TWI807864B - 以粒子束誘發處理微影光罩缺陷的方法與裝置 - Google Patents

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Abstract

一種用於粒子束誘發處理微影光罩（100）之缺陷（D、D’）的方法，其包括下列步驟： a）在步驟（S1），提供該光罩（100）的至少一部分的影像（300）； b）在步驟（S2），確定該影像（300）中之該缺陷（D、D’）的一幾何形狀是否為一修補形狀（302、302’），該修補形狀（302、302’）包含n個畫素（304）； c）在步驟（S3），以電腦實施方式將該修補形狀（302、302’）細分成k個分區修補形狀（306），k個分區修補形狀（306）中的第i個具有m i個畫素（304），其係該修補形狀（302、302’）之n個畫素（304）的子集合； d）在步驟（S4），在第一個分區修補形狀（306）的m i畫素（304）中的每一者處提供活化粒子束（202）與製程氣體，用於處理第一個分區修補形狀（306）； e）在步驟（S5），在j個重複週期內對第一個分區修補形狀（306）重複步驟d）；及 f）在步驟（S6），針對每個其他的分區修補形狀（306）重複步驟d）與e）。

Description

以粒子束誘發處理微影光罩缺陷的方法與裝置
本揭露關於一種用於粒子束誘發處理微影光罩的缺陷之方法與裝置。
微影術係用於產生多個微結構化組件元件，諸如積體電路。使用具有一照明系統以及一投影系統的一微影裝置來執行微影製程。在這情況下，為了將光罩結構轉移到基材的光敏塗層，係藉由該照明系統所照明之一光罩（倍縮光罩）的影像而透過該投影系統投影到基材上，該基材係例如一矽晶圓，該基材塗覆一光敏層（光阻）並配置在該投影系統的一成像平面中。
為了獲得較小的結構尺寸並因此增加該等微結構組件的整合密度，越來越多地使用具有非常短波長的光，例如稱為深紫外（DUV）光或是極紫外（EUV）光。例如，DUV具有193nm的波長，EUV具有13.5nm的波長。
在這情況下，微影光罩具有從數奈米至數百奈米的結構尺寸。此光罩的生產非常複雜，因此成本很高。尤其是此情況，因為光罩必須是無缺陷的，否則不可能確保藉由光罩在矽晶圓上產生的結構表現出所期望的功能。特別係，光罩上之該等結構的品質對於藉由所述光罩在晶圓上所生產之積體電路的品質是決定性的。
正是由於此原因，檢查微影光罩是否存在缺陷，並以一有針對性的方式修補所發現的缺陷。典型的缺陷包括沒有所設想的結構，例如因為沒有成功執行蝕刻製程，或者存在未設想的結構，例如因為蝕刻製程進行得太快或在一錯誤的位置產生其影響。這些缺陷可藉由有針對性地蝕刻多餘材料或在適當位置有針對性地沉積額外材料來彌補；舉例來說，這可藉由電子束誘發處理（FEBIP，「聚焦電子束誘發處理」）而以非常有針對性的方式實現。
專利案第DE 10 2017 208 114 A1號係描述一種用於微光罩模的粒子束誘發蝕刻的方法。在這情況下，特別是一電子束的粒子束以及一蝕刻氣體係提供在微影光罩上要被蝕刻的位置處。粒子束活化微影光罩的材料與蝕刻氣體之間的局部化學反應，結果該材料係從所述微影光罩而被局部剝蝕。
對於大面積缺陷，已確定所提供之製程氣體（例如蝕刻氣體）的組成係可能會隨著缺陷尺寸的增加而不利改變。這會嚴重損害缺陷的處理。舉例來說，由於不利的氣體成分，蝕刻率可能會顯著降低，因此不能完全移除缺陷，或者只能用更高的電子束劑量（亦即，例如用更長的蝕刻持續時間）。
在此背景下，本發明之一目的在於提供一種用於粒子束誘發處理微影光罩的缺陷之改良方法及改良裝置。
因此，提出一種用於微影光罩缺陷的粒子束誘發處理之方法。該方法包括下列步驟： a）提供至少一部分光罩的影像； b）確定在該影像中之缺陷的一幾何形狀是否為一修補形狀，該修補形狀包括n個畫素； c）以電腦實施方式將該修補形狀細分成k個分區修補形狀，其中該k個分區修補形狀中的第i個分區修補形狀具有數目為m i的畫素，這些m i畫素是該修補形狀之n個畫素的子集合； d）針對處理第一個分區修補形狀的目的，在第一個分區修補形狀的該些m i畫素每一者處提供一活化粒子束與一製程氣體； e）對該第一個分區修補形狀重複步驟d）j次重複循環；及 f）對於每個其他分區修補形狀重複步驟d）與e）。
特別係，n、k、mi與j中的每一者係大於或等於2的整數。此外，i是指定從1至k的計數器之整數。
該修補形狀細分成複數個分區修補形狀，因此該等分區修補形狀其中之一的一處理時間比整個修補形狀的處理時間短。因此，在一分區修補形狀的處理期間，可更佳確保處理缺陷所需的及/或最佳的製程氣體的氣體成分。因此，可更佳處理缺陷。舉例來說，所提出的方法使得還可以使用製程氣體之有利及/或最佳氣體成分來處理大面積修補形狀及/或具有許多畫素的修補形狀。
缺陷的處理尤其包含缺陷的蝕刻，係在從光罩局部剝蝕材料的範圍內，或在缺陷區域中之光罩上的沉積材料的範圍內。舉例來說，所提出的方法係允許更佳蝕刻掉缺陷區域中的一多餘結構，或者可更佳增加缺陷區域中的一缺失結構。
例如，藉由掃描電子顯微鏡（SEM）以記錄光罩之至少一部分的影像。舉例來說，光罩之至少一部分的影像係具有數奈米量級的空間解析度。亦可使用掃描探針顯微鏡（SPM）記錄影像，諸如一原子力顯微鏡（AFM）或是一掃描穿隧式顯微鏡（STM）。
該方法尤其可包括藉由一掃描電子顯微鏡及/或一掃描探針顯微鏡擷取光罩之至少一部分的影像的步驟。
舉例來說，微影光罩是用於EUV微影裝置的光罩。在這情況下，EUV代表「極紫外光」並表示工作光的波長在0.1nm與30nm之間，特別是13.5nm。在EUV微影裝置中，一光束塑形與照明系統係用於將EUV輻射引導到光光罩（亦稱為「倍縮光罩」）上，該光罩特別是為一反射光學元件（反射光罩）的形式。光罩具有藉由EUV微影裝置之一投影系統以縮小方式成像到一晶圓或類似物上的一結構。
舉例來說，微影光罩亦可為用於DUV微影裝置的光罩。在這情況下，DUV係代表「深紫外光」並表示工作光的波長在30 nm與250 nm之間，特別是193 nm或248 nm。在DUV微影裝置中，光束塑形與照明系統係用於將DUV輻射引導到光罩上，該光罩特別為一穿透光學元件（穿透光罩）的形式。光罩具有藉由DUV微影裝置的一投影系統以縮小方式成像到晶圓或類似物上的一結構。
舉例來說，微影光罩包含一基材以及藉由一塗層而形成在該基材上的一結構。舉例來說，光罩是穿透光罩，在這情況下，要成像的圖案以透明基材上的吸收（亦即不透明或部分不透明）塗層的形式實現。或者，光罩亦可為反射光罩，例如，尤其用於EUV微影。
舉例來說，該基材包括二氧化矽（SiO 2），例如熔融石英。舉例來說，結構化塗層包含鉻、鉻化合物、鉭化合物及/或由矽、氮、氧及/或鉬所製成的化合物。該基材及/或塗層可亦包含其他材料。
在用於EUV微影裝置之光罩的情況下，該基材可包含交替順序的鉬層與矽層。
使用本案所提出的方法，可識別、定位以及修補光罩的缺陷，特別是所述光罩之一結構化塗層的缺陷。特別係，缺陷是錯誤地塗敷到該基材上之光罩的一（例如吸收或反射）塗層的情況。該方法可用於在光罩上沒有塗層的位置增加塗層。此外，可使用該方法從光罩上塗敷不正確的部位而移除塗層。
為此，在光罩之至少一部分的記錄影像中係確定缺陷的幾何形狀。舉例來說，係確定缺陷的二維幾何形狀。缺陷之所確定的幾何形狀在以下稱為所謂的修補形狀。
在修補形狀中界定n個畫素，用於所述修補形狀的粒子束誘發處理。在該方法的步驟d）至f）的過程中，粒子束被引導到修補形狀的n個畫素中的每一者。特別係，電子束的強度最大值係指向n個畫素中之每一者的每個中心。換句話說，修補形狀的n個畫素係表示用於粒子束誘發處理的修補形狀的光柵，特別是二維光柵。舉例來說，修補形狀的n個畫素對應於在粒子束誘發的缺陷處理期間之粒子束的入射區域。舉例來說，可以下列方式選擇畫素尺寸：因應電子束的高斯強度分佈，指向畫素中心之電子束的強度分佈係下降到所述畫素邊緣處的一預定強度。該預定強度係可對應於下降到最大強度的一半，或者下降到電子束之最大強度的任何其他分數。舉例來說，畫素尺寸及/或電子束半峰全寬(full width at half maximum)係在亞奈米範圍內或數納米量級。
