从光刻法掩模移除颗粒的方法及设备与流程

本申请主张于2018年4月24日提交的发明名称为“verfahrenundvorrichtungzumentferneneinespartikelsvoneinerphotolithographischenmaske”的德国专利申请de102018206278.1的优先权，该专利申请转让给申请权人。

本发明关于从光刻法掩模移除颗粒的方法及设备。

背景技术：

由于半导体行业不断增长的集成密度，光刻法掩模必须在晶片上形成越来越小的结构。就光刻术而言，通过将光刻法系统的曝光波长转移到更短波长，来解决集成密度日益增长的趋势。目前常用来在光刻法系统或光刻系统中当成光源的是arf(氟化氩)准分子激光器，其发射波长约为193nm。

目前正在开发使用euv(极紫外线)波长范围(较佳在10nm至15nm的范围内)的电磁辐射的光刻系统。该euv光刻系统基于全新的光束引导概念，该概念使用反射光学元件，因为目前无法获得在该euv范围内光学透明的材料。发展euv系统所面临的技术挑战相当巨大，并且需要相当大的开发努力，才能使该系统达到可用于工业应用的水准。

光刻法掩模、曝光掩模、光掩模或仅是掩模对布置在晶片上的光致抗蚀剂中越来越小的结构的成像有重大的贡献。随着集成密度每次逐步增加，缩小曝光掩模的最小结构尺寸就变得更加重要。因此，光刻法掩模的制程变得越来越复杂，因此更耗时且最终也更昂贵。由于图案元素的微小结构尺寸，所以不能排除掩模生产期间的缺陷，这些必须尽可能修正。修复光掩模涉及去除存在于设计未提供的掩模位置上的吸收体图案部分。更进一步，即使该掩模设计提供吸收图案元件，吸收材料沉积在该掩模上没有吸收材料的位置上。两种类型的修复过程都会产生碎片或颗粒，这些碎片或颗粒可沉积在光掩模的透明或反射位置上，并且成为晶片上成像像差而可见。

然而，来自环境而沉积在掩模表面上的污垢颗粒更重要。通过掩模生产期间和掩模操作期间的清洁步骤，将这些颗粒从掩模表面去除当成标准。图1显示光掩模区段的平面图，该掩模在其图案元件上具有颗粒，并且可通过清洁处理去除该颗粒。再者，可沉积在该掩模上的颗粒可在生产过程和/或其操作期间通过处理掩模来产生。

光刻法掩模结构尺寸的减小增加了清洁过程的困难度。再者，由于曝光波长变短，在晶片上曝光过程期间，即使吸附在掩模表面上的外来物或污垢颗粒越来越小，还是清晰可见。图2图解显示掩模的一区段，其中位于光掩模接触孔中的两个颗粒借助于清洁处理都无法从掩模中去除。

从光掩模中去除颗粒的另一种选项在于松开或释放要从掩模表面去除的颗粒。为此，通常使用微操纵器或扫描探针显微镜的测量尖端。然后，通过清洁处理在第二处理步骤中去除所述颗粒。之后在第三步骤内执行检查，查看实际上是否已经从掩模去除所述颗粒或多个颗粒。

借助于纳米操纵器或微操纵器，例如扫描探针显微镜的测量尖端，检查纳米颗粒运动的一些文献在下面以示范方式提及：h.h.pieper：“morphologyandelectricpotentialofpristineandgoldcoveredsurfaceswithfluoritestructure”，2012年osnabrück大学论文；s.darwich等人：“manipulationofgoldcolloidalnanoparticleswithatomicforcemicroscopyindynamicmode：influenceofparticle-substratechemistryandmorphology，andoperatingcondi-tions”，beilsteinj.nanotechnol.，第2册(2011)，第85-98页；h.h.pieper等人：“morphologyandnanostructureofceo2(111)surfacesofsinglecrystalsandsi(111)supportedceriafilms”，phys.chemistrychemicalphysics，第14册，第15361ff页，2013年；e.gallagher等人：“euvlmaskrepair：expandingoptionswithnanomachining”，bacus，第3册，第3号(2013)，第1-8页；m.martin等人：“manipulationofagnanoparticlesutilizingnoncontactatomicforcemicroscopy”，appl.phys.lett.，第72册，第11号，1998年九月，第1505-1507页；p.j.durston等人：“manipulationofpassivatedgoldclustersongraphitewiththescanningtunnelingmicroscope”，appl.phys.lett.，第72册，第2号，1998年一月，第176-178页；r.requicha：“nanomanipulationwiththeatomicforcemicroscope”，nanotechnologyonline，isbn：9783527628155；c.baur等人：“nanoparticlemanipulationbymechanicalpushing：underlyingphenomenaandreal-timemonitoring”，nanotechnology9(1998)，第360-364页；j.d.beard等人：“anatomicforcemicroscopenanoscalpelfornanolithographyandbiologicalapplications”，nanotechnology20(2009)，445302，第1-10页；us6812460b1。

在文章“liftingandsortingofchargednanoparticlesbyelectrostaticforcesinatomicforcemicroscopy”，小2010年，第6册，第19号，第2105-2108页，作者j.xu等人报告通过具有背面金属回火层的扫描力显微镜的非导电测量探针、通过对该金属回火层施加相应电位，将纳米颗粒从表面抬起。

美国专利说明书us8,696,818b2描述一种从光刻法掩模表面去除碎片的系统。扫描显微镜的探针的测量尖端涂上具有低表面能量的材料，并且在掩模表面上移动。碎片实体上黏在涂覆的测量尖端上，并与测量尖端一起从掩模表面上移除。

除了上述方法，无法用清洁处理去除的颗粒可借助于局部蚀刻处理来去除。该方法的困难处在于，通常，待除去颗粒的成分是未知的。因此，该局部蚀刻处理只能与待去除的颗粒部分匹配，并非全部。因此，该局部蚀刻处理通常很耗时并且相当频繁而没有成功。再者如上所述，在进行局部蚀刻处理之后，必须使用第二测量设备，以检查是否可成功进行颗粒的去除处理。

原位抬升方法从完全不同的技术领域已知，即制备tem(透射式电子显微镜)样品；在本文中，tem样品连接到微操纵器以用于运输。以下以示范方式指定的文件涉及tem样品的生产：j.mayer等人：“temsamplepreparationandfib-induceddamage”，mrsbulletin，第32册，2007年五月，第400-407页；b.myers：“temsamplepreparationwiththefib/sem”，nuancecenter，northwesternuniversity-evanston，2009年；m.schaffer等人：“samplepreparationforatomicstemalowvoltagesbyfib”，ultramicroscopy，第114册，第62-71页(2012)；以及us2017/0256380a1。

上述颗粒去除的多阶段处理相当漫长(大约持续时间：4小时)，因此由于依序使用多个不同设备而成为高成本处理。

美国专利申请us2010/0186768a1描述在颗粒上沉积材料，如此可以使用清洁处理或通过扫描力显微镜测量尖端的机械位移，从光刻法掩模的表面释放增大的颗粒。

日本专利申请jp2005-084582描述使用扫描力显微镜的探针和颗粒之间的动态、电磁相互作用或化学反应，从光掩模中去除颗粒。

因此，本发明解决了指定允许改善从光刻法掩模中去除颗粒的方法和设备的问题。

技术实现要素：

根据本发明的示例性实施例，此问题通过如权利要求1和5的方法以及如权利要求14和16的设备解决。在第一实施例中，用于从光刻法掩模去除颗粒的方法包括下列步骤：(a)将可相对于该掩模移动的操纵器定位在待去除颗粒附近；(b)通过从气相将连接材料沉积在该操纵器上和/或颗粒上，将该操纵器连接至该颗粒；(c)通过相对于该光刻法掩模移动该操纵器来去除该颗粒；以及(d)通过执行粒子束诱导蚀刻处理去除至少部分该操纵器，将已去除颗粒与该操纵器分离。

执行根据本发明的方法，将操纵器连接至待去除的颗粒。然后，以限定的方式移动该颗粒，接着从光刻法掩模去除该颗粒。避免了以易受误差影响的微操纵器艰苦位移颗粒。再者，可省去耗时检查掩模，其检查是否实际上去除了干扰颗粒。在该分离处理期间，对该操纵器有些微修改。然而，这并不妨碍单一操纵器能够用于去除多个颗粒。

用于将操纵器连接到颗粒的连接材料的沉积不排除将颗粒耦合到操纵器以外的其他相互作用。举例来说，操纵器和颗粒之间的静电相互作用和/或凡德瓦相互作用在此处受到讨论。

该方法进一步包括以下步骤：将牺牲尖端沉积在该操纵器上。

由于在操纵器上沉积牺牲尖端，因此该操纵器可用于移除许多颗粒。如果在拾取多个颗粒之后该牺牲尖端变得不可用，则可例如通过局部蚀刻处理从该操纵器去除该牺牲尖端，并且通过在操纵器上沉积新的牺牲尖端，来替换该牺牲尖端。

