정전기 척(ESC) 상에 기판(510)을 유지하기 위한 얇은 전기 전도성 층(520)이 기판(510)의 후측(515)에 도포된다(척은 도 5에 미도시).
MoSi 층으로도 지칭되는 20쌍 내지 80쌍의 교번하는 몰리브덴(Mo)(530) 및 실리콘(Si) 층(535)을 포함하는 다층 필름 또는 다층 구조물(570)이 기판(510)의 전방 측(525) 상에 퇴적된다. 다층 구조물(570)을 보호하기 위해, 예를 들어, 이산화규소로 만들어진 캡핑 층(540)이 최상 실리콘 층(535) 상에 적용된다. 루테늄(Ru)과 같은 다른 재료가 마찬가지로 캡핑 층(540)을 형성하는데 사용될 수 있다. 몰리브덴 대신에, 예를 들어 MoSi 층에 대한 코발트(Co), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 레늄(Re), 지르코늄(Zn) 또는 이리듐(Ir)과 같이 질량수가 큰 다른 원소로 구성된 층을 사용하는 것도 가능하다.
마스크 블랭크(575)로부터 EUV 마스크(500)를 생성하기 위해, 버퍼층(545)이 캡핑층(540) 상에 퇴적된다. 가능한 버퍼층 재료는 석영(Si02), 실리콘 산소 질화물(SiON), Ru, 크롬(Cr) 및/또는 크롬 질화물(CrN)이다. 흡수층(550)은 버퍼층(545) 상에 퇴적된다. 흡수층(550)에 적합한 물질은 특히 Cr, 티타늄 질화물(TiN) 및/또는 탄탈륨 질화물(TaN)이다. 예를 들어 탄탈 옥시나이트라이드(TaON)로 만들어진 반사 방지 층(555)이 흡수 층(550) 상에 적용될 수 있다. 따라서, 마스크 블랭크(575)라는 용어는 흡수 층(550), 존재할 수 있는 버퍼층(545) 및 반사 방지층(555)의 구조화 없이 EUV 마스크(500)의 전체 층 시퀀스를 나타낸다.
흡수층(550)은, 예를 들어, 흡수 패턴 요소(560)의 구조가 전체 영역 흡수층(550)으로부터 생성되도록 포토 레지스트 및 전자 빔 또는 레이저 빔의 도움으로 구조화된다. 버퍼층(545)은 흡수층(550)을 구조화할 때, 즉, 패턴 요소(560)를 생성할 때 다층 구조(570)를 보호하는 역할을 한다. EUV 마스크(500)는 따라서 흡수 영역(580) 및 반사 영역(585)을 갖는다.
도 5에 도시된 예시적인 EUV 마스크(500)에서, 2개의 입자(590 및 595) 형태의 과잉 재료는 다층 구조물(570)의 캡핑 층(540) 상에 위치된다. 입자(590)는 실질적으로 구형이지만, 입자(595)는 감자형 표면 컨투어를 갖는다. 입자들(590 및 595)은 EUV 마스크(500)의 캡핑 층(540) 상에 침전된 대기로부터의 먼지 또는 때 입자일 수 있다. 입자들(590 및/또는 595)의 과잉 재료는 EUV 마스크(500)의 수리로부터 유래될 수도 있다. 입자(590, 595)는 전형적으로 수 나노 미터에서 상부 2자리 나노 미터 범위의 치수를 갖는다.
입자(590 및 595)는 화학 파장에서 광자를 흡수하여 반사 영역(585)으로부터 EUV 광자의 반사를 방해하여 EUV 마스크(500)의 인쇄 가능한 결함을 초래한다. 따라서, EUV 마스크(500)의 다층 구조(570)의 캡핑 층(540)으로부터 입자(590 및 595)를 제거할 필요가 있다. 이는 투과형 포토마스크의 기판상에 흡착되고 마스크의 화학 파장에 따라 최소 크기에 도달하는 입자에 적용된다. EUV 마스크(500)의 인쇄 가능한 결함은, 웨이퍼 상에 배열된 포토 레지스트를 통해 EUV 마스크(500)의 노광 공정 동안 웨이퍼로 전달되고, 웨이퍼의 디자인에 의해 미리 규정되는 구조 요소에 대해 웨이퍼로 전달된 구조 요소의 검출 가능한 편차를 초래하는 결함이다.
도 6의 다이어그램(600)은 포토마스크로부터 과잉 재료(590, 595)를 제거하는 제 1 예를 도시한다. 입자(590)는 포토마스크의 투과성 또는 반사성 층(610)의 표면(620) 상에 위치된다. 반사형 포토마스크의 경우, 층(610)은 EUV 마스크(500)의 캡핑 층(540) 일 수 있다. 투과성 마스크의 경우, 층(610)은 마스크의 기판을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 입자(590)는 투과성 또는 반사성 층(610)의 표면(620) 상에 포획되어, 세정 공정은 입자(590)와 층(610) 사이의 접착력을 극복할 수 없어서 층(610)의 표면(620)으로부터 입자(590)를 제거할 수 없다. 입자(590)의 고정을 릴리스하면 층(610)의 표면(620)에 대한 접착력이 현저히 감소하여, 후속 세정 공정에서 상기 입자가 층(610)으로부터 제거될 수 있다. 이것은 특히 비교적 큰 입자에 적용된다. 비교적 큰 입자는 50nm 이상의 치수를 갖는다.
