用于掩模修复的方法和设备技术

本发明专利技术有关用于处理光刻物体的方法、设备及计算机程序。更具体而言，本发明专利技术有关一种用于去除材料的方法、一种对应的设备及一种用于晶片光刻处理的方法、以及一种用于执行所述方法的计算机程序。用于处理光刻物体的方法例如包含：提供含有第一分子的第一气体；在该物体的工作区域中提供粒子束，用于至少部分基于该第一气体去除该工作区域中的第一材料，其中该第一材料包含钌。第一材料包含钌。第一材料包含钌。

【技术实现步骤摘要】
用于掩模修复的方法和设备
[0001]本专利申请案主张于2022年3月22日向德国专利商标局申请的第DE 102022202803.1号且标题名称为“Verfahren und Vorrichtung zur Maskenreparatur”的德国专利申请案的优先权。德国专利申请案第DE 102022202803.1号的全部内容通过引用并入本专利申请案。本专利申请主张于2022年10月4日向德国专利商标局申请的第DE 102022210492.7号且标题名称为“Verfahren und Vorrichtung zur Maskenreparatur”的德国专利申请案的优先权。德国专利申请案第DE 102022210492.7号的全部内容通过引用并入本专利申请案。


[0002]本专利技术有关用于处理光刻物体的方法、设备以及计算机程序。更具体而言，本专利技术有关一种用于去除材料的方法、一种对应的设备以及一种用于晶片光刻处理的方法、以及一种用于执行所述方法的计算机程序。

技术介绍

[0003]在半导体工业中，为了确保集成密度的增加，在晶片上产生越来越小的结构。本文用于产生结构的方法为光刻方法，其将这些结构成像到晶片上。光刻方法可包含，例如，光学光刻、紫外(UV)光刻、DUV光刻(即深紫外光谱区中的光刻)、EUV光刻(即极紫外光谱区中的光刻)、X射线光刻、纳米压印光刻等。掩模在此通常作为光刻物体(例如，掩模、曝光掩模、掩模母版、在纳米压印光刻情况下的印模等)，其包含一图案，以例如将期望的结构成像到晶片上。
[0004]在光刻方法的过程中，掩模可能会受到高物理及化学应力(例如在掩模曝光、掩模清洁时等)。因此，对掩模材料的稳定性提出了很高的要求。随着时间的推移，已经为特定的掩模结构建立了特定的掩模材料(例如，用于辐射吸收和/或相移掩模结构的钽或铬)。例如，掩模材料可设计成使得掩模中的吸收体的层厚度低和/或掩模结构具有一特定的相移特性。然而，随着光刻技术的不断进步，对掩模材料的要求可能会更加严格。为了仍然确保抗性掩模材料具有例如辐射吸收和/或相移特性，最近在光刻领域中探讨了替代掩模材料及基于其的掩模产生。
[0005]例如，US 2021/0223681 A1有关产生反射掩模，利用其能够进一步降低反射掩模的遮蔽效应，并且能够形成精细且高精度的相移图案。其具有基板、反射多层薄膜及相移薄膜。相移薄膜具有第一层及第二层。第一层包括含有以下中的至少一者的材料：钽及铬。第二层包括含金属材料，该含金属材料包含钌及以下中的至少一者：铬、镍、钴、钒、铌、钼、钨、铼。在一配置中，保护层包含在反射多层与相移薄膜之间，其中保护层包含钌，且第一层及第二层依序叠置在保护层上。US 10481484 B2针对产生反射掩模，该反射掩模包含反射多层薄膜、保护膜以及相移薄膜，其依序形成在基板上。保护膜由以钌为主要组成物的材料及含有钌和氧的防扩散层所构成。防扩散层形成在保护膜的一个表面上或形成为与相移薄膜相邻的一侧的保护膜的一部分，以防止保护膜与相移薄膜材料之间的热扩散。
[0006]WO 2021/100383 A1揭露一种具有相移薄膜的反射掩模坯，其中即使当相移薄膜的厚度改变时，相移薄膜的相差和/或反射率的变化很小。反射掩模坯在基板的主表面上按特定的顺序设置有反射多层薄膜及相移薄膜。反射掩模坯的特征在于，相移薄膜具有下层及最上层，其中下层位于最上层与多层反射膜之间。下层由钌和铬的总含量在90原子百分比以上的材料，或者钌、铬及氮的总含量在90原子百分比以上的材料形成。最上层由钌、铬及氧的总含量在90原子百分比以上的材料形成。
[0007]然而，既然在复杂的掩模产生中通常不能排除掩模瑕疵，掩模材料也可能在掩模上形成(局部)掩模瑕疵(例如缺陷、过量材料、畸形材料、覆盖颗粒等)。然而，现有的掩模修复方法只针对工业上历史悠久的掩模材料而设计。对使用新型材料产生掩模的要求因此非常高。
[0008]因此，本专利技术的目的是改善这情况。

