TW202326292A - 使用聚焦粒子束修復樣品之缺陷的方法與裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明有關於一種使用一聚焦粒子束(227)修復一樣品(205、300、1500)的至少一缺陷(320)的方法,包括以下步驟:(a)產生(1850)至少一局部導電犧牲層(400、500)於該樣品(205、300、1500)上,其中該第一局布導電犧牲層(400、500)具有一第一部分(410、510)和至少一第二部分(420、530、540、550、560),其中該第一部分(410、510)與該至少一缺陷(320)相鄰,且其中該第一部分(410、510)和該至少一第二部分(420、530、540、550、560)係導電連接彼此(570、580);以及(b)產生(1860)至少一第一參考標記(425、435、445、455、535、545、555、565)於該第一局部導電犧牲層(400、500)的該至少一第二部分(420、530、540、550、560)以用於在該至少一缺陷(320)被修復時校正該聚焦粒子束(227)相對於該至少一缺陷(320)之漂移。
Description
本發明是關於一種使用聚焦粒子束來修復樣品的至少一缺陷的方法與裝置。
[交互參照]
本申請案主張2021年9月10日於德國專利商標局所申請德國專利申請第DE 10 2021 210 019.8號、名稱「使用聚焦粒子束修復樣品之缺陷的方法與裝置(Verfahren und Vorrichtung zum Reparieren eines Defekts einer Probe mit einem fokussierten Teilchenstrahl)」之優先權。專利申請號DE 10 2021 210 019.8的整個內容在此是以引用方式併入本文供參考。
由於微電子學領域中集成密度持續增加,使得奈米壓印微影術(NIL)之光微影光罩及/或模板必須要將越來越小的結構元件成像到晶圓的光阻層中、或基板或晶圓的正極面中。為了符合這些要求,光學微影術中的曝光波長正朝向更短的波長移動。目前,氟化氬準分子雷射主要用於曝光目的,這些雷射以193nm(奈米)的波長發射。為了增加晶圓曝光處理的解析度,除了傳統的二元光微影光罩以外,還開發了各種變體。這方面的實例為具有不同透射率程度的相移光罩或交替相移光罩及用於多重曝光的光罩。使用多重曝光可進一步提高解析度。
現正對使用極紫外線(EUV)光譜範圍(10 nm至15 nm)波長的微影系統進行大量工作。目前,第一記憶體晶片和邏輯產品正被帶向市場,其生產已經使用EUV技術中的個別光罩。在未來產品中EUV微影層的比例將會增加。
由於結構元件的尺度不斷減小,使得無法始終在沒有晶圓上可顯現或可見的缺陷下生產光微影光罩、光罩或簡單的光罩。隨著結構尺度變得更小,使得光罩的可見或可顯現缺陷的密度急遽增加。目前,EUV光罩因所使用的曝光波長而有最大量的缺陷。有缺陷的印模或模板的問題在奈米壓印蝕刻術中同樣更為嚴重。這主要是因為在NIL中(不像在光學蝕刻)有缺陷的印模或模板將其的缺陷1:1轉移到要結構化的正極面上,正極面是配置在晶圓上、或一般而言在基板上。
由於NIL的光罩及/或模板的生產涉及大量花費,使得有缺陷的光罩及/或印模始終盡可能被修復。光罩或印模的兩組重要的缺陷首先是暗缺陷,這些為存在有材料但應該不含有此材料的位置。這些缺陷是藉由去除過剩材料(較佳為借助局部蝕刻製程)而修復。
其次,存在所謂的明顯缺陷,這些是光罩在晶圓步進機或晶圓掃描機中進行光學曝光時存在的局部缺陷,其具有比相同的無缺陷參考位置更大的透光率。在修復製程的範疇中,這些缺陷可藉由在光罩或印模上進行具合適光學特性之材料的局部沉積而校正。
一般而言,光罩或印模缺陷是藉由粒子束誘發的局部蝕刻製程及/或局部沉積製程而校正。在局部處理中,會因各種影響而可能發生待校正的元件和用於修復的粒子束之間的位置偏移,例如熱及/或機械漂移。此外,用於將缺陷對準於修復用之粒子束的顯微操縱器也會隨時間而有電氣或機械的漂移。
為了讓這些效應最小化,於樣品上的處理位置附近應用參考結構或參考標記,並且以規則間隔對其掃描。在樣品的處理程序中使用參考標記的位置相對於一參考位置的測量偏差,以校正粒子束的束體位置。這稱為「漂移校正」。為此目的而使用的參考標記在本領於中稱為「DC標記」。
以下所列舉的文獻考慮參考標記之標的:專利案US7018683、EP1662538A2、JP2003-007247A、US2007/0023689、US2007/0073580、US6740456B2、US2010/0092876、以及US5504339。
參考結構或參考標記常藉由在待處理的樣品位置附近沉積材料而產生。在可能的情況下,將參考標記應用到光罩上所述參考標記不干擾光罩操作的位置。舉例而言,在二元光罩的情形中,其為吸收器圖案的元素。由於圖案元素的尺寸減小,使得參考標記具有之尺度會達到、或有時超過了吸收器圖案的元素的大小。同樣,在某些光罩類型的處理之後,始終必須要去除參考標記;舉例而言,這適用於相移光罩。同樣地,必須要去除欲使用於NIL的修復印模上的參考標記。
申請人的專利案US9721754B2說明了參考標記,其產生是使用能藉由標準光罩清潔製程加以去除的材料。然而,適合此處理的材料通常相對於一處理的局部蝕刻製程具有低阻值。由於此缺陷,沉積的參考標記在光罩的製程中變化如此明顯,以致可以確定各別參考標記的位置的精度急遽減少。
公開申請案DE102018217925A1A描述將參考標記應用到犧牲層,以通過粒子束掃描參考標記時保護樣品。
在文獻「金屬輔助聚焦離子束奈米圖案化(Metal assisted focused-ion beam nanopatterning)」(Nanotechnology, 27(2016)36LT01)中,作者(A. Kannegulla和L.-J. Cheng)說明了使用金屬性犧牲層來防止NIL印模的邊緣因聚焦離子束的濺鍍效應而變圓。
除了前述參考標記的變化以外,還會發生其他問題,這將其的功能限制在漂移校正的範圍內,甚至使其不可能。在以局部沉積製程的形式進行的製程範圍內會發生的問題是,用以校正明顯缺陷的材料在沉積程序期間無意地沉積在缺陷周圍的樣品上。這種沉積在缺陷周圍的材料只能夠非常困難地自樣品去除,因為用於缺陷校正的材料應永久地黏附在修復位置。無意地沉積在待修復之缺陷周圍的校正材料導致修復光罩或修復印模的操作行為變差。
此外,粒子束誘發的修復製程可導致在光罩(或普遍是在樣品中)產生及/或引入電荷。樣品的靜電充電(特別是隨之產生的靜電電位的不均勻分佈)導致在成像一待處理位置時、及/或在使用一帶電粒子束掃描參考標記時失真,並因此導致修復製程品質變差。
因此,本發明基於說明使用聚焦粒子束修復樣品時可至少部分避免前述困難的方法與裝置的問題。
根據本發明的一第一示例性實施例,此問題係藉由如請求項1所述的方法、以及如請求項26所述之裝置解決。根據本發明的一第二示例性實施例,此問題係藉由如請求項2所述的方法、以及如請求項27所述之裝置解決。
在一實施例中,一種用於使用聚焦粒子束修復至少一缺陷的方法包含:產生相鄰於該至少一缺陷的至少一第一犧牲層於該樣品上處,以在該至少一缺陷的修復期間校正該聚焦粒子束相對於該至少一缺陷之漂移。
在使用粒子束誘發的蝕刻製程、或使用粒子束誘發的沉積製程的樣品修復製程中,粒子束會相對於待校正的缺陷而漂移。例如,漂移可能是由樣品台的熱漂移所引起。犧牲層可用於校正聚焦離子束的漂移。相鄰缺陷的犧牲層可緊鄰缺陷,因此可快速觸及以進行漂移評估及/或校正。具體係,可使用與犧牲層有關的結構進行漂移校正。例如,參考標記可沉積於犧牲層上,其用於檢測聚焦粒子束相對於待修復缺陷之漂移,但這並不是強制性的。犧牲層可產生為適合於其上沉積一參考標記。
在一進一步實施例中,一種使用聚焦粒子束修復樣品的至少一缺陷的方法包含:產生至少一第一導電犧牲層於該樣品上,以在該至少一缺陷的修復期間校正該聚焦粒子束相對於該至少一缺陷之漂移。
待修復的樣品通常是電絕緣體或至多具有半導性質。第一群組的實例為光罩或NIL印模的石英基板。後一群組的實例為要產生於晶圓上的積體電路(IC)。粒子束可在掃描樣品及/或犧牲層時於樣品及/或犧牲層中產生電荷。這個處理在掃描帶修復的缺陷時同樣可發生。因此,在缺陷修復期間會產生樣品的不同的局部靜電電荷;但導電性的犧牲層會平衡局部靜電電荷,使得聚焦粒子束在掃描犧牲層時「看見」等靜電電位。因此,導電犧牲層提高了聚焦粒子束在樣品之缺陷的修復製程中位置確定之精確度。因此,導電犧牲層在缺陷修復製程期間提升了聚焦粒子束的漂移校正。
第一犧牲層可包含一第一導電犧牲層及/或一第一局部犧牲層(例如,一第一局部導電犧牲層)。第一導電犧牲層可包含一第一局部導電犧牲層。
聚焦粒子束在一第一局部導電犧牲層中產生電荷(排他性)。由於第一犧牲層的導電性,所產生的電荷會均勻分佈在第一犧牲層上。因此,帶電粒子束在掃描可位於或接近於犧牲層和缺陷的參考標記時,實質看見相同的靜電電位。當在缺陷和導電犧牲層上掃描時,可防止帶電粒子束的不同偏轉、以及因而配置在導電犧牲層和缺陷上的例如參考標記的影像呈現的不同變形。因此,可增加漂移校正的品質,從而可提升缺陷校正處理的品質。
在本文中,如同在本說明書中其他地方,用語「實質」表示在使用根據先前技術的計量學時在通常的誤差限度內的測量變量的指標。
在本申請案中,用語「局部犧牲層」意指該犧牲層並不延伸於整個樣品上。而是,藉助於局部粒子束誘發的沉積製程,第一犧牲層可沉積在缺陷周圍、或整體地或部分地在缺陷上和缺陷周圍。舉例而言,局部犧牲層的橫向伸展可小於1mm、小於500μm(毫米)、或小於100μm。
聚焦粒子束可包含一聚焦電子束。
更普遍係,聚焦粒子束可包含下列群組中的至少一元素:光子束、電子束、離子束、原子束和分子束。光子束可包括來自紫外光(UV)、深紫外光(DUV)或極紫外光(EUV)波長範圍的光子束。
較佳係,聚焦粒子束包含聚焦電子束及/或聚焦離子束。電子束和離子電子束和離子束可聚焦於比光子束小許多的班點上,並因此有助於在缺陷修復期間有更大的空間解析度。此外,電子束和離子束可比原子束或分子束更輕易產生和成像。
以聚焦粒子束掃描樣品會在樣品的掃描區域中產生破壞。發生破壞的範圍依粒子束的類型而定。例如,離子束、原子束或分子束因為從大質量粒子到樣品晶格的大動量傳遞而於掃描區域中導致大的破壞。此外,離子、原子或分子束的一些粒子係結合到樣品的晶格中,因此其性質(例如其光學性質)會被局部改變。
相比之下,電子束(由於低電子質量)典型僅於樣品的掃描區域中產生非常少量的破壞。因此,在修復缺陷時使用電子有助於大程度對樣品進行缺陷處理而無副作用。因此,通常在聚焦粒子束中電子的使用優於離子的使用。
前述定義方法可更包含於第一犧牲層上產生至少一第一參考標記之步驟。
產生該至少一第一參考標記可包含:產生該至少一第一參考標記於離該至少一缺陷一距離處,使得該至少一缺陷的修復實質不改變該至少一第一參考標記。
用以於缺陷修復製程期間校正漂移且被施加於待修復缺陷直接附近的第一參考標記可藉由一修復製程而修改,因此可能減弱其作為漂移校正構件的功能。首先,可在局部沉積製程期間沉積材料形成一第一參考標記,其次,具蝕刻製程形式的修復製程可調整第一參考標記的結構。本申請案中所述方法允許在離待修復缺陷的一距離處施加第一參考標記,在此距離修復製程實質不改變該至少一第一參考標記。
該至少一第一參考標記可包含橫向伸展為1nm至1000nm,較佳為2nm至500nm,更佳為5nm至100nm,且最佳為10nm至50nm。此外,條件中出現關於參考標記的最大範圍的進一步需求為,參考標記的橫向伸展不得大於掃描粒子顯微鏡的視野。
第一犧牲層可具有一第一部分和至少一第二部分,其中該第一部分可與該至少一缺陷相鄰,其中該第一部分和該至少一第二部分可彼此導電連接。
第一部分和該至少一第二部分兩者在一第一導電犧牲層中呈導電性。第一部分、該至少一第二部分、以及該第一和該至少一第二部分之間的(多個)連接的導電性可相同、或可略微改變。在本申請案中,術語「導電」表示犧牲層具有金屬性導體等級的特定電阻值,即ρ<1Ω∙cm。
第一部分可具有在該至少一缺陷周圍的橫向伸展,使得修復該至少一缺陷實質不破壞樣品。
第一犧牲層的第一部分代表在缺陷處理期間或缺陷修復期間的保護層。後者首先可適應待修復缺陷的尺度和用於進行修復的粒子束的焦點直徑,其次可適應要進行缺陷修復的類型。在前述情境中,用語「實質」意指可得證在缺陷修復之後樣品的功能性不會因實施修復製程而減損。
缺陷修復較佳為是在聚焦粒子束的視野內實施。此實施例的優點在於,提供聚焦粒子束裝置的參數不需要為了在修復製程期間掃描第一參考標記的目的而修改。這允許有最佳的可能的漂移校正。舉例而言,掃描粒子顯微鏡的視野可包含面積為1000μm x 1000μm,較佳為100μm x 100μm,更佳為10μm x 10μm,且最佳為6μm x 6μm。
第一犧牲層的橫向尺度也可能超過聚焦粒子束的視野。舉例而言,這可能發生在要修復大缺陷的情況。第一部分可具有在該至少一缺陷的邊緣周圍的橫向伸展,其係延伸於1nm至1000μm的範圍,較佳為2nm至200μm,更佳為5nm至40μm,且最佳為10nm至10μm。
第一部分的厚度可包含0.1nm至1000nm的範圍,較佳為0.5nm至200nm,更佳為0.5nm至200nm且最佳為2nm至50nm。
產生該至少一參考標記可包含:於離該至少一缺陷一距離處產生該至少一第一參考標記,使得該至少一缺陷的修復實質不影響漂移的校正。
此特徵確保第一參考標記的結構在製程中保持實質未改變。因此,第一參考標記的功能在整個修復製程中即不受限制被保持。
前述定義方法可更包含:於該第一犧牲層的該至少一第二部分上產生至少一第一參考標記之步驟,以於該至少一缺陷的修復期間校正該至少一缺陷的漂移。
前述定義方法可更包含:在修復該至少一缺陷之前確定該至少一第一參考標記和該至少一缺陷之間的至少一第一距離。
第一部分對該至少一缺陷的鄰接可包含下列群組中的至少一要件:該第一部分對該至少一缺陷的一邊緣之鄰接,該第一部分部分覆蓋該至少一缺陷,以及該第一部分完全覆蓋該至少一缺陷。
藉由犧牲層在修復製程開始時使缺陷邊緣化,帶電粒子束在掃描該至少一第一參考標記和待修復的缺陷時係實質「看見」相同的靜電電位。此外,使缺陷邊緣化之第一犧牲層可有效保護樣品免於受到修復製程的影響。舉例而言,沉積材料可能無意沉積在缺陷周圍的第一犧牲層上。此外,使過剩材料之缺陷邊緣化的第一犧牲層可於為修復樣品之目的而實施局部蝕刻製程時保護缺陷周圍的樣品區域。
一旦修復製程已經終止,可自樣品去除第一犧牲層以及位於該第一犧牲層上的沉積材料。因此,實施根據本發明的方法可在實質無殘留下促進缺陷的校正,並因而在提升漂移校正以外還同時促成缺陷修復製程品質的進一步提升。
第一部分對該至少一缺陷的鄰接可包含:第一部分對該至少一缺陷的一整體邊緣的鄰接。此實施例特別有利於隔離位於樣品上的缺陷。
該至少一第二部分可延伸於用於檢測該至少一第一參考標記的聚焦粒子束的至少一掃描區域上。
第一犧牲層可具有由第一部分的橫向伸展和至少一第二部分的數量所確定的橫向伸展。
第一部分和該至少一第二部分可以齊平的方式互相連接。所述第一和所述一或多個第二部分之間的齊平連接需要最大的支出來沉積對應的第一犧牲層。然後,大面積的第一犧牲層具有高電容,使得在缺陷修復期間由掃描至少一參考標記引起、及/或由聚焦粒子束引起的靜電充電將第一犧牲層的靜電電位改變為只有很小的程度。
第一和至少一第二部分之間的導電連接可包含在0.1nm至1000μm範圍內的寬度,較佳為20nm至100μm,更佳為30nm至10μm,且最佳為40nm至3μm。
第一和至少一第二部分之間的導電連接的厚度可包含在0.1nm至1000nm的範圍內,較佳為0.5nm至200nm,更佳為1nm至100nm,且最佳為2nm至50nm。