그러나 작은 입자 형태의 과잉 재료(590, 595)는 더 큰 문제를 제기한다. 작은 입자는 30nm 미만의 치수로 식별된다. 작은 입자는 반 데르 발스 상호 작용으로 인해 샘플 표면에 의해 강한 인력을 받고 작은 표면적을 갖는다. 따라서, 작은 입자 형태의 과잉 재료(590, 595)는 일반적인 세정 방법으로는 어려움 없이 포토마스크로부터 제거될 수 있다.
AFM(365 및 375) 중 하나의 프로브(252)를 제외하고, 도 1의 프로브들 중 하나 또는 프로브 배열(200)의 프로브들 중 하나의 직접 접촉에 의해, 비교적 큰 입자가 앵커링으로부터 릴리스될 수 있다. 도 1로부터의 프로브(100, 150, 190) 및 프로브 배열(200)의 프로브(212, 222, 232 및 242)는 상대적으로 큰 입자의 짧은 저키 운동(jerky movement)이 캐칭(catching)을 릴리스하기에 일반적으로 충분하기 때문에 상대적으로 큰 입자의 이러한 운동 공정에 사용될 수 있다. 유리하게는, 도 1의 팁(160)을 갖는 프로브(150) 또는 팁(225, 235)을 갖는 프로브(222, 232)가 이 작업에 사용된다. 상대적으로 큰 입자의 이동 과정은 도 6에서 화살표(630)로 표시된다. 상대적으로 큰 입자의 고정을 릴리스하면 층(610)의 표면(620)에 대한 접착력이 현저히 감소하여 상기 입자가 세정 장치(460)의 도움으로 수행되는 후속 세정 공정에서의 층(610)으로부터 제거될 수 있다.
마스크 표면(620)으로부터 과잉 재료를 제거하기 위한 제 2 예시적인 실시 예가 다이어그램(700)에 도시되어있다. 다이어그램(700)의 좌측 부분에서 화살표 그룹(750)으로 개략적으로 나타낸 바와 같이, 세정액의 유속은 표면으로부터 감소하면서 감소한다. 특히, 입자(590)와 같은 작은 입자는 작은 단면적을 가지며, 세정 공정 동안, 예를 들어 세척 공정에서 저속으로만 유동한다. 입자(590)의 유동 저항의 힘이 층(610)의 표면(620)에 대한 접착력보다 낮으면, 상기 입자는 세정 공정에 의해 이동될 수 없다.
입자 빔 유도된 퇴적 공정의 도움으로 입자(590)의 표면적을 표적화된 방식으로 확대할 수 있다. 도 7의 우측 부분은 입자(590) 상에 퇴적된 재료(760)로 인해 확대된 표면적(770)을 갖는 개질된 입자(790)를 도시한다. 개질된 입자(790)의 확대된 표면적(770)은 세정액의 상당히 확대된 적용 영역의 유동 프로파일(750)을 제공하여 및 개질된 입자(790)는 세정 또는 세척 공정에서 포토마스크의 층(610)의 표면(620)으로부터 제거될 수 있다.
도 4의 장치(400)는 도 7을 참조하여 설명된 방법을 수행하기 위해 사용될 수 있다. 입자(590)는 용기(425)에 저장된 퇴적 가스를 사용하는 전자 빔 형상 또는 전자 빔 유도 퇴적 공정에 의해 입자(590)의 나노구조화에 의해 개질된 입자(790)로 변형될 수 있다. 사용된 퇴적 가스는 알칸, 예를 들어 도데 칸(C12H26), 금속 카보닐, 예를 들어, 크롬 헥사카보닐(Cr(CO)6) 및/또는 금속 할라이드, 예를 들어 텅스텐 헥사클로라이드(WCl6)이다. 먼저, 알칸, 금속 카보닐 또는 금속 할라이드로부터의 이러한 퇴적물이 입자(590)에 잘 부착되고, 이어서, 탄소, 금속 카보닐 또는 금속 할라이드가 입자(590) 상에서 작은 면적에 걸쳐서 퇴적될 수 있다.
도 8의 다이어그램(800)은 도 6 및 도 7로부터의 2개의 예시적인 실시 예를 결합한다. 제 1 단계에서, 입자(590)는 AFM(365 및 375) 중 하나의 프로브와의 상호 작용의 결과로서 져키 운동에 의해 앵커링으로부터 찢어진다. 이 이동 과정은 도 8에서 화살표(830)로 표시된다. 제 2 단계에서, 재료(760)는 표면적(770)을 확대하기 위해 변위된 입자상에 퇴적된다. 마지막으로, 변위되고 변형된 입자(790)는 세정 공정에 적용되며, 여기서 세정액은 유동 프로파일(750)을 갖는다. 세정 공정은 변위되고 변형된 입자(790)를 층(610)의 표면(620)으로부터 제거한다.
도 9 내지도 11의 다이어그램(900 내지 1100)은 포토마스크 상에 존재하는 과잉 재료(590, 595)를 배치하기 위한 제 4 예를 제시한다. 도 9 내지 도 11에 도시된 예시적인 실시 예는 바람직하게는 장치(300)에 의해 구현된다. 제 1 단계에서, 입자(595)는 포토마스크, 예를 들어 도 5의 EUV 마스크(500)의 투과성 또는 반사성 표면(610)으로부터 포토마스크의 흡수 패턴 요소(560)상으로 변위된다. 현대 포토마스크에서, 흡수 패턴 요소(560)는 전형적으로 50nm 내지 100nm의 높이를 갖는다.
