New! View global litigation for patent families

NL8820330A - Mask Repair, using an optimized focused ion beam system. - Google Patents

Mask Repair, using an optimized focused ion beam system.

Info

Publication number
NL8820330A
NL8820330A NL8820330A NL8820330A NL8820330A NL 8820330 A NL8820330 A NL 8820330A NL 8820330 A NL8820330 A NL 8820330A NL 8820330 A NL8820330 A NL 8820330A NL 8820330 A NL8820330 A NL 8820330A
Authority
NL
Grant status
Application
Patent type
Prior art keywords
ion
mask
focused
high
beam
Prior art date
Application number
NL8820330A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Microbeam Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/317Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/72Repair or correction of mask defects
    • G03F1/74Repair or correction of mask defects by charged particle beam [CPB], e.g. focused ion beam
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/305Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating or etching
    • H01J37/3053Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating or etching for evaporating or etching
    • H01J37/3056Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating or etching for evaporating or etching for microworking, e.g. etching of gratings, trimming of electrical components

Abstract

Apparatus and method for repairing semiconductor masks (32) and reticles is disclosed, utilizing a focused ion beam system (8) capable of delivering, from a single ion column, several different species of focused ion beams (12), each of which is individually optimized to meet the differing requirements of the major functions to be performed in mask repair. This method allows the mask (32) to be imaged with high resolution and minimum mask damage. Opaque defects are removed by sputter etching at high rates with minimum damage to the mask substrate (32), with the optional use of a sputter rate enhancing gas such as chlorine, and clear defects are filled in at high rates by deposition of a metallic or other substance compatible with the mask materials by condensation of metal-containing vapor such as chromium hexacarbonyl using a focused ion beam. A focused ion beam column able to produce precisely focused ion beams (12) is employed and is operated at high energies for imaging and sputter etching, and at low energies for imaging and deposition. A liquid metal alloy source (10) containing a plurality of suitable atomic species is employed.

Description

E 6846-1 Ned.PCT iG/EvF P & C E 6846-1 Ned.PCT iG / EVF P & C

Korte aanduiding: Maskerreparatie, gebruik makend van een geoptimaliseerd gefocusseerde ionenbundel systeem. Short title: Mask Repair, using an optimized focused ion beam system.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op gefocusseerde ionenbundel systemen. The present invention relates to focused ion beam systems. Bovendien heeft de onderhavige uitvinding betrekking op neerslag uit chemische damp en maakt gebruik van gefocusseerde ionenbundels voor het verhogen van chemische damp neerslagsnelheden en sputter-etssnelheden 5 van substraatmateriaal. In addition, the present invention relates to chemical vapor deposition and makes use of focused ion beams to increase chemical vapor deposition and sputter etch rates speeds of 5 of substrate material. Meer in het bijzonder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op het gebruik van de bovenstaande technieken voor het repareren van fotomaskers en kruisdraden. More particularly, the present invention relates to the use of the above techniques for the repair of photomasks, and reticles.

De stand van de techniek wordt gevormd door de KLA/micrion 808, The state of the art is represented by the KLA / Micrion 808,

Seiko SIR1000, en Ion Beam Systems' MicroTrim. Seiko SIR1000 and Ion Beam Systems' Micro Trim. Deze drie systemen leveren 10 slechts ëën type gefocusseerde ionenbundel aan het aan reparatie onderhevige masker, namelijk een Gallium ionenbundel van energie tussen 20 en 50 keV. These three systems 10 provide only one type of focused ion beam at the mask that are subject to repair, namely a Gallium ion beam energy of between 20 and 50 keV. Een dergelijke bundel produceert aanzienlijke schade aan het masker tijdens het afbeelden als gevolg van de hoge sputtersnelheid van de Gallium ionenbundel. Such a beam produces significant damage to the mask during imaging due to the high sputtering rate of the gallium ion beam. Bovendien worden aanzienlijke hoeveelheden Gallium gexmplan-15 teerd in het maskersubstraat tijdens het afbeelden en reparatie van een ondoorschijnendheidsdefeet, resulterend in een effect genoemd "Gallium vervuiling", welke lokale reducties in de doorzichtigheid van het substraat veroorzaakt, welke vatbaar zijn voor latere identificatie als ondoor-schijnendheidsdefecten door middel van standaard industriële masker-20 inspectie inrichtingen. In addition, significant amounts of Gallium gexmplan-15 wasted with in the mask substrate during imaging and repair of a ondoorschijnendheidsdefeet, resulting referred to in an effect "Gallium pollution", which local reductions caused in the transparency of the substrate, which are amenable to subsequent identification as opaque -schijnendheidsdefecten by means of standard industrial mask-inspection apparatuses 20. Hoewel deze systemen zuiverheidsdefect reparatie verschillend benaderen, brengt geen van deze systemen een materiaal aan in het zuiverheidsdefect, welke verenigbaar zijn met de reeds bestaande, gewoonlijk delen van het masker bedekkende metaalfilm, gebruikelijk chroom, w De uitvinding brengt een nieuwe techniek met zich mee voor de repa-25 ratie van halfgeleider maskers en kruisdraden, gebruikmakend van een gefocusseerde ionenbundel systeem, welke in staat is tot het leveren, door een enkele ionenbundelkolom, van verscheidene typen van ionenbundels, waarvan elk individueel geoptimaliseerd is voor het voldoen aan de verschillende eisen van de bij de maskerreparatie uit te voeren hoofdfuncties. Although these systems different approach clear defect repair does not carry any of these systems, a material in the clear defect, which are compatible with the already existing, usually parts of the mask covering metal film, usually chrome, w The invention involves a new technique along with it for the repa-25 ration of semiconductor masks and reticles, making use of a focused ion beam system, which is capable of delivering, through a single ion beam column, of several types of ion beams, each of which is individually optimized to meet the different requirements of to carry out the repair mask main functions. Deze 30 hoofdfuncties zijn: maskerafbeelding (de vorming van een beeld van de microscopische structuur van een gebied van het oppervlak van een masker); 30 These main functions are: mask image (the formation of an image of the microscopic structure of a region of the surface of a mask); ondoorschijnendheidsdefeet reparatie (het verwijderen van optisch-ondoor-schijnend materiaal van gebieden op het oppervlak van het maskersubstraat, waar dergelijk materiaal niet aanwezig dient te zijn); ondoorschijnendheidsdefeet repair (the removal of optically-opaque and shining-material from areas on the surface of the mask substrate, where such materials should not be present); en zuiverheidsdefect 35 reparatie (het gebruik van de gefocusseerde ionenbundel voor het katalyseren van de neerslag van een chroom-legering materiaal op ongewenste plaatsen op het oppervlak van het maskersubstraat). 35 and clear defect repair (the use of the focused ion beam to catalyze the deposition of a chromium-alloy material on undesirable places on the surface of the mask substrate).

8820330 -2- 8820330 -2-

Kenmerken van de uitvinding bevatten: het gebruik bij de maskerreparatie van meerdere door een enkele ionenbundelkolom geproduceerde ionenbundels, maskerafbeelding met sterk gereduceerde beschadigingsniveaus en verontreiniging, reparatie van ondoorschijnendheidsdefecten door ofwel 5 sputter-etsing of chemisch-versterkte sputter-etsing, en reparatie van zuiverheidsdefecten door de neerslag van metaalmaterialen, welke in optische eigenschappen sterk in overeenstemming zijn met de normaal voor de ondoorschijnende oppervlakken van het masker gebruikte metaalmaterialen. Features of the invention include: the use in the mask repair of multiple by a single ion beam column produced ion beams, mask image with greatly reduced damage levels and contamination, repair of opaque defects by either 5 sputter-etching or chemically-enhanced sputter-etching, and repair of clear defects by the deposition of metal materials, which are highly consistent in optical properties with the normal for the surfaces of the opaque mask metal materials used.

De uitvinding zorgt ervoor dat het masker gevormd kan worden met een 10 hoge resolutie en gereduceerde beschadigingskans, zorgt ervoor dat ondoorschijnendheidsdefecten efficiënter verwijderd kunnen worden met een gereduceerde beschadigingskans van het maskersubstraat, en zorgt ervoor dat zuiverheidsdefecten opgevuld worden bij hoge snelheden, gebruikmakend van de bundel voor het direkt katalyseren van de neerslag van metaalmateriaal, 15 verenigbaar met de natuurlijke maskermaterialen. The invention ensures that the mask can be formed with a 10-high resolution and reduced damage probability, makes sure that opaque defects can be removed more efficiently with a reduced damage probability of the mask substrate, and ensures that clear defects are filled up at high speeds, making use of the beam for directly catalyzing the deposition of metal material, 15 is compatible with the natural mask materials.