舉例來說，製程氣體是一前驅物(precursor)氣體及/或一蝕刻氣體。舉例來說，製程氣體可為複數個氣體組分的混合物，即一製程氣體混合物。舉例來說，製程氣體可為複數個氣體成分的混合物，其中每一種氣體成分僅有一特定分子類型。
特別係，主族元素、金屬或過渡元素的烷基化合物係可認為是適用於沉積或生長多個抬升結構的該等前驅物氣體。其實例是（環戊二烯基）三甲基鉑（CpPtMe 3Me = CH 4）、（甲基環戊二烯基）三甲基鉑（MeCpPtMe 3）、四甲基錫（SnMe 4）、三甲基鎵（GaMe 3）、二茂鐵（Cp 2Fe）、雙芳基鉻（Ar 2Cr），及/或主族元素、金屬或過渡元素的羰基化合物，諸如，例如六羰基鉻（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）、五羰基鐵（Fe(CO) 5），及/或主族元素、金屬或過渡元素的醇鹽化合物，諸如，例如四乙氧基矽烷（Si(OC 2H 5) 4）、四異丙氧基鈦（Ti(OC 3H 7) 4），及/或主族元素、金屬或過渡元素的滷化物，諸如，例如六氟化鎢（WF 6）、六氯化鎢（WCl 6）、四氯化鈦（TiCl 4）、三氟化硼（BF 3）、四氯化矽（SiCl 4），及/或包含主族元素、金屬或過渡元素的綜合體，諸如，例如雙（六氟乙酰丙酮）銅（Cu(C 5F 6HO 2) 2）、三氟乙酰丙酮二甲基金（Me 2Au(C 5F 3H 4O 2)），及/或有機化合物，例如一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO 2）、脂肪烴及/或芳香烴及類似物。
舉例來說，蝕刻氣體可包含：二氟化氙（XeF 2）、二氯化氙（XeCl 2）、四氯化氙（XeCl 4）、蒸汽（H 2O）、重水（D 2O）、氧氣（O 2）、臭氧（O 3）、氨（NH 3）、亞硝酰氯（NOCl）及/或以下鹵化合物之一：XNO、XONO2、X2O、XO2、X2O2、X2O4、X2O6，其中X是一鹵化物。申請人的美國專利申請案第13/010,3281號中係詳細說明用於蝕刻一或多個沉積測試結構的其他蝕刻氣體。
製程氣體可包含進一步添加氣體，例如氧化氣體，諸如過氧化氫（H 2O 2）、一氧化二氮（N 2O）、一氧化二氮（NO）、二氧化氮（NO 2）、硝酸（HNO 3）以及其他含氧氣體及/或鹵化物，諸如氯氣（Cl 2）、氯化氫（HCl）、氟化氫（HF）、碘（I 2）、碘化氫（HI）、溴（Br 2）、溴化氫（HBr）、三氯化磷（PCl 3）、五氯化磷（PCl 5）、三氟化磷（PF 3）以及其他含鹵素氣體及/或還原性氣體，諸如氫氣（H 2）、氨氣（NH 3）、甲烷（CH 4）以及其他含氫氣體。所述添加氣體可用於例如蝕刻製程，當作緩衝氣體，當作鈍化媒介及類似物。
舉例來說，活化的粒子束係藉助一裝置所提供，該裝置可包含：一粒子束源，用於產生粒子束；一粒子束引導器件（例如掃描單元），其配置成將粒子束引導到光罩的個別分區修補形狀的畫素m i；一粒子束塑形裝置（例如，電子或光束光學元件），其配置成塑形粒子束，又特別是聚焦粒子束；至少一儲存容器，其配置成儲存製程氣體或製程氣體的至少一氣態成分；至少一氣體提供裝置，其配置成向個別分區修補形狀的畫素m i提供具有一預定氣體量流率的製程氣體或製程氣體的至少一氣態組分。
例如，活化的粒子束包含一電子束、一離子束及/或一雷射光束。
舉例來說，藉助改良的掃描電子顯微鏡提供一電子束。舉例來說，使用提供活化之電子束的相同改良的掃描電子顯微鏡而記錄光罩之至少一部分的影像。
活化的粒子束尤其活化光罩材料與製程氣體之間的局部化學反應，其係導致光罩上的材料從氣相之一局部沉積或將光罩之材料局部轉變為氣相。
例如藉由粒子束引導器件在個別分區修補形狀之m i畫素中的每一者處依序提供活化的粒子束。在該方法的步驟d）中，活化的粒子束係在該等mi畫素之每一者上保持一預定滯留時間。舉例來說，該滯留時間係為100 ns。
特別係，步驟d）至f）係在一單個修補序列中不間斷執行。亦即，尤其是已在第一個（或另一個）分區修補形狀的最後畫素處提供之後，粒子束係緊接提供在下一個待處理之分區修補形狀的第一個畫素處。
根據一實施例，在步驟d）中，活化粒子束以及處理氣體係單獨提供給第一個分區修補形狀的m i畫素中的每一者處。
換句話說，活化的粒子束以及製程氣體在步驟d）中僅提供在第一分區修補形狀的畫素處，而不提供在其他分區修補形狀的畫素處。亦即分區修補形狀依序在步驟d）至f）中進行處理。
根據進一步實施例，修補形狀在步驟c）中係基於一臨界值而細分成數量k個分區修補形狀。
舉例來說，將修補形狀細分成複數個分區修補形狀，使得該等分區修補形狀都具有相同的大小以及相同的畫素數m i。舉例來說，還可將修補形狀細分成複數個分區修補形狀，使得該等分區修補形狀的畫素數m i彼此偏差小於30%、20%、10%、5%、3%及/或1%。
舉例來說，根據該臨界值而將修補形狀細分成複數個分區修補形狀，進而根據該臨界值判斷是否執行步驟c）。換句話說，根據該臨界值將修補形狀細分成複數個分區修補形狀，例如以此一方式，在若多於該臨界值則執行細分成複數個分區修補形狀，而低於臨界值則沒有細分修補形狀。
舉例來說，將修補形狀細分成複數個分區修補形狀，使得根據該臨界值確定修補形狀所細分之分區修補形狀的數量為k。
該臨界值還可包含第一（例如上限）以及第二（例如下限）臨界值（亦即一參數範圍）。
根據一進一步實施例，該臨界值係在步驟a）之前所確定之一憑經驗所確定的數值。
因此，可在應用粒子束誘發處理缺陷的方法之前定義該臨界值。舉例來說，該臨界值可預先確定並且在額外用於確定該臨界值之方法的範圍內由用於執行該方法之裝置的業者所確定。因此，對於使用者來說可更容易執行用於處理光罩缺陷的方法。
根據另一實施例，粒子束誘發處理包括缺陷的蝕刻或缺陷上材料的沉積，且該臨界值係由基於一修補形狀之畫素個數n的蝕刻率或沉積率的經驗值所確定。
因此，在對應於具有n個畫素之一修補形狀的光罩之缺陷的情況下，可確保獲得期望的一蝕刻率或一沉積率。
根據進一步實施例，該臨界值是一憑經驗所確定的數值，其基於從以下群組中選擇的參數所確定：修補形狀的畫素個數n、畫素的尺寸、粒子束的入射面積、活化的粒子束在各個畫素上的滯留時間、提供製程氣體的氣體量流率、製程氣體的組成以及製程氣體之各種氣體成分的氣體量流率比。
這可確保以此方式將修補形狀細分成複數個分區修補形狀，並且當沒有此細分時，在應該處理某個畫素時，在要處理的修補形狀的畫素處之製程氣體的組成、氣體量及/或密度是不利的。
特別係，該臨界值係為憑經驗所確定的臨界值，其係以此方式確定：光罩的缺陷可藉由粒子束誘發處理被修補（例如蝕刻）到至少一預定品質。舉例來說，修補的品質係取決於修補處的平滑度（例如蝕刻的平滑度）、修補邊緣的寬度（例如蝕刻邊緣）、修補的速度（例如蝕刻）及/或一蝕刻率或一沉積率。
特別係，一氣體量流率是一體積流率或流率，其指定經由所界定的橫截面每單位時間所傳輸之製程氣體的體積，橫截面係例如供氣單元的一閥體。舉例來說，氣體量流率係藉由設定製程氣體的溫度進行界定。舉例來說，製程氣體的溫度係設定在-40℃與+20℃之間的溫度範圍內。
滯留時間係為了在此畫素之位置的光罩處引發局部反應（化學反應、蝕刻反應及/或材料沉積反應）的目的，將活化的粒子束引導到分區修補形狀之mi畫素的持續時間。
根據進一步實施例，修補形狀在一Voronoi方法的幫助下細分成複數個分區修補形狀。
Voronoi方法或Voronoi圖有助於將缺陷的幾何形狀（亦即修補形狀）輕易細分成多個分區修補形狀。特別係，具有不規則形狀的缺陷以及因此具有不規則形狀的修補形狀係可容易分解成多個分區修補形狀。
根據進一步實施例，在步驟c）中，分區修補形狀係確定為從Voronoi中心開始的Voronoi區域。每個分區修補形狀包含與關聯的Voronoi中心對應之修補形狀的畫素，以及比修補形狀的任何其他Voronoi中心更靠近關聯的Voronoi中心配置之修補形狀的所有畫素。
