通过对比气体的终点确定的制作方法

1.本发明有关一种通过粒子束以修复光刻掩模缺陷的方法、装置及计算机程序。


背景技术：

2.由于微电子领域的集成密度稳定增加，使得光刻掩模(以下通常简称“掩模”)必须将越来越小的结构元件成像到晶片的光刻胶层中。为满足这些要求，曝光波长正转移为更短的波长。目前，用于曝光的主要是氟化氩(argon fluoride，arf)准分子激光器，这些激光器发射波长为193nm的光。关于在极紫外(extreme ultraviolet，euv)波长范围(10nm至15nm)发射的光源及对应的euv掩模的相关工作正密集开展。通过同时发展传统二元光刻掩模的多种变体，已提高晶片曝光处理的分辨能力。其示例是相位掩模或相移掩模以及用于多次曝光的掩模。
3.由于结构元件的尺寸不断减小，使得光刻掩模生产无法始终在晶片上不具有可印刷或可见的缺陷。由于掩模的生产成本高昂，因此会尽可能修复有缺陷的掩模。
4.光刻掩模有两组重要缺陷，首先是暗缺陷，其次是清晰缺陷。
5.暗缺陷为存在不期望出现的吸附剂材料和/或相移材料的位置。优选地，借助于局部蚀刻操作去除多余的材料来修复这些缺陷。
6.相比之下，清晰缺陷是掩模上的缺陷，当在一晶片步进式曝光机(wafer stepper)或晶片扫描式曝光机(wafer scanner)中进行光学曝光时，相较一相同的无缺陷的参考位置，其具有更高的透光度。在掩模修复处理中，可通过沉积具有适当光学特性的材料来消除此清晰缺陷。理想上，用于修复的材料的光学特性应符合吸附剂或相移材料的光学特性。
7.去除暗缺陷的方法是使用直接导向待修复(曝光)缺陷的电子束。由于使用电子束，特别是，可将该电子束精确操纵以及定位到缺陷上。结合一前驱气体(也称为处理气体)，其可存在于待修复的掩模的气体环境中，也可吸附在掩模本身上，凭借入射电子束可引起类似于一局部蚀刻操作的反应。此引发的局部蚀刻操作可从一掩模中去除(缺陷的)过量材料的某些部分，使得可产生或恢复光刻掩模所期望的吸附特性和/或相移特性。
8.或者，也可选择所使用的前驱气体，使得曝光于该电子束时可引起沉积处理。因此，可在明显的缺陷上沉积附加的材料，以局部降低掩模的透光度和/或增加相移特性。
9.待修复的掩模通常可具有由至少两种材料构成的多层结构，所述材料典型上上下叠置地配置。在此，上部材料(面向电子束的材料)可用作吸附材料、相移材料或缺陷的材料，而下部材料可用作待修复的光刻掩模的基板或载体材料(或用作缺陷下方的一元件的材料)。
10.在电子束或用于蚀刻或沉积的另一粒子束、与前驱气体或缺陷的材料交互作用下，可能存在电子或粒子的反向散射。例如，可同时检测反向散射电子与蚀刻和/或沉积处理，此导致反向散射电子的信号(例如esb信号，esb：能量选择反向散射)。或者或此外，还可通过粒子束与前驱气体或缺陷材料的交互作用处理，产生二次粒子，例如电子。例如，二次电子可导致二次电子信号(se信号)，该信号同样可与蚀刻或沉积处理同时来检测。通过在
蚀刻操作和/或沉积操作期间检测所提及的粒子或因此产生的信号，可监控修复操作的进程。
11.更具体地，正确且精确检测从缺陷材料的蚀刻操作到缺陷下方元件材料的转变对于修复操作的成功至关重要。此也称为终点(endpoint)。精确的终点可最终确保待修复的掩模在蚀刻操作结束后，具有所期望的吸附特性和/或相移特性，且例如，缺陷材料下方的基板材料不受蚀刻操作的影响和/或去除。由于半导体产业中对于晶片结构要求其高精确度，因此对光刻掩模的修复提出类似的严格要求。
12.通过检测在蚀刻操作期间(在待蚀刻材料上)所形成的反向散射和/或二次粒子来监控蚀刻操作，可获得一种蚀刻操作的实时图像。因此，可通过所提及的粒子束的变化对比度来确定材料之间的蚀刻操作的转变。然而，在某些情况下，此对比度可能会大大减弱，例如当蚀刻操作中存在的材料仅略有不同(例如具有相似的原子序数)时，则无法准确确定终点(蚀刻操作从缺陷材料到缺陷下方元件材料的转变)。
13.尽管存在此问题，已知各种作法可实现精确的结果：
14.us 2004/0121069 a1揭露一种通过带电粒子束系统修复相移掩模的方法。本文使用来自一扫描电子显微镜的布局数据，作为确定终点的替代。基于特定点的高度以及表面坡度，布局数据可用于调整缺陷环境内每一点的带电粒子束剂量。