De onderhavige uitvinding heeft vijf hoofdcomponenten. The present invention has five main components. Een ionenbundelkolom wordt gebruikt, welke een nauwkeurig gefocusseerde ionenbundel kan produceren, met een bundeldiameter op de plaats van het doel, typerend kleiner dan 0,5 micron, en kan werken bij een spanning in het bereik van 2 20 4 tot 120 kV met een stroomdichtheid van 1 tot 5 A/cm . An ion beam column is used, which can produce a precisely focused ion beam, with a beam diameter at the location of the target, typically less than 0.5 microns, and can operate at a voltage in the range of 2 20 4 up to 120 kV with a current density from 1 to 5 A / cm. Een vloeibare metaallegeringsbron voor de ionenbundelkolom bevat geschikte atoomsoorten bevattende: een element met laag atoomgewicht, welke verenigbaar is met het maskersubstraatmateriaal (bijvoorbeeld: silicium); A liquid metal alloy source for the ion beam column contains appropriate atomic species comprising: an element having a low atomic weight, which is compatible with the mask substrate material (e.g., silicon); een element met hoog atoomgewicht, welke een hoge sputter-etssnelheid van de optisch-25 ondoorschijnende metaalfilm zal produceren voor snelle reparatie van ondoorschijnendheidsdefecten (bijvoorbeeld: goud); an element having a high atomic weight, which has a high sputter-etching rate of the optically-opaque metallic film 25 will produce for fast repair of opaque defects (for example: gold); een voor de ionenbundel-versterkte neerslag van een metaalmateriaal te gebruiken element, verenigbaar met het normaal voor het bedekken van ondoorschijnendheidsoppervlak-ken van het masker te gebruiken metaalmateriaal (bijvoorbeeld: goud,chroom, 30 of silicium, gebruikt voor het versterken van neerslag van chroom uit chroomhexacarbonyl damp of andere samenstellingen). an element to be used for the ion beam-enhanced deposition of a metal material, compatible with the normal for the covering to be used ondoorschijnendheidsoppervlak-ken of the mask of metal material (for example: gold, chromium, 30, or silicon, is used for the reinforcement of precipitation of chromium from chromium hexacarbonyl vapor, or other compositions).

Een massafilter verschaft snelle selectie van de voor de bundel ter plaatse van het masker gewenste ionsoorten. A mass filter provides rapid selection of the settings for the beam at the area of ​​the mask desired ion species. Ofwel het element met laag atoomgewicht of het element met hoog atoomgewicht kan gekozen worden afhan-35 kelijk of de sputter-etsing danwel de neerslag gekozen wordt. Either the element with low atomic weight of the element with high atomic weight can be chosen afhan-35 specifically, or the sputter-etching or the precipitate is chosen.

Een gasvoedingssysteem wordt gebruikt in de onderhavige uitvinding. A gasvoedingssysteem is used in the present invention.

Het verschaft een stroom van metaal-houdende damp in de nabijheid van de doorsnijding van de primaire ionenbundel en het trefoppervlak tijdens zuiverheidsdefect reparatie. It provides a flow of metal-containing vapor in the vicinity of the intersection of the primary ion beam and the target surface during clear defect repair.

882.0330. 882.0330.

-3- -3-

Het gasvoedingssysteem kan ook een stroom van etssnelheid-vergrotend gas verschaffen in de nabijheid van de doorsnijding van de primaire ionenbundel en het trefoppervlak tijdens ondoorschijnendheidsdefecten reparatie. The gasvoedingssysteem may also provide a flow of etching rate-enhancing gas in the vicinity of the intersection of the primary ion beam and the target surface during repair opaque defects. Dit systeem is facultatief, en kan gedeeltelijk uit hetzelfde gasvoedings-5 systeem bestaan, welke gebruikt wordt voor de levering van metaal-houdende damp zoals hierboven beschreven. This system is optional, and may consist partially of the same gasvoedings-5 system, which is used for the supply of metal-containing vapor as described above.

Fig. Fig. 1 toont het gefocusseerde ionenbundel systeem voor maskerreparatie. 1 shows the focused ion beam system for mask repair.

Fig. Fig. 2 toont de maskerafbeelding. 2 shows the mask image.

Fig, 3 toont de reparatie van ondoorschijnendheidsdefecten. Fig, 3 shows the repair of opaque defects.

10 Fig. 10 Fig. 4 toont de zuiverheidsdefecten reparatie. 4 shows the repair clear defects.

Fig. Fig. 5 toont een stroomdiagram voor het zuiverheidsdefecten reparatie- proces. 5 shows a flow diagram for the clear defects repair process.

Fig. Fig. 6 toont een stroomdiagram voor het ondoorschijnenheidsdefecten reparatieproces. 6 shows a flow diagram for the ondoorschijnenheidsdefecten repair process.

15 Voor het afbeelden van het te repareren fotomasker of kruisdraad, wordt het massafilter ingesteld om een bundel van het element met laag atoomgewicht te selecteren, de ionenkolom wordt ingesteld om een nauwkeurig gefocusseerde bundel van de ionen op het trefoppervlak te produceren, en de bundel wordt afgetast in een rasterpatroon voor het produ-20 ceren van een beeld van de maskerstructuur. 15, the mass filter is set up for the display of the photo mask or reticle to be repaired, in order to select a beam of the element with low atomic weight, the ion column is set to produce an accurate focused beam of ions on the target surface, and the beam is scanned in a raster pattern for the produ-20 cation of an image of the mask structure. Het element met laag atoomgewicht kan silicium zijn, verenigbaar met het maskersubstraat materiaal. The element of low atomic weight, may be silicon, compatible with the mask substrate material. In deze werkingsmode veroorzaakt de ionenbundel minimale schade aan het masker-oppervlak (doorschijnende en ondoorschijnende oppervlakken) als gevolg van zijn lage sputter-erosie snelheid van het maskeroppervlak. In this mode of operation, the ion beam causes minimal damage to the mask surface (translucent and opaque surfaces) as a result of its low sputter rate of erosion of the mask surface. Omdat de ion-25 soort zodanig gekozen wordt dat het verenigbaar is met het maskersubstraat, veroorzaakt het bovendien minimale "vervuiling" van de doorschijnende oppervlakken van het masker. Because the ion-25 size is selected so that it is compatible with the mask substrate, it furthermore causes minimal "pollution" of the translucent surfaces of the mask.

Voor het repararen van een ondoorschijnendheidsdefect, wordt een eerste bundel van een element met hoog atoomgewicht geproduceerd, welke 30 efficiënt het grootste deel van het ongewenste optisch-ondoorschijnende materiaal verwijderd. To either repair an opaque defect, a first beam of an element is produced with high atomic weight, which is 30 efficiently the bulk of the undesired optically-opaque material are removed. Deze eerste bundel wordt geproduceerd door het instellen van het massafilter om een bundel te selecteren van het element met hoog atoomgewicht, het instellen van de ionenkolom voor het produceren van een nauwkeurig gefocusseerde ionenbundel, en het alleen aftasten door 35 de ionenbundel van door ongewenst optisch-ondoorschijnend materiaal bedekte gebieden. This first beam is produced by setting the mass filter to select a beam of the element with a high atomic weight, the setting of the ion column, to produce an accurately focused ion beam, and it only scanning through 35, the ion beam caused by undesired optical- opaque material-covered areas. De eerste ionenbundel verwijdert snel dit ongewenste materiaal doormiddel van een proces van sputter-etsing, welke naar keuze versneld kan worden door het toepassing van een etssnelheid-vergrotend gas, zoals chloor. The first ion beam rapidly removes this unwanted material by means of a process of sputter-etching, which may optionally be accelerated by the use of an etch-enhancing gas, such as chlorine.

