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特許7558378フォトリソグラフィマスクのパターン要素の側壁角を設定するための方法および装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-19
(45)【発行日】2024-09-30
(54)【発明の名称】フォトリソグラフィマスクのパターン要素の側壁角を設定するための方法および装置
(51)【国際特許分類】
G03F 1/74 20120101AFI20240920BHJP
C23C 16/48 20060101ALI20240920BHJP
H01L 21/302 20060101ALI20240920BHJP
【ＦＩ】
G03F1/74
C23C16/48
H01L21/302 201B
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2023500049
(86)(22)【出願日】2021-06-29
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-08-01
(86)【国際出願番号】 EP2021067838
(87)【国際公開番号】W WO2022002931
(87)【国際公開日】2022-01-06
【審査請求日】2023-03-06
(31)【優先権主張番号】102020208185.9
(32)【優先日】2020-06-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(73)【特許権者】
【識別番号】503263355
【氏名又は名称】カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100109070
【弁理士】
【氏名又は名称】須田 洋之
(74)【代理人】
【識別番号】100067013
【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 文昭
(74)【代理人】
【識別番号】100086771
【弁理士】
【氏名又は名称】西島 孝喜
(74)【代理人】
【識別番号】100120525
【弁理士】
【氏名又は名称】近藤 直樹
(74)【代理人】
【識別番号】100139712
【弁理士】
【氏名又は名称】那須 威夫
(74)【代理人】
【識別番号】100151987
【弁理士】
【氏名又は名称】谷口 信行
(72)【発明者】
【氏名】リノウ ダニエル
(72)【発明者】
【氏名】ヴェルテ ヨアヒム
(72)【発明者】
【氏名】バウアー マルクス
【審査官】田中 秀直
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１０－１０９１６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－２９４６１３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１７－５３４１４５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０３Ｆ １／００－１／８６
Ｃ２３Ｃ １６／４８
Ｈ０１Ｌ ２１／３０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
フォトリソグラフィマスク（１５０、２００、７００）の少なくとも１つのパターン要素（１２０、２２０、２３０、２５０、２６０、２８０、２９０）の少なくとも１つの側壁角（１７０、６７０、１９７０、２４７０、２７７０、２７８０）を設定するための方法（２８００）であって、ａ．少なくとも１つの前駆体ガスを供給するステップと、
ｂ．前記少なくとも１つの前駆体ガスの局所化学反応を誘発する少なくとも１つの質量を有する粒子ビーム（９１０、１２１５、１５１５、１９３０、２１２０）を提供するステップと、
ｃ．前記少なくとも１つのパターン要素（１２０、２２０、２３０、２５０、２６０、２８０、２９０）の前記少なくとも１つの側壁角（１７０、６７０、１９７０、２４７０、２７７０、２７８０）を設定するために、前記局所化学反応中に前記粒子ビーム（９１０、１２１５、１５１５、１９３０、２１２０）の少なくとも１つのパラメータおよび／またはプロセスパラメータを変更するステップと、
を含み、
前記少なくとも１つのプロセスパラメータを変更するステップが、前記局所化学反応中に、繰り返し時間、滞留時間、前記質量を有する粒子ビーム（９１０、１２１５、１５１５、１９３０、２１２０）の隣接する走査点の間隔、および前記少なくとも１つの質量を有する粒子ビーム（９１０、１２１５、１５１５、１９３０、２１２０）の加速電圧の群のうちの少なくとも１つのパラメータを変更するステップを含み、
ｄ．一次元における修復形状（２６２０）のサイズが、前記局所化学反応の開始から終了までに、一次元におけるプロセス分解能限界に対して少なくとも５％変化する、
方法。
【請求項2】
前記少なくとも１つの質量を有する粒子ビーム（９１０、１２１５、１５１５、１９３０、２１２０）が、設定される前記側壁角（１７０、６７０、１９７０、２４７０、２７７０、２７８０）の前記位置で前記局所化学反応を誘発する、請求項１に記載の方法（２８００）。
【請求項3】
前記少なくとも１つの側壁角（１７０、６７０、１９７０、２４７０、２７７０、２７８０）が、前記フォトリソグラフィマスク（１５０、２００、７００）の欠陥が修復されている間に設定される、請求項１または２に記載の方法（２８００）。
【請求項4】
前記少なくとも１つの粒子ビーム（９１０、１２１５、１５１５、１９３０、２１２０）の少なくとも１つのパラメータを変更するステップが、－ 少なくとも１つの粒子ビーム源（１２０５、１５０５）の結像システム（１２１３、１５１３）の少なくとも１つのコンデンサ絞りを、前記質量を有する粒子ビーム（９１０、１２１５、１５１５、１９３０、２１２０）の光軸に対して中心対称に設定するステップ、
－ 前記少なくとも１つの粒子ビーム源（１２０５、１５０５）の前記結像システム（１２１３、１５１３）の少なくとも１つの絞りを非円形に設定するステップ、
－ 前記フォトリソグラフィマスク（１５０、２００、７００）のパターニングされた表面の垂線に対して前記質量を有する粒子ビーム（９１０、１２１５、１５１５、１９３０、２１２０）を傾斜させるための、前記少なくとも１つの粒子ビーム源（１２０５、１５０５）の前記結像システム（１２１３、１５１３）を調整するステップ、
－ 前記フォトリソグラフィマスク（１５０、２００、７００）の前記パターニングされた表面の前記垂線に対して前記質量を有する粒子ビーム（９１０、１２１５、１５１５、１９３０、２１２０）を傾斜させるための偏向システム（１３５０）を設定するステップ、または
－ 前記局所化学反応中に前記質量を有する粒子ビーム（９１０、１２１５、１５１５、１９３０、２１２０）のビームプロファイルを設定するステップ、
の群のうちの少なくとも１つの要素を変更するステップを含む、請求項１～３のいずれか１項に記載の方法（２８００）。
【請求項5】
前記少なくとも１つのプロセスパラメータを変更するステップが、－ 修復形状（２５２０、２６２０）を少なくとも２つの部分修復形状に分割して、前記少なくとも２つの部分修復形状を異なるプロセスパラメータで処理するステップ、
－ 前記局所化学反応中に前記修復形状（２６２０）のサイズを変更するステップ、または
－ 前記局所化学反応中に前記修復形状（２５２０、２６２０）の位置を変更するステップ、
の群のうちの少なくとも１つの要素を含む、請求項１～４のいずれか１項に記載の方法（２８００）。
【請求項6】
一次元における修復形状（２６２０）の前記サイズが、前記局所化学反応の前記開始から前記終了までに、一次元におけるプロセス分解能限界に対して少なくとも３０％、好ましくは少なくとも５０％、より好ましくは少なくとも１００％変化する、請求項１～５のいずれか１項に記載の方法（２８００）。
【請求項7】
修復形状（２５２０、２６２０）のエッジの前記位置が、前記局所化学反応の前記開始から前記終了までに、一次元におけるプロセス分解能限界に対して少なくとも５％、好ましくは少なくとも３０％、より好ましくは少なくとも５０％、最も好ましくは少なくとも１００％変化する、請求項１～６のいずれか１項に記載の方法（２８００）。
【請求項8】
ａ．前記局所化学反応を中断するステップと、ｂ．前記局所化学反応中に生成された前記少なくとも１つの欠陥（７５０）および／または側壁（２４６０）の欠陥残留物を検査するステップと、
をさらに含む、請求項１～７のいずれか１項に記載の方法（２８００）。
【請求項9】
ｃ．前記検査された欠陥残留物および／または前記生成された側壁（２４６０）によって必要とされる場合、前記局所化学反応中に以前に変更されないままであった前記粒子ビーム（９１０、１２１５、１５１５、１９３０、２１２０）の少なくとも１つのパラメータおよび／またはプロセスパラメータを変更するステップと、ｄ．前記検査された欠陥残留物および／または前記生成された側壁（２４６０）によって必要とされない場合には、前記少なくとも１つの変更されたパラメータを用いて前記局所化学反応を継続するか、または前記変更されていないパラメータを用いて前記局所化学反応を継続するステップと、
をさらに含む、請求項８に記載の方法（２８００）。
【請求項10】
コンピュータシステムによって実行されると、請求項１～９のいずれか１項に記載の方法ステップを前記コンピュータシステムに実行させる命令を含む、コンピュータプログラム。
【請求項11】
フォトリソグラフィマスク（１６０、２００、７００）の少なくとも１つのパターン要素（１７０、６７０、１９７０、２４７０、２７７０、２７８０）の少なくとも１つの側壁角（１７０、６７０、１９７０、２４７０、２７７０、２７８０）を設定するための装置（１５００）であって、ａ．少なくとも１つの前駆体ガスを供給するように具現化された少なくとも１つのガス供給システム（１５４０、１５４２、１５４５、１５４７、１５５０、１５５２、１５５５、１５４７、１５６０、１５６２、１５６５、１５６７）と、
ｂ．少なくとも１つの質量を有する粒子ビーム（９１０、１２１５、１５１５、１９３０、２１２０）を生成するように具現化された少なくとも１つの粒子ビーム源（１２０５、１５０５）であって、前記少なくとも１つの質量を有する粒子ビーム（９１０、１２１５、１５１５、１９３０、２１２０）が、前記少なくとも１つの前駆体ガスの局所化学反応を誘発するように具現化されている、少なくとも１つの粒子ビーム源（１２０５、１５０５）と、
ｃ．前記少なくとも１つのパターン要素（１２０、２２０、２３０、２５０、２６０、２８０、２９０）の前記少なくとも１つの側壁角（１７０、６７０、１９７０、２４７０、２７７０、２７８０）を設定するために、前記局所化学反応中に前記少なくとも１つの粒子ビーム源（１２０５、１５０５）の少なくとも１つのパラメータおよび／または少なくとも１つのプロセスパラメータを変更するように具現化されている少なくとも１つの調整ユニット（１５９０）と、
を備え、
前記少なくとも１つのプロセスパラメータを変更することが、前記局所化学反応中に、繰り返し時間、滞留時間、前記質量を有する粒子ビーム（９１０、１２１５、１５１５、１９３０、２１２０）の隣接する走査点の間隔、および前記少なくとも１つの質量を有する粒子ビーム（９１０、１２１５、１５１５、１９３０、２１２０）の加速電圧の群のうちの少なくとも１つのパラメータを変更することを含み、
ｄ．前記少なくとも１つの調整ユニット（１５９０）が、前記局所化学反応の開始から終了までに、一次元における修復形状（２６２０）のサイズを、一次元におけるプロセス分解能限界に対して少なくとも５％変化させるようにさらに具現化されている、
装置（１５００）。
【請求項12】
前記調整ユニット（１５９０）が、－ 異なる入射角（φ1、φ2、φ3）で記録された少なくとも１つの欠陥（７５０）の測定データ、
－ 少なくとも１つの欠陥（７５０）の３次元輪郭のデータ、
－ 少なくとも１つの欠陥（７５０）の修復形状（２５２０、２６２０）のパラメータ、
－ 少なくとも１つの欠陥（７５０）の欠陥残留物のデータ、
－ 少なくとも１つのパターン要素（１２０、２２０、２３０、２５０、２６０、２８０、２９０）の側壁角（１７０、６７０、１９７０、２４７０、２７７０、２７８０）、および
－ 生成された側壁（２４６０）の角度、
の群のうちの少なくとも１つの要素を受け取るようにさらに具現化されている、請求項１１に記載の装置（１５００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、２０２０年６月３０日にドイツ特許庁に出願された「Ｖｅｒｆａｈｒｅｎ ｕｎｄ Ｖｏｒｒｉｃｈｔｕｎｇ ｚｕｍ Ｅｉｎｓｔｅｌｌｅｎ ｅｉｎｅｓ Ｓｅｉｔｅｎｗａｎｄｗｉｎｋｅｌｓ ｅｉｎｅｓ Ｐａｔｔｅｒｎ－Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｅｉｎｅｒ ｆｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｉｓｃｈｅｎ Ｍａｓｋｅ」と題する独国特許出願第１０２０２０２０８１８５．９号の優先権を主張する。独国優先出願第１０２０２０２０８１８５．９号は、その全体が参照により本特許出願に組み込まれる。
【0002】
本発明は、フォトリソグラフィマスクのパターン要素の側壁角を設定するための方法および装置に関する。さらに、本発明は、フォトリソグラフィマスクの欠陥を検査するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【0003】
半導体産業における集積密度の向上の結果として、フォトリソグラフィマスクは、ウエハ上にますます小さな構造を結像（ｉｍａｇｅ）しなければならない。この傾向に対応する１つのオプションは、化学線波長をよりも短い波長にシフトさせたフォトリソグラフィマスクを使用することにある。現在、光源として、約１９３ｎｍの波長で発光するＡｒＦ（フッ化アルゴン）エキシマレーザがフォトリソグラフィにおいて頻繁に使用されている。
【0004】
現在、ＥＵＶ（極紫外線）波長域（好ましくは１０ｎｍ～１５ｎｍの範囲）の電磁放射線を使用するリソグラフィシステムが開発されている。前記ＥＵＶリソグラフィシステムは、現在、記載されたＥＵＶ域において光学的に透明な材料が利用可能でないため、反射光学素子を使用した全く新しいビーム誘導概念に基づいている。ＥＵＶシステムを開発する際の技術的課題は膨大であり、前記システムを産業応用可能なレベルにまでもって行くには、多大な開発努力が必要である。
【0005】
ウエハ上に配置されたフォトレジストにこれまで以上に小さな構造を結像する（ｉｍａｇｅ）のに大きく寄与するのは、フォトリソグラフィマスク、露光マスク、フォトマスク、または単なるマスクである。集積密度がさらに向上するにつれて、露光マスクの最小構造サイズを縮小させることがますます重要になっている。したがって、フォトリソグラフィマスクの製造プロセスは、ますます複雑になり、その結果、より時間がかかり、最終的にはより高価にもなる。パターン要素の微細な構造サイズに起因して、マスク製造中の欠陥を排除することができない。これらの欠陥は、可能な場合はいつでも修復されなければならない。
【0006】
記載された問題は、ナノインプリントリソグラフィにさらに一層当てはまる。ナノインプリントリソグラフィの場合、ナノ構造化されたテンプレートから基板に塗布されたポジへの構造転写は１対１で実施される。したがって、このリソグラフィ技術に対して、構造寸法および側壁角を維持することに関する要求が増加している。これらの要求の増加は、ナノインプリントテンプレートの欠陥の修復にも当てはまる。
【0007】
ＥＵＶフォトマスクを含む反射光学素子のみを使用する新奇なビーム誘導概念のために、ＥＵＶフォトマスクを垂直に露光することはできない。むしろ、現在のＥＵＶマスク露光システムにおけるＥＵＶ放射線は、法線に対して５°～６°の角度でＥＵＶマスクのパターニングされた表面に衝突する。斜め光入射は、様々な困難をもたらす。一部は、例示的な文献である米国特許第５４８５４９７号、米国特許第７１９８８７２Ｂ２号、および米国特許第９２８５６７２Ｂ２号に記載されており、適切な解決策がこれらの文献に記載されている。
【0008】
現在、マスクの欠陥は、電子ビーム誘起局所堆積および／またはエッチングプロセスによって頻繁に修復されている。修復プロセスに対する要求は、構造要素またはパターン要素の構造サイズの縮小に起因して、これまで以上に厳しくなっている。この理由から、限界寸法（ＣＤ）および／またはエッジ位置などのフォトリソグラフィマスクの以前から知られている特徴変数に加えて、さらなる記述変数がますます重要になっている。特に、構造要素またはパターン要素のエッジ勾配または側壁角は、この文脈で言及されるべきである。
【0009】
独国特許第１０２０１９２０１４６８．２号に記載されているように、欠陥の修復中に、指定された基準構造の設計に可能な限り近くなる修復されたパターン要素の側壁角（ＳＷＡ）またはエッジ勾配を捜し求める。この側壁角は、典型的には９０°の側壁角である。この角度は、特にＥＵＶ波長域用のフォトマスクの修正に適用される。
【0010】
一方、論文"Impact of EUV mask absorber sidewall angle on patterning robustness", Proc. SPIE, Vol. 10583, Extreme Ultraviolet (EUV) Lithography IX, 1058314 (19 March 2018), https://doi.org/10.11117/12. 2296865において、著者Ｌ．Ｓ．Ｍｅｒｖｉｎ ＩＩＩらは、９０°から逸脱する側壁角が、特定の状況下でＥＵＶマスクの結像挙動に好都合な特性を有し得ることを示唆するシミュレーションを記載している。
【0011】
したがって、この背景に対して、本発明は、フォトリソグラフィマスクの修復を改善することができる方法および装置を指定するという問題に対処する。
