JP2000010260A - マスク修正装置の黒欠陥修正方法 - Google Patents
マスク修正装置の黒欠陥修正方法Info
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Abstract
装置において、イオンビームによる露出しているガラス
基板と黒欠陥の下地のガラス部分の両方へのGaステイン
による透過率の減少とガラス表面の削れによる透過光の
位相のシフトを低減する。 【解決手段】 アシストガスのGaステインの抑制効果
と、Gaステインやガラス表面の削れが問題にならない照
射密度になるような走査速度で走査を行って、修正位置
およびその周辺の像をいったん取り込み、取り込んだ像
から黒欠陥の存在領域を画像処理で識別して、ガス支援
エッチング効果が最も大きくなる走査速度で黒欠陥領域
のみの選択的な走査を併用して黒欠陥を修正する。
Description
る、フォトマスクおよびレチクルの欠陥修正装置の黒欠
陥修正方法に関するものである。
く、それに伴って転写に用いるフォトマスクまたはレチ
クル上のパターン寸法も微細になってきている。パター
ン寸法の微細化に加え、光リソグラフィの解像度限界を
改善するために位相シフトマスクなどの超解像度技術も
実用に供されはじめている。フォトマスクまたはレチク
ル上に欠陥が存在すると、欠陥がウェーハに転写されて
歩留まりを減少する原因となるので、ウェーハにマスク
パターンを転写する前に欠陥検査装置によりフォトマス
クまたはレチクルの欠陥の有無や存在場所が調べられ、
欠陥が存在する場合にはウェーハへ転写する前に欠陥修
正装置により欠陥修正処理が行われている。上記のよう
な技術的な趨勢により、フォトマスクまたはレチクルの
欠陥修正にも加工寸法の小さな装置や位相シフトマスク
対応が求められている。液体金属Gaイオン源を用いた集
束イオンビーム装置は、その微細な加工寸法によりレー
ザーを用いた欠陥修正装置に代わりマスク修正装置の主
流となってきている。上記のイオンビームを用いた欠陥
修正装置では、白欠陥修正時には表面に吸着した原料ガ
スを細く絞ったイオンビームが当たった所だけ分解させ
て薄膜を形成し、また黒欠陥修正時には集束したイオン
ビームによるスパッタリング効果またはアシストガス存
在下で細く絞ったイオンビームが当たった所だけエッチ
ングする効果を利用して、高い加工精度を実現してい
る。
等のガラス上にCrなどの金属膜をスパッタにより堆積し
て遮光膜とし、マスクパターンを光の透過率の違いに変
換したものである。位相シフトマスクでは、構造は従来
のもの同様石英ガラス等のガラスとCrやMoSiなどの金属
の遮光膜から構成されるが、位相シフタを設けて透過光
の位相情報を積極的に利用することで解像度の向上がは
かられている。上記集束イオンビーム装置を用いた黒欠
陥修正時にGa+イオンビームが照射されたガラス部分に
は、Gaイオン注入により透過率の減少が起こってしまっ
たり(Gaステイン)、 Ga+イオンビームによりガラス表面
が削れてしまうために透過光の位相が変わってしまうと
いう問題があった。
て、例えば特公昭62-60699に示されているような画像を
取り込んでイオンビームの照射領域を決め、加工領域の
みを選択的に走査してスパッタ効果で黒欠陥を修正する
方法がある。上記の方法では、露出しているガラス基板
は画像取り込み時のみイオンビームが照射され、加工時
にはイオンビームが照射されないので、 Gaステインや
ガラス表面へのダメージは大幅に軽減される。しかし、
加工領域(黒欠陥部分)はスパッタ効果で削っていくた
め、下地のガラス基板に到達するとき、終点検出で下地
基板の削れが小さくなるようにしていても、加工領域の
下地のガラス基板へのGaイオン注入による透過率の減少
は避けられない。また、画像取り込み時にもイオンビー
ムによるGaステインやガラス表面の削れが起こりうる。
正時にアシストガスを用いてガス支援エッチングを行う
と、スパッタリングで修正するときと比べて、エッチン
