JP2001117210A - フォトマスク、その製造方法及び半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 デザインパターン寸法がフォトマスク上の寸
法値で例えば約１μｍという様に縮小されるときに、欠
陥修正部分の透過率低下に起因して生じるレジストパタ
ーンの寸法変動がデバイス品質に悪影響を及ぼす点を改
善する。 【解決手段】 所定の出力条件でレーザー光を照射して
凸欠陥１３を除去すべき修正照射領域１４を、凸欠陥
１３を包含する幅ｗ１及びｗ２の照射領域１４Ａと、
凸欠陥１３とパターンエッジ１２Ｅとの接続部分から第
１方向Ｄ１の負方向に修正オフセット量Δｗの絶対値だ
け広がり且つ幅ｗ２を有するパターン修正領域１４Ｂと
から成る領域として設定する。修正オフセット量Δｗは
転写後のレジストパターンの寸法変動率がデバイス品質
上許容される範囲となる様に設定される。レーザー光照
射後は、パターンエッジ１２Ｅの一部が幅｜Δｗ｜だけ
欠損した状態となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置（ＬＳ
Ｉ）製造の写真製版工程において原盤として使用される
フォトマスク上の金属膜パターンの黒欠陥部分の修正方
法、および修正後のフォトマスク上の金属膜パターンの
構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】フォトマスクは、半導体装置製造の写真
製版工程において、転写装置でウエハ表面にレジストパ
ターンを転写する際に使用する原盤となるものであり、
その表面上にはＣｒＯＮ等の金属膜で以てレジストパタ
ーンに対応するパターンが作り込まれている。この金属
膜パターンに設計上の本来のパターンとは違った金属膜
の残り（黒欠陥）または金属膜の欠損（白欠陥）がある
と、そのような欠陥のサイズによっては、設計された本
来のレジストパターン以外のパターンがウエハ上に転写
されてしまったり、転写されたパターンの寸法が本来の
パターンの寸法に対して変動してしまう。しかも、レジ
ストをマスクとして最終的に生成されるべき集積回路パ
ターンの微細化に伴い、レジストパターンの寸法変動に
対する要求精度は一段と厳しくなっており、このため許
容されるマスク上の欠陥サイズは縮小する傾向にある。
そして、金属膜パターンの欠陥がフォトマスク上に存在
しても、それが転写されない欠陥サイズ、あるいは、そ
れが転写されても本来のレジストパターンないしは集積
回路パターンに生じさせる寸法変動が半導体製品の品質
上許容範囲内であるような許容される欠陥サイズは、一
般にデザインパターン寸法（マスク上）のおよそ１／４
から１／３までとされている。従って、デザインパター
ン寸法が約３μｍの半導体製品では許容欠陥サイズが約
１μｍであったのが、集積回路パターンの微細化に応じ
てデザインパターン寸法が約１μｍに縮小されると、許
容欠陥サイズは約０．３μｍにまで縮小する。

【０００３】従来のフォトマスク上の黒欠陥の修正方法
を、図２８及び図２９の両平面図に基づき説明する。こ
こで、黒欠陥には、図２８に示す様に、孤立したもの
（以下、孤立黒欠陥と称す）７３と、本来の金属膜パタ
ーン７０の一方のエッジに接続したもの（以下、凸欠陥
と称す）７２とがある。この様な黒欠陥７２，７３の修
正には、ＹＡＧ（イットリウム／アルミニウム／ガーネ
ット）レーザー等を用いたレーザー修正が一般的に用い
られている。即ち、図２９に示す様に、レーザー光ビー
ムは、黒欠陥７２，７３のサイズ及び形状に応じてアパ
ーチャー（図示せず）により変形された上で黒欠陥部分
に照射される。このとき、黒欠陥７２，７３は照射され
たレーザー光のエネルギーを吸収することにより蒸発し
て除去される。特に、孤立黒欠陥７３の修正の場合に
は、欠陥全体を十分に包含するレーザー照射領域７４を
設定した上で、レーザー光ビームを当該領域７４内に照
射して孤立黒欠陥７３を完全に除去している。他方、凸
欠陥７２を修正する場合には、孤立黒欠陥７３の修正と
同様に、凸欠陥７２を完全に除去し得るようにレーザー
光を照射するのであるが、特に、凸欠陥７２がパターン
７０の一方のエッジと接触した境界部分が修正後に凸欠
陥７２がないときの本来のパターンのエッジを再現する
ように光路上の光学系を調整して、レーザー照射領域７
４の一方の端の位置を本来のパターンのエッジの延長線
に合わせた上で、レーザー光を照射している。つまり、
凸欠陥７２のレーザー修正後に被修正部分に金属膜の残
渣が生じることのない様に、あるいは、逆に過剰に金属
膜を除去したために本来のパターンエッジの位置よりも
被修正部分のエッジが後退してしまうことのない様に、
本来のパターンエッジを再現している。上記の修正方法
は、ＣｒＯＮ膜を主に使用する通常のフォトマスクや、
ＣｒＯＮ膜、あるいはＭｏＳｉＯＮ膜を主に使用する位
相シフトフォトマスクにも適用されている。