【発明の概要】
【0012】
本発明の例示的な一実施形態によると、この問題は、請求項１に記載の方法および請求項１７に記載の装置によって解決される。さらなる例示的な実施形態において、この問題は、請求項１０に記載の方法および請求項１９に記載の装置によって解決される。
【0013】
一実施形態では、フォトリソグラフィマスクの少なくとも１つのパターン要素の少なくとも１つの側壁角を設定するための方法は、（ａ）少なくとも１つの前駆体ガスを供給するステップと、（ｂ）少なくとも１つの前駆体ガスの局所化学反応を誘発するように具現化された少なくとも１つの質量を有する粒子ビームを提供するステップと、（ｃ）少なくとも１つのパターン要素の少なくとも１つの側壁角を設定するために、局所化学反応中に粒子ビームの少なくとも１つのパラメータおよび／またはプロセスパラメータを変更するステップと、を含む。
【0014】
本発明による方法は、フォトリソグラフィマスクのパターン要素の側壁角の目標とする設定を容易にする。側壁角は、９０°から逸脱した角度領域に位置することができる。これにより、フォトリソグラフィマスクの結像特性を改善するために使用することができる追加の自由度が開かれる。例として、この自由度により、プロセスウィンドウの拡大が容易になり、このプロセスウィンドウの範囲内で、側壁角が規定された様式で設定されたフォトマスクを操作することができる。さらに、追加の自由度のために、マスクの他の弱点、または不完全なもしくは非理想的な特性を補償することができる。エッジ勾配または側壁角を制御するオプションにより、結果的に、フォトリソグラフィマスクの光学特性を改善することが可能になる。
【0015】
ナノインプリントリソグラフィ（ＮＩＬ）内でテンプレートおよび／または基板を修復する際、本発明による方法を用いて、エッジ勾配に関する厳しい要求を満たすことができる。
【0016】
本出願において、エッジ勾配および側壁角という表現は、同義に使用される。
【0017】
少なくとも１つの前駆体ガスは、少なくとも１つのエッチングガスを含むことができ、局所化学反応は、エッチング反応を含むことができ、または少なくとも１つの前駆体ガスは、少なくとも１つの堆積ガスを含むことができ、局所化学反応は、堆積反応を含むことができる。
【0018】
少なくとも１つの質量を有する粒子ビームは、設定される側壁角の位置で局所化学反応を誘発することができる。少なくとも１つの質量を有する粒子ビームは、フォトリソグラフィマスクの欠陥の位置で局所化学反応を誘発することができる。
【0019】
質量を有する粒子ビーム、例えば電子ビームまたはイオンビームを、数ナノメートルの領域のスポット径に集束させることができる。これにより、反応領域が狭く限定された化学反応を行うことができる。例として、局所化学反応の直径は、粒子ビームのスポット径の数倍、例えばスポット径の２～５倍に制限することができる。その結果、一次元における局所化学反応のプロセス分解能限界は、１ｎｍ～３０ｎｍ、好ましくは２ｎｍ～２０ｎｍ、より好ましくは２ｎｍ～１５ｎｍ、最も好ましくは２ｎｍ～１０ｎｍの範囲とすることができる。
【0020】
フォトリソグラフィマスクの欠陥が修復されている間に、少なくとも１つの側壁角を設定することができる。
【0021】
その結果、実質的に９０°の角度を有するマスクのパターン要素の側壁の角度またはエッジ勾配は、マスクの欠陥とはならず、設計によって指定された値を正確に有する。本発明による方法は、上述の利点のうちの１つまたは複数、例えば、プロセスウィンドウの拡大を達成するために、パターン要素の側壁の角度を目標通りに変更すること、または９０°とは異なる特定の値に設定することを可能にする。さらに、１つまたは複数のパターン要素の１つもしくは複数の側壁角を目標通りに設定することにより、フォトマスクの弱点を補償することができる。フォトリソグラフィマスクの弱点は、依然として指定された数値範囲内にあるが、範囲限界に近づくパラメータである。
【0022】
しかしながら、パターン要素の側壁角は、典型的には、フォトマスクの修復プロセス中に規定されたやり方で設定される。頻繁に発生するフォトリソグラフィマスクの欠陥は、過剰材料、例えば、過剰な吸収体材料によって引き起こされる暗欠陥である。過剰材料は、ＥＢＩＥ（電子ビーム誘起エッチング）プロセスを実行することによって頻繁にマスクから除去される。過剰材料を除去しながら、新たに形成されたパターン要素の側壁の角度を所望のまたは指定された値に設定する。
【0023】
欠落材料欠陥は、欠落材料が吸収材料である場合、白欠陥と呼ばれる。この欠陥は、吸収材料、例えばクロムまたは窒化タンタルを、例えばＥＢＩＤ（電子ビーム誘起堆積）プロセスで堆積させることによって修正される。ＥＢＩＤプロセスを実行する際、新たに形成される側壁が指定された範囲内の側壁角を有するように注意が払われる。
【0024】
本発明による方法は、位相シフトマスクの位相シフト要素の側壁角を設定するために使用することもできることは自明である。さらに、本発明による方法は、当然ながら、ＮＩＬテンプレートの要素の側壁角を設定するために使用することもできる。
【0025】
ここでは、および本明細書の他の箇所では、「実質的に」という表現は、従来技術による測定機器を用いて測定変数を決定する場合に、測定変数が通常の測定誤差内にあることを示すことを意味する。
【0026】
少なくとも１つの粒子ビームの少なくとも１つのパラメータを変更するステップは、
－ 少なくとも１つの粒子ビーム源の結像システムの少なくとも１つのコンデンサ絞りを、質量を有する粒子ビームの光軸に対して中心対称に設定するステップ、
－ 少なくとも１つの粒子ビーム源の結像システムの少なくとも１つの絞りを非円形に設定するステップ、
－ フォトリソグラフィマスクのパターニングされた表面に対する垂線に対して質量を有する粒子ビームを傾斜させるための、少なくとも１つの粒子ビーム源の結像システムを調整するステップ、
－ フォトリソグラフィマスクのパターニングされた表面に対する垂線に対して質量を有する粒子ビームを傾斜させるための偏向システムを設定するステップ、および
－ 局所化学反応中に質量を有する粒子ビームのビームプロファイルを設定するステップ、
の群のうちの１つの要素を少なくとも変更するステップを含むことができる。
－ 少なくとも１つの粒子ビーム源の結像システムの少なくとも１つのコンデンサ絞りを、質量を有する粒子ビームの光軸に対して中心対称に設定するステップ、
－ 少なくとも１つの粒子ビーム源の結像システムの少なくとも１つの絞りを非円形に設定するステップ、
－ フォトリソグラフィマスクのパターニングされた表面に対する垂線に対して質量を有する粒子ビームを傾斜させるための、少なくとも１つの粒子ビーム源の結像システムを調整するステップ、
－ フォトリソグラフィマスクのパターニングされた表面に対する垂線に対して質量を有する粒子ビームを傾斜させるための偏向システムを設定するステップ、および
－ 局所化学反応中に質量を有する粒子ビームのビームプロファイルを設定するステップ、
の群のうちの１つの要素を少なくとも変更するステップを含むことができる。
【0027】
従来技術では、質量を有する粒子ビームを特徴付ける１組のパラメータが、フォトリソグラフィマスクの処理プロセスの開始時に規定され、処理プロセス、すなわち、側壁角の設定および／または欠陥の修復は、これらのパラメータを用いて行われる。典型的には、質量を有する粒子ビームを結像（ｉｍａｇｅ）するシステムのパラメータは、粒子ビームが可能な限り正確に結像システムの光軸に沿って進むように選択される。これにより、実質的に収差がないかまたは収差成分が少ない粒子ビーム源の光学結像が達成される。
【0028】
しかしながら、本発明者らは、質量のある粒子ビームを使用して局所化学反応を開始する場合、粒子ビームを、粒子ビーム源の結像システムの光軸から逸脱するように意図的に誘導することが有利な場合があることを認識した。同様に、円対称から逸脱するビームプロファイルを選択することが好都合な場合がある。これらの設定は、生成された粒子ビームの収差を増大させる。しかしながら、粒子ビームが局所化学反応を誘発するために使用される場合、粒子ビームは、パワーを供給するためにのみ使用されるため、粒子ビームの結像特性に対するこれらの悪影響は許容される。歪んだ粒子ビームは、ほとんど収差のない質量のある粒子ビームと比較して、局所化学反応を加速するエネルギー線量分布を生成することさえ可能である。
【0029】
局所化学反応が行われている間に粒子ビーム源の結像システムの１つまたは複数のパラメータを上述のように変更することによって、欠陥の修復に加えて、フォトマスクのパターン要素および／またはＮＩＬテンプレートの要素のエッジ勾配を指定された値に調整することを可能にする追加の自由度が開かれる。
【0030】
現在の走査型電子システム（ＳＥＭ）のコンデンサ絞りは、典型的には、１０μｍ～６０μｍの範囲の直径を有する。コンデンサ絞りまたは単に絞りの開口もしくは直径は、本質的に、試料に入射する粒子ビームのアパーチャ角または開口角を決定する。絞り開口が大きいほど、粒子ビームの開口角が大きくなる。しかしながら、絞り開口が大きくなると、収差も見えてくる。さらに、粒子ビームの粒子の運動エネルギーが小さくなると、収差も大きくなる。
【0031】
電子ビームの非中心対称設定は、円形コンデンサ絞りの中心に関連付けることができる。設定の２つの極値は、以下の通りである。電子ビームは、コンデンサ絞りの中心を垂直に通過し、ビームは、コンデンサ絞りのエッジに沿って垂直に通過する。
【0032】
少なくとも１つの非円形絞りの設定は、０＜ε＜０．１、好ましくは０＜ε＜０．２、より好ましくは０＜ε＜０．５、最も好ましくは０＜ε＜０．８の範囲の偏心率εを含むことができる。
【0033】
少なくとも１つの粒子ビームの結像システムを調整するステップは、少なくとも１つのパターン要素の表面への質量を有する粒子ビームの入射角を、８９°～９１°、好ましくは８０°～９３°、より好ましくは７０°～１００°、最も好ましくは６０°～１２０°の範囲で変更するステップを含むことができる。範囲を変更するステップは、範囲のほぼ上限（例えば、８０°～９３°の区間では約９３°）に位置する少なくとも１つの数値を有する入射角を有する粒子ビームを適用するステップ、および／または数値がほぼ範囲の下限（例えば、再び８０°～９３°の区間では約８０°）に位置する入射角を有する粒子ビームを適用するステップであると理解することができる。
【0034】
ビームプロファイルの設定を変更するステップは、ビームプロファイルの設定を円形ビームプロファイルから非対称ビームプロファイルに変更するステップを含むことができる。非対称ビームプロファイルは、楕円ビームプロファイルを含むことができる。楕円ビームプロファイルの偏心率εは、０≦ε＜０．１、好ましくは０≦ε＜０．２、より好ましくは０≦ε＜０．５、最も好ましくは０≦ε＜０．８の範囲を含むことができる。
【0035】
少なくとも１つのプロセスパラメータを変更するステップは、
－ 修復形状を少なくとも２つの部分修復形状に分割して、少なくとも２つの部分修復形状を異なるプロセスパラメータで処理するステップ、
－ 局所化学反応中に、繰り返し時間（フレームリフレッシュ時間）、滞留時間、質量を有する粒子ビームの隣接する走査点の間隔（ラインステップ）、および少なくとも１つの質量を有する粒子ビームの加速電圧の群のうちの少なくとも１つのパラメータを変更するステップ、
－ 局所化学反応中に修復形状のサイズを変更するステップ、ならびに
－ 局所化学反応中に修復形状の位置を変更するステップ
の群のうちの少なくとも１つの要素を含むことができる。
－ 修復形状を少なくとも２つの部分修復形状に分割して、少なくとも２つの部分修復形状を異なるプロセスパラメータで処理するステップ、
－ 局所化学反応中に、繰り返し時間（フレームリフレッシュ時間）、滞留時間、質量を有する粒子ビームの隣接する走査点の間隔（ラインステップ）、および少なくとも１つの質量を有する粒子ビームの加速電圧の群のうちの少なくとも１つのパラメータを変更するステップ、
－ 局所化学反応中に修復形状のサイズを変更するステップ、ならびに
－ 局所化学反応中に修復形状の位置を変更するステップ
の群のうちの少なくとも１つの要素を含むことができる。
【0036】
現在、フォトリソグラフィマスクの欠陥は、欠陥の修復プロセスのためのパラメータセットを確認することによって修正されている。次いで、この設定されたプロセスパラメータセットを用いて、適切な前駆体ガスを供給しながら質量を有する粒子ビームを欠陥上で走査することによって欠陥が除去され、またはパターン要素の側壁が指定された角度で生成される。しかしながら、欠陥修復中に、プロセスパラメータのうちの少なくとも１つが、修復されるべきそれぞれの欠陥に対して局所的および／または時間的に調整される場合には、多くの欠陥の修復がより有望になる。
【0037】
修復形状は、修復されるべき欠陥のその底面への投影を記述する。ここで、底面の各ピクセルには、堆積させるべきエネルギー線量が割り当てられ、このエネルギー線量は、対応するピクセルの位置における局所化学反応の持続時間を反映し、それぞれのピクセル位置における欠陥の程度に対応する。
【0038】
修復形状を２つ以上の部分修復形状に分割し、各部分修復形状に異なるプロセスパラメータのセットを割り当てることによって、第１に、欠陥の修復を改善することができ、第２に、追加の自由度の結果として、欠陥修復中に形成されるエッジ勾配を指定された区間内の角度で形成することができる。
【0039】
繰り返し時間は、その都度実行されるプロセスに著しく依存する。例として、修復形状のサイズは、重要な変数である。さらに、繰り返し時間は、修復形状のガス被覆が繰り返し時間内に再確立されるように選択されるべきである。これらの制約が遵守される場合、局所化学反応の開始時の繰り返し時間は、１０-8秒～１０-6秒の範囲の持続時間を有することができ、その終了時の繰り返し時間は、１０-7秒～１０-5秒の範囲の持続時間を有することができる。
【0040】
局所化学反応の開始時の滞留時間は、１０-9秒～１０-7秒の範囲の持続時間を有することができ、その終了時の繰り返し時間は、１０-7秒～１０-6秒の範囲の持続時間を有することができる。
【0041】
質量を有する粒子ビームの隣接する走査点の間隔は、局所化学反応の開始時に４０ｎｍ～２０ｎｍの範囲を含むことができ、その終了時に１０ｎｍ～１ｎｍの範囲を含むことができる。
【0042】
質量を有する粒子ビームの加速電圧は、局所化学反応の開始時に５ｋｅＶ～１ｋｅＶの範囲を含むことができ、その終了時に１ｋｅＶ～０．１ｋｅＶの範囲を含むことができる。この加速電圧の範囲は、特に、電子ビームの形態の質量を有する粒子ビームに当てはまる。一般に、例えば、イオンのようなより質量の大きな粒子には、より高い加速電圧が必要とされる。
【0043】
最後に述べた４つのプロセスパラメータのうちの１つまたは複数を設定することによって、追加の自由度が生じ、この自由度は、第１に欠陥修復を改善するために使用することができ、第２に欠陥修復中に生成される１つもしくは複数のエッジまたは側壁のエッジ勾配を指定された角度範囲内に調整するために使用することができる。
【0044】
さらに、少なくとも１つの前駆体ガスの供給は、１つまたは複数のプロセスパラメータの変更に対して調整することができる。少なくとも１つの前駆体ガスの供給は、少なくとも１つの前駆体ガスのガス質量流量、温度および／または組成を設定することを含むことができる。
【0045】
一次元における修復形状のサイズは、局所化学反応の開始から終了までに、一次元におけるプロセス分解能限界に対して少なくとも５％、好ましくは少なくとも３０％、より好ましくは少なくとも５０％、最も好ましくは少なくとも１００％変化することができる。
【0046】
一次元における修復形状の時間依存の変化により、修復形状の両側に生成された２つの側壁のエッジ勾配を規定された通りに設定することが可能になる。
【0047】
修復形状のエッジの位置は、局所化学反応の開始から終了までに、一次元におけるプロセス分解能限界に対して少なくとも５％、好ましくは少なくとも３０％、より好ましくは少なくとも５０％、最も好ましくは少なくとも１００％変化することができる。
【0048】
局所化学反応を行いながら修復形状を一方向に変位させることにより、変位させた修復形状の方向にエッジ勾配を設定することができる。
【0049】
局所化学反応中に粒子ビームの少なくとも１つのパラメータおよび／またはプロセスパラメータを変更することにより、少なくとも１つの側壁角を８５°～９５°、好ましくは８０°～１００°、より好ましくは７５°～１０５°、最も好ましくは７０°～１１０°の範囲内に設定することができる。
【0050】
本発明による方法は、（ａ）局所化学反応を中断するステップと、（ｂ）局所化学反応中に生成された少なくとも１つの欠陥および／または側壁の欠陥残留物を検査するステップと、をさらに含むことができる。
【0051】
さらに、本発明による方法は、（ｃ）検査された欠陥残留物および／または生成された側壁によって必要とされる場合、局所化学反応中に以前に変更されないままであった粒子ビームの少なくとも１つのパラメータおよび／またはプロセスパラメータを変更するステップと、（ｄ）検査された欠陥残留物および／または生成された側壁によって必要とされない場合には、少なくとも１つの変更されたパラメータを用いて局所化学反応を継続するか、または変更されていないパラメータを用いて局所化学反応を継続するステップと、を含むことができる。
【0052】
以前に生成されたエッジ勾配を用いて、以前に変更されないままであったパラメータのうちの１つまたは複数を変更する必要があるかどうかを決定する。以前に生成されたエッジ勾配が指定された角度範囲外にある場合は、変更が必要とされる。
【0053】