15.us 6593040 b2揭露一种用于校正光掩模中的相移缺陷的方法和装置。此包括扫描光掩模以及使用一afm(atomic force microscope，原子力显微镜)对缺陷进行三维分析。基于三维分析，建立蚀刻图，并根据蚀刻图控制聚焦离子束(focused ion beam，fib)以去除缺陷。为了使修复处理具有更高的准确度，生产fib的试样并进行三维分析。
16.然而，这些作法既费时又复杂。此外，蚀刻率始终无法精准预测，因此，尽管付出努力且复杂，始终无法给出最佳结果。
17.因此，所要解决的问题是进一步改善对缺陷上的蚀刻操作。


技术实现要素：

18.如下所述，上述目的至少部分通过本发明的各种方面实现。
19.本技术主张德国专利申请案de 10 2020 216 518.1的优先权，其在此并入供参考。
20.一实施例可包括一种修复光刻掩模缺陷的方法。在此方法中，(a.)可引导一粒子束到待修复的缺陷上，以引起缺陷上的局部蚀刻操作。(b.)可使用反向散射粒子和/或二次粒子和/或由该蚀刻操作所产生另一自由空间信号监控蚀刻操作，以检测从缺陷上的局部蚀刻操作到缺陷下方的掩模的一元件上的局部蚀刻操作的转变。此外，(c.)可供给至少一个对比气体以增加检测该转变的对比度。
21.本发明的发明人已认识到，通过供给一对比气体(进入待修复的掩模周围的气体环境中)，可显著改善转变的检测。这在当用于检测转变的信号变成难以检测或在转变时无法检测的情况下特别有用(该转变意指反向散射粒子、二次粒子和/或由蚀刻操作所产生的另一自由空间信号；原则上，也可想到用于检测转变的所有其他信号类型；以下，为简单起见，始终参考自由空间信号)。具体地，在此情况下，在不同程度上影响缺陷的材料或下方元件的材料的信号产生的对比气体，能够在对比度的相对增加上有极高的贡献。更具体地，已
经发现可在显著程度上达到此效果，而无需显著中断蚀刻操作。因此，可以可靠确定蚀刻操作的终点，而无需任何迭代方法或特别复杂的测量装置。
22.例如，在esb确定终点的情况下，希望达到至少10的灰阶差异，例如使用总共256个灰阶，以能够确保终点的精确判断。此处原则上，例如取决于所使用的检测器系统(其可包括硬件及软件部件)，也可获得不同的必要灰阶差异。在可能灰阶的数量变化的情况下，可考虑除了10以外的对应变化的灰阶差异，以能够执行终点确定。灰阶差异在此可与比率有关，该比率为当去除缺陷材料时产生的反向散射电子的信号强度与当粒子束击中缺陷下方的材料时产生的信号强度之比。然而，终点确定不限于本文描述的esb确定终点，但也可使用不同的机制来实现，所述机制导致反向散射和/或二次电子产生，使得可精准检测从处理(例如去除)第一材料到第二材料的转变，如本文中的一般术语所述。除了本文描述的esb确定终点外，也可使用上述灰阶差异来实现处理中对应的终点确定，且在256个可能的灰阶阶段情况下，10的灰阶差异应仅被视为说明性指引值。
23.特别是，在所涉及材料的原子序数仅有微小差异的情况下，可通过供给一对比气体来改善终点确定。例如，在此可采取材料相依和/或特定应用的方式来选择对比气体。这能够更精确且可靠确定蚀刻操作的终点，从而更精确修复光刻掩模上的缺陷，而无需接受不利产量损失或蚀刻操作本身的不利影响。
24.粒子束的粒子可例如是电子、质子、离子、原子、分子、光子等。
25.例如，可选择对比气体，使得对比气体在缺陷下方的一元件的材料(以下也称为掩模材料)上的吸附率和/或停留时间，(至少在时间平均上)高于对比气体在缺陷的材料(缺陷材料)上的吸附率或停留时间。此可伴随着期望的要求，(相较于缺陷的材料)对比气体优先和/或更快吸附在缺陷下方的元件的材料上和/或停留更长时间。对比气体于掩模材料上的较佳吸附可能有各种原因。例如，通过物理吸附，对比气体在掩模材料上显示的停留时间可能比在缺陷材料上的停留时间更长。同样可能的是，由于掩模材料上的化学吸附，对比气体比缺陷材料具有更长的停留时间。
