[发明专利]设定光刻掩模的图案元素的侧壁角度的方法和设备

说明书

本发明关于一种用于设定光刻掩模(150，200，700)的至少一个图案元素(120，220，230，250，260，280，290)的至少一个侧壁角度(170，670，1970，2470，2770，2780)的方法(2800)，其包括以下步骤：(a)提供至少一个前驱气体；(b)提供至少一个大质量粒子束(910，1215，1515，1930，2120)，其引起该至少一个前驱气体的局部化学反应；以及(c)在该局部化学反应期间改变该粒子束(910，1215，1515，1930，2120)的至少一个参数和/或一制程参数，以设定该至少一个图案元素(120，220，230，250，260，280，290)的至少一个侧壁角度(170，670，1970，2470，2770，2780)。

本专利申请案主张标题为“Verfahren und Vorrichtung zum Einstellen einesSeiten-wandwinkels eines Pattern-Elements einer fotolithographischen Maske”的德国专利申请案DE 10 2020 208 185.9的优先权，其于2020年6月30日在德国专利与商标管理局申请。德国优先权申请案DE 10 2020 208 185.9以引用方式全文并入本专利申请案中。

技术领域

本发明关于一种用于设定光刻掩模的图案元素的侧壁角度的方法及设备。进一步地，本发明关于一种用于检验光刻掩模的缺陷的方法及设备。

背景技术

由于半导体业的集成密度不断增加，光刻掩模必须在晶片上形成愈来愈小的结构的像。适应此趋势的一个选项是使用光刻掩模，其光化波长转移至较短的波长。目前，光刻技术通常使用以大约193nm的波长辐射的ArF(氟化氩)准分子激光器作为光源。

现今正开发使用在EUV(极紫外线)波长范围(较佳地在10nm至15nm的范围)的电磁辐射的光刻系统。该EUV光刻系统基于全新的射束导引概念，其使用反射光学元件，因为目前并无在所述的EUV范围内为光学透明的材料可用。开发EUV系统的技术挑战是巨大的，且需要付出巨大的开发努力以将上述系统提升到可在工业应用的等级。

对在配置于晶片上的光刻胶中甚至更小的结构的成像的明显贡献是来自光刻掩模、曝光掩模、光掩模或仅掩模。随着每次集成密度进一步增加，减少曝光掩模的最小结构尺寸变得愈来愈重要。该光刻掩模的制程因此变得更加复杂，且因此更加耗时，最终也更加昂贵。由于图案元素的微小结构尺寸，无法排除在掩模制造期间产生的缺陷。只要可能的话，这些都必须修复。

所述问题更适用于纳米压印光刻术。在纳米压印光刻术的情况下，该结构自纳米结构模板转移至应用在一基板的正片上是以1:1实行。因此，关于维持用于此光刻技术的结构维度和侧壁角度的需求增加。对纳米压印模板的缺陷修复的需求也增加。

由于新颖射束导引概念，其仅使用包括EUV掩模的反射光学元件，EUV掩模不能以垂直方式曝光。而是，目前EUV掩模曝光系统的EUV辐射以相对于法线5°至6°的角度撞击该EUV掩模的图案化表面。该光的倾斜入射造成各种困难。部分描述于示例性文件中，适当解决方案描述于其中：US 5 485 497、US 7 198 872 B2及US 9 285 672 B2。

目前，掩模缺陷通常以电子束诱导局部沉积和/或蚀刻程序修复。由于该结构元件或图案元素的结构尺寸减小，对修复程序的需求甚至更加困难。这是因为除了先前已知的光刻掩模的特性变数(诸如临界尺寸(CD)和/或边缘位置)外，更多描述变量变得更加重要。尤其，该结构元件或图案元素的边缘斜率或侧壁角度应在背景下提及。

如在DE 10 2019 201 468.2中所述，在缺陷修复期间之后，寻求修复图案元素的侧壁角度(SWA)或边缘斜率，其尽可能接近指定参考结构的设计。通常侧壁角度为90°。这尤其适用于针对EUV波长范围的掩模校正。