特別係，在步驟c）中基於該臨界值而預先決定Voronoi中心之間的距離，並且基於該預定距離而確定Voronoi中心。舉例來說，因此，Voronoi中心係界定在修補形狀中，使得其均勻分佈在修補形狀上。
根據一進一步實施例，修補形狀細分成複數個分區修補形狀，使得個別分區修補形狀的m i畫素係在一掃描方向上彼此具有相同的距離。
舉例來說，修補形狀是界定一XY平面的二維幾何形狀。舉例來說，修補形狀的n個畫素係在X方向與Y方向配置。舉例來說，在粒子束引導器件（掃描單元）的幫助下，粒子束被引導在X方向與Y方向上。舉例來說，一掃描方向對應於X方向及/或Y方向。
在掃描方向上具有相同距離之個別分區修補形狀的畫素所避免的情況是，在掃描其間，在處理一分區修補形狀的時候，粒子束需要被引導越過分區修補形狀的間隙，亦即分區修補形狀之外的區域。
根據一進一步實施例，修補形狀包含至少兩間隔開的區域。此外，將修補形狀細分成複數個分區修補形狀，使得每個分區修補形狀最多包含至少兩間隔開區域中的其中一者。
因此，可避免在分區修補形狀的處理期間必須在非連續區域之間來回移動粒子束，而非連續區域係即該等間隔開的區域。這是特別有利，因為藉由粒子束在j個重複週期上處理分區修補形狀，重複週期可為100、1000、10000、100000或100萬的數量級。
根據一進一步實施例，該方法在步驟d）之前包含下列步驟：計算在第一個分區修補形狀的m i個畫素處依序提供活化粒子束的序列，使得藉由活化粒子束所活化之化學反應的製程氣體的消耗係在分區修補形狀上均勻實施。
特別係，可避免對分區修補形狀之m i個畫素的逐行掃描。
根據進一步實施例，在步驟f）中針對進一步的分區修補形狀執行步驟d）和e）的順序不同於逐行及/或逐列的順序及/或隨機分佈。
特別係，藉由步驟d）和e）處理分區修補形狀的順序不同於逐行及/或逐列的順序及/或隨機分佈。
根據進一步實施例，在步驟c）中，將修補形狀細分成h個相互不同的細分而成為分區修補形狀。此外，針對h個細分中的每一者執行步驟d）至f）。
這可避免分區修補形狀之間邊界處的缺陷處理不均勻。在這情況下，h是大於或等於2的整數。
舉例來說，所有h個細分的第一分區修補形狀可相互重疊，所有h個細分的第二分區修補形狀可相互重疊，依此類推。亦即，所有h個細分的第i個分區修補形狀可相互重疊，因為i = 1至k。
根據一進一步實施例，針對h個細分中的每一者在g個重複週期上執行步驟d）至f），其中g小於j，及/或在j/h個重複週期上執行。
因此，重複循環的總數j可在h個細分中進行細分。在這情況下，g是大於或等於2的整數。
根據一進一步實施例，藉由其分區修補形狀的邊界相對於修補形狀的位移，特別是橫向位移，而該等h個細分彼此不同。
以此方式係可特別容易實現修補形狀之進一步細分的計算。
根據一進一步實施例，重複步驟d）至f）p個重複週期，其中p是大於或等於2的整數。
由於在步驟d）至f）的一疊代期間之缺陷並沒有被完全修補，而只是部分修補，並且缺陷的完全修補僅藉由重複週期數p來實現，所以可避免分區修補形狀之間的邊界處之缺陷處理不均勻。此實施例代表使用數量h個相互不同的細分作法的選擇性方案或是額外方案。
根據一進一步態樣，提出了一種用於微影光罩缺陷的粒子束誘發處理的裝置。該裝置包含： 提供光罩影像構件，用於提供光罩之至少一部分的影像； 一計算裝置，用於將影像中缺陷的幾何形狀確定為修補形狀，而修補形狀包括n個畫素，且該計算裝置配置成電腦實施方式將修補形狀細分成複數多個分區修補形狀；及 提供活化粒子束與製程氣體構件，用於在j個重複週期內在每個分區修補形狀的每個畫素處提供活化粒子束與製程氣體以處理個別的分區修補形狀。
根據一進一步態樣，提出一種電腦程式產品，所述電腦程式產品包含指令，當由用於控制用於微影光罩之缺陷的粒子束誘發處理的一裝置的計算裝置執行時，提示所述裝置執行如請求項1至16中任一項所述之方法步驟。
可提供或供應電腦程式產品，諸如，例如一電腦程式構件，例如，作為儲存媒介，諸如一記憶卡、一USB棒、一CD-ROM、一DVD，或以其他從網絡中之服務器下載文件的形式。舉例來說，在一無線通訊網路中，這可藉由使用電腦程式產品或電腦程式構件傳輸適當的文件來實現。
上面與下面所提到的每個單元，例如計算裝置、控制器件、確定器件、細分器件都可使用硬體及/或軟體來實現。在使用硬體實現的情況下，相對的單元可被實現為裝置或裝置的一部分，例如電腦或微處理器。舉例來說，該裝置可包含一中央處理單元（CPU）、一圖形處理單元（GPU）、一可編程硬體邏輯（例如現場可編程設計閘陣列，FPGA）、專用積體電路（ASIC）或類似物。此外，一或多個單元可一起實現在單個硬體裝置中，且其可例如共用一記憶體、介面等。該等單元可亦在單獨的硬體組件中實現。
根據一進一步態樣，提出一種用於確定臨界值的方法。所確定的臨界值係用於在微影光罩缺陷的粒子束誘發處理期間基於臨界值而將修補形狀細分成k個分區修補形狀。該方法包含下列步驟： i）使用多個預定處理參數對一光罩的第一測試缺陷進行粒子束誘發處理，該第一測試缺陷具有一第一尺寸； ii）確定該第一測試缺陷的處理品質； iii）針對改良的該等處理參數重複步驟i）與ii）直到確定該等處理參數為止，確定的處理品質優於或等於一預定處理品質； iv）使用確定的處理參數對該光罩的進一步測試缺陷進行粒子束誘發處理，該進一步的測試缺陷中的每一者都具有一尺寸，不同於其他進一步的測試缺陷的尺寸以及不同於該第一測試缺陷的尺寸； v）確定每個進一步測試缺陷的處理品質；及 vi）根據為第一及該些進一步其他測試缺陷所確定的處理品質而確定臨界值。
預定與確定的處理參數例如包括電子束在畫素上的滯留時間（例如100ns、10ns或數µs）；一暫停，在此期間沒有畫素被電子束「曝光」，以確保在修補部位附近的表面再次存在足夠的吸附製程氣體（舉例來說，一數值介於100µs與5000µs之間）；一種電子束在修補形狀之畫素上的引導（掃描）（例如線掃描、螺旋形掃描、畫素上的隨機瞄準及/或畫素上的增量瞄準）及/或製程氣體的氣體流率（舉例來說，氣體量流率是藉由設定製程氣體的溫度來定義，溫度例如在-40℃與+20℃之間）。
舉例來說，修補品質取決於修補部位的平滑度（例如蝕刻或沉積材料的平滑度）、修補邊緣的寬度（例如蝕刻邊緣或沉積邊緣）、修補速度（例如蝕刻或沉積）及/或蝕刻率或沉積率。舉例來說，預定品質為一修補部位的平滑度的預定值、一修補邊緣的寬度、一修補速度、一蝕刻率及/或一沉積率。
關於用於粒子束誘發處理的方法所描述的特徵與優點因此適用於用於確定臨界值的裝置、電腦程式產品與方法，反之亦然。
在本案中，「一種；一」不必然理解為僅限於一元件。相反，亦可提供複數個元件，例如兩、三或多個。本文所使用的任何其他數字亦不應理解為對精確規定的元件數量存在限制。相反地，除非有相反指出，否則向上與向下的數值偏差是可能。
本發明之進一步可能實施方式亦包含未明確提及的關於例示性實施例在上文或下文中所描述之任何特徵或實施例的組合。在這情況下，熟習該項技藝者還將添加個別態樣作為本發明之相對基本形式的改良或補充。
本發明的進一步有利改良及態樣是附屬項以及下文所描述之本發明的例示性實施例的專利標的事項。在以下中，將參考附圖基於較佳實施例更詳細解釋本發明。
除非有相反的說明，否則相同或功能相同的元件在圖式中具有相同的元件編號。還應理解，圖式中的說明不必然是按比例繪出。
圖1示意顯示微影光罩100的細節。在所示的實例中，光罩100是穿透微影光罩100。光罩100包含一基材102。基材102是光學透明，尤其是在光罩100曝光的波長下。舉例來說，基材102的材質包含熔融石英。
結構化塗層104（圖案元素104）已塗敷到基材102。特別係，塗層104是由一吸收材料所製成的塗層。舉例來說，塗層104的材料包含一鉻層。舉例來說，塗層104的厚度範圍為50nm至100nm。由光罩100之基材102上的塗層104所形成之結構的結構尺寸B可在光罩100的不同位置處而不同。舉例來說，一區域的寬度B繪製為圖1中的結構尺寸。舉例來說，結構尺寸B位於20至200nm的區域內。結構尺寸B亦可大於200nm，例如為微米量級。