本出願で定義される方法では、局所化学反応が実行されている間に、１つまたは複数のパラメータが変更される。記載された方法は、その実行中にさらに中断することができ、残った欠陥または生成された側壁を検査することができる。検査結果が、変更されたパラメータでは要求されたエッジ勾配を達成することができないことを示している場合には、これまでの修復プロセスの範囲内で変更されなかったパラメータの１つまたは複数を変更し、このさらに変更されたパラメータを用いて局所化学反応を継続する。本プロセスでは、これまでの修復プロセスの過程で変更されたパラメータを変更するか、または一定に保持することが可能である。
【0054】
第２の実施形態では、少なくとも１つの質量を有する粒子ビームを用いてフォトリソグラフィマスクの少なくとも１つの欠陥を検査するための方法は、（ａ）少なくとも１つの質量を有する粒子ビームを供給するステップと、（ｂ）少なくとも１つの欠陥の検査中に少なくとも１つの欠陥への質量を有する粒子ビームの平均入射角を変更するステップと、を含む。
【0055】
典型的には、質量を有する粒子ビームは、検査される物体、例えばフォトリソグラフィマスクの欠陥に垂直に衝突する。フォトリソグラフィマスクと、マスクに面する粒子光学系の部分との間の作動距離が小さい場合は、これらの２つの構成要素は、実質的に互いに平行にしか位置合わせすることができず、その結果、粒子ビームは、フォトリソグラフィマスクに実質的に垂直に入射する。既に上述したように、質量を有する粒子ビームは、数ナノメートル～サブナノメートルの範囲のスポット径に集束させることができる。これにより、非常に高い横方向分解能が得られる。しかしながら、分解能は、ビーム方向では著しく低下する。その結果、質量を有する粒子ビームを用いた３次元（３Ｄ）物体の検査中、高さ分解能が損なわれる。したがって、測定データから生成された３Ｄ物体、例えば欠陥の画像は、大きな不確実性に悩まされる。例として、欠陥の３Ｄ画像のこの不確実性は、検査から決定された修復形状のパラメータの大きな誤差間隔に変換される。
【0056】
この不確実性は、質量を有する粒子ビームを用いて異なる角度から欠陥を走査することによって著しく低減することができる。その結果、検査された欠陥の正確な３Ｄ輪郭を確認することが可能である。
【0057】
既に上述したように、粒子ビームを偏向させると、試料、例えばフォトリソグラフィマスクに垂直に入射する粒子ビームと比較して収差が大きくなることがある。しかしながら、この有害な影響は、例えば欠陥を３Ｄ物体として画像化することができるなどの、新たな自由度によって開かれる機会と比較すると小さなものである。
【0058】
典型的には、粒子ビームは、粒子ビームが走査領域にわたってラインごとに走査されることよって、フォトリソグラフィマスクまたは欠陥の走査領域を感知する。ラインが走査されている間、試料の表面への粒子ビームの入射角にはわずかな変化がある。上記の点（ｂ）で指定されたフォトリソグラフィマスクの表面への入射角の変化は、ライン走査中の、または一般的には走査領域の感知中の粒子ビームのこの角度変化を指すものではない。上記で定義された入射角の変化をライン走査中の入射角の変化と区別するために、「平均入射角」という用語が導入される。前記用語は、ライン走査中に粒子ビームが試料に入射する平均角度を表す。例として、平均入射角は、粒子ビームのライン走査、または一般的には走査領域のすべての入射角にわたる算術平均として定義することができる。
【0059】
少なくとも１つの欠陥は、
－ パターン要素の欠落材料、
－ パターン要素の過剰材料、
－ フォトリソグラフィマスクの基板の欠落材料、
－ フォトリソグラフィマスクの基板の過剰材料、
－ ＮＩＬ基板および／またはＮＩＬテンプレート上の要素の欠落材料、
－ ＮＩＬ基板および／またはＮＩＬテンプレート上の要素の過剰材料、
－ 指定範囲外の側壁角、
－ 少なくとも１つのパターン要素の側壁の、その表面に対する曲率半径であって、指定範囲外にある曲率半径、および
－ フォトリソグラフィマスクの基板に対する少なくとも１つのパターン要素の側壁の曲率半径であって、指定範囲外にある曲率半径、
の群のうちの少なくとも１つの要素を含むことができる。
－ パターン要素の欠落材料、
－ パターン要素の過剰材料、
－ フォトリソグラフィマスクの基板の欠落材料、
－ フォトリソグラフィマスクの基板の過剰材料、
－ ＮＩＬ基板および／またはＮＩＬテンプレート上の要素の欠落材料、
－ ＮＩＬ基板および／またはＮＩＬテンプレート上の要素の過剰材料、
－ 指定範囲外の側壁角、
－ 少なくとも１つのパターン要素の側壁の、その表面に対する曲率半径であって、指定範囲外にある曲率半径、および
－ フォトリソグラフィマスクの基板に対する少なくとも１つのパターン要素の側壁の曲率半径であって、指定範囲外にある曲率半径、
の群のうちの少なくとも１つの要素を含むことができる。
【0060】
少なくとも１つの質量を有する粒子ビームの入射角を変更するステップは、電界および／または磁界内で質量を有する粒子ビームを偏向させるステップを含むことができる。
【0061】
欠陥への質量を有する粒子ビームの入射角は、欠陥を有するマスクをフォトマスクのパターニングされた側の法線に垂直な軸の周りに回転させることによって、最も容易に変更することができる。しかしながら、本実施形態は、質量を有する粒子ビームの粒子ビーム源の結像システムのビーム出射点とマスクのパターニングされた表面との間の距離が小さいため、粒子ビームのビーム方向に対してマスクを傾けることができないか、またはわずかな範囲しか傾けることができないという問題にしばしば遭遇する。同じ理由で、フォトマスクのパターニングされた表面に対して粒子ビーム源の結像システムを傾けることは、同様に、限られた範囲しか可能でないことが多い。
【0062】
結像システムからの質量を有する粒子ビームのビーム出口とマスクとの間に、および／またはビーム出口に隣接する結像システムの部分に、電界および／または磁界を形成することによって、空間的制約を大幅に回避することが可能であり、質量を有する粒子ビームを粒子ビームの結像システムの光軸に対して規定された角度だけ偏向させることができる。
【0063】
少なくとも１つの欠陥を検査するための方法は、検査中に取得された測定データから少なくとも１つの欠陥の３次元輪郭を確認するステップをさらに含むことができる。
【0064】
上述したように、異なる角度で欠陥を走査することにより、ｚ方向またはビーム方向における欠陥の空間分解能が向上する。結果として、質量を有する粒子ビームによって様々な角度で走査された欠陥の３Ｄ輪郭を高精度で決定することが可能になる。
【0065】
少なくとも１つの欠陥を検査するための方法は、少なくとも１つの検査された欠陥に対する修復形状のパラメータを決定するステップをさらに含むことができる。
【0066】
修復装置は、パラメータ化された修復形状、すなわち、パラメータが決定された修復形状に基づいて欠陥を修復することができる。しかしながら、修復形状は、側壁角が指定された角度範囲外にある１つまたは複数のパターン要素の規定された側壁角の設定を規定することも可能である。例として、パターン要素は、実質的に９０°のエッジ勾配を有してもよいが、その側壁角は、例えば、９５°～９８°の角度範囲内にあるべきである。
【0067】
入射角を変更するステップは、フォトリソグラフィマスクの基板への少なくとも１つの質量を有する粒子ビームの垂直入射に対して、入射角を５°超、好ましくは１０°超、好ましくは２０°超、最も好ましくは４０°超変更するステップを含むことができる。
【0068】
少なくとも１つの欠陥を検査するための加速電圧は、１００ｋｅＶ～０．０１ｋｅＶ、好ましくは２０ｋｅＶ～０．０２ｋｅＶ、より好ましくは５ｋｅＶ～０．０５ｋｅＶ、最も好ましくは３ｋｅＶ～０．１ｋｅＶの範囲を含むことができる。
【0069】
加速電圧が１ｋｅＶ（キロ電子ボルト）の領域にある電子ビームが質量を有する粒子として使用される場合、数百Ｖの領域の電圧が、電子ビームを前述の角度だけ偏向させる電界を生成することができる。
【0070】
フォトリソグラフィマスクへの入射時に、質量を有する粒子ビームは、０．１ｎｍ～１０００ｎｍ、好ましくは０．２ｎｍ～２００ｎｍ、より好ましくは０．４ｎｍ～５０ｎｍ、最も好ましくは０．５ｎｍ～２０ｎｍの焦点直径を有することができる。
【0071】
質量を有する粒子ビームのこれらの焦点直径は、好ましくは、異なる入射角で欠陥を露光することによる欠陥の検査に適用される。局所化学反応を行うことによって側壁角を設定する場合、粒子ビームの許容される収差のために、焦点直径は一般的に大きくなる。この増大は、それぞれの欠陥箇所への粒子ビームの入射角に依存する。収差、したがって焦点直径の増大は、粒子光学系の適切な設定によって最小化することができる。
【0072】
質量を有する粒子ビームは、０．１°～６０°、好ましくは０．２°～４０°、より好ましくは０．５°～２０°、最も好ましくは１°～１０°のアパーチャ角を有することができる。
【0073】
したがって、質量を有する粒子ビームの最も好ましいアパーチャ角に対して、入射角の変化または変動は、そのアパーチャ角よりも大きくてもよい。質量を有する粒子ビームのアパーチャ角の変化または変動は、その最も好ましいアパーチャ角を、１．５倍、好ましくは２倍、より好ましくは４倍、最も好ましくは６倍上回ることができる。質量を有する粒子ビームのアパーチャ角が下限に近い場合、すなわち約０．５°～２．０°の角度領域にある場合、入射角の変化は、アパーチャ角を、２倍、好ましくは５倍、より好ましくは１０倍、最も好ましくは２０倍上回ることができる。
【0074】
粒子ビームのアパーチャ角が大きいほど、その焦点直径は小さくなる。したがって、欠陥を検査するためには、大きなアパーチャ角を有する粒子ビームがしばしば使用され、一方、局所化学反応を用いて側壁角を設定するためには、必要とされる精度に応じて、より小さなアパーチャ角が使用されることもある。
【0075】
少なくとも１つの質量を有する粒子ビームは、電子ビーム、イオンビーム、原子ビーム、および分子ビームの群のうちの少なくとも１つの要素を含むことができる。
【0076】
フォトリソグラフィマスクは、透過型フォトマスクおよび反射型フォトマスクを含むことができる。フォトリソグラフィマスクは、バイナリフォトマスクまたは位相シフトフォトマスクを含むことができる。さらに、フォトリソグラフィマスクは、多重露光用のマスクを含むことができる。
【0077】
典型的には、フォトリソグラフィマスクは、基板上に構造要素またはパターン要素が配置された基板、または基板内にパターン要素がエッチングされた基板を含む。本出願では、フォトリソグラフィマスクの表面とは、フォトマスクの表面の領域を意味すると理解され、前記領域には入射光を結像（ｉｍａｇｅ）させる構造要素がない。
【0078】
コンピュータプログラムは、コンピュータシステムによって実行されると、コンピュータシステムに、少なくとも１つの側壁角を設定する態様のうちの１つによる方法ステップを実行させる命令を含むことができる。
【0079】
コンピュータプログラムは、コンピュータシステムによって実行されると、コンピュータシステムに、少なくとも１つの欠陥を検査する態様のうちの１つによる方法ステップを実行させる命令を含むことができる。
【0080】
一実施形態では、フォトリソグラフィマスクの少なくとも１つのパターン要素の少なくとも１つの側壁角を設定するための装置は、（ａ）少なくとも１つの前駆体ガスを供給するように具現化された少なくとも１つのガス供給システムと、（ｂ）少なくとも１つの質量を有する粒子ビームを生成するように具現化された少なくとも１つの粒子ビーム源であって、少なくとも１つの質量を有する粒子ビームが少なくとも１つの前駆体ガスの局所化学反応を誘発するように具現化されている、少なくとも１つの粒子ビーム源と、（ｃ）少なくとも１つのパターン要素の少なくとも１つの側壁角を設定するために、局所化学反応中に少なくとも１つの粒子ビーム源の少なくとも１つのパラメータおよび／または少なくとも１つのプロセスパラメータを変更するように具現化された少なくとも１つの調整ユニットと、を含む。
【0081】
調整ユニットは、
－ 異なる入射角で記録された少なくとも１つの欠陥の測定データ、
－ 少なくとも１つの欠陥の３次元輪郭のデータ、
－ 少なくとも１つの欠陥の修復形状のパラメータ、
－ 少なくとも１つの欠陥の欠陥残留物のデータ、
－ 少なくとも１つのパターン要素の側壁角、および
－ 生成された側壁の角度、
の群の少なくとも１つの要素を取得するようにさらに具現化することができる。
－ 異なる入射角で記録された少なくとも１つの欠陥の測定データ、
－ 少なくとも１つの欠陥の３次元輪郭のデータ、
－ 少なくとも１つの欠陥の修復形状のパラメータ、
－ 少なくとも１つの欠陥の欠陥残留物のデータ、
－ 少なくとも１つのパターン要素の側壁角、および
－ 生成された側壁の角度、
の群の少なくとも１つの要素を取得するようにさらに具現化することができる。
【0082】
少なくとも１つのガス供給システムは、少なくとも１つの前駆体ガスを、指定されたガス質量流量で、指定された温度で、および／または指定された前駆体ガス組成で供給するように具現化することができる。ガス供給システムは、少なくとも１つの前駆体ガスを貯蔵するように具現化された少なくとも１つの供給容器、少なくとも１つの前駆体ガスのガス質量流量を制御するように具現化された少なくとも１つの制御弁、少なくとも１つの前駆体ガスを少なくとも１つの供給容器からフォトリソグラフィマスク上の質量を有する粒子ビームの入射点に案内するように具現化された少なくとも１つのガス供給ラインシステム、およびフォトリソグラフィマスクの表面への質量を有する粒子ビームの入射点に前駆体ガスを集中させるように具現化された少なくとも１つのノズルの群のうちの少なくとも１つの要素を含むことができる。
【0083】
少なくとも１つの前駆体ガスは、少なくとも１つのエッチングガス、少なくとも１つの堆積ガス、および少なくとも１つの添加ガスの群のうちの少なくとも１つの要素を含むことができる。
【0084】
少なくとも１つのエッチングガスは、少なくとも１つのハロゲン含有化合物を含むことができる。ハロゲン含有化合物は、フッ素（Ｆ2）、塩素（Ｃｌ2）、臭素（Ｂｒ2）、ヨウ素（Ｉ2）、二フッ化キセノン（ＸｅＦ2）、四フッ化キセノン（ＸｅＦ4）、六フッ化キセノン（ＸｅＦ6）、塩化キセノン（ＸｅＣｌ）、フッ化水素（ＨＦ）、フッ化アルゴン（ＡｒＦ）、フッ化クリプトン（ＫｒＦ）、二フッ化硫黄（ＳＦ2）、四フッ化硫黄（ＳＦ4）、六フッ化硫黄（ＳＦ6）、三フッ化リン（ＰＦ3）、五フッ化リン（ＰＦ5）、および塩化ニトロシル（ＮＯＣｌ）の群のうちの少なくとも１つの要素を含むことができる。
【0085】
少なくとも１つの堆積ガスは、金属アルキル、遷移元素アルキル、典型元素アルキル、金属カルボニル、遷移元素カルボニル、典型元素カルボニル、金属アルコキシド、遷移元素アルコキシド、典型元素アルコキシド、金属錯体、遷移元素錯体、典型元素錯体、および有機化合物の群のうちの少なくとも１つの要素を含むことができる。
【0086】
遷移金属アルキル、遷移元素アルキルおよび典型元素アルキルは、シクロペンタジエニル（Ｃｐ）トリメチル白金（ＣｐＰｔＭｅ3）、メチルシクロペンタジエニル（ＭｅＣｐ）トリメチル白金（ＭｅＣｐＰｔＭｅ3）、テトラメチルスズ（ＳｎＭｅ4）、トリメチルガリウム（ＧａＭｅ3）、フェロシン（Ｃｐ2Ｆｅ）、およびビスアリールクロム（Ａｒ2Ｃｒ）の群のうちの少なくとも１つの要素を含むことができる。
【0087】
遷移金属カルボニル、遷移金属元素カルボニルおよび典型元素カルボニルは、クロムヘキサカルボニル（Ｃｒ（ＣＯ）6）、モリブデンヘキサカルボニル（Ｍｏ（ＣＯ）6）、タングステンヘキサカルボニル（Ｗ（ＣＯ）6）、ジコバルトオクタカルボニル（Ｃｏ2（ＣＯ）8）、トリルテニウムドデカカルボニル（Ｒｕ3（ＣＯ）12）、および鉄ペンタカルボニル（Ｆｅ（ＣＯ）5）の群のうちの少なくとも１つの要素を含むことができる。
【0088】
金属アルコキシド、遷移元素アルコキシドおよび典型元素アルコキシドは、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ、Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）4）、およびテトライソプロポキシチタン（Ｔｉ（ＯＣ3Ｈ7）4）の群のうちの少なくとも１つの要素を含むことができる。金属ハロゲン化物、遷移元素ハロゲン化物および典型元素ハロゲン化物は、六フッ化タングステン（ＷＦ6）、六塩化タングステン（ＷＣｌ6）、六塩化チタン（ＴｉＣｌ6）、三塩化ホウ素（ＢＣｌ3）、および四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ4）の群のうちの少なくとも１つの要素を含むことができる。
【0089】
金属錯体、遷移元素錯体および典型元素錯体は、銅ビス（ヘキサフルオロアセチルアセトナート）（Ｃｕ（Ｃ5Ｆ6ＨＯ2）2）、およびジメチル金トリフルオロアセチルアセトネート（Ｍｅ2Ａｕ（Ｃ5Ｆ3Ｈ4Ｏ2））の群のうちの少なくとも１つの要素を含むことができる。
【0090】
有機化合物は、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（ＣＯ2）、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、真空ポンプ油の成分、および揮発性有機化合物の群のうちの少なくとも１つの要素を含むことができる。
【0091】
少なくとも１つの添加ガスは、酸化剤、ハロゲン化物、および還元剤の群のうちの少なくとも１つの要素を含むことができる。
【0092】
酸化剤は、酸素（Ｏ2）、オゾン（Ｏ3）、水蒸気（Ｈ2Ｏ）、過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）、一酸化二窒素（Ｎ2Ｏ）、酸化窒素（ＮＯ）、二酸化窒素（ＮＯ2）、および硝酸（ＨＮＯ3）の群のうちの少なくとも１つの要素を含むことができる。ハロゲン化物は、塩素（Ｃｌ2）、塩酸（ＨＣｌ）、二フッ化キセノン（ＸｅＦ2）、フッ化水素（ＨＦ）、ヨウ素（Ｉ2）、ヨウ化水素（ＨＩ）、臭素（Ｂｒ2）、臭化水素（ＨＢｒ）、塩化ニトロシル（ＮＯＣｌ）、三塩化リン（ＰＣｌ3）、五塩化リン（ＰＣｌ5）、および三フッ化リン（ＰＦ3）の群のうちの少なくとも１つの要素を含むことができる。還元剤は、水素（Ｈ2）、アンモニア（ＮＨ3）、およびメタン（ＣＨ4）の群のうちの少なくとも１つの要素を含むことができる。