【０００４】凸欠陥の修正方法としては、上記のレーザ
ー修正の他に、ビームの位置合わせの精度がレーザー光
を用いる場合よりも良いイオンビームを用いる方法（イ
オンビームエッチング法）も用いられる。後者の修正方
法でも、レーザー修正方法と同様に、凸欠陥の修正部分
に金属膜の残渣が発生せず且つ過剰な修正によって被修
正部分の後退が発生することのない様に、本来のパター
ンエッジを再現するための修正がなされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来のレーザー
修正方法あるいはイオンビームエッチング法によって黒
欠陥を修正する場合には、次の様な問題点が生じてい
る。以下、その点を図３０及び図３１の平面図に基づき
説明する。

【０００６】即ち、図３０に示す黒欠陥を修正した部分
（黒欠陥修正部分）７５には、遮光金属膜のごく薄い残
渣又はビーム照射に起因した石英ガラス表面の荒れが発
生するため、黒欠陥の存在しない本来の石英ガラス部分
７１（図２８）の透過率と比較して、黒欠陥修正部分７
５における透過率は低下している。このため、フォトマ
スクの修正後の金属膜パターンを半導体ウエハ上に転写
してレジストパターンを形成するときに、黒欠陥修正部
分の直下に位置するレジストの一部分への露光量は、黒
欠陥の存在しない本来の石英ガラス部分の直下に位置す
るレジストの他部への露光量とは異なることとなり（小
さくなり）、図３１に示す様に、半導体ウエハ上のレジ
ストパターン７６のエッジの一部が凸状となり、同パタ
ーン７６の寸法が変動するという問題点が生ずる。この
様な寸法変動は、デザインパターン寸法が例えば約３μ
ｍというように大きいデバイスにおいては、寸法変動許
容サイズが大きいために、デバイス品質に問題を与える
ことはない。しかし、デザインパターン寸法が約１μｍ
というように縮小されるときには、従来の方法で修正し
た黒欠陥修正部分の透過率の低下に起因するレジストパ
ターンの寸法変動は、その許容範囲を越えてデバイスの
品質に重大な影響を与えることになる。この様な問題点
は、金属膜パターンに近接して存在する孤立黒欠陥、あ
るいは金属膜パターンのエッジに接続した凸欠陥を修正
した部分について生じやすく、特にＤＲＡＭ等のメモリ
セルでは最も微細なパターンが密集しているために発生
しやすい。