도 1의 프로브(100, 150, 190) 또는 도 2의 프로브 배열(200)의 프로브(212, 222, 232, 242)에 의한 변위에 의해 패턴 요소(560)의 표면(610)과 표면(970) 사이의 높이 차이를 극복하기 위해, 따라서, 램프 형태의 제 1 임시 보조 구조물(950)은 포토마스크의 투과성 또는 반사성 층(610) 상에 퇴적된다. 제 1 임시 보조 구조물(950)은 예를 들어 제 1 공급 용기(325) 및 전자빔(310)에 저장된 탄소 함유 퇴적 가스를 제공함으로써 포토마스크의 층(610) 상에 퇴적된다. 제 1 임시 보조 구조물(950)을 퇴적할 때, 램프(950)의 퇴적된 재료가 단순한 방식으로 포토마스크의 층(610)으로부터 다시 제거될 수 있는 것이 보장된다. 이것은 예를 들어 램프(950)의 퇴적물이 많은 비율의 탄소 및/또는 많은 비율의 몰리브덴을 갖는 경우이다. 동시에, 퇴적물은 측정 팁에 의해 눈에 띄게 손상되지 않도록 충분히 단단해야 한다. 또한, 퇴적물이 과잉 재료(590, 595)에 대해 낮은 흡수 계수를 갖는 것이 바람직하다.
램프(950)의 구배는 입자(595)를 변위시키기 위해 사용되는 프로브의 용량에 적응하다. 램프(950)의 구배는 전형적으로 5°내지 40°의 각도 범위에 있다. 제 1 임시 보조 구조물(950)은 선형 어센트(linear ascent)를 가질 필요가 없다. 오르막. 오히려, 램프(950)의 표면(940)은 곡선 형태로 구현될 수 있다. 또한, 제 1 임시 보조 구조물(950)이 스무스한 표면(940)을 가질 필요는 없다. 램프(950)의 높이가 프로브가 입자(595)를 변위 공정에서 운반할 수 있는 높이보다 작은 한 단차를 가질 수 있다.
도 9의 화살표(930)는 투과성 또는 반사층(610)으로부터 흡수 패턴 요소(560) 상으로의 입자(595)의 변위 경로를 나타낸다. 변위 경로(930)의 길이는 전형적으로 2자리 나노 미터 범위에 있지만 극단적인 경우에는 낮은 4자리 수의 나노 미터 범위로 연장될 수 있다. 램프(950)를 통해 입자(595)를 패턴 요소(560) 상으로 변위시키기 위해, 변위 공정에 최적화된 프로브를 사용하는 것이 편리하다. 이것은 평면 팁을 갖는 프로브가 도 9에 도시된 측정 팁(920)에 바람직하게 사용됨을 의미한다. 도 1에서 이것은 평면 팁(160)을 갖는 프로브(150)이고, 도 2의 프로브 배열(200)에서 이것은 평면 팁(225 또는 235)을 갖는 프로브(222, 232)이다. 하전되거나 상당히 하전되지 않은 입자(595)의 경우, 프로브(150, 222, 232)의 팁(160, 225, 235)은 변위 공정 동안 입자(595)와 접촉한다. 평면 팁(160, 225, 235)은 입자(595)가 계획된 변위 경로(930)로부터 측 방향으로 찢어지는 것을 방지함으로써 프로브(150, 222, 232)의 팁(160, 225, 235)에 의한 추가 변위를 피한다. 이 경우에, 평면 팁(160, 225, 235)의 폭이 입자(590, 595)의 최대 치수보다 큰 경우에 편리하다. 프로브(150, 222 또는 232) 중 하나의 사용은 경로(930)를 따르는 입자(595)의 직선 변위를 가능하게 한다.
경로(930)를 따라 입자(595)를 변위시키기 위해 분석 또는 처리 목적으로 최적화된 도 1의 프로브(100 및 개별적으로 190) 및 프로브(212 및 개별적으로 242)가 마찬가지로 사용될 수 있다. 그러나, 프로브(100, 170, 212 또는 242)의 직선 운동의 경우, 입자(595)가 미리 규정된 경로(930)로부터 왼쪽 또는 오른쪽으로 이탈하여, 경로(930)를 따라 프로브(100, 170, 212 또는 242)가 입자(595)의 임의의 추가 변위를 야기하지 않고 더 이동할 위험이 있다. 이러한 위험을 줄이기 위해, 프로브(100, 170, 212 또는 242)가 원형 세그먼트 상에서 이동을 수행할 수 있고, 이 세그먼트의 원형 중심은 경로(930) 주변에서 측방향으로 진동하고 경로의 방향으로 전진한다.
입자(595)의 변위 공정이 수행되는 동안, 프로브(100, 150, 190) 또는 프로브 배열(200) 중 하나를 지니는 AFM(365 또는 375)는 바람직하게는 접촉 작동 모드에서 작동하며, 즉 팁(120, 160, 215, 225, 235 또는 245)은 층(610)의 표면(620), 램프(950)의 표면(940) 또는 패턴 요소(560)의 표면(970)과 기계적으로 접촉한다. 프로브(100, 150, 190, 212, 222, 232 또는 242)의 캔틸레버(110, 170, 210, 220, 230 또는 240)는 입자(595)의 변위 공정 동안, 바람직하게는 대응하는 프로브의 공진 주파수 또는 그에 가깝게 진동하도록 여기될 수 있다. 그러나, 진동없이 프로브(100, 150, 190, 212, 222, 232 또는 242)를 작동시키는 것도 가능하다. 또한, 프로브(100, 150, 190, 212, 222, 232 또는 242)는 입자(595)의 변위 동안 폐쇄 피드백 루프에서 작동될 수 있다. 결과적으로, 경로(930) 및/또는 입자(595)에 대한 정보는 변위 과정에서 얻어질 수 있다. 그러나, 폐쇄 피드백 루프 없이 경로(930)를 따라 입자(595)의 변위를 수행하는 것이 또한 가능하다.