【0093】
さらに、フォトリソグラフィマスクの少なくとも１つのパターン要素の側壁角を設定するための装置は、フォトリソグラフィマスクの少なくとも１つのパターン要素の側壁角を設定するための上記で定義された方法のステップを実行するように具現化することができる。
【0094】
第２の実施形態では、少なくとも１つの質量を有する粒子ビームを用いて異なる角度でフォトリソグラフィマスクの少なくとも１つの欠陥を検査するための装置は、（ａ）少なくとも１つの質量を有する粒子ビームを生成するように具現化された少なくとも１つの粒子ビーム源と、（ｂ）検査中に質量を有する粒子ビームの入射角を変更するように具現化された少なくとも１つの調整ユニットと、を含む。
【0095】
調整ユニットは、フォトリソグラフィマスクの少なくとも１つの欠陥への粒子ビームの平均入射角の変化を制御するようにさらに具現化することができる。さらに、調整ユニットは、コンデンサ絞りを変更または変化させるように具現化することができる。これは、コンデンサ絞り（または単に絞り）を交換することによって行うことができる。その結果、調整ユニットは、アパーチャ角および質量を有する粒子ビームの焦点スポットを変化させることができる。
【0096】
さらに、より低いアパーチャ角範囲（例えば、約０．５°～２．０°のアパーチャ角範囲）に対して、調整ユニットは、アパーチャ角を２倍、好ましくは５倍、より好ましくは１０倍、最も好ましくは２０倍上回る、試料表面の法線に対するフォトリソグラフィマスクの少なくとも１つの欠陥への粒子ビームの平均入射角を変化させるように具現化することができる。
【0097】
調整ユニットは、電気偏向システムおよび磁気偏向システムの群のうちの少なくとも１つの要素を備えることができる。
【0098】
電気偏向システムは、粒子ビーム源の一部とすることができ、特に、電気偏向システムは、粒子ビーム源の結像システムの一部とすることができる。磁気偏向システムは、粒子ビーム源の一部でなくてもよい。これは、磁気偏向システムを粒子ビーム源の結像システムの外側に配置することができることを意味する。
【0099】
しかしながら、電気偏向システムおよび磁気偏向システムは両方とも、質量を有する粒子ビームの粒子ビーム源の一部であってもよい。したがって、例えば、電気偏向システムは、粒子ビーム源の結像システムの電子光学レンズの上流に配置することができ、磁気偏向システムは、粒子ビーム源の結像システムの電子光学レンズの下流に配置することができる。
【0100】
電気偏向システムは、少なくとも１つの偏向板対を備えることができる。電気偏向システムは、互いに平行に配置された少なくとも２つの偏向板対を備えることができる。電気偏向システムは、質量を有する粒子ビーム用の粒子ビーム源の結像システムの電子光学対物レンズの上流に配置することができる。
【0101】
磁気偏向システムは、少なくとも１つのコイル対を備えることができる。しかしながら、磁気偏向システムは、少なくとも１つの永久磁石を備えることもできる。
【0102】
検査装置および／または側壁角を設定するための装置は、フォトリソグラフィマスクのパターニングされた表面に対して垂直な軸の周りでフォトリソグラフィマスクを回転させるように具現化された少なくとも１つの試料ステージをさらに備えることができる。少なくとも１つの試料ステージは、パターニングされた試料表面の法線に対して垂直な角度でフォトリソグラフィマスクを回転させるようにさらに具現化することができる。調整ユニットは、試料ステージの回転を開ループまたは閉ループ制御するようにさらに具現化することができる。
【0103】
球面座標で考えると、フォトリソグラフィマスクの光軸が球面座標の座標系のｚ軸に平行であるという仮定の下で、少なくとも１つの試料ステージは、粒子ビームと光軸との間の極角を変化させるように具現化される。少なくとも１つの試料ステージが極角の変化に加えて方位角の変化も容易にすることによって、局所化学反応によるフォトリソグラフィマスクの改善された処理を、フォトマスクのパターン要素の任意の箇所または任意の側で実行することができる。
【0104】
粒子ビーム源の結像システムは、フォトリソグラフィマスクのパターニングされた表面の法線に対して垂直な軸の周りで回転可能であるように具現化することができる。調整ユニットは、結像システムの回転を開ループまたは閉ループ制御するようにさらに具現化することができる。さらに、粒子ビーム源は、フォトリソグラフィマスクのパターニングされた表面の法線に対して垂直な軸の周りで回転可能であるように具現化することができる。さらに、調整ユニットは、粒子ビーム源の回転を開ループまたは閉ループ制御するように具現化することができる。さらに、調整ユニットは、入射角を変更する目的で、試料ステージと、結像システムまたは粒子ビーム源との両方を開ループまたは閉ループ制御するように具現化することができる。
【0105】
少なくとも１つの試料ステージは、第３の軸の周りで回転可能とすることができ、試料ステージの第３の回転軸は、フォトリソグラフィマスクのパターニングされた表面の法線に対して実質的に垂直である。試料ステージの３つの回転軸が直交座標系を張る（ｓｐａｎ）ように、第３の回転軸が試料ステージの第２の回転軸に対しても垂直であると有利である。
【0106】
一方向における平均入射角を減少させる、フォトリソグラフィマスクの表面への質量を有する粒子ビームの平均入射角の変更と、フォトリソグラフィマスクの光軸の周りで回転可能な試料ステージとの組合せにより、質量を有する粒子ビームの平均入射角を２つの空間方向で設定することが可能になる。これにより、フォトリソグラフィマスク上の任意の処理位置へのアクセスが容易になる。これにより、フォトリソグラフィマスクのパターン要素の任意の所望の側壁角を設定することができる。
【0107】
さらに、調整ユニットは、質量を有する粒子ビームを２つの方向に偏向させるように具現化することができる。調整ユニットの２つの偏向方向は、互いに対して実質的に９０°の角度に設定することができる。
【0108】
検査装置および／またはフォトリソグラフィマスクの少なくとも１つのパターン要素の側壁角を設定するための装置は、フォトリソグラフィマスクに由来する、質量を有する粒子ビームによって引き起こされる粒子を検出するように具現化された少なくとも１つの検出器をさらに備える。フォトリソグラフィマスクに由来する粒子は、質量を有する粒子ビームの粒子タイプを含む場合がある。フォトリソグラフィマスクに由来する粒子は、質量を有する粒子ビームの粒子タイプとは異なってもよい。
【0109】
検査装置および／または側壁角を設定するための装置は、異なる入射角で記録された少なくとも１つの欠陥のデータを分析するように具現化された評価ユニットをさらに備えることができる。
【0110】
評価ユニットは、異なる入射角で記録されたデータから少なくとも１つの欠陥の３次元輪郭を生成するようにさらに具現化することができる。特に、評価ユニットは、質量を有する粒子ビームの走査データから画像データを生成することができる。画像データは、記憶することができ、ならびに／あるいは少なくとも１つの欠陥を検査するための装置および／または側壁角を設定するための装置のモニタ上に表示することができる。
【0111】
さらに、評価ユニットは、分析された走査データからフォトリソグラフィマスクの表面への質量を有する粒子ビームの平均入射角の少なくとも１つの変更を決定するように具現化することができる。
【0112】
さらに、評価ユニットは、局所化学反応を行うための粒子ビームの運動エネルギーから、質量を有する粒子ビームの平均入射角の設定すべき変更を決定するように具現化することができる。さらに、評価ユニットは、局所化学反応の材料組成から、質量を有する粒子ビームの平均入射角の設定すべき変更を決定するように具現化することができる。
【0113】
質量を有する粒子ビームの粒子の運動エネルギー、および粒子ビームの粒子が衝突する材料組成は、粒子ビームとフォトリソグラフィマスクとの相互作用領域のサイズに影響を与え、したがって、局所化学反応を行うことによって損なわれる可能性があるマスクの領域に影響を与える。
【0114】
評価ユニットは、欠陥の処理箇所の周囲の、またはエッジ勾配を設定するための処理箇所の、局所的に制限された保護層の領域および材料組成を決定するようにさらに具現化することができる。
【0115】
局所化学反応中の損傷からマスク基板を保護するために、局所化学反応を行う前に、欠陥の周囲のフォトマスクの基板上に局所的に制限された保護層を堆積させることができる。局所化学反応が終了した後、ＥＢＩＥプロセスを用いて、局所的に制限された保護層を基板から再び除去することができる。代替として、保護層は、マスク洗浄ステップによってマスクから再び除去することができる。
【0116】
さらに、評価ユニットは、分析されたデータから、質量を有する粒子ビームのフォトリソグラフィマスクへの入射角の設定すべき少なくとも１つの変更を決定するように具現化することができる。
【0117】
さらに、評価ユニットは、分析されたデータから修復形状のパラメータを確認するように具現化することができる。
【0118】
検査装置は、側壁角を設定するための装置に測定データを送信することができ、側壁角を設定するための装置またはその評価ユニットは、検査されたマスクの１つもしくは複数のパターン要素の欠陥を除去するための、および／または要求されるエッジ勾配を設定するための、修復形状のパラメータを確認することができる。しかしながら、検査装置またはその評価ユニットが、異なる角度で記録された測定データから、１つもしくは複数のパターン要素の欠陥を修復するための、および／または１つもしくは複数の側壁のエッジ勾配を設定するための、パラメータ化された修復形状を計算し、側壁角を設定するための装置にパラメータ化された修復形状を送信することも可能である。
【0119】
さらに、検査装置と側壁角を設定するための装置は両方とも、評価ユニットを含むことができる。代替として、評価ユニットが検査装置と側壁角度を設定するための装置との間で分割されることも可能である。検査装置および側壁角を設定するための装置は、無線または有線のインターフェースを介して通信することができる。
【0120】
さらに、検査装置および側壁角を設定するための装置を単一の装置に統合することが可能である。
【0121】
調整ユニットは、パラメータ化された修復形状に基づいて、フォトリソグラフィマスクの少なくとも１つのパターン要素への質量を有する粒子ビームの入射角の変更を制御するようにさらに具現化することができる。
【0122】
さらに、調整ユニットは、少なくとも１つの質量を有する粒子ビームの少なくとも１つのパラメータの変更、プロセスパラメータの変更、および／または質量を有する粒子ビームの入射角の変更を自動化された形態で実行するように具現化することができる。
【0123】
最後に、フォトリソグラフィマスクの少なくとも１つの欠陥を検査するための装置は、フォトリソグラフィマスクの少なくとも１つの欠陥を検査するための上記で定義された方法のステップを実行するように具現化することができる。
【0124】
以下の詳細な説明は、図面を参照して本発明の現時点で好ましい実施例を説明する。
【図面の簡単な説明】
【0125】
【図1】上側部分画像において、設計によって予め決められたフォトリソグラフィマスクのパターン要素のエッジの概略断面を示し、下側部分画像において、欠陥なしに生成された上側部分画像のパターン要素のエッジを再現した図である。
【図2a】パターン要素がα＝９０°のエッジ勾配を有する極紫外線（ＥＵＶ）波長域用のマスクの概略断面図である。
【図5】開いたパターン要素（α＜９０°）とエッジ勾配がα＝９０°のパターン要素とを有するＥＵＶマスクへのＥＵＶ放射線の衝突を概略的に示す図である。
【図6】Ａは、フォトマスクの理想的な切り抜き部分を通る概略断面図であり、Ｂは、フォトマスクの理想的なエッジを示す図であり、Ｃは、電子ビーム誘起エッチング（ＥＢＩＥ）プロセスを概略的に説明する図であり、Ｄは、ＥＢＩＥプロセスによって生成された実際の切り抜き部分を再現した図であり、Ｅは、ＥＢＩＥプロセスによって生成された実際のエッジを示す図である。
【図7】過剰材料の形態の欠陥を有するフォトリソグラフィマスクのパターン要素のエッジの概略断面図である。
【図9】上側部分画像において、アパーチャ角βを有する粒子ビームがフォトリソグラフィマスクに入射する図１の下側部分画像を再現し、下側部分画像において、図９の上側部分画像の粒子ビームの焦点の強度分布を示す図である。
【図11】従来技術による粒子ビーム誘起堆積プロセスの実行を概略的に可視化した図である。
【図12】フォトリソグラフィマスクを検査するための装置のいくつかの構成要素の概略断面図である。
【図15】フォトリソグラフィマスクのパターン要素の側壁角を設定するための装置の一部の構成要素の概略断面図である。
【図17】光軸から偏向された質量を有する粒子ビームを用いたＥＵＶマスクの多層構造のエッジの検査を示す図である。
【図18】フォトリソグラフィマスクの欠陥を検査するための方法の流れ図を示す図である。
【図19】ＥＢＩＥプロセスによる、偏向された質量を有する粒子ビームを用いた試料の切り抜き部分およびエッジのエッチングを概略的に説明する図である。
【図20】従来技術によるイオンビーム誘起エッチングプロセスの実施態様を概略的に再現した図である。
【図21】イオンビームが９０°未満の角度で試料に入射するイオンビーム誘起エッチングプロセスの実施態様を概略的に示す図である。
【図22】光軸から偏向された大きなアパーチャ角を有する電子ビームのパターン要素の側壁への衝突を概略的に示す図である。
【図24】偏向された電子ビームを用いたパターン要素上への材料の堆積を概略的に示す図である。
【図25】従来技術による修復形状による欠陥のエッチングを概略的に示す図である。
【図27】非対称ビームプロファイルを有する質量を有する粒子ビームを用いてフォトマスクの基板内に切り抜き部分をエッチングする際の、異なる側壁角の生成を示す図である。
【図28】フォトリソグラフィマスクのパターン要素の側壁角を設定するための方法の流れ図を指定する図である。
【発明を実施するための形態】
【0126】
フォトリソグラフィマスクのパターン要素の側壁角を設定するための本発明による方法および本発明による装置の現時点で好ましい実施形態を以下でより詳細に説明する。さらに、フォトマスクの欠陥を検査するための本発明による方法および本発明による装置の例示的な実施形態を以下で詳細に説明する。本発明による方法は、極紫外線（ＥＵＶ）波長域用のフォトマスクの例を使用して説明される。しかしながら、これらの例は、ＥＵＶマスクの結像挙動の改善に限定されるものではない。むしろ、これらの例は、フォトマスクの任意のタイプの欠陥を修正し、任意のタイプのフォトマスクのパターン要素の側壁角またはエッジ勾配を設定するために使用することができる。以下では、マスクまたはフォトマスクという用語は、ナノインプリントリソグラフィ（ＮＩＬ）用のテンプレートも含むものとする。
【0127】
パターン要素の側壁角を設定するための、および／またはフォトリソグラフィマスクの欠陥を検査するための本発明による装置は、改良された走査型電子顕微鏡の例を用いて説明される。しかしながら、本発明による装置は、走査型電子顕微鏡に基づいて実現することができるだけではない。むしろ、本発明による装置は、任意の走査型粒子顕微鏡に基づくことができ、すなわち、本出願で定義される装置は、フォトマスクを検査および／または処理するための任意のタイプの質量を有する粒子を使用することができる。さらに、本発明による装置および本発明による方法の使用は、フォトリソグラフィマスクの処理のみに限定されない。むしろ、本明細書で説明される装置および方法は、様々な微細構造構成要素を分析および／または処理するために使用することができる。この目的の例としては、ウエハ、ＩＣ（集積回路）、ＭＥＭＳ（微小電気機械システム）、およびＰＩＣ（フォトニック集積回路）が挙げられる。
【0128】
図１の上側部分画像１０５は、フォトリソグラフィマスク１００の細部の断面を概略的に示す。マスク１００は、透過型または反射型マスク１００とすることができる。図１の例では、フォトマスク１００は、基板１１０と、パターン要素１２０または構造要素１２０とを含む。基板１１０は、石英基板および／または低熱膨張係数を有する材料（ＬＴＥ（低熱膨張（ｌｏｗ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ））基板）を含むことができる。パターン要素１２０は、バイナリフォトマスク１００の構造要素１２０とすることができる。この場合、パターン要素１２０は、吸収体構造１２０の要素を含んでもよく、例えばクロムを含んでもよい。しかしながら、パターン要素１２０は、位相シフトフォトマスク１００の構造要素１２０を含むこともできる。例として、位相シフトマスク１００は、適切なパターンをマスク１００の基板１１０にエッチングすることによって製造することができる。さらに、パターン要素１２０は、基板１１０に入射する放射線に対して化学線の位相を変位させ、また、パターン要素１２０に入射する化学線波長の光の一部を吸収する構造要素１２０を含むことができる。この例には、ＯＭＯＧ（不透明なＭｏＳｉ（モリブデンシリサイド）オンガラス）マスクが含まれる。
【0129】
図１の上側部分画像１０５は、設計によって予め決められた理想的なエッジ１３０または側壁１３０を通る断面を示す。パターン要素１２０のエッジ１３０は、エッジ勾配１４０または側壁角１４０によって決定される。さらに、エッジ１３０または側壁１３０は、半径１３５および１４５、または曲率半径１３５および１４５によって特徴付けられ、これらの半径によって、側壁１３０は、第１にマスク１００の基板１１０の表面１１５に合流し、第２にパターン要素１２０の平坦な表面１２５に合流する。典型的には、設計は、実質的にα＝９０°のエッジ勾配１４０または側壁角１４０を規定する。パターン要素１２０のエッジ１３０または側壁１３０の曲率半径１３５および１４５は、可能な限り小さくあるべきであり、すなわち、可能な限り０に近くあるべきである。