【０００７】本発明は上記のような問題点を解決するた
めになされたものであり、１）通常のフォトマスクの金
属膜パターンの黒欠陥（特に金属膜パターン同士が近接
した部分に存在する孤立黒欠陥あるいは凸欠陥）の修正
部分の透過率低下を補って写真製版工程でその修正部分
の半導体ウエハ上に形成したパターンに生じる寸法の変
動を抑制することのできるフォトマスク製造方法、及び
２）位相シフトフォトマスクの金属膜パターンの黒欠陥
（特に金属膜パターン同士が近接した部分に存在する孤
立黒欠陥あるいは凸欠陥）の修正部分の透過率低下を補
って写真製版工程でその修正部分の半導体ウエハ上に形
成したパターンに生じる寸法の変動を抑制することので
きるフォトマスク製造方法、及び３）上記１）又は２）
の方法を用いて製造されるフォトマスクの金属膜パター
ン構造を提示することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
石英ガラスと前記石英ガラスの表面上に形成された金属
膜より成るパターンとを備えるフォトマスクの製造方法
であって、前記パターンに接続する又は近接し、且つ第
１方向に第１幅を有し、前記第１方向に直交すると共に
前記パターンのエッジの延長方向でもある第２方向に第
２幅を有する黒欠陥が存在するか否かを検出する工程
と、前記検出工程に於いて前記黒欠陥が検出されるとき
には、前記黒欠陥を包含し且つ前記第１及び第２方向に
それぞれ第３及び第４幅を有する前記石英ガラスの前記
表面上の照射領域を前記第１方向に最適修正オフセット
量に基づき修正して得られる修正照射領域に渡って所定
のビームを照射して前記黒欠陥を除去する工程とを備
え、前記最適修正オフセット量は、前記ビーム照射工程
の後に得られる前記フォトマスクを使用して半導体基板
上に前記パターンを転写して得られるレジストパターン
の寸法が、前記黒欠陥が存在しないときに得られるべき
本来のレジストパターンの寸法と一致する様に、前記所
定のビームの出力条件と、前記黒欠陥が存在する前記石
英ガラスの前記表面上の領域の前記第１方向に於ける寸
法と、前記黒欠陥のサイズとに応じて設定されており、
前記黒欠陥が前記パターンに接続するときには前記黒欠
陥と前記パターンとの境界部分より、又は前記黒欠陥が
前記パターンに近接するときには前記パターンの前記エ
ッジの内で前記黒欠陥と対向する部分より、前記第１方
向に前記最適修正オフセット量の絶対値だけ前記パター
ンの内部に向けて広がったパターン修正領域と前記照射
領域とから成る領域として前記修正照射領域が与えられ
る様に、前記所定のビームを制御することを特徴とす
る。

【０００９】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
フォトマスクの製造方法であって、前記パターン修正領
域の前記第２方向に於ける幅は前記第２幅よりも大きい
ことを特徴とする。

【００１０】請求項３に係る発明は、石英ガラスと前記
石英ガラスの表面上に形成された金属膜より成るパター
ンとを備えるフォトマスクの製造方法であって、前記パ
ターンに接続する又は近接し、且つ第１方向に第１幅を
有し、前記第１方向に直交すると共に前記パターンのエ
ッジの延長方向でもある第２方向に第２幅を有する黒欠
陥が存在するか否かを検出する工程と、前記検出工程に
於いて前記黒欠陥が検出されるときには、前記黒欠陥を
包含し且つ前記第１及び第２方向にそれぞれ第３及び第
４幅を有する前記石英ガラスの前記表面上の照射領域を
前記第１方向に修正オフセット量に基づき修正して得ら
れる修正照射領域に渡って所定のビームを照射して前記
黒欠陥を除去する工程とを備え、前記修正オフセット量
は、前記ビーム照射工程の後に得られる前記フォトマス
クを使用して半導体基板上に前記パターンを転写して得
られるレジストパターンの寸法の、前記黒欠陥が存在し
ないときに得られるべき本来のレジストパターンの寸法
に対する寸法変動率が所定の範囲内となる様に、前記所
定のビームの出力条件と、前記黒欠陥が存在する前記石
英ガラスの前記表面上の領域の前記第１方向に於ける寸
法と、前記黒欠陥のサイズとに応じて設定されており、
前記修正オフセット量の符号が負のときには、前記黒欠
陥が前記パターンに接続するときには前記黒欠陥と前記
パターンとの境界部分より、又は前記黒欠陥が前記パタ
ーンに近接するときには前記パターンの前記エッジの内
で前記黒欠陥と対向する部分より、前記第１方向に前記
修正オフセット量の絶対値だけ前記パターンの内部に向
けて広がったパターン修正領域と前記照射領域とから成
る領域として前記修正照射領域が与えられる様に、前記
所定のビームを制御することを特徴とする。

【００１１】請求項４に係る発明は、請求項３に記載の
フォトマスクの製造方法であって、前記修正オフセット
量の符号が正のときには、前記照射領域が前記修正オフ
セット量の絶対値だけ前記第１方向に狭まった領域とし
て前記修正照射領域が与えられる様に、前記所定のビー
ムを制御することを特徴とする。