當第一部分和至少一第二部分處於不同水平時,第一部分和至少一第二部分以導電連接的形式之連接會是有利的。舉例而言,第一部分可配置在光罩的基板上,而該至少一第二部分可位於光罩的圖案元件上。
為檢測該至少一第一參考標記,所述至少一第二部分可延伸於該聚焦粒子束的至少一掃描區域上。
在確定該至少一第一參考標記的位置時,聚焦粒子束的至少大部分粒子可入射在第一犧牲層的該至少一第二部分上。該至少一第二部分的橫向伸展可超過用於掃描該至少一第一參考標記的聚焦粒子束的掃描區域達1.2倍,較佳為1.5倍,更佳為2倍,且最佳為3倍。
為確定該至少一第一參考標記的位置,藉由使在該至少一第一參考標記周圍的至少一第二部分比聚焦粒子束掃描的掃描區域大出一預定倍數來確保在第一犧牲層上完全且實質執行該至少一第一參考標記的掃描,即使在聚焦粒子束相對於缺陷顯著漂移的情況下亦然;此排除樣品中無法控制局部產生電荷載子。
藉由將至少一第一參考標記附接到第一犧牲層(而不是直接沉積在樣品上)可得到額外的自由度。因此,第一犧牲層可以被設計成使得後者可在樣品的製程結束時容易地且實質完全從樣品去除。不受此限制影響下,該至少一第一參考標記可被設計成使得後者能夠經受第一參考標記的位置的多重確定、以及樣品的一或多個廣闊的製程而無實質變化兩者。
舉例而言,沉積的第一犧牲層的至少一第二部分的面積可為正方形或矩形。橫向尺度與矩形各邊中的較短邊有關。該至少一第二部分的面積可以適應於該至少一聚焦粒子束的掃描區域的面積。
該至少一第二部分的橫向伸展可具有之側向尺寸範圍是在10nm至1000μm,較佳為50nm至500μm,更佳為200nm至100μm,最佳為500nm至50μm。
該至少一第二部分的厚度可包含範圍是在0.1nm至1000nm,較佳為0.5nm至200nm,更佳為1nm至100nm,且最佳為2nm至50nm。
產生該至少一第一犧牲層可包含:藉由聚焦粒子束結合一第一前驅物氣體來沉積該第一犧牲層。聚焦粒子束可包含一電子束。
該至少一第一前驅物氣體可包含:用於沉積該第一犧牲層的該第一部分之至少一第一沉積氣體、用於沉積該第一犧牲層的該至少一第二部分之至少一第二沉積氣體、以及用於沉積該第一犧牲層的導電連接之至少一第三沉積氣體。該至少一第一、該至少一第二和該至少一第三沉積氣體可包含單一沉積氣體、兩種不同的沉積氣體、或三種不同的沉積氣體。該第一部分和該一獲多個第二部分和該導電連接的各種功能可藉由相對調適的材料組成來最佳化。
該至少一第一前驅物氣體可包含六羰基鉬(Mo(CO)
6)和二氧化氮(NO
2)作為添加氣體,及/或該第一前驅物氣體可包含六羰基鉻(Cr(CO)
6)。
產生該至少一第一參考標記可包含:使用一聚焦粒子束結合至少一第二前驅物氣體來沉積該至少一第一參考標記。用於沉積該至少一第一參考標記之聚焦粒子束可包含一電子束。
第一犧牲層和該至少一第一參考標記可利用一粒子束或利用不同的粒子束來沉積。舉例而言,可使用電子束來沉積該第一犧牲層,並且使用離子束來沉積至少一第二參考標記。
用於沉積該第一犧牲層之該至少一第一前驅物氣體可包含下列群組中的至少一元素:金屬烷基化物、過渡元素烷基化物、主族烷基化物、金屬羰基化物、過渡元素羰基化物、主族羰基化物、金屬烷氧化物、過渡元素烷氧化物、主族烷氧化物、金屬錯合物、過渡元素錯合物、主族錯合物和有機化合物。
用於沉積該至少一參考標記之該至少一第二前驅物氣體可包含下列群組中的至少一元素:金屬烷基化物、過渡元素烷基化物、主族烷基化物、金屬羰基化物、過渡元素羰基化物、主族羰基化物、金屬烷氧化物、過渡元素烷氧化物、主族烷氧化物、金屬錯合物、過渡元素錯合物、主族錯合物和有機化合物。
金屬烷基化物、過渡元素烷基化物和主族烷基化物可包含下列群組中的至少一元素:環戊二烯基(Cp)三甲基鉑(CpPtMe
3)、甲基環戊二烯基(MeCp)三甲基鉑(MeCpPtMe
3)、四甲基錫(SnMe
4)、三甲基鎵(GaMe
2)、二茂鐵(Co
2Fe)和雙芳基鉻(Ar
2Cr)。金屬羰基化物、過渡元素羰基化物和主族羰基化物可包含下列群組中的至少一元素:六羰基鉻(Cr(CO)
6)、六羰基鉬(Mo(CO)
6)、六羰基鎢(W(CO)
6)、八羰基二鈷(Co2(CO)
8)、十二羰基三釕(Ru
3(CO)
12)和五羰基鐵(Fe(CO)
5)。金屬烷氧化物、過渡元素烷氧化物和主族烷氧化物可包含下列群組中的至少一元素:原矽酸四乙酯(TEOS,Si(OC
2H
5)
4)和四異丙氧基鈦(Ti(OC
3H
7)
4)。金屬鹵化物、過渡元素鹵化物和主族鹵化物可包含下列群組中的至少一元素:六氟化鎢(WF
6)、六氯化鎢(WCl
6)、六氯化鈦(TiCl
6)、三氯化硼(BCl
3)和四氯化矽(SiCl
4)。金屬錯合物、過渡元素錯合物和主族錯合物可包含下列群組中的至少一元素:雙(六氟乙醯丙酮)銅(Cu(C
5F
6HO
2)
2)和三氟乙醯丙酮二甲基金(Me
2Au(C
5F
3H
4O
2))。有機化合物可包含下列群組中的至少一元素:一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO
2)、脂肪烴、芳香烴、真空幫浦油的成分和揮發性有機化合物。
產生該至少一第一參考標記可包含:將至少一凹部蝕刻成該第一犧牲層的該至少一第二部分中。蝕刻出該至少一凹部可包含:使用聚焦粒子束結合至少一第三前驅物氣體來進行局部蝕刻製程。聚焦粒子束可包含一電子束及/或一離子束。
該至少一第三前驅物氣體可包含至少一蝕刻氣體。該至少一蝕刻氣體可包含下列群組中的至少一元素:含鹵素化合物和含氧化合物。含鹵素化合物可包含下列群組中的至少一元素:氟(F
2)、氯(Cl
2)、溴(Br
2)、碘(I
2)、二氟化氙(XeF
2)、四氟化二氙(Xe
2F
4)、氫氟酸(HF)、碘化氫(HI)、溴化氫(HBr)、亞硝醯氯(NOCl)、三氯化磷(PCl
3)、五氯化磷(PCl
5)和三氟化磷(PF
3)。含氧化合物可包含下列群組中的至少一元素:氧(O
2)、臭氧(O
3)、水(H
2O)、過氧化氫(H
2O
2)、一氧化二氮(N
2O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO
2)和硝酸(HNO
3)。
該至少一第一、該至少一第二、及/或該至少一第三前驅物氣體可包含下列群組中的至少一添加氣體:氧化劑、鹵化物和還原劑。
氧化劑可包含下列群組中的至少一元素:氧(O
2)、臭氧(O
3)、水(H
2O)、過氧化氫(H
2O
2)、一氧化二氮(N
2O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO
2)和硝酸(HNO
3)。鹵化物可包含下列群組中的至少一元素:氯(Cl
2)、鹽酸(HCl)、二氟化氙(XeF
2)、氫氟酸(HF)、碘(I
2)、碘化氫(HI)、溴(Br
2)、溴化氫(HBr)、亞硝醯氯(NOCl)、三氯化磷(PCl
3)、五氯化磷(PCl
5)和三氟化磷(PF
3)。還原劑可包含下列群組中的至少一元素:氫(H
2)、氨(NH
3)和甲烷(CH
4)。
第一前驅物氣體可包含六羰基鉬(Mo(CO)
6)且該至少一添加氣體可包含二氧化氮(NO
2),及/或該第二前驅物氣體可包含原矽酸四乙酯(Si(OC
2H
5)
4)或六羰基鉻(Cr(CO)
6)。
去除覆蓋該至少一缺陷的第一犧牲層的第一部分可包含:使用至少一第四前驅物氣體來進行粒子束誘發的蝕刻製程。所述至少一第四前驅物氣體可包含至少一第二蝕刻氣體。該至少一第二蝕刻氣體可包含前述第一蝕刻氣體的群組中的至少一元素。用於沉積犧牲層的第一部分之第一沉積氣體可包含下列群組中之一元素:六羰基鉻(Cr(CO)
6)和六羰基鉬(Mo(CO)
6);而用於去除犧牲層的該第一部分之該至少一第二蝕刻氣體可包含亞硝醯氯(NOCl),其本身或與至少一添加氣體(例如水(H
2O))的組合。
用於蝕刻至少一第一參考標記至第一犧牲層的該至少一第二部分中的前驅物氣體可包含二氟化氙(XeF
2)與添加氣體(例如氧氣(O
2)、水(H
2O)或氯(Cl
2))之組合。替代上,例如亞硝醯氯(NOCl)可以單獨使用或與添加氣體(例如水(H
2O))結合使用以產生第一參考標記。
前述定義方法可更包含在修復該至少一缺陷之前去除覆蓋該至少一缺陷之第一犧牲層的第一部分之一部分。
該至少一缺陷可包含過剩材料之缺陷,且該方法可更包含:至少部分透過該第一犧牲層修復該至少一缺陷。
部分或完全延伸於待修復的過剩材料之缺陷上的第一犧牲層或第一犧牲層的一第一部分可在單一處理步驟中自樣品去除,例如使用局部例子束誘發的蝕刻製程。在這情況中,蝕刻氣體及/或添加氣體可適用於蝕刻製程的進程--如果缺陷的蝕刻速率和第一犧牲層的第一部分的材料的蝕刻速率彼此顯著不同。此外,可使粒子束的其他射束參數及/或其他處理參數適應蝕刻製程的進程。可藉由分析蝕刻製程期間產生的背向散射或二次電子來確定局部蝕刻製程的進程。此外,或替代上,可分析去除材料的材料,例如通過SIMS(二次離子質譜儀)加以分析。為此,較佳為使用離子束作為粒子束。此外,可藉由犧牲層的蝕刻製程來校準蝕刻速率,並且對於要去除的材料彼此個別進行最佳化;舉例而言,這可藉由執行蝕刻序列來實施。
第一犧牲層的第一部分和至少一第二部分可具有橫向伸展,使得修復至少一缺陷的動作可使含有該至少一缺陷的圖案部分失真不超過10%,較佳為不超過5%,更佳為不超過2%,最佳為不超過1%。借助聚焦粒子束修復缺陷的動作可能導致導電犧牲層的靜電充電。犧牲層的靜電充電可能導致含有缺陷或缺陷殘留物的圖案部分的變形。圖案部分的失真與開始修復製程前的圖案部分有關。
犧牲層的靜電充電可能會局部影響聚焦粒子束的成像參數,且所述成像參數可能因此受到局部變化的影響。與放大率沒有成像參數局部變化的圖案相比,局部變化(例如借助掃描聚焦粒子束而產生的圖案的放大率的局部變化)會導致圖案失真,例如放大率。
第一部分、至少一第二部分和導電連接可具有包含下列群組中至少一元素的材料組合物:金屬、含金屬化合物、導電陶瓷和摻雜半導體化合物。
金屬可包含下列群組中至少一元素:鉬、鈷、鉻、鈮、鎢、錸、釕和鈦。含金屬化合物可包含下列群組中的至少一元素:鉬合金、含鈷化合物、含鉻化合物、含鈮化合物、含鎢化合物、含錸化合物和含鈦化合物。含金屬化合物可包含下列群組中的元素:氮、氧、氟、氯、碳和矽。摻雜半導體化合物可包含下列群組中的至少一元素:氧化銦錫(ITO)、摻鋁氧化鋅(AZO)和摻銻氧化錫(ATO)、摻氟氧化錫(FTO)。導電陶瓷可包含矽化鉬。
第一部分、該至少一第二部分和導電連接可具有不同的材料組成。
第一犧牲層和該至少一第一參考標記可具有不同的材料組成。
除了第一參考標記的拓撲對比之外,當至少一第一參考標記被掃描時,這還會在第一犧牲層的該至少一第二部分和該至少一第一參考標記之間產生材料對比。
所述至少一缺陷可包含材料過剩之缺陷,而修復所述至少一缺陷的動作可包含:選擇所述第一犧牲層的第一部分、所述至少一第二蝕刻氣體、及/或所述至少一添加氣體的材料組成,使得由聚焦粒子束所誘發的蝕刻製程的蝕刻速率對於該至少一缺陷和該第一部分為實質相同。
在蝕刻區域的邊緣處發生的變圓(其發生在缺陷的局部蝕刻的情況)可藉由滿足此情況而被最小化。此外,可以避免缺陷校正範圍內的樣品蝕刻不足。同時,觀察此情況有助於產生樣品蝕刻區域的最大陡峭側壁。
樣品可包含光蝕刻樣品。光蝕刻樣品可包含下列群組中的至少一元素:光罩和用於奈米壓印光蝕刻術(NIL)的印模。然而,樣品也可包含下列群組中的至少一元素:光罩、用於NIL的印模、積體電路(IC)、光子積體電路(PIC)、微系統(MEMS(微機電系統)或MOEMS(微光機電系統))和印刷電路板(PCB)。積體電路及/或光子積體電路可配置在晶圓上。光罩可為任何類型的透射式或反射式光罩,例如二元或相移光罩。
該方法可更包含:在開始該至少一缺陷的修復之前,確定該至少一第一參考標記和該至少一缺陷之間的至少一第一參考距離。
結合該至少一第一參考標記,該至少一第一參考距離可用於在缺陷修復製程期間校正該至少一缺陷相對於聚焦粒子束的漂移。
該至少一第一參考標記可具有一高度範圍為1nm至1000nm,較佳為2nm至500nm,更佳為5nm至200nm,且最佳為10nm至100nm。
該方法可更包含:以聚焦粒子束掃描樣品以產生該樣品的缺陷映射(defect map)。
掃描樣品可包含使用一聚焦粒子束來掃描樣品的至少一缺陷。用於掃描樣品的聚焦粒子束可包含用於產生第一犧牲層、用以產生至少一第一參考標記、及/或用以啟動局部缺陷製程的粒子束。然而,也可在掃描樣品的範圍內使用一第一粒子束(例如光子束)來識別該至少一缺陷,並使用一第二粒子束(例如電子束)來檢測該至少一缺陷的修復形狀的輪廓。
執行前述方法的裝置可從樣品檢查裝置接收該樣品的該至少一缺陷的坐標。樣品的缺陷映射可包含樣品的該至少一缺陷。特別是,缺陷映射可包含用於修復該至少一缺陷的一修復形狀。
該方法可更包含:在樣品上產生至少一第二參考標記,並在產生第一犧牲層之前,確定該至少一第二參考標記與該至少一缺陷之間的至少一第二參考距離。
此外,該方法可包含:在所述樣品上產生至少一第二犧牲層;在所述至少一第二犧牲層上沉積至少一第二參考標記;及在開始產生該第一犧牲層之前,確定所述至少一第二犧牲層和該至少一缺陷之間的至少一第二參考距離。
所述至少一第二參考標記是在第一犧牲層沉積期間校正一漂移所需。此外,在去除覆蓋該至少一缺陷的第一犧牲層的第一部分期間,需要所述至少一第二參考標記來校正漂移。因此,基於製程效益的理由,省去至少一第二犧牲層的沉積、並將(多個)第二參考標記直接施加到樣品上會是有利的。再者,至少一第二犧牲層的沉積提供了額外的自由度,其可用於簡化自樣品去除該至少一第二參考標記。
該至少一第二參考距離可大於該至少一第一參考距離。
需要至少一第二參考距離和至少一第二參考標記來校正在沉積第一犧牲層時聚焦粒子束與至少一缺陷之間的漂移。因此,如果該至少一第二參考標記不被第一犧牲層覆蓋,會是非常有利的。這確保該至少一第二參考標記的功能。
此外,該方法可包含:在執行下列群組中的至少一要素時校正漂移:產生第一犧牲層,以及藉由使用該至少一第二參考標記和該至少一第二參考距離自該至少一缺陷去除覆蓋該至少一缺陷的第一犧牲層的一第一部分。
製程的持續時間可藉由相對於待修復缺陷盡可能精確地沉積第一犧牲層來加以最佳化。舉例而言,如果可在缺陷周圍沉積第一犧牲層而實質不覆蓋該缺陷,則可省去用於在對其進行修復之前去除第一犧牲層的第一部分以暴露出缺陷的蝕刻製程。
該方法可更包含:在濕式化學及/或機械清潔製程的範疇內,連帶去除樣品上的第一犧牲層和至少一第一參考標記。
本文所述方法的一優點是,可在一標準清潔製程中從樣品中去除至少一第一參考標記連同第一犧牲層。該方法還允許將第一犧牲層的材料成分與樣品匹配,使得第一犧牲層可在缺陷製程中充分發揮其各種功能,且一旦缺陷修復終止,可很容易從樣品中將其去除。
此外,該方法可包含:在濕式化學清潔製程的範疇內連帶去除樣品中的第一犧牲層、至少一第一參考標記和至少一第二參考標記。
該方法可附加包含:在濕式化學及/或機械清潔製程的範疇內連帶去除樣品中的第一犧牲層、至少一第二犧牲層、至少一第一參考標記和至少一第二參考標記。
可使用水和溶解在其中的至少一氧化氣體來進行濕式化學清潔製程。氧化氣體可包含下列群組中的至少一元素:氧(O
2)、氮(N
2)和氫(H
2)。此外,水相清潔溶液的pH值為<5,較佳為<3.5,更佳為<2,最佳為<1。
機械清潔製程可包含施用超音波及/或兆音波(Megasound)。也可藉由在待清潔的樣品區域上外加物理力的作用來進行清潔。
此外,該方法可包含:通過聚焦粒子束誘發的蝕刻製程以連帶去除樣品中的第一犧牲層和至少一第一參考標記。此外,可設想到使用粒子束(例如光子束)來去除第一犧牲層和該至少一第一參考標記。
