CN105895508B

CN105895508B - 用于掩模修复的耐用金属膜沉积

Info

Publication number: CN105895508B
Application number: CN201510569475.7A
Authority: CN
Inventors: 黄彦恺; 朱远志
Original assignee: Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Current assignee: Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Priority date: 2015-02-13
Filing date: 2015-09-09
Publication date: 2019-05-21
Anticipated expiration: 2035-09-09
Also published as: KR20160100180A; US9625808B2; DE102015103260B4; TW201629620A; US20160238928A1; KR101834117B1; TWI591426B; DE102015103260A1; KR20170043107A; CN105895508A

Abstract

本发明提供了修复半导体掩模的方法和工具。方法包括以下步骤：将半导体掩模置于包括修复工具的修复室中；向修复室提供第一气体和第二气体。第一气体包括用于修复掩模上的缺陷的修复材料，并且第二气体包括极性气体并帮助修复材料沉积在半导体掩模上。方法还包括以下步骤：激活修复工具，使修复工具与第一气体和第二气体相互作用，以将修复材料沉积在缺陷的位置处从而修复半导体掩模；从修复室中移除修复的半导体掩模。沉积的修复材料的尺寸小于约32nm。本发明还提供了用于掩模修复的耐用金属膜沉积。

Description

用于掩模修复的耐用金属膜沉积

技术领域

本发明一般地涉及半导体技术领域，更具体地，涉及半导体器件的制造方法。

背景技术

通过半导体制造处理半导体晶圆，以在晶圆的不同区域中形成各种集成电路(IC)。晶圆包括其上具有形成分立器件的多个图案化的材料层的衬底，该分立器件构成了电路。使用光掩模或者暴露光刻胶层的简单的“掩模”，通过光刻步骤来图案化材料层，其中，该光刻胶层在图案化蚀刻工艺期间用作蚀刻掩模。在制造期间，晶圆上、晶圆中或用于图案化晶圆的光掩模上、光掩模中会引入多种缺陷。附加地，当掩模用于光刻时，该掩模使用可能会引入缺陷。例如，当经受多次清洁工艺时，掩模部件会损失材料，从而改变来自用于制造掩模的设计布局的形状。在一些示例中，在多次清洁之后，诸如辅助部件的小部件(其并不意欲从掩模转移至下面的光刻胶层中)会与掩模分离。目前图案修复的方法还不能完全符合要求。因此，需要新的方法和工具来解决这种问题。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的缺陷，根据本发明的一方面，提供了一种修复半导体掩模的方法，所述方法包括：将所述半导体掩模置于包括修复工具的修复室中；向所述修复室提供第一气体，所述第一气体包括用于修复所述半导体掩模上的缺陷的修复材料；向所述修复室提供第二气体，所述第二气体包括极性气体并且帮助所述修复材料沉积在所述半导体掩模上的缺陷的位置处，其中，所述缺陷为在所述缺陷的位置处缺少期望的图案材料；激活所述修复工具，使所述修复工具与所述第一气体和所述第二气体相互作用，将所述修复材料沉积在所述缺陷的位置处，以修复所述半导体掩模，其中，沉积的修复材料的尺寸小于约32nm；以及从所述修复室中移除修复的半导体掩模。

在该方法中，所述第一气体的修复材料是含铬材料，并且所述第二气体是氧化性气体。

在该方法中，所述第二气体是NO₂和H₂O中的一种。

在该方法中，所述第二气体的流量在大约0标准立方厘米每分钟(sccm)至大约8sccm的范围内。

在该方法中，所述第一气体是Cr(CO)₆，并且通过温度控制器来控制所述第一气体的流量，并且通过所述温度控制器将温度设置在大约0℃至大约40℃的范围内。

在该方法中，所述缺陷为至少部分地缺少宽度小于约10nm的散射条。

在该方法中，所述沉积的修复材料具有的铬与碳的比率大于1。

根据本发明的另一方面，提供了一种修复半导体掩模的方法，所述方法包括：将所述半导体掩模置于包括电子束修复工具的修复室中；向所述修复室提供第一气体，所述第一气体包括用于修复所述半导体掩模上的缺陷的含铬修复材料；向所述修复室提供第二气体，所述第二气体包括氧化性气体并且帮助所述含铬修复材料沉积在所述半导体掩模上的缺陷的位置处，其中，所述缺陷为在所述缺陷的位置处缺少期望的图案材料；激活所述电子束修复工具，使得所述电子束修复工具与所述第一气体和所述第二气体相互作用，将铬材料沉积在所述缺陷的位置处，以修复所述半导体掩模，其中，沉积的铬材料的尺寸小于约16nm；以及从所述修复室中移除修复的半导体掩模。