グの速度が早くなると同時に、イオンビーム照射領域に
注入されたGaがエッチングガスとの反応で除去されるた
め、Gaステインが抑制されて修正領域の透過率が向上す
ることが報告知されている(L. R. Harriot, J. Vac. Sc
i. Technol. B11,2200 (1993)等)。しかし、 加工時間
が長くなる時には、露出しているガラス基板にGa+イオ
ンビームが照射される時間が長くなるため、やはりGaス
テインによる透過率の減少が起こってしまう。もちろん
この時には、 露出しているガラス基板はGa+イオンビー
ムにより表面が削れてしまうため透過光の位相シフトも
起こる。
の技術の欠点であった、フォトマスクまたはレチクルの
欠陥修正時に生ずるイオンビームによる露出しているガ
ラス基板と黒欠陥の下地のガラス部分の両方へのGaステ
インによる透過率の減少とガラス表面の削れによる透過
光の位相のシフトを低減することを目的とする。
るときにも、ガラス基板の露出部分へのGaイオンの照射
がGaステインや表面の削れを生じない程度の照射密度
(例えば4×1014ion/cm2以下)になるような走査速度で走
査を行い、修正位置およびその周辺の二次イオン像をい
ったん取り込む。取り込んだ二次イオン像から遮光膜や
黒欠陥の存在領域を画像処理で識別する。欠陥修正は、
アシストガスを流した状態で、画像処理で識別した黒欠
陥部分のみを選択的にガス支援エッチングの効果が最も
大きくなる走査速度で走査して黒欠陥を修正する。
チクル上のガラス基板は画像の取り込み時のみ、速い走
査による低照射量のイオンビームに曝されるだけなの
で、Gaステインによる透過率の減少やガラス表面の削れ
による位相シフトの心配は少なくなる。欠陥修正時に選
択的に走査される黒欠陥部分の下にあるガラス基板も、
イオンビーム照射領域に注入されたGaがエッチングガス
との反応で除去されるためGaステインが抑制され、透過
率の減少は低く抑えられる。また、ガス支援エッチング
の遮光膜とガラス基板の選択比の違いのため、Ga+イオ
ンビームによる上記修正領域のガラス表面の削れによる
位相のシフトも大幅に低減することができる。
いて説明する。Ga液体金属イオン源1より引き出された
イオンビーム2を20kV程度まで加速したのちコンデンサ
レンズ3aや対物レンズ3bによりビーム径0.2μm以下に集
束し、偏向電極4によりフォトマスクまたはレチクル5上
を走査する。フォトマスクまたはレチクル5は絶縁物で
あるガラス基板の上にCr等の金属膜を蒸着したものなの
で、チャージアップが生じないように、チャージニュー
トライザー10で発生した400V程度の電子ビーム11をフォ
トマスクまたはレチクル5上のイオンビーム2の照射位置
と同じ位置に当てて電荷中和を行っている。集束された
イオンビーム2の照射によって発生した二次イオン6は、
トランスファー光学系7の電界により集められ、集束さ
れた後に、セクター磁場8で質量分離されそれぞれ検出
器9に導かれる。各検出器の信号強度をCRT上の1ピクセ
ルの色合いに対応させ、偏向電極4の走査と同期させて
表示することにより二次イオン像を形成する。
定し、欠陥の修正は、試料の近傍に設けられたガス銃14
のノズルからエッチング用または堆積用のガスを供給し
ながら、集束イオンビーム2を欠陥を含む領域に照射し
て行う。黒欠陥のときにはXeF2などのハロゲン元素含有
ガスのガス支援エッチング効果を利用して余分な遮光膜
を取り除く。エッチングの終点検出はCrのような遮光膜
を構成する物質やガラス基板のSiの二次イオン強度をモ
ニターすることで行っている。白欠陥のときにはカーボ
ン等の遮光性の物質を含んだ原料ガスをイオンビームの
エネルギーにより分解・堆積して修正を行う。
順で行う。 1) 欠陥の形状と位置の確認は、ガラス基板の露出部分
へのGaイオンの照射によりGaステインやガラス表面の削
れが問題とならない照射密度(例えば4×1014ion/cm2以
下)になるような走査速度で走査を行って、修正位置お
よびその周辺の二次イオン像を記憶装置12にいったん取