26.凭借此较佳吸附，由于对信号产生更大影响，可确保更高的对比度，该信号是经由对比气体本身和/或经由对比气体与第二材料的更强交互作用所产生的。例如，此可以在esb或se信号(或另一合适的信号)中产生掩模材料的更强对比度。相较于缺陷材料，吸附在掩模表面的对比气体可能会产生更强或更弱的esb信号和/或更强或更弱的se信号。
27.通常可选择所使用的对比气体，使得其对缺陷的材料的亲合力低于对缺陷下方的元件的材料的亲合力。首先，此可确保对比度存在更明显的相对增加，由于对比气体较佳吸附在缺陷下方的元件上，相较缺陷材料，在那里产生的用于检测转变的信号因此受到更大程度的影响。其次，此也可使蚀刻操作的中断最小化，因为当对缺陷的局部蚀刻操作已经结束时，粒子束只会更大程度地击中对比气体。
28.或者或此外，也可选择对比气体，使得其对缺陷的材料的亲和力(吸附率和/或停留时间)低于用于蚀刻操作的前驱气体。或者或此外，也可选择对比气体，使得其对缺陷下方的元件材料的亲和力(吸附率和/或停留时间)高于用于蚀刻操作的前驱气体。
29.更具体地，因此可采取材料相依及基于应用的方式来选择对比气体。
30.此外，可选择对比气体，使得对比气体影响粒子的反向散射和/或二次粒子产生和/或由对缺陷的材料的蚀刻操作所产生的其他空间信号的程度，不同于对比气体对下方
元件的材料的影响程度。例如，对比气体的特征可以使得，由于其存在，通过比较掩模材料和/或缺陷材料，导致关于可检测的反向散射粒子和/或二次粒子和/或其他自由空间信号的不同特性。由于对比气体在缺陷材料和/或掩模材料上的存在和/或吸附，有可能影响缺陷材料和/或掩模材料关于反向散射和/或二次粒子和/或其他自由空间信号的自然特性，从而使导致检测这些粒子的特征，会因所使用的对比气体而有所变化。例如，吸附在掩模材料表面上的对比气体可衰减反向散射粒子和/或二次粒子的信号、和/或从掩模材料发出的其他自由空间信号的信号。
31.还可选择对比气体，使得粒子束在对比气体上的入射引起粒子额外的反向散射和/或二次粒子产生或额外的其他自由空间信号。
32.在一可能的实施例中，对比气体可为惰性气体，例如稀有气体。这可有助于避免对比气体对蚀刻操作的持续时间及质量产生(不利的)影响。对比气体同样可为具有潜在反应性的气体，其对蚀刻处理的成功几乎没有任何影响或没有实质影响，无论其是否为惰性气体。
33.对比气体可以至少两个独立的间隔来供给。因此，对比气体并非仅一次性(以一高剂量)供给，而是每隔一段时间(以一较低剂量)补充。此外，可在蚀刻操作(斩波)期间，以多个间隔供给对比气体。例如，可对蚀刻操作中的动态改变做出反应。此可确保始终存在一足够浓度的对比气体，还可避免对比气体过量。后者同样利于避免因对比气体的存在而对蚀刻操作产生不利影响。
34.斩波也可通过例如两个或更多个特征周期来描述。首先，此可为气体可流入的时间间隔。其次，此可为没有气体流入的后续时间间隔。此可通过示例描述为连接到前驱气体(或对比气体)的储存器的阀门的打开时间，该气体通过阀门可到达反应部位，以及阀门维持关闭状态的时间。开阀与闭阀的典型时间比可为1：10(例如阀门开1秒、关10秒)、1：30或1：60，虽然原则上也可使用不同的比率。
35.可在蚀刻操作开始后供给对比气体，较佳为仅在预期的转变之前不久，该预期的转变是从缺陷上的蚀刻操作到缺陷下方的掩模元件上的蚀刻操作。此可进一步减少对比气体对蚀刻操作的任何中断。
36.也可在不存在对比气体的情况下引起局部蚀刻操作。可另外设想，仅在达到一预定的预期蚀刻进程后，供给对比气体。无论如何，可能的情况是，仅在供给对比气体后，启动监控蚀刻操作。此处的情况可能是执行后面的方法步骤中的两个或所有三个。或者，相比之下，也可在后者中仅执行单独的方法步骤(例如，仅在供给对比气体后，启动监控蚀刻操作)。
37.例如，预定蚀刻进程可与例如25％、50％、75％、90％或任何其他量级的蚀刻进程有关联；100％的蚀刻进程可与从蚀刻缺陷转变到蚀刻缺陷下方的元件的蚀刻操作转变的蚀刻进程有关联。蚀刻操作和/或蚀刻进程可在操作员在场的情况下(例如为视觉终点)或采取全自动化方式进行监控。
38.蚀刻操作的引发可例如通过查找表校准进行。查找表可用于例如预先确定蚀刻的进程，例如作为时间函数、作为循环函数等。在达到预定的预期蚀刻进程后，可供给对比气体。可确定蚀刻的预定进程，例如使用查找表，特别是对于所使用的蚀刻参数(粒子束参数、前驱气体、待蚀刻材料等)。作为对于校准查找表的替代或补充，例如还可从存储器中读出