【0130】
図１の下側部分画像１５５は、上述した設計規定に従ってフォトマスク１５０の基板１１０上に生成されたパターン要素１２０を通る断面を示す。側壁１６０またはエッジ１６０のエッジ勾配１７０すなわち側壁角１７０は、実質的にα＝９０°であり、したがって、設計の規定との良好な一致を示す。側壁１６０の曲率半径１６５および１７５は、０ではないが、パターン要素１２０がその機能を果たすのに十分小さい。これは、構造要素１２０が、図１の下側部分画像１５５に示すような側壁角１７０を備えた側壁１６０またはエッジ１６０を有するフォトリソグラフィマスク１００が仕様を満たすことを意味する。
【0131】
図２ａは、ＥＵＶ波長域用のフォトリソグラフィマスク２００の一部の概略断面を示す。多数層構造２１０または多層構造２１０がフォトリソグラフィマスクの基板１１０に施されている。例として、多層構造は、モリブデン（Ｍｏ）およびシリコン（Ｓｉ）からなる２０～６０の交互層を有することができる。２つの構造要素またはパターン要素２２０および２３０を多層構造２１０上に堆積させる。例として、ＥＵＶマスク２００のパターン要素２２０、２３０は、窒化タンタル（ＴａＮ）を含むことができる。右側のパターン要素２２０には、エッジ勾配１７０または側壁角１７０を規定するために使用される座標系２３５がプロットされている。図２ａでは、２つのパターン要素２２０、２３０の側壁角１７０は、実質的にα＝９０°の値を有する。
【0132】
図２ｂは、図２ａのＥＵＶマスク２００と同様の構造を有するＥＵＶマスク２４０の詳細を明らかにしている。図２ａのＥＵＶマスク２００とは対照的に、パターン要素２５０および２６０は、９０°から逸脱したエッジ勾配１７０を有する。パターン要素２５０および２６０は、上方に開いており、座標系２３５によって明らかにされるように、９０°未満の側壁角１７０を有する。パターン要素２５０および２６０によって形成される開口部２４５は、上方向に大きくなっている。
【0133】
図２ｃは、ＥＵＶマスク２７０の詳細を示し、そのパターン要素２８０および２９０は、アンダーカットを有し、すなわち、開口部２７５は、上方向にテーパが付けられている。この構成は、側壁角α＞９０°によって特徴付けられる。
【0134】
図３は、化学線波長の光を使用した図２ａのＥＵＶマスク細部２００の露光を概略的に示す。ＥＵＶマスク２００は、反射型マスク２００として具現化されているため、角度≠０°で照明される。現在、主光線角３１０（ＣＲＡ）は、ＥＵＶマスク２００の法線からのずれが５°～６°の範囲にある。図３に示す例では、後続の図４および図５と同様に、ＥＵＶマスクは、双極子放射線を用いて露光される。これは、マスク２００に入射する２つのビーム３２０および３３０によって表される。ビーム３２０は、パターン要素２３０によって部分的に遮蔽または吸収され、強度が低下したビーム３２５としてＥＵＶマスク２００の多層構造２２０に衝突する。ビーム３２５は、多層構造２２０によってＥＵＶ光ビーム３６０として反射され、光ビーム３３０は、ビーム３５０として反射される。反射されたＣＲＡ３１０は、図３の参照符号３４０を使用して再現されている。パターン要素２３０による光ビーム３２０の部分的遮蔽は、ＥＵＶマスク２００を介したリソグラフィ結像の場合にコントラストの損失をもたらす。この問題を可能な限り小さくしておくために、ＥＵＶマスク２００の吸収パターン要素２２０、２３０の厚さは、可能な限り小さくなるように選択される。パターン要素２２０、２３０の典型的な厚さは、５０ｎｍ未満である。
【0135】
図４は、同じく化学線波長の光を用いた図２ｂのＥＵＶマスク細部２４０の露光を概略的に示す。図３の文脈で説明したように、照明は、ＣＲＡ４１０の角度が５°で実施されている。図３とは異なり、ビーム４２０は、パターン要素２５０および２６０の側壁角１７０がα＜９０°であるため、妨げられることなく多層構造２１０に入射することができる。これにより、２つの入射光ビーム４２０および４３０は、ＥＵＶビーム４５０および４６０と同じ強度で反射され、その結果、ＥＵＶマスク２４０を結像（ｉｍａｇｅ）する際のコントラストの損失を回避することができる。
【0136】
図５は、左側のパターン要素２２０がα＝９０°のエッジ勾配１７０を有するＥＵＶマスク５００の細部を示す。これに対して、右側のパターン要素２６０は、側壁角１７０がα＜９０°である。非垂直入射の場合のこのエッジ勾配１７０の利点は、図４の文脈で説明されている。ＥＵＶマスク５００の多層構造２１０には、双極子放射線源の光ビーム５２０および５３０が入射する。図５の矢印５６０によって明らかにされているように、多層構造２１０によって反射されたＥＵＶ放射線の一部は、パターン要素２２０によって吸収される。別の部分は、パターン要素２２０の側壁５７０によって反射され、パターン要素２２０の側壁５７０の近傍に干渉パターン（図５には図示せず）を形成する。
【0137】
側壁角α＝９０°を有する側壁５７０の反射の結果として、多層構造２１０によって反射されたＥＵＶ放射線の一部が再分配される。それぞれの用途に応じて、この再分配は有利である場合があり、ＥＵＶマスク５００の結像挙動に好影響を与えることができる。これは、パターン要素２２０、２６０が非対称の側壁角１７０を有するＥＵＶマスク５００が、原理的に、ＥＵＶマスク５００によって反射された放射線５４０、５６５の、エッジ勾配１７０によって調整可能な分布をもたらし、結果として、所望の効果を引き起こすことができることを意味する。
【0138】
部分画像Ａにおいて、図６は、例示的なＥＢＩＥ（電子ビーム誘起エッチング）プロセスによる、マスク６００の設計によって指定された、フォトリソグラフィマスク６００の矩形プロファイル６１０の生成を示す。例として、矩形プロファイル６１０は、基板１１０内、多層構造２１０内、またはパターン要素２２０、２３０、２５０、２６０、２８０、２９０内に生成することができる。矩形プロファイル６００の曲率半径６０５および６１５は、非常に小さい数値を有する。図６の部分画像Ｂは、フォトマスク６００にエッチングされた理想的なエッジ６２０を再現している。理想的なエッジ６２０の曲率半径６２５および６３５も同様に非常に小さい値を有し、理想的な曲率半径０に非常に近くなる。
【0139】
図６の部分画像Ｃは、設計によって指定された、図６の部分画像Ａの矩形プロファイル６１０を生成するためのＥＢＩＥプロセスの実施態様を概略的に示す。エッチングガス６４０の形態の前駆体ガスが、生成されるプロファイル６１０の領域に供給される。集束電子ビーム６３０、または集束電子ビーム６３０によってフォトマスク６００の材料から放出された二次電子６５０は、エッチングガスの分子を分解し、こうして少なくとも反応性タイプの粒子を生成することによってＥＢＩＥプロセスを誘発する。これらの反応性粒子がフォトマスク６００の材料と反応する。
【0140】
電子ビーム６３０をプロファイルのベース領域上で周期的に走査したとしても、図６の部分画像Ｄに再現されるような実際のＥＢＩＥプロセスは、設計によって指定された矩形プロファイル６１０を生成せず、代わりに、トラフの形状を有することにより近いプロファイル６６０を生成する。エッジ勾配６７０または側壁角６７０は、設計によって要求される側壁角α＝９０°から著しく逸脱している。さらに、生成されたトラフの曲率半径６６５および６７５は、矩形プロファイル６１０の曲率半径６０５および６１５よりも著しく大きい数値を有する。
【0141】
部分画像Ｅは、ＥＢＩＥプロセスによって生成された実際のエッジ６８０を示す。エッチングされたエッジ６８０のエッジ勾配６７０は、設計によって指定された側壁角α＝９０°よりも著しく小さい。さらに、実際に生成された曲率半径６８５および６９５は、部分画像Ｂで指定された理想的なエッジ６２０の曲率半径６２５および６３５よりも実質的に大きな数値を有する。
【0142】
図６の部分画像Ｃに指定されているように、電子ビーム６３０は、フォトリソグラフィマスク６００に直角に衝突する。ＥＢＩＥプロセスを実行する際の部分画像ＤおよびＥにおいて明らかにされたような欠点の少なくとも一部は、フォトマスク６００への電子ビーム６４０の垂直入射に遡ることができる。
【0143】
図７は、基板１１０と、エッジ１６０または側壁１６０に過剰材料７５０を有するパターン要素１２０とを含むフォトリソグラフィマスク７００の概略断面を示す。過剰材料７５０は、吸収パターン要素もしくは位相シフトパターン要素１２０の材料、または基板１１０の材料を含むことがある。しかしながら、過剰材料７５０の欠陥は、パターン要素１２０のエッジ１６０に沈着した粒子である場合もある。粒子の形態の過剰材料７５０は、典型的には、フォトマスク７００の材料組成とは異なる材料組成を有する。
【0144】
図７に再現された例では、過剰材料７５０の欠陥は、パターン要素１２０と同じ高さを有する。しかしながら、これは、欠陥７５０を検査するための、および／または欠陥の過剰材料７５０を処理するための、または側壁角１７０、６７０を設定するための、本出願に記載されるような方法あるいは記載される装置を適用するための前提条件ではない。むしろ、以下に説明する装置は、実質的に任意の形態を有する欠落材料および／または過剰材料７５０の欠陥を検査および／または処理することができる。
【0145】
図８は、過剰材料７５０または過剰材料７５０の欠陥が、局所粒子ビーム誘起エッチングプロセス、例えば従来技術によるＥＢＩＥプロセスを用いて除去された後の、図７のマスク７００の細部の断面を示す。図８に示す修復されたフォトマスクの細部８００から推測できることは、局所エッチングプロセスの結果として生じた側壁８７０の側壁角α’が、設計によって要求される角度α＝９０°から著しく逸脱していることである。さらに、生成されたパターン要素８２０の側壁８６０の曲率半径８８０、８８５は、図１の下側部分画像１５５で指定された例に対して大幅に増加している。さらに、以前に過剰材料７５０によって覆われていた領域およびその周囲の、マスク７００の基板１１０の一部８５０が局所エッチングプロセスによって除去されている。説明した局所エッチングプロセスの不利な影響の結果として、修復されたマスク８００は、依然として、フォトマスクに対して指定された結像仕様を常に満たすわけではない。
【0146】
図８は、粒子ビーム誘起局所エッチングプロセスを実行することによって過剰材料７５０の欠陥を処理する際の難しさを説明するために上記で使用された。フォトリソグラフィマスクの頻繁に発生する第２のクラスの欠陥は、例えば、バイナリマスクの場合の、吸収体材料が欠落した、欠落材料の欠陥である（図８には図示せず）。局所的なエッチングの場合と同様に、堆積させたパターン要素の側壁の９０°から著しく逸脱したエッジ勾配が、粒子ビーム誘起堆積プロセス、例えばＥＢＩＤ（電子ビーム誘起堆積）プロセスを用いて、欠落材料、例えば欠落した吸収体材料の局所的な堆積の範囲内で生成される。さらに、修復中に形成される側壁に影響を与えることができないか、または側壁にごくわずかな程度しか影響を与えることができない。さらに、堆積させたパターン要素の曲率半径は、多くの場合、欠陥のないマスク１５０の元の製造プロセスで生成されたパターン要素１２０の曲率半径１６５、１７５よりも著しく大きい。さらに、局所的な堆積プロセスのために、基板１１０の表面１１５の、堆積させた材料がないはずの部分に望ましくない材料の蓄積があり、または基板１１０の部分が望ましくない形でエッチングされる。
【0147】
これは、局所的な堆積プロセスにより局所的な処理箇所の周囲に一種のハローが生成されることを意味する。基板１１０の表面１１５の部分に追加的に堆積した材料、および局所的なＥＢＩＤプロセスの上述の欠陥は、通常、結果として、修復されたフォトリソグラフィマスクの機能を局所的に損傷する。
【0148】
【0149】
図９の上側部分画像９０５は、図１のフォトリソグラフィマスク１５０の下側部分画像の細部を再現している。アパーチャ角βを有する粒子ビーム９１０がマスク１５０の基板１１０に衝突する。アパーチャ角βは、数分の１度～数度の角度範囲を含むことができる。粒子ビーム９１０は、マスク１５０の基板１１０の表面１１５に実質的に垂直に衝突する。
【0150】
アパーチャ角βは、本質的に、走査型粒子顕微鏡のコンデンサ絞りの開口部のサイズによって決定される。それぞれの開口部を有する絞りを選択することによって、粒子ビーム９１０のアパーチャ角βを固定することができる。しかし、絞りのサイズまたは直径を大きくすると、粒子ビーム９１０の収差の量に有害な影響を与えることがある。
【0151】
図９の下側部分画像９５５は、粒子ビーム９１０の先端９２０または焦点９２０内の、あるいは図１のマスク１５０の基板１１０の表面１１５への入射点における粒子ビーム９１０の強度分布を示す。典型的には、粒子ビーム９１０は、その焦点９２０においてガウスまたはガウス様の強度プロファイルを有する。達成可能な最小の半値全幅（ＦＷＨＭ）９５０は、粒子ビーム９１０の粒子タイプに依存する。現在、焦点において、電子ビームをナノメートル範囲～サブナノメートル範囲に及ぶスポット径に集束させることが可能である。
【0152】
試料、例えば欠陥７５０を検査するための可能な限り高い空間分解能を得るために、粒子ビーム９１０を検査位置において小さなスポット９５０に集束させなければならない。これは、多くの場合、試料の処理、例えば、欠陥７５０の修復および／またはフォトマスク７００のパターン要素１２０の側壁角１７０、６７０の設定にも当てはまる。しかしながら、光学領域と同様に、焦点におけるスポット径を小さくするという要求は、粒子ビーム９１０に大きなアパーチャ角βを必要とする。しかしながら、図９の上側部分画像９０５に可視化されているように、粒子ビーム９１０のアパーチャ角βが大きいと、パターン要素１２０のエッジ１６０または急峻な側壁１６０の近傍に位置する検査、処理および／または修復位置に粒子ビーム９１０がアクセスする能力が損なわれる。
【0153】
図１０は、図１のマスク細部１５０を再度再現しており、加えて、図９の粒子ビーム９１０がフォトリソグラフィマスク１５０の材料に入射している。図１０において、参照符号１０１０は、粒子ビーム９１０がフォトリソグラフィマスク１５０の基板１１０に入射する際に生成する相互作用領域を示す。粒子ビーム９１０が基板１１０に入射すると、前記粒子ビームの粒子、例えば電子は、基板材料１１０の原子核の静電界中で散乱される。粒子ビーム９１０の入射粒子のエネルギーは、相互作用体積１０１０内または散乱コーン１０１０内に二次生成物を生成する。例として、入射粒子の原子核との散乱プロセスは、マスク１５０の基板材料１１０の格子にエネルギーを伝達し、その結果、基板材料１１０が局所的に加熱される。基板材料１１０の電子は、散乱プロセスによって、点１０２０で基板１１０に入射する粒子ビーム９１０の一次粒子からエネルギーを吸収することもでき、二次電子および／または後方散乱電子として放出されることがある。相互作用領域１０１０のサイズおよび形状は、粒子ビーム９１０の粒子タイプおよび基板１１０に入射する粒子ビーム９１０の粒子の運動エネルギーに依存する。さらに、基板１１０の材料または材料組成は、散乱コーン１０１０のサイズおよび形状に影響を与える。
【0154】
処理プロセス中、例えば、欠陥７５０の修復および／または側壁角６７０の設定中、前駆体ガスの分子は、処理される箇所の近傍の基板１１０の表面１１５に吸着される。マスク１５０、２００の基板１１０の表面１２５への粒子ビーム９１０の入射点１０２０の領域に存在する前駆体ガスの分子は、相互作用領域１０１０において進行するプロセスによって、例えば、二次電子および／または後方散乱電子の吸収によって、それらの成分に分解される。
【0155】
粒子ビーム９１０が基板１１０に入射する場合、相互作用領域１０１０または散乱コーン１０１０は、実質的にマスク１５０の基板１１０内に位置する。粒子ビーム９１０がマスク１５０のパターン要素１２０のエッジ１６０または側壁１６０に入射する場合は、相互作用領域１０１０において進行するプロセスの一部のみが、マスク１５０のパターン要素１２０の材料内で行われる。これは、図１０において、変形したまたは実質的に半分になった相互作用領域１０５０によって可視化されている。変形した相互作用領域１０５０で生成された二次粒子または後方散乱粒子５６０の一部は、相互作用領域１０５０を離れ、マスク１００の基板１１０の表面１１５に到達することができる。これは、図１０の矢印１０６０によって示されている。パターン要素１２０の材料とは異なり、検査プロセスおよび／または処理プロセス中にマスク１５０、２００が典型的に配置される真空環境では、相互作用プロセスはほとんどない。
【0156】
既に上述したように、フォトリソグラフィマスク１５０の処理プロセス中、マスク１５０の基板１１０の表面１２５は、パターン要素１２０のエッジ１６０または側壁１６０の領域において、前駆体ガス６４０の分子によって覆われている。変形した相互作用領域１０５０において粒子ビーム９１０によって放出され、基板１１０の表面１１５に入射する二次粒子１０６０は、基板１１０上で望ましくない局所処理プロセスを開始する。前駆体ガス６４０がエッチングガス６４０の形態で存在する場合、これは、図８に示すように、基板１１０の局所的なくぼみ８５０をもたらす基板１１０のエッチングプロセスである。対照的に、堆積ガスの形態で存在する前駆体ガスは、例えば、フォトリソグラフィマスク１５０、７００の基板１１０上にハローの形態で望ましくない局所的な堆積プロセスをもたらすことが多い。
【0157】