在该方法中，所述沉积的铬材料的尺寸小于约7nm。

在该方法中，所述沉积的铬材料包括铬、碳、氧和氮，并且所述沉积的铬材料具有的铬与碳的比率大于1。

在该方法中，所述缺陷为缺少散射条部件的至少一部分。

在该方法中，所述第二气体的流量在大约0标准立方厘米每分钟(sccm)至大约8sccm的范围内；所述第一气体是Cr(CO)₆，并且通过温度控制器来控制所述第一气体的流量；以及通过所述温度控制器将温度设置在大约0℃至大约40℃的范围内。

根据本发明的另一方面，提供了一种修复半导体衬底的方法，所述方法包括：向修复室提供第一气体，所述第一气体包括用于修复所述半导体衬底上的缺陷的修复材料；向所述修复室提供第二气体，所述第二气体包括极性气体并且帮助所述修复材料沉积在所述半导体衬底上的缺陷的位置处；激活修复工具，使得所述修复工具与所述第一气体和所述第二气体相互作用，将所述修复材料沉积在所述缺陷的位置处以修复所述半导体衬底；以及从所述修复室中移除修复的半导体衬底。

在该方法中，所述半导体衬底是半导体掩模衬底。

在该方法中，所述第二气体是NO₂和H₂O中的一种。

在该方法中，所述第二气体是NO₂，并且所述第二气体具有的流量在大约0标准立方厘米每分钟(sccm)至大约8sccm的范围内。

在该方法中，所述半导体衬底是半导体掩模，并且所述缺陷为至少部分地缺少宽度小于约10nm的散射条。

在该方法中，沉积的修复材料具有的铬与碳的比率大于1。

附图说明

应该强调的是，根据工业中的标准实践，各种部件没有被按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意增加或减少。

图1A是其上有缺陷的光掩模的实施例的顶视图。

图1B是根据图1A的线A-A所观看到的图1A的光掩模的截面图。

图2是包括修复工具的修复室的示图。

图3A是其上具有修复的缺陷的光掩模的实施例的顶视图。

图3B是根据图3A的线B-B所观看到的图3A的修复的光掩模的截面图。

图3C是在多次清洁循环之后的根据图3A的线B-B所观看到的图3A的修复的光掩模的截面图。

图3D是在更多次清洁循环之后的根据图3A的线B-B所观看到的图3A的修复的光掩模的截面图。

图4是根据本发明的一些方面的包括修复工具的修复室的示图。

图5A是根据本发明的一些方面的其上具有修复的缺陷的光掩模的实施例的顶视图。

图5B是在修复之后的根据图5A的线C-C所观看到的图5A的修复的光掩模的截面图。

图5C是在多次清洁循环之后的根据图5A的线C-C所观看到的图5A的修复的光掩模的截面图。

图6是根据本发明的一些方面的用于修复衬底的方法的流程图。

当结合下面详细的描述观看附图时，可以更好的理解这些附图。

具体实施方式

应该理解，以下公开内容提供了许多不同实施例或实例，用于实现所提供主题的不同特征。以下将描述组件和布置的特定实例以简化本发明。当然，这些仅是实例并且不意欲限制本发明。另外，本发明可以在多个实例中重复参考标号和/或字符。这种重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。

应该理解，对多个工艺步骤和/或器件、晶圆或***的部件可仅做简要描述，这种步骤和/或部件是本领域的普通技术人员所公知。而且，可以增加附加的工艺步骤或部件，并且可以去除和/或改变后面的某些工艺步骤或部件，而仍能实施权利要求。因此，后面的描述应该被理解为仅是代表实例，并不意欲表示一个或多个步骤或部件是必需的。