該方法可更包含:通過聚焦粒子束誘發的蝕刻製程以連帶去除樣品中的第一犧牲層、至少一第一參考標記和至少一第二參考標記。
該方法還可更包含:藉助聚焦粒子束誘發的蝕刻製程以連帶去除樣品中的第一犧牲層、該至少一第二犧牲層、該至少一第一參考標記和該至少一第二參考標記。
藉助於由聚焦粒子束所誘發的局部蝕刻製程,還可以從樣品中去除至少一第一參考標記、至少一第二參考標記連同第一犧牲層及/或至少一第二犧牲層。用於去除第一及/或第二參考標記、以及第一及/或第二犧牲層的聚焦粒子束可為用於產生參考標記及/或犧牲層的粒子束。此外,聚焦粒子束可為用於進行缺陷處理的粒子束。犧牲層的材料組成可從單純可去除性的角度來選擇,例如藉由局部粒子束誘發蝕刻製程的犧牲層的簡單蝕刻性。用於連帶去除犧牲層和參考標記的較佳粒子束包含電子束。
在本申請案中所描述方法的一優點是,可使用單一裝置來產生(多個)犧牲層和(多個)參考標記,且該裝置可同時用於處理至少一缺陷,並將(多個)犧牲層連同(多個)相關的參考標記一起去除。這表示在整個缺陷修復製程中不需要打破裝置中普遍存在的真空。
樣品可具有至少一缺陷,其利用前述方法進行修復。
電腦程式可包含使一電腦系統執行前述方法步驟的指令。該電腦程式可儲存於一電腦可讀取的儲存媒體中。
在一實施例中,用於使用一聚焦粒子束修復一樣品的至少一缺陷的裝置(200)包括:用於產生至少一第一犧牲層於該樣品上相鄰於該至少一缺陷處以在該至少一缺陷的修復期間校正該聚焦粒子束相對於該至少一缺陷之漂移之構件。
在另一實施例中,用於使用一聚焦粒子束修復一樣品的至少一缺陷的裝置包括:用於產生至少一第一導電犧牲層於該樣品上以在該至少一缺陷的修復期間校正該聚焦粒子束相對於該至少一缺陷之漂移之構件。
所述用於產生該第一犧牲層之構件包含用於產生一第一局部導電犧牲層之構件。
該裝置可更包含一具有單級聚光器系統(single-stage condenser system)的電子柱(electron column)。
所述用於產生該第一犧牲層之構件包含至少一電子束,且其中該裝置係配置成在<3000eV的電子撞擊該樣品(205、300、1500)的動能下,聚焦該電子束於<2nm的直徑上。
所述用於產生該第一犧牲層之構件包括至少一電子束,且其中該裝置係配置成在<1500eV的電子撞擊該樣品(205、300、1500)的動能下,聚焦該電子束於<2nm的直徑上。
所述用於產生該第一犧牲層之構件包括至少一電子束,且其中該裝置係配置成在<1000eV的電子撞擊該樣品(205、300、1500)的動能下,聚焦該電子束於<2nm的直徑上。
所述用於產生該第一犧牲層之構件包括至少一電子束,且其中該裝置係配置成在<800eV的電子撞擊該樣品(205、300、1500)的動能下,聚焦該電子束於<2nm的直徑上。
所述用於產生該第一犧牲層之構件包括至少一電子束,且其中該裝置係配置成在<600eV的電子撞擊該樣品(205、300、1500)的動能下,聚焦該電子束於<2nm的直徑上。
使聚焦電子束的焦點直徑最小化伴隨著局部製程(即蝕刻裡或沉積製程)操作的區域的減小。最小焦點直徑<2nm係有利於局部處理區域的最小直徑<10nm。由於使用具有低動能的電子來掃描至少一參考標記及處理至少一缺陷,因此還可以最小化由聚焦粒子束所引起的對樣品的損壞。
該裝置的該聚焦粒子束的局部處理區域具有<10nm之最小直徑。
該裝置的該聚焦粒子束的局部處理區域具有<5nm之最小直徑。
該裝置的該聚焦粒子束的局部處理區域具有<4nm之最小直徑。
該裝置的該聚焦粒子束的局部處理區域具有<3nm之最小直徑。
該裝置的該聚焦粒子束的局部處理區域具有<2.5nm之最小直徑。
該電子柱係配置成使用一組不同的孔徑。
該裝置可包含一控制單元,其配置成藉由選擇該組孔徑中的一孔徑以控制該電子束(227)的一射束流。該裝置可包含一控制器件,用於確定該第一參考距離及/或該第二參考距離。此外,控制器件可配置成定義該至少一第一參考標記和該至少一缺陷之間的距離,使得可在不改變裝置的任何參數的情況下進行該至少一缺陷的處理和該至少一第一參考標記的掃描。此外,控制器件可配置成確定樣品上、應該產生一或多個第一參考標記的一或多個位置。對於聚焦粒子束的焦點直徑的認知使得該裝置的控制器件可確定(多個)第一參考標記的尺寸。第一和第二參考標記的尺寸首先包括參考標記的面積,其次包括其的高度。
該裝置可配置成實施如前述方法中的方法步驟。該裝置可亦設計為一電腦系統,並且包含前述電腦程式。
根據本發明的又一示例性實施例,此問題是藉由實施例1的方法和實施例19的裝置來解決。在實施例1中,一種用於使用聚焦粒子束修復樣品的至少一缺陷的方法包含以下步驟:(a)於該樣品上產生至少一第一局部導電犧牲層,其中該第一局部導電犧牲層具有一第一部分和至少一第二部分,其中該第一部分與該至少一缺陷相鄰,且其中該第一部分和該至少一第二部分係導電連接到彼此;及(b)產生至少一第一參考標記於該第一局部導電犧牲層的該至少一第二部分上,以在該至少一缺陷的修復期間校正該至少一缺陷之漂移。
待修復的樣品通常為電絕緣體或至多具有半導性質。第一群組的實例為光罩或NIL印模的石英基板。後一群組的實例為要產生於晶圓上的積體電路(IC)。粒子束可在掃描參考標記時於樣品中產生電荷。這個處理在掃描帶修復的缺陷時同樣可發生。因此,在藉助漂移校正的缺陷修復期間會產生樣品的不同的局部靜電電荷。
當實施根據本發明的方法時,聚焦粒子束在第一局部導電犧牲層中(排他性)產生電荷。由於第一犧牲層的導電性,產生的電荷可以均勻地分佈在第一犧牲層上。因此,帶電粒子束在掃描參考標記和缺陷時看到實質相同的靜電電位。當在缺陷和參考標記上掃描時,可防止帶電粒子束的不同偏轉、以及因而參考標記和缺陷的影像呈現的不同變形。這可以提升漂移校正的品質,並因此提高缺陷校正處理的品質。
在本文中,如同在本說明書中其他地方,用語「實質」表示在使用根據先前技術的計量學時在通常的誤差限度內的測量變量的指標。
在本申請中,術語「局部犧牲層」意指該犧牲層並不延伸於整個樣品上。而是,藉助於局部粒子束誘發的沉積製程,第一犧牲層可沉積在缺陷周圍、或整體或部分在缺陷上和缺陷周圍。舉例而言,局部犧牲層的橫向伸展可小於1mm、小於500μm、或小於100μm。
第一部分和該至少一第二部分是在一第一導電犧牲層中呈導電性。第一部分、該至少一第二部分、以及該第一和該至少一第二部分之間的連接的導電性可為相同的、或可稍微改變。在本申請中,術語「導電」表示犧牲層具有金屬性導體等級的特定電阻值,即ρ<1Ω∙cm。
第一部分對該至少一缺陷的鄰接可包含下列群組中的至少一要件:該第一部分對該至少一缺陷的一邊緣之鄰接,該第一部分部分覆蓋該至少一缺陷,以及該第一部分完全覆蓋該至少一缺陷。
藉由犧牲層在修復製程開始時使缺陷邊緣化,帶電粒子束在掃描該至少一第一參考標記和待修復的缺陷時係實質「看見」相同的靜電電位。此外,使缺陷邊緣化之第一犧牲層可有效地保護樣品免於受到修復製程的影響。舉例而言,沉積材料可能無意地沉積在缺陷周圍的第一犧牲層上。此外,使過剩材料之缺陷邊緣化的第一犧牲層可於為修復樣品之目的而實施局部蝕刻製程時保護缺陷周圍的樣品區域。
一旦修復製程已經終止,可自樣品去除第一犧牲層以及位於該第一犧牲層上的沉積材料。因此,實施根據本發明的方法可在實質無殘留下促進缺陷的校正,並因而在提升漂移校正以外還同時促成缺陷修復製程品質的進一步提升。
第一部分對該至少一缺陷的鄰接可包含:第一部分對該至少一缺陷的一整體邊緣的鄰接。此實施例特別有利於隔離位於樣品上的缺陷。
該方法可更包含:在該至少一缺陷的修復開始之前,確定該至少一第一參考標記與該至少一缺陷之間的至少一第一參考距離。
結合該至少一第一參考標記,該至少一第一參考距離可用於在缺陷修復製程期間校正該至少一缺陷相對於聚焦粒子束的漂移。
該第一部分在該至少一缺陷周圍可具有一橫向伸展,使得修復該至少一缺陷實質不改變該樣品。
第一犧牲層的第一部分代表在缺陷處理期間或缺陷修復期間的保護層。後者首先可適應待修復缺陷的尺度和用於進行修復的粒子束的焦點直徑,其次可適應要進行缺陷修復的類型。在前述情境中,用語「實質」意指可得證在缺陷修復之後樣品的功能性不會因實施修復製程而減損。
缺陷修復較佳為是在聚焦粒子束的視野內實施。此實施例的優點在於,提供聚焦粒子束裝置的參數不需要為了在修復製程期間掃描第一參考標記的目的而修改。這允許有最佳的可能的漂移校正。舉例而言,掃描粒子顯微鏡的視野可包含面積為1000μm x 1000μm,較佳為100μm x 100μm,更佳為10μm x 10μm,且最佳為6μm x 6μm。
第一犧牲層的橫向尺度也可能超過聚焦粒子束的視野。舉例而言,這可能發生在要修復大缺陷的情況。第一部分可具有在該至少一缺陷的邊緣周圍的一橫向伸展,其係延伸於1nm至1000μm的範圍,較佳為2nm至200μm,更佳為5nm至40μm,且最佳為10nm至10μm。
第一部分的厚度可包含0.1nm至1000nm的範圍,較佳為0.5nm至200nm,更佳為0.5nm至200nm且最佳為2nm至50nm。
產生該至少一參考標記可包含:於離該至少一缺陷一距離處產生該至少一第一參考標記,使得該至少一缺陷的修復實質不影響漂移的校正。
此特徵確保第一參考標記的結構在製程中保持實質未改變。因此,第一參考標記的功能在整個修復製程中即不受限制被保持。
產生該至少一第一參考標記可包含:於離該至少一缺陷一距離處產生該至少一第一參考標記,使得該至少一缺陷的修復實質不改變該至少一第一參考標記。
用以於缺陷修復製程期間校正漂移且被施加於待修復缺陷直接附近的第一參考標記可藉由一修復製程而修改,因此可能會減弱其作為漂移校正構件的功能。首先,可在局部沉積製程期間沉積材料形成一第一參考標記,其次,具蝕刻製程形式的修復製程可調整第一參考標記的結構。本申請中所述方法允許在離待修復缺陷一距離處施加第一參考標記,在此距離修復製程實質不改變該至少一第一參考標記。
該至少一第一參考標記可包含之橫向伸展為1nm至1000nm,較佳為2nm至500nm,更佳為5nm至100nm,且最佳為10nm至50nm。此外,條件中出現關於參考標記的最大範圍的進一步需求為,參考標記的橫向伸展不得大於掃描粒子顯微鏡的視野。
該至少一第一參考標記可具有一高度範圍為1nm至1000nm,較佳為2nm至500nm,更佳為5nm至200nm,且最佳為10nm至100nm。
第一犧牲層可具有由第一部分的橫向伸展和至少一第二部分的數量所確定的一橫向伸展。
第一部分和該至少一第二部分可以齊平的方式互相連接。所述第一和所述一或多個第二部分之間的齊平連接需要最大的支出來沉積對應的第一犧牲層。然後,大面積的第一犧牲層具有高電容,使得在缺陷修復期間由掃描至少一參考標記引起的、及/或由聚焦粒子束引起的靜電充電將第一犧牲層的靜電電位改變為只有很小的程度。
第一和至少一第二部分之間的導電連接可包含在0.1nm至1000μm範圍內的寬度,較佳為20nm至100μm,更佳為30nm至10μm,且最佳為40nm至3μm。
第一和至少一第二部分之間的導電連接的厚度可包含在0.1nm至1000nm的範圍內,較佳為0.5nm至200nm,更佳為1nm至100nm,且最佳為2nm至50nm。
當第一部分和至少一第二部分處於不同水平時,第一部分和至少一第二部分以導電連接的形式之連接會是有利的。舉例而言,第一部分可以配置在光罩的基板上,而該至少一第二部分可位於光罩的圖案元件上。
聚焦粒子束可包含下列群組中的至少一元素:光子束、電子束、離子束、原子束和分子束。光子束可包括紫外光(UV)、深紫外光(DUV)或極紫外光(EUV)波長範圍。
較佳係,聚焦粒子束包含聚焦電子束及/或聚焦離子束。電子束和離子電子束和離子束可聚焦於比光子束小許多的班點上,並且因此有助於在缺陷修復期間有更大的空間解析度。此外,電子束和離子束可比原子束或分子束更輕易產生和成像。
以聚焦粒子束掃描樣品會在樣品的掃描區域中產生破壞。發生破壞的範圍依粒子束的類型而定。例如,離子束、原子束或分子束因為從大質量粒子到樣品晶格的大動量傳遞而於掃描區域中導致大的破壞。此外,離子、原子或分子束的一些粒子係結合至樣品的晶格中,因此其性質(例如其光學性質)會被局部改變。
相比之下,電子束(由於低電子質量)一般僅於樣品的掃描區域中產生非常少量的破壞。因此,在修復缺陷時使用電子有助於大程度地對樣品進行缺陷處理而無副作用。因此,通常在聚焦粒子束中電子的使用優於離子的使用。
為檢測該至少一第一參考標記,該至少一第二部分可延伸於該聚焦粒子束的至少一掃描區域上。
在確定該至少一第一參考標記的位置時,聚焦粒子束的至少大部分粒子可入射在第一犧牲層的該至少一第二部分上。該至少一第二部分的橫向伸展可超過用於掃描該至少一第一參考標記的聚焦粒子束的掃描區域達1.2倍,較佳為1.5倍,更佳為2倍,且最佳為3倍。
為確定該至少一第一參考標記的位置,藉由使在該至少一第一參考標記周圍的至少一第二部分比聚焦粒子束掃描的掃描區域大出一預定倍數來確保在第一犧牲層上完全且實質執行該至少一第一參考標記的掃描,即使在聚焦粒子束相對於缺陷顯著漂移的情況下亦然;其排除樣品中無法控制地局部產生電荷載子。
藉由將至少一第一參考標記附接到第一犧牲層(而不是直接沉積在樣品上)可得到額外的自由度。因此,第一犧牲層可以被設計成使得後者可在樣品的製程結束時容易地且實質完全地從樣品去除。不受此限制影響,該至少一第一參考標記可以被設計成使得後者能夠經受第一參考標記的位置的多次確定、以及樣品的一或多個廣闊的製程而實質無變化。
舉例而言,沉積的第一犧牲層的至少一第二部分的面積可為正方形或矩形。橫向尺度與矩形各邊中的較短邊有關。該至少一第二部分的面積可以適應於該至少一聚焦粒子束的掃描區域的面積。
該至少一第二部分的橫向伸展可具有之側向尺寸範圍是在10nm至1000μm,較佳為50nm至500μm,更佳為200nm至100μm,最佳為500nm至50μm。
該至少一第二部分的厚度可包含範圍是在0.1nm至1000nm,較佳為0.5nm至200nm,更佳為1nm至100nm,且最佳為2nm至50nm。
產生該至少一第一犧牲層可包含:藉由聚焦粒子束結合一第一前驅物氣體來沉積該第一犧牲層。聚焦粒子束可包含一電子束。
該至少一第一前驅物氣體可包含:用於沉積該第一犧牲層的該第一部分之至少一第一沉積氣體、用於沉積該第一犧牲層的該至少一第二部分之至少一第二沉積氣體、以及用於沉積該第一犧牲層的導電連接之至少一第三沉積氣體。該至少一第一、該至少一第二和該至少一第三沉積氣體可包含單一沉積氣體、兩種不同的沉積氣體、或三種不同的沉積氣體。該第一部分和該一或多個第二部分和該導電連接的各種功能可藉由相對調適的材料組成來最佳化。
該至少一第一前驅物氣體可包含六羰基鉬(Mo(CO)
6)和二氧化氮(NO
2)作為添加氣體,及/或該第一前驅物氣體可包含六羰基鉻(Cr(CO)
6)。
產生該至少一第一參考標記可包含:使用一聚焦粒子束結合至少一第二前驅物氣體來沉積該至少一第一參考標記。用於沉積該至少一第一參考標記之聚焦粒子束可包含一電子束。
第一犧牲層和該至少一第一參考標記可利用一種粒子束或利用不同的粒子束來沉積。舉例而言,可使用電子束來沉積該第一犧牲層,並且使用離子束來沉積至少一第二參考標記。
用於沉積該第一犧牲層之該至少一第一前驅物氣體可包含下列群組中的至少一元素:金屬烷基化物、過渡元素烷基化物、主族烷基化物、金屬羰基化物、過渡元素羰基化物、主族羰基化物、金屬烷氧化物、過渡元素烷氧化物、主族烷氧化物、金屬錯合物、過渡元素錯合物、主族錯合物和有機化合物。
用於沉積該至少一參考標記之該至少一第二前驅物氣體可包含下列群組中的至少一元素:金屬烷基化物、過渡元素烷基化物、主族烷基化物、金屬羰基化物、過渡元素羰基化物、主族羰基化物、金屬烷氧化物、過渡元素烷氧化物、主族烷氧化物、金屬錯合物、過渡元素錯合物、主族錯合物和有機化合物。