8820330.! 8820330.! -4- -4-

Wanneer dit ongewenste materiaal voor het grootste deel verwijderd is, kan het systeem naar keuze overschakelen naar een tweede bundel, welke gebruik maakt van het element met laag atoomgewicht. When this unwanted material, for the most part has been removed, the system can selectively switch over to a second beam, which makes use of the element with low atomic weight. Deze tweede ionenbundel heeft een sputter-etssnelheid, welke aanzienlijk kleiner is dan 5 die van de eerste ionenbundel, maar nog steeds groot genoeg om in een aanvaardbare tijd een zeer dunne laag (ongeveer 0,01 micrometer) materiaal te verwijderen, welke laag verontreinigd is door geïmplanteerde atomen van de eerste (hoog atoomgewicht) ionenbundel, welke daarvoor het het oppervlak met het ondoorschijnendheidsdefect afgetast heeft. The second ion beam has a sputter-etching rate, which is considerably smaller than 5 that of the first ion beam, but still large enough to remove a very thin layer (about 0.01 micrometers), material in an acceptable time, which layer is polluted by implanted atoms of the first (high atomic weight) of ion beam, which has previously been scanned, the surface having the opaque defect. Geïmplanteerde 10 atomen van deze tweede ionenbundel zullen het maskersubstraat niet verontreinigen of "vervuilen", aangezien de tweede ionenbundel soort verenigbaar is met het maskersubstraat materiaal. Implanted 10 atoms of these second ion beam will not contaminate or "contaminate" the mask substrate, since the second ion beam species is compatible with the mask substrate material.

Voor het repararen van een zuiverheldsdefect, wordt het massafilter ingesteld voor het selecteren van een ionsoort, welke in staat is tot het 15 stimuleren van ionenbundel-versterkte neerslag van een metaalmateriaal uit een metaal-houdende damp. To either repair of a pure hero defective, the mass filter is set for selecting an ion species, which is capable of stimulation of the 15-ion beam-enhanced deposition of a metallic material from a metal-containing vapor. Dit vereist dat de ionenbundel voldoende energie heeft voor het versterken van de ontbinding van de damp alleen in die gebieden van het maskeroppervlak, welke afgetast worden door de ionenbundel, voor het achterlaten van een optisch-ondoorschijnende metaalneerslag. This requires that the ion beam has sufficient energy for enhancing the dissolution of the vapor only in those areas of the mask surface, which are scanned by the ion beam, for leaving an optically-opaque metal precipitate. Tege-20 lijkertijd kan de ionenbundel niet een sputter-etssnelheid hebben, welke de neerslagsnelheid overschrijdt. At the same 20 same time the ion beam can not have a sputter etch rate, which exceeds the deposition rate. Het massafilter wordt ingesteld voor het selecteren van deze gewenste ionsoort voor de bundel, de ionenkolom wordt ingesteld voor het produceren van een nauwkeurig-gefocusseerde ionenbundel op het trefoppervlak, en de bundel tast het zuiverheidsdefect gebied af. The mass filter is set to select these desired ion species of the beam, the ion column is set to produce a precisely-focused ion beam on the target surface, and the beam scans the clear defect area.

25 Het metaalelement in de metaal-houdende damp wordt gekozen om verenigbaar te zijn met de gebruikelijke het masker gedeeltelijk bedekkende metaalfilm. 25, the metal element is chosen in the metal-containing vapor to be compatible with the usual mask partially covering the metal film.

Fig. Fig. 1 toont een inrichting 8 voor het produceren van gefocusseerde ionenbundels volgens de onderhavige uitvinding. 1 shows a device 8 for the production of focused ion beams according to the present invention. Ionenbron 10 kan de bron zijn voor samengestelde ionenbundel 12, welke een samenstelling is van 30 verscheidene ionsoorten in de onderhavige uitvinding. Ion source 10 may be the source of mixed ion beam 12, which is a composition of 30 different types of ions in the present invention. Samengestelde ionenbundel 12 passeert eerst extraheeropening 14. Een spanning wordt geleverd tussen ionenbron 10 en deze extraheeropening 14, voor het induceren van een sterk electrisch veld op de plaats van het emissiepunt van ionenbron 10. Dit electrisch veld doet ionen langs de optische kolom uitzenden voor het 35 vormen van samengestelde ionenbundel 12. Samengestelde ionenbundel 12 ontmoet vervolgens bundel-begrenzingsopening 16, welke een gat bevat, die de half-hoek van de naar het resterende deel van de optische kolom passerende ionenbundel 12 bepaald. Composite ion beam 12 passes through first extraction hole 14. A voltage is applied between ion source 10 and the extraction opening 14, for the induction of a strong electric field at the location of the emission point of ion source 10. This electric field causes ions along the optical column signal for the 35 form of mixed ion beam 12. the ion beam 12 next encounters composite beam-limiting aperture 16, which contains a hole, which determines the half-angle of the from the remaining part of the optical column 12 passing ion beam. Dat gedeelte van de samengestelde ionenbundel 12, welke de bundelbegrenzingsopening 16 passeert, wordt gefocus- 8820330. That portion of the mixed ion beam 12 which passes through the beam limiting aperture 16, is gefocus- 8,820,330.

-5- seerd in het vlak van massa-scheidingsopening 24 door middel van de bovenste electrostatische lens 18. Na het passeren van de bovenste elec-trostatische lens 18 gaat de samengestelde ionenbundel 12 door massafilter 20, welke de verschillende ionenbundels in samengestelde ionenbundel 12 5 van elkaar scheidt. -5- placed in the plane of the mass separation aperture 24 by means of the upper electrostatic lens 18. After passing through the upper electrostatic lens 18, the composite ion beam 12 passes through mass filter 20, to which the various ion beams in mixed ion beam 12 5 separates from each other. In de figuur worden twee gescheiden ionenbundels getoond, massa-gescheiden bundel 26 en ionenbundel 39. Massa gescheiden bundel 26 representeert een in de samengestelde ionenbundel 12 vervatte ionsoort, welke niet gewenst is in ionenbundel 39. Tijdens het afbeelden bijvoorbeeld zou ionenbundel 39 bestaan uit een lichte ionsoort, bijv. In the figure are shown two separate ion beams, mass-separated beam 26 and ion beam 39. Mass separated beam 26 represents an ion species 12 contained in the mixed ion beam, which is not desirable in ion beam 39. During the imaging, for example might ion beam 39 consist of a light ion species, eg.

10 silicium, terwijl massa gescheiden bundel 26 zou bestaan uit de niet voor de het afbeelden gewenste ionsoort met hoog atoomgewicht. Silicon 10, while mass separated beam 26 would consist of the non-imaging of the desired ion species with a high atomic weight. Na het passeren van massafilter 20, gaat ionenbundel 12 (welke, zoals getoond wordt, gesplitst is in een massa gescheiden bundel 26 en ionenbundel 39) door bundel onttrekker 22. De functie van bundelontrekker 22 is het "onttrekken" 15 van ionenbundel 39 aan het trefoppervlak, dat wil zeggen hem aan en uit schakelen. After passing through mass filter 20, goes ion beam 12 (which, as shown, is split in a mass separated beam 26 and ion beam 39) by the bundle extractor 22. The function of bundelontrekker 22, the "extraction" 15 of ion beam 39 at the target surface, that is to say it on and off. Bundelontrekker 22 schakelt de ionenbundel 39 uit door het van de as van de kolom af te buigen, zodat hij niet langer door massa scheidings-opening 24 kan gaan. Bundelontrekker 22 turns off the ion beam 39 by bending it away from the axis of the column, so that he can no longer pass through mass separation aperture 24. Ionenbundel 39 wordt daarna weer aangeschakeld door het deactiveren van bundelonttrekker 22. Na het passeren van massascheidings-20 opening 24, passeert de ionenbundel 39 de bovenste reflector 28, welke gebruikt wordt voor uitlijning van de ionenbundel 29 ten opzichte van de lagere electrostatische lens 30. De bundel gaat dan door de lagere electrostatische lens 30, welke lens de ionenbundel 39 op het oppervlak van het masker 32 richt. Ion beam 39 is then again turned on by the deactivation of bund fuse puller 22. After passing the mass separator 20 opening 24, the ion beam 39 passes through the upper reflector 28, which is used for alignment of the ion beam 29 relative to the lower electrostatic lens 30. the beam then passes through the lower electrostatic lens 30, which lens focuses the ion beam 39 on the surface 32 of the mask. Hoofdreflector 34 is een electrostatische achtkant, 25 welke variabele electrostatische dipool spanningen in X en Y-richtingen heeft, voor het afbuigen van de ionenbundel 39 over het oppervlak van masker 32. Een kanaal electronenvermenigvuldiger 36 (CEM of channeltron) is bekend als een middel voor het opvangen van secundaire electronen of ionen van het maskeroppervlak voor het afbeelden. Main reflector 34 is an electrostatic eight side, 25, which variable electrostatic dipole voltages, in X and Y directions, for deflecting the ion beam 39 across the surface of mask 32. A channel electron multiplier 36 (CEM or channeltron) is known as a means for collecting secondary electrons or ions from the mask surface for imaging.