一查找表，该查找表与对应或至少近似于该时刻进行的蚀刻操作的蚀刻参数有关。这种查找表同样可如本文所述使用。使用预定的预期蚀刻进程，特别是在均匀缺陷成分的情况下，能够精准估计蚀刻进程，因为在此情况下的蚀刻处理基本上可能是一线性处理(例如，蚀刻的相同进程可在相同的时间间隔内实现)。
39.为了引起蚀刻操作，还可向蚀刻操作的气体环境供应用于蚀刻操作的前驱气体，该前驱气体与入射粒子束交互作用，最终导致蚀刻反应以及去除缺陷材料。该过程可采取此一时间顺序进行，即仅在供给前驱气体后才供给对比气体。这还可有助于进一步减少对比气体对蚀刻操作的任何中断。如此，例如，缺陷材料可较佳由前驱气体覆盖。相比之下，同样可将两种气体同时供给到进行蚀刻操作的气体环境中。若合适，同样可设想在前驱气体之前，将对比气体供给到蚀刻操作的气体环境中。
40.前驱气体可能会影响缺陷的材料和/或下方元件的材料上的粒子反向散射和/或二次粒子产生和/或其他空间信号。
41.可选择对比气体，使得其在缺陷下方的元件的材料上置换前驱气体，优选地比在缺陷的材料上更强烈置换。这特别可确保在掩模材料上充分吸附对比气体始终是可能的，且因此能早期辨识缺陷材料的蚀刻到下方元件材料的蚀刻的转变。同时，前驱气体在缺陷材料上的较低置换又可最小化蚀刻过程的中断。
42.此处的有用对比气体可为一种或多种氧化剂，例如o2、o3、h2o、h2o2、n2o、no、no2、hno3和/或其他含氧气体。同样地，可使用一个或多个卤化物，例如cl2、hcl、xef2、hf、i2、hi、br2、hbr、nocl、nf3、pcl3、pcl5、pf3和/或其他含卤素气体。cl2可被视为是一较佳的对比气体，因为其对局部蚀刻操作的干扰很小且会降低功函数(这会导致更高的se信号)。有用的对比气体同样可包括具有还原作用的气体，例如h2、nh3、ch4、h2s、h2se、h2te，及其他含氢气体。同样地，可使用气态碱金属(例如li、na、k、rb、cs)作为对比气体，或使用一等离子体的成分(较佳为与样品分离地产生的远程等离子体)。此外，还可使用稀有气体(例如he、ne、ar、kr、xe)。另一选择是使用表面活性物质(例如，烷基氢氧化物、脂族羧酸、巯基烷烃、烷基胺、烷基硫酸盐、烷基磷酸盐、烷基膦酸酯，也可使用芳香族及其他有机化合物代替烷基化合物)。应还指出，所提及的对比气体也可用作前驱气体。
43.有用的前驱气体可为一种或多种(金属、过渡元素、主族)烷基，例如环戊二烯基(cp)-或甲基环戊二烯基(mecp)-三甲基铂(cpptme3和/或mecpptme3)、四甲基锡(snme4)、三甲基镓(game3)、二茂铁(cp2fe)、二芳基铬(ar2cr)、双环戊二烯基钌(ru(c5h5)2)、及其他此类化合物。同样地，可使用一种或多种(金属、过渡元素、主族)羰基化合物，例如六羰基铬(cr(co)6)、六羰基钼(mo(co)6)、六羰基钨(w(co)6)、八羰基二钴(co2(co)8)、十二羰基三钌(ru3(co)
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)、五羰基铁(fe(co)5)，和/或其他此类化合物。同样地，可使用一种或多种(金属、过渡元素、主族)醇盐，例如四乙氧基硅烷(si(oc2h5)4)、四异丙氧基钛(ti(oc3h7)4)、及其他此类化合物。此外，还可使用一种或多种(金属、过渡元素、主族)卤化物，例如wf6、wcl6、ticl6、bcl3、sicl4、和/或其他此类化合物。同样地，也可使用一种或多种(金属、过渡元素、主族)错合物，例如双(六氟乙酰丙酮)铜(cu(c5f6ho2)2)、三氟乙酰丙酮二甲基金(me2au(c5f3h4o2))、和/或其他此类化合物。此外，可使用有机化合物，诸如co、co2、脂肪族或芳香烃、真空泵油的成分、挥发性有机化合物，和/或其他此类化合物。应还指出，也可设想使用列举为对比气体的前驱气体。
44.本领域技术人员在此能够看出，以上列举并非详尽无遗，且此处仅举例引用的可能对比气体与前驱气体的任何期望组合的选择也是可能的，包括超出引用的选择。