金屬烷基化物、過渡元素烷基化物和主族烷基化物可包含下列群組中的至少一元素:環戊二烯基(Cp)三甲基鉑(CpPtMe
3)、甲基環戊二烯基(MeCp)三甲基鉑(MeCpPtMe
3)、四甲基錫(SnMe
4)、三甲基鎵(GaMe
2)、二茂鐵(Co
2Fe)和雙芳基鉻(Ar
2Cr)。金屬羰基化物、過渡元素羰基化物和主族羰基化物可包含下列群組中的至少一元素:六羰基鉻(Cr(CO)
6)、六羰基鉬(Mo(CO)
6)、六羰基鎢(W(CO)
6)、八羰基二鈷(Co2(CO)
8)、十二羰基三釕(Ru
3(CO)
12)和五羰基鐵(Fe(CO)
5)。金屬烷氧化物、過渡元素烷氧化物和主族烷氧化物可包含下列群組中的至少一元素:原矽酸四乙酯(TEOS,Si(OC
2H
5)
4)和四異丙氧基鈦(Ti(OC
3H
7)
4)。金屬鹵化物、過渡元素鹵化物和主族鹵化物可包含下列群組中的至少一元素:六氟化鎢(WF
6)、六氯化鎢(WCl
6)、六氯化鈦(TiCl
6)、三氯化硼(BCl
3)和四氯化矽(SiCl
4)。金屬錯合物、過渡元素錯合物和主族錯合物可包含下列群組中的至少一元素:雙(六氟乙醯丙酮)銅(Cu(C
5F
6HO
2)
2)和三氟乙醯丙酮二甲基金(Me
2Au(C
5F
3H
4O
2))。有機化合物可包含下列群組中的至少一元素:一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO
2)、脂肪烴、芳香烴、真空幫浦油的成分和揮發性有機化合物。
產生該至少一第一參考標記可包含:將至少一凹部蝕刻成該第一犧牲層的該至少一第二部分中。蝕刻出該至少一凹部可包含:使用聚焦粒子束結合至少一第三前驅物氣體來進行局部蝕刻製程。聚焦粒子束可包含一電子束及/或一離子束。
該至少一第三前驅物氣體可包含至少一蝕刻氣體。該至少一蝕刻氣體可包含下列群組中的至少一元素:含鹵素化合物和含氧化合物。含鹵素化合物可包含下列群組中的至少一元素:氟(F
2)、氯(Cl
2)、溴(Br
2)、碘(I
2)、二氟化氙(XeF
2)、四氟化二氙(Xe
2F
4)、氫氟酸(HF)、碘化氫(HI)、溴化氫(HBr)、亞硝醯氯(NOCl)、三氯化磷(PCl
3)、五氯化磷(PCl
5)和三氟化磷(PF
3)。含氧化合物可包含下列群組中的至少一元素:氧(O
2)、臭氧(O
3)、水(H
2O)、過氧化氫(H
2O
2)、一氧化二氮(N
2O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO
2)和硝酸(HNO
3)。
該至少一第一、該至少一第二、及/或該至少一第三前驅物氣體可包含下列群組中的至少一添加氣體:氧化劑、鹵化物和還原劑。
氧化劑可包含下列群組中的至少一元素:氧(O
2)、臭氧(O
3)、水(H
2O)、過氧化氫(H
2O
2)、一氧化二氮(N
2O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO
2)和硝酸(HNO
3)。鹵化物可包含下列群組中的至少一元素:氯(Cl
2)、鹽酸(HCl)、二氟化氙(XeF
2)、氫氟酸(HF)、碘(I
2)、碘化氫(HI)、溴(Br
2)、溴化氫(HBr)、亞硝醯氯(NOCl)、三氯化磷(PCl
3)、五氯化磷(PCl
5)和三氟化磷(PF
3)。還原劑可包含下列群組中的至少一元素:氫(H
2)、氨(NH
3)和甲烷(CH
4)。
第一前驅物氣體可包含六羰基鉬(Mo(CO)
6)且該至少一添加氣體可包含二氧化氮(NO
2),及/或該第二前驅物氣體可包含原矽酸四乙酯(Si(OC
2H
5)
4)或六羰基鉻(Cr(CO)
6)。
前述方法可更包含:在修復該至少一缺陷之前,去除該第一犧牲層的該第一部分之覆蓋該至少一缺陷的部分。
去除覆蓋該至少一缺陷的第一犧牲層的第一部分可包含:使用至少一第四前驅物氣體來進行粒子束誘發的蝕刻製程。所述至少一第四前驅物氣體可包含至少一第二蝕刻氣體。該至少一第二蝕刻氣體可包含前述第一蝕刻氣體的群組中的至少一元素。用於沉積犧牲層的第一部分之第一沉積氣體可包含下列群組中之一元素:六羰基鉻(Cr(CO)
6)和六羰基鉬(Mo(CO)
6);而用於去除犧牲層的該第一部分之該至少一第二蝕刻氣體可包含亞硝醯氯(NOCl),其本身或與至少一添加氣體(例如水(H
2O))的組合。
用於蝕刻至少一第一參考標記至第一犧牲層的該至少一第二部分中的前驅物氣體可包含二氟化氙(XeF
2)與添加氣體(例如氧氣(O
2)、水(H
2O)或氯(Cl
2))之組合。替代上,例如亞硝醯氯(NOCl)可以單獨使用或與添加氣體(例如水(H
2O))結合使用以產生第一參考標記。
該至少一缺陷可包含過剩材料之缺陷,且該方法可更包含:至少部分透過該第一犧牲層修復該至少一缺陷。
部分或完全延伸於待修復的過剩材料之缺陷上的第一犧牲層或第一犧牲層的一第一部分可在單一處理步驟中自樣品去除,例如使用局部例子束誘發的蝕刻製程。在這情況中,蝕刻氣體及/或添加氣體可適用於蝕刻製程的進程--如果缺陷的蝕刻速率和第一犧牲層的第一部分的材料的蝕刻速率彼此顯著不同。此外,可使粒子束的其他射束參數及/或其他處理參數適應蝕刻製程的進程。可藉由分析蝕刻製程期間產生的背向散射或二次電子來確定局部蝕刻製程的進程。此外,或替代上,可分析去除材料的材料,例如通過SIMS(二次離子質譜儀)加以分析。為此,較佳為使用離子束作為粒子束。此外,可藉由犧牲層的蝕刻製程來校準蝕刻速率,並且對於要去除的材料彼此個別進行最佳化;例如,這可藉由執行蝕刻序列來實施。
第一犧牲層的第一部分和至少一第二部分可具有橫向伸展,使得修復至少一缺陷的動作可使包括該至少一缺陷的圖案部分失真不超過10%,較佳為不超過5%,更佳為不超過2%,最佳為不超過1%。借助聚焦粒子束修復缺陷的動作可能導致導電犧牲層的靜電充電。犧牲層的靜電充電可能導致包含缺陷或缺陷殘留物的圖案部分的變形。圖案部分的失真與開始修復製程前的圖案部分有關。
犧牲層的靜電充電可能會局部影響聚焦粒子束的成像參數,且所述成像參數可能因此受到局部變化的影響。與放大率沒有成像參數局部變化的圖案相比,局部變化(例如借助掃描聚焦粒子束而產生的圖案的放大率的局部變化)會導致圖案失真,例如放大率。
第一部分、至少一第二部分和導電連接可具有包含下列群組中至少一元素的材料組合物:金屬、含金屬化合物、導電陶瓷和摻雜半導體化合物。
金屬可包含下列群組中至少一元素:鉬、鈷、鉻、鈮、鎢、錸、釕和鈦。含金屬化合物可包含下列群組中的至少一元素:鉬合金、含鈷化合物、含鉻化合物、含鈮化合物、含鎢化合物、含錸化合物和含鈦化合物。含金屬化合物可包含下列群組中的元素:氮、氧、氟、氯、碳和矽。摻雜半導體化合物可包含下列群組中的至少一元素:氧化銦錫(ITO)、摻鋁氧化鋅(AZO)和摻銻氧化錫(ATO)、摻氟氧化錫(FTO)。導電陶瓷可包含矽化鉬。
第一部分、該至少一第二部分和導電連接可具有不同的材料組成。
第一犧牲層和該至少一第一參考標記可具有不同的材料組成。
除了第一參考標記的拓撲對比之外,當至少一第一參考標記被掃描時,這還會在第一犧牲層的該至少一第二部分和該至少一第一參考標記之間產生材料對比。
所述至少一缺陷可包含材料過剩之缺陷,而修復所述至少一缺陷的動作可包含:選擇所述第一犧牲層的第一部分、所述至少一第二蝕刻氣體、及/或所述至少一添加氣體的材料組成,使得由聚焦粒子束所誘發的蝕刻製程的蝕刻速率對於該至少一缺陷和該第一部分為實質相同。
在蝕刻區域的邊緣處發生變圓(其發生在缺陷的局部蝕刻的情況)可藉由滿足此情況而被最小化。此外,可避免缺陷校正範圍內的樣品蝕刻不足。同時,觀察此情況有助於產生樣品蝕刻區域的最大陡峭側壁。
樣品可包含光蝕刻樣品。光蝕刻樣品可包含下列群組中的至少一元素:光罩和用於奈米壓印光蝕刻術(NIL)的印模。然而,樣品也可包含下列群組中的至少一元素:光罩、用於NIL的印模、積體電路(IC)、光子積體電路(PIC)、微系統(MEMS(微機電系統)或MOEMS(微光機電系統))和印刷電路板(PCB)。積體電路及/或光子積體電路可配置在晶圓上。光罩可為任何類型的透射式或反射式光罩,例如二元或相移光罩。
該方法可更包含:以聚焦粒子束掃描樣品以產生該樣品的缺陷映射。
掃描樣品可包含使用一聚焦粒子束來掃描樣品的至少一缺陷。用於掃描樣品的聚焦粒子束可包含用於產生第一犧牲層、用以產生至少一第一參考標記、及/或用以啟動局部缺陷製程的粒子束。然而,也可在掃描樣品的範圍內使用一第一粒子束(例如光子束)來識別該至少一缺陷,並使用一第二粒子束(例如電子束)來檢測該至少一缺陷的修復形狀的輪廓。
執行前述方法的裝置可從樣品檢查裝置接收該樣品的該至少一缺陷的坐標。樣品的缺陷映射可包括樣品的該至少一缺陷。特別是,缺陷映射可包括一用於修復該至少一缺陷的修復形狀。
該方法可更包含:在樣品上產生至少一第二參考標記,並在產生第一犧牲層之前,確定該至少一第二參考標記與該至少一缺陷之間的至少一第二參考距離。
此外,該方法可包含:在所述樣品上產生至少一第二犧牲層;在所述至少一第二犧牲層上沉積至少一第二參考標記;及在開始產生該第一犧牲層之前,確定所述至少一第二犧牲層和該至少一缺陷之間的至少一第二參考距離。
所述至少一第二參考標記是在第一犧牲層沉積期間校正一漂移所需。此外,在去除覆蓋該至少一缺陷的第一犧牲層的第一部分期間,需要所述至少一第二參考標記來校正漂移。因此,基於製程效益的理由,省去至少一第二犧牲層的沉積、並將(多個)第二參考標記直接施加到樣品上會是有利的。再者,至少一第二犧牲層的沉積提供額外的自由度,其可用於簡化自樣品去除該至少一第二參考標記。
該至少一第二參考距離可大於該至少一第一參考距離。
需要至少一第二參考距離和至少一第二參考標記來校正在沉積第一犧牲層時聚焦粒子束與至少一缺陷之間的漂移。因此,如果該至少一第二參考標記不被第一犧牲層覆蓋,會是非常有利的。這確保該至少一第二參考標記的功能。
此外,該方法可包含:在執行下列群組中的至少一要素時校正漂移:產生第一犧牲層,以及藉由使用該至少一第二參考標記和該至少一第二參考距離自該至少一缺陷去除覆蓋該至少一缺陷的第一犧牲層的一第一部分。
製程的持續時間可藉由相對於待修復缺陷盡可能精確地沉積第一犧牲層來加以最佳化。舉例而言,如果可在缺陷周圍沉積第一犧牲層而實質不覆蓋該缺陷,則可省去用於在對其進行修復之前去除第一犧牲層的第一部分以暴露出缺陷的蝕刻製程。
該方法可更包含:在濕式化學及/或機械清潔製程的範疇內,連帶去除樣品上的第一犧牲層和至少一第一參考標記。
本文所述方法的一優點是,可在一標準清潔製程中從樣品中去除至少一第一參考標記連同第一犧牲層。該方法還允許將第一犧牲層的材料成分與樣品匹配,使得第一犧牲層可在缺陷製程中充分發揮其各種功能,且一旦缺陷修復終止,可很容易從樣品中將其去除。
此外,該方法可包含:在濕式化學清潔製程的範疇內連帶去除樣品中的第一犧牲層、至少一第一參考標記和至少一第二參考標記。
該方法還可包含:在濕式化學及/或機械清潔製程的範疇內連帶去除樣品中的第一犧牲層、至少一第二犧牲層、至少一第一參考標記和至少一第二參考標記。
可使用水和溶解在其中的至少一氧化氣體來進行濕式化學清潔製程。氧化氣體可包含下列群組中的至少一元素:氧(O
2)、氮(N
2)和氫(H
2)。此外,水相清潔溶液的pH值為<5,較佳為<3.5,更佳為<2,最佳為<1。
機械清潔製程可包含施用超音波及/或兆音波(Megasound)。也可藉由在待清潔的樣品區域上外加物理力的作用來進行清潔。
此外,該方法可包含:通過聚焦粒子束誘發的蝕刻製程來連帶去除樣品中的第一犧牲層和至少一第一參考標記。此外,可設想到使用粒子束(例如光子束)來去除第一犧牲層和該至少一第一參考標記。
該方法可另外包含:通過聚焦粒子束誘發的蝕刻製程來連帶去除樣品中的第一犧牲層、至少一第一參考標記和至少一第二參考標記。
該方法還可更包含:藉助聚焦粒子束誘發的蝕刻製程來連帶去除樣品中的第一犧牲層、該至少一第二犧牲層、該至少一第一參考標記和該至少一第二參考標記。
藉助於由聚焦粒子束所誘發的局部蝕刻製程,還可從樣品中去除至少一第一參考標記、至少一第二參考標記連同第一犧牲層及/或至少一第二犧牲層。用於去除第一及/或第二參考標記、以及第一及/或第二犧牲層的聚焦粒子束可為用於產生(多個)參考標記及/或(多個)犧牲層的粒子束。此外,聚焦粒子束可為用於進行缺陷處理的粒子束。(多個)犧牲層的材料組成可以從簡單可去除性的角度來選擇,例如藉由局部粒子束誘發蝕刻製程的(多個)犧牲層的簡單蝕刻性。用於連帶去除(多個)犧牲層和(多個)參考標記的較佳粒子束包括電子束。
在本申請中所描述方法的一優點是,可使用單一裝置來產生(多個)犧牲層和(多個)參考標記兩者,且該裝置可同時用於處理至少一缺陷,並將(多個)犧牲層連同(多個)相關的參考標記一起去除。這表示在整個缺陷修復製程中不需要打破裝置中普遍存在的真空。
樣品可具有至少一缺陷,其利用前述方法進行修復。
電腦程式可包含使一電腦系統執行前述方法步驟的指令。該電腦程式可儲存於一電腦可讀取的儲存媒體中。
在實施例19中,一種用於使用聚焦粒子束修復樣品的至少一缺陷之裝置包含:(a)用於產生至少一第一局部導電犧牲層於該樣品上之構件,其中該第一局部導電犧牲層具有一第一部分和至少一第二部分,其中該第一部分與該至少一缺陷相鄰,且其中該第一部分和該至少一第二部分彼此導電連接;以及(b)用於在該第一局部導電犧牲層的該至少一第二部分上產生至少一第一參考標記之構件,以於修復該至少一缺陷時校正該聚焦粒子束相對於該至少一缺陷之漂移。
所述用於產生該第一犧牲層之構件可包含至少一電子束,且該裝置係配置成在<3000eV、較佳為<2000eV、更佳為<1000eV、最佳為<600eV之電子撞擊該樣品的動能情況下,聚焦該電子束於<2nm的直徑上。
使聚焦電子束的焦點直徑最小化伴隨著局部製程(即蝕刻裡或沉積製程)操作的區域的減小。最小焦點直徑<2nm係有利於局部處理區域的最小直徑<10nm。由於使用具有低動能的電子來掃描至少一參考標記及處理至少一缺陷,因此還可以最小化由聚焦粒子束所引起的對樣品的損壞。
該裝置可配置成實施如前述方法中的方法步驟。該裝置可亦設計為一電腦系統,並包括前述電腦程式。
該裝置可包含一具有單級聚光器系統的電子柱。此外,該電子柱可配置成使用一組不同的阻擋器(Stop)。藉由阻擋器的選擇可控制射束流。單級聚光器系統係配置成將低動能電子聚焦於一小班點。電子柱的輸出和樣品之間的工作距離可小於5mm,較佳為小於4mm,更佳為小於3mm,最佳為小於2.5mm。
該裝置可包含一控制器件,其配置成確定該第一參考距離及/或該第二參考距離。此外,控制器件可配置成定義該至少一第一參考標記和該至少一缺陷之間的距離,使得可在不改變裝置的任何參數的情況下進行該至少一缺陷的處理和該至少一第一參考標記的掃描。此外,控制器件可配置成確定樣品上應該產生一或多個第一參考標記的一或多個位置。對於聚焦粒子束的焦點直徑的認知使得該裝置的控制器件可確定(多個)第一參考標記的尺寸。第一和第二參考標記的尺寸首先包含(多個)參考標記的面積,其次包含其的高度。
以下說明用於修復樣品的根據本發明的方法和根據本發明之裝置的當前較佳實施例。該方法參考光罩和用於奈米壓印光蝕刻術(NIL)的印模來進行描述。此外,使用改良的掃描電子顯微鏡的實例來解釋根據本發明之可用於修復光蝕刻光罩或NIL之模板的缺陷之裝置。
然而,根據本發明的方法及根據本發明之裝置並不限制於下述示例。熟習該項技藝者可輕易瞭解到,除所討論的掃描電子顯微鏡以外,也可應用使用聚焦離子束及/或聚焦光子束作為能量來源以起始一局部沉積製程及/或蝕刻製程的任何掃描粒子顯微鏡。此外,根據本發明的方法不限於下述舉例之使用具有所述光罩和NIL印模形式的實例;而是,其可用以修復前述以示例方式所列舉任何樣品的實施例。