도 10의 다이어그램(1000)은 변위 공정의 종료 후 패턴 요소(560) 상의 입자(595)의 위치를 나타낸다. 패턴 요소(560)에서, 입자는 마스크의 노광 공정에 불리한 영향을 미치지 않는다. 그러나, 포토마스크의 작동 동안 또는 세정 공정 동안, 변위된 입자(595)는 다시 한번 포토마스크의 투과성 또는 반사성 층(610)을 통과할 수 있다.
따라서, 다음 또는 제 2 단계에서, 변위된 입자(595)는 패턴 요소(560) 상에 고정되거나 부동화된다. 이를 위해, 입자(595)는 특성이 패턴 요소(560)의 특성에 가능한 한 가까운 재료에 매립된다.
패턴 요소(560) 상의 입자(595)를 매립하여 고정하려는 목적으로, 바람직하게, 메탈 카보닐, 예를 들어, 공급 용기(335)로부터의 크롬 헥사카보닐(Cr(CO6) 및 장치(300)의 전자 빔(310)은 변위된 입자(595)의 장소에서 제공된다. 필요시에, 장치(300)의 공급 용기(360)로부터의 첨가제 가스는 퇴적 장소에 추가적으로 전달된다. 금속 카보닐 대신에, 예를 들어 금속 할라이드, 예를 들어 티타늄 테트라클로라이드(TiCl4)는 퇴적 가스로서 사용될 수 있다. 도 11에 개략적으로 도시된 바와 같이, 변위된 입자(595)는 퇴적물(1150)내에 완전히 매립된다.
이 예시적인 실시 예의 마지막 단계에서, 제 1 임시 보조 구조물(950) 또는 램프(950)는 포토마스크의 층(610)으로부터 다시 제거된다. 제거는 적어도 두 가지 방식으로 수행될 수 있다. 먼저, 프로브 배열(200)의 처리 프로브(212)는 기계적 처리에 의해 층(610)의 표면(620)으로부터 램프(950)를 제거하기 위해 사용될 수 있다. 평면 변위 프로브(222 및/또는 232)는 또한 제 1 임시 보조 구조물(950)의 기계적 처리의 일부를 위해 사용될 수 있다. 둘째, 램프(950)는 EBIE 공정에 의해 제거될 수 있다. 이를 위해, 전자빔(310)과 함께 공급 용기(345 및 350)에 저장된 에칭 가스, 물 및 질소 산화물을 사용할 수 있다. 대안적인 실시 예에서, 제 1 임시 보조 구조물(950)을 제거하려는 목적으로 전자 빔(310)과 상호작용하여 용기(366)에 저장된 에칭 가스, 크세논 디플루오라이드(XeF2)를 사용하는 것이 가능하다.도 12는 마스크의 표면(620)을 도시하며, 이의 입자(595)는 제 1 임시 보조 구조물(950)의 제거 후에, 패턴 요소(560) 상에 고정함으로써 폐기된다.
입자(595)가 패턴 요소의 폭보다 큰 경우, 세정 공정(도 10에 미도시)의 도움으로 패턴 요소(560)로부터 입자(595)를 제거하려는 시도가 이루어질 수 있다. 높은 접착력으로 인해 입자(595)가 패턴 요소(560)의 표면(970)에 의해 고정되어 있기 때문에 이것이 성공적이지 않으면, 입자(595)는 프로브들(150, 222 또는 232) 중 하나에 의해 나뉘고, 입자(595)의 조각 파편은 도 11의 맥락에서 상기 언급된 바오 같이 패턴 요소(560) 상에 포지셔닝되고 고정된다.
도 9, 도 10, 도 12, 도 13 및 도 14의 다이어그램(900, 1000, 1200, 1300 및 1400)은 입자 형태(595)로 과잉 재료를 폐기하기 위한 전술한 제 4 예의 변형인 제 5 실시 예를 도시한다. 이 변형된 예시적인 실시 예는 도 9로 시작하고 도 10까지 전술한 예와 동일하다. 그러나 패턴 요소(560) 상에 변위된 입자(595)는 고정되지 않는다. 오히려, 도 7의 맥락에서 논의된 바와 같이, 패턴 요소 상으로 변위된 입자(595)의 표면적(1370)은 재료(1360)의 표적화된 퇴적에 의해 확대된다. 이는 도 13에 도시되어있다. 다음 단계에서, 도 12의 맥락에서, 제 1 임시 보조 구조물(950)은 층(610)의 표면(620)으로부터 다시 제거된다. 마지막으로, 도 14의 화살표(1450) 그룹으로 표시된 세정 공정에서, 변위되고 변형된 입자(595)는 패턴 요소(560)로부터 제거된다. 언급된 마지막 2개의 공정 단계는 상호 교환될 수 있다.
세정 공정을 위해 접근하기 어려운 투과성 또는 반사성 층(610)상의 위치로부터 입자(595)가 패턴 요소(560) 상에 변위되고, 또한 상기 입자의 표면적(1370)은 상당히 크게 확대된 사실에 의해, 이러한 방식으로 처리된 입자(595)는 세정 공정의 효과에 접근 가능하게 된다. 마지막에 언급된 이러한 변형은 패턴 요소(560)가 입자(595)의 폐기 공정으로부터 변화없이 발생한다는 이점을 갖는다.