45.在一较佳的工作示例中，相对于前驱气体的影响，存在对esb/se信号(或使用的不同信号)具有相反影响的对比气体的组合。此处的影响与待蚀刻的材料以及不蚀刻的材料有关。在此情况下，例如，所吸附的前驱气体可能会降低材料的功函数(较高的se信号)，而对比气体可增加功函数(较低的se信号)，反之亦然。
46.应注意，不是供给对比气体(例如在蚀刻操作开始后)，而是其可能也已经存在(以低浓度)，然后其浓度可能仅以定向方式增加(例如，在蚀刻操作开始后以及在预期结束前)。
47.在检测到蚀刻操作的转变后，可停止蚀刻操作，以防止对缺陷材料下方的掩模材料进行不需要的蚀刻。例如，这可通过停止粒子束来实现。
48.此外，同样可将本文所述的处理实施为一计算机程序。此可为含有指令的计算机程序，当执行该指令时，使计算机执行具有本文所陈述的一个或多个方法步骤的方法。
49.光刻掩模的缺陷修复也可由一装置执行，该装置可包括(a.)引导构件，用于引导一粒子束到该缺陷上。该装置也可包括(b.)监控构件，其使用反向散射粒子、和/或二次粒子、和/或由蚀刻操作所产生的另一自由空间信号来监控该蚀刻操作，以能够检测从缺陷上的蚀刻操作到缺陷下方的掩模的元件上的蚀刻操作的转变。最后，该装置可包括(c.)供给构件，用于供给至少一个对比气体，以能够增加检测该转变的对比。
50.该装置可更包括设置成用以执行本文所述有关方法的步骤的构件。
51.也可设置用于修复光刻掩模缺陷的装置，使得其包括上述计算机程序，并且根据其中的指令，使该装置执行一个或多个上述方法步骤。
附图说明
52.以下实施方式将参考附图描述本发明的可能实施例：
53.图1a-b为不存在对比气体下的终点示例；
54.图2a-b为使用对比气体的终点示例；
55.图3a-b为对比气体的吸附特性的示例；
56.图4a-b为对比气体和前驱气体的吸附特征的示例；
57.图5a-b为不存在以及存在对比气体的情况下，局部蚀刻操作期间的转变处的信号演变的说明图。
具体实施方式
58.下面主要参考修复光刻掩模，特别是用于光刻成像的掩模，来描述本发明的实施例。然而，本发明不限于此，也可用于其他类型的掩模处理，或通常用于一般表面处理，例如用于微电子领域的其他对象，例如用于修改和/或修复结构化晶片表面或微芯片表面等。例如，可修复通常分配到一表面或一表面元素上方的缺陷。即使因此在下文中提及处理一掩模表面的应用，为了保持描述清楚且更易于理解，本领域技术人员将牢记所揭露教导的其他可能用途。
59.同样指出的是，以下仅可更详细描述本发明的个别实施例。然而，本领域技术人员
将理解，有关这些实施例描述的特征及修改选项，在不悖离本发明的范围的情况下还可进一步修改和/或可采取其他组合或附属组合的方式彼此组合。此外，若个别特征或子特征对于实现预期的结果是可有可无的，其也可被省略。为避免不必要的重复，因此参考前面部分中的注释及解释，其对于现在下面的实施方式亦保留其有效性。
60.图1a示出使用由带电粒子束引起的蚀刻操作的终点的传统方法的示意图，如用于修复光刻掩模。粒子束1，例如电子(虽然也可使用其他带电粒子)在此处可被导引到第一材料2上。此第一材料2可具有或可为一暗缺陷d。此可能与在传输光的缺陷部位处产生不需要的吸附特征或不需要的相移相关联，所述光例如用于半导体产业中的晶片生产。因此，修复方法的目的是因此去除此多余的材料。第一材料2在此可施加到第二材料3，第二材料3作为基板或掩模。两材料可采用材料层的形式，但其他材料配置也可能。例如，第一材料2可为局部定界配置，在由第二材料3所形成的层的顶上。
61.为了以一期望方式去除缺陷d，可供应一前驱气体(此处未示出)到周围的典型上封闭的气体环境，该前驱气体与带电粒子1的入射束交互作用可导致在入射粒子束处的局部蚀刻操作。通过与磁场和/或电场和/或另一控制方法的交互作用，在此可系统地在缺陷区域上导引粒子入射束，这导致缺陷d因此被去除。由于与带电粒子1的入射束交互作用，可获得反向散射粒子4a和/或二次粒子4b和/或另一自由空间束4c(即使以下所讨论的工作示例仅限于反向散射和/或二次粒子，但同样地，也可有利地使用任何其他类型的粒子/束，这些粒子/束允许对蚀刻操作进程做出结论)。这些粒子或此束提供监控蚀刻操作的选项。由于第一材料2以及第二材料3可能典型上在其构成上不同(例如与其原子序数有关)，从反向散射粒子6和/或二次粒子7和/或自由空间束所检测到的信号5可能会发生改变。所检测到的信号改变可得出结论，即缺陷材料d已被完全去除，且带电粒子的入射束现在正在与第二材料3交互作用。