図１１の図１１００は、フォトリソグラフィマスク１５０の基板１１０上にパターン要素１２０の側壁１７０に沿って材料１１５０を堆積させることによる欠落材料の欠陥の修正を可視化している。図１１は、従来技術によるＥＩＢＤプロセスの実行を示す。電子ビーム９１０は、マスク１５０の基板１１０の表面１１５に入射すると、基板内に相互作用領域１０１０を生成することを図１０の文脈内で説明した。相互作用領域１０１０で行われるプロセスは、基板１１０の表面１１５に吸着された前駆体ガス６４０の分子の分解を促進する。基板１１０の表面１１５に吸着された前駆体ガスの分子が堆積ガスである場合、電子ビーム９１０の作用によって分解された堆積ガスの分子の成分または構成要素を、基板１１０の表面１１５上に堆積させることができる。したがって、例えば、金属カルボニルは、電子ビーム９１０の直接的な作用によって金属原子または金属イオンと一酸化炭素とに分解される。金属原子は、基板１１０の表面１１５に沈着することができ、一方、揮発性一酸化炭素分子は、大部分が処理位置を離れることができる。
【0158】
集束電子ビーム９１０を欠落材料１１５０の領域上で順次走査することによって、欠落材料が堆積ガスの存在下で基板１１０上に層ごとに堆積する。しかしながら、基板１１０または堆積物１１５０もしくは堆積材料１１５０において電子ビーム９１０によって生成される相互作用領域１１１０のサイズは、実質的にα＝９０°の側壁角６７０を有する側壁１７０またはエッジへの堆積ができないようにする。代わりに、相互作用領域１１１０のサイズは、堆積物１１５０の側壁１１６０またはエッジ１１６０のエッジ勾配１１７０α’’の大きさを少なくとも部分的に設定する。局所エッチングプロセスが行われる場合と同様に、相互作用領域１１１０のサイズおよび形状は、電子ビーム９１０の電子の運動エネルギーおよび堆積物１１５０の材料組成に依存する。しかしながら、局所的な粒子ビーム誘起エッチングプロセスを実施しても、局所的な粒子ビーム誘起堆積プロセスを実施しても、側壁角１７０、６７０、１１７０の設定は容易ではない。
【0159】
図１２は、フォトリソグラフィマスク７００の１つまたは複数の欠陥７５０を検査するために使用することができる装置１２００の一部の重要な構成要素の概略断面を示す。図１２の例示的な装置１２００は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）１２１０の形態の改良された走査型粒子顕微鏡１２１０を含む。
【0160】
装置１２００は、質量を有する粒子ビーム１２１５として電子ビーム１２１５を生成する電子ビーム源１２０５の形態の粒子ビーム源１２０５を備える。電子ビーム１２１５は、イオンビームと比較して、試料１２２５またはフォトリソグラフィマスク７００に衝突する電子が、試料１２２５またはフォトマスク７００を実質的に損傷し得ないという利点を有する。しかしながら、試料１２２５を処理する目的で、装置１２００においてイオンビーム、原子ビームまたは分子ビーム（図１２には図示せず）を使用することも可能である。
【0161】
走査型粒子顕微鏡１２１０は、電子ビーム源１２０５と、例えばＳＥＭ１２１０の電子光学ユニットの形態のビーム光学ユニット１２１３が配置されたカラム１２２０と、から構成されている。図１２のＳＥＭ１２１０において、電子ビーム源１２０５は、電子ビーム１２１５を生成し、この電子ビームは、カラム１２２０内に配置された結像素子によって、位置１２２２において集束電子ビーム１２１５として、フォトリソグラフィマスク７００を含むことができる試料１２２５上に向けられ、前記結像素子は、図１２には示されていない。したがって、ビーム光学ユニット１２１３は、ＳＥＭ１２００の電子ビーム源１２０５の結像システム１２１３を形成する。
【0162】
さらに、ＳＥＭ１２１０のカラム１２２０の結像素子は、試料１２２５上で電子ビーム１２１５を走査することができる。試料１２２５は、ＳＥＭ１２１０の電子ビーム１２１５を用いて検査することができる。通常、電子ビーム１２１５は、試料１２２５に直角に衝突する（図１２には図示せず）。代わりに、装置１２００のＳＥＭ１２１０は、偏向システム１２０３を含む。偏向システム１２０３は、電子ビーム１２１５を垂直から偏向させることができ、したがって、電子ビーム１２１５は、９０°未満の角度で試料１２２５に入射する。その結果、試料１２２５をより詳細なレベルで分析することができる。これは、質量を有する粒子ビーム１２１５のビーム方向における制限された空間分解能を少なくとも部分的に克服することができる。
【0163】
試料１２２５の相互作用領域１０１０、１０５０、１１１０において電子ビーム１２１５によって生成された後方散乱電子および二次電子は、検出器１２１７によって記録される。電子カラム１２２０内に配置された検出器１２１７は、「レンズ内検出器」と呼ばれる。検出器１２１７は、様々な実施形態において、カラム１２２０内に設置することができる。検出器１２１７は、電子ビーム１２１５によって測定点１２２２で生成された二次電子および／または試料１２２５から後方散乱された電子を電気測定信号に変換し、この電気測定信号を装置１２００のコンピュータシステム１２８０の評価ユニット１２８５に送信する。検出器１２１７は、エネルギーおよび／または立体角の観点から電子を弁別するために、フィルタまたはフィルタシステムを含むことができる（図１２には再現されていない）。検出器１２１７は、装置１２００の設定ユニット１２９０によって制御される。
【0164】
例示的な装置１２００は、第２の検出器１２１９を含むことができる。第２の検出器１２１９は、特にＸ線領域の電磁放射線を検出するように設計することができる。結果として、検出器１２１９により、検査中に試料１２２５によって生成された放射線の材料組成を分析することが可能になる。検出器１２１９は、設定ユニット１２９０によって同様に制御される。
【0165】
さらに、装置１２００は、第３の検出器（図１２には図示せず）を含むことができる。第３の検出器は、しばしば、Ｅｖｅｒｈａｒｔ－Ｔｈｏｒｎｌｅｙ検出器の形態で具現化され、典型的には、カラム１２２０の外側に配置される。通常、この検出器は、二次電子を検出するために使用される。
【0166】
装置１２００は、試料１２２５の領域に運動エネルギーの低いイオンを供給するイオン源を含むことができる（図１２には図示せず）。運動エネルギーの低いイオンは、試料１２２５の帯電を打ち消すことができる。さらに、装置１２００は、改良されたＳＥＭ１２１０のカラム１２２０の出力部にメッシュを含むことができる（同様に図１２には示されていない）。メッシュに電圧を印加することによって、試料１２２５の静電帯電を同様に打ち消すことができる。メッシュを接地することがさらに可能である。
【0167】
試料１２２５は、検査目的のために試料ステージ１２３０または試料ホルダ１２３０上に配置される。試料ステージ１２３０は、当技術分野では「ステージ」としても知られている。図１２に矢印で表されるように、試料ステージ１２３０は、例えば図１２には示されていないマイクロマニピュレータによって、ＳＥＭ１２１０のカラム１２１５に対して３つの空間方向に移動させることができる。
【0168】
並進移動の他に、試料ステージ１２３０は、少なくとも粒子ビーム源１２０５のビーム方向に平行に配向された軸を中心に回転させることができる。試料ステージ１２３０を、１つまたは２つのさらなる軸を中心に回転可能であるように具現化することがさらに可能であり、これらの軸は、試料ステージ１２３０の平面内に配置されている。２つまたは３つの回転軸は、好ましくは直交座標系を形成する。図１２から推測できるように、試料ステージ１２３０の平面内に配置された回転軸を中心とした試料ステージ１２３０の回転は、カラムの端部と試料１２３５との間の距離が小さいため、多くの場合限られた範囲でしか可能ではない。
【0169】
検査される試料１２２５は、分析および場合によってはその後の処理、例えば、局所欠陥７５０の修復および／またはフォトリソグラフィマスク７００のパターン要素１２０の側壁角６７０の設定を必要とする任意の微細構造化構成要素または構成部品とすることができる。したがって、試料１２２５は、例えば、透過型もしくは反射型フォトマスク７００および／またはナノインプリント技術用のテンプレートを含むことができる。透過型および反射型フォトマスク１５０、７００は、すべてのタイプのフォトマスク、例えば、バイナリマスク、位相シフトマスク、ＯＭＯＧマスク、または二重もしくは多重露光用マスクを含むことができる。
【0170】
さらに、図１２の装置１２００は、試料１２２５を分析および／または処理するために使用することができる、例えば原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）（図１２には図示せず）の形態の１つまたは複数の走査型プローブ顕微鏡を含むことができる。
【0171】
【0172】
装置１２００は、コンピュータシステム１２８０を含む。コンピュータシステム１２８０は、試料１２２５上で電子ビーム１２１５を走査する走査ユニット１２８２を含む。さらに、コンピュータシステム１２８０は、装置１２００の改良された走査型粒子顕微鏡１２１０の様々なパラメータを設定し、試料１２２５が電子ビーム１２１５を用いて検査されている間にこれらのパラメータのうちの１つまたは複数を変更するための設定ユニット１２９０を含む。また、設定ユニット１２９０は、偏向システム１２０３および試料ステージ１２３０の回転を制御することができる。
【0173】
さらに、コンピュータシステム１２８０は、検出器１２１７および１２１９からの測定信号を分析し、そこから試料１２２５の画像を生成する評価ユニット１２８５を備え、前記画像は、コンピュータシステム１２８０のディスプレイ１２９５上に表示される。特に、評価ユニット１２８５は、検出器１２１７の測定データから、試料１２２５、例えばフォトリソグラフィマスク７００の欠落材料の欠陥および／または過剰材料の欠陥７５０の相対位置ならびに輪郭を決定するように設計されている。評価ユニット１２８５は、分析されたマスク７００の欠陥７５０に対応する修復形状を決定することを可能にする１つまたは複数のアルゴリズムをさらに含むことができる。コンピュータシステム１２８０の評価ユニット１２８５は、偏向システム１２０３のパラメータを確認することができる１つまたは複数のアルゴリズムをさらに含むことができる。電子ビーム１２１５のための偏向システム１２０３の例を、図１３および図１４に基づいて以下に説明する。評価ユニット１２８５のアルゴリズムは、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組合せを使用して実装することができる。特に、アルゴリズムは、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）および／またはＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）の形態で実現することができる。
【0174】
コンピュータシステム１２８０および／または評価ユニット１２８５は、様々なマスクタイプに対する修復形状の１つまたは複数のモデルを記憶するメモリ（図１２には図示せず）、好ましくは不揮発性メモリを含むことができる。評価ユニット１２８５は、検出器１２１７の測定データから、修復モデルに基づいて、フォトリソグラフィマスク７００の欠陥７５０に対する修復形状を計算するように設計することができる。さらに、コンピュータシステム１２８０は、インターネット、イントラネットおよび／または他の何らかの装置、例えば側壁角を設定するための装置とデータを交換するためのインターフェース１２８７を含むことができる。インターフェース１２８７は、無線または有線インターフェースを含むことができる。
【0175】
図１２に示すように、評価ユニット１２８５および／または設定ユニット１２９０は、コンピュータシステム１２８０に統合することができる。しかしながら、評価ユニット１２８５および／または設定ユニット１２９０を、装置１２００の内部または外部の独立したユニットとして具現化することも可能である。特に、評価ユニット１２８５および／または設定ユニット１２９０は、それらのタスクの一部を専用のハードウェア実装によって実行するように設計することができる。
【0176】
コンピュータシステム１２８０は、装置１２００に統合されてもよく、または独立した装置（図１２には図示せず）として具現化されてもよい。コンピュータシステム１２８０は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、または組合せを使用して具現化することができる。
【0177】
図１３の図１３００は、図７のフォトリソグラフィマスク７００への電子ビーム１２１５の入射点１３２２の領域における装置１２００の拡大詳細図を示す。図１３に示す例では、フォトリソグラフィマスク７００の基板１１０は、３点軸受によって試料ステージ１３４０上に配置されている。フォトマスク７００は、重力の作用によってその位置に保持されている。図１３００の断面は、３点軸受の３つの球体１３２０のうちの２つを示す。
【0178】
偏向システム１３５０は、ＳＥＭ１２１０のカラム１２２０の出力部１３９０とフォトマスク７００との間で装置１２００に設置されている。偏向システム１３５０は、例えば、コイル対または１つもしくは複数の永久磁石（図１３には図示せず）の形態で具現化することができる磁気偏向システム１３３０を含む。図１３に示す例では、磁気偏向システム１３３０は、磁力線が紙面に垂直で、紙面に向かう磁界１３１０を生成する。電子ビーム１２１５の電子は、カラム１２２０を離れると、磁気偏向システム１３３０によって生成された磁界１３１０によって偏向され、前記電子は、湾曲した経路１３１５に沿って入射点１３２２でフォトリソグラフィマスク７００に到達する。例として、電子ビーム１２１５の電子は、過剰材料の欠陥７５０に到達する。磁気偏向システム１３３０の磁界１３１０によって偏向された電子ビーム１２１５は、偏向されていない電子ビームの入射角φ＝９０°よりも小さい角度φ1でマスク７００に衝突する。磁気偏向システム１３３０によって長くなった電子の経路１３１５は、電子ビーム１２１５を集束する際に考慮される。
【0179】
磁気偏向システム１３３０は、均一または不均一な磁界１３１０を生成することができる。磁界１３１０の強度は、コンピュータシステム１２８０の設定ユニット１２９０によって、例えば、磁界１３１０を生成するコイル対を流れる電流の強度によって設定することができる。
【0180】
図１３に再現された例では、磁気偏向システム１３３０は、磁力線が紙面を垂直に通過する均一な磁界１３１０を生成する。しかしながら、磁気偏向システム１３３０は、例えば、磁力線が紙面に平行に延びる第２の磁界を生成することもできる。互いに実質的に垂直な２つの磁界を用いて、磁気偏向システム１３３０は、２つの磁界の磁界強度を修正することによって、電子ビーム１２１５の極角だけでなく、その方位角も設定することができる。これにより、電子ビーム１２１５は、フォトリソグラフィマスク７００のパターン要素１２０の異なる側面に入射角φ1で到達することができる。例として、磁気偏向システム１３３０は、コイル電流を変更することによって磁界強度を設定することができ、したがって、試料１２２５またはフォトリソグラフィマスク７００の分析中に現在検査されている欠陥に対する入射角φ1を動的に調整することができる。
【0181】
図１３では、磁気偏向システム１３３０は、ＳＥＭ１２１０のカラム１２２０とは別個の、または独立したユニット１３５０として装置１２００に設置されている。しかしながら、磁気偏向システム１３３０は、カラム１２２０の出力部においてＳＥＭ１２１０に統合することもできる（図１３には図示せず）。
【0182】
図１４の図１４００は、偏向システム１２０３、１３５０の第２の例示的な実施形態を示す。図１４に再現された例では、偏向システム１２０３、１３５０は、電気偏向システム１４３０を含む。図１４では、電気偏向システム１４３０は、ＳＥＭ１２１０の電子－光学対物レンズ１４５０の上流でＳＥＭのカラム１４２０内に設置された２つの追加の偏向板対１４１０および１４２０によって実現されている。第１の偏向板対１４１０は、電子ビーム１２１５をＳＥＭ１２１０の軸１４６０または電子－光学軸１４６０から偏向させる。第２の偏向板対１４２０は、偏向された電子ビーム１４１５が電子－光学対物レンズ１４５０の中心を実質的に通過するように設計され、配置されている。このビーム誘導により、偏向された電子ビーム１４１５が電子－光学対物レンズ１４５０のために著しい結像収差を受けることが防止される。
【0183】
図１４から推測できることは、電気偏向システム１４３０によって偏向された電子ビーム１４１５が、偏向されていない電子ビームの入射角に対して著しく減少した角度φ2で試料１２２５に入射することである。さらに、偏向された電子ビーム１４１５は、偏向されていない電子ビームの入射点とは異なる試料１２２５の表面１１５上の箇所１４２２に衝突する。試料１２２５の表面１１５への入射角φ2は、電気偏向システム１４３０の偏向板対１４１０および１４２０に印加される電圧を変えることによって設定することができる。さらに、偏向板対１４１０および１４２０に印加される電圧を変更することによって、試料１２２５の走査または検査中に入射角φ2を調整可能に変更することが可能である。設定ユニット１２９０は、電気偏向システム１４３０を設定し制御することができる。評価ユニット１２８５は、欠陥について確認された測定データに基づいて電気偏向システム１４３０の設定を確認することができる。
【0184】
図１４に示す例では、電気偏向システム１４３０は、電子ビーム１２１５を電子－光学軸１４６０に対して一方向に偏向させるように設計されている。当然ながら、電気偏向システム１４３０は、偏向システム１４３０を通過する電子ビーム１２１５をＳＥＭ１２１０の電子－光学軸１４６０に対して２つの異なる方向に偏向させることができるように設計することもできる。
【0185】
さらに、磁気偏向システム１３３０および電気偏向システム１４３０を１つの偏向システム１２０３、１３５０に組み合わせることができる。偏向システム１３３０および１４３０は、電子ビーム９１０の形態の質量を有する粒子を偏向させるためにだけ使用することができるわけではない。むしろ、これらの偏向システム１３４０および１４４０は、イオンビームを偏向させるために使用することもできる。
【0186】