【００１２】請求項５に係る発明は、請求項３に記載の
フォトマスクの製造方法であって、前記パターン修正領
域の前記第２方向に於ける幅は前記第２幅よりも大きい
ことを特徴とする。

【００１３】請求項６に係る発明は、石英ガラスと、前
記石英ガラスの表面上に形成された金属膜より成るパタ
ーンとを備え、前記パターンの一つのエッジの一部が欠
損していることを特徴とする。

【００１４】請求項７に係る発明は、半導体基板と、請
求項６に記載の前記フォトマスクを使用して前記半導体
基板上に前記パターンを転写して得られるレジストパタ
ーンに基づき得られる集積回路パターンとを備えること
を特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）本実施の形態
は、石英ガラスの表面上に形成される金属膜のパターン
がＣｒＯＮ膜より成る直線状の配線パターンであるフォ
トマスクに関するものであり、しかも、フォトマスクの
パターン生成時に生じた黒欠陥の内で凸欠陥部分を適切
に修正して、フォトマスク上のパターンを半導体ウエハ
上に転写した際にレジストパターン（終局的には集積回
路パターン）の寸法が許容範囲を超えて変動しないよう
するためのフォトマスクの製造方法に関している。ま
た、本実施の形態は、凸欠陥の修正・除去後に形成され
る金属膜の配線パターンの構造をも示すものである。以
下では、先ず凸欠陥部分の修正方法ないしは修正原理に
ついて説明する。

【００１６】図１ないし図７は、ＣｒＯＮ膜を約０．１
μｍの厚さで石英ガラスの表面上に成膜して金属膜の直
線状配線パターンを形成したときに生ずるフォトマスク
上の凸欠陥を、波長約５３０ナノメートル、出力約１ミ
リジュール／パルス、パルス幅約０．８ナノ秒ないし
０．９ナノ秒のパルスレーザー光（例えばＹＡＧレーザ
ー光）を用いて修正するときの一例であり、フォトマス
クの平面図として描かれている。この内、図１は、黒欠
陥修正前のフォトマスク１０の表面構造を示している。
同図に示す通り、フォトマスク１０の石英ガラスの表面
上には、ＣｒＯＮ金属膜より成る複数本の配線パターン
１２が第２方向Ｄ２に沿って互いに平行に形成されてお
り、第１方向Ｄ１における配線パターン幅Ｌおよび配線
パターン間隔Ｓは共に約１μｍである。ここでは、隣り
合う配線パターン１２の間の石英ガラス部分１１に、第
１方向Ｄ１に沿って幅（第１幅）ｗ１（＝約０．５μ
ｍ）、第２方向Ｄ２に沿って幅（第２幅）ｗ２を有する
凸欠陥１３があるものとする。この凸欠陥１３は、一本
の配線パターン１２の一方のエッジ１２Ｅの一部分（境
界部分）に接続している。

【００１７】本実施の形態では、図２に示す様に、レー
ザー光をフォトマスク１０の石英ガラスの表面上に照射
するときの修正照射領域１４を、凸欠陥１３を包含す
る、第１方向Ｄ１に幅（第３幅）ｗ１及び第２方向Ｄ２
に幅（第４幅）ｗ２を有する矩形状の照射領域（従来技
術の照射領域に相当）１４Ａと、配線パターン１２の
一方のエッジ１２Ｅの延長線に該当する凸欠陥１３と配
線パターン１２との境界部分より配線パターン１２の内
部に向けて第１方向Ｄ１のマイナス方向に沿って修正オ
フセット量Δｗ（ないしは最適修正オフセット量Δ
ｗ₀）の絶対値だけ広がって成り、且つ第２方向Ｄ２に
幅ｗ２を有する矩形状のパターン修正領域１４Ｂとの和
から成る領域として設定する。即ち、従来の修正方法に
おいて用いられてきた照射領域１４Ａを、修正オフセッ
ト量Δｗ（ないしは最適修正オフセット量Δｗ₀）に基
づき第１方向Ｄ１に修正する（ないしは拡大する）こと
により、適切な修正照射領域１４を設定する。