圖1a顯示通過具有根據先前技術之粒子束誘發的蝕刻製程形式之樣品100的缺陷120的修復製程的示意剖面。在圖1a所述示例中,樣品100包括晶圓100,其中有一缺失的凹部是要被蝕刻的;亦即,樣品100具有過剩材料之缺陷120。兩參考標記160已沉積在樣品100上,用於控制聚焦粒子束130在用於產生凹部的蝕刻製程期間相對於樣品100的漂移。為了保護樣品100免於在以粒子束130掃描參考標記160時造成損壞,參考標記160已經沉積在犧牲層140上。參考標記160在本領域中稱為漂移校正(DC)標記。
當使用粒子束掃描樣品100時,可能會在樣品100的表面上產生引起靜電電位φ1的電荷。同樣,當使用粒子束130掃描參考標記160時,可在犧牲層140中產生或注入可能導致犧牲層140靜電充電φ
2的電荷。犧牲層140的靜電充電在掃描樣品100時導致帶電粒子束130(例如電子束130)的一第一偏轉,並且在掃描犧牲層140或參考標記160時導致該射束的一第二偏轉。
當使用聚焦粒子束130掃描缺陷120、以及當執行粒子束誘發的蝕刻製程來校正缺陷120時,樣品100的局部靜電充電φ
2的問題同樣發生。通常,犧牲層140的靜電充電φ
2不同於樣品100的局部充電φ
1。因此,帶電粒子束130在缺陷120的區域中掃描樣品100時、以及在該缺陷的區域中掃描犧牲層140以檢測參考標記160為目的時會有不同的偏轉。
圖1b示意性顯示圖1a之缺陷修復製程的結果。首先,為缺陷校正而執行的粒子束誘發的局部蝕刻製程對缺陷120周圍的邊緣170的作用導致樣本100的邊緣170圍繞修復的缺陷120變圓角180。其次,缺陷修復所產生的側壁角度190係明顯不同於所指定的側壁角度90°。
下述裝置200允許進行與圖1b相比具有增進之結果的修復製程。圖2示意顯示可用於分析及/或修復樣品205的裝置200的基本組件。樣本205可為任何微結構組件或結構部件。舉例而言,樣品205可包含透射性光罩、反射性光罩、或用於NIL的模板。此外,裝置200可用於分析及/或修復例如積體電路(IC)、微系統(MEMS、MOEMS)、及/或光子積體電路(PIC)。在以下解釋的實例中,樣品205是光學蝕刻光罩或NIL印模。
圖2中的實例性裝置200為改良的掃描電子顯微鏡(SEM)。電子槍215產生電子束227,所述電子束由射束整形元件220和射束偏轉元件225作為聚焦電子束227而引導到配置在樣品台210上的樣品205上。
射束整形元件220包括單級聚光器系統218。單級聚光器系統218有助於在樣品205上產生聚焦電子束227,在樣品205上具有非常小的班點直徑(D<2nm),同時電子束227的電子在樣品205上具有較低的動能(E<1keV)。為了在樣品205上產生小的斑點直徑,SEM與樣品205具有小的工作距離。工作距離可具有小於3mm的尺度。低能量電子有助於以非常高的空間解析度對樣品205進行幾乎無損傷的處理。然而,電子束227的電子的低動能使得電子束227由於樣品100 φ
2及/或犧牲層160 φ
1的靜電充電而對不需要的偏轉特別敏感。下圖中描述的措施避免這個問題。
此外,射束整形元件220包括一組不同的阻擋器。電子束227的射束流係藉由選擇合適的阻擋器加以控制。
樣品台210具有微型操縱器(圖2中未顯示),借助於微型操縱器,樣品205上的缺陷位置120可被帶到電子束229在樣品205上的入射點下方。此外,樣品台210可在高度上,即在電子束227的射束方向上,發生位移,使得電子束227的焦點停留在樣品205的表面上(同樣未在圖2中說明)。此外,樣品台210可包含用於設置和控制溫度的裝置,這使得可將樣品205帶到指定溫度並將其保持在該溫度(圖2中未示出)。
圖2中的裝置200使用電子束227作為能量來源215,以在樣品205上引發局部化學反應。如前述,相較於例如離子束,入射在樣品205表面上的電子對樣品造成的損傷較小,即使其的動能在很大的能量範圍內變化。然而,本文提出的裝置200和方法不限於使用電子束227。相反,可使用能夠在粒子束227在樣品205的表面上的入射點229處局部引起前驅物氣體的化學反應的任何期望的粒子束227。可替代的粒子束的實例是離子束、原子束、分子束及/或光子束。此外,可並行使用兩或多個粒子束。特別係,可同時使用電子束227和光子束作為能量來源215(圖2中未示出)。
電子束227可用於記錄樣品205(例如光罩)的影像,特別是光罩樣品205的缺陷位置120的影像。用於檢測背向散射電子及/或二次電子的檢測器230提供與樣品205的表面輪廓及/或成分成比例的訊號。
藉由在控制器件245的幫助下以電子束227在樣品205上掃描,裝置200的電腦系統240可以產生樣品205的影像。控制器件245可為電腦系統240的一部分,如圖2所示,或者可執行作為一單獨的單元(圖2中未示出)。電腦系統240可包含以硬體、軟體、韌體或其組合實現的演算法,這些演算法可從檢測器230的測量數據中擷取影像。電腦系統240的螢幕(圖2中未顯示)可呈現所計算出的影像。此外,電腦系統240可儲存檢測器230的測量數據及/或所計算出的影像。另外,電腦系統240的控制單元245可控制電子槍215、射束成像和射束整形元件220和225、以及單級聚光器系統218。控制器件245的控制訊號可藉由微型操縱器(圖2中未示出)進一步控制樣品台210的移動。
裝置200可包含一第二檢測器235。第二檢測器235可用於檢測樣品205發射的二次電子的能量分佈。因此,檢測器235可對在局部蝕刻製程中自樣品205去除的材料的成分進行分析。在一替代實施例中,檢測器235可包含二次離子質譜儀(SIMS)檢測器。
入射在樣品205上的電子束227、或者通常是聚焦粒子束227,可以使樣品205靜電充電。因此,電子束227可被偏轉、並降低記錄缺陷120及/或修復後者時的空間解析率。此外,用於將樣品205相對於待由電子束227分析及/或修復的樣品205的區域對準的微型操縱器可能會發生漂移。為了減少樣品205的局部靜電充電及/或熱漂移的影響,裝置200包含用於將犧牲層140和參考標記160施加到樣品205的供應容器,這允許在分析期間(亦即檢查及/或修復樣品205的動作)大幅消除前述不利影響。
裝置200包含一第一容器250,其儲存第一前驅物氣體以用於沉積犧牲層140。為此,第一容器可例如儲存羰基金屬,例如六羰基鉬(Mo(CO)
6)。
第二供應容器255可儲存可用於產生參考標記160的第二前驅物氣體。舉例而言,第二前驅物氣體可儲存原矽酸四乙酯(TEOS,Si(OC
2H
5)
4)、或六羰基鉻(Cr(CO)
6)。在一替代實施例中,第二供應容器255可儲存具有第一蝕刻氣體形式的第二前驅物氣體,這有助於在第一犧牲層的第二部分中以局部凹部的形式產生第一參考標記。此外,第一刻蝕氣體可用於去除覆蓋待修復缺陷的第一犧牲層部分。第一蝕刻氣體可包含二氟化氙(XeF
2),結合添加劑氣體,例如氧(O
2)或氯(Cl
2)。或者,第一蝕刻氣體可包含亞硝醯氯(NOCl)。
第三供應容器260可以儲存添加氣體,例如鹵化物(如氯(Cl
2))、還原劑(例如氨(NH
3))、或氧化劑(例如二氧化氮(NO
2)或水(H
2O))。添加氣體可用於輔助犧牲層140的沉積及/或輔助參考標記160的產生。此外,第三氣體儲存單元260的添加氣體可用於在產生第一犧牲層之後暴露缺陷。較佳為使用二氧化氮(NO
2)添加氣體來沉積犧牲層及/或用水(H
2O)添加氣體來進行蝕刻製程。
為了處理配置在樣品台210上的樣品205,亦即修復所述樣品的(多個)缺陷120,裝置200包含至少三個供應容器用於至少一第三和一第四前驅物氣體。在圖2的實例裝置200中,儲存在第四容器265中的第三前驅物氣體可包含三種不同的製程氣體。這些可用於沉積第一犧牲層的第一部分、至少一第二部分、以及第一部分和至少一第二部分之間的導電連接。
此外,第四供應容器265可儲存一進一步沉積氣體形式的第三前驅物氣體。進一步沉積氣體用於藉助電子束誘發沉積(EBID)處理將缺失的材料沉積在樣品205上。例如,不像犧牲層140的材料,從第四供應容器沉積的材料應該表現出對樣品205的非常好的黏附性,並儘可能再現其的物理和光學特性。舉例而言,主族烷氧化物(例如TEOS)或羰基金屬(例如六羰基鉬(Mo(CO)
6)或六羰基鉻(Cr(CO)
6)可儲存在第四供應容器265中。
第五供應容器270可以第二蝕刻氣體形式儲存一第四前驅物氣體。第五供應容器270的第二蝕刻氣體可用於在局部電子束誘發蝕刻(EBIE)處理的幫助下去除樣品205上的冗餘材料。二氟化氙(XeF
2)是常用蝕刻氣體的一示例。如果缺陷包含不易蝕刻的材料,則第二蝕刻氣體可包含亞硝醯氯(NOCl)。
第六供應容器275可儲存一進一步前驅物氣體,例如一進一步沉積氣體或一第三蝕刻氣體。在進一步的實施例中,第六供應容器可儲存第二添加氣體。
在圖2的示例性裝置200中,每個供應容器250、255、260、265、270、275具有其自己的控制閥251、256、261、266、271、276,以監測或控制每單位時間提供的對應氣體的絕對值,亦即電子束227入射位置處的氣體體積流量。控制閥251、256、261、266、271和276是藉由電腦系統240的控制單元245來控制和監測。在處理位置229處提供多個氣體的分壓比可因此在一寬範圍內設定。
此外,在示例性裝置200中,每個供應容器250、255、260、265、270、275都具有其自己的氣體進料管線系統252、257、262、267、272、277,其末端為噴嘴,噴嘴在電子束227在樣品205上的入射點附近。在一替代實施例中(圖2中未示),氣體進料管線系統用於將公共流中的複數個或所有製程氣體帶到樣品205的表面上。
在圖2所示的實例中,閥251、256、261、266、271、276配置在對應容器250、255、260、265、270、275的附近。在一替代配置中,控制閥251、256、261、266、271、276可結合在對應噴嘴(圖2中未示)附近。不像圖2所示、並且目前非較佳,還可將儲存在容器250、255、260、265、270、275中的一或多個氣體非定向提供到裝置200的真空室202的下部。在這情況下,裝置200需要在下部反應空間202與裝置200的上部之間加入一阻擋器(圖2中未示),其提供電子束227以防止裝置200上部的真空度過低。
該等供應容器250、255、260、265、270和275之每一者可具有其自己的溫度設定元件和控制元件,其能夠冷卻和加熱對應的供應容器。這使得可在對應的最佳溫度下儲存和提供沉積氣體、添加氣體和蝕刻氣體(圖2中未示)。此外,在固體或液體前驅物的情況下,前驅物氣體的蒸氣壓可以通過供應容器中的溫度來調節。可藉助質量流量控制器(MFC)來控制氣態前驅物的氣體體積流速。
此外,每個進料系統252、257、262、267、172和277可包含其自己的溫度設定元件和溫度控制元件,以在電子束227於樣品205上的入射點處(同樣圖2未示)以其最佳處理溫度提供所有製程氣體。電腦系統240的控制器件245可控制供應容器250、255、260、265、270、275和氣體進料管線系統252、257、262、267、272、277的溫度設定元件和溫度控制元件,並可透過MFC或MFCs調節氣體體積流量。
圖2中的裝置200包含一幫浦系統,用於產生和維持反應室202中所需的真空(圖2中未顯示)。利用關閉的控制閥251、256、261、266、271、276,在裝置200的反應室202中可實現≤10
-6毫巴的殘餘氣體壓力。幫浦系統可包含用於裝置200的上部以提供電子束227、以及用於包括帶有樣品台210和樣品205的反應室202之下部的獨立幫浦系統。此外,裝置200可包含在電子束227的處理點229附近的抽吸裝置,以在樣本205的表面處(圖2中未示出)定義出一定義局部壓力條件。使用附加的抽吸裝置可在很大程度上防止局部粒子束誘發處理中不需要的沉積氣體、添加氣體和蝕刻氣體中的一或多個揮發性反應產物沉積在樣品205上及/或反應室202內。幫浦系統和附加的抽吸裝置的功能同樣可由電腦系統240的控制器件245加以控制及/或監測。
控制器件245、電腦系統240或電腦系統240的專用組件可確定一識別的缺陷120的一或多個參考標記160的尺寸。參考標記160的尺寸包括確定其面積和高度二者。此外,控制器件245、電腦系統240或電腦系統240的特定組件可用以確定用於掃描(多個)參考標記160的位置的電子束227的掃描區域。控制器件245及/或電腦系統240能夠基於此認知來確定(多個)犧牲層130的尺寸。
控制器件245通常選擇犧牲層140的面積是掃描區域面積的兩倍,以考量在分析及/或修復過程中樣品205和粒子束227之間的漂移。此外,在知道樣品205的材料組成的情況下,控制器件245能夠選擇前驅物氣體以沉積一或多個犧牲層140。此外,控制器件245選擇性擇一或多個前驅物氣體和選擇性一添加氣體,以於犧牲層140上沉積一或多個參考標記160。藉由選擇犧牲層140和參考標記160的合適材料組成,可使參考標記160相對於犧牲層140的背景的可見性達最佳化。
類似於參考標記160,犧牲層140的尺寸除了其橫向尺度之外還包含犧牲層140的厚度。這被設計成使其經受住粒子束227的指定次數的掃描程序。此外,選擇犧牲層140的厚度使得在緊鄰處執行的修復製程的成分能夠沉積在該犧牲層140上而不破壞犧牲層140。最後,選擇犧牲層140的材料組成,使得後者可通過清潔製程而自樣品205去除,例如濕式化學及/或機械清潔製程。
圖2中的下方部分影像顯示一清潔裝置290,其具有用於在裝置200內的處理程序終止之前、期間及/或之後清潔樣品205的清潔液295,在此過程中沉積一層或多層犧牲層140和一或多個參考標記160。(多個)犧牲層140和(多個)參考標記160在常規清潔製程中被一起從樣品205去除。清潔裝置290可包含一或多個超音波源及/或多個兆音波源(圖2中未示),其能夠產生清潔液295的超音波及/或兆音波激發。此外,清潔裝置290可包含一或多個光源,其在紫外光(UV)及/或紅外光(IR)光譜範圍內發射並且可用於輔助清潔過程。
圖3a說明光罩300的基板310上的一部分305的平面圖。光罩300的該部分305包含一圖案元件315和一基板310的缺陷320。在圖3a所示的實例中,基板310具有缺失材料的缺陷320,要使用粒子束誘發處理製程來修復。然而,缺陷320也可為過剩材料的缺陷。為了能夠在製程中補償粒子束或電子束227的漂移,該部分305包含四個第二參考標記335、355、365、385。與隨後的實例相同,參考標記335、355、365和385在圖3a所示的實例中具有圓柱形。參考標記335、355、365和385的直徑可為50nm,並且其高度可包含100nm。
第二參考標記335、355、365和385沉積在第二犧牲層330、350、370、380上。在這情況下,兩第二犧牲層330和360係沉積在光罩300的圖案元件315上,兩第二犧牲層350和380係沉積在光罩300的基板310上。第二犧牲層330、350、370、380可由材料或材料組合物製造,使得其可在修復缺陷320之後輕易自光罩300中去除,例如藉助於標準光罩清潔製程。舉例而言,六羰基鉬(Mo(CO)
6)可用作為前驅物氣體以沉積第二犧牲層330、350、370和380。
第二參考標記335、355、365、385較佳為藉助於另一或一第二前驅物氣體以沉積在犧牲層330、350、360、380上。第二前驅物氣體的實例包括六羰基鉻(Cr(CO)
6)和原矽酸四乙酯(TEOS,Si(OC
2H
5)
4)。以不同材料製得第二犧牲層330、350、360、380和第二參考標記335、355、365、385是有利的。因此,當使用帶電粒子束227掃描第二參考標記335、355、365、385時,除了表面型態對比之外還有材料對比。這使得確定第二參考標記335、355、365的位置變得更容易。