沉积牺牲尖端可包括应用以下步骤中的至少一个：粒子束诱导沉积处理以及由电场诱导的沉积处理。

粒子束诱导沉积处理可由下列组中至少一个要素所诱导：电子束、离子束、原子束、分子束和光子束。

通过对操纵器的尖端或测量尖端施加合适电压并通过提供前驱气体，可通过场发射触发电子诱导反应。该牺牲尖端主要沿电场最强的方向沉积。

操纵器可具有用于检查光刻法掩模的测量尖端，并且该方法还可包括以下步骤：将牺牲尖端放置在测量尖端上。

通过附接到操纵器的测量尖端，上述方法有助于在第一步骤中检测到干扰光掩模成像的颗粒，并且在将牺牲尖端沉积在操纵器上之后，在第二步骤中去除来自光刻法掩模的干扰颗粒。这两步骤都可在单一设备内执行，如此不用运输到第二设备，并且不用为了因此应去除的麻烦的颗粒对准该第二设备。

此外，将牺牲尖端沉积在操纵器的测量尖端上，这简化了通过场发射的牺牲尖端沉积。再者，牺牲尖端在测量尖端上的沉积增加牺牲尖端的尖端与操纵器间之距离，因此也使得可去除在难以接近的光刻法掩模的点上的颗粒。

牺牲尖端的长度的范围可为5nm至5000nm，较佳为10nm至2000nm、更佳为20nm至1000nm、最佳为50nm至500nm。牺牲尖端可具有圆柱形，直径范围在1nm至1000nm内，较佳为2nm至500nm、更佳为5nm至200nm、最佳为10nm至100nm。

牺牲尖端可为碳基的。用于沉积牺牲尖端的前驱气体可包含以下组中至少一种元素：乙烯、苯乙烯、芘、十六烷、液体石蜡、甲酸、丙烯酸、丙酸、甲基丙烯酸甲酯。

牺牲尖端可导电。用于沉积导电牺牲尖端的前驱气体可包含金属羰基，金属羰基可包含选自以下组中的至少一种元素：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)12)和五羰基铁(fe(co)5)。

牺牲尖端可具有能更容易从牺牲尖端的尖端移除颗粒或者简化该过程的特征，这些特征可包含限制和/或标记，其指定粒子束诱导的蚀刻处理可将颗粒和牺牲尖端的一部分尖端与剩余主要部分分离的位置。

在替代实施例内，提供已具有牺牲尖端的操纵器。在第一示例性实施例内，在用完牺牲尖端之后更换该操纵器。在第二示例性实施例内，用尽的牺牲尖端从操纵器移除并且通过在操纵器上沉积新的牺牲尖端来代替。

该颗粒可包含直径1nm至10μm，较佳为5nm至5μm、更佳为10nm至2μm、最佳为15nm至1μm。

已定位的操纵器与待去除颗粒可具有一间隙为0nm至5000nm，较佳为0nm至2000nm、更佳为0nm至1000nm、最佳为0nm至500nm。

根据第二实施例，用于从光刻法掩模去除颗粒的方法包括下列步骤：(a)将可相对于掩模移动的操纵器定位在待去除颗粒附近；(b)通过从气相沉积连接材料在操纵器和/或颗粒上，将操纵器连接到颗粒，其中通过操纵器提供诱导沉积的粒子束；以及(c)通过相对于该光刻法掩模移动操纵器来去除颗粒。

在此实施例内，诱导沉积的粒子束不需要相对于光掩模从法线方向倾斜。进一步，此实施例内的操纵器不需要尖端和/或牺牲尖端。结果，可避免在该操纵器上沉积牺牲尖端。

该操纵器可具有开口，和/或通过该操纵器的开口可提供诱导沉积的粒子束。通过开口，诱导沉积的粒子束可在操纵器背离电子束的一侧上诱导牺牲尖端的沉积。诱导沉积的粒子束可通过开口诱导连接材料的沉积。

因此，可有两种不同的方式利用操纵器内的开口。首先，这简化了牺牲尖端在操纵器侧面上的沉积，该侧面与诱导粒子束的入射相反。其次，该操纵器的开口可用于使操纵器相对于颗粒对准，并用于将操纵器连接到颗粒。

连接材料可沉积在操纵器的开口的至少一个边缘上。

第二实施例的方法进一步可包括以下步骤：通过在连接材料区域中执行粒子束诱导的蚀刻处理，将去除的颗粒与操纵器分离。该粒子束诱导的蚀刻处理可去除操纵器和颗粒之间的连接材料。

此实施例具有以下优点：在去除颗粒之后，操纵器可以基本上未修改的方式用于进一步颗粒去除处理。再者，开口可用于定位或对齐操纵器与颗粒。

开口可具有任何形式，较佳为对称开口，例如圆形、三角形、矩形或方形开口。操纵器开口的直径应该小于颗粒的直径。

根据本发明的方法的步骤b.可包含：在颗粒与操纵器的区域内准备前驱气体。

用于沉积连接材料的前驱气体可包含以下组中的至少一种元素：乙烯、苯乙烯、芘、十六烷、液体石蜡、甲酸、丙烯酸、丙酸、甲基丙烯酸甲酯。

如果该连接材料具有大量碳成分，这是有利的。连接材料的大量碳成分产生一坚硬连接材料。碳或主要含碳的材料可通过水蒸气轻易蚀刻，并且因此有助于简单分离要从操纵器或操纵器牺牲尖端移除的颗粒。再者，当分离牺牲尖端与颗粒之间或操纵器与颗粒之间的连接时，主要或至少部分含碳的连接材料形成挥发性化合物，即co2(二氧化碳)和co(一氧化碳)的碳氧化物，其可轻易从反应区域移除。

该连接材料可导电。用于沉积导电连接材料的前驱气体可包含金属羰基，金属羰基可包含选自以下组中的至少一种元素：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)12)和五羰基铁(fe(co)5)。该前驱气体二乙基二茂钌(c14h18ru)可用于沉积钌。

根据本发明的方法的步骤b.可包含：在颗粒和操纵器的区域中提供用于改变前驱气体的装置，使得连接材料沉积。

该装置可包含以下元件中的至少一个：聚焦粒子束和颗粒与操纵器之间的电场。

上面在沉积牺牲尖端的上下文中指定的粒子束可用作粒子束。电子束诱导的沉积处理是有利的，因为沉积反应可精确定位。再者，诱导沉积处理的电子束基本上不会损坏干扰颗粒位于其上的样品，即光掩模。

在本申请的此处和其他地方，“基本上”的表达表示当使用根据现有技术的测量仪器测量一测量变量时，该测量变量在其误差容许值内的指示。

牺牲尖端和颗粒之间的电压可施加到操纵器的导电牺牲尖端。通过设定电压，通过场发射从颗粒或牺牲尖端释放的电子可在牺牲尖端和颗粒之间引起前驱气体的局部沉积反应。

连接材料可在操纵器和颗粒之间形成连接，该连接可在有限的范围内可拆卸或不可拆卸。

若连接材料在操纵器或操纵器牺牲尖端与颗粒之间形成在有限范围内可拆卸的连接，这是有利的。在这种情况下，操纵器可用于连续移除多个颗粒。然而，连接材料也可实现操纵器与颗粒之间不可拆卸的连接。在这种情况下，用新的操纵器取代已经装有颗粒的操纵器。

为了沉积连接材料，粒子束可穿过操纵器。

根据本发明两个实施例的方法可进一步包括以下步骤：分析已去除颗粒的材料。

颗粒只能在样品上非常有限的范围内被检查，例如在光掩模上。首先，颗粒通常位于掩模上难以触及的点上。其次，原位分析选项非常受限制，因为当然，一方面，颗粒的分析不应该改变掩模的周围区域。借助能量色散x射线光谱(edx)检查颗粒需要高动能的电子束，这可能损伤掩模。另一方面，由于颗粒的直接环境，直接在掩模上分析颗粒将导致edx射线谱中的大背景，这将导致周围掩模大量篡改颗粒的分析。

本申请中所描述方法的一个特别优点是，除去的颗粒不在清洁处理范围内，因此不再可用于其组成部分的分析。相反地，上述方法允许分析从掩模移除的颗粒，而分析结果不会受到掩模的影响，并且掩模不会被颗粒的分析过程损坏。

根据与颗粒有关的分析结果，通常可以推断产生颗粒的来源，或者至少可能限制讨论的颗粒供应源。因此，根据本发明的方法不仅是光掩模的修复方法，而且可有助于去除颗粒的产生，并且因此可有助于避免产生污染或有缺陷的掩模。

待去除颗粒的材料分析可包含使用以下测量技术中的至少一个：能量色散x射线光谱、能量色散x射线束吸收、波长选择性x射线光谱、二次离子质谱、二次中性粒子质谱、卢瑟福背散射光谱、低能离子散射光谱。

在本文所描述方法的上下文中，可有利地使用分析方法，其使用电子束来激发样品，即从掩模移除的颗粒。通常，已经可使用用于在该颗粒和/或该操纵器上沉积牺牲尖端和/或沉积连接材料的电子束。