还应该理解，本发明通常涉及光刻工艺。本文提供了光掩模、修复半导体掩模的方法和用于修复这种半导体掩模的室的多个实施例。此外，本文所描述的具体实施例仅是实例，并不意欲限制。如本文所使用的，半导体掩模描述了在光刻图案化半导体器件的晶圆中使用的掩模。半导体掩模可以不由半导体材料制成。类似地，在一些实施例中，半导体衬底可以不由半导体材料制成。当然，本文所使用的半导体衬底可以由制造半导体器件的任何材料制成。例如，本文描述半导体掩模的情况下，衬底可以是石英衬底。其他的半导体衬底可以包括硅衬底或可以可选地或附加地包括诸如锗的其他的元素半导体。衬底还可以包括化合物半导体，诸如碳化硅、砷化镓、砷化铟和磷化铟。可选地，衬底可以包括非半导体材料，诸如玻璃、石英、氟化钙；和/或其他合适的材料。

现在参考图1A，在顶视图中示出了半导体掩模100。半导体掩模100可以包括多个层或多组层。如图1A所示，掩模100是用于极紫外线(EUV)光刻工艺的掩模。在图1A中，多个掩模层是可见的，该多个掩模层包括衬底102，该衬底可以是低热膨胀材料(LTEM)衬底。衬底102上方是多层堆叠件104，该多层堆叠件包括多个交替材料层。这些交替材料层可以包括Mo-Si的交替层。覆盖层106位于多层堆叠件104与吸收层(absorber layer)108之间，该吸收层可以是铬吸收层。

这些层在图1B中也是可见的，该图1B是根据图1A的线A-A所观看到的掩模100的截面图。如图1A和图1B所示，图案化吸收层108，并且在一些地方，图案露出了下面的多层堆叠件104，而在其他的地方，图案还露出下面的衬底102。吸收层108的图案包括示例性的主要图案部件110A和110B，该部件意欲被复制或转移至光刻胶层中，所描述的光刻胶层位于经过器件制造的半导体晶圆的上方。为了提高转移包括主要图案部件110A和110B的所期望的布局的保真度，吸收层108还包括分辨率增加部件。如图所示，将吸收层108图案化为包括散射条(scattering bar)112A、112B、112C和112D。因为图1A和图1B以及本文的其他类似的附图仅示出了掩模100的一部分，所以在多个实施例中，许多其他的部件和图案可以存在于掩模100上。在吸收层108和图案化的多层堆叠件104中可以包括这些图案。

如图1A和图1B所示，掩模布局包括位于位置122处的缺陷120。如图所示，缺陷120包括散射条112B缺少材料，这会导致分辨率问题，可能使主要图案部件110A或110B的转移变形。

现在参考图2，本文中示出了修复室200的示图。为了修复或缓解缺陷120，可以将掩模100***或置于修复室200。修复室200可以包括废气处理***，以允许通过将掩模100引入室内而引入的任何气体排出。室200还包括将气体204提供到室内的入口202。可以将入口202配置为允许气体204以可选的流量进入室200，以标准立方厘米每分钟来测量该流量。气体204可以包括修复材料。提供修复工具206以使气体中的分子分解，使修复材料以局部化的方式进行沉积。作为分解的结果，可以通过废气处理***产生气体副产品(by-productgases)。经由作为废气处理***的一部分而提供的出口(未明确示出)从室200中去除这些气体副产品。通过控制修复工具206和从入口202流入修复室200的气体204，修复材料以可控物质的方式沉积在位置122处，以修复缺陷120。

现在参考图3A和图3B，分别示出了经过图2的修复工具206的修复工艺之后的晶圆100的顶视图和截面图。如图3A所示，修复材料沉积为补块(patch)300。补块300可以通过控制修复工具206被成型为期望的形状。补块300包括的材料与吸收层108的材料类似，使得通过补块300来增加主要图案部件110A和110B转移至光刻胶层中的保真度。