62.由第一材料2构成的缺陷d被完全去除的情形如图1b所示。在此情况下，带粒子1可以直接击中第二材料3，然后不再与第一材料2产生任何局部交互作用。这可能导致可检测信号5的改变，使得与图1a中所示的情形相比，来自反向散射粒子和/或二次粒子的信号产生变化。例如，可增加反向散射粒子的信号。或者或此外，由二次粒子产生的信号可能衰减。
63.图1a以及1b中所示的光刻掩模上的修复方法的已知问题，特别会在当从第一材料到第二材料的转变处的可检测信号不改变或以无法检测或难以检测的方式改变时发生。在此情况下，监控蚀刻操作非常困难。因此，仅可能以非常有限的准确度精确确定终点，即由例如第一材料2构成的缺陷d被完全去除的时刻。此结果可能是，粒子束引起的蚀刻操作也可能不小心去除部分第二材料3，因而影响掩模的吸附特征和/或相移特征。当两个材料2和3与带电粒子束1具有非常相似的交互作用特征时，特别会发生这种情况。
64.申请人认识到此问题及此限制并且进行优化，根据本发明，可向蚀刻操作供应一对比气体，以能够更精确看到第一材料2到第二材料3在蚀刻期间的材料转变。
65.图2a示出可用于修复光刻掩模的蚀刻操作。除根据图1a和图1b的方法外，可向蚀刻操作供应一对比气体8。此处可选择对比气体8，使其较佳吸附在第二材料3上。当粒子束1击中由第一材料2构成的缺陷d时，主要会与第一材料2交互作用，且与所供应的对比气体8的交互作用程度较小。因此，在蚀刻操作期间，第一材料2上的可检测信号强度6和7可先类似于图1a中描述的工作示例。
66.图2b示出完全去除缺陷d的情形。因为在此情形下，第二材料3可暴露于所供应的对比气体8，且可较佳选择对比气体8使其较佳吸附在第二材料3，粒子束1不会直接击中第二材料3，而是击中吸附在第二材料3上的对比气体8的气体粒子。关于反向散射粒子6和/或二次粒子7的产生，对比气体8可具有不同于第二材料3的特征，或至少在这方面改变第二材料3的特征。这会导致来自反向散射和/或二次粒子的信号之间的对比度升高，这些粒子是粒子束1与第一材料2交互作用，或是在部位9与吸附在第二材料3上的对比气体8交互作用的结果。举例来说，图2b例示反向散射粒子6的信号增加，而二次粒子7的信号减少。然而，此仅是举例说明。在每一情况下，也可仅检测这些信号中的一个和/或另一自由空间信号，且可设想信号强度在任一方向上的变化。
67.在一较佳的实施例中，可于不存在对比气体的情况下，进行局部蚀刻操作的引发。
68.与之无关地，可设想一查找表的校准。在一查找表中，诸如蚀刻率、蚀刻时间、循环次数等的参数可与粒子束1的参数(例如功率、加速电压、粒子类型等)、和/或第一材料2的参数和/或第二材料3的参数、和/或前驱气体和/或对比气体的参数相关联。基于此，对于一特定的蚀刻操作，可针对各种束或蚀刻参数预测从第一材料2到第二材料3的蚀刻操作的转变接合点。此处可设想的是，在存在对比气体以及不存在对比气体两情况下，校准查找表。
69.在一些实施例中，校准不必然在每次蚀刻操作之前发生。这是因为情况同样可能是，查找表储存在一储存介质中，且是基于历史记录的数据或工作参数。例如，基于所校准的查找表和/或所储存的查找表，可预先确定存在或不存在对比气体的情况下，随着时间推移的预期蚀刻进程。
70.无论如何，例如，仅当蚀刻进程已经进行到一预定量级时，才可供应一对比气体8。例如，可通过一查找表来确定预定的量级。仅在蚀刻处理的过程中(例如朝向其结束)供应对比气体，可将对比气体8对局部蚀刻操作的任何中断影响减少到最低。这些可以表现为，例如，相较不存在对比气体时，当存在对比气体时会改变蚀刻率和/或蚀刻选择性，这可能会导致对蚀刻进程和/或蚀刻质量的降低的错误预测。
71.也可仅在供给对比气体后监控蚀刻操作。在此情况下，相应的传感器、程序等必须仅在供应对比气体后或在供应时启动。