【００１８】次に、図２の修正照射領域１４に渡ってレ
ーザー光を照射し、同領域１４内に存在する凸欠陥１３
及びＣｒＯＮ膜を除去する。ここで、除去後のフォトマ
スク１０の表面構造を示すのが、図３である。同図に示
す通り、石英ガラス部分１１中、凸欠陥が除去された後
の部分（欠陥修正部分と称する）１５と対面する、修正
後の配線パターン１２の一方のエッジ１２Ｅの一部分Ｍ
Ｅは、エッジ１２Ｅの本来の位置よりも第１方向Ｄ１の
マイナス方向に沿って後退した態様となっている。換言
すれば、凸欠陥修正後のフォトマスク１０の特定の配線
パターン１２については、その一方のエッジ１２Ｅの一
部が欠損しており、これにより、第１方向Ｄ１及び第２
方向Ｄ２にそれぞれ修正オフセット量Δｗ（ないしは最
適修正オフセット量Δｗ₀）の絶対値に等しい幅及び幅
ｗ２を有する凹部１６が、配線パターン１２に形成され
ている。この様な配線パターン１２を有するフォトマス
ク１０を用いて写真製版工程を行うことになるが、同フ
ォトマスク１０を採用する根拠ないしは着眼点は次の点
にある。

【００１９】既述した通り、レーザー光を照射されたＣ
ｒＯＮ金属膜の凸欠陥は、レーザー光のエネルギーを吸
収して加熱され、その結果、蒸発除去される。このと
き、欠陥修正部分に当たる、除去された凸欠陥の下地の
石英ガラス部分も高温に加熱されるため、欠陥修正部分
に当たる石英ガラス部分の表面には、微小な荒れが生じ
る（即ち、ダメージが入る）。そのために、黒欠陥の存
在しない石英ガラス部分に比べて、欠陥修正部分１５
（図３）の透過率が低下する。例えば、上記出力条件の
下でレーザー光による凸欠陥の修正・除去を行った場
合、欠陥の存在しない石英ガラス部分の透過率を１００
としたときの欠陥修正部分１５の透過率は、波長が２４
８ｎｍの場合には９２、波長が３６５ｎｍの場合には９
６であった。

【００２０】この様な欠陥修正部分１５に於ける透過率
の低下を補うためには、フォトマスク１０上の配線パタ
ーン１２を半導体ウェハ上のレジストへ転写する際に、
同部分１５の周囲から回析や散乱によって同部分１５の
直下のレジストの部分に入射する光の光量を増加させ
て、同部分１５を直接透過してその直下のレジストの部
分に至る光の強度の低下量を補えば良い筈である。この
様な光量の低下の補足は、図２９に示した従来の欠陥修
正方法においても、欠陥修正部分７５（図３０）の周囲
の石英ガラス部分７１（図２８）を透過する光によって
も成されていたと言えるが、それだけでは不十分であっ
たものと評価できる。そこで、図３に示す様な、積極的
にエッジ１２Ｅの一部に欠損を生じさせた配線パターン
１２を有するフォトマスク１０を製作する訳である。即
ち、配線パターン１２の凹部１６の直下の石英ガラス部
分（これを石英ガラス部分１６と称す）がレーザー光の
照射後に新たに露出することになるので、同パターン１
２を半導体ウエハ上へ転写する際に、当該石英ガラス部
分１６を透過した光の一部が回析や散乱によって欠陥修
正部分１５の直下のレジストの部分にも入射することと
なるので、その分だけ当該レジスト部分を照射する光の
光量が増大する。そして、この光量の増大分を上記透過
率低下に伴う光量減少分を補うために積極的に利用する
のである。この場合、図３の石英ガラス部分１６もまた
レーザー光照射の際にダメージを受けるので、同部分１
６の透過率もまた低下し、従って、低下した分だけ転写
時に同部分１６の直下のレジストの部分に入射する光量
は低下する。このとき、同部１６の周囲からの光量の補
足分は、欠陥修正部分１５における光量の補足分よりも
少ないものと考えられる。