在完成传统的修复工艺之后，如图3B所示，补块300的高度可以是与吸收层108近似相同高度H1。正如所讨论的，在多次使用之后，需要清洁掩模100，以去除残余物和其他瑕疵。湿式清洁工艺可以用于清洁掩模100。作为重复清洁工艺的结果，如图3C所示，补块300可能会劣化。通过补块300的高度H2与在进行清洁工艺之前的高度H1相比较，如图所示，该清洁工艺会导致部件高度的损失。实际上，可以观察到，当补块(诸如补块300)的部件尺寸减小到小于32nm时，修复材料的特性明显地与吸收层108的特性不同。补块300在清洁工艺期间变得更容易受到蚀刻的影响并较少地附着于覆盖层106。在附加的清洁工艺之后，如图3D所示，补块300会完全消失。在其他实施例中，由于补块300和覆盖层106之间的粘附故障或补块300和其他层之间的粘附故障，所以会出现这种情况。如本文中所描述的，掩模100是极紫外线光刻应用中使用的掩模。然而，掩模100还可以是在其他光刻工艺中使用的掩模。在一些实施例中，掩模100可以不包括多层堆叠件104和/或覆盖层106。在一些实施例中，掩模100可以包括其他层。

在实践中，作为湿式清洁的结果，在修复的位置中出现明显的关键尺寸的改变。尤其是当所沉积的修复材料的部件尺寸小于32nm时，就会出现这种情况。例如，对于极小的部件来说，在仅仅几次清洁之后，传统的修复就会完全分离。

现在参考图4，根据本发明的一些方面，示出了修复室400的示图。修复室400共用以上结合图2的修复室200所述的多个部件。为了修复或缓解缺陷120，可以将掩模100***或置于修复室400中。修复室400允许经由废气处理***通过将掩模100置于室内而引入的任何气体排出。室400还包括入口402，通过该入口将气体404提供到室内。该气体404包括修复材料。例如，当期望铬或其他金属的补块或修复时，气体404可以包括Cr(CO)₆或其他含金属的气体。可以将入口402配置为允许气体404以可选的可控流量进入室400，以标准立方厘米每分钟来测量该流量。当所使用的气体404是Cr(CO)₆时，气体404的流量可以在大约0标准立方厘米每分钟至大约40标准立方厘米每分钟的范围内。在一些实施例中，可以通过温度控制器来控制气体404的流量。例如，用于控制气体404流动的温度可以在大约0℃至大约40℃的范围内。

修复室400还包括第二入口406，通过该入口向修复室400提供辅助气体408。辅助气体408可以是极性气体或氧化性气体。在一些实施例中，可以包括O₂以作为气体408或作为气体408的一部分。辅助气体408可以是氧化性气体。在一些实施例中，辅助气体408经由入口406以大约0标准立方厘米每分钟至大约8标准立方厘米每分钟的范围内的流量被提供给修复室400。气体404和辅助气体408可以在修复室400内混合为气体混合物410。在一些实施例中，气体404和辅助气体408可以在引入修复室400之前混合。

如图4所示，修复室400包括修复工具412。修复工具412(示为电子束修复工具)从Cr(CO)₆中分解出至少一些(CO)单元，使含铬的修复材料以局部化的方式沉积在位置122处，以通过选择添加修复材料来修复缺陷120。修复工具412可以包括多个部件，诸如提供电子流415的电子源416。电子流415与Cr(CO)₆相互作用，以从Cr(CO)₆分子中分解出一个或多个(CO)单元，使至少一些Cr原子417沉积在掩模100的表面上。这些Cr原子417仍存在于包括一个或多个(CO)单元的分子中。然而，分解工艺使得存在有沉积的Cr原子417的(CO)单元的分子更少。为了可控地引导电子流415中的电子，修复工具412还可以包括诸如静电透镜和磁透镜的转向机构，以使电子流转向。当气体404是Cr(CO)₆且辅助气体408是含氧气体时，在修复室400内沉积为补块的修复材料可以包括氮、碳、氧和铬。

可以通过控制***420来控制修复室400。如图所示，位于修复室400外部的控制***420耦接于一组阀门。该组阀门包括通过其打开、关闭或定位入口406的第一阀门422，以提供特定流量的辅助气体408。类似地，第二阀门424可以包括在修复室400内并与控制***420通信，以允许入口402被打开、关闭或定位，从而提供特定流量的气体404。通过允许气体404和408以可控流量通过入口402和406，控制***420可以实现气体混合物410的精确组分。在一些实施例中，可以通过控制***420来调节温度控制，以控制通过入口406的辅助气体408的流量。