操纵器的牺牲尖端可用来去除多达三个、较佳多达五个、更佳多达八个、最佳多达十二个颗粒。该操纵器的开口可调整成一颗粒的大小。操纵器的开口可用来去除多达10个、较佳多达20个、更佳多达40个、最佳多达100个颗粒。

粒子束诱导的蚀刻处理的实施可包含在连接材料的区域中提供至少一种蚀刻气体。蚀刻气体可包含水蒸气(h2o)。蚀刻气体可包括含卤素的气体，例如氯(c12)。蚀刻气体可包括含氧的气体，例如no2(二氧化氮)。蚀刻气体可包含二氟化氙(xef2)、二氯化氙(xecl2)、四氯化氙(xecl4)、xno、xno2、xono2、x2o、xo2、x2o2、x2o4和x2o6，其中x是卤素，以及亚硝酰氯(nocl)。

粒子束诱导的蚀刻处理的实施可包含在连接材料的区域中提供至少一种添加气体。该添加气体可包含氧化构件。氧化构件可包含选自以下组的至少一种元素：氧气(o2)、臭氧(o3)、水蒸气(h2o)、过氧化氢(h2o2)、一氧化二氮(n2o)、一氧化氮(no)、二氧化氮(no2)和硝酸(hno3)。

在第二实施例内，已去除颗粒与操纵器的分离可包含实施清洁处理。该清洁处理可包含湿式化学清洁处理。该示例性实施例的缺点在于，装载有颗粒的操纵器通常必须从其设备上卸下，以进行清洁处理。

根据本发明的方法还可包括以下步骤：在颗粒上沉积辅助结构。

颗粒可位于掩模上难以将颗粒连接到操纵器或其牺牲尖端的点上。如本申请中所述，在颗粒上沉积辅助结构，使得修改过的颗粒可用于去除颗粒的方法。

辅助结构的沉积可通过粒子束诱导的沉积处理来实现。粒子束诱导的沉积处理可包含在颗粒的区域中提供一前驱气体。在沉积牺牲尖端和沉积连接材料的背景下在上文所列出的前驱气体可用来当成沉积辅助结构的前驱气体。

沉积辅助结构还可包括以下步骤：在将操纵器与辅助结构连接之前削薄辅助结构。削薄辅助结构可包含实施粒子束诱导的蚀刻处理。上述粒子束和/或蚀刻气体可用于实现粒子束诱导的蚀刻处理，以削薄辅助结构。

根据本发明的方法进一步包括以下步骤：使用充电补偿系统在连接材料沉积期间补偿静电充电。

根据本发明第一实施例的方法进一步包括以下步骤：使用充电补偿系统在牺牲层沉积期间补偿静电充电。

补偿操纵器、光掩模和/或颗粒的静电充电可大体上防止带电粒子束不正确地偏转，结果在沉积过程中带电粒子束的空间分辨率降低。

将操纵器相对于颗粒定位可进一步包含确定在操纵器或操纵器牺牲尖端与颗粒之间起作用的力。

通过测量操纵器或操纵器牺牲尖端与颗粒之间的相互作用，可避免当操纵器接近该颗粒用于将操纵器定位在待去除颗粒附近时，操纵器或其牺牲尖端、颗粒和/或光刻法掩模受损。

操纵器的定位可包含：通过移动操纵器、通过移动光刻法掩模或通过执行操纵器与光刻法掩模的组合移动来实现操纵器与颗粒之间的相对移动。

操纵器可包含悬臂，在一端上，该悬臂可包含用于将悬臂紧固到扫描探针显微镜的固定板。牺牲尖端可沉积在悬臂与固定板相对的末端上。悬臂可包含用于检查光刻法掩模的测量尖端，牺牲尖端沉积在其上。悬臂在悬臂与固定板相对的末端上可具有一开口。

除了悬臂以外，操纵器还可包含光学指示器系统。借助于光学指示器系统可确定悬臂的偏转，以及因此作用在操纵器或操纵器牺牲尖端与颗粒之间的力量。

在第一实施例内，用于从光刻法掩模去除颗粒的设备包含：(a)操纵器，其可相对于掩模移动，并且其可移动至待去除颗粒附近；(b)沉积设备，其实施成从气相沉积连接材料在操纵器上和/或颗粒上，以便将操纵器连接至颗粒；以及(c)分离设备，其实施成通过执行粒子束诱导的蚀刻处理去除至少部分操纵器，将已去除颗粒与操纵器分离。

操纵器可包含牺牲尖端和/或粒子束诱导的蚀刻处理可移除操纵器的牺牲尖端的至少一部分。

该设备可包含修改的扫描粒子显微镜和/或至少一个扫描探针显微镜。该设备可包含修改的扫描粒子显微镜和/或操纵器设备。该操纵器设备可包含用于操纵器的容器、定位系统和控制单元。

修改的扫描粒子显微镜或修改的扫描粒子束显微镜可包含以下组中的至少一个元件：修改的扫描电子显微镜、修改的扫描离子显微镜和修改的光学显微镜。扫描探针显微镜可包含以下组中的至少一个元件：原子力显微镜、磁力显微镜、扫描近场声学显微镜和近场扫描光学显微镜。

该设备可包含修改的扫描电子显微镜及至少一个原子力显微镜。该设备可包含修改的扫描电子显微镜及至少一个操纵器设备。

该操纵器可连结至该扫描探针显微镜。该操纵器可连结至该操纵器设备。该操纵器可包含悬臂。在一端上，该悬臂可包含用于将悬臂紧固到该扫描探针显微镜的固定板。该操纵器的牺牲尖端可沉积在悬臂与固定板相对的端部上。悬臂可包含测量尖端，牺牲尖端沉积在其上。

该操纵器可包含探针配置，该探针配置可包含一维探针配置或二维探针配置。该探针配置可包含至少两个悬臂，第一悬臂可包含用于检查光刻法掩模的测量尖端。至少一个第二悬臂可包含牺牲尖端和/或开口，用于连接颗粒。该至少一个第二悬臂可包含多个悬臂，用于在每种情况下与待去除的一个颗粒连接。该探针配置的每一悬臂都受到该设备控制装置的控制或单独调节。然而，探针配置也可包含具有牺牲尖端的探针配置，该牺牲尖端既当成分析样品的测量尖端，即用于光刻法的元件，也用于去除颗粒。

第一实施例的设备可实施为使操纵器相对于光刻法掩模的法线方向倾斜。

将操纵器牺牲尖端相对于光刻法掩模的法线方向倾斜，防止操纵器完全或部分遮蔽引起沉积的粒子束，并因此简化在用于沉积连接材料的颗粒区域中粒子束的提供。

操纵器和/或操纵器的测量尖端可倾斜，使得基本上在光刻法掩模的法线方向上入射的粒子束可将测量尖端的尖端和/或牺牲尖端的尖端成像。

使操纵器及其可能的测量尖端倾斜，防止操纵器或其测量尖端和/或粒子束相对于光刻法掩模的法线方向倾斜。

该设备可包含一个或多个位移元件，其实施为执行在操纵器与光刻法掩模之间在三个空间方向上的相对运动。

该沉积设备进一步实施为将牺牲尖端沉积在该操纵器上。在该示例性实施例内，除了从光掩模去除颗粒以外，该设备还可用于在操纵器上或在操纵器的测量尖端上沉积牺牲尖端。由于设备本身能够替换设备中使用过的测量尖端，因此可延长更换操纵器之间的时间周期。结果，可缩短设备的停机时间。

在第二实施例内，用于从光刻法掩模去除颗粒的设备包括：(a)操纵器，其可相对于掩模移动，并且其可移动至待去除颗粒附近；(b)以及沉积设备，其实施成从气相沉积连接材料在操纵器上和/或颗粒上，以便将操纵器连接至颗粒，其中该沉积设备进一步实施为通过该操纵器提供诱导该沉积的粒子束。

第二实施例的设备可包含分离设备，其实施为从操纵器分离已去除颗粒。

该设备可包含用于检测x射线的检测器。

结合激发从光刻法掩模去除的颗粒的粒子束，该检测器可用于确定颗粒的材料成分。举例而言，电子束可用来激发该颗粒。详细来说，可将电子束引导到该颗粒上，以产生该颗粒的特征x射线辐射。

该分离设备可实施为在连接材料的区域中提供至少一种蚀刻气体和至少一种粒子束。

该设备可包含用于储存一种或多种前驱气体、一种或多种蚀刻气体以及添加或额外气体的储气系统。进一步，该设备可包含至少一种供气系统和/或一种计气系统。

该光刻法掩模可包含光刻法曝光处理的图案承载元件，光刻法曝光处理的图案承载元件可包括以下组中的至少一个元件：光刻法掩模、用于纳米压印光刻的模板以及晶片。该光刻法掩模可包含反射式或透射式掩模。