30 Ionenbron 10 is een standaard vloeibaar-metaal type, zoals die afkomstig zijn van FEI Co., Hillsboro, Oregon; 30, ion source 10 is a standard liquid-metal type, such as those derived from FEI Co., Hillsboro, Oregon; VG Instruments, Ine., Stamford, Connecticut; VG Instruments, Inc., Stamford, Conn.; of MicroBeam, Inc., Newbury Park, Califomie. or MicroBeam, Inc., Newbury Park, Califomie.

Ionenborn 10 is gemonteerd in een ionenkanonstructuur, welke ook de extraheeropening 14 draagt. Ion Born 10 is mounted in an ion gun structure, which also contributes to the extraction opening 14. Deze kanonstructuur is eveneens van een van 35 de bovengenoemde leveranciers te betrekken standaard type. The gun structure is also of one of 35 to engage the above mentioned suppliers standard type. De diameter van de bundel-begrenzingsopening 16 bepaalt de totale stroom in de bundel 12, als het de bovenste lens 18 en het massafilter 20 binnentreedt. The diameter of the beam-limiting aperture 16 determines the total current in the beam 12, if it is, the upper lens 18 and the mass filter 20 enters. Deze opening zal in het algemeen een bundel half-hoek van 1 tot 4 millirad., hetgeen bundelstromen van 100 tot 1000 pA oplevert. This opening will, in general, a beam semi-angle of 1 to 4 millirad., Which results in beam currents of 100 to 1000 pA. Deze openingen zijn standaard 8820330. These openings are standard 8.82033 million.

-6- produkten afkomstig van Advanced Laser Systems, Waltham, Massachusetts en National Aperture, Lantana, Florida. -6- products from Advanced Laser Systems, Waltham, Massachusetts and National Aperture, Lantana, Florida. De bovenste lens 18 vormt een afbeelding van ionenbron 10 op massascheidingsopening 24. Wanneer massa-filter 20 geactiveerd wordt, wordt ionenbundel 12 gescheiden in verschil-5 lende bundels ter plaatse van de massascheidingsopeing 24. Massa gescheiden bundel 26 toont êén van deze bundels. The upper lens 18 forms an image of ion source 10 by mass separation aperture 24. When mass-filter 20 is activated, ion beam 12 is separated into a difference-5 lumbar beams at the location of the massascheidingsopeing 24. Mass separated beam 26 shows one of these beams.

Bij een geschikte keuze van de massa filter instelling, zullen de gewenste soorten in de samengestelde ionenbundel 12 massascheidingsopening 24 passeren voor het vormen van ionenbundel 39. Voor experts zal het 10 duidelijk zijn dat één voorkeursuitvoeringsvorm voor massafilter 20 een Wien (ExB) filter is, welke gebruik maakt van gekruiste electrische en magnetische velden voor het scheiden van bundels van verschillende snelheden. With a suitable choice of the mass filter setting, will pass the desired species in the mixed ion beam 12 mass separation aperture 24 to form ion beam 39. For experts, it 10 will be appreciated that one preferred embodiment, a mass filter 20 is a Wien (ExB) filter is, which makes use of crossed electric and magnetic fields for the separation of beams of different speeds. De juiste balancering van de electrische- en magnetischeveld-sterkten in dit ExB massafilter voor het selecteren van de gewenste 15 ionsoorten voor ionenbundel 39 is eenvoudig te begrijpen voor experts. The proper balancing of the electric and magnetic field strengths in this ExB mass filter for selecting the desired 15 ion species for ion beam 39 is easy to understand for experts.

In het algemeen zijn de lenzen, massafilters, deflectors en onttrekkers geen standaard produkten. In general, lenses, mass filters, deflectors and abstractors no standard products. Zij zijn echter integrale componenten van commercieel verkrijgbare ionenkolommen, zoals die vervaardigd worden door MicroBeam Inc., Newbury Park, California; However, they are integral components of commercially available ion columns, such as those manufactured by Micro Beam Inc., Newbury Park, California; JEOL, 20 Boston, Massachusetts; JEOL, 20 Boston, Massachusetts; en Ion Beam Systems, Beverly, Massachusetts. and Ion Beam Systems, Beverly, Massachusetts.

Wanneer ionenbundel 39 niet vereist is voor ëên van de in fig. 2-4 beschreven maskerreparatieprocessen, wordt hij uitgeschakeld door bundel-onttrekker 22. Dit voorkomt ongewenste blootstelling van het masker aan ionenbundel 39. De onderste lens 28 wordt gebruikt voor het op het opper-25 vlak van masker 32 afbeelden van de ter plaatse van de massascheidingsopening 24 gevormde bundelkruising. When ion beam 39 is not required for one of the mask repair processes described in FIGS. 2-4, it is switched off by beam-extractor 22. This prevents undesired exposure of the mask to ion beam 39. The lower lens 28 is used for placing on the surface -25 plane of mask 32 of the imaging at the location of the mass separation aperture 24 shaped beam intersection. Gebruik makend van hoofddeflector 34, tast de ionenbundel in het algemeen af volgens een rasterpatroon voor het afbeelden zoals bekend is in de techniek. Utilizing main deflector 34 scans the ion beam, in general, in accordance with a raster pattern for imaging, as is known in the art. Voor het repareren van een defect, doet de hoofddeflector 34 de bundel alleen aftasten in de defect-30 gebieden binnen het afbeeldingsrasterpatroon. For the repair of a defect, the main deflector 34 makes only the scanning beam in the defect-30 regions within the image raster pattern. Kanaal electronen vermenigvuldiger 36 van ofwel secundaire electronen of secundaire ionen, uitgezonden door het masker 32 als gevolg van inslag van de gefocusseerde ionenbundel 39. Het kan een door Galileo Electo-Optics in Sturbridge, Massachusetts; Channel electron multiplier 36 of either secondary electrons or secondary ions emitted from the mask 32 as a result of impingement of the focused ion beam 39. It can be a by Galileo Electro-Optics in Sturbridge, Massachusetts; of Detector Technology, Brookfield, Massachusetts geleverd 35 standaard produkt zijn. or Detector Technology, Brookfield, Massachusetts delivered 35 standard product.

Masker 32 is gemonteerd op een verplaatsbare objeettafel 38, welke een nauwkeurige positionering van masker 32 onder de ionenbundel 12 verschaft. Mask 32 is mounted on a movable objeettafel 38, which is an accurate positioning of the mask 32 provided below the ion beam 12. Fig. Fig. 1 toont één in de techniek bekend middel voor het uitvoeren van deze masker positioneringspositie, een XY objeettafel, BSZÖ530. 1 shows one known in the art means for carrying out this mask positioning position, an XY objeettafel, BSZÖ530.

-7- voldoende voor het positioneren van het masker met een nauwkeurigheid binnen 1 micron in X en Y ten opzichte van de bekende defectlokatie. -7- sufficient for positioning of the mask with an accuracy within 1 micron in the X and Y with respect to the known defect location.

Het middelpunt van het gezichtsveld voor het in fig. 2 beschreven afbeeldingsproces is de optische as van de ionenkolom, terwijl zijn omvang 5 bepaald wordt door de totale versnellingsspanning van ionenbundel 39 (spanningsverschil tussen ionenbron 10 en masker 32), en de veldsterkte en lengte van hoofddeflector 34, zoals duidelijk is voor experts. The center of the field of view for the FIG. 2 described imaging process is the optical axis of the ion column, and determined its size, 5 by the total acceleration voltage of ion beam 39 (voltage difference between ion source 10 and mask 32), and the field strength and the length of main deflector 34, as is clear to experts.

In een voorkeursuitvoeringsvorm kan ionenbron 10 een conventionele ionenbron zijn, welke een legering van goud en silicium bevat. In a preferred embodiment, ion source 10 may be a conventional ion source containing an alloy of gold and silicon. Een legering 10 van chroom, goud en silicium bevattende ionenbron kan ook gebruikt worden. An alloy of 10 chromium, gold and silicon-containing ion source can also be used. Dergelijke ionenbronnen zullen een samengestelde ionenbundel produceren, waaruit een enkele soort gekozen kan worden door gebruik te maken van een bekend massafilter 20. Such ion sources will produce a composite ion beam, from which a single species can be selected by making use of a known mass filter 20.