在其他實例中，除了提及的那些之外的其他材料亦可用於基材與塗層。此外，光罩100亦可為反射光罩而不是穿透光罩。在這情況下，應用一反射層而不是一吸收層104。
有時，在光罩的生產期間會出現缺陷D，例如，因為蝕刻製程沒有完全按照預期運行。在圖1中，這種缺陷D用陰影表示。這是多餘的材料，因為塗層104沒有從該區域移除，即使兩相鄰的塗層區域104被設想為在光罩100的模板中是分開的。亦可說缺陷D形成一插枝(web)。在這情況下，缺陷D的尺寸對應於結構尺寸B。其他小於結構尺寸B，例如5至20nm量級的缺陷亦為已知。為了確保使用光罩在微影裝置中製造的結構在一晶圓上具有所需的形狀，因此以此方式製造的半導體元件實現所需的功能，需要修補缺陷，諸如圖1所示的缺陷D或是其他缺陷。在此實例中，有必要以有針對性的方式移除該插枝，例如藉由粒子束誘發蝕刻。
圖2顯示用於粒子束誘發處理一微影光罩之缺陷的裝置200，例如圖1中之光罩100的缺陷D。圖2顯示藉由裝置200之一些元件的剖面示意圖，該裝置200可用於光罩100之缺陷D的粒子束誘發修補，在這情況下是蝕刻。此外，裝置200還可用於在實施修補製程之前、期間以及之後對光罩，特別是光罩100與缺陷D的結構化塗層104進行成像。
圖2所示的裝置200代表改良的掃描電子顯微鏡200。在這情況下，使用一電子束202所形式的粒子束202來修補缺陷D。使用電子束202作為活化粒子束的優點是電子束202基本上不會損壞或只輕微損壞光罩100，特別是其基材102。
用於活化光罩100的局部粒子束誘發修補製程的雷射光束可代替電子束202或在實施例中除了電子束202之外使用（圖2中並未圖示）。此外，取代電子束及/或雷射光束，可使用一離子束、一原子束及/或一分子束來活化一局部化學反應（圖2中未圖示）。
裝置200主要配置在一真空外殼204中，真空外殼204藉由一真空幫浦206保持在一定的氣壓下。
舉例來說，裝置200是一用於微影光罩的修補工具，例如用於DUV或EUV微影裝置的光罩。
待處理的光罩100配置在一樣品台208上。舉例來說，樣品台208配置成以數奈米精度在三個空間方向及三個旋轉軸上設定光罩100的位置。
裝置200包含一電子腔210。電子腔210包含一用於提供活化電子束202的電子源212。此外，電子腔210包含電子或射束光學元件214。電子源212產生電子束202且電子或射束光學元件214聚焦電子束202並將後者引導到位於電子腔210之輸出處的光罩100。電子腔210還包含一偏折單元216（掃描單元216），其配置成在光罩100的表面上引導電子束202，而所述的引導即為掃描。
裝置200更包含一檢測器218，用於檢測入射電子束202在光罩100處所產生的二次電子及/或背散射電子。舉例來說，如圖所示，檢測器218在電子腔210內以環形方式圍繞電子束202配置。裝置200還可以包含用於檢測二次電子及/或背散射電子之其他/另外的檢測器（圖2中未圖示）。
此外，裝置200可包括一或多個掃描探針顯微鏡，例如原子力顯微鏡，其可用於分析光罩100的缺陷D（圖2中未圖示）。
裝置200更包含一氣體提供單元220，用於將製程氣體供應到光罩100的表面。舉例來說，氣體提供單元220包含一閥體222及一氣體管線224。由電子腔210指向光罩100表面上之位置的電子束202可與氣體提供單元220經由閥體222與氣體管線224從外部供應的製程氣體一起執行電子束誘發處理（EBIP）。特別係，所述製程包括材料的沉積及/或蝕刻。
裝置200更包含一計算裝置226，例如一電腦，其具有一控制器件228、一確定器件230與一細分器件232。在圖2的實例中，計算裝置226配置在真空外殼204的外側。
計算裝置226，特別是控制器件228，用於控制該裝置200。特別係，計算裝置226，特別是控制器件228，藉由驅動電子腔210來控制電子束202的提供。計算裝置226，特別是控制器件228，藉由驅動掃描單元216來控制電子束202在光罩100之表面上的掃描。此外，計算裝置226藉由驅動氣體提供單元220來控制製程氣體的供給。
此外，計算裝置226從檢測器218及/或裝置200的其他檢測器接收測量資料，並從測量資料產生影像，這些影像係可顯示在一監視器（此處圖未示）上。此外，從測量資料所產生的影像係可儲存在計算裝置226的一記憶體單元（此處圖未示）中。
為了檢查光罩100，特別是光罩100上的結構化塗層104，裝置200特別配置成從來自裝置200的檢測器218及/或其他檢測器的測量資料擷取光罩100（圖1）的影像300或光罩100之細節的影像300。舉例來說，影像300的空間解析度係為數納米量級。
計算裝置226，特別是確定器件230，係配置成識別記錄影像300中的缺陷D（圖1），以定位所述缺陷並確定缺陷D的幾何形狀302（修補形狀302）。所確定的缺陷D的幾何形狀302，即修補形狀302，係例如二維幾何形狀。
圖3顯示光罩100之結構化塗層104的缺陷D'的一進一步實例。在此實例中，缺陷D'以及因此其修補形狀302'係呈正方形。
計算裝置226，特別是確定器件230，係配置成將修補形狀302、302'（圖1及圖3）劃分成含有n個畫素304的網格。圖3以例示方式繪製修補形狀302'的數個畫素304。舉例來說，修補形狀302'包含100萬畫素304（n＝1 000 000）。舉例來說，畫素304的一邊長a（圖4）是數奈米，例如1.5nm。舉例來說，畫素304具有1.5nm×1.5nm的尺寸。在修補方法的過程中，電子束202藉由掃描單元216多次指向每個畫素304的每個中心。特別係，在該方法的過程中，電子束202之高斯強度輪廓的強度最大值多次指向每個畫素304的每個中心。
計算裝置226，尤其是細分器件232，其配置成例如基於一臨界值W將修補形狀302、302'細分成複數個，尤其是k個分區修補形狀306。舉例來說，計算裝置226配置成若是修補形狀之畫素304的數量n超過一預定臨界值W的話，則細分出修補形狀302、302'。舉例來說，基於預定臨界值W預先界定一特定修補形狀302'所被細分成的分區修補形狀的總數為k。舉例來說，預定臨界值W是根據經驗所確定的臨界值W。
在圖3所示的實例中，修補形狀302'細分成九個分區修補形狀306（k＝9）。每個分區修補形狀306具有m個畫素304，其為修補形狀302'之n個畫素304的子集合。特別是，對於i = 1至k，m i總和等於n。在圖3所示的實例中，分區修補形狀306均具有相同的尺寸。換句話說，九個分區修補形狀306中的每一者包含相同數量m i的畫素304（亦即m i （ i = 1 到 9 ）= n/k）。在其他實例中，第i個分區修補形狀306之畫素304的數量m i亦可不同於一、一些或所有其他（k-1）個分區修補形狀306。
圖4顯示圖3的放大細節，其中以放大方式描述圖3中以例示方式顯示之第一分區修補形狀306的五個畫素304。每個畫素304是邊長為a的正方形。因此，兩相鄰畫素中心之間的距離M亦等於a。由元件編號308表示之直徑為c的圓圈代表電子束202在光罩100之表面上的入射區域。在這情況下，直徑c對應於邊長a。電子束202尤其具有一徑向對稱的高斯強度輪廓。特別係，電子束202指向入射區域308或畫素304的中心M，使得其強度分佈的最大值在技術上可能的範圍內入射在中心M上。舉例來說，入射區域308可對應於電子束202之強度分佈的半高全寬。然而，入射區域308可亦對應於從電子束202之強度分佈的最大值開始的任何其他強度下降。
舉例來說，修補形狀302'（圖）藉由Voronoi方法（Voronoi圖）而細分成k個分區修補形狀306。在這情況下，計算裝置226，特別是細分器件232，用於界定修補形狀302'（圖3）中的Voronoi中心310之間的一距離s。修補形狀302'中的Voronoi中心（310）使用計算裝置226，特別是細分器件232，基於此距離s來確定。
此外，計算裝置226，特別是細分器件232，在該實例中配置成將分區修補形狀306確定為從Voronoi中心310開始的Voronoi區域。因此，因而確定的每個分區修補形狀306包括與相關聯的Voronoi中心310相對之修補形狀302'的畫素304以及比任何其他更靠近修補形狀302'之Voronoi中心310的相關聯的Voronoi中心310而配置之修補形狀302'的所有畫素304。