第一和/或第二实施例的设备可包含操纵器供应盒。进一步，第一和第二实施例的设备可包含用过或消耗的操纵器的容器。该设备可实施成自动替换操纵器。这意味着该设备可将不可用的操纵器放在为此设置的容器中，并且可以从该供应盒接收新的操纵器。这些方面尤其有利于第一实施例的设备。牺牲尖端可用于去除多个颗粒；然而，当从牺牲尖端分离颗粒时，通过蚀刻牺牲尖端的一部分使得其缩短，因此在使用过程中耗尽。

第一和/或第二实施例的设备可包含控制装置，其实施为执行根据本发明上述第一和第二实施例的方法的方法步骤。

计算机程序可包含指令，当由计算机系统执行该指令时，根据本发明，该指令提示第一实施例的设备执行根据本发明中第一实施例的方法的方法步骤。

最后，计算机程序可包含指令，当由计算机系统执行该指令时，根据本发明，该指令提示第二实施例的设备执行根据本发明中第一实施例的方法的方法步骤。

附图说明

参考附图，下列详细说明描述本发明的当前优选示例性实施例，其中：

图1图解显示光刻法掩模的一段平面图，在该掩模上具有可借助清洁处理去除的颗粒；

图2图解呈现光刻法掩模的一段平面图，在该掩模上具有无法借助清洁处理去除的两个颗粒；

图3图解再现悬臂、测量尖端、固定板和操纵器设备容器形式的操纵器或扫描探针显微镜的示例；

图4图解呈现在图3中操纵器的测量尖端上沉积牺牲尖端的处理；

图5再现穿过光刻法掩模的示意剖面图，其中光掩模的基板具有颗粒形式的缺陷；

图6说明在操纵器牺牲尖端接近光掩模的颗粒之后图5的掩模；

图7例示在借助于粒子束诱导沉积处理将连接材料沉积到牺牲尖端和颗粒上的期间的图6的构造；

图8图解呈现去除连接至操纵器牺牲尖端上的颗粒；

图9a图解再现在第一示例内通过执行粒子束诱导局部蚀刻处理从牺牲尖端分离颗粒；

图9b再现分离颗粒之后图9a的牺牲尖端；

图10图解说明在第二示例内通过执行粒子束诱导局部蚀刻处理从牺牲尖端分离颗粒；

图11显示用于通过场发射沉积牺牲尖端的设备的示意剖面图；

图12例示通过场发射沉积在测量尖端上的牺牲尖端；

图13呈现具有测量尖端的悬臂的示意剖面图，其中悬臂和测量尖端成一定角度；

图14再现操纵器的第二示例，该操纵器的悬臂在远离固定板的侧边上具有开口；

图15例示在颗粒区域内光掩模的示意剖面图，其中图14的操纵器开口位于该颗粒之上；

图16示意性呈现用于将连接材料沉积在操纵器开口边缘上以及图15中颗粒上的配置；

图17显示图14含已沉积的连接材料，并且例示通过移动图14的操纵器和/或图15的光刻法掩模抬升图15的颗粒；

图18再现定位在光掩模的两个图案元件间的间隙内的颗粒，并且示意性图解将辅助结构沉积在图18中示图1800的颗粒上；

图19再现图18的下半部(示图1850)，其中牺牲尖端被放在已沉积于颗粒上的辅助结构附近；

图20显示配置在上半部图像(示图2000)内两线形图案元件之间的小颗粒，并且例示沉积在下半部图像(示图2050)内颗粒上的辅助结构的第二示例；

图21在上半部图像(示图2100)内再现已经通过执行粒子束诱导蚀刻处理削薄该辅助结构之后的图20的下半部图像(示图2050)，并且在下半部图像(示图2150)内例示已削薄的辅助结构插入图14中操纵器悬臂的开口；

图22在上半部图像(示图2200)内说明连接材料沉积在悬臂开口的边缘上以及已修改辅助结构上之后的图21的下半部图像(示图2150)，并且下半部图像(示图2250)例示从光掩模的基板上抬升颗粒；

图23在上半部图像(示图2305)内示意性显示通过粒子束诱导沉积处理在待去除颗粒上沉积连接材料，其中粒子束穿过操纵器的悬臂，并且在下半部图像(示图2355)内示意性例示悬臂中以及悬臂与颗粒或掩模基板之间的二次电子的轨迹；

图24在上半部图像(示图2400)内呈现在颗粒与悬臂之间连接材料的沉积完成之后通过下半部图像(示图2355)的示意剖面图，并且在下半部图像(示图2450)内再现从光掩模上抬升颗粒；

图25在上半部图像(示图2505)内显示具有固定板的操纵器，在该固定板上附接有三个悬臂，并且在中间部分图像(示图2545)内例示将上半部图像中操纵器的悬臂之一定位在颗粒之上，并且下半部图像(示图2575)呈现通过沉积连接材料将颗粒与位于其上的悬臂连接；

图26在上半部图像(示图2600)内再现在执行掩模和操纵器之间的相对运动之后移除连接到悬臂的颗粒，并且在下半部图像(示图2650)内例示载有颗粒的悬臂弯曲远离光刻法掩模；

图27在上半部图像(示图2700)内显示将图25中操纵器的第二悬臂定位在第二颗粒上的垂直剖面图，并且在下半部图像(示图2750)内再现示图2700的示意性透视图；

图28在上半部图像(示图2800)内例示图25中操纵器的悬臂对准颗粒，并且在中间部分图像(示图2835)内再现对准的悬臂下降或者进入颗粒附近，并且下半部图像(示图2870)内显示降低的悬臂与颗粒的连接；

图29在上半部图像(示图2900)内例示颗粒抬升和解除连接到颗粒的悬臂弯曲，并且下半部图像(示图2950)内再现将图25中操纵器的第二悬臂降低到在相对于第二悬臂对准的颗粒上；

图30呈现操纵器的进一步示例的示意平面图，该操纵器包含悬臂的二维配置；

图31显示穿过已弯曲操纵器的剖面图，其包含7×7悬臂配置，其中在上半部图像(示图3100)内该中央悬臂定位在第一颗粒上，在中间部分图像内中央悬臂取得第一颗粒并且左边操纵器的第二悬臂在第二颗粒上对齐(示图3135)，并且在下半部图像(示图3170)内左边第二悬臂取得第二颗粒并且右边第二悬臂相对于第三颗粒对齐；

图32显示设备的示意剖面图，借助于该设备可执行所述方法之一；

图33再现根据本发明方法的第一实施例的流程图；以及

图34最终再现根据本发明方法的第二实施例的流程图。

具体实施方式

下面更详细解释根据本发明的方法以及根据本发明用于从光刻法掩模去除颗粒的设备的当前较佳实施例。然而，根据本发明的方法以及根据本发明的设备并不受限于上面讨论的示例。相反，这些通常可用于从图案承载元件去除颗粒，这些元件用于光刻法处理中。除了光掩模，这些元件的示例为范本，用于纳米压印光刻技术以及要处理的晶片。

图1显示一段光刻法掩模100的平面图。该段光刻法掩模100呈现一基板110，其上吸收材料的三个图案元件120、130、140以垂直线条形式配置。由于颗粒150定位在图案元件130上(通常具有50nm至200nm的高度)，可借助于清洁处理从光掩模100去除颗粒150。

图2类似显示一段光刻法掩模200的平面图。示例性掩模200具有一基板110。将两列总共六个接触孔220导入掩模200的基板110中。颗粒250存在于上列中心接触孔220中的基本上中心位置处。在下列中，颗粒260定位在中心接触孔220的上缘上。通常，接触孔220具有范围为50nm至200nm的深度。通过清洁处理可从掩模200上除去颗粒250和260。除了存在于光掩模凹陷中的颗粒250、260以外，借助于清洁处理不可能移除或仅可能非常困难地移除吸附在图案元件120、130、140边缘处的颗粒，并且特别是来自掩模100、200的图案元件角落中的颗粒。下列从光掩模中去除颗粒的描述涉及通过清洁处理无法从光掩模200去除的颗粒250、260。

图3示意性例示操纵器300。该示例性操纵器包含弯曲梁310、弹簧梁310或杠杆臂310。弯曲梁310在下文中——根据技术领域中的惯例——称为悬臂310。操纵器300的悬臂310在一端(自由端)上具有测量尖端320。在图3的示例内，测量尖端320包含具有小曲率半径的细长薄尖端，该尖端适合于分析样本表面，例如掩模100、200。(表达式样本和光掩模在下文中当成同义词。)在与测量尖端320或自由端相对的末端上，操纵器300的悬臂310具有紧固区域330，以下也称为固定板330或固定元件330。进一步，操纵器300包含载体元件340。弹簧梁310和固定元件330通常由一块单晶硅制成。通常，载体元件340粘贴至操纵器300的固定板330。载体元件340使得可将操纵器300安装在扫描探针显微镜的测量头或操纵器设备的头部(图3中未显示)。