In een voorkeursuitvoeringsvorm kan de verhouding van de legerings-15 bestanddelen van de goud/silicium ionenbron 15 tot 25% silicium, en het resterende deel goud. In a preferred embodiment, the ratio of the alloy-15 of the ingredients of the gold / silicon ion source, 15 to 25% silicon, and the remainder gold. Een typerende legering voor de bron zou kunnen zijn een goud-silicium eutectische legering, bestaande uit 18,6 atoom% silicium en 81,4 atoom% goud (smeltpunt ongeveer 363° C). A typical alloy for the source may be a gold-silicon eutectic alloy composed of 18.6 atom% of silicon atom and 81.4% gold (melting point about 363 ° C). Als een drievoudige chroom-goud-silicium legering gebruikt wordt voor ionenbron 10, kunnen de 20 voorkeursbestanddelen zijn 20 tot 45% chroom, 1 tot 55% goud, en het resterende deel silicium. If a triple chromium-gold-silicon alloy is used for ion source 10, 20 preferably the components may be 20 to 45% chromium, 1 to 55% gold, and the remaining portion of silicon. Vervaardiigng van dergelijke legeringen is bekend bij experts. Vervaardiigng of such alloys known to experts. Experts zullen eveneens gemakkelijk onderkennen dat twee tweevoudige-legering ionenbronnen gebruikt kunnen worden. Experts will also readily recognize that two dual-alloy ion sources may be used. Een eerste twee-voudige-legering ionenbron voor gebruik bij het afbeelden (fig. 2) en 25 ondoorschijnendheidsdefect reparatie (fig. 3) kan toegepast worden in combinatie met een tweede tweevoudige-legering ionenbron voor gebruik bij afbeelding (fig. 2) en zuiverheidsdefect reparatie (fig. 4). A first dual-alloy ion source for use in imaging (FIG. 2) and 25 opaque defect repair (FIG. 3) may be used in combination with a second dual-alloy ion source for use in imaging (FIG. 2), and clear defect repair (Fig. 4). Keuze van geschikte tweevoudige-legeringen voor de eerste en tweede ionenbronnen is eenvoudig voor experts. Selection of suitable dual-alloys for the first and second ion sources is simple for the experts.

30 De functie van massafilter 20 is het selecteren tussen de afbeeldings (fig. 2) en reparatie (fig. 3, 4) ionenbundel soorten, zoals beoordeeld kan worden door experts. 30, the function of mass filter 20 is to select between the imaging (FIG. 2) and repair (FIGS. 3, 4), ion beam species, such as can be assessed by experts. Het afbeelden van het defectgebied voor het uitvoeren van een defectreparatie is noodzakelijk om te waarborgen dat de voor zuiverheidsdefect of ondoorschijnendheidsdefect reparatie alleen 35 het werkelijke gebieden van het defect afgetast zullen worden. The mapping of the defect area for the execution of a defect repair is necessary to ensure that the clear defect or opaque defect repair only 35, the actual areas of the defect will be scanned.

De inrichting volgens de onderhavige uitvinding kan gebruikt worden voor het herstellen van ondoorschijnendheidsdefecten in maskers door toepassing van een sputtering-proces. The device according to the present invention can be used for the repair of opaque defects in masks by use of a sputtering process. De sputteringsnelheid kan naar keuze vergroot worden door toepassing van een gas, welke op het maskeroppervlak 882.0930. The sputteringsnelheid can be enlarged optionally by using a gas which on the mask surface 882.0930.

-8- reageert met de ionen in de primaire ionenbundel 39. Een gefocusseerde ionenbundel van de sputtering-ionensoort wordt gebruikt bij een energie groter dan 10 keV met een stroomdichtheid in het bereik van 1-5 K/cm . -8- reacts with the ions in the primary ion beam 39. A focused ion beam sputtering of the ion species is generally used at an energy greater than 10 keV with a current density in the range from 1-5 K / cm. Gasvoedingsbuis 13 geleidt een etssnelheid-vergrotend gas, zoals chloor, 5 naar de nabijheid van het trefoppervlak. Gasvoedingsbuis 13 conducts an etch-enhancing gas, such as chlorine, 5 to the vicinity of the target surface. Het ontwerp van deze gasvoedingsbuis zal bekend zijn voor experts. The design of this gasvoedingsbuis will be known to the experts. Voor-reparatie afbeelding (fig. 2) wordt ook uitgevoerd bij hetzelfde spanningsniveau voor nauwkeurige afbeelding. For repair figure (Fig. 2) is also carried out at the same voltage level for precise image.

Voor zuiverheidsdefect reparatie brengt de inrichting van de onderhavige uitvinding materiaal aan op het masker 32 (fig. 4), een 10 gefocusseerde ionenbundel wordt gebruikt bij een energie groter dan 2 10 keV met een stroomdichtheid in het bereik van 1-5 K/cm . For clear defect repair, the arrangement of the present invention, material to the mask 32 (FIG. 4), a 10 focused ion beam is used at an energy greater than 2 10 keV with a current density in the range from 1-5 K / cm. Gasvoedingsbuis 13 geleidt een metaal-houdende damp, zoals chroomhexacarbonyl, naar de nabijheid van het trefoppervlak. Gasvoedingsbuis 13 guides a metal-containing vapor, such as chromium hexacarbonyl, to the vicinity of the target surface. Voor-reparatie afbeelding (fig. 2) wordt eveneens uitgevoerd bij dezelfde spanning, wederom voor het waarborgen 15 van nauwkeurigheid. For repair figure (Fig. 2) is also carried out at the same voltage, again to ensure 15 of accuracy.

Voor experts zal het duidelijk zijn, dat het de voorkeur verdient om de geaccummuleerde lading op het oppervlak van masker 32 te neutraliseren voordat het een niveau bereikt, welke de optische werking van de bundel beïnvloedt (positie, grootte, stroomdichtheid, energie). For experts it will be appreciated that it is preferable to neutralize the geaccummuleerde charge on the surface of the mask 32 before it reaches a level which affects the optical performance of the bundle (position, size, current density, energy). Een 20 huidige voorkeursmethode voor het neutraliseren van de ionenbundel is door middel van toepassing van een in de techniek bekend overstromingskanon 37, om het oppervlak van masker 32 met electronen te doen overstromen. 20 A presently preferred method for neutralizing the ion beam is, by means of the use of a well-known flood gun 37 in the art, in order to flood the surface of mask 32 with electrons. Dit overstromingsproces kan gelijktijdig plaatsvinden met de afbeeldings (fig. 2) of reparatie (fig. 3, 4) processen, of afwisselend daarmee. This flooding process may be carried out simultaneously with the imaging (FIG. 2) or repair (FIGS. 3, 4) processes, or alternately thereto.

25 Het afbeelden wordt uitgevoerd met gebruikmaking van een type aftast microscopie, welke ofwel secundaire electronen of secundaire ionen gebruikt. 25, the displaying is carried out using a type of scanning microscopy, which is used either secondary electrons or secondary ions. Een collector 36 vangt secundaire deeltjes van elk type op voor gebruik in bij afbeelden, zoals bekend is in de techniek. A collector 36 captures secondary particles of each type on for use in imaging, as is known in the art. Technieken voor het afbeelden zijn bekend en vallen buiten de omvang van de uitvinding. Techniques for imaging are known and fall outside the scope of the invention.

30 Fig. 30 Fig. 2a toont de maskerafbeelding, zoals typerend uitgevoerd in de techniek. 2a shows the mask image, as typically practiced in the art. Maskersubstraat 40 bestaat uit atomen 42 van een eerste atoomsoort, gebruikelijk silicium. Mask substrate 40 is comprised of atoms of a first atomic species 42, typically silicon. Ondoorschijnende gebieden 44 bestaan uit atomen 46 van een tweede atoomsoort, typerend chroom. Opaque regions 44 consist of atoms 46 of a second atomic species, typically chromium. Afbeeldingssoort ionen 48 worden toegepast, welke zich implanteren 35 in de zuivere gebieden van het masker, resulterend in verontreiniging of "vervuiling" van het maskersubstraat 40, zoals weergegeven. Picture type ions 48 are used, which are implanted 35 into the clean areas of the mask, resulting in contamination, or "pollution" of the mask substrate 40, as shown. De inslag van primaire ionen 48 resulteert bovendien in de sputter-verwijdering van substraat atomen 40 en ondoorschijnend gebied atomen 46 uit het masker, zoals weergegeven. The impact of primary ions 48, moreover, will result in the sputter removal of substrate atoms 40 and opaque region atoms out of the mask 46, as shown. De "vervuiling" en de sputter- The "pollution" and the sputtering

mO330.J mO330.J

-9- etsing resulteren beiden in ongewenste schade aan het masker. -9 etching both result in unwanted damage to the mask.