雖然圖3顯示相對簡單的修補形狀302'，特別是正方形，但即使是複雜的修補形狀亦可藉由Voronoi方法適當細分成多個分區修補形狀。這態樣的實例包括蜂巢結構或更普通是二維多面體。
計算裝置226，特別是控制器件228，配置成藉由電子束202並在提供製程氣體的情況下掃描已被細分成多個分區修補形狀306的修補形狀302'，以對為修補形狀302'之幾何形狀的缺陷D'進行處理及矯正。在這情況下，活化電子束202依序地指向第一分區修補形狀306的m i = 1畫素304中的每一者。電子束202在第一分區修補形狀306的m i ＝ 1畫素304中的每一者處滯留一預定滯留時間。在這情況下，藉由電子束202在第一分區修補形狀306的m i = 1畫素304中的每一者處活化製程氣體的化學反應。舉例來說，製程氣體包含蝕刻氣體。舉例來說，化學反應導致與要蝕刻之缺陷D'的材料產生揮發性反應產物，其在室溫下至少部分為氣態並可使用一幫浦系統（圖未示）而抽離。
在將電子束202導向第一分區修補形狀306的m i ＝ 1個畫素304中的每一者一次（步驟d））之後，在j個重複週期內重複該程序（步驟e））。
在第一分區修補形狀306已經在所有m i=1個畫素304處進行處理了j個重複週期之後，接著處理修補形狀302'之剩餘k-1個分區修補形狀306中的每一者（步驟f））。在這情況下，處理分區修補形狀306的順序可不同於逐行及/或逐列的順序。換句話說，在圖3的實例中，分區修補形狀306可亦使用不同的順序處理，以從左上至右下依次進行。舉例來說，處理分區修補形狀306的順序可為隨機分佈。
在多個實施例中，在p個重複週期上重複步驟d）至f），使得m i ＝ 1個畫素304中的每一者的重複週期的總數為j x p。
為了（完全）移除缺陷D'區域中的塗層104，例如，在每個畫素m i=1處需要數量為j（或j x p）的重複週期，總計為100、1000、10 000、100 000或100萬。
由於具有n個畫素的修補形狀302'細分成複數個分區修補形狀306（k個分區修補形狀306，在這情況下為九個），在圖3之實例中每個具有n/k個畫素，所以k個分區修補形狀306之一者的處理時間係短於整個修補形狀302'的處理時間。這是有利的，因為在分區修補形狀306的處理期間可更佳確保處理缺陷D'所需及/或最佳之製程氣體的氣體組成。舉例來說，可針對每個分區修補形狀306而不是針對每個修補形狀302'更新製程氣體的氣體成分。舉例來說，這可避免由於製程氣體的一不利氣體組成而導致蝕刻率的顯著降低。
在將修補形狀302'細分312成圖3所示的分區修補形狀306以及所描述之藉由電子束202的掃描方法的情況下，在多個分區修補形狀306之間的邊界區域314中可能出現不想要的現象。舉例來說，第一分區修補形狀306與第二分區修補形狀306之間的邊界區域314係已在圖3中提供元件編號。在這樣的邊界區域314中，藉由電子束202的處理可能導致過度或不充分的材料剝蝕，或者導致過度或不充分的材料沉積。
為了避免這種內部修補形狀假影，計算裝置226，特別是細分器件232，可配置成將修補形狀302'細分成h個相互不同的細分312、316。
圖5顯示類似於圖3的視圖，其中修補形狀302'的細分312成圖3所示的分區修補形狀306在圖5中係使用虛線描繪。此外，圖5顯示由計算裝置226，特別是細分器件232所計算的進一步細分316。因此，圖5闡明將修補形狀302'細分成兩個相互不同的細分312、316。
在圖5所示的實例中，細分316與細分312的不同之處在於，根據第一細分312之分區修補形狀306的邊界318相對於修補形狀302'橫向移位，使得以此方式確定新的分區修補形狀306'。如圖5中所示，根據第二細分316的分區修補形狀306'具有彼此不同的尺寸以及彼此不同的畫素數m' i。
若是為了避免修補內(intra-repair)形狀假影的目的，針對修補形狀302'計算複數個細分312、316（h個細分，在這情況下為兩個）的話，則例如，重複週期的預定數量j（或j x p）在複數個細分312、316之間劃分。舉例來說，在圖5的實例中，第一細分312的每個分區修補形狀306以及第二細分316的每個分區修補形狀306'係由電子束202在重複週期數g上進行處理，其中g在每種情況下等於j/h（或（j x p）/h）。換句話說，預定數量的重複週期j（或j x p）在兩細分312、316之間均勻劃分。
在更複雜的修補形狀的情況下，計算裝置226，特別是細分器件232，可配置成執行修補形狀的細分，同時考慮進一步的邊界條件，如圖6和7中所闡明。
圖6顯示修補形狀402的一進一步實例。修補形狀402具有一凹入區域404，使得裝置200的電子束202將在一掃描方向X上重複穿過存在於凹入區域404內的間隙408。在這情況下，計算裝置226，特別是細分器件232，可配置成將修補形狀402細分成複數個分區修補形狀406，使得個別的分區修補形狀406的m" i個畫素在掃描方向X上彼此具有相同的距離。換句話說，修補形狀402細分成複數個分區修補形狀406，使得電子束202在掃描方向X上處理分區修補形狀406時不需要穿過一間隙。
修補形狀402的三個畫素410、412、414以例示方式繪製在圖6中。畫素410與412屬於第一分區修補形狀406，畫素414屬於第二分區修補形狀406。很明顯，第一分區修補形狀406的兩畫素410與412係彼此直接相鄰配置。特別是其間沒有間隙，甚至在掃描方向X上也沒有。相較之下，第一分區修補形狀的畫素412與第二分區修補形狀的畫素414不直接相鄰配置，並且在掃描方向X上其間存在距離e，距離e係對應於間隙408。
圖7顯示修補形狀502的一進一步實例。在該實例中，修補形狀502具有兩間隔開的區域504。在其他實例中，修補形狀502還可具有多於兩間隔開的區域504。為了細分修補形狀502，計算裝置226，特別是細分器件232，可配置成將修補形狀502細分成複數個分區修補形狀506，使得每個分區修補形狀506最多包含兩間隔開的區域504中的一者。換句話說，修補形狀502細分成複數個分區修補形狀506，使得電子束202在處理一分區修補形狀506時不需要在掃描方向X上穿過一間隙。
圖8顯示用於微影光罩缺陷的粒子束誘發處理的方法的流程圖。可藉由該方法處理光罩100（圖1）的缺陷D、D'。舉例來說，缺陷D、D'具有如圖1所示的修補形狀302、如圖3所示的修補形狀302'、如圖6所示的修補形狀402、如圖7所示的修補形狀502或任何其他修補形狀。
在該方法的步驟S1中，提供光罩100之至少一部分的影像300。特別係，光罩100之一部分的掃描電子顯微鏡影像300藉由裝置200而擷取，光罩100之結構化塗層104的缺陷D、D'在所述圖像中成像。
在該方法的步驟S2中，影像300中之缺陷D、D'的幾何形狀係確定為修補形狀302、302'、402、502。
在該方法的步驟S3中，修補形狀302、302'、402、502以電腦實施方式而細分成複數個分區修補形狀306、406、506。舉例來說，該細分是基於臨界值W（例如，憑經驗所確定的臨界值）所實現。
在該方法的步驟S4中，在分區修補形狀306、406、506中之第一分區修補形狀的每個畫素處提供活化粒子束202以及製程氣體。
在該方法的步驟S5中，針對分區修補形狀中的第一分區修補形狀在j個重複週期內重複步驟S4。
在該方法的步驟S6中，針對多個分區修補形狀中的其他每一個分區修補形狀重複步驟S4與S5。
在一些實施例中，執行用於確定臨界值W的方法，如圖9中的流程圖所示。特別係，該方法在上述用於微影光罩缺陷的粒子束誘發處理的方法之前執行（圖8）。尤其是，根據圖9的方法為一種憑經驗確定臨界值W的方法。
在關於圖9所描述之用於確定臨界值W的方法的實例中，所確定的臨界值W係為修補形狀尺寸GS（圖11），即缺陷尺寸。特別係，該實例中的臨界值W具有最大修補形狀尺寸GS。修補形狀尺寸GS可以用面積為單位或畫素數來指定。