操纵器300的悬臂310可利用扫描探针显微镜的测量头或操纵器设备的头部通过容器340的移动而移动。尤其是，可激发悬臂310振动。为此，操纵器300的载体元件340可连接到压电元件，该元件可激发悬臂310振荡，例如在操纵器300的共振频率下振荡(同样在图3中未显示)。进一步，可借助于激光器光束激发操纵器300或其悬臂310振荡。在测量尖端320接近光掩模200的表面期间和/或用于在颗粒250、260的区域中扫描掩模200期间，可使用悬臂310的振荡模式。

悬臂310可具有双晶结构，即包含彼此重叠的两个互连层，所述层表现出不同的热膨胀特性(图3中未显示)。取决于实施例，由于将能量沉积到该悬臂中，因此悬臂310可朝向或远离样品表面弯曲。举例来说，可通过用激光光束或电子束照射，将能量局部引入悬臂310中。进一步，可将热电阻器附接到悬臂310，以通过局部加热使后者朝向或远离样品表面弯曲(图3中未显示)。

悬臂310可包含压电致动器形式的致动器(图3中未显示)。该压电致动器可偏转悬臂310。尤其是，该压电致动器可使测量尖端320在样品表面方向上弯曲。更进一步，该压电致动器可激发操纵器300的悬臂310振荡。较佳是，该压电致动器在操纵器300的共振频率上或附近激发悬臂310。在较佳替代实施例内，该压电致动器附接在载体元件340的区域中，并且该压电致动器将操纵器300连接到扫描探针显微镜的测量头或操纵器设备的头部。在最后提到的实施例内，悬臂310可包含电阻元件，该电阻元件可用于使悬臂310朝向或远离掩模表面弯曲。上述整合在弹簧梁310中的压电致动器使用逆压电效应。

进一步，可由于静电力和/或基于逆压电效应而使悬臂310偏转。再者，磁场(磁致伸缩)可用于使悬臂310移动朝向样品表面或远离样品表面。此实施例的缺点在于扫描粒子显微镜，特别是扫描电子显微镜对电场和磁场的典型高灵敏度。

操纵器300位于测量尖端320对面的悬臂310的表面可设置有薄金属反射层，以便增加悬臂310的表面对于当成光指示器的光束的反射率(图3中未显示)。借助于光指示器系统，可通过测量尖端310与样品表面的相互作用，间接追踪操纵器接近光掩模200。再者，可在操纵器300的操作期间使用光指示器系统，来确定测量尖端320与光掩模200之间或者测量尖端320与颗粒250、260之间的相互作用。

在随后的图4至图10中解释从光掩模去除颗粒的第一示例性实施例。该处理在图4的示图400中开始，其中牺牲尖端450沉积在操纵器300的测量尖端320上。在图4所例示的示例中，借助于粒子束诱导沉积处理进行沉积。在图4中，测量尖端320垂直于粒子束410，其在示图400中实施为电子束410。为此，需要将操纵器300的测量尖端320转动90°或将电子束410旋转90°。电子束410和操纵器300还可执行组合运动，使得操纵器300的测量尖端320基本上垂直于电子束410的轴线。在图4的示例内，测量尖端320相对于其通常操作方向旋转90°。电子束410聚焦在测量尖端320的尖端上。在电子束410入射到测量尖端320上的位置处提供前驱气体420，这在图4内用虚线箭头420表示。在图4内呈现的示例中，前驱气体420包含苯乙烯(c8h8)。苯乙烯前驱气体具有高碳含量，因此牺牲尖端450包含碳作为主要成分。如果要沉积导电牺牲尖端450，则可使用金属羰基八羰基二钴(co2(co)6)作为前驱气体420(图4中未显示)。

该沉积处理在测量尖端320上开始(由箭头460表示)，并且沿箭头430指示的方向430前进，并且结束于箭头470指示的牺牲尖端450的长度。在图4所例示的示例中，沉积大体上圆柱形的牺牲尖端450，其具有椭圆形旋转抛物面形式的尖端480。用于沉积牺牲尖端450的电子束包含100ev至50kev的能量范围；目前，较佳值位于5kev的范围内。电子流的电流包含1pa至50na的范围。目前，常用为20pa范围内的电流。

在替代实施例内，操纵器300的测量尖端320已具有牺牲尖端450，并且可避免沉积牺牲尖端450的处理。再者，在执行颗粒去除处理之前，操纵器300可具有使用过的牺牲尖端。在这种情况下，操纵器300由具有牺牲尖端450的新操纵器300代替，或者用过的牺牲尖端被从操纵器300移除，例如通过执行粒子束诱导蚀刻处理，并且新牺牲层450如上所述沉积在操纵器300的测量尖端320上。

图5显示穿过光掩模500的示意剖面图。光刻法掩模500具有透射式基板510，其具备吸收图案元件520。颗粒550存在于左图案元件520附近的基板510上。由于其位置在图案元件520附近，因此不能使用清洁处理从光掩模500移除颗粒550，或者只能以大成本移除颗粒550。

如上面所述，图5内的掩模500为透射式光掩模。然而，下面描述用于去除颗粒550的方法也可应用于反射式掩模。

图6中的示图600表示在操纵器300中牺牲尖端450的尖端480已定位在粒子550附近之后图5中的掩模500。在图6的示例中，颗粒550与牺牲尖端450的尖端480之间的距离约为50nm。目前较佳使牺牲尖端450的尖端480与颗粒550机械式接触。

图7中的示图700显示为了连接颗粒550和牺牲尖端450，而在颗粒550和操纵器300的牺牲尖端450上沉积连接材料730的处理。图7中所例示的沉积处理包括粒子束诱导沉积处理。为此，使用电子束710当成粒子束710。用于沉积连接材料730的电子束710的动能在100ev至50kev的范围内；目前，较佳使用5kev区域的电子能量。光束流的电流范围为1pa至50na；目前，使用20pa范围内的电流。进一步，前驱气体720设置在颗粒的区域中。这由虚线箭头说明。在图7中例示的连接材料730的示例性沉积处理中，使用苯乙烯(c8h8)当成前驱气体720。如上所述，苯乙烯前驱气体具有高碳含量，因此连接材料730同样具有高碳含量。

图8中的示图800阐明从光掩模500的基板510去除已连接到牺牲尖端450的颗粒550。在图8中，通过箭头810表示从基板510去除颗粒550。在图8的示例中，承载牺牲尖端450的操纵器300在法线方向上移动远离光掩模500。或者，通常配置在平台上的光掩模500可向下降低(图8中未显示)。牺牲尖端450和光刻法掩模500的组合运动同样是可能的。

在该颗粒550已从基板500分离之后，可分析已连结到牺牲尖端450的尖端480的颗粒550。为此，牺牲尖端450被带入其中后者可被粒子束710照射的位置，例如，没有粒子束410，例如电子束410，能够损坏光掩模500(图8中未显示)。举例来说，可使用x射线束检测器分析由电子束710激发颗粒550所发射的辐射。可从该检测器的测量数据确定颗粒550的材料成分。

图9a中的示图900示意性显示已去除颗粒550与牺牲尖端450的尖端480的分离，其在完成颗粒550的分析处理之后被选择性执行。在图9a的示例中，通过执行电子束诱导蚀刻处理(ebie，electronbeaminducedetching)来实现分离。在图9a所例示的示例中，牺牲尖端450——如图9a的上下文中所解释——具有碳作为主要成分。水蒸气作为蚀刻气体920被提供于牺牲尖端450的尖端480附近。同时，已聚焦的电子束910激发蚀刻气体920或分裂蚀刻气体920。如果需要，除了蚀刻气体920以外，还可将添加剂或附加气体提供给反应位置，该添加剂或附加气体有助于局部蚀刻处理。举例来说，附加气体可为氧化构件，例如氧气(o2)和/或氯气(cl2)。

图9b中的示图900呈现在完成从颗粒550分离的处理之后已修改的牺牲尖端950。已修改的牺牲尖端950的尖端980具有与未使用的牺牲尖端450不同的形式。尽管尖端980经过修改，但是已修改的牺牲尖端950可用于从光掩模500移除另外的颗粒550。根据牺牲尖端450的长度和材料成分以及执行分离连接到牺牲尖端450的颗粒550的处理，牺牲尖端450通常可用于去除5到10个颗粒550。牺牲尖端450可具有一个或多个标记和/或收缩，这简化了从牺牲尖端450移除颗粒。

如果牺牲尖端450具有导电实施例，例如借助于生产时使用的金属羰基，则根据牺牲尖端的材料选择要使用的蚀刻气体。举例来说，如果使用六羰基铬(cr(co)6)作为前驱气体，则可以使用例如二氟化氙(xef2)、水蒸气和亚硝酰氯(nocl)的混合物作为蚀刻气体，将颗粒550与牺牲尖端450分离。

图10中的示图1000呈现牺牲尖端1050，其材料无法蚀刻，或者仅可通过例如水蒸气非常轻微地蚀刻，例如由石英制造的牺牲尖端1050。此外，如果此时连接材料730易于被水蒸气蚀刻，例如因为其主要成分是碳，电子束诱导蚀刻处理可从牺牲尖端1050的尖端1080移除颗粒550，而基本上不用修改牺牲尖端1050的尖端1080。在图10中，电子束诱导蚀刻处理由电子束910和蚀刻气体1020表示。