技术实现思路

[0009]此目的至少部分通过本专利技术的各种方面来实现。
[0010]本专利技术的第一方面有关一种用于处理光刻物体的方法。第一方面中的方法包含提供含有第一分子的第一气体。该方法更包含在该物体的工作区域中提供粒子束，用于至少部分基于第一气体去除工作区域中的第一材料，其中该第一材料包含钌。
[0011]在光刻物体设计成抵抗化学和/或物理应力去除的情况下，本专利技术解决了在该光刻物体上去除材料的问题。
[0012]最近讨论了在用于光刻的物体中的结构是否应该由含钌材料制成，以满足当前和未来的光刻要求。凭借含钌材料，在物体中由其形成的结构可具有提高的化学稳定性以满足光刻的要求。物体中的结构可包含例如就长度、宽度和/或高度的三维配置的几何形状、物体中的拓扑台阶、突起、凹陷，或与物体的平面相关的任何拓扑变化。例如，含钌材料可占用于光刻的物体中的结构的至少一层。
[0013]含钌材料可专门设计以明确防止第一材料在化学/物理影响下的去除。含钌材料在此也可设计成即使在持续的或常规的化学/物理应力下，也能防止形成在其上的掩模结构的去除/磨损。含钌材料例如可设计用于光刻方法中的极端条件，在该条件下物体将用于光刻。例如，在光刻方法期间，物体可暴露于(破坏性)等离子体。例如，光刻方法可能需要将物体暴露在氢气环境中(例如为了防止缺陷)。在物体的光刻曝光的情况下，可能释放出(寄生)高反应性氢等离子体，具有可作用于物体材料的自由氢基。等离子体在物体上构成高度的化学/物理应力，并可能导致材料的去除和物体材料的损坏(例如以与等离子体蚀刻类似的方式)。然而，在光刻物体中并不希望材料去除作用，因为这会对物体的特性产生不利影响，并因此影响光刻方法的品质。因此，可(明确)设计对应掩模结构的含钌材料，以确保第一材料对等离子体(例如尤其是高反应性氢等离子体)的材料去除作用的高抵抗力。此外，物体可能会受到光刻中的许多其他机械/化学影响，这可能会损坏物体(例如与等离子体的作用相结合)。例如，其他破坏性影响可能包含剧烈的温度波动、暴露辐射及物体与吹净气体的化学反应。因此，含钌材料通常可设计成从根本上抵消光刻中的破坏性材料去除作用的总和，使得含钌材料的机械/化学磨损和去除变得更加困难。
[0014]专利技术人已经认识到能够以粒子束诱导的方式去除如此的含钌材料，以校正由过量
材料引起的任何缺陷。因此，本专利技术构思的基础是通过基于粒子束的制程，来去除专门设计成抵抗去除的材料。专利技术人在此意外发现光刻物体中的含钌材料能够借助于所提供的气体以及所提供的粒子束(例如透过粒子束诱导蚀刻)来去除。这对专利技术人来说是令人惊讶的发现，因为无法预见第一材料(抵抗光刻的侵蚀性条件)可采取基于粒子束的方式进行处理或甚至去除(例如不使用等离子体)。专利技术人过去难以得出此发现，因为根据普遍观点，以前已知钌是光刻物体中一不可去除的保护层，以在(基于粒子束的)蚀刻制程中保护底下的层。此外，考虑到抗性的(含钌)第一材料，本专利技术人出乎意料的是，在基于粒子束去除第一材料的情况下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于处理光刻物体的方法，包含：提供含有第一分子的第一气体；在该物体的工作区域中提供粒子束，用于至少部分基于该第一气体去除该工作区域中的第一材料，其中该第一材料包含钌。2.如权利要求1所述的方法，其中该工作区域中的该第一材料被完全去除。3.如权利要求1或2所述的方法，其中该第一材料能够吸收与该物体相关的辐射。4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中该第一材料对应于该物体的图案元件中的一层材料。5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中该第一材料更包含至少第二元素。6.如权利要求5所述的方法，其中该第二元素包含以下中的至少一者：金属、半导体。7.如权利要求5或6所述的方法，其中该第二元素包含以下中的至少一者：钽、铬、氮、氧。8.如权利要求5至7中任一项所述的方法，其中该钌与该第二元素形成一化合物。9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，其中该方法以以下方式实现，通过该去除，使邻接该第一材料的第二材料至少部分暴露在该工作区域中。10.如权利要求9所述的方法，其中该第一材料与该第二材料的至少一个元素不同。11.如权利要求9或10所述的方法，其中该第二材料包含钽和/或钽化合物。12.如权利要求9至11中任一项所述的方法，其中该方法更包含去除该工作区域中的该第二材料。13.如权利要求12所述的方法，其中该方法以以下方式实现，通过该第二材料的该去除，使邻接该第二材料的第三材料至少部分暴露在该工作区域中。14.如权利要求13所述的方法，其中该第三材料包含钌。15.如权利要求13或14所述的方法，其中该第一材料与该第三材料包含相同的元素。16.如权利要求13至15中任一项所述的方法，其中该第二材料和/或该第三材料对应于图案元件层材料和/或对应于该物体的反射层堆叠体的覆盖层的材料。17.如权利要求1至16中任一项所述的方法，其中该第一分子包含卤素原子。18.如权利要求1至17中任一项所述的方法，其中该第一分子包含惰性气体卤化物。19.如权利要求18所述的方法，其中该惰性气体卤...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：卡尔蔡司SMT有限责任公司，
类型：发明
国别省市：