在其他實例中，臨界值W可另外亦具有一最小修補形狀尺寸。換句話說，臨界值W可亦呈現出具有下限（最小修補形狀尺寸）以及上限（最大修補形狀尺寸）的修補形狀尺寸範圍。
在用於確定臨界值之方法的其他實施例中，臨界值W可亦為不同於一修補形狀尺寸GS的參數。
在圖9的方法中確定臨界值W，使得當將確定的臨界值W應用於圖8的修補方法時，可藉由粒子束誘發處理將光罩100的缺陷D或D'（圖1或3）修補，例如蝕刻到至少一指定的品質。在圖9之確定臨界值W的方法中，與圖1或圖3中之光罩100的缺陷D或D'相似的測試缺陷602到610（圖10）藉由粒子束誘發處理進行修補以用於測試目的，例如使用裝置200（圖2）。然後確定修補品質。
舉例來說，藉由檢測蝕刻的平滑度、蝕刻邊緣的寬度及/或蝕刻的速度來確定修補的品質。修補品質係取決於可藉由裝置200（圖2）而調整的各種參數，例如關於電子束202（圖2）在一畫素304（圖3）上的滯留時間、一畫素304與另一畫素304的曝光之間的暫停、電子束202（掃描）在修補形狀302'之畫素304上的引導類型（例如線掃描或畫素上的隨機瞄準）以及製程氣體的氣體量流率（流速）。此外，修補的品質係取決於要修補的修補形狀（例如，圖1、3、6、7中的修補形狀302、302'、402、502）。特別係，修補的品質係取決於修補形狀的尺寸（缺陷尺寸）以及取決於這些分區修補形狀的尺寸（若修補形狀細分成複數個分區修補形狀（例如圖3中的306））。
在關於圖9所描述之用於確定臨界值W的方法的實例中，對於特定的光罩材料（例如圖1中之光罩100的光罩材料）以及第一特定的缺陷尺寸（例如典型或平均缺陷尺寸G3，例如尺寸為300×400nm 2），以例如蝕刻而藉由在步驟S1'中使用裝置200的粒子束誘發處理以修補第一測試缺陷（例如圖10中的測試缺陷606）（類似於圖1或圖3中的光罩100的缺陷D或D'）。
在這情況下，可藉由裝置200調整的以下修補參數進行設定： i）電子束202在一畫素上的滯留時間（例如100ns、10ns或數µs）； ii）一暫停，在此期間沒有畫素被電子束202「曝光」，以確保在修補部位附近的表面再次存在足夠的吸附製程氣體（例如，100 µs與5000 µs之間的數值）； iii）電子束202在修補形狀之畫素上的一種引導（掃描），例如線掃描、螺旋形掃描、畫素上的隨機瞄準及/或畫素上的增量瞄準（例如每第x個畫素首先瞄準，然後是尚未「曝光」的畫素）；及 iv）製程氣體的氣體量流率（例如氣體量流率是藉由設定製程氣體的溫度來定義，該溫度例如在-40℃與+20℃之間）。
圖10顯示複數個修補的測試缺陷602、604、606、608及610的影像600（例如SEM影像）。因此，測試缺陷602至610具有不同的尺寸G 1至G 5。舉例來說，尺寸G1至G5係指定為畫素數。舉例來說，測試缺陷602的尺寸G1為2500個畫素，測試缺陷604的尺寸G2為40000個畫素，測試缺陷606的尺寸G3為160000個畫素，測試缺陷608的尺寸G4為360000個畫素，以及測試缺陷610的尺寸G5為1 000 000個畫素。
然而，在其他實例中，測試缺陷602至610的尺寸亦可使用畫素以外的單位進行指定。此外，測試缺陷602至610可亦具有與以例示方式所指定之尺寸而不同的尺寸G 1至G 5。圖10還以例示方式顯示五個測試缺陷602至610，但是亦可在用於確定臨界值之方法的範圍內應用於多於或少於五個測試缺陷的情況。
在步驟S1'中藉由使用用於測試目的之裝置200的粒子束誘發處理來修補（例如蝕刻）的第一測試缺陷係例如測試缺陷606，其具有平均尺寸G3。然而，在步驟S1'中也可將測試缺陷602到610中的另一者作為第一測試缺陷處理。
在用於確定臨界值W之方法的步驟S2'中，確定在步驟S1'中處理之第一測試缺陷606的修補品質，例如蝕刻。舉例來說，藉由確定修補部位的平滑度（例如蝕刻的平滑度）、修補邊緣的寬度（例如蝕刻邊緣）、修補的速度（例如蝕刻）及/或蝕刻或沉積材料（例如蝕刻率或沉積率）的數量來確定修補的品質。
圖11顯示蝕刻率R與缺陷尺寸G的關係圖。舉例來說，對於尺寸為G 3的第一測試缺陷606，在步驟S2'中係確定一蝕刻率R3。
在確定臨界值W之方法的步驟S3'中係確定步驟S2'中所確定的第一測試缺陷606的修補品質是否優於或等於一所規定品質。舉例來說，確定修補後之測試缺陷606的檢測蝕刻率R 3是否足夠。舉例來說，確定檢測到的蝕刻率R 3是否大於預定的蝕刻率RS（圖11）。
重複執行步驟S1'至S3'，直到在步驟S3'中所確定的修補品質優於或等於所規定品質為止。特別係，在製程中改變在步驟S2'中設定的參數以確定所規定品質的最佳參數設定。
在確定臨界值W之方法的步驟S4'中，針對不同缺陷大小的測試系列，例如針對測試缺陷602至610，如圖10所示，尺寸為G 1至G 5，係使用在第一次測試缺陷（例如606，圖10）的步驟S1'至S3'中所確定的最佳參數設定進行。特別係，針對不同於第一個規定缺陷尺寸（例如G 3）的其他測試缺陷602、604、608及610的缺陷尺寸（例如G 1、G 2、G 4及G 5）執行測試系列。在測試系列的範圍內，進一步測試缺陷602、604、608及610係藉由粒子束誘發處理來修補，例如蝕刻。
在用於確定臨界值W之方法的步驟S5'中，針對在步驟S4'中應用的每個缺陷尺寸G 1、G 2、G 4及G 5（亦即針對在步驟S4'中被修補的每個測試缺陷602、604、608及610）確定修補品質。舉例來說，針對每個修補的測試缺陷602、604、608及610確定蝕刻率R 1、R 2、R 4及R 5（圖11）。
從圖11可明顯看出，針對測試缺陷602至608（亦即缺陷尺寸G 1到G 4）所確定的蝕刻率R 1到R 4係相對恆定，尤其是大於預定蝕刻率R S。換句話說，對這些測試缺陷602至608的一蝕刻程序被認為是足夠的。然而，最大測試缺陷610（缺陷尺寸G5）的蝕刻率R 5明顯低於其他測試缺陷602至608的蝕刻率，特別是小於預定蝕刻率R S。換句話說，該測試缺陷610的一蝕刻程序被認為是不足夠的。
在用於確定臨界值W之方法的步驟S6'中，基於測試系列的結果而確定臨界值W。舉例來說，臨界值W係基於最大缺陷尺寸（圖11中的G 4）所確定的，對於該最大缺陷尺寸，在步驟S5'中所確定的修補品質係優於或等於所規定品質。臨界值W亦可確定為修補品質優於或等於所規定品質的缺陷尺寸範圍（從最小缺陷尺寸G min到最大缺陷尺寸G max，例如從圖11中的G 1至G 4）。
舉例來說，臨界值W亦可根據以下等式所確定： W = { x [(G max) 0.5-(G min) 0.5] +(G min) 0.5} 2。
其中，x是一係數，其例如為0.5或0.75或1。在圖11的實例中，G max= G 4且G min= G 1。
在進行實際光罩修補（圖8）時，可使用在實際光罩修補（圖8，步驟S1至S6）之前在上述方法（圖9，步驟S1'至S6'）中所確定的臨界值W。特別係，在用於缺陷的粒子束誘發處理之方法的步驟c）中（圖8），當要處理之缺陷的尺寸大於所確定的臨界值W（例如大於藉由上述等式所確定的臨界值W及/或大於修補仍然足夠的最大缺陷尺寸Gmax = G4）時，修補形狀（分別在圖1及圖3中的302、302'）可細分成分區修補形狀（圖3中的306）。此外，在步驟c）中修補形狀（圖1、3中的302、302'）細分成的分區修補形狀（圖3中的306）的數量k可基於臨界值W來設定，使得多個分區修補形狀（圖3中的306）之每者的尺寸小於或等於所確定的臨界值W及/或每個分區修補形狀（圖3中的306）的尺寸在缺陷尺寸之所確定的範圍內。
儘管已基於例示實施例描述本發明，但是可使用各種方式對其進行修改。