り込む。 2) 取り込んだ二次イオン像から遮光膜21や黒欠陥領域
23の存在領域をコンピュータまたは画像処理ユニット13
で識別する。 3) 以後図2の斜線部で示すような黒欠陥部分23のみを
アシストガスの存在下で、今度はガス支援エッチング効
果が最大になるような走査速度で選択的に走査し、イオ
ンビーム2が露出したガラス部分22へ照射されないよう
にしてガス支援エッチングを行い、欠陥部分を修正す
る。黒欠陥部分の下にあるガラス基板は、イオンビーム
照射領域に注入されたGaがエッチングガスとの反応で除
去される効果のためGaステインが抑制され、ガラス表面
の削れもガス支援エッチングの遮光膜とガラス基板の選
択比の違いのために大幅に低減される。上記の黒欠陥修
正の一連の操作の流れを図3に示す。
修正箇所の加工精度を向上させるために、黒欠陥修正時
には欠陥と認識した領域の非欠陥側に少し広げて集束し
たイオンビームを走査し、白欠陥修正時にはデポジショ
ン膜の膜付け後の広がりを考慮して欠陥と認識した領域
を少し狭めて集束したイオンビームを走査する場合もあ
る。
て説明する。図1に示す装置において、ガラス基板の露
出部分へのGaイオンの照射量が多くならないように速い
走査を行って修正位置およびその周辺の二次イオン像を
記憶装置12にいったん取り込んで、遮光膜21や黒欠陥領
域23の存在領域を画像処理ユニット13で識別しても、フ
ォトマスクまたはレチクル5の表面が酸化膜や電子ビー
ム照射で発生ずる炭素含有コンタミネーション膜等の薄
い皮膜で覆われているときには、所望の二次イオンの発
生効率が低下し、1回の走査ではS/Nの良い像を得ること
ができない。正確な修正場所の情報を得るためには複数
回の走査が必要になる(ガラス基板の露出部分へのGaイ
オンの照射量が多くなる)。そこで、図4の点線に示すよ
うな上記の1回の走査で取り込んだ像から抽出した遮光
膜21と黒欠陥領域23からなる領域をガラス基板側に少し
拡げた領域のみをS/Nの良い像が得られるまで繰り返し
走査して、再び二次イオン像を取り込み遮光膜21や黒欠
陥領域23の存在領域をコンピュータまたは画像処理ユニ
ット13で識別する。S/Nが良い像を得る段階で走査領域
を限定することで、露出したガラス基板へ透過率の減少
や位相のシフトの原因となる余分なイオンビームが当た
ることを極力回避することができる。黒欠陥修正プロセ
スは図3と同様の方法で高いイオンビーム照射密度で行
う。1回の走査でS/Nの良い像を得ることができない場合
の黒欠陥修正の一連の操作の流れを図5に示す。
において、黒欠陥領域23の存在領域の認識は、取り込ん
だ像の遮光膜物質とSiの二次イオン強度からコンピュー
タもしくは画像処理ユニット13で画像処理で自動認識す
るだけではなく、取り込んだ像上で黒欠陥の境界をコン
ピュータのマウス等の入力装置でオペレータが画素単位
で指定して行うこともできる。
常なパターンとの形状比較や、CAD上の設計データ(マス
クパターンデータ)または設計データを電子線描画装置
もしくは欠陥検査装置用に変換したデータからパターン
発生回路を通して生成された理想的なパターンとの形状
比較から抽出した黒欠陥領域に対しても本発明を用いれ
ば、残留Gaもイオンビームによるガラス基板の削れも少
ない黒欠陥修正ができる。
ば、 黒欠陥近傍の露出しているガラス基板も欠陥部分
の下にあるガラス基板もGaステインによる透過率の減少
やガラスが削れることによる位相のシフトを防ぐことが
可能となり、集束イオンビーム技術を応用した装置によ
る従来のフォトマスクまたはレチクル及び位相シフトマ
スクの欠陥修正箇所の信頼性を向上させることができ
る。
ある。
る。
に走査する領域を示す図である。
示す図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 Ga+イオンを放出するイオン源と、上記
イオンを集束するためのイオン光学系と、上記集束イオ
ンビームを試料上の所望の位置に照射するための偏向電
極と、試料の表面から放出される二次イオンを検出する