在替代实施例内，颗粒550直接连接到操纵器300的测量尖端320，而没有牺牲层450沉积在测量尖端320上。如前段所述，通过ebie(电子束诱导蚀刻)处理，将颗粒550与操纵器的测量尖端分离。此实施例的有利之处在于不用沉积牺牲尖端450。

图11显示用于通过场发射在操纵器300的测量尖端320上沉积牺牲尖端450的设备1100的示意剖面图。设备1100呈现在图4上下文中解释用于牺牲尖端450的粒子束诱导沉积处理的替代方案。在压电致动器1140上配置具有测量尖端320的操纵器300。这些便于测量尖端320定位在电极1190上，该电极在壳体1130内，该壳体配置成与周围环境电隔离。电极1190配置在扫描电子显微镜1110的台1120上。扫描电子显微镜1110首先用于将测量尖端320对准在电极1190上，其次用于将沉积的牺牲尖端成像。详细来说，参考符号1110表示扫描电子显微镜1110和扫描电子显微镜1110的输出透镜元件1110。通过气体入口1150在测量尖端320与电极1190之间提供前驱气体。举例来说，前述金属羰基之一可被用作前驱气体。

通过电连接器1160和1180，在操纵器300的测量尖端320与电极之间产生电场1190。电场在测量尖端320的尖端处具有最大电场强度(＞10⁹v/m)。由于场发射，因此在该区域中发生具有高局部密度的电子流，该电子流足以激发前驱气体1150，使得牺牲尖端1250沉积在操纵器300的测量尖端320上。图12中的示图1200通过测量尖端320上牺牲尖端1250的扫描电子显微镜1110再现记录。牺牲尖端1250基本上沿电场的梯度方向生长。

如图7中所说明，上面解释的第一示例性实施例中牺牲尖端450相对于粒子束710的法线方向或入射方向倾斜，使得当在颗粒550与牺牲尖端450的尖端480之间沉积连接材料730时不遮蔽粒子束710。针对第二示例，图13例示操纵器1300，其不需要相对于粒子束710的入射方向倾斜或歪斜以便移除颗粒550。操纵器1300的悬臂1310和测量尖端1320以这种方式成一角度，使得粒子束710可在水平悬臂1310的情况下将测量尖端1320的尖端1330成像。如果牺牲尖端450具有类似于测量尖端1320的成角度的配置，则在牺牲尖端450、1250在测量尖端1320的尖端1330上沉积之后，粒子束710的光束方向和牺牲尖端450、1250的对准也可基本上彼此平行。

现在，根据图14至图17，呈现用于从光掩模500去除颗粒550的第二示例性实施例。针对第三示例，图14示意性显示操纵器1400，其包括悬臂1410和固定板1430。在图14中抑制了操纵器1400的载体元件，这也适用于其他后续操纵器。悬臂1410代替测量尖端320、1320，在其自由端具有开口1420，即与固定板1430相对的末端。开口1420可具有任何形式。在图14所例示的示例中，开口1420为正方形，边长约为50nm。操纵器1400配置在包含颗粒550的光掩模500上，颗粒未在图14中示出。

图15示意性显示通过颗粒550的区域中光刻法掩模500的基板510的剖面图。悬臂1400的开口1420位于颗粒550之上。在图15中例示的示例中，开口1420的边缘至少部分与颗粒550接触。然而，开口1420的边缘也可具有从颗粒550到三位数纳米范围的距离。随着开口1420的边缘与颗粒550的距离增加，必须沉积更多的连接材料以将操纵器1400连接到颗粒。高于大约1μm的距离后，颗粒去除处理开始变得不经济。

图16示意性显示悬臂1410通过借助于粒子束诱导沉积处理沉积连接材料而连接到颗粒550。为此，气体供应系统1630在颗粒550的区域中提供前驱气体1620。粒子束1610是图16中示例内扫描电子显微镜1640的电子束1610，其激发前驱气体1620，使得后者沉积连接材料。

图17中的示图1700再现在连接材料1750沉积在颗粒550上以及操纵器1400中悬臂1410的开口1420的边缘上之后的图15。图17中的示图1760呈现在通过操纵器1400与掩模500之间的相对运动将颗粒550从掩模500的基板510移除后的构造。

图18和19解释在通过操纵器300的测量尖端320、1320或牺牲尖端450，颗粒550定位在不能接近或至少不能无风险接近的位置的情况下，第一示例性实施例的修改。图18中的示图1800呈现光掩模500，其图案元件520仅留下具有小宽度的窄间隙到掩模500的基板510。在此间隙内的基板510上呈现小颗粒550。为了将牺牲尖端450定位在颗粒550附近之目的，将牺牲尖端450引入间隙可能导致一个或多个图案元件520和/或牺牲尖端本身受损。

图18中的示图1850示意性呈现该问题的解决方案。借助于粒子束诱导沉积处理在颗粒550上沉积辅助结构1840，使得包括沉积在其上用于图案元件520的辅助结构1840的颗粒550突出。在示图1850内例示的示例中，提供前驱气体1820，其由颗粒550附近的箭头表示，用于将辅助结构1840沉积在颗粒550上。如果打算在颗粒550和牺牲尖端450之间建立导电连接，则可使用金属羰基，例如八羰基二钴(co2(co)6)作为前驱气体1820。如果在颗粒550和牺牲尖端450之间不需要导电连接，则可使用含碳前驱气体1820，例如苯乙烯。

图19中的示图1900展示出牺牲尖端450、1250可被带入辅助结构1840的附近，或没有风险地放置在后者上。如已经在图7的上下文中所讨论，连接材料730可在下一步骤中沉积在辅助结构1840和/或牺牲尖端450、1250上(图19中未显示)。于是，通过光掩模500与牺牲尖端450、1250之间的相对运动(图19中未显示)，将颗粒550抬升出掩模500中的间隙。

下面在图20至图22的范围内描述第二示例性实施例的修改例，其中小型颗粒550存在于光刻法掩模500内基板510上的周期性线形图案元件520(线和间隔)之间。初始配置在图20内的示图2000中阐明。操纵器300的牺牲尖端450、1250和操纵器300的悬臂1410的开口1420都不会没有风险地定位在颗粒550附近。

类似于在图18上下文中所解释，辅助结构2040借助于粒子束诱导沉积处理沉积在颗粒550上。上述前驱气体1820可用来当成前驱物。图20中的示图2050显示沉积在颗粒550上的辅助结构2040。此时有进一步颗粒去除处理的分支。在第一分支中，可将操纵器1400的悬臂1410的开口1420定位在辅助结构2040上，类似于图19中所解释。然后，在图16和图17中所描述讨论的基础上实现该处理的进一步过程。

下面根据图21和图22来解释第二分支。如图21中示图2100所阐明，沉积在颗粒550上的辅助结构2040在下一步骤中通过ebie(电子束诱导蚀刻)处理来削薄。举例来说，如果辅助结构2040的主要成分是碳，则水蒸气可用来当成蚀刻气体。上面描述了其他可能的蚀刻气体。如果需要，可将氧化装置形式的附加气体混合到蚀刻气体中。在图21所例示的示例中，已修改的辅助结构2140在完成蚀刻处理之后具有圆柱形状。继续ebie处理，直到已修改的辅助结构2140的直径小于操纵器1400中悬臂1410的开口1420的直径。

如图21中的示图2150所例示，悬臂1410的开口1420在下一步骤中定位在已修改的辅助结构2140上方，然后将已修改的辅助结构2140引入悬臂1410的开口1420中。于是，通过在开口1420和已修改的辅助结构2140的边缘之间沉积连接材料，将颗粒550连接到操纵器1400。以上在图7、图16和图17的背景下描述连接材料的沉积。在图22中的示图2250内阐明的最后步骤中，通过在光掩模500与操纵器1400之间进行相对运动，将小颗粒550抬升出两个线形图案元件520之间的窄间隙。

根据图23和图24解释用于从光刻法掩模500去除颗粒的另一个示范实施例。图23内的示图2300显示一操纵器2300，后者具有悬臂2310和固定板1430。与图14的操纵器1400不同，操纵器2300的悬臂2310不具有开口。再者，悬臂2310没有测量尖端320，并且没有牺牲尖端450、1250。

为了从掩模500的基板510去除颗粒550，在第一步骤中将悬臂2310的自由端定位在颗粒550上方。于是，通过进行粒子束诱导沉积处理将连接材料沉积在颗粒550上。如上面在图7、图16和图17的讨论中所解释，为了进行粒子束诱导沉积处理，在颗粒550附近提供来自气体供应系统1630的前驱气体1620。然而，与图7、图16和图17不同，沉积处理诱导粒子束2330在图23中的示图2305内辐射到悬臂2310的后侧2370上。在本文描述的示范实施例中，电子束2330的电子能量高于电子束710和1610中的电子能量；即电子束的动能大于5kev。入射在悬臂2310上的电子束2330的电子在悬臂2310中产生二次电子2340。