図１５は、試料１５２５、例えばフォトリソグラフィマスク７００を局所的に処理する際に、上述した難しさのうちの少なくとも１つの発生を防止することができる装置１５００の一部の重要な構成要素の概略断面を示す。装置１５００は、例えば、フォトマスク７００の欠陥７５０を修正するために使用することができ、パターン要素１２０の側壁角１７０、６７０を設定することが可能である。図１５の例示的な装置１５００は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）１５１０の形態で再度、改良された走査型粒子顕微鏡１２１０を含む。不必要な長さを回避するために、図１２の装置１２００と同じかまたは非常に類似した装置１５００の部分は、再び説明されないか、または非常に簡潔にしか説明されない。代わりに、図１２の議論が参照される。
【0187】
試料１５２５は、試料ステージ（ステージ）１５３０上に配置されている。ＳＥＭ１５１０のカラム１５２０の結像素子は、電子ビーム１５１５を集束させ、試料１５２５上で電子ビームを走査することができる。ＳＥＭ１５１０の電子ビーム１５１５は、粒子ビーム誘起堆積プロセス（ＥＢＩＤ、ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ ｉｎｄｕｃｅｄ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）および／または粒子ビーム誘起エッチングプロセス（ＥＢＩＥ、ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ ｉｎｄｕｃｅｄ ｅｔｃｈｉｎｇ）を誘発するために使用することができる。さらに、ＳＥＭ１５１０の電子ビーム１５１５は、試料１５２５または試料１５２５の欠陥、例えばフォトリソグラフィマスク７００上の過剰材料７５０の欠陥を分析するために使用することもできる。
【0188】
電子ビーム１５１５によって試料１５２５の相互作用領域１０１０、１０５０、１１１０で生成された後方散乱電子および二次電子は、検出器１５１７によって記録される。電子カラム１５２０内に配置された検出器１５１７は、「レンズ内検出器」と呼ばれる。検出器１５１７は、様々な実施形態において、カラム１５２０内に設置することができる。検出器１５１７は、電子ビーム１５１５によって測定点１５２２で生成された二次電子および／または試料１５２５から後方散乱された電子を電気測定信号に変換し、この電気測定信号を装置１５００のコンピュータシステム１５８０の評価ユニット１５８５に送信する。検出器１５１７は、エネルギーおよび／または立体角の観点から電子を弁別するために、フィルタまたはフィルタシステムを含むことができる（図１５には再現されていない）。検出器１５１７は、装置１５００の設定ユニット１５９０によって制御される。
【0189】
装置１５００の第２の検出器１５１９は、特にＸ線領域の電磁放射線を検出するように設計されている。したがって、検出器１５１９により、試料１５２５を処理するプロセス中に生成された放射線の分析が容易になる。検出器１５１９は、典型的には、設定ユニット１５９０によって同様に制御される。
【0190】
既に上述したように、電子ビーム１５１５は、試料１５２５の分析に加えて、電子ビーム誘起堆積プロセスおよびＥＢＩＥプロセスを誘発するために使用することもできる。さらに、装置１５００のＳＥＭ１５１０の電子ビーム１５１５は、ＥＢＩＤプロセスを実行するために使用することもできる。図１５の例示的な装置１５００は、これらのプロセスを実行する目的で、様々な前駆体ガスを貯蔵するための３つの異なる供給容器１５４０、１５５０、および１５６０を有する。
【0191】
第１の供給容器１５４０は、前駆体ガス、例えば金属カルボニル、例えばクロムヘキサカルボニル（Ｃｒ（ＣＯ）6）、または例えばＴＥＯＳなどの典型元素金属アルコキシドを貯蔵する。第１の供給容器１５４０に貯蔵された前駆体ガスを用いて、フォトリソグラフィマスク７００から欠落した材料を、例えば局所化学堆積反応の範囲内でフォトリソグラフィマスク上に堆積させることができる。マスク７００の欠落材料は、欠落した吸収体材料、例えばクロム、欠落した基板材料１１０、例えば石英、ＯＭＯＧマスクの欠落材料、例えばモリブデンシリサイド、あるいは反射型フォトマスクの多層構造の欠落材料、例えばモリブデンおよび／またはシリコンを含むことができる。
【0192】
図１０の文脈で上述したように、ＳＥＭ１５１０の電子ビーム１５１５は、第１の供給容器１５４０に貯蔵された前駆体ガスを、試料１５２５上に材料を堆積させるべき箇所で分解するためのエネルギー供給源として機能する。これは、電子ビーム１５１５と前駆体ガスの複合的な供給により、欠落材料、例えばフォトマスク７００から欠落した材料の局所的な堆積のためにＥＢＩＤプロセスが実行されることとなることを意味する。装置１５００の改良されたＳＥＭ１５１０は、第１の供給容器１５４０と組み合わせて堆積装置を形成する。
【0193】
電子ビーム１５１５は、ナノメートル範囲～サブナノメートル範囲に及ぶスポット径に集束させることができる。結果として、ＥＢＩＤプロセスは、１桁台前半のナノメートル範囲の空間分解能で、欠落材料の局所的な堆積を可能にする。しかしながら、電子ビーム１５１５の小さな焦点直径は、図９の文脈で論じたように、大きなアパーチャ角βと相関する。
【0194】
図１５に示す装置１５００において、第２の供給容器１５５０は、局所電子ビーム誘起エッチング（ＥＢＩＥ）プロセスを実行することを可能にするエッチングガスを貯蔵する。電子ビーム誘起エッチングプロセスを用いて、試料１５２５から過剰材料、例えば、フォトリソグラフィマスク７００の基板１１０の表面１１５から過剰材料７５０または過剰材料の欠陥７５０を除去することができる。例として、エッチングガスは、二フッ化キセノン（ＸｅＦ2）、ハロゲン、または塩化ニトロシル（ＮＯＣｌ）を含むことができる。その結果、改良されたＳＥＭ１５１０は、第２の供給容器１５５０と組み合わせて局所エッチング装置を形成する。
【0195】
第３の供給容器１５６０には、添加ガスまたは追加ガスを貯蔵することができ、必要に応じて、前記添加ガスを、第２の供給容器１５５０に利用可能に保持されたエッチングガスまたは第１の供給容器１５４０に貯蔵された前駆体ガスに添加することができる。あるいは、第３の供給容器１５６０は、第２の前駆体ガスまたは第２のエッチングガスを貯蔵することができる。
【0196】
図１５に示す走査型電子顕微鏡１５１０では、供給容器１５４０、１５５０、および１５６０のそれぞれは、単位時間当たりに供給される対応するガスの量、すなわち試料１５２５への電子ビーム１５１５の入射箇所１５２２におけるガス体積流量を監視または制御するために、独自の制御弁１５４２、１５５２、および１５６２を有する。制御弁１５４２、１５５２および１５６２は、設定ユニット１５９０によって制御され、監視される。この設定ユニットを用いて、ＥＢＩＤおよび／またはＥＢＩＥプロセスを行うための、処理位置１５２２に供給されるガスの分圧条件を広範囲に設定することが可能である。
【0197】
さらに、図１５の例示的なＳＥＭ１５１０では、各供給容器１５４０、１５５０、および１５６０は、試料１５２５への電子ビーム１５１５の入射点１５２２の近傍のノズル１５４７、１５５７、および１５６７で終端する独自のガス供給ラインシステム１５４５、１５５５、および１５６５を有する。
【0198】
供給容器１５４０、１５５０および１５６０は、対応する供給容器１５４０、１５５０および１５６０の冷却および加熱の両方を可能にする独自の温度設定要素および／または制御要素を有することができる。これにより、前駆体ガスおよび／またはエッチングガス６４０を、それぞれ最適な温度で貯蔵し、特に供給することが可能になる（図１５には図示せず）。設定ユニット１５９０は、供給容器１５４０、１５５０、１５６０の温度設定要素および温度制御要素を制御することができる。ＥＢＩＤおよびＥＢＩＥ処理プロセスの間、供給容器１５４０、１５５０、および１５６０の温度設定要素は、適切な温度を選択することによって、供給容器に貯蔵された前駆体ガスの蒸気圧を設定するためにさらに使用することができる。
【0199】
装置１５００は、２つ以上の前駆体ガスを貯蔵するために、２つ以上の供給容器１５４０を備えてもよい。さらに、装置１５００は、２つ以上のエッチングガス６４０（図１５には図示せず）を貯蔵するために、２つ以上の供給容器１５５０を備えてもよい。
【0200】
図１５に示す走査型電子顕微鏡１５１０は、真空チャンバ１５７０内で動作する。通常、ＥＢＩＤプロセスおよびＥＢＩＥプロセスを実施するには、真空チャンバ１５７０内を周囲圧力に対して負圧にする必要がある。この目的のために、図１５のＳＥＭ１５１０は、真空チャンバ１５７０内で必要な負圧を生成および維持するためのポンプシステム１５７２を備える。制御弁１５４２、１５５２および１５６２を閉じた状態で、真空チャンバ１５７０内に＜１０-4Ｐａの残留ガス圧が達成される。ポンプシステム１５７２は、ＳＥＭ１５１０の電子ビーム１５１５を供給するための真空チャンバ１５７０の上側部分と、下側部分１５７５または反応チャンバ１５７５とのための別個のポンプシステムを備えることができる（図１５には図示せず）。
【0201】
装置１５００は、コンピュータシステム１５８０を含む。コンピュータシステム１５８０は、試料１５２５上で電子ビーム１５１５を走査する走査ユニット１５８２を備える。さらに、コンピュータシステム１５８０は、装置１５００の改良された走査型粒子顕微鏡１５１０の様々なパラメータを設定および制御するための設定ユニット１５９０を備える。また、設定ユニット１５９０は、試料ステージ１５３０の回転を制御することができる。特に、調整ユニット１５９０は、電子ビーム１５１５の１つもしくは複数のパラメータおよび／または１つもしくは複数のプロセスパラメータを、処理プロセス中に、例えば欠陥７５０の修復中におよび／または側壁角１７０、６７０の設定中に変更することができる。
【0202】
さらに、コンピュータシステム１５８０は、検出器１５１７および１５１９からの測定信号を分析し、そこから画像を生成する評価ユニット１５８５を備え、前記画像は、コンピュータシステム１５８０のディスプレイ１５９５上に表示される。特に、評価ユニット１５８５は、検出器１５１７の測定データから、試料１５２５、例えばフォトリソグラフィマスク７００の欠落材料の欠陥および／または過剰材料の欠陥７５０の位置ならびに３Ｄ輪郭を決定するように設計されている。評価ユニット１５８５は、装置１５００のインターフェース１５８７を介して、このタスクを実行するための測定データを受け取ることができる。これらのデータに基づいて、評価ユニット１５８５は、修復形状のパラメータを確認することができ、これらのパラメータを用いて、識別された欠陥７５０を修復することができる。
【0203】
しかしながら、装置１５００が、電子ビーム１５１５および検出器１５１７、１５１９を用いて測定データ自体を確認することも可能である。代替の実施形態では、評価ユニット１５８５は、欠陥７５０を検査するための装置１２００から、処理すべき欠陥７５０の位置および３Ｄ輪郭を受け取る。しかしながら、装置１５００の評価ユニット１５８５が、装置１２００から、それらのインターフェース１２８７および１５８７を介して修復形状のパラメータを取得することも可能である。
【0204】
さらに、評価ユニット１５８５は、分析されたマスク７００の欠陥７５０に対応する修復形状を決定することを可能にする１つまたは複数のアルゴリズムを含むことができる。さらに、コンピュータシステム１５８０の評価ユニット１５８５は、１つまたは複数のアルゴリズムを含むことができる。アルゴリズムは、粒子ビーム１５１５の電子の運動エネルギー、エッチングもしくは堆積させる材料組成、および／または欠陥７５０の３Ｄ輪郭から、試料１５２５、例えばフォトマスク７００のパターン要素１２０の欠陥７５０への電子ビーム１５１５の入射角の変更を決定することができる。
【0205】
さらに、評価ユニット１５８５のアルゴリズムは、偏向システム１３３０、１４３０、１５０３のパラメータを確認することができる。この目的のために、アルゴリズムは、電子ビーム１５１５によって開始されるＥＢＩＥまたはＥＢＩＤプロセスが、パターン要素１２０の側壁１６０のエッジ勾配６７０を、指定された範囲内に有するように、試料１５２５への電子ビーム１５１５の入射角φの変更を確認する。電子ビーム１５１５の偏向システムの例を、図１３および図１４に基づいて説明する。評価ユニット１５８５のアルゴリズムは、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組合せを用いて実装することができる。
【0206】
評価ユニット１５８５は、検出器１５１９の測定データから、処理すべき箇所に対する一時的な局所的に制限された保護層の領域および位置決めを確認するようにさらに設計することができる。一時的な局所的に制限された保護層を少なくとも部分的に局所的な処理箇所の周囲に施すことにより、実行されている局所処理プロセスに関与しない試料１５２５の領域、例えばマスク７００の基板１１０の部分が損なわれたり、または損傷を受けたりするのを大幅に防止することができる。コンピュータシステム１５８０の設定ユニット１５９０は、例えばＥＢＩＤプロセスによる一時的な局所的に制限された保護層の堆積と、例えばＥＢＩＥプロセスを実行することによるその除去との両方を制御することができる。代替の実施形態では、一時的な局所的に制限された保護層は、試料１５２５の洗浄プロセス、例えば湿式化学洗浄プロセス中に試料１５２５から除去することができる。
【0207】
コンピュータシステム１５８０および／または評価ユニット１５８５は、メモリ（図１５には図示せず）、好ましくは不揮発性メモリを含むことができ、メモリは、様々なマスクタイプに対する修復形状の１つまたは複数のモデルを記憶する。評価ユニット１５８５は、修復モデルに基づいて、検出器１５１７の測定データからフォトリソグラフィマスク７００の欠陥７５０に対する修復形状を計算するように設計することができる。しかしながら、評価ユニット１５８５がインターフェース１２８７および１５８７を介して装置１２００から測定データを受け取り、これに基づいて修復形状のパラメータを決定することも可能である。
【0208】
図１２の文脈で既に上述したように、図１５に再現された評価ユニット１５８５は、コンピュータシステム１５８０に統合することができる。しかしながら、評価ユニット１５８５および／または設定ユニット１５９０を装置１５００の内部または外部の独立したユニットとして具現化することも可能である。特に、評価ユニット１５８５および／または設定ユニット１５９０は、それらのタスクの一部を専用のハードウェア実装によって実行するように設計することができる。
【0209】
最後に、コンピュータシステム１５８０は、装置１５００に統合することができ、または独立した装置（図１５には再現されていない）として具現化することができる。コンピュータシステム１５８０は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの組合せで構成されてもよい。
【0210】
図１６は、インターフェース１２８７および１５８７ならびにリンク１６５０を介してデータを交換することができる装置１２００と１５００との組合せ１６００を示す。したがって、フォトリソグラフィマスク７００の欠陥７５０を検査するための装置１２００は、欠陥７５０からの測定データを、側壁角１７０、６７０を設定するための装置１５００に転送することができる。しかしながら、装置１２００は、欠陥７５０の確認された３Ｄ輪郭を装置１５００に送信することもできる。さらに、装置１２００が、識別された欠陥７５０の修復形状のパラメータを、リンク１６５０を介して装置１５００に転送することが可能である。さらに、装置１２００を装置１５００に一部または全部統合することが可能である。
【0211】
図１７の図１７００は、装置１２００を用いたＥＵＶマスク２００のマスク細部のエッジ１７６０の検査を概略的に示す。図１７の矢印１７１０でのみ明らかにされている第１のステップでは、電子ビーム９１０は、基板１１０の表面１１５、多層構造２１０の表面２１５、およびエッジ１７６０を走査する。本プロセスでは、電子ビーム９１０は、基板１１０および多層構造２１０の表面１１５、２１５に垂直に衝突する。
【0212】
第２のステップにおいて、装置１２００の設定ユニット１２９０は、電気偏向システム１４３０を作動させ、エッジ１７６０を正確に走査するための、装置１２００の評価ユニット１２８５によって第１の走査の測定データから確認された電圧を偏向板対１４１０、１４２０に印加する。電気偏向システム１４３０は、電子ビーム９１０をビーム方向１７２０から偏向させ、偏向された電子ビーム１７３０は、９０°よりも著しく小さな入射角φ2でＥＵＶマスク２００のエッジ１７６０に衝突する。エッジ１７６０および曲率半径１７５５、１７６５は、偏向された電子ビーム１７３０で新たに走査される。エッジ１７６０を走査している間に電子ビーム１７３０によって生成された二次電子は、参照符号１７５０によって図１７に再現されている。二次電子１７５０は、評価ユニット１２８５によってエッジ１７６０およびその周囲の画像を生成するために使用される。
【0213】
装置１２００の評価ユニット１２８５は、（偏向されていない電子ビーム９１０による）第１の走査および（偏向された電子ビーム１７３０による）第２の走査の測定データからＥＵＶマスク２００のマスク細部の現実的な画像を生成する。この画像から、または２つの走査の測定データから、エッジ１７６０のエッジ勾配１７７０および曲率半径１７５５、１７６５の両方を高い精度で確認することが可能である。測定データの評価中に、選択された偏向角φ2がエッジ１７６０を走査するのに最適ではないことが明らかになった場合、異なる（より大きいまたはより小さい）偏向角φ2を選択することが可能であり、エッジ１７６０を曲率半径とともに新たに走査することができる。さらに、エッジ１７６０を走査している間に、評価ユニット１２８５が偏向角φ2の変更を確認し、調整ユニット１２９０が電子ビーム１７３０の偏向角を変更することが可能である。