포토리소그래피 마스크의 과잉 재료를 폐기하기 위한 제 6 예시적인 실시 예가 도 15 내지 17의 다이어그램(1500 내지 1700)을 참조하여 설명된다. 도 15의 다이어그램(1500)은 포토마스크의 층(610)의 표면(620)상의 입자(595)를 도시한다. 제1 단계에서, 입자(595)의 근처에서, 제 2 임시 보조 구조물(1550)은 얇은 희생 층의 형태로 층(620) 상에 퇴적된다. 제 2 임시 보조 구조물(1550)의 층은 수 나노 미터와 약 20nm 사이의 두께를 갖는다. 퇴적된 희생 층(1550)의 표면 특성만이 입자(595)의 제거에 중요하기 때문에, 상기 희생 층은 매우 얇게 만들어질 수 있다. 제 2 온도-보조 구조물(1550)의 측면 치수는 입자(595)의 크기에 적합하다. 전형적으로, 층(1550)의 면적은 입자(595)의 치수를 크게 초과하지 않는다.
제 2 임시 보조 구조물(1550)을 퇴적하기 위해, 공급 용기(330 및 335)에 저장된 퇴적 가스 중 하나는 일반적으로, 알칸, 예를 들어 도데칸(C12H26)의 경우에 취해진다. 제 2 임시 보조 구조물(1550)의 퇴적 동안, 퇴적 가스(들) 및/또는 공정 구현은 많은 비율의 탄소 및/또는 몰리브덴이 퇴적 층(1550)에 통합되도록 선택된다. 제 2 임시 보조 구조(1550)의 퇴적물의 탄소 및/또는 몰리브덴의 큰 비율은. 층(1550)이 한정된 내구성만을 가지므로 단순한 방식으로 층(610)의 표면(620)으로부터 다시 제거될 수 있다는 장점을 갖는다.
제 2 단계에서, 입자(595)는 측정 팁(1520)의 도움으로 제 2 임시 보조 구조물(1550)로서 기능하는, 희생 층 상으로 경로(1530)를 따라 가압된다. 프로브(150, 222 또는 232) 중 하나는 유리하게 입자(595)의 변위를 수행하기 위해 사용된다. 포토마스크 상의 입자(595)에 대한 변위 공정의 상세는 이미 도 9와 관련하여 설명되었다.
도 16의 다이어그램(1600)은 제 2 임시 보조 구조물(1550)의 희생 층상의 변위 입자(595)의 위치를 도시한다. 제 3 및 마지막 단계에서, 제 2 임시 보조 구조물(1550)의 희생 층은 마스크의 층(610)으로부터 입자(595)와 함께 제거된다. 이것은 다시 두 가지 방식으로 수행될 수 있다.
선택된 재료로 인해, 희생 층은 층(610)의 표면(620)에 대한 제한된 접착력만을 갖는다. 따라서, 제 2 임시 보조 구조물(1550) 및 그 위에 위치된 입자(595)와 함께 세정 공정에서 층(610)으로부터 제거될 수 있다. 이를 위해, 예를 들어 황산(H2SO4)과 과산화수소(H202)의 조합과 같이, 도 4와 관련하여 도입된 세정액들 중 하나를 사용할 수 있다.
도 16에 도시된 초기 상황으로부터 진행하여, 제 2 대안적인 실시 예에서, 층(1550)은 세정 공정에 의해 제거되지 않고 EBIE 공정에서 그 위에 위치된 입자(595)와 함께 제거될 수 있다. 이러한 국부 전자 빔 유도 에칭 공정을 위해, 공급 용기(355)에 저장된 제 3 에칭 가스, XeF2에 일반적으로 리코스(recourse)가 필요하다.
도 17의 다이어그램(1700)은 제 2 임시 보호 층(1550)을 제거한 후 마스크의 층(610)의 표면(620)을 나타낸다. 두 대안적인 공정에서, 입자(595)는 잔류물 없이 포토마스크로부터 제거되었다.
마지막으로 설명된 예시적인 실시 예는 제 2 임시 보조 구조물(1550)을 위한 적은 재료만이 층(610)의 표면(620) 상에 퇴적될 필요가 있기 때문에 편리하다. 또한, 제 2 임시 보조 구조물(1550)의 면적은 입자(595)의 변위 경로(1530)가 짧게 유지될 수 있도록 입자(595)의 근처에 위치되는 것이 유리하다. 마지막으로, 제 2 임시 보조 구조물(1550) 상으로 입자(595)를 운반하는 것은 얇은 희생 층(1550)으로 인해 극복될 작은 높이 차이에 의해 촉진된다.
포토리소그래피 마스크의 과잉 재료를 폐기하기 위한 추가의 예시적인 실시 예가 도 18에 개략적으로 도시되어있다. 하위 도 A는 포토마스크의 투과성 또는 반사성 층(610) 상에 적용된 패턴 요소(560)의 평면도를 도시한다. 입자(590) 형태의 과잉 재료는 패턴 요소(560) 부근의 층(610) 상에 위치된다.
입자(590)를 폐기하기 위해, 패턴 요소(560)의 일부(1850)가 제 1 단계에서 제거된다. 변형된 패턴 요소(1860)는 도 18의 하위 도 B에서 개략적으로 재현된다. 제 1 실시 예에서, 패턴 요소(560)의 재료는 프로브 배열(200)의 프로세싱 프로브(222)의 도움으로 기계적으로 제거된다. 추가로 또는 대안적으로, 변위 목적으로 최적화된 프로브 배열(200)의 프로브(222 및/또는 232)가 이 작업에 사용될 수 있다.