Fig. Fig. 2b toont de maskerafbeelding, zoals uitgevoerd volgens de onderhavige uitvinding. 2b shows the mask image, as carried out in accordance with the present invention. De details van het maskersubstraat 40, substraat atoomsoort 42, ondoorschijnende gebieden 44, atoomsoort 5 46 van de ondoorschijnende gebieden zijn dezelfde als voor fig. 2a. The details of the mask substrate 40, substrate atomic species 42, opaque regions 44, atomic species 5 46 of the opaque regions are the same as for FIG. 2a.

De onderhavige uitvinding onderscheidt zich van de stand van de techniek door het gebruik van afbeeldingssoort atomen 40a, welke, wanneer zij geïmplanteerd zijn in het maskersubstraat, zeer weinig "vervuiling" veroorzaken. The present invention distinguishes itself from the state of the art, by the use of image kind of atom, 40a, which, when they are implanted to cause in the mask substrate, very little "fouling". De inslag van primaire ionen 40a resulteert 10 in veel minder sputter-verwijdering uit het substraat van substraat-atomen 40 en 46 in het ondoorschijnende gebied. The impact of primary ions 10 40a results in much less sputter-removal from the substrate of substrate atoms 40 and 46 in the opaque area. Het netto resultaat is een aanzienlijk gereduceerde schade aan de doorschijnende en ondoorschijnende gebieden van het masker. The net result is a significantly reduced damage to the transparent and opaque areas of the mask.

Fig. Fig. 3a toont de reparatie van ondoorschijnendheidsdefecten, 15 zoals typerend uitgevoerd volgens de stand van de techniek. 3a shows the repair of opaque defects, such as 15 typically performed according to the state of the art. Maskersubstraat 40 bestaat uit atomen van een eerste atoomsoort 42, typerend silicium. Mask substrate 40 is comprised of atoms of a first atomic species 42, typically silicon. Ondoorschijnend gebied 44 bestaat uit atomen van een tweede atoomsoort 46, typerend chroom. Opaque area 44 is comprised of atoms of a second atomic species 46, typically chromium. Grenzend aan het gewenste ondoorschijnend gebied 44 is ondoorschijnendheidsdefectgebied 50, bestaande 20 uit de atoomsoort 52. Atoomsoort 52 wordt hier weergegeven als zijnde identiek aan de atoomsoort 46 van het ondoorschijnende gebied. Adjacent to the desired opaque opaque defect region 44 is 50, 20 consisting of atomic species 52. Atomic species 52 is shown here as being identical to the atomic species 46 of the opaque region. Het is mogelijk dat het ondoorschijnendheidsdefectgebied 50 geheel of gedeeltelijk kan bestaan uit een derde atoomsoort. It is possible that the opaque defect 50 in whole or in part, may consist of a third type of atom. Bovendien is het ook mogelijk dat ondoor-schijnendheidsdefectgebied 50 geïsoleerd kan zijn en niet in aanraking 25 met een gewenst ondoorschijnend gebied. Moreover, it is also possible that opaque schijnendheidsdefectgebied-50 can be isolated and not in contact 25 with a desired opaque area. Gallium ionen 48 worden gebruikt voor het sputter-etsen van gebied 50, resulterend in het geïmplanteerd worden van Gallium atomen in het substraat 40, wat 'vervuiling' veroorzaakt en dus een gereduceerde lichttransmissie door het maskersubstraat 40 in de gebieden van Gallium implantatie. Gallium ions 48 are used to sputter-etching of region 50, resulting in the implantation of gallium atoms into the substrate 40, which is "pollution" caused, and thus a reduced light transmission through the mask substrate 40 in the regions of Gallium implantation.

30 Fig. 30 Fig. 3b toont de reparatie van ondoorschijnendheidsdefecten, zoals uit gevoerd volgens de onderhavige uitvinding. 3b shows the repair of opaque defects, such as from conducted in accordance with the present invention. De details van het substraat 40, substraat atoomsoort 42, ondoorschijnend gebied 44, atoomsoort 46 van het ondoorschijnend gebied, onderschijnendheidsdefectgebied 50, en atoomsoort 52 van het ondoorschijnendheidsdefectgebied zijn de zelfde als voor 35 fig. 3a. The details of the substrate 40, substrate atomic species 42, opaque region 44, atomic species 46 of the opaque area, onderschijnendheidsdefectgebied 50, and atomic species 52 of the opaque defect are the same as for 35 Fig. 3a. De onderhavige uitvinding verschilt van de stand van de techniek door toepassing van ionensoort 54 van hoog atoomgewicht, welke hier getoond worden in het sputter-etsen van het ondoorschijnende gebied 50. Atoomsoort 54 wordt gekozen om het rendement van het sputter-etsproces te maximaliseren. The present invention differs from the prior art by the use of ion species 54 of high atomic weight, which are shown here in the sputter-etching of the opaque region 50. Atomic species 54 is chosen in order to maximize the efficiency of the sputter etching process. Naar keuze kan de snelheid van het sputter-etsen verder vergroot 082 0330. Alternatively, the speed of the sputter-etching can be further increased 082 0330.

-10- worden door de toepassing van een etssnelheid-vergrotend gas 56. Dit systeem is facultatief en kan gedeeltelijk bestaan uit hetzelfde gasvoe-dingsysteem, wat gebruikt wordt voor het leveren van de metaal-houdende damp voor de neerslag. -10- are by the use of an etch-enhancing gas 56. This system is optional, and may partially consist of the same thing-gasvoe system, which is used for the delivery of the metal-containing vapor for the deposition. De druk van het etssnelheids-vergotende gas is in 5 het bereik van 1 tot 100 microTorr. The pressure of the gas is vergotende etssnelheids-5 in the range of 1 to 100 microTorr. Dit bereik wordt gekozen om voldoende gas te verschaffen voor het aanmerkelijk verhogen van de etssnelheid, terwijl nog steeds gezorgd wordt voor het op het trefvlak gericht houden van de primaire ionenbundel. This range is selected to provide sufficient gas for the substantial increase of the etching rate, while still ensures the provision of the keep focused on the target plane of the primary ion beam.

Fig. Fig. 4a toont de reparatie van zuiverheidsdefecten, zoals typerend 10 uitgevoerd in de techniek. 4a shows the repair of clear defects, such as typically 10 carried out in the art. Twee alternatieve procedures worden gewoonlijk gebruikt. Two alternative procedures are commonly used. In de bovenste figuur wordt een proces van bundel-vergrootte koolstofneerslag getoond. In the upper figure it is shown a process of bundle-increased carbon deposit. Gallium ionen 80 veroorzaken de ontbinding van koolstof-houdende gasmoleculen 82 op de plaats van het oppervlak van het maskersubstraat 40, bestaande uit atoomsoort 42, typerend silicium. Gallium ions 80 to cause the decomposition of carbon-containing gas molecules 82 at the site of the surface of the mask substrate 40, comprised of atomic species 42, typically silicon. Hoewel 15 dit proces een ondoorschijnend stuk over het helderheidsdefect aanbrengt, verschilt dit stuk sterk van de optische eigenschappen van het oorspronkelijke ondoorschijnende maskermateriaal 44, welke atoomsoort 46 bevat, typerend chroom. Although this process 15, an opaque piece of applying the bright defect, this piece is very different from the optical properties of the native opaque mask material 44, which contains atomic species 46, typically chromium. Het ondoorschijnende stuk is bijvoorbeeld zwart in gereflecteerd licht, vergeleken met de relatief glimmende chroom onderdoor-20 schijnende gebieden van het masker. The piece is opaque, for example black in reflected light, compared to the relatively shiny chrome under-20 by shining regions of the mask. Het heeft ook een verschillend gedrag tijdens het in fig. 3 besproken ondoorschijnendheidsdefect reparatieproces. It also has a different behavior while in Fig. 3 discussed opaque defect repair process.