100                                     光罩 102                                     基材 104                                     塗層 200                                     裝置 202                                     粒子束 204                                     真空外殼 206                                     真空幫浦 208                                     樣品台 210                                     電子腔 212                                     電子源 214                                     電子或射束光學元件 216                                     掃描單元 218                                     檢測器 220                                     氣體提供單元 222                                     閥體 224                                     氣體管線 226                                     計算裝置 228                                     控制器件 230                                     確定器件 232                                     細分器件 300                                     影像 302,302'                             修補形狀 304                                     畫素 306                                     分區修補形狀 308                                     入射面積 310                                     Voronoi中心 312                                     細分 314                                     邊界區域 316                                     細分 318                                     邊界 402                                     修補形狀 404                                     凹入區域 406                                     分區修補形狀 408                                     間隙 410                                     畫素 412                                     畫素 414                                     畫素 502                                     修補形狀 504                                     間隔開區域 506                                     分區修補形狀 600                                     影像 602                                     測試缺陷 604                                     測試缺陷 606                                     測試缺陷 608                                     測試缺陷 610                                     測試缺陷 a                                          畫素尺寸 B                                         結構寬度 c                                          直徑 D,D'                                    缺陷 e                                          距離 G                                        尺寸 G1                                      尺寸 G2                                      尺寸 G3                                      尺寸 G4                                      尺寸 G5                                      尺寸 GS                                      尺寸 M                                        中心 R                                         蝕刻率 R1                                       蝕刻率 R2                                       蝕刻率 R3                                       蝕刻率 R4                                       蝕刻率 R5                                       蝕刻率 RS                                      蝕刻率 s                                          距離 S1-S6                                  方法步驟 S1'-S6'                                方法步驟 X                                        方向 W                                        臨界值
圖1顯示根據一實施例的在結構化塗層中具有缺陷的微影光罩的細節； 圖2顯示根據一實施例的用於對來自圖1之光罩的缺陷進行粒子束誘發處理的裝置； 圖3顯示圖1中光罩缺陷的一進一步實例，缺陷的幾何形狀細分成複數個分區修補形狀； 圖4顯示圖3的放大細節； 圖5為類似於圖3的視圖，缺陷的幾何形狀被兩相互不同的細分而細分成複數個分區修補形狀； 圖6顯示圖1中光罩缺陷的一進一步實例； 圖7顯示圖1中光罩缺陷的一進一步實例； 圖8顯示根據一實施例之用於對圖1的光罩的缺陷進行粒子束誘發處理之方法的流程圖； 圖9顯示根據一實施例之用於確定臨界值的方法之流程圖，在該製程中所確定的臨界值能夠應用於圖8的方法中； 圖10顯示5個已修補測試缺陷的影像，這些缺陷在圖9的方法中進行了修補與評估；及 圖11顯示蝕刻率與圖10中測試缺陷之缺陷尺寸的函數關係圖。