ための検出器と、二次イオンの平面強度分布に基づいて
マスクまたはレチクルを表示する画像表示装置と、上記
マスクまたはレチクルのパターンの余剰部分に選択的に
集束イオンビームを繰り返し走査しながら照射して、ア
シストガスの化学増幅作用により上記パターンの余剰部
分を除去する手段や原料ガスの分解による堆積膜により
上記パターンの欠如している部分を修正する手段を有す
るマスク修正装置において、上記アシストガスを使用し
てエッチングしたときのガラス基板中の残留Gaの抑制効
果と、ガラス基板の露出部分へのGaイオンの照射密度が
4×1014ion/cm2以下になるような走査速度で走査を行っ
て、修正位置およびその周辺の像をいったん取り込み、
取り込んだ像から黒欠陥の存在領域を画像処理で識別し
て、欠陥修正はガス支援エッチング効果が最も大きくな
る走査速度で黒欠陥領域のみの選択的な走査を併用する
ことで、残留Gaもイオンビームによるガラス基板の削れ
も少ない黒欠陥修正ができることを特徴とするマスク修
正装置。 - 【請求項2】 上記の取り込んだ像の黒欠陥存在領域の
境界をコンピュータのマウス等の入力装置で画素単位で
指定し、欠陥修正はガス支援エッチング効果が最も大き
くなる走査速度で、指定した黒欠陥と見なした領域内の
みを選択的に走査することで、残留Gaもイオンビームに
よるガラス基板の削れも少ない黒欠陥修正ができること
を特徴とする特許請求項1記載のマスク修正装置。 - 【請求項3】 上記の取り込んだ像と上記マスクまたは
レチクル上の正常なパターンの形状の比較により黒欠陥
領域を識別して、欠陥修正はガス支援エッチング効果が
最も大きくなる走査速度で黒欠陥領域のみを選択的に走
査することで、残留Gaもイオンビームによるガラス基板
の削れも少ない黒欠陥修正ができることを特徴とする特
許請求項1記載のマスク修正装置。 - 【請求項4】 上記の取り込んだ像と設計データからパ
ターン発生回路を通して生成した理想的なパターンと比
較して黒欠陥領域を識別して、欠陥修正はガス支援エッ
チング効果が最も大きくなる走査速度で黒欠陥領域のみ
を選択的に走査することで、残留Gaもイオンビームによ
るガラス基板の削れも少ない黒欠陥修正ができることを
特徴とする特許請求項1記載のマスク修正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17333498A JP2000010260A (ja) | 1998-06-19 | 1998-06-19 | マスク修正装置の黒欠陥修正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17333498A JP2000010260A (ja) | 1998-06-19 | 1998-06-19 | マスク修正装置の黒欠陥修正方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000010260A true JP2000010260A (ja) | 2000-01-14 |
Family
ID=15958514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17333498A Withdrawn JP2000010260A (ja) | 1998-06-19 | 1998-06-19 | マスク修正装置の黒欠陥修正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000010260A (ja) |
Cited By (8)
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-
1998
- 1998-06-19 JP JP17333498A patent/JP2000010260A/ja not_active Withdrawn
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