在圖3a中,虛線矩形指明粒子束227為確定第二參考標記335、355、365、385的位置而掃描的掃描區域332、352、362和382。在圖3a中,四個雙向箭頭表示了缺陷320和參考標記335、355、365、385之間的第二參考距離340、345、370、390。圖3a的示例性說明再現用於在缺陷320的製程的一部分中補償漂移的四個第二參考標記335、355、365和385。一第二參考標記335、355、365、385和一參考距離340、345、370、390係足以補償漂移。
如下所述,四個第二參考距離340、345、370和390以及四個第二參考標記335、355、365、385用於在沉積第一犧牲層以修復缺陷320的同時補償漂移。此外,用於補償漂移的第二參考標記335、355、365、385可在用於藉由蝕刻去除缺陷320上的犧牲層的局部蝕刻製程期間使用。因此,第二參考標記335、355、365、385僅用於定位第一犧牲層並補償在圖案化與待修復的缺陷相關的犧牲層時的漂移。然而,其不用於補償實際缺陷修復期間的漂移。
相較於實際缺陷修復,可減少與第一犧牲層置放有關的需求。基於製程效益的理由,直接將第二參考標記335、355、365和385沉積在光罩300上會是有利的。這種修改在圖3b中說明。
圖4示出了在圖3a中的光罩部分305的缺陷320上方和缺陷320周圍施加第一犧牲層400的第一示例實施例。第一犧牲層400完全沉積在光罩310的基板310上。犧牲層400的第一部分410完全覆蓋缺陷320並圍繞缺陷320而延伸。在一修改例中,犧牲層400的第一部分410可僅部分覆蓋缺陷320(圖4中未示出)。在一進一步較佳修改例中,第一犧牲層400或其第一部分410沉積在光罩300的基板310上,使得第一犧牲層400的第一部分410盡可能完全邊緣化缺陷320(同樣未在圖4中顯示)。最後提到的兩個修改例可以簡化缺陷320的修復過程。如前述,第二參考標記335、355、365、385可用於補償漂移並因此精確沉積與缺陷320有關的第一犧牲層。
在圖4所示的示例性實施例中,第一犧牲層400的第一部分410和第二部分420以齊平的方式互連。四個第一參考標記425、435、445、455已經沉積在第一犧牲層400的第二部分420的角落區域中的第一犧牲層400的第二部分420上。在圖4中以虛線矩形422、432、442、452表示為確定第一參考標記425、435、445、455的位置而由聚焦粒子束(例如電子束227)掃描的掃描區域422、432、442、452。
圖5示出了沉積在光罩300的缺陷320上和周圍的第一犧牲層500的第二示例實施例。在圖5的實例中,第一犧牲層500的第一部分510同樣完全覆蓋缺陷320,並且另外延伸超出缺陷320的邊緣。此外,第一犧牲層500包含第一第二部分530、第二第二部分540、第三第二部分550和第四第二部分560。犧牲層500的第二第二部分540和第三第二部分550沉積在光罩300的基板310上並與第一部分510重疊。第一第二部分530和第四第二部分560沉積在光罩300的圖案元件315上,並且通過導電網570和580、或導電連接而連接到第一犧牲層500的第一部分510。第一犧牲層500的第一部分510的尺寸由缺陷320的尺寸和用於修復缺陷320的粒子束227的焦點直徑決定。
第一犧牲層500的第二示例性實施例闡明了可設計第一犧牲層的靈活性。由於第二部分的一部分是配置在圖案元件315上,因此可以最小化由缺陷修復引起對光罩的可能損壞。此外,可避免聚焦粒子束227為了確定參考標記535、565的位置而不得不掃描圖案元素315的邊緣。因此,確定參考標記535、565的位置的精確度可達最佳化。
對應的第一參考標記535、545、555、565沉積在犧牲層500的四個第二部分530、540、550、560之每一者上。此外,用於檢測第一參考標記535、545、555、565的聚焦粒子束的掃描區域532、542、552、562係繪製於第一犧牲層500的第二部分530、540、550、560中。第一犧牲層500的四個第二部分530、540、550、560的面積被設計成可使得聚焦粒子束227僅掃描第一犧牲層的第二部分530、540、550、560,即使是在用於修復缺陷320的聚焦粒子束227有相對較大漂移的情況下。其結果是能可靠避免第一犧牲層500的無法控制的局部靜電充電。參考標記425、435、445、455、535、545、555和565的直徑可為50nm,並且其高度可為100nm。
第一犧牲層400、500具有導電材料成分。舉例而言,犧牲400、500可以通過在前驅物氣體的幫助下執行局部粒子束誘發的沉積製程而沉積在光罩300的基板310上、或光罩300的圖案元件315上,例如藉助於六羰基鉬(Mo(CO)
6),並且任選地添加添加氣體,例如氧化劑。當然,也可使用另一種材料來沉積第一導電犧牲層400、500,例如六羰基鉻(Cr(CO)
6)。
在圖4所示第一犧牲層400的情況中,第一部分410和第二部分420具有相同的材料組成。在圖5所示第一犧牲層500的情況中,第一部分510和四個第二部分530、540、550、560以及兩個導電連接570、580同樣可以由單一前驅物氣體以沉積而成。然而,同樣可藉助不同前驅物氣體在基板310上或光罩300的圖案元件315上沉積第一部分510和第二部分530、540、550、560、以導電連接。
使第一犧牲層400、500的面積盡可能尺寸大是有利的。因此,在蝕刻無缺陷320及/或修復缺陷的範疇內掃描第一參考標記530、540、550、560時產生的靜電電荷可以分佈在大面積上。因此,所產生的靜電電荷僅引起第一犧牲層400、500的靜電電位的微小變化。然而,特別重要的是靜電電位是在整個第一犧牲層400、500上均勻或均勻變化。這表示當掃描第一參考標記535、545、555、565時、當蝕刻第一部分410、510時、以及當處理缺陷320時,聚焦粒子束227看見實質相同的靜電電位,並因此在任何地方都經歷相同的偏轉。
選擇犧牲層400、500的第一部分410、510的厚度,使得第一部分410、510可承受缺陷320的製程而沒有根本性損壞。第一犧牲層400、500的第二部分420或第二部分420、530、540、550、560的厚度被設計為使得第二部分420或第二部分420、530、540、550、560即使在複數個或多重掃描第一參考標記425、435、445、455、535、545、555、565時無實質變化。裝置200的控制器件245及/或電腦系統240可基於關於缺陷320和聚焦粒子束227的認知而確定犧牲層400、500的第一部分410、510、及/或第二部分420或第二部分530、540、550、560的厚度。
正如以上在第二犧牲層330、350、360、380和第二參考標記335、355、365、385的情境中所述,若第一參考標記425、435、445、455、535、545、555、565具有與犧牲層400、500的第二部分420或第二部分530、540、550、560不同的材料組成,則對於第二部分420或第二部分530、540、550、560也是有利的。除形貌對比以外還出現的材料對比可簡化第一參考標記425、435、445、455、535、545、555、565的檢測。
在如基於圖4和圖5解釋的第一犧牲層400、500的沉積之後,即暴露出在圖4和圖5中完全被第一部分410、510覆蓋的缺陷320。一般而言,這是通過局部粒子束誘發的蝕刻製程所實現。為此目的而使用的蝕刻氣體、以即額外需要的添加氣體是基於第一犧牲層400、500的第一部分410、510的材料組成而加以選擇。可由控制器件245及/或電腦系統240來進行要使用的前驅物氣體之選擇。可行的蝕刻氣體包括二氟化氙(XeF
2),單獨使用或與水(H
2O)結合使用。如果第一犧牲層400、500的第一部分410、510包含鉻作為基本成分,則可使用亞硝醯氯(NOCl)結合水(H
2O)作為局部粒子束誘發的蝕刻製程中的前驅物氣體以用於蝕刻無缺陷320。
藉由第二參考距離340、345、370、390和第二參考標記335、355、365、385的輔助,補償聚焦粒子束227相對於缺陷的漂移。為此,在規則或不規則的時間間隔下,中斷局部蝕刻製程並且裝置200的聚焦粒子束227掃描第二犧牲層330、350、360、380,以確定第二參考標記335、355、365、385的位置。根據測量數據,控制器件245及/或電腦系統240確定出現的漂移並且校正漂移。
圖3a中所示之缺陷320是光罩300的基板310缺少材料的缺陷。如果缺陷320是過剩材料的缺陷,則可在單一製程步驟中執行蝕刻無缺陷和蝕刻缺陷。局部蝕刻製程的第一部分的漂移可在第二參考標記335、355、365、385的輔助下進行校正。局部蝕刻製程的第二部分(在蝕刻實際缺陷的範疇內)的漂移係在第一參考標記425、435、445、455、535、545、555、565的輔助下進行校正。基於檢測到的背向散射電子及/或二次電子能譜,裝置200能夠識別其是否為第一犧牲層400、500的第一部分410、510或蝕刻的缺陷320。如果需要,可根據蝕刻製程來調整蝕刻氣體、或蝕刻氣體與添加氣體的組合。
犧牲層400、500完全覆蓋圖4和圖5的實例中的缺陷320。在處理缺陷320之前,必須自缺陷320去除掉缺少基板材料的缺陷、第一犧牲層400、500的第一部分410、510中覆蓋缺陷320的部分。因此,如果第一犧牲層400、500的第一部分410、510沒有完全覆蓋缺陷(圖4和圖5中未示)是有利的。如果第一部分410、510僅延伸過缺陷320的部分,則在實際缺陷修復之前僅較少材料必須從缺陷320去除。在最好的可能情況下,第一犧牲層400、500的第一部分410、510在缺陷320的整個邊緣325上延伸。犧牲層400、500的第一部分410、510的蝕刻步驟可因此省略。如前述,第二參考標記335、355、365和385可用於藉由校正沉積過程中的漂移來精確沉積犧牲層400、500的第一部分410、510。
第一參考標記525、535、545、555與被蝕刻掉的缺陷320之間的參考距離720、730、740、750仍然是在實際缺陷製程開始之前確定的。參考距離720、730、740、750係再現於圖7,否則圖7即對應於圖6。可藉由使用聚焦粒子束227掃描缺陷320和第一參考標記525、535、545、555來執行確定參考距離720、730、740、750。裝置200的控制器件245及/或電腦系統240可從測量數據確定參考距離720、730、740、750。
第一參考標記425、435、445、455、535、545、555、565和第一參考距離720、730、740、750現可在藉助粒子束誘發的沉積製程來處理缺陷320期間使用,以校正聚焦粒子束227相對於待修復的缺陷320的漂移。為此,以規則或不規則的時間間隔中斷局部沉積過程,並且使用聚焦粒子束227掃描第一參考標記535、545、555、565。根據由此獲得的測量數據,控制器件245及/或電腦系統240能夠確定並且校正發生的漂移。含矽的前驅物氣體,例如原矽酸四乙酯(TEOS,Si(OC
2H
5)
4),可用於對缺陷320填充光罩300的基板310的材料。
如圖6和圖7所示,犧牲層400、500的第一部分410、510圍繞整個缺陷320延伸。因此,犧牲層400、500的第一部分410、510能夠有效地保護缺陷320周圍的光罩300的基板310免受在其直接附近發生的局部沉積製程的影響。圖8圖示了缺陷320的修復製程終止之後的光罩部分305。缺陷320已經藉由沉積基板材料800而被完全去除。然而,局部沉積製程也無意在缺陷320周圍的第一犧牲層400、500的第一部分410、510上沉積基板材料800。這在圖8中以元件符號850表示。
圖9再現圖3a所示光學蝕刻光罩300的部分305在去除了第二犧牲層330、350、360、380與相關聯的第二參考標記335、355、365、385以及第一犧牲層400、500與對應的第一參考標記425、435、445、455、535、545、555、565之後的SEM影像。具有位於其上的參考標記335、355、365、385、425、435、445、455、535、545、555、565的犧牲層330、350、360、380、400、500以及在犧牲層500的第一部分510的邊緣區域850中的基板材料800都已被清潔裝置290的清潔液295實質無殘留地自光罩300去除。所描述的方法的顯著優點在於,沉積在樣品205上的輔助結構可在缺陷校正過程終止之後藉助於標準清潔過程(例如,常規的光罩清潔)而從樣品205去除。
然而,也可藉助於局部粒子束誘發的蝕刻製程而自光罩300去除其上具有參考標記335、355、365、385、425、435、445、455的部分或全部犧牲層330、350、360、380、400、500、535、545、555、565。在希望從樣品205去除一或多個進一步的缺陷的情況下,該製程會是有利的,其中沉積的輔助結構可能會干擾。可在裝置200中執行替代的去除,不必有關的破壞真空從裝置200去除樣品205。
圖10的圖式1095顯示用於奈米壓印光蝕刻(NIL)的印模1000之一部分的記錄。正如圖11中的接續示圖1195,圖10的示圖1095之記錄再現了藉助高角度環形暗場(HAADF)所記錄的掃描透射電子顯微鏡(STEM)的記錄。
目的是在NIL印模1000中蝕刻出具有週期性間距或不規則間距的凹部1010。蝕刻製程是使用基於圖2描述的裝置200進行。這表示進行EBIE製程。為了在局部蝕刻製程期間保護印模1000,已經在印模100的待處理區域上、在整個區域上沉積具有「硬光罩」形式的犧牲層1010,即要產生凹部1020的區域。犧牲層1010藉助於使用前驅物氣體的EBID製程沉積在印模1000上。在圖10和圖11的實例中係使用六羰基鉬(Mo(CO)
6)前驅物氣體。示圖1095具有厚犧牲層1010。厚犧牲層1010可具有100nm量級的厚度。
在圖10和圖11中所產生的實例中,凹部1020被蝕刻貫穿犧牲層1010。犧牲層1010具有在蝕刻過程中有地保護在要產生的凹部1020周圍的印模1000的表面1030的功能。此外,犧牲層1010旨在將在NIL印模1000的表面1030上蝕刻時出現的邊緣變圓1040減到最小。此外,犧牲層1010的目的是將所產生的凹部1020的側壁角度1050增到最大,使得蝕刻凹部1020具有之側壁角度1050相對於印模1000的表面1030盡可能接近直角。
圖11的示圖1195再現了圖10的示圖1095,不同之處在於基於六羰基鉬(Mo(CO)
6)前驅物氣體所沉積的犧牲層1120僅具有更小的厚度。舉例而言,圖11中的犧牲層1110的厚度可約為圖10中的犧牲層1010的厚度的一半。
圖12至圖14中的示圖1200、1300和1400呈現了圖10和圖11中所示之NIL印模1000和1100的凹部1020、1120的測量數據。通過薄犧牲層1110所蝕刻的凹部1120的測量數據在圖1200至圖1400中以字母(b)表示,通過厚犧牲層1010所蝕刻的薄片1020的測量數據在圖1200至圖1400中以字母(c)表示。基於比較目的,在沒有預先施加保護性犧牲層1010、1110的情況下在NIL印模上執行用於產生凹部1020、1120的蝕刻製程。在以下示圖1200至圖1400中,這種蝕刻製程的測量數據是字母(a)來標示。
圖12中的示圖1200顯示所產生的凹部1020、1120的寬度為蝕刻深度的函數。在圖12所示的測量數據中,蝕刻凹部1020、1120的寬度或直徑是在對應於指定蝕刻深度的10%的深度處測量的。相較於在NIL印模1000、1100沒有被犧牲層1010、1110覆蓋的範圍內進行蝕刻,沒有保護性犧牲層1010、1110的蝕刻凹部(a)具有明顯較大的直徑。