302'                                      修補形狀 304                                       畫素 306                                       分區修補形狀 310                                       Voronoi中心 312                                       細分 314                                       邊界區域 D'                                         缺陷 s                                            距離

Claims (19)

  1. 一種微影光罩（100）的缺陷（D、D’）的粒子束誘發處理方法，包括下列步驟： a）在步驟（S1），提供至少一部分該微影光罩（100）的影像（300）； b）在步驟（S2），確定該影像（300）中之該缺陷（D、D’）的一幾何形狀是否為一修補形狀（302、302’），該修補形狀（302、302’）包括n個畫素（304）； c）在步驟（S3），以電腦實施方式將該修補形狀（302、302’）細分成k個分區修補形狀（306），其中k個分區修補形狀（306）中的第i個係具有m i個畫素（304），該m i個畫素係該修補形狀（302、302’）之n個畫素（304）的一子集合； d）在步驟（S4），在一第一個分區修補形狀（306）的該m i畫素（304）中的每一者處提供活化粒子束（202）與製程氣體，用於處理該第一個分區修補形狀（306）； e）在步驟（S5），對該第一個分區修補形狀（306）重複步驟d）j個重複週期上；及 f）在步驟（S6），針對每個其他的分區修補形狀（306）重複步驟d）與e）。
  2. 如請求項1所述之方法，其中在步驟d）中，僅在該第一個分區修補形狀（306）的該m i畫素（304）之每一者處提供該活化粒子束（202）與該製程氣體。
  3. 如請求項1或2所述之方法，其中在步驟c）中基於一臨界值（W）將該修補形狀（302、302’）細分成該k個分區修補形狀（306）。
  4. 如請求項3所述之方法，其中該臨界值（W）是憑經驗所確定的數值，其係在步驟a）之前確定。
  5. 如請求項3或4所述之方法，其中該粒子束誘發處理包含蝕刻該缺陷（D、D’）或在該缺陷（D、D’）上沉積材料，該臨界值（W）係由一蝕刻率（R）的經驗值所確定或基於該修補形狀（302、302’）的該n個畫素數（304）的一沉積率。
  6. 如請求項3至5任一者所述之方法，其中該臨界值（W）係根據經驗所確定的數值，該數值係根據選自於以下所組成群組的參數：該修補形狀（302、302’）之該畫素（304）的數量n、該畫素（304）的尺寸（a）、該粒子束（202）的入射面積（308）、活化的該粒子束（202）在個別畫素（304）上的滯留時間、提供該製程氣體的一氣體量流率、該製程氣體之組成以及該製程氣體之各種氣體成分的氣體量流率比。
  7. 如請求項1至6任一者所述之方法，其中藉由Voronoi方法將該修補形狀（302、302’）細分成該複數個分區修補形狀（306）。
  8. 如請求項7所述之方法，其中在步驟c）中，該些分區修補形狀（306）係確定為從多個Voronoi中心（310）開始的多個Voronoi區域，每個分區修補形狀（306）係包含對應於相關該Voronoi中心（310）之該修補形狀（302、302’）的該畫素（304）以及比該修補形狀（302、302’）的任何其他Voronoi中心（310）更靠近相關的Voronoi中心（310）配置之該修補形狀（302、302’）的所有畫素（304）。
  9. 如請求項1至8任一者所述之方法，其中該修補形狀（402）係細分成該複數個分區修補形狀（406），如此，一個別分區修補形狀（406）的m" i個畫素（410、412）在一掃描方向（X）上彼此具有相同的距離。
  10. 如請求項1至9任一者所述之方法，其中該修補形狀（502）包含至少兩間隔開的區域（504），並且該修補形狀（502）係細分成該複數個分區修補形狀（506），使得每個分區修補形狀（506）包含最多該等至少兩間隔開的區域（504）中的其中一者。
  11. 如請求項1至9任一者所述之方法，其中該方法在步驟d）之前包含下列步驟：計算在該第一個分區修補形狀（306）的該m i個畫素（304）處依序提供活化粒子束（202）的序列，使得藉由由該活化粒子束（202）所活化的化學反應對該製程氣體的消耗在該分區修補形狀（306）上均勻實施。
  12. 如請求項1至11任一者所述之方法，其中在步驟f）中針對進一步分區修補形狀（306）執行步驟d）與e）的順序不同於逐行及/或逐列的順序及/或隨機分佈。
  13. 如請求項1至12任一者所述之方法，其中在步驟c）中該修補形狀（302、302’）係以h個相互不同的細分（312、316）而細分成該等分區修補形狀（306、306’），並對於該h個細分（312、316）中的每一者執行步驟d）至f）。
  14. 如請求項13所述之方法，其中步驟d）至f）針對該h個細分（312、316）中的每一者在g個重複週期上執行，其中g小於j，及/或在j/h個重複週期上執行。
  15. 如請求項13或14所述之方法，其中該等h個細分（312、316）係彼此不同，乃是藉由該分區修補形狀（306）的多個邊界（318）相對於該修補形狀（302、302’）的一位移，特別是橫向位移。
  16. 如請求項1至15中任一項所述之方法，其中重複步驟d）至f）p個重複週期數，其中p是大於或等於2的整數。
  17. 一種用於微影光罩（100）的缺陷（D、D’）的粒子束誘發處理的裝置（200），其包含： 提供光罩影像的構件（210），用於提供該微影光罩（100）之至少一部分的影像（300）； 一計算裝置（226），用於將該影像（300）中之該缺陷（D、D’）的一幾何形狀確定是否為一修補形狀（302、302’），該修補形狀（302、302’）包括n個畫素（304）且該計算裝置配置成電腦實施方式將該修補形狀（302、302’）細分成複數個分區修補形狀（306）；及 提供活化粒子束與製程氣體的構件（210、220），用於在j個重複週期內在每個分區修補形狀（306）的每個畫素（304）處提供活化粒子束以及製程氣體以處理個別的分區修補形狀。
  18. 一種電腦程式產品，含有指令而當其由一計算裝置（226）執行時，該等指令用於控制一裝置（200），用於粒子束誘發處理微影光罩缺陷，使得該裝置（200）執行根據請求項1至16中任一項所述之方法步驟。
  19. 一種用於確定臨界值（W）的方法，用於在粒子束誘發處理一微影光罩（100）的缺陷（D、D’）期間，根據該臨界值（W）將修補形狀（306）細分成k個分區修補形狀（306），其包括下列步驟： i）在步驟（S1’），使用多個預定處理參數對該微影光罩（100）的一第一測試缺陷（606）進行粒子束誘發處理，該第一測試缺陷（606）具有一第一尺寸（G3）； ii）在步驟（S2’），確定該第一測試缺陷（606）的一處理品質； iii）在步驟（S3’），針對改良的處理參數重複步驟i）與ii）直到確定處理參數，確定的處理品質係優於或等於一預定處理品質； iv）在步驟（S4'），使用所確定的該處理參數對該光罩（100）的進一步測試缺陷（602、604、608、610）進行粒子束誘發處理，其中該等進一步測試缺陷（602、604、608、610）中每一者的尺寸（G 1、G 2、G 4、G 5）與其他進一步測試缺陷的尺寸與第一個測試缺陷（606）的尺寸（G3）皆不同； v）在步驟（S5’），確定每個進一步測試缺陷（602、604、608、610）的處理品質；及 vi）在步驟（S6’），根據第一個與該些進一步測試缺陷（602、604、606、608、610）所確定的品質而確定該臨界值（W）。
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