图23中的示图2355以示范方式显示悬臂2310内的一些二次电子2340的轨迹2360或轨道2360。在悬臂2310中产生的一些二次电子2340可通过前侧2380，即面向掩模500或颗粒550的一侧，离开悬臂2310的前侧。主要地，散布在悬臂2310中的初级电子2340离开悬臂2310的前侧2380。这些激发前驱气体1620，并且由此引起连接材料2440从提供的前驱气体1620沉积在颗粒550上和/或悬臂2310的前侧2380上。

图24中的示图2400示意性阐明已沉积的连接材料2440在颗粒550与悬臂2310的前侧之间的配置。已沉积的连接材料2440将颗粒550连接到悬臂2310。已沉积的连接材料2440的配置反映出悬臂2310的前侧2380与颗粒550之间散射电子的分布。如图24中的示图2450所例示，连结到悬臂2310的颗粒550可从掩模500的基板510移除。

图25中的示图2505显示操纵器的另一示例。操纵器2500包括固定板2530，其上附接三个悬臂2510、2515和2520。具有三个悬臂2510、2515和2520的固定板2530也可称为一维(1-d)探针配置或称为1-d探针配置的一部分。操纵器2500的悬臂2510、2515和2520可包括具有测量尖端320和牺牲尖端450、1250的悬臂310、具有开口1420的悬臂1410或不具有测量尖端320和牺牲尖端450、1250以及不具有开口1420的悬臂2310。在后续图中，为简单起见，悬臂2510、2515和2520既没有测量尖端320也没有牺牲尖端450、1250或开口1420。

在图25中的示图2505内，颗粒550定位在掩模500的基板510上悬臂2515之下。图25中的示图2545呈现在操纵器2500的中心悬臂2515的自由端定位在颗粒550上方之后，通过示图2505的垂直剖面图。另外，通过移动操纵器2500的固定板2530，颗粒550与悬臂2515的前侧之间的高度距离缩小至几纳米。在连接材料2440通过执行粒子束诱导沉积处理将悬臂2515连接到颗粒550之后，图25中的示图2575再现示图2545的构造。以上在图7、图16和图23的上下文中描述可能的沉积处理。

图26中的示图2600显示在执行操纵器2500与光掩模500之间的相对运动之后抬升颗粒550，其连接到悬臂2515。

图26中的示图2650例示弯曲远离装载有颗粒550的操纵器2500中悬臂2515的光掩模500。在关于图3的讨论范围内描述用于暂时弯曲或启用与停用悬臂的各种选择。进一步，在那里讨论便于检测悬臂的弯曲或弯曲度的测量选项。

为了永久弯曲悬臂，后者可由形状记忆材料制成，例如形状记忆合金或形状记忆聚合物。再者，可在悬臂中引起相变，而该相变引起悬臂的弯曲。镍钛合金是镍和钛的合金，是常用的记忆合金。悬臂2510、2515和2520永久弯曲的不利之处在于，该悬臂仅能用于去除单个颗粒550。

此外，借助于粒子束诱导蚀刻处理，可从固定板2530去除装载有颗粒550的悬臂2515。

在根据图26和图27解释的示范实施例中，悬臂2510、2515和2520未偏转。相反地，操纵器2550整体移动。只有当悬臂2515装载有颗粒550时，该悬臂才弯曲远离掩模，使得当用一个尚未装载的悬臂2510和2520移除另一颗粒时，不会损坏掩模500。

图27中的示图2700呈现在将悬臂2520定位在待去除的第二颗粒2750上之后，图26中的示图2650的构造。在图26中的示图2600中，说明将连接材料2440沉积在第二颗粒2750上的下一步骤。最后，图27中的示图2750从透视图显示示图2700的构造。

在装载具有颗粒550、2750的悬臂2510、2515和2520之后，借助于粒子束诱导蚀刻处理，例如ebie处理，可将颗粒550、2750与悬臂2510、2515和2520分离，选择性在执行用于确定材料成分的适当分析处理之后，后续操纵器2500可用于进一步颗粒去除处理。

图28和图29再现图26和图27的颗粒去除程序，不同之处在于，在图28和图29中，不是操纵器2500，因此所有悬臂2510、2515和2520都降低到颗粒550、2750附近之上或之内，但是只有悬臂2515和2520分别接收颗粒550、2750。只有将待装载的悬臂2515或2520带到掩模500或颗粒550、2750附近，并且其他悬臂从可能不想要的与掩模500的相互作用中撤回，图28和图29中的实施例才有利。

图30显示操纵器3000的平面图，其以二维(2-d)探针配置或2-d探针阵列的形式实施。在图30所例示的示例中，操纵器3000包括固定板3030和九个悬臂3010、3015、3020、3025、3035、3040、3045、3050和3055。操纵器3000的悬臂3010至3055可包括具有测量尖端320和/或牺牲尖端450、1250的悬臂310、或可为具有开口1420的悬臂1410和/或可包括分别不具有测量尖端320和牺牲尖端450、1250以及不具有开口1420的悬臂2310。

如果操纵器3000的2-d探针配置变得太大，则可能难以根据要去除的单个颗粒550、2750来定位操纵器3000而不损坏掩模500和/或操纵器3000的探针配置。如果掩模500应具有静电电荷，则尤其如此。

图31呈现穿过操纵器3100的剖面图，其至少部分避免这个问题。图31中的操纵器3100具有围绕垂直轴弯曲的固定板3130。操纵器3100可另外具有围绕水平轴的第二曲率。固定板3130的两曲率的曲率半径可相同或不同。

操纵器3100具有含7×7个悬臂的探针阵列。图31中所例示的剖面图通过悬臂3110、3115、3120、3125、3135、3140、3145。示图3105显示操纵器3100的悬臂3125接近或定位在颗粒550上。在悬臂3125定位在颗粒550上方之后，通过在颗粒550与悬臂3125之间沉积连接材料2440，将颗粒550连接到悬臂3125。为了简化的原因，在图31中抑制了连接材料2440。

图31中的示图3135显示悬臂3125装载有颗粒550以及操纵器3100的下降，使得悬臂3115停留在掩模500的第二颗粒2750上。通过在颗粒2750和/或操纵器3100的悬臂3115上沉积连接材料2440，颗粒2750连接到悬臂3125。

示图3170阐明一种配置，其中已取出颗粒550和2750的操纵器3100被放置在第三颗粒3150上，使得悬臂3140可连接到颗粒3150——再次通过执行粒子束诱导沉积处理。

图32显示设备3200的一些重要部件的示意剖面图，利用该设备可执行根据本发明的方法。设备3200包括扫描电子显微镜(sem)3210形式的修改的扫描粒子显微镜3210，以及原子力显微镜(afm)3270形式的扫描探针显微镜3270。设备3200还可包括操纵器设备(图32中未显示)，来取代扫描探针显微镜3270或加入扫描探针显微镜3270的行列。

在图32的sem3210中，电子枪3212产生电子束3215，其被当成聚焦电子束由成像元件引导到样品3222上的位置3220上，样品可包括掩模500，成像元件没有在图32中显示，配置在圆柱3217中。样品3222配置在样品台3225(或台)上。进一步，sem3210的圆柱3217的成像元件可在样品3222上扫描电子束3215。可使用sem3210的电子束3215检查样品3222。进一步，电子束3215可用于引发粒子束诱导沉积处理和/或ebie处理。进一步，sem3210的电子束3215可用于分析颗粒550、2750、3150。

由样品3222从电子束3215反向散射的电子以及在样品3222内由电子束3215产生的二次电子由检测器3227登录。配置在电子圆柱3217中的检测器3227称为“在透镜检测器中”。在各种实施例中，检测器3227可安装在圆柱3217中。检测器3227受到设备3200的控制装置3230控制。

设备3200包含第二检测器3235。第二检测器3235设计用于检测电磁辐射，特别是在x射线区域中。结果，检测器3235有助于分析由电子束3215激发的颗粒550、2750、3150，以便确定该颗粒的材料成分。在分析颗粒550、2750、3150期间，降低样品台3225和/或从电子束3215的光束方向去除样品3222。检测器3235同样受到控制装置3230的控制。

进一步，设备3200可包括第三检测器(图32内未显示)。第三检测器通常以everhart-thornley检测器的形式实施，并且通常配置在圆柱2317的外部。结果，其用来检测第二电子。

设备3200可包括离子源，其在颗粒550、2750、3150的区域中提供具有低动能的离子(图32中未显示)。具有低动能的离子可补偿颗粒550、2750、3150和/或操纵器300、1300、1400、2300、2500、3000的充电。进一步，设备3200可在已修改的sem3210的圆柱3217的输出上具有网格(图32中未显示)。同样可通过向网格施加电压来补偿颗粒(550、2750、3150)和/或操纵器300、1300、1400、2300、2500、3000、3100的静电充电。更进一步可让网格接地。因此，本段落中概述的两个元件单独或组合形成充电补偿系统。