圖13的示圖1300再現了蝕刻凹部1020、1120的測量數據,其中凹部1020、1120的寬度或其直徑是在對應於額定蝕刻深度的50%的深度下所測量。即使在50%的深度,在沒有犧牲層1010、1110的情況下產生的凹部1020、1120仍然具有比通過犧牲層1010、1110蝕刻的凹部1020、1120更大的直徑。然而,從示圖1200和圖1300的比較,很明顯,差異隨著與表面1030、1130的距離增加而減小。
圖14中示的圖1400表示三個描述的測量數據集合中的測量側壁角度為產生之凹部1020、1120的函數。相較於在沒有犧牲層1010、1110保護的情況下執行EBIE製程,在施加犧牲層1010、1110的情況下,增加蝕刻凹部1020、1120的側壁角度。
圖15至圖17中的示圖1595、圖1695和圖1795顯示圖10和圖11中所示之用於藉助EBIE製程在NIL印模中產生凹部的蝕刻製程的放大剖面。EBIE製程是藉由裝置200的聚焦粒子束227結合一蝕刻氣體和一選擇性添加氣體執行。如前述,聚焦粒子束227的較佳粒子是電子。
在蝕刻凹部1520、1620、1720之前,犧牲層1510沉積在製造凹部1520、1620、1720之部分的表面1530上。這表示蝕刻製程(如同圖10和圖11的實例中所說明)是通過犧牲層1510而實施。犧牲層1510可為圖10和圖11的犧牲層1010、1110之一者。當然,不同的前驅物氣體(例如不同的羰基金屬,例如六羰基鉻(Cr(CO)
6)也可用於沉積犧牲層1510。
圖15中的示圖1595說明了蝕刻製程的結果,其中使用蝕刻氣體、兩種或更多種蝕刻氣體的組合、或蝕刻氣體和添加氣體,其以比NIL印模1500的材料更大的速率蝕刻犧牲層1510。犧牲層1510有較大蝕刻速率的結果是,後者隨著蝕刻持續時間的增加而從計劃的凹部1520的邊緣退出得更遠。在製程中釋放的印模1500的表面1530係在沒有保護的情況下暴露於EBIE製程的進一步作用。表面1530沿凹部1520的邊緣係因粒子束誘發的蝕刻製程而經歷明顯的變圓1540。此外,EBIE製程傾向於產生具有漏斗狀結構的凹部1520,其側壁角度1550明顯小於90°。
圖16中的示圖1695說明了EBIE製程的結果,其中印模1500的材料係在比犧牲層1010的材料更大速率下蝕刻。一旦粒子束誘發的蝕刻製程犧牲層1510中已經產生開口,所述製程會在印模1500內比在犧牲層1510內以更大的速率進行。這會產生不希望的犧牲層1510的蝕刻不足1640。此外,凹部1620的側壁角度1650相對於印模1500的表面1530顯然偏離所指定之直角。整體而言,產生的凹部1620明顯偏離所指定的圓柱形狀。
圖17中的示圖1795呈現EBIE製程完成後的凹部1720,其蝕刻氣體以相同速率蝕刻犧牲層1510的材料和NIL印模1500的材料。通過犧牲層1510和印模1500的均勻蝕刻,從表面1530到凹部1720的過渡處的邊緣變圓1740達到最小化。此外,以相同速率蝕刻犧牲層1510和印模1500的EBIE製程產生最大的側壁角度1750。
因此,當透過犧牲層1510實施粒子束誘發的蝕刻製程時,以滿足犧牲層1510和樣品205、300、1500具有相同蝕刻速率條件的方式來設計EBIE製程是特別有利。針對一蝕刻氣體,這可藉由選擇犧牲層1510合適的材料來實現。針對一犧牲層1510的材料,可選擇蝕刻氣體、各種蝕刻氣體及/或蝕刻氣體及至少一添加氣體的組合,其在基本相同的速率下蝕刻犧牲層1510和樣品205、300、1500。如果可選擇犧牲層1510的材料和蝕刻氣體兩者,則是特別有利。
最後,圖18顯示如本申請中所述之用於修復樣品205、300、1500的缺陷320的方法的流程圖1800。該方法從步驟1810開始。在第一步驟1820中,使用聚焦粒子束227來確定樣品205、300、1500的缺陷映射。缺陷映射包括至少一缺陷320。可使用裝置200的聚焦粒子束227對樣品205、300、1500的至少一缺陷320進行掃描。裝置200的控制裝置245及/或電腦系統240可從聚焦粒子束227產生的測量數據來確定樣品205、300、1500的缺陷映射。
在下一步驟1830中,在樣品205、300、1500上產生至少一第二局部犧牲層330、350、370、380。至少一第二局部犧牲層330、350、370、380可由裝置200藉由執行EBID製程而沉積在樣品205、300、1500上。
隨後,在步驟1840中,在至少一第二局部犧牲層330、350、360、380上產生至少一第二參考標記335、355、365、385。相較於至少一第一參考標記425、435、445、455、535、545、555、565,至少一第二參考標記335、355、365、385離至少一缺陷320的距離更大。至少一第二參考標記335、355、365、385可由裝置200藉由執行粒子束誘發的沉積製程產生。
步驟1820、1830和1840是用於修復樣本205、300、1500的至少一缺陷320的方法的選擇性步驟。因此,這些步驟在圖18中用虛線表示。
在步驟1850中,產生至少一第一局部導電犧牲層400、500,其中第一局部導電犧牲層400、500具有第一部分410、510和至少一第二部分420,530、540、550、560,其中第一部分410、510與至少一缺陷320相鄰並且其中第一部分410、510和至少一第二部分420、530、540、550、560彼此導電連接。裝置200可藉由執行EBID製程而在樣品205、300、1500上產生第一局部導電犧牲層400、500。
在下一步驟1860中,在第一局部導電犧牲層400、500的至少一第二部分420、530、540、550、560上產生至少一第一參考標記425、435、445、455、535、545、555、565,用於在修復至少一缺陷320時校正聚焦粒子束227相對於至少一缺陷320的漂移。該製程步驟可藉助裝置200的聚焦粒子束227結合至少一前驅物氣體來執行。最後,該方法在步驟1870結束。
以下描述進一步實施例有助瞭解本發明:
1. 一種使用聚焦粒子束(227)修復一樣品(205、300、1500)的至少一缺陷(320)的方法(1800),該方法(1800)包括下列步驟:
a. 產生(1850)至少一局部導電犧牲層(400、500)於該樣品(205、300、1500)上,其中該第一局布導電犧牲層(400、500)具有一第一部分(410、510)和至少一第二部分(420、530、540、550、560),其中該第一部分(410、510)與該至少一缺陷(320)相鄰,且其中該第一部分(410、510)和該至少一第二部分(420、530、540、550、560)係導電連接彼此(570、580);及
b. 產生(1860)至少一第一參考標記(425、435、445、455、535、545、555、565)於該第一局部導電犧牲層(400、500)的該至少一第二部分(420、530、540、550、560),以用於在該至少一缺陷(320)被修復時校正該聚焦粒子束(227)相對於該至少一缺陷(320)之漂移。
2. 如實施例1所述的方法(1800),其中該第一部分(410、510)對該至少一缺陷(320)的鄰接可包含下列群組中的至少一要件:該第一部分(410、510)對該至少一缺陷(320)的一邊緣(325)之鄰接,該第一部分部分(410、510)部分覆蓋該至少一缺陷(320),以及該第一部分(410、510)完全覆蓋該至少一缺陷(320)。
3. 如實施例1所述的方法(1800),其更包含:在開始修復該至少一缺陷(320)之前,確定該至少一第一參考標記(425、435、445、455、535、545、555、565)和該至少一缺陷(320)之間的至少一第一參考距離(720、730、740、750)。
4. 如實施例1所述的方法(1800),其中該至少一第二部分(430、530、540、550、560)延伸於該聚焦粒子束(227)的至少一掃描區域(422、432、442、452、532、542、552、562)上方,以檢測該至少一第一參考標記(425、435、445、455、535、545、555、565)。
5. 如實施例1所述的方法(1800),其中所述產生該第一犧牲層(400、500)包含:藉由該聚焦粒子束(227)結合至少一第一前驅物氣體以沉積該第一局部導電犧牲層(400、500)。
6. 如實施例1的方法(1800),其中所述產生該至少一參考標記(425、435、445、455、535、545、555、565)包含:使用該聚焦粒子束(227)結合至少一第二前驅物氣體以沉積該該至少一第一參考標記(425、435、445、455、535、545、555、565)。
7. 如實施例1所述的方法(1800),其更包含:在修復該至少一缺陷(320)之前,去除覆蓋該至少一缺陷(320)的該第一犧牲層(400、500)的該第一部分(410、510)之部分。
8. 如實施例1所述的方法(1800),其中該至少一缺陷(320)包括過剩材料之缺陷,且其中該方法更包含:至少部分透過該第一犧牲層(400、500、1510)修復該至少一缺陷(320)。
9. 如實施例1所述的方法(1800),其中該第一犧牲層(400、500)的該第一部分(410、510)和該至少一第二部分(420、530、540、550、560)具有橫向伸展,使得修復該至少一缺陷(320)之動作使包含該至少一缺陷(320)之一成像區段失真不大於10%,較佳為不大於5%,更佳地不大於2%,最佳地不大於1%。
10. 如實施例1所述的方法(1800),其中該至少一缺陷(320)包含過剩材料之缺陷,且其中修復該至少一缺陷的動作包含:選擇該第一犧牲層(400、500、1510)的該第一部分(410、510)、一第二蝕刻氣體、及/或至少一添加氣體的材料組成,使得一聚焦粒子束(227)所誘發的蝕刻製程的一蝕刻速率對於該至少一缺陷(320)和該第一部分(410、510)實質相同。
11. 如實施例1所述的方法(1800),其更包含:以該聚焦粒子束(227)掃描該樣品(205、300、1500)以產生該樣品(205、300、1500)的一缺陷映射。
12. 如實施例1所述的方法(1800),其更包含:產生至少一第二參考標記(335、355、365、385)於該樣品(205、300、1500)上,並且在產生該第一犧牲層(400、500)之前確定該至少一第二參考標記(335、355、365、385)和該至少一缺陷(320)之間的至少一第二參考距離(340、345、370、390)。
13. 如實施例1所述的方法(1800),其更包含:產生至少一第二犧牲層(330、350、360、380)於該樣品(205、300、1500)上;沉積至少一第二標記(335、355、365、385)於該至少一第二犧牲層(330、350、360、380)上;及在產生該第一犧牲層(400、500)之前確定該至少一第二標記(335、345、365、385)和該至少一缺陷(320)之間的至少一第二參考距離(340、345、370、390)。
14. 如實施例1所述的方法(1800),其中該至少一第二參考距離(340、345、370、390)大於該至少一第一參考距離(720、730、740、750)。
15. 如實施例1所述的方法(1800),其更包含:在執行下列群組中的至少一要件時校正一漂移:產生該第一犧牲層(400、500)及藉由使用該至少一第二參考標記(335、355、365、385)和該至少一第二參考距離(340、345、370、390)去除覆蓋該至少一缺陷(320)中的該至少一缺陷(320)之該第一犧牲層(400、500)的該第一部分(410、510)之一部分。
16. 如實施例1所述的方法(1800),其更包含:在濕式化學及/或機械清潔製程的範疇內連帶去除該樣品(205、300、1500)中的該第一犧牲層(400、500)和該至少一第一參考標記(425、435、445、455、535、545、555、565)。
17. 如實施例1所述的方法(1800),其更包含:在濕式化學及/或機械清潔製程範疇內連帶去除該樣品(205、300、1500)中的該第一犧牲層(400、500)、該至少一第一參考標記(425、435、445、455、535、545、555、565)和該至少一第二參考標記(335、355、365、385)。
18. 一種電腦程式,其包含指示電腦系統(240)執行如實施例1至17中任一所述的方法步驟的指令。
19. 一種用於使用聚焦粒子束(227)修復樣品(205、300、1500)的至少一缺陷之裝置(200),其包含:
c. 用於產生至少一第一局部導電犧牲層(400、500)於該樣品(205、300、1500)上之構件,其中該第一局部導電犧牲層(400、500)具有一第一部分(410、510)和至少一第二部分(420、530、540、550、560),其中該第一部分(410、510)與該至少一缺陷(320)相鄰,且其中該第一部分(410、510)和該至少一第二部分(420、530、540、550、560)彼此導電連接;及
d. 用於在該第一局部導電犧牲層(400、500)的該至少一第二部分(420、530、540、550、560)上產生至少一第一參考標記(425、435、445、455、535、545、555、565)之構件,以於修復該至少一缺陷(320)時校正該聚焦粒子束(227)相對於該至少一缺陷(320)之漂移。
20. 如實施例19所述之裝置(200),其中所述用於產生該第一犧牲層(400、500)之構件包含至少一電子束(227),且其中該裝置(200)係配置成在<3000eV、較佳為<1500eV、更佳為<1000eV、再佳為<800eV、最佳為<600eV的電子撞擊該樣品(205、300、1500)的動能下,聚焦該電子束(227)於<2nm的直徑上。
21. 如實施例19所述之裝置(200),其配置成實施如實施例1至17中任一所述的方法。
100:樣品
120:缺陷
130:聚焦粒子束/電子束
140:犧牲層
160:參考標記
170:邊緣
180:圓角
190:側壁角度
200:裝置
202:反應空間
205:樣品
210:樣品台
215:電子槍/能量來源
218:單級聚光器系統
220:射束整型元件
225:射束偏轉元件
227:電子束
229:電子束/入射點/處理點
230:檢測器
235:檢測器
240:電腦系統
245:控制器件/控制單元
250:第一容器
251:控制閥/閥
252:氣體進料管線系統/進料系統
255:第二供應容器
256:控制閥/閥
257:氣體進料管線系統/進料系統
260:第三供應容器
261:控制閥/閥
262:氣體進料管線系統/進料系統
265:第四容器/第四供應容器
266:控制閥/閥
267:氣體進料管線系統/進料系統
270:第五供應容器
271:控制閥/閥
272:氣體進料管線系統/進料系統
275:第六供應容器
276:控制閥/閥
277:氣體進料管線系統/進料系統
290:清潔裝置
295:清潔液
300:光罩
305:(光罩的)部分
310:基板
315:圖案元件
320:缺陷
325:邊緣
330:犧牲層
332:掃描區域
335:第二參考標記
340:第二參考距離
345:第二參考距離
350:犧牲層
352:掃描區域
355:第二參考標記
360:犧牲層
362:掃描區域
365:第二參考標記
370:第二參考距離
380:犧牲層
382:掃描區域
385:第二參考標記
390:第二參考距離
400:(第一)犧牲層
410:(犧牲層的)第一部分
420:(犧牲層的)第二部分
422:掃描區域
425:第一參考標記