In de onderste figuur van fig. 4a, wordt een in de techniek voor helderheidsdefect reparatie gebruikte alternatieve procedure getoond. In the bottom figure of Fig. 4a, shown is an alternate procedure used in the art for bright defect repair. Gallium ionen 80 worden gebruikt om door middel van de sputter-techniek 25 speciale vormen 82 in het oppervlak van het maskersubstraat 40, bestaande uit de atoomsoort 42, typerend silicium, aan te brengen. Gallium ions 80 are used to apply, by means of the sputtering technique, special shapes 25, 82 in the surface of the mask substrate 40, comprised of atomic species 42, typically silicon. Deze vormen zijn dusdanig ontworpen voor het afbuigen van licht weg van het helder-heidsdefectgebied, aldus dit gebied donker doen lijkend. These forms are designed to deflect light away from the bright area of ​​defect, says this area do similar dark. Dit proces heeft het nadeel van zeer langzaam te zijn, niet omkeerbaar en beperkt tot de 30 bepaalde golflengte van het licht waarvoor de speciale vormen 82 ontworpen zijn. This process has the disadvantage of being very slow, non-reversible, and 30 be limited to the particular wavelength of light for which the special shapes 82 have been designed.

Fig. Fig. 4b toont de reparatie van zuiverheidsdefecten zoals uitgevoerd volgens de onderhavige uitvinding. 4b shows the repair of clear defects as performed in accordance with the present invention. Primaire ionen 100 tasten het gebied van het zuiverheidsdefect 102 af, typerend een ongewenst gat in het ondoor-35 schijnende gebied 44, bestaande uit de atoomsoort 46, typerend chroom. Primary ions 100 affect the area of ​​the clear defect 102 expires, typically an undesirable gap in the opaque 35-shining region 44, comprised of atomic species 46, typically chromium.

Terwijl primaire ionen 100 het zuiverheidsdefectgebied aftasten, wordt een stroom van metaal-houdende gasmoleculen 104 gericht op het oppervlak van het masker in de nabijheid van het gebied waar primaire ionen 100 botsen met het oppervlak van het maskersubstraat 40, bestaande uit de atoomsoort 8820330. While primary ions 100 to scan the clear defect area, a flow of metal-containing gas molecules 104 directed at the surface of the mask in the vicinity of the area where primary ions 100 collide with the surface of the mask substrate 40, comprised of atomic species 8,820,330.

-11- 42, typerend silicium. -11- 42, typically silicon. Primaire ionen 100 induceren de ontbinding van metaal-houdende moleculen 104 alleen in het gebied wat direct afgetast wordt door de bundel, aldus een neerslag van metaalatomen 106 binnen het defectgebied veroorzakend. Primary ions 100 induce the decomposition of metal-containing molecules 104 only in the region which is directly scanned by the beam, according to a precipitation of metal atoms 106 causing within the defect area. De massastroomsnelheid van de metaal-houdende 5 damp wordt aangepast voor het verschaffen van een druk in de nabijheid van het trefoppervlak in het bereik van 1 tot 100 microTorr. The mass flow rate of the metal-containing vapor 5 is adapted for providing a pressure in the vicinity of the target surface in the range of 1 to 100 microTorr. Dit bereik wordt gekozen om te zorgen voor voldoende damp voor een efficiënte bundelneer-slag, terwijl er nog steeds gezorgd wordt dat de primaire ionenbundel op het trefvlak gericht blijft. This range is chosen to provide sufficient vapor for efficient beam down-stroke, while still ensuring that the primary ion beam on the target remains focused. Aangezien de neergeslagen metaalatomen ver-10 enigbaar zijn met het oorspronkelijke ondoorschijnende gebied 44, is de reparatieherstel bijna niet te onderscheiden van deze oorspronkelijke ondoorschijnende gebieden wat betreft voorkomen en in zijn gedrag tijdens het ondoorschijnendheidsdefect reparatieproces van fig. 3. In de onderste figuur van fig. 4b wordt de voltooide zuiverheidsdefectreparatie volgens 15 de onderhavige uitvinding schematisch getoond. Since the down-beaten metal atoms are far-10 compatible with the native opaque region 44, the repair recovery is almost indistinguishable from the original opaque regions in terms of appearance, and in its behavior during the opaque defect repair process of Fig. 3. In the bottom figure of Fig . 4b, is schematically shown the completed clear defect repair in accordance with the present 15 invention.

Fig. Fig. 5 toont een voorkeursuitvoeringsvorm voor het zuiverheidsdefect reparatieproces. 5 shows a preferred embodiment for the clear defect repair process. Allereerest wordt in blok 200 het gebied op het masker, welke het defect bevat, afgebeeld zoals beschreven in fig. 2b. Allereerest, in block 200 the area on the mask containing the defect is depicted as described in FIG. 2b. Nadat het defectgebied afgebeeld is, wordt de bundel onttrokken (weggehaald van het 20 masker). After the defect area has been imaged, the beam is removed (taken away from the mask 20). In blok 202 wordt dan het exacte gebied van het zuiverheidsdefect bepaald binnen het totale afbeeldingsgebied. In block 202 it is then determined the exact area of ​​the clear defect within the total image area. In blok 204 wordt de stroom van metaal-houdend gas geactiveerd. In block 204, the flow of metal-containing gas is activated. Tijdens de stroom van dit metaalhoudende gas op het maskeroppervlak in de nabijheid van de doorkruising van de ionenbundel en het maskersubstraat, wordt in blok 206 de ionen-25 bundel ingeschakeld en wordt alleen het exacte gebied van het zuiverheids defect afgetast. During the flow of this metal-containing gas to the mask surface in the vicinity of the intersection of the ion beam and the mask substrate, is listed in the block 206 activated the ion-25 beam, and only defect is scanned, the exact area of ​​the purity. Bij het in fig. 4b getoonde proces wordt een neerslag van metaalmateriaal, verenigbaar met het oorspronkelijke ondoorschijnende maskermateriaal gevormd. When in Fig. 4b, shown is a process of deposition of metal material, is formed compatible with the native opaque mask material. Na een voor het aanbrengen van een voldoende materiaaldikte bepaalde tijd wordt blok 108 bereikt, waarin de ionenbundel 30 weer onttrokken wordt en de metaal-houdende gaslevering wordt dan stopgezet. After a achieved for the application of a sufficient material thickness certain amount of time, block 108, in which the ion beam 30 is extracted again, and the metal-containing gas supply is then put stop. Blok 210 beeldt dan weer het defectgebied af, zoals uitgevoerd werd in blok 200, gebruikmakend van de in fig. 2b beschreven procedure. Block 210 then images again off the defect region, such as was performed in block 200, using the procedure described in FIG. 2b. Gebruik makend van de in blok 210 weergegeven afbeelding, neemt de operator (of systeemcomputer) een beslissing in blok 212 of het zuiverheidsdefect 35 volledig hersteld is. Using the image shown in block 210, takes the operator (or computer system) a decision in block 212 of the clear defect 35 is fully recovered. Als de maskerafbeelding aangeeft dat het defect nog niet volledig hersteld is, leidt een uit blok 212 komende tak 214 terug naar blok 202. In blok 202 wordt het resterende defectgebied wederom gedefinieerd, zoals hierboven beschreven. If the mask image indicates that the defect is not yet fully repaired, leads out of block 212 next branch 214 back to block 202. In block 202, the remaining defect area is again defined, as described above. Als de uit blok 210 resulterende afbeelding aangeeft dat het defect volledig hersteld is, leidt een uit 8*20530. If the resulting image from block 210 indicates that the defect has been fully repaired, resulting from a 8 * 20530.

-12- blok 212 komende tak 216 naar het procesvoltooiingsblok 218. -12- block 212 next branch 216 to block 218, the process completion.

Fig. Fig. 6 toont een voorkeursuitvoering voor het ondoorschijnendheids-defect reparatieproces. 6 shows a preferred embodiment for the ondoorschijnendheids-defect repair process. Allereerst wordt in blok 250 het gebied op het masker, welke het defect bevat, afgebeeld zoals beschreven in fig. 2b. First of all, in block 250, the area on the mask containing the defect is depicted as described in FIG. 2b.

5 Nadat het defectgebied afgebeeld is, wordt de bundel onttrokken (weggenomen van het masker). 5 After the defect area has been imaged, the beam is removed (taken away from the mask). In blok 252 wordt dan het exacte gebied van het ondoorschijnendheidsdefect bepaald binnen het totale afbeeldingsgebied. In block 252, it is then determined the exact area of ​​the opaque defect within the total image area.