控制装置3230和/或计算机系统3240可设定电子束3215的参数，用于引发沉积处理或ebie处理，以及用于分析颗粒550、2750、3150。进一步，设备3200的控制装置3230接收来自检测器3227、检测器3235和/或everhart-thornley检测器的测量数据。控制装置3230可从该测量数据产生图像，该图像呈现在监视器3237上。

如上所述，已修改的sem3210的电子束3215可用于引发电子束诱导沉积处理和ebie处理。为了执行这些处理，图32的示范扫描电子显微镜3210具有三个不同的供应容器3245、3250和3255。

第一供应容器3245储存第一前驱气体720、1150、1620、1820，例如金属羰基，如六羰基铬(cr(co)6)，或含碳前驱气体，例如苯乙烯。借助于储存在第一供应容器3245中的前驱气体，可在测量尖端320、悬臂310、1410、2310、2510、2515、2520、3010至3055以及3115至3145和/或颗粒550、2750、3150上局部化学反应范围内沉积牺牲尖端450、连接材料730、1730、2440和/或辅助结构1840、2040，其中sem3210的电子束3215当成能量供应器，在应该沉积材料的位置上将储存在第一供应容器3245中的前驱气体分离。这意味着通过组合提供电子束3215和前驱气体，执行用于局部沉积牺牲尖端450、连接材料730、1730、2440和/或辅助结构1840、2040的ebid(电子束诱导沉积)处理。已修改的sem3210与第一供应容器3245组合形成沉积设备。

电子束3215可聚焦到几纳米的光斑直径上。结果，ebid处理允许局部沉积连接材料730、1730、2440，其空间分辨率在两位数纳米范围中。

在图32所例示的设备3200中，第二供应容器3250储存蚀刻气体920，这使得可执行局部电子束诱导蚀刻(ebie)处理。在电子束诱导蚀刻处理的帮助之下，颗粒550、2750、3150可从牺牲尖端450、1250、测量尖端320、1320和/或悬臂310、1410、2310、2510、2515、2520、3010至3055以及3115至3145去除。蚀刻气体可包括例如二氟化氙(xef2)、氯(cl2)、氧(o2)、臭氧(o3)、水蒸气(h2o)、过氧化氢(h2o2)、一氧化二氮(n2o)、一氧化氮(no)、二氧化氮(no2)、亚硝酰氯(nocl)、硝酸(hno3)、氨(nh3)或六氟化硫(sf6)。因此，已修改的sem3210与第二供应容器3250组合形成分离设备。

添加剂或附加气体可储存在第三供应容器3255中，该添加剂或附加气体能够被添加到在第二供应容器3250中保持可用的蚀刻气体920，或必要时添加到储存在第一供应容器3245中的前驱气体720、1150、1620、1820。另外，第三供应容器3255可储存第二前驱气体或第二蚀刻气体。

在图32所例示的扫描电子显微镜3210中，每个供应容器3245、3250和3255都具有其自己的控制阀3246、3251和3256，以便监测或控制每单位时间提供的相应气体量，即在样品3222上电子束3215的入射位置3220处的气体体积流量。控制阀3246、3251和3256由控制装置3230控制和监控。使用此配置，可设定在处理位置3220处提供的一种或多种气体的分压条件，以在宽范围内执行ebid和/或ebie处理。

此外，在图32中的示范sem3210中，每个供应容器3245、3250和3255都具有自己的气体馈线系统3247、3252和3257，其在样品3222上电子束3215的入射点3220附近以喷嘴3248、3253和3258结束。

供应容器3245、3250和3255可具有自己的温度设定元件和/或控制元件，其允许冷却和加热相应的供应容器3245、3250和3255。这使得可在各自最佳温度下储存并且特别是提供前驱气体和/或一种或多种蚀刻气体920(图32中未显示)。控制装置3230可控制供应容器3245、3250、3255的温度设定元件和温度控制元件。在ebid和ebie处理过程期间，供应容器3245、3250和3255的温度设定元件可进一步通过适当温度选择，用来设定储存在其中的前驱气体720、1150、1620、1820的蒸汽压力。

设备3200可包括一个以上的供应容器3245，以便储存两种或更多种前驱气体720、1550、1620、1820。进一步，设备3200可包括一个以上的供应容器3245，以便储存两种或更多种蚀刻气体920。

图32中所例示的扫描电子显微镜3210在真空室3260内运作。实施ebid和ebie处理需要真空室3260中相对于环境压力的负压。为此目的，图32中的sem3210包括泵系统3262，用于产生和维持真空室3260中所需的减压。利用关闭的控制阀3246、3251和3256，在真空室3260中实现＜10^-4pa的残余气体压力。泵系统3262可包括单独泵系统，用于真空室3260上半部来提供sem3210的电子束3215以及用于下半部3265或反应室3265(图32中未显示)。

另外，图32中所例示的示范设备3200包括扫描探针显微镜3270，其在设备3200中以扫描力显微镜3270或原子力显微镜(afm)3270的形式实施。扫描探针显微镜3270可接收操纵器300、1400、2300、2500、3000、3100。再者，afm3270可用于检查光掩模500和/或分析颗粒550、2750、3150。

扫描探针显微镜3270的测量头3275在图32的设备3200中示出。测量头3275包括固定设备3280。测量头3275借助于固定设备3280(图32中未显示)固定到设备3200的框架上。便于压电致动器3282的自由端在三个空间方向上移动(图32中未显示)的压电致动器3282附接到测量头3275的固定设备3280。操纵器300、1300、1400、2300、2500、3000紧固到压电致动器3282的自由端。图32提供悬臂300的示例。操纵器300、1300、1400、2300、2500、3000的悬臂自由端具有测量尖端320、1320、牺牲尖端450、1250、测量尖端320、1320和牺牲尖端450、1250、开口1420或没有这些元件。

afm3270的测量头3275围绕其固定装置3280可旋转地安装，使得afm3270的测量尖端3290可绕平行于样品3222或光掩模500的表面的轴旋转(图32中未显示)。

作为扫描探针显微镜3270的补充或替代，设备3200可包括具有操纵器头的操纵器设备，用于接收操纵器300、1400、2300、2500、3000、3100(图32中未显示)。操纵器设备可受到控制装置3270的控制。

如图32中的箭头所示，样品台3225可通过定位系统3227，在相对于afm3270的测量头3275和/或电子束3215的入射点3220的三个空间方向上移动。在图32的示例中，定位系统3227以多个微操纵器或位移元件的形式实施。样品台3225在样品平面中的移动，即在垂直于电子束3215的光束方向的xy平面中的移动，可由两个干涉仪(图32中未显示)控制。在替代实施例中，定位系统3227可另外包含压电致动器(图32中未显示)。定位系统3227受到控制装置3230的信号所控制。在替代实施例中，控制装置3230不移动样品台3225，而是移动afm3270中测量头3275的固定装置3280。此外，控制装置3230还可在高度(z方向)上执行样品3222或掩模500的粗略定位，并且对于测量头3280的压电致动器3282，还可执行afm的精确高度设置。控制装置3230可以是设备3200的计算机系统3240的一部分。

afm3270可用于相对于颗粒550、2750、3150定位操纵器300、1300、1400、2300、2500、3000、3100。进一步，afm3270可用于通过从光刻法掩模500移动来去除载有颗粒550、2750、3150的操纵器300、1300、1400、2300、2500、3000。

图33中的流程图3300示意呈现从光刻法掩模500去除颗粒550、2750、3150的过程。该方法从步骤3310开始。在步骤3320中，可相对于掩模500移动的操纵器300、1300、2500、3000、3100定位在待去除的颗粒550、2750、3150附近。在下一步骤3330中，通过从气相沉积连接材料730、1730、2440在操纵器300、1400、2300、2500、3000上和/或颗粒550、2750、3150上，将操纵器300、1400、2300、2500、3000、3100连接到颗粒550、2750、3150。随后，在步骤3340中，通过相对于光刻法掩模500移动操纵器300、1400、2300、2500、3000来去除颗粒550、2750、3150。于是，在步骤3350中，通过执行粒子束诱导蚀刻处理从操纵器300、1300、2500、3000、3100去除已去除的颗粒550、2750、3150，其中至少一个粒子束诱导蚀刻处理去除操纵器300、1300、2500、3000、3100的至少一部分。最后，该方法结束于步骤3360。

最后，图34中的流程图3400示意显示从光刻法掩模500去除颗粒550、2750、3150的过程。该方法从步骤3410开始。在步骤3420中，可相对于掩模500移动的操纵器1400、2300、2500、3000、3100定位在待去除的颗粒550、2750、3150附近。在下一步骤3430中，通过从气相沉积连接材料730、1730、2440在操纵器1400、2300、2500、3000、3100上和/或颗粒550、2750、3150上，将操纵器1400、2300、2500、3000、3100连接到颗粒550、2750、3150，其中通过操纵器1400、2300、2500、3000、3100提供诱导沉积的粒子束1610、2330。随后，在步骤3440中，通过相对于光刻法掩模500移动操纵器1400、2300、2500、3000、3100来去除颗粒550、2750、3150。最后，该方法结束于步骤3450。