72.图3a及图3b示出一对比气体8的吸附特征的一示例。此处可选择对比气体8，使其对吸附在第二材料3上较具亲和力，而在第一材料2上仅表现出较低的吸附力。因此，所选择的对比气体8可导致在第一材料2的蚀刻操作转变到第二材料3时的信号对比度的“人为”相对增加，例如在蚀刻操作期间所监控的反向散射和/或二次粒子的信号中。此在光刻掩模上的修复操作期间能够实现更精确的终点。尽管未示出，但前驱气体当然也可能存在于第一材料2和/或第二材料3的气体环境(上方)中。此同样可吸附在第一材料2和/或第二材料3的表面上，在此情况下，吸附特征可能变化。在这些情况下，也可选择对比气体8，使其对吸附在第二材料3上较具亲和力，而在第一材料2上仅表现出较低的吸附力。因此，所选择的对比气体8可有助于对比度的“人为”相对增加，即使存在前驱气体10。
73.图4a和图4b示出对比气体8以及附加前驱气体10的吸附特征的示例。图4a示出第一材料2暴露于对比气体8以及前驱气体10两者的情况。可选择对比气体8，使得其比前驱气体10以更小的程度吸附在第一材料2上，例如使得其对第一材料2的亲和力低于前驱气体10。这可有助于使对比气体8对第一材料2上的蚀刻处理的影响程度较小。
74.图4b示出第二材料3暴露于前驱气体10以及对比气体8的情形。此处可选择对比气体8，使其对第二材料3的亲和力高于第一材料2。因此，相较于第一材料2，对比气体可以更大程度吸附在第二材料3上。或者或此外，可选择前驱气体10，使其对第一材料2的亲和力高于第二材料3。整体情形可能是，首先前驱气体10更好吸附在第一材料2的表面上(图4a)，且在蚀刻操作转变到第二材料3时，对比气体8至少部分从第二材料3置换前驱气体10。
75.或者或此外，可选择对比气体8以及前驱气体10，使得相较前驱气体10，对比气体8更显著吸附在第二材料3上。如此，同样地，在蚀刻操作转变到第二材料3时，第二材料3至少部分置换前驱气体10。
76.相对于对比气体8，前驱气体10对第二材料3的表面的覆盖率可小于在第一材料2上的覆盖率(也可设想更高的覆盖率，在此情况下，蚀刻处理往往期望保持以前驱气体10高覆盖第一材料2)。由于对比气体8本身和/或由于对比气体8与第二材料3的交互作用，使得在蚀刻操作期间可观察到的信号5的更高对比度度(例如关于esb和/或se信号)可能出现。
77.同样可设想的情况是，前驱气体10没有显著吸附在第一材料2或第二材料3上，而是例如仅存在于围绕这两种材料的气体环境中。相较于在第一材料2上，所选择的对比气体8在第二材料3上具有更高的吸附率(例如一时间平均值)和/或更长的停留时间，这可能就足够了。吸附可从诸如物理吸附和/或化学吸附的处理，和/或导致吸附的另一处理造成。
78.更具体地，相较于第一材料2，吸附在第二材料3表面上的选择的对比气体8在esb信号和/或se信号中可产生不同的对比度。通过吸附在第二材料3表面上的对比气体8，这相较第二材料3可能产生更强或更弱的esb信号。此外，相较于第二材料3的更强或更弱的se信号可通过吸附在第二材料3表面上的对比气体8产生。最终，或者或此外，吸附在第二材料3表面上的对比气体8会衰减从第二材料3发出的esb和/或se信号。
79.同样可设想的是，对比气体本身没有被显著吸附，但平均导致前驱气体对第一或第二材料的占据改变。
80.图5a及图5b示出不存在对比气体8(图5a)以及存在对比气体8(图5b)的情况下，确定第一材料2上的局部蚀刻操作是否已经转变为第一材料2下方的第二材料3上的蚀刻操作的可能影响。
81.图5a示出一可能的可检测信号，其由反向散射粒子和/或二次粒子或由蚀刻操作所产生的另一自由空间信号构成，针对多个蚀刻操作(例如时间)绘制。关于这一点，附图标记2表示，在蚀刻操作从第一材料2到第二材料3的转变12之前，可检测信号与第一材料2的局部蚀刻操作相关联。从图5a中明显看出，这可能与信号11的改变有关。在本示例中，信号11的改变包括信号的降低。然而，其指出，此理解仅是举例说明，且在转变12处的信号增加也是可能的。当信号11的改变超过一预定临界值时，即当：δ信号＞临界值时，可假设一转变12在此处。
82.在图5a中，临界值小于或相当于所检测到的信号中的噪声。因此为低对比度。特别是当预期的信号的改变相对于预期噪声水平较小或与之相当时，上述可能发生。