In blok 254 kan naar keuze een voeding van etssnelheid-vergrotend gas geactiveerd worden. In block 254 may optionally be activated a power supply of etch-rate enhancing gas. In blok 256 wordt dan de gewenste ionsoort voor het 10 sputter-etsen van het ondoorschijnendheidsdefect gekozen, gebruik makend van het massafilter en de bundel wordt ingeschakeld en alleen het defectgebied wordt afgetast. In block 256 is then selected, the desired ion species to the 10-sputter-etching of the opaque defect, making use of the mass filter and the beam is turned on and only the defect area is scanned. Nadat het ondoorschijnendheidsdefect verwijderd is, wordt blok 258 bereikt, waarin de bundel wederom onttrokken wordt en de voeding van etssnelheid-vergrotend gas wordt geïnactiveerd, 15 als het geactiveerd was in blok 254. Blok 256 beeldt dan het masker weer af, zoals uitgevoerd werd in blok 250, gebruik makend van de in fig. 2b beschreven procedure. After the opaque defect has been removed, is achieved in block 258, in which the beam is again withdrawn, and the power supply of etch-rate enhancing gas is inactivated, 15, if it was activated in block 254. Block 256 then images the mask again, as was carried out in block 250, using the procedure described in FIG. 2b. Gebruik makend van de in blok 260 weergegeven afbeelding neemt de operator (of systeemcomputer) een beslissing in blok 262 of het ondoorschijnendheidsdefect geheel hersteld is. Using the image shown in block 260 takes the operator (or computer system) has recovered a judgment in block 262 or completely opaque. Als de 20 maskerafbeelding aangeeft dat het defect nog niet volledig hersteld is, dan leidt een uit blok 262 komende tak 264 terug naar blok 252. In blok 252 wordt het resterende defectgebied weer gedefinieerd, zoals hierboven beschreven. 20 If the mask image indicates that the defect is not yet fully repaired, then leads out of block 262 next branch 264 back to block 252. In block 252, the remaining defect area is again defined, as described above. Als de uit blok 260 resulterende afbeelding aangeeft dat het defect volledig hersteld is, dan leidt een uit blok 262 25 afkomstige tak 266 naar blok 268. If the out of block 260 resulting image indicates that the defect has been fully repaired, then leads out of block 25, 262-derived branch 266 to block 268.

Nadat het defect verwijderd is, kan enige rest'vervuiling1 van het maskersubstraat achterblijven. After the defect has been removed, it may leave some rest'vervuiling1 of the mask substrate. In blok 268 kan een optionele aftasting, gebruik makend van een ionsoort verenigbaar met het substraat, gebruikt worden om het masker schoon te maken. In block 268 an optional scan, making use of an ion species can be used compatible with the substrate, in order to clean the mask. Na voltooiing van blok 268 wordt 30 proces voltooiingsblok 270 bereikt. Upon completion of block 268 will be 30, process completion block reached 270.

8810330. 8.81033 million.

Claims (1)

  1. -13* Inrichting voor het repareren van halfgeleidermaskers en kruisdraden door gebruik te maken van gefocusseerde ionenbundels, bevattende - een ionenbron, bestaande uit een groot aantal ionsoorten, waarbij een 5 eerste soort van het grote aantal ionsoorten verenigbaar is met het materiaal waaruit het masker of de kruisdraad opgebouwd is, en waarbij een tweede soort van het grote aantal ionsoorten in vergelijking met met de eerste soort een relatief hoog atoomgewicht heeft, - middelen voor het selecteren van een uit één van de eerste en tweede 10 ionsoorten samengestelde ionenbundel en voor het richten van een gefocusseerde ionenbundel op een trefdoel, welke een te repareren halfgeleidermasker of kruisdraad bevat, - middelen voor het toevoeren van een metaal-houdende damp aan het oppervlak van het trefdoel, 15. middelen voor het selectief toevoeren van een lage spanning of een hoge spanning tussen de ionenbron en het trefdoel, en - middelen voor het vormen van een afbeelding van het -13 * A device for the repair of semiconductor masks and reticles by the use of focused ion beams, comprising - an ion source, consisting of a large number of ionic species, in which a 5 first type of the plurality of ion species is compatible with the material from which the mask or the cross-wire is constructed, and wherein a second type of the plurality of ion species as compared to with the first type has a relatively high atomic weight, - means for selecting a one of the first and second 10 ion species composite ion beam and for directing of a focused ion beam on a target object, which contains a repair semiconductor mask or reticle, - means for supplying a metal-containing vapor to the surface of the target object 15. the means for selectively supplying a low voltage or a high voltage between the ion source and the target object, and - means for forming an image of the trefdoel door middel van secundaire ionen-emissie. more goal through secondary ion emission. 8810330. 8.81033 million.
NL8820330A 1987-05-11 1988-05-10 Mask Repair, using an optimized focused ion beam system. NL8820330A (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US4973787 true 1987-05-11 1987-05-11
US4973787 1987-05-11
PCT/US1988/001469 WO1988009049A1 (en) 1987-05-11 1988-05-10 Mask repair using an optimized focused ion beam system
US8801469 1988-05-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8820330A true true NL8820330A (en) 1989-04-03

Family

ID=21961429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8820330A NL8820330A (en) 1987-05-11 1988-05-10 Mask Repair, using an optimized focused ion beam system.

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPH01503580A (en)
GB (1) GB2215908A (en)
NL (1) NL8820330A (en)
WO (1) WO1988009049A1 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH088245B2 (en) * 1990-09-28 1996-01-29 株式会社島津製作所 Focused ion beam etching apparatus
US5140164A (en) * 1991-01-14 1992-08-18 Schlumberger Technologies, Inc. Ic modification with focused ion beam system
GB9116038D0 (en) * 1991-07-25 1991-09-11 Kratos Analytical Ltd Sample analysis apparatus and method
US20050103272A1 (en) 2002-02-25 2005-05-19 Leo Elektronenmikroskopie Gmbh Material processing system and method
DE102008041813B4 (en) 2008-09-04 2013-06-20 Carl Zeiss Microscopy Gmbh A process for in-depth analysis of an organic sample
DE102008041815A1 (en) 2008-09-04 2010-04-15 Carl Zeiss Nts Gmbh A method for analyzing a sample

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5813876B2 (en) * 1977-12-16 1983-03-16 Tokyo Shibaura Electric Co
JPH0425531B2 (en) * 1981-09-30 1992-05-01 Hitachi Ltd
JPH0213458B2 (en) * 1983-12-29 1990-04-04 Fujitsu Ltd
US4639301B2 (en) * 1985-04-24 1999-05-04 Micrion Corp Focused ion beam processing

Also Published As

Publication number Publication date Type
GB2215908A (en) 1989-09-27 application
JPH01503580A (en) 1989-11-30 application
WO1988009049A1 (en) 1988-11-17 application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6038015A (en) Electron-beam-projection-exposure apparatus with integrated mask inspection and cleaning portions
US6426501B1 (en) Defect-review SEM, reference sample for adjustment thereof, method for adjustment thereof, and method of inspecting contact holes
US4933565A (en) Method and apparatus for correcting defects of X-ray mask
US6322672B1 (en) Method and apparatus for milling copper interconnects in a charged particle beam system
US5028780A (en) Preparation and observation method of micro-section
US4908226A (en) Selective area nucleation and growth method for metal chemical vapor deposition using focused ion beams
Melngailis Focused ion beam technology and applications
US6130436A (en) Acceleration and analysis architecture for ion implanter
US6979822B1 (en) Charged particle beam system
Williams et al. Electron microscopy of tobacco mosaic virus under conditions of minimal beam exposure
US6300631B1 (en) Method of thinning an electron transparent thin film membrane on a TEM grid using a focused ion beam
US20050012052A1 (en) Ion irradiation of a target at very high and very low kinetic ion energies
US5093572A (en) Scanning electron microscope for observation of cross section and method of observing cross section employing the same
US5164594A (en) Charged particle extraction arrangement
US20050035291A1 (en) Dual beam system
US4874947A (en) Focused ion beam imaging and process control
US4639301A (en) Focused ion beam processing
Yamaguchi et al. Characteristics of silicon removal by fine focused gallium ion beam
US20020053353A1 (en) Methods and apparatus for cleaning an object using an electron beam, and device-fabrication apparatus comprising same
US6753538B2 (en) Electron beam processing
US5116782A (en) Method and apparatus for processing a fine pattern
US5831272A (en) Low energy electron beam lithography
US20020070340A1 (en) Apparatus for inspection of semiconductor wafers and masks using a low energy electron microscope with two illuminating beams
US4085330A (en) Focused ion beam mask maker
US7442924B2 (en) Repetitive circumferential milling for sample preparation