【0214】
図１７の文脈と同様に、エッジ１７６０の代わりに欠陥７５０が走査される場合、装置１２００の評価ユニット１２８５は、欠陥７５０の２つ以上の走査の測定データ記録から欠陥７５０の３Ｄ輪郭を確認することができ、少なくとも１つの走査は、偏向された質量を有する粒子ビーム１７３０を用いて実施される。
【0215】
代替の例示的な実施形態では、欠陥７５０は、側壁角１７０、６７０を設定するための装置１５００を用いて検査することができる。
【0216】
図１８の流れ図１８００は、少なくとも１つの質量を有する粒子ビーム９１０を用いてフォトリソグラフィマスク７００の少なくとも１つの欠陥７５０を検査するための方法のステップを提示する。本方法は、ステップ１８１０で開始する。次のステップ１８２０では、少なくとも１つの質量を有する粒子ビーム９１０が提供される。このような質量を有する粒子ビーム９１０は、好ましくは電子ビーム９１０を含む。次いで、ステップ１８３０において、少なくとも１つの欠陥７５０への質量を有する粒子ビーム９１０の平均入射角φ1、φ2が、少なくとも１つの欠陥７５０が検査されている間に変更される。平均入射角φ1、φ2は、偏向システム１２０３、１３３０、１４３０、１５０３を用いて変更することができる。本方法は、ステップ１８４０で終了する。
【0217】
図１９の図１９００は、装置１５００を用いてＥＢＩＥプロセスを実行することによって、試料１９１０にくぼみをエッチングすることを概略的に示し、電子ビーム１９３０は、角度φ2＜９０°で試料１９１０に入射する。例として、くぼみは、図面の平面に垂直な方向に試料１９１０にエッチングされた線であってもよい。例として、試料１９１０は、ＥＵＶマスク２００の基板１１０、多層構造２１０、および／またはパターン要素２２０とすることができる。図１９の部分画像Ａは、偏向された電子ビーム１９３０を用いたＥＢＩＥプロセスの実施態様を再現している。図１９では、簡略化のために、エッチングガス６４０は、削除されている。粒子ビーム源１５１０によって生成された電子ビーム９１０は、光軸に沿ってＳＥＭ１５１０のカラム１５２０を通過する。電気偏向システム１４３０は、電子ビーム１９３０をカラム１５２０の光軸から偏向させて、前記電子ビームが角度φ2＜９０°で試料１９１０の表面１９１５に衝突するようにする。ＥＢＩＥプロセスによって生成されるくぼみの平均的な方向は、入射電子ビーム１９３０の方向と実質的に平行である。
【0218】
図１９の部分画像Ｂは、生成されたくぼみを再現している。ＥＢＩＥプロセスによって生成される２つの側壁角１９７０および１９９０は、互いに異なる。しかしながら、両方とも試料１９１０への電子ビーム１９３０の入射角φ2に依存する。２つの曲率半径１９２５および１９４５は、同様に異なる数値を有する。生成されたくぼみは、その下端が丸み１９３５を帯びている。側壁角１９７０および／または曲率半径１９２５を設定するために、電子ビーム１９３０の入射角φ2をくぼみがエッチングされている間に変更することができる。
【0219】
図１９の部分画像Ｃは、ＳＥＭ１５１０のカラム１５２０の光軸を中心にして試料を１８０°回転させた後に、または電子ビーム９１０を部分画像Ａとは逆方向に偏向させ、これによりくぼみを広げて対称なくぼみを形成することによって得られた部分画像Ｂのくぼみを示す。図１９の部分画像Ａ～Ｃから明らかなように、試料表面１９１５への入射角φ2が９０°未満の電子ビーム１９３０を使用するＥＢＩＥプロセスを用いて、試料１９１０に構造をエッチングすることが可能であり、前記構造の側壁角１９７０は、試料表面１９１５への入射角φ2によって調整可能である。さらに、入射角φ2は、エッチングされた構造の、試料表面１９１５への移行部の曲率半径１９２５に影響を与える。
【0220】
図１９の部分画像Ｄは、くぼみの左側の試料１９１０の部分がＥＢＩＥプロセスを用いて所与の深さまでエッチング除去された後の、エッジ勾配１９７０を有する部分画像Ｂのくぼみの右側エッジを再現している。このエッチングプロセスのために、エネルギーを供給する電子ビームを偏向させずに（すなわち、電子ビーム９１０として）または偏向させて（すなわち、電子ビーム１９３０として）試料１９１０に入射させることができる。エッジ勾配１９７０が指定された間隔内にない場合、および／または曲率半径１９２５、１９６５が所望の数値を有していない場合、エッチングされたエッジ１９６０は、電子ビーム１９３０が異なる入射角φ2を有するＥＢＩＥプロセスを用いて新たに処理することができる。自明であるが、くぼみをエッチングしている間に電子ビーム１９３０の入射角φ2を変更することも当然可能である。
【0221】
図２０の図２０００は、ＥＵＶマスク２００の多層構造２１０上に配置されたパターン要素２２０の開口部２０２０のエッチングを明らかにしている。これまでとは異なり、開口部２０２０を生成するために、ＥＵＶマスク２００のパターン要素２２０に垂直に入射するイオンビーム２０１０が使用されている。イオンビーム２０１０によるエッチングは、電子ビーム誘起エッチングと比較して、少なくとも２つの重要な利点を有する。第１に、イオンビームは、スパッタリングプロセスを行うことによって開口部２０２０を生成することができる。スパッタリング手順の間、パターン要素２２０の格子の原子は、イオンビーム２０１０のイオンによる運動量の伝達によって、それらの結合から実質的に引き裂かれる。したがって、イオンビーム２０１０を用いて行われるエッチングプロセスは、ＥＢＩＥプロセスよりも著しく速い。第２に、イオンビーム２０１０は、多くの場合、エッチングガス６４０を供給することなく開口部２０２０をエッチングすることができる。
【0222】
しかしながら、これらの利点に反し、同じくらい重大な欠点がある。第１に、パターン要素２２０の原子に高質量イオンから運動量が伝達される結果、イオンと格子原子との相互作用の領域でパターン要素２２０の格子が著しい損傷を受ける。第２に、イオンのかなりの成分が、パターン要素２２０の損傷した格子に、またはその下にある多層構造２１０に取り込まれ、その結果、特性、例えば光学特性が、相互作用領域において著しく変化する。図２０において、相互作用領域または損傷領域は、灰色の散乱コーン２０３０によって明らかにされている。パターン要素２２０の開口部２０２０の生成は、図２０に示すエッチングプロセスにおいて多層構造２２０の上部の－極めて重要な（ｄｅｃｉｓｉｖｅ）－層に損傷をもたらす。
【0223】
図２１の図２１００は、イオンビーム誘起エッチングプロセスの欠点を、イオンビームの非垂直入射によってどのように実質的に回避することができるかを示す。ＦＩＢ（集束イオンビーム）装置の光軸に沿って進むイオンビーム２０１０は、偏向システム１２０３、１３３０、１４３０、１５０３を用いて偏向され、偏向イオンビーム２１２０として、パターン要素２２０の表面２２５に角度φ3＜９０°で衝突する。スパッタ速度、したがってプロセス速度は、イオンビーム２１２０の平坦な入射角φ3＜＜９０°の場合にその最大値に達する。さらに、イオンビーム２１２０によってスパッタされた原子２１５０の大部分は、パターン要素２２０を離れる。これは、偏向イオンビーム２１２０を用いて行われるエッチングプロセスのさらなる利点である。同時に、偏向イオンビーム２１２０のエネルギーおよびイオンは、パターン要素２２０にほとんど取り込まれない。しかしながら、偏向イオンビーム２１２０を用いて行われるエッチングまたはスパッタリングプロセスの結果として、開口部２０３０の下の多層構造２１０にほとんど損傷が生じないことがさらに重要である。このことは、多層構造２１０の光学特性が、イオンビーム誘起エッチングプロセスによって実質的に損なわれないことを意味する。
【0224】
図２２および図２３は、試料１２２５、１５２５、例えばフォトマスク１５０、７００の局所的な検査および／または処理中に生じる図９および図１０で説明した難しさを、パターン要素１２０の側壁１６０への質量を有する粒子ビーム１２１５、１５１５、１９３０の平均入射角を小さくすることによって、どのように大幅に取り除くことができるかを示す。図２２の上側部分画像２２０５は、角度φ2だけ偏向された電子ビーム１２１５、１５１５、１９３０のフォトリソグラフィマスク１５０への入射を明らかにしている。電子ビーム１２１５、１５１５、１９３０を偏向させるための例示的な装置は、図１３および図１４の文脈で説明されている。
【0225】
図２２の下側部分画像２２５５は、偏向された電子ビーム１２１５、１５１５、１９３０のその焦点１９４０における強度分布を示す。図２２で明らかにされているように、フォトリソグラフィマスク１５０、７００の側壁１６０への電子ビーム１２１５、１５１５、１９３０の平均入射角を小さくすることにより、それによって生じる大きなアパーチャ角βがフォトマスク１５０、７００のパターン要素１２０によって著しく遮られることなく、電子ビーム１２１５、１５１５、１９３０は、焦点において小さなスポット径１９８０に集束することができる。
【0226】
図２３は、フォトリソグラフィマスク１５０、７００の側壁１６０を検査する際のおよび／または処理する際の、例えばエッチングする際の電子ビーム１２１５、１５１５、１９３０の相互作用領域２３１０、２３５０を示し、側壁１６０への電子ビーム１２１５、１５１５、１９３０の平均入射角φ2は、部分画像２２０５に指定されているように９０°未満である。偏向されていない電子ビームを用いて側壁１６０を検査および／または処理する問題は、図１０の文脈で既に説明した。図１０とは異なり、入射角φ2＜９０°で側壁１６０を検査および／または処理する場合、相互作用領域２３５０は、もはやほとんど変形されない。例として、これは、相互作用領域２３１０および２３５０がフォトマスク１５０の基板１１０を損傷することなく、側壁１６０を電子ビーム１２１５、１５１５、１９３０によって走査することができることを意味する。
【0227】
さらに、側壁１６０は、図２３に示す例示的なプロセスにおけるエッジ勾配１７０を著しく変更することなく、偏向電子ビーム１２１５、１５１５、１９３０によって処理することができ、例えば、ＥＢＩＥプロセスを用いてエッチングすることができる。しかしながら、これは、具体的に選択された入射角φ2の結果である。さらに、入射角φ2もプロセスパラメータも、エッチングプロセス中に変更されなかった。図１９の文脈で説明したように、入射角φ2および／またはプロセスパラメータを変更することによって、エッジ勾配１７０を設定することが可能である。偏向された電子ビーム１２１５、１５１５、１９３０のさらなる利点は、基板１１０の表面１１５が、局所エッチングプロセスが行われている間に著しく攻撃されないことである。
【0228】
図２４の図２４００は、フォトリソグラフィマスク１５０の基板１１０上にパターン要素１２０の側壁１６０に沿って材料２４２０を堆積させることによる欠落材料の欠陥の修正を提示する。図１１で説明した堆積プロセスの実施態様とは対照的に、フォトマスク１５０の表面１１５、１２５、１６０への質量を有する粒子ビーム１９３０の平均入射角φ2＜９０°を、図２２および図２３と同様に、プロセスを開始する前に小さくした。図２４から推測できることは、フォトマスク１５０の設計によって予め決められた９０°の角度からわずかに逸脱した側壁２４６０またはエッジ勾配２４７０で堆積物２４２０が堆積することである。生成された側壁２４６０のエッジ勾配２４７０は、入射角φ2を選択することによって、特に堆積プロセス中に変化させることによって設定することができる。必要に応じて、１つまたは複数のプロセスパラメータを、堆積プロセス中に追加的に変更することができる。さらに、生成された側壁２４６０の曲率半径２４７５は、フォトマスク１５０の欠陥のないパターン要素１２０の曲率半径に比べて著しく大きくはない。さらに、図２４の範囲内で説明した堆積プロセスは、フォトリソグラフィマスク１５０の基板１１０の表面１１５上に材料２４２０を実質的に堆積させない。
【0229】
図２５の図２５００は、従来技術の方法による、フォトマスクのパターン要素２５１０に隣接する欠陥２５５０の修正を示す。例として、パターン要素２５１０は、マスク２００の基板１１０上に、またはＥＵＶマスク１５０の多層構造２２０上に配置することができる。欠陥２５５０は、ＥＢＩＥプロセスを用いて修復される。欠陥２５５０を修正するために使用される修復形状２５２０の平面図が、欠陥２５５０の下に配置されている。灰色の背景を有する領域２５３０、２５３５、および２５４０は、欠陥のエッチングプロセスの過程で、修復形状２５２０によって欠陥２５５０上で露光された領域を表す。これは、修復形状２５２０を欠陥上で走査することにより、欠陥２５５０の灰色の背景を有する領域２５３０、２５３５、および２５４０が順次露光されることを意味する。
【0230】
修復形状２５２０によって指定されるように欠陥２５５０を露光または走査する際に、エッチングガス６４０、例えば二フッ化キセノン（ＸｅＦ2）または一般にハロゲン含有ガスが欠陥２５５０の上方に供給される（図２５には図示せず）。プロセスパラメータ、例えば、繰り返し時間、すなわち、電子ビーム９１０が修復形状内の同じ点に戻るまでの時間間隔、滞留時間、すなわち、電子ビーム９１０が走査点に滞留する期間、個々の走査点の間隔、および電子ビーム９１０の電子の加速電圧は、ＥＢＩＥプロセスを行う前に設定される。領域２５３０は、修復形状２５２０の欠陥２５５０上の第１の走査を指定する。領域２５３５は、欠陥２５５０を除去するためのエッチング時間の約半分の後の、欠陥２５５０上の修復形状の走査を再現する。例として、修復形状２５２０を欠陥２５５０上で数千回実施した後に、欠陥２５５０の半分（特にその高さの半分）に到達することができる。領域２５４０は、エッチングプロセスの終了時における修復形状２５２０の実施態様を記述する。図２５の例では、時間は、上から下に進む。露光された領域２５３０、２５３５および２５４０から明らかなように、修復形状２５２０によって露光された領域は、エッチングプロセス中に変化しない。
【0231】
曲線２５６０は、エッチング処理によって新たに形成されたパターン要素２５１０の側壁のｘ方向およびｚ方向のエッチングプロファイルを規定する。エッジ２５８０で生じるエッチングプロファイルは、修復形状２５２０およびプロセスパラメータによって規定されるエッジ勾配２５７０または側壁角２５７０を生成する。エッジ勾配２５７０は、設計によって指定された９０°の角度よりも著しく小さい角度を有する。
【0232】
図２６の図２６００は、欠陥２５５０がパターン要素２５１０に隣接する図２５の初期状態を再度再現している。しかしながら、図２５とは異なり、電子ビーム９１０を用いて修復形状２６２０によって露光される欠陥２５５０の領域は、エッチングプロセスの経過とともに、すなわち欠陥の露光回数２６３０、２６３５、および２６４０が増加するとともに増加する。これは、図２６の矢印２６０５および２６１５によって明らかにされている。２６３０から２６４０への露光領域のこの動的変化は、パターン要素２５１０の成形側壁のエッジ２６８０におけるエッチングプロファイル２６６０をもたらす。修復形状２６２０によって露光される領域の動的増加の結果として、エッチングプロセス中に形成されるパターン要素２５１０の側壁のエッジ勾配２６７０が増加する。これは、修復形状２６２０を動的に変化させることによって、新たに生成される側壁の側壁角２５７０を設定することができることを意味する。
【0233】
修復形状２６２０を変化させる代わりに、またはそれに加えて、エッチングプロセスが実行されている間に、ＥＢＩＥプロセスの１つまたは複数のプロセスパラメータを変更することができる（図２６には図示せず）。
【0234】
図２７の図２７００は、上側部分画像Ａにおいてフォトマスクの基板２７１０を示し、基板２７１０には、ＥＢＩＥプロセスによってくぼみ２７２０が再びエッチングされた。くぼみ２７２０は、その後、金属２７３０を堆積させることによって充填された。電子ビーム９１０は、くぼみ２７２０をエッチングする際に非対称なビームプロファイルを有していた。図２７において、２つの白い、その後に導入された線は、くぼみ２７２０のエッジ勾配２７７０、２７８０を指定する。図２７の部分画像Ａから推測できるように、電子ビーム９１０の非対称ビームプロファイルは、異なる数値を有する左側壁角２７７０および右側壁角２７８０に変換される。
【0235】
図２７の下側部分画像Ｂは、ビームプロファイルの非対称性を１８０°変えたくぼみ２７５０のエッチングを示す。図２７は、質量を有する粒子ビーム９１０の１つまたは複数のパラメータを変化させることにより、調整可能な側壁角２７７０、２７８０を有するくぼみを生成することが可能になることを示す。
【0236】
最後に、図２８の流れ図２８００は、フォトリソグラフィマスク１５０、２００、７００のパターン要素１２０、２２０、２３０、２５０、２６０、２８０、２９０の少なくとも１つの側壁角１７０、６７０、１９７０、２４７０、２７７０、２７８０を設定するための方法のステップを提示する。本方法は、ステップ２８１０で開始する。次のステップ２８２０では、少なくとも１つの前駆体ガスが供給される。１つまたは複数の前駆体ガスを、装置１５００の供給容器１５４０、１５５０、１５６０のうちの１つに貯蔵することができ、ガス供給ラインシステム１５４５、１５５５、１５６５によって、質量を有する粒子ビーム９１０、１２１５、１５１５、１９３０が試料１２２５、１５２５に入射する位置に案内することができる。
【0237】
その後すぐに、ステップ２８３０において、少なくとも１つの前駆体ガスの局所化学反応を誘発する少なくとも１つの質量を有する粒子ビーム９１０、１２１５、１５１５、１９３０、２１２０が提供される。ステップ２８４０では、粒子ビームの少なくとも１つのパラメータおよび／またはプロセスパラメータが、少なくとも１つのパターン要素の少なくとも１つの側壁角１７０、６７０、１９７０、２４７０、２７７０、２７８０を設定する目的で、局所化学反応中に変更される。本方法は、ステップ２８５０で終了する。
【図1】
【図2a】
【図2b】
【図2c】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