83.图5b具有与图5a相同的结构，举例来说，除了其示出当局部蚀刻操作供应有对比气体8时对可检测信号的影响。在当前情况下，这导致与例如图5a所示的相比，在转变12处可检测信号(在此示例中为信号降低)中的信号11的改变更显著。这使得能够更精确确定转变12，并因此更精确确定局部蚀刻操作的终点。要指出的是，存在对比气体8可能还导致转
变12处的可检测信号增加。

技术特征：
1.一种修复光刻掩模缺陷的方法，包括：a.引导一粒子束到该缺陷上，以引起该缺陷上的局部蚀刻操作；b.使用反向散射粒子、和/或二次粒子、和/或由该蚀刻操作所产生另一自由空间信号来监控该蚀刻操作，以检测从该缺陷上的该局部蚀刻操作到该缺陷下方的该掩模的一元件上的局部蚀刻操作的转变；c.供给至少一个对比气体，以增加检测该转变的对比度。2.如权利要求1所述的方法，还包括选择该对比气体，使得该对比气体在该缺陷下方的该元件的材料上的吸附率和/或停留时间高于该对比气体在该缺陷的材料上的吸附率或停留时间。3.如权利要求1或2所述的方法，其中该对比气体影响该缺陷的材料上的粒子反向散射、和/或二次粒子产生、和/或由该蚀刻操作所产生其他自由空间信号的程度不同于该对比气体影响下方的该元件的材料的程度。4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中该粒子束在该对比气体的入射导致粒子反向散射和/或二次粒子产生。5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中该对比气体是惰性气体。6.如权利要求1至5中任一项的方法，其中该对比气体以至少两个独立的间隔供给。7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中在该蚀刻操作开始后供给该对比气体，优选仅在从该缺陷上的该蚀刻操作到该缺陷下方的该掩模的该元件上的该蚀刻操作的预期转变之前不久。8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，还包括：在不存在该对比气体下，引起该局部蚀刻操作；仅在达到一预定的预期蚀刻进程之后供给该对比气体；其中仅在供给该对比气体之后监控该蚀刻操作。9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，包括：供给用于该蚀刻操作的前驱气体。10.如权利要求9所述的方法，其中在供给该前驱气体之后供给该对比气体。11.如权利要求9或10所述的方法，其中该前驱气体影响该缺陷的材料和/或下方的该元件的材料上的粒子反向散射和/或二次粒子产生。12.如权利要求9至11中任一项所述的方法，还包括选择该对比气体，使得其置换下方的该元件的材料上的该前驱气体，优选地较大于该缺陷的材料上的程度。13.一种含有指令的计算机程序，当执行该指令时，使计算机执行如权利要求1至12中任一项所述的方法。14.一种用于修复光刻掩模缺陷的装置，包括：a.引导构件，用于引导粒子束到该缺陷上，以引起该缺陷上的蚀刻操作；b.监控构件，使用反向散射粒子、和/或二次粒子、和/或由该蚀刻操作所产生的另一自由空间信号来监控该蚀刻操作，以检测从该缺陷上的该蚀刻操作到该缺陷下方的该掩模的一元件上的蚀刻操作的转变；c.供给构件，用于供给至少一个对比气体，以增加检测该转变的对比度。15.一种用于修复光刻掩模缺陷的装置，包括如权利要求13所述的计算机程序。

技术总结
本发明涉及一种修复光刻掩模缺陷的方法，该方法包括下列步骤：(a.)引导粒子束到缺陷上，以引起缺陷处的局部蚀刻工艺；(b.)使用反向散射粒子、和/或二次粒子、和/或由蚀刻工艺所产生另一自由空间信号来监控蚀刻工艺，以检测从缺陷处的局部蚀刻工艺到缺陷下方的掩模的一元件处的局部蚀刻工艺的转变；(c.)供给至少一个对比气体以增加检测该转变的对比度。少一个对比气体以增加检测该转变的对比度。少一个对比气体以增加检测该转变的对比度。


技术研发人员：D
受保护的技术使用者：卡尔蔡司SMT有限责任公司
技术研发日：2021.12.10
技术公布日：2023/9/14