대안적인 실시 예에서, 패턴 요소(560)의 부분(1850)은 EBIE 공정에 의해 에칭된다. 예를 들어, 공급 용기(355)에 저장된 크세논 디플루오라이드(XeF2)이 에칭 가스로서 사용될 수 있다. 필요에 따라, 공급 용기(360)에 저장된 첨가제 가스, 예를 들어 물은 에칭 가스와 혼합된다.
도 18의 하위 도 C에 개략적으로 도시된 제 2 단계에서, 입자(590)는 패턴 요소(1860)의 영역(1850)으로 밀려나고, 상기 영역은 흡수 물질이 제거된다. 도 1의 프로브(150) 또는 도 2의 프로브 배열(200)의 프로브(222 및/또는 232) 중 하나가 이러한 목적으로 사용될 수 있다. 과잉 재료(590, 595)에 대한 변위 공정의 세부 사항은 도 9와 관련하여 설명되었다.
마지막으로, 도 18의 하위 도 D에 도시된 제 3 단계에서, 재료가 변위된 입자(590) 주변에서 퇴적되므로, 퇴적 공정의 종결 이후에, 패턴 요소(1870)가 가능한 한 원래의 형태, 즉, 원래의 패턴 요소(560)를 갖는다. 변위된 입자(590)는 퇴적물(1880)에 의해 완전히 둘러싸여서 그 변위 위치에 고정된다. 영역(1850)에서 누락된 패턴 요소(1860)의 흡수 재료를 퇴적시키기 위해, 광학 및 기계적 특성이 패턴 요소(560)의 재료의 특성에 가능한 한 근접한 퇴적물(1880)을 생성하는 퇴적 가스가 선택된다 공급 용기(335)에 저장된 제 3 퇴적 가스가 전형적으로 이러한 목적으로 사용된다. 금속들이 종종 포토리소그래피 마스크의 패턴 요소(560)의 중요 구성요소이기 때문에 이는, 금속 카보닐 또는 금속 할라이드, 유리하게는, 크롬 헥사카보닐(Cr(CO)6), 트리루테늄 도데카카보닐(Ru3(CO)12) 또는 티타늄 테트라클로라이드(TiCl4)일 수 있다. 투과형 포토마스크에 있어서, TEOS이 또한 이러한 목적으로 사용될 수 있다.
마지막에 설명된 예는 층(610)의 표면(620) 상에 일시적인 보조 구조물이 퇴적될 필요가 없고 패턴 요소는 폐기 공정의 종결 후에 형상의 변화가 없음을 장점으로 한다.
도 18의 맥락에서 설명된 예에서, 패턴 요소(560)의 흡수 재료는 층(610)의 표면(620)으로 제거되었다. 그러나 패턴 요소(560)의 흡수 재료는 변위 입자(580)가 변형된 패턴 요소(560)의 영역(1850)에서 완전히 사라지게 하기에 충분한 깊이를 갖는다. 이 변형을 선택할 때, 입자(590)를 패턴 요소의 변형된 영역(1850) 내로 전달하기 위해 제 4 실시 예와 관련하여 제 1 임시 보조 구조물을 램프 형태로 사용하는 것이 필요할 수 있다.
도 19는 입자(590) 형태의 과잉 재료가 AFM(365 또는 375)의 프로브(1900)에 의해 스캔될 수 없거나 또는 큰 불확실성으로만 스캔될 수 있는 제 1 예를 도시한다. 하위 도 A에서 개략적으로 나타낸 바와 같이, 입자(590)는 층(610)의 표면(620) 상의 패턴 요소에 바로 근접하게 흡수된다. 패턴 요소(560)는 프로브(1900)의 캔틸레버(1910)가 측정 팁(1920)이 재생 가능하게 과잉 재료의 입자(590)를 스캔할 수 있도록 이동되는 것을 방지한다. 도 18의 하위 도 A의 논의에서 설명된 바와 같이 하위 도 A에 도시된 패턴 요소(560)의 일부를 제거함으로써, 프로브(1900)는 입자(590)에 접근하여 매우 정밀하게 스캔할 수 있다. 이것은 도 19의 하위 도 B에 표시되어 있다.
다음 단계에서, 입자(590)는 프로브(150, 222 또는 232) 중 하나에 의해 원하는 위치로 밀리는 것이 바람직하다(도 19에 미도시). 패턴 요소(560)의 제거된 부분은 그 후 원래 위치에 그리고 원래 형태로 다시 퇴적된다(도 19에 미도시). 이와 관련하여 세부 사항은 도 18의 논의와 관련하여 설명되었다.
도 20은 입자(590) 형태의 과잉 재료가 측정 팁(2020)에 의해 검출될 수 있는 제 2 예를 도시한다. 도 20의 하위 도 A에 개략적으로 도시된 바와 같이, 입자(560)는 도 19와 유사한 방식으로 입자 요소(560)에 바로 인접하게 위치된다. 측정 팁(2020)은 큰 곡률 반경을 가지므로, 패턴 요소(560)는 측정 팁(2020)에 의한 입자(590)의 검출을 방지한다.