在实践中，发现关于图4的修复室400所描述的被沉积的修复材料中的原子百分比意外地不同于关于图2的修复室200所描述的和图3A至图3D描述的被沉积的修复材料中的原子百分比，这提供了意想不到的结果，即，增加了被沉积的修复材料的耐久性和附着性。这可与使用以上结合图2和图3A至图3D所述的工艺而制造的150nm部件的铬与碳的比率相当(comparable)。因此，可以观察到，随着通过电子束沉积工具而形成的部件尺寸减小，铬与碳的比率显著地减小。甚至对于尺寸小于32nm的部件来说，辅助气体408的添加可以将该比率再次增至大于1。

作为意想不到的结果，对于大于约10nm的部件来说，增大了沉积速率。对于更大的部件的修复或图案化(诸如可以在掩模100的主要掩模图案中使用的)，辅助气体408的添加使沉积速率增加了大约4倍。对于诸如形成于修复室400以添加或修复散射条的小部件，通过辅助气体408的添加而增大了部件的附着性。在实践中，使用Cr(CO)₆并且不使用含氧的辅助气体408所形成的散射条部件在六次湿式清洁工艺之后分离，而使用Cr(CO)₆与辅助气体所形成的对应的部件在超过六次清洁工艺之后保持自身高度并且保持附接。

图5A和图5B示出了使用本文所描述的修复室400执行修复工艺之后的晶圆100的顶视图和截面图。补块500由被沉积的修复材料形成。图5B示出了在修复室400内沉积之后的补块500的高度H3。可以通过停留时间(dwell time)与沉积速率的结合来控制高度H3，该高度受到修复室400内的电子束和气体404、408的流量的影响。与图3A至图3D中所示的情况不同，如在图5C中所观察到的，在多次清洁之后，补块500的高度H4近似相同。因此，补块500可以比补块300更耐用。补块500的被沉积的修复材料可以示出均匀性和同质性提高，这可以导致提高的强度和耐久性。相反地，不使用辅助气体408所形成的补块300具有相对较高的碳集聚，从而导致相对较差的性能。

现在参考图6，示出了修复掩模缺陷的方法600的流程图。如图所示，方法600包括多个步骤或操作。在方法600的一些实施例中可以包括未示出的附加操作。可以在所列出的步骤或操作之前、之后和之间执行这种附加的操作，而不脱离方法600的范围。可以使用图4所示和本文所述的修复室400来执行方法600。

方法600的实施例开始于步骤602，其中将半导体衬底置于包括修复工具的修复室中。例如，衬底可以是像图1A和图1B中所示的掩模100一样的半导体掩模并且该衬底可以被加载到图4所示的修复室400中。在步骤604中，向修复室提供第一气体。第一气体可以包括用于修复半导体掩模上的缺陷的修复材料。例如，第一气体可以包括含铬修复材料。在一些实施例中，第一气体是Cr(CO)₆。在一些实施例中，可以通过温度控制器来控制第一气体进入修复室的流量。

在步骤606中，向修复室提供第二气体。第二气体可以包括极性气体且可以帮助修复材料沉积在半导体衬底上的缺陷的位置处。例如，第二入口406可以引导气体408进入修复室400。气体408可以是极性气体，并且气体408可以是氧化性气体。在一些实施例中，第二气体是含氧气体。在其他实施例中，第二气体可以是O₂。第二气体可促使从较大的Cr(CO)₆分子中分解出一些CO分子，与不包括第二气体的方法相比较，这可以使得被沉积的修复材料更耐用。在一些实施例中，第二气体进入修复室的流量在从大约0标准立方厘米每分钟至大约8标准立方厘米每分钟的范围内。

在步骤608中，激活修复工具，使修复工具与第一气体和第二气体相互作用，以将修复材料沉积在缺陷的位置处从而修复半导体衬底。例如，修复工具可以是电子束沉积工具，该电子束沉积工具将一氧化碳基团从Cr(CO)₆分子中分解出来，以沉积含铬修复材料。所沉积的修复材料可以包括铬、氧、碳和氮，并且所沉积的修复材料可以具有大于1的铬与碳的比率。所沉积的修复材料还可以具有为大约1或者更大的氧与碳的比率。缺陷可以是散射条的损坏或缺少。在一些实施例中，散射条意欲具有小于32nm的尺寸。在一些实施例中，在缺陷为缺少期望的掩模部件的地方，作为修复工艺的一部分制造该部件。在其他实施例中，缺陷为较大的图案部件缺少材料。