432:掃描區域
435:第一參考標記
442:掃描區域
445:第一參考標記
452:掃描區域
455:第一參考標記
500:第一犧牲層
510:第一部分
530:第一第二部分
532:掃描區域
535:第一參考標記
540:第二第二部分
542:掃描區域
545:第一參考標記
550:第三第二部分
552:掃描區域
555:第一參考標記
560:第四第二部分
562:掃描區域
565:第一參考標記
570:導電連接
580:導電連接
720:參考距離
730:參考距離
740:參考距離
750:參考距離
800:基板材料
850:基板材料
1000:印模
1010:犧牲層
1020:凹部
1030:表面
1040:變圓
1050:側壁角度
1095:示圖
1100:印模
1110:犧牲層
1120:凹部
1130:表面
1195:示圖
1500:印模
1510:犧牲層
1520:凹部
1530:表面
1540:變圓
1550:側壁角度
1595:示圖
1620:凹部
1640:蝕刻不足
1650:側壁角度
1695:示圖
1720:凹部
1740:變圓
1750:側壁角度
1795:示圖
φ
1:靜電電位/充電
φ
2:靜電電位/充電
以下的實施方式將參考圖式來描述本發明的當前較佳示例性實施例,其中:
圖1a顯示通過具有根據先前技術之粒子束誘發的蝕刻製程形式之樣品的局部缺陷製程的示意剖面;
圖1b再現圖1a之缺陷製程的結果;
圖2示意性表示可用以非常精確修復樣品之缺陷之裝置的一些重要組件的方塊圖;
圖3a示意性表示一光罩的基板之一部分的平面圖,其顯示出一缺陷、四個第二犧牲層、具有相關聯的聚焦粒子束之掃描區域的四個第二參考標記、以及在第二參考標記與該缺陷之間的四個第二參考距離;
圖3b顯示出圖3a的修改,其中參考標記係直接沉積在基板上或光罩的圖案元件上;
圖4再現圖3a的剖面,其上已經沉積有一第一犧牲層的第一示例性實施例,該第一犧牲層具有覆蓋該缺陷的一第一部分、以及其上產生有四個第一參考標記的一第二部分;
圖5再現圖3a的剖面,其上已經沉積有一第一犧牲層的一第二示例性實施例,該第一犧牲層具有覆蓋該缺陷及其周圍的一第一部分、以及各具有一第一參考標記沉積其上的四個第二部分;
圖6表示在藉由對第一犧牲層的第一部分執行一局部粒子束誘發的蝕刻製程來暴露出缺陷之後的圖5;
圖7再現圖6,其另外說明了第一參考標記和缺陷之間的第一參考距離;
圖8為在缺陷製程結束時的圖7;
圖9說明在去除第一犧牲層和四個第二犧牲層、連同相關聯的四個第一和四個第二參考標記之後的圖3a的修復剖面;
圖10顯示用於奈米壓印光蝕刻術的印模的剖面,其具有一第一厚犧牲層,透過犧牲層來執行粒子束誘發的蝕刻製程;
圖11表示具有一第二薄犧牲層的圖10;
圖12表示與在對應於額定深度的10%的深度處所產生之凹部的寬度或直徑有關的測量數據為蝕刻深度的函數,其係針對圖10和圖11所述之粒子束誘發的蝕刻製程、以及無犧牲層的一比較製程;
圖13再現圖12,其中蝕刻凹部的直徑是在額定蝕刻深度的50%下測得;
圖14表示有關於圖10和圖11的蝕刻製程、以及無犧牲層之比較處理的側壁角度的測量數據;
圖15顯示通過一犧牲層之NIL印模的粒子束誘發的蝕刻製程的結果,該犧牲層係以大於印模材料的速率進行蝕刻;
圖16重複圖15,其中犧牲層的蝕刻速率小於印模材料的蝕刻速率;
圖17重複圖15,其中犧牲層和印模的蝕刻速率實質相同;及
圖18重現用於修復一樣品的至少一缺陷的方法的流程圖。
300:光罩
305:(光罩的)部分
315:圖案元件
330:犧牲層
332:掃描區域
335:第二參考標記
340:第二參考距離
350:犧牲層
352:掃描區域
355:第二參考標記
360:犧牲層
362:掃描區域
365:第二參考標記
380:犧牲層
382:掃描區域
385:第二參考標記
500:第一犧牲層
510:第一部分
530:第一第二部分
532:掃描區域
535:第一參考標記
542:掃描區域
550:第三第二部分
552:掃描區域
555:第一參考標記
560:第四第二部分
565:第一參考標記
570:導電連接
800:基板材料
850:基板材料
Claims (42)
- 一種使用一聚焦粒子束(227)修復一樣品(205、300、1500)的至少一缺陷(320)的方法,該方法包含: 產生相鄰於該至少一缺陷(320)的至少一第一犧牲層(400、500)於該樣品(205、300、1500)上,以在該至少一缺陷(320)的修復期間校正該聚焦粒子束(227)相對於該至少一缺陷(320)之一漂移。
- 一種使用一聚焦粒子束(227)修復一樣品(205、300、1500)的至少一缺陷(320)的方法,該方法包含: 產生至少一第一導電犧牲層於該樣品(205、300、1500)上,以在該至少一缺陷(320)的修復期間校正該聚焦粒子束(227)相對於該至少一缺陷(320)之一漂移。
- 如請求項1所述 的方法,其中該第一犧牲層(400、500)包含一第一局部導電犧牲層。
- 如請求項2所述的方法,其中該第一導電犧牲層包含一第一局部導電犧牲層。
- 如請求項1至4中任一項所述的方法,其中該聚焦粒子束(227)包含一聚焦電子束。
- 如請求項1至5中任一項所述的方法,其更包含產生至少一第一參考標記於該第一犧牲層上之步驟。
- 如請求項1至6中任一項所述的方法,其中該第一犧牲層(400、500)具有一第一部分(410、510)和至少一第二部分(420、530、540、550、560),其中該第一部分(410、510)與該至少一缺陷(320)相鄰,且其中該第一部分(410、510)和該至少一第二部分(420、530、540、550、560)係導電連接彼此(570、580)。
- 如前述請求項所述的方法,其更包含產生至少一第一參考標記(425、435、445、455、535、545、555、565)於該第一犧牲層(400、500)的該至少一第二部分(420、530、540、550、560)上,以在該至少一缺陷(320)的修復期間校正該至少一缺陷(320)之一漂移之步驟。
- 如請求項6或8所述的方法,其更包含:在修復該至少一缺陷(320)之前,確定該至少一第一參考標記(425、435、445、455、535、545、555、565)和該至少一缺陷(320)之間的至少一第一參考距離(720、730、740、750)。
- 如直接或間接參照如請求項1或2之請求項1至9中任一項所述的方法,其中該第一部分(410、510)對該至少一缺陷(320)的鄰接包含下列群組中的至少一要件:該第一部分(410、510)對該至少一缺陷(320)的一邊緣(325)之鄰接、該第一部分(410、510)部分覆蓋該至少一缺陷(325)、以及該第一部分(410、510)完全覆蓋該至少一缺陷(325)。
- 如請求項8、或如直接或間接重新參照請求項8之請求項9或10中任一項所述的方法,其中該至少一第二部分(430、530、540、550、560)延伸於該聚焦粒子束(227)的至少一掃描區域(422、432、442、452、532、542、552、562)上方,以檢測該至少一第一參考標記(425、435、445、455、535、545、555、565)。
- 如請求項1至11中任一項所述的方法,其中產生該第一犧牲層(400、500)包含:藉由該聚焦粒子束(227)結合至少一第一前驅物氣體以沉積該第一犧牲層(400、500)。
- 如請求項6或8、或如直接或間接重新參照請求項6或8之請求項7、或9至12中任一項所述的方法,其中產生該至少一參考標記(425、435、445、455、535、545、555、565)包含:使用該聚焦粒子束(227)結合至少一第二前驅物氣體以沉積該該至少一第一參考標記(425、435、445、455、535、545、555、565)。
- 如請求項10所述的方法,其更包含:在修復該至少一缺陷(320)之前,去除覆蓋該至少一缺陷(320)的該第一犧牲層(400、500)的該第一部分(410、510)之部分。
- 如請求項1至14中任一項所述的方法,其中該至少一缺陷(320)包含過剩材料之缺陷,且其中該方法更包含:至少部分透過該第一犧牲層(400、500、1510)修復該至少一缺陷(320)。
- 如請求項7或8、或如直接或間接重新參照請求項7或8之請求項9至15中任一項所述的方法,其中該第一犧牲層(400、500)的該第一部分(410、510)和該至少一第二部分(420、530、540、550、560)具有多個橫向伸展,使得修復該至少一缺陷(320)之動作使包含該至少一缺陷(320)之一成像區段失真不大於10%,較佳為不大於5%,更佳為不大於2%,最佳為不大於1%。
- 如請求項7或8、或如直接或間接重新參照請求項7或8之請求項9至16中任一項所述的方法,其中該至少一缺陷(320)包含過剩材料之缺陷,且其中修復該至少一缺陷的動作包含:選擇該第一犧牲層(400、500、1510)的該第一部分(410、510)、一第二蝕刻氣體、及/或至少一添加氣體的一材料組成,使得一聚焦粒子束(227)所誘發的一蝕刻製程的一蝕刻速率對於該至少一缺陷(320)和該第一部分(410、510)實質相同。
- 如請求項1至17中任一項所述的方法,其更包含:以該聚焦粒子束(227)掃描該樣品(205、300、1500)以產生該樣品(205、300、1500)的一缺陷映射。
- 如請求項1至18中任一項所述的方法,其更包含:產生至少一第二參考標記(335、355、365、385)於該樣品(205、300、1500)上;及在產生該第一犧牲層(400、500)之前,確定該至少一第二參考標記(335、355、365、385)和該至少一缺陷(320)之間的至少一第二參考距離(340、345、370、390)。
- 如請求項1至19中任一項所述的方法,其更包含:產生至少一第二犧牲層(330、350、360、380)於該樣品(205、300、1500)上;沉積至少一第二標記(335、355、365、385)於該至少一第二犧牲層(330、350、360、380)上;及在產生該第一犧牲層(400、500)之前,確定該至少一第二標記(335、345、365、385)和該至少一缺陷(320)之間的至少一第二參考距離(340、345、370、390)。
- 如直接或間接重新參照請求項9之請求項19或20所述的方法,其中該至少一第二參考距離(340、345、370、390)大於該至少一第一參考距離(720、730、740、750)。
- 如請求項19至21中任一項所述的方法,其更包含:在執行下列群組中的至少一要件時校正一漂移:產生該第一犧牲層(400、500)及藉由使用該至少一第二參考標記(335、355、365、385)和該至少一第二參考距離(340、345、370、390),以去除覆蓋來自該至少一缺陷(320)的該至少一缺陷(320)的該第一犧牲層(400、500)的該第一部分(410、510)之一部分。
- 如請求項6或8、或如直接或間接重新參照請求項6或8之請求項7或9至22中任一項所述的方法,其更包含:使用一濕式化學及/或機械清潔製程從該樣品(205、300、1500)共同去除該第一犧牲層(400、500)和該至少一第一參考標記(425、435、445、455、535、545、555、565)。
- 如直接或間接重新參照請求項6或8之請求項19至23中任一項所述的方法,其更包含:使用一濕式化學及/或機械清潔製程從該樣品(205、300、1500)共同去除該第一犧牲層(400、500)、該至少一第一參考標記(425、435、445、455、535、545、555、565)和該至少一第二參考標記(335、355、365、385)。
- 一種電腦程式,其包含指示電腦系統(240)執行如請求項1至24中任一項所述的該等方法步驟的多個指令。
- 一種用於使用一聚焦粒子束(227)修復一樣品(205、300、1500)的至少一缺陷之裝置(200),其包含: 用於產生至少一第一犧牲層(400、500)於該樣品(205、300、1500)上相鄰於該至少一缺陷(320)處以在該至少一缺陷(320)的修復期間校正該聚焦粒子束(227)相對於該至少一缺陷(320)之一漂移之構件。
- 一種用於使用一聚焦粒子束(227)修復一樣品(205、300、1500)的至少一缺陷之裝置(200),其包含: 用於產生至少一第一導電犧牲層於該樣品(205、300、1500)上以在該至少一缺陷(320)的修復期間校正該聚焦粒子束(227)相對於該至少一缺陷(320)之一漂移之構件。
- 如請求項26或27所述之裝置(200),其中所述用於產生該第一犧牲層之構件包含用於產生一第一局部導電犧牲層之構件。
- 如請求項26至28所述之裝置(200),其更包含具有一單級聚光器系統(218)的一電子柱。
- 如請求項26至29中任一項所述之裝置(200),其中所述用於產生該第一犧牲層(400、500)之構件包括至少一電子束(227),且其中該裝置(200)係配置成在<3000eV的電子撞擊該樣品(205、300、1500)的動能下,聚焦該電子束(227)於<2nm的一直徑上。
- 如請求項26至29中任一項所述之裝置(200),其中所述用於產生該第一犧牲層(400、500)之構件包含至少一電子束(227),且其中該裝置(200)係配置成在<1500eV的電子撞擊該樣品(205、300、1500)的動能下,聚焦該電子束(227)於<2nm的一直徑上。
- 如請求項26至29中任一項所述之裝置(200),其中所述用於產生該第一犧牲層(400、500)之構件包含至少一電子束(227),且其中該裝置(200)係配置成在<1000eV的電子撞擊該樣品(205、300、1500)的動能下,聚焦該電子束(227)於<2nm的一直徑上。
- 如請求項26至29中任一項所述之裝置(200),其中所述用於產生該第一犧牲層(400、500)之構件包含至少一電子束(227),且其中該裝置(200)係配置成在<800eV的電子撞擊該樣品(205、300、1500)的動能下,聚焦該電子束(227)於<2nm的一直徑上。
- 如請求項26至29中任一項所述之裝置(200),其中所述用於產生該第一犧牲層(400、500)之構件包含至少一電子束(227),且其中該裝置(200)係配置成在<600eV的電子撞擊該樣品(205、300、1500)的動能下,聚焦該電子束(227)於<2nm的一直徑上。
- 如請求項26至34中任一項所述之裝置(200),其中該裝置(200)的該聚焦粒子束(227)的一局部處理區域具有<10nm之一最小直徑。
- 如請求項26至34中任一項所述之裝置(200),其中該電子柱的一出口與該樣品(205、300、1500)之間的一工作距離為<5mm。
- 如請求項26至34中任一項所述之裝置(200),其中該電子柱的一出口與該樣品(205、300、1500)之間的一工作距離為<4mm。
- 如請求項26至34中任一項所述之裝置(200),其中該電子柱的一出口與該樣品(205、300、1500)之間的一工作距離為<3mm。
- 如請求項26至34中任一項所述之裝置(200),其中該電子柱的一出口與該樣品(205、300、1500)之間的一工作距離為<2.5mm。
- 如請求項26至39中任一項所述之裝置(200),其中該電子柱係配置成使用一組不同的孔徑。
- 如前述請求項所述之裝置(200),其更包含一控制單元(245),其配置成藉由選擇該組孔徑中的一孔徑以控制該電子束(227)的一射束流。
- 如請求項26至41中任一項所述之裝置(200),其係配置成實現如請求項1至24中任一項所述的方法。
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