이러한 어려움을 해결하기 위한 첫 번째 가능성은 도 2의 논의와 관련하여 설명되고 분석 목적을 위해 특별히 설계된 프로브(242 및 252)를 갖는 프로브 배열(200)에 의해 제공된다. 프로브 배열이 이용 가능하지 않았으면, 도 1의 하부는 도 20의 입자(590)에 접근할 수 있는 제 2 가능성을 설명한다. 예로서, 프로브(190)의 캔틸레버(170)의 캔틸레버의 비대칭 가열에 의해 캔틸레버(170)는 측정 팁(120 또는 2020)이 y-방향으로 이동하도록, 회전되거나 비틀림 될 수 있다. 이는 도 20의 하위 도 B에 도시된다. 캔틸레버(170)의 비틀림의 결과로, 측정 팁(120, 2020)은 패턴 요소(560)에 근접하더라도 입자(590)를 확실하게 스캔할 수 있다. 캔틸레버(170)는 출원인의 이름으로 공개된 특허 출원 DE 10 2014 212 311 A1에 설명되어있다.
다음 단계에서, 회전된 캔틸레버(170)의 측정 팁(120, 2020)은 입자(590)를 패턴 요소(560)로부터 멀어지게 밀어낼 수 있다. 입자(590)가 패턴 요소로부터 대응하는 거리에 있는 즉시, 추가 변위 경로는 캔틸레버(170)의 회전 또는 비틀림 없이 구현된다.
도 21의 흐름도(2100)는 포토리소그래피 마스크(500)의 과잉 재료(590, 595)를 처리하는 방법을 제시한다. 이 방법은 단계(2110)에서 시작한다. 단계(2120)는 스캐닝 프로브 현미경(300, 400)의 프로브(100, 150, 190, 212, 222, 232, 242)를 사용하여 포토리소그래피 마스크(500) 상에서 과잉 재료(590, 595)를 변위시키는 단계를 포함한다. 단계(2130)은 포토리소그래피 마스크(500) 상에 변위된 과잉 재료(590, 595)를 고정시키는 단계를 포함한다. 이것은 복수의 실시 예에서 행해질 수 있다. 대안적으로, 단계 2140은 스캐닝 프로브 현미경(300, 400)의 적어도 하나의 프로브(100, 150, 190, 212, 222, 232, 242)를 사용하지 않고 포토리소그래피 마스크(500)로부터 변위된 과잉 재료(590, 595)를 제거하는 단계를 포함한다. 이 단계에 대해서도 예시적인 실시 예가 상술되어 있다. 방법은 단계(2150)에서 종료된다.
마지막으로, 도 23의 흐름도(2200)는 포토리소그래피 마스크(500)의 과잉 재료(590, 595)를 폐기하는 추가 방법을 나타낸다. 이 방법은 단계(2210)에서 시작한다. 단계(2120)에서 과잉 재료의 표면이 확대된다. 이는 과잉 재료의 표면상에 재료를 퇴적함으로써 수행될 수 있다. 퇴적은 입자 빔 유도 퇴적 공정에 의해 수행될 수 있다. 다음에, 단계(2230)에서, 확대된 과잉 재료(590, 595)는 스캐닝 프로브 현미경(300, 400)의 적어도 하나의 프로브(100, 150, 190, 212, 222, 232, 242)를 사용하여 포토리소그래피 마스크(500) 상에서 변위된다. 단계(2240)에서 변위되고 확대된 과잉 재료(590, 595)는 포토리소그래피 마스크(500)로부터 제거된다. 변위되고 확대된 과잉 재료의 제거는 스캐닝 프로브 현미경의 프로브 또는 세정 공정에 의해 수행될 수 있다. 방법은 단계(2250)에서 종료된다.

Claims (20)

  1. 포토리소그래피 마스크(500)의 과잉 재료(590, 595)를 폐기하기 위한 방법으로서,
    a. 상기 과잉 재료(590, 595)의 표면을 확대하는 단계;
    b. 스캐닝 프로브 현미경(300, 400)의 적어도 하나의 제 1 프로브(100, 150, 190, 212, 222, 232, 242)를 사용하여 상기 포토리소그래피 마스크(500) 상에서 확대된 상기 과잉 재료(590, 595)를 변위시키는 단계; 및
    c. 변위되고 확대된 상기 과잉 재료(590, 595)를 상기 포토리소그래피 마스크(500)로부터 제거하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 과잉 재료(590, 595)의 상기 표면을 확대하는 단계는 입자 빔 유도 공정에 의해 수행되는, 방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 확대된 상기 과잉 재료(590, 595)를 변위시키는 단계는, 상기 스캐닝 프로브 현미경(300, 400)의 상기 적어도 하나의 제 1 프로브(100, 150, 190, 212, 222, 232, 242)를 확대된 상기 과잉 재료(590, 595)와 상호작용시키는 단계 및/또는 상기 적어도 하나의 제 1 프로브(100, 150, 190, 212, 222, 232, 242)와 상기 포토리소그래피 마스크(500) 사이에서 적어도 하나의 상대 이동을 수행하는 단계를 포함하는, 방법.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 확대된 상기 과잉 재료(590, 595)를 변위시키는 단계는, 상기 포토리소그래피 마스크의 투과 또는 반사 영역(585)으로부터 포토리소그래피 마스크(600)의 흡수 패턴 요소(560)의 영역(580) 내로 확대된 상기 과잉 재료(590, 595)를 변위시키는 단계를 포함하는, 방법.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 임시 보조 구조물(1350)을 생성하는 단계 및 확대된 상기 과잉 재료(590, 595)를 상기 임시 보조 구조물(1350) 상으로 변위시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 포토리소그래피 마스크(500)로부터 변위되고 확대된 상기 과잉 재료(590, 595)를 제거하는 단계는, 상기 스캐닝 프로브 현미경(300, 400)의 상기 적어도 하나의 제 1 프로브(100, 150, 190, 212, 222, 232, 242)를 사용하지 않고 수행되는, 방법.