尽管本文中多次提到半导体掩模修复的内容，但是可控流量的辅助气体408与修复气体404结合可以更加广泛地用于电子束写入应用。例如，通过在写入室或修复室400中添加辅助气体408，较大部件的沉积速率可以达到比使用含铬修复气体的传统电子束写入工艺快四倍。例如，修复室400可以用作掩模制造工具，操作者可以通过该掩模制造工具制造具有期望的布局(诸如主要图案部件110A和110B)的其他部件。可以通过包括辅助气体408的更具时效性的工艺来制造这些部件。被沉积的修复材料显示出了均匀性和同质性提高，从而导致提高的强度。

在本发明的一个实施例中，提供了一种修复半导体掩模的方法。方法包括以下步骤：将半导体掩模置于包括修复工具的修复室；向修复室提供第一气体；以及向修复室提供第二气体。第一气体包括用于修复半导体掩模上的缺陷的修复材料，并且第二气体包括极性气体并帮助或增加修复材料沉积在半导体掩模上的缺陷的位置处。缺陷为在缺陷的位置处缺少期望的图案材料。方法还包括以下步骤：激活修复工具，使修复工具将第一气体与第二气体相互作用，以将修复材料沉积在缺陷的位置处从而修复半导体掩模；从修复室移除修复的半导体掩模。被沉积的修复材料的尺寸小于约15nm。

在一些实施例中，第一气体的修复材料是含铬材料，并且第二气体是氧化性气体。第二气体可以是NO₂和H₂O中的一种、它们的组合或其他的氧化性气体。第二气体的流量可在大约0标准立方厘米每分钟至大约8标准立方厘米每分钟的范围内。第一气体可以是Cr(CO)₆，并且可以具有通过在大约0℃至大约40℃的范围内的温度控制器所控制的流量。缺陷为至少部分地缺少宽度小于约10nm的散射条。被沉积的修复材料具有大于1的铬与碳的比率。

在另一个实施例中，提供了另一种修复半导体掩模的方法，并且方法包括以下步骤：将半导体掩模置于包括电子束修复工具的修复室中；向修复室提供第一气体；以及向修复室提供第二气体。第一气体包括用于修复半导体掩模上的缺陷的含铬修复材料，并且第二气体包括NO₂并帮助或增加含铬修复材料沉积在半导体掩模上的缺陷的位置处。缺陷为在缺陷的位置处缺少期望的图案材料。方法还包括以下步骤：激活修复工具，使电子束修复工具与第一气体和NO₂相互作用，以将铬材料沉积在缺陷的位置处；以及从修复室中移除修复的半导体掩模。

缺陷为缺少散射条部件的至少一部分。第二气体的流量可以在大约0标准立方厘米每分钟至大约8标准立方厘米每分钟的范围内。第一气体可以是Cr(CO)₆，并且通过温度控制器来控制第一气体的流量。通过温度控制器将温度设置在大约0℃至大约40℃的范围内。

在又一个实施例中，提供了一种修复半导体衬底的方法。方法包括向修复室提供第一气体和第二气体的步骤。第一气体包括用于修复半导体衬底上的缺陷的修复材料，并且第二气体包括极性气体并帮助或增加修复材料沉积在半导体衬底上的缺陷的位置处。方法还包括以下步骤：激活修复工具，使修复工具与第一气体和第二气体相互作用，以将修复材料沉积在缺陷的位置处从而修复半导体衬底；以及从修复室移除修复的半导体衬底。

在一些实施例中，半导体衬底可以是半导体掩模衬底。第一气体的修复材料可以是含铬材料，并且第二气体可以是氧化性气体。在一些实施例中，第二气体是含氧气体。第二气体所具有的流量在大约0标准立方厘米每分钟至大约8标准立方厘米每分钟的范围内。第一气体可以是Cr(CO)₆，并且该第一气体具有的流量通过温度控制器进行控制。通过温度控制器将温度设置在从大约0℃至大约40℃的范围内。