  7. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 포토리소그래피 마스크(500)로부터 변위되고 확대된 상기 과잉 재료(590, 595)를 제거하는 단계는 상기 스캐닝 프로브 현미경(300, 400)의 적어도 하나의 제 1 프로브(100, 150, 190, 212, 222, 232, 242)를 사용하여 수행되는, 방법.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 적어도 하나의 제 1 프로브(100, 190, 212, 222, 232, 242)는 변위되고 확대된 상기 과잉 재료(590, 595)를 제거하기 위하여 변위되고 확대된 상기 과잉 재료(590, 595)와 정전기적으로 상호 작용하는, 방법.
  9. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서, 변위되고 확대된 상기 과잉 재료(590, 595)를 제거하는 단계는, 상기 적어도 하나의 제 1 프로브(100, 190, 212, 222, 232, 242) 상의 재료 및/또는 변위되고 확대된 상기 과잉 재료(590, 595)를 퇴적함으로써 상기 적어도 하나의 제 1 프로브(100, 190, 212, 222, 232, 242)와 변위되고 확대된 상기 과잉 재료(590, 595) 사이의 기계적인 연결을 수립하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  10. 청구항 9에 있어서, 변위되고 확대된 상기 과잉 재료(590, 595)를 제거하는 단계는, 입자 빔 유도 에칭 공정에 의해 상기 적어도 하나의 제 1 프로브(100, 190, 212, 222, 232, 242)와 변위되고 확대된 상기 과잉 재료(590, 595) 사이의 기계적 연결을 분리하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서, 입자 빔 현미경을 사용하여 확대된 상기 과잉 재료(590, 595)의 변위 및/또는 제거를 모니터링하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서, 확대된 상기 과잉 재료(590, 595)를 변위시키는 단계는, 확대된 상기 과잉 재료(590, 595)를 국부화(localise)시키기 위해 그리고/또는 변위시키기 위해 그의 길이 방향 축에 대하여 상기 적어도 하나의 제 1 프로브(100, 150, 190, 212, 222, 232, 242)를 틸팅하는 단계를 포함하는, 방법.
  13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제 1 프로브(100, 150, 190)는 제 1 프로브(242, 252) 및 제 2 프로브(222, 232)를 포함하는 프로브 배열(200)을 포함하고, 상기 방법은, 상기 프로브 배열(200)의 제 1 프로브(242, 252)를 사용하여 상기 과잉 재료(590, 595)를 국부화하는 단계 및 상기 스캐닝 프로브 현미경(300, 400)의 프로브 배열(200)의 상기 제 2 프로브(222, 232)를 사용하여 국부화되고 확대된 상기 과잉 재료(590, 595)를 변위시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  14. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 확대되고 변위된 상기 과잉 재료(590, 595)를 제거하는 단계는 상기 포토리소그래피 마스크(500)를 위한 세정 공정에 의해 수행되는, 방법.
  15. 포토리소그래피 마스크(500)의 과잉 재료(590, 595)를 폐기하기 위한 장치(300, 400)로서,
    a. 상기 과잉 재료(590, 595)의 표면을 확대하도록 구성되는 적어도 하나의 수단;
    b. 상기 포토리소그래피 마스크(500) 상에서 확대된 상기 과잉 재료(590, 595)를 변위시키도록 구성되는 스캐닝 프로브 현미경(300, 400)의 적어도 하나의 프로브(100, 150, 190, 212, 222, 232, 242); 및
    c. 상기 포토리소그래피 마스크(500)로부터 변위되고 확대된 상기 과잉 재료(590, 595)를 제거하도록 구성되는 적어도 하나의 수단을 포함하는, 장치(300, 400).
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 과잉 재료(590, 595)의 표면을 확대하도록 구성되는 적어도 하나의 수단은 상기 과잉 재료의 표면을 확대하도록 구성되는 퇴적 장치를 포함하는, 장치(300, 400).
  17. 청구항 15 또는 청구항 16에 있어서, 상기 포토리소그래피 마스크(500)로부터 변위되고 확대된 상기 과잉 재료(590, 595)를 제거하도록 구성되는 적어도 하나의 수단은, 스캐닝 프로브 현미경(300)의 적어도 하나의 프로브(100, 150, 190, 212, 222, 232, 242) 또는 상기 포토리소그래피 마스크(500)로부터 변위되고 확대된 상기 과잉 재료(590, 595)를 제거하도록 구성되는 적어도 하나의 세정 장치(460)를 포함하는, 장치(300, 400).
  18. 청구항 15 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서, 확대된 상기 과잉 재료(590, 595)의 변위 및/또는 제거를 모니터링하도록 구성되는 입자 빔 현미경을 추가로 포함하는, 장치(300, 400).
  19. 청구항 15 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 있어서, 상기 과잉 재료의 표면을 확대하도록 구성되는 상기 적어도 하나의 수단은 변위되고 확대된 상기 과잉 재료(590, 595)와 상기 적어도 하나의 프로브(100, 150, 190, 212, 222, 232, 242) 사이의 기계적 연결을 수립하도록 더 구성되는, 장치(300, 400).
  20. 컴퓨터 시스템에 의해 실행될 때, 상기 컴퓨터 시스템으로 하여금, 청구항 15의 장치(300, 400)에게 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 기재된 방법 단계들을 수행하도록 지시하게 하는 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램.
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