本发明的多个实施例可以允许半导体掩模和衬底上的缺陷校正。尤其当所修复或替换的部件尺寸小于32nm并且更加精确地被成形时，实施例提供更耐用的修复。在较大的部件中，本发明的实施例可以将沉积速率增加多倍。当电子束工具用于修复小于32nm的部件时，实施例可以避免在半导体掩模中积累电荷。

Claims

1.一种修复半导体掩模的方法，所述方法包括：

将所述半导体掩模置于包括修复工具的修复室中；

向所述修复室提供第一气体，所述第一气体包括用于修复所述半导体掩模上的缺陷的修复材料，所述第一气体是Cr(CO)₆；

向所述修复室提供第二气体，所述第二气体是NO₂并且帮助所述修复材料沉积在所述半导体掩模上的缺陷的位置处，其中，所述缺陷为在所述缺陷的位置处缺少期望的图案材料；

激活所述修复工具，使所述修复工具与所述第一气体和所述第二气体相互作用，将所述修复材料沉积在所述缺陷的位置处，以修复所述半导体掩模，其中，沉积的修复材料的尺寸小于32nm，沉积的修复材料包括铬、碳、氧和氮；以及

从所述修复室中移除修复的半导体掩模。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二气体的流量在0标准立方厘米每分钟(sccm)至8sccm的范围内。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，通过温度控制器来控制所述第一气体的流量，并且通过所述温度控制器将温度设置在0℃至40℃的范围内。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述缺陷为至少部分地缺少宽度小于10nm的散射条。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述沉积的修复材料具有的铬与碳的比率大于1。

6.一种修复半导体掩模的方法，所述方法包括：

将所述半导体掩模置于包括电子束修复工具的修复室中；

向所述修复室提供第一气体，所述第一气体包括用于修复所述半导体掩模上的缺陷的含铬修复材料，所述第一气体是Cr(CO)₆；

向所述修复室提供第二气体，所述第二气体是NO₂并且帮助所述含铬修复材料沉积在所述半导体掩模上的缺陷的位置处，其中，所述缺陷为在所述缺陷的位置处缺少期望的图案材料；

激活所述电子束修复工具，使得所述电子束修复工具与所述第一气体和所述第二气体相互作用，将铬材料沉积在所述缺陷的位置处，以修复所述半导体掩模，其中，沉积的铬材料的尺寸小于16nm，所述沉积的铬材料包括铬、碳、氧和氮；以及

从所述修复室中移除修复的半导体掩模。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述沉积的铬材料的尺寸小于7nm。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述沉积的铬材料具有的铬与碳的比率大于1。

9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述缺陷为缺少散射条部件的至少一部分。

10.根据权利要求6所述的方法，其中：

所述第二气体的流量在0标准立方厘米每分钟(sccm)至8sccm的范围内；

通过温度控制器来控制所述第一气体的流量；以及

通过所述温度控制器将温度设置在0℃至40℃的范围内。

11.一种修复半导体衬底的方法，所述方法包括：

向修复室提供第一气体，所述第一气体包括用于修复所述半导体衬底上的缺陷的修复材料，所述第一气体是Cr(CO)₆；

向所述修复室提供第二气体，所述第二气体是NO₂并且帮助所述修复材料沉积在所述半导体衬底上的缺陷的位置处；

激活修复工具，使得所述修复工具与所述第一气体和所述第二气体相互作用，将所述修复材料沉积在所述缺陷的位置处以修复所述半导体衬底，沉积的述修复材料的尺寸小于32nm，沉积的修复材料包括铬、碳、氧和氮；以及

从所述修复室中移除修复的半导体衬底。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述半导体衬底是半导体掩模衬底。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第二气体具有的流量在0标准立方厘米每分钟(sccm)至8sccm的范围内。

14.根据权利要求11所述的方法，其中，通过温度控制器来控制所述第一气体的流量，并且通过所述温度控制器将温度设置在0℃至40℃的范围内。

15.根据权利要求11所述的方法，其中，所述半导体衬底是半导体掩模，并且所述缺陷为至少部分地缺少宽度小于10nm的散射条。

16.根据权利要求11所述的方法，其中，沉积的修复材料具有的铬与碳的比率大于1。