【００２１】以上の観点を踏まえると、転写時に、欠
陥修正部分１５の直下のレジストの部分に同部分１５を
透過して入射する光の光量の減少量と、石英ガラス部
分１６及び欠陥修正部分１５周辺の石英ガラス部分１１
を透過して上記レジストの部分に入射する光の光量（増
大分）とが等しくなる、最適修正オフセット量Δｗ₀が
存在し得る筈である。そこで、この最適修正オフセット
量Δｗ₀を予め試作を通じて求めておくならば、転写時
に、図４に例示するレジストパターン（Ｓｗ１＝Ｓｗ
２）が得られることになる。ここで図４は、図２の修正
照射領域１４を、照射領域１４Ａと最適修正オフセット
量Δｗ₀の絶対値だけ第１方向Ｄ１のマイナス方向に広
がったパターン修正領域１４Ｂとから成る領域として設
定した上で、同領域１４に対してレーザー光照射を行っ
て得られるフォトマスク１０を用いて、半導体ウエハな
いしは半導体基板１上に形成したポジレジストにフォト
マスク１０の配線パターン１２を転写することにより得
られるレジストパターン２を有する半導体装置１００を
示す平面図である。同図中、記号Ｓｗ１は黒欠陥が無い
部分における本来のレジストパターン間隔であり、記号
Ｓｗ２は図３の修正欠陥部分１５に対応する部分におけ
るレジストパターン間隔であり、この場合にはＳｗ１＝
Ｓｗ２となる。

【００２２】ここで、修正オフセット量Δｗの符号は、
修正後の配線パターンの一方のエッジが本来のパターン
エッジの位置よりも第１方向Ｄ１のマイナス側に後退す
る場合にマイナスと表現され、逆に境界部分付近の欠陥
部分が残る場合、即ち、修正後のパターンエッジが本来
のパターンエッジよりも第１方向Ｄ１のプラス側に突出
する場合にプラスとして表現される。従って、図３，図
４及び後述する図５の場合は、共に修正オフセット量Δ
ｗの符号がマイナスのときに該当している。

【００２３】これに対して、修正オフセット量ΔｗをΔ
ｗ＜Δｗ₀＜０と設定するときには、図３の石英ガラス
部分１６においても、同部１６の面積がより大きくなる
分だけ、その透過率の低下が部分的に補正されるので、
図４に破線で示す様に、転写後のレジストパターン２の
エッジ２Ｅ中に欠損ないし凹部が生じ、欠陥修正部分１
５に対応するエッジ部分２ＥＡは後退する結果、レジス
トパターン間隔Ｓｗ２は本来のレジストパターン間隔Ｓ
ｗ１よりも大となる。

【００２４】逆に、修正オフセット量ΔｗをΔｗ₀＜Δ
ｗ＜０と設定するときには、石英ガラス部分１６のみな
らず、欠陥修正部分１５の一部（境界部付近）も、その
透過率の低下が完全に補われなくなり、図５に示す様
に、レジストパターン間隔Ｓｗ２はレジストパターン間
隔Ｓｗ１よりも小さくなる。

【００２５】以上より、修正オフセット量Δｗが最適修
正オフセット量Δｗ₀と等しくなる様に、レーザー光の
光路上の光学系を制御してレーザー光照射を行うのが最
善であると言える。又、修正オフセット量ΔｗがΔｗ＝
Δｗ₀にはならなくても、実際のレジストパターン間隔
Ｓｗ２の本来のレジストパターン間隔Ｓｗ１に対する変
動率（Ｓｗ２−Ｓｗ１）×１００／Ｓｗ１（％）がデバ
イスのデザインパターン寸法毎に応じて定まる許容範囲
内になる様に、修正オフセット量Δｗの所定の範囲（許
容範囲）を求め、この許容範囲内の修正オフセット量Δ
ｗで定まる修正照射領域内にレーザー光が照射される様
にレーザー光の光路上の光学系を制御した上で（レーザ
ー光ビームの制御）、レーザー光照射による凸欠陥の修
正を行うことも可能である。

【００２６】他方、従来技術ではレジストパターン寸法
の変動が問題とはならなかった、デザインパターン寸法
が比較的大きい場合には、修正オフセット量Δｗの符号
がプラスとなる様な凸欠陥修正方法を用いることもでき
る。但し、最適修正オフセット量Δｗ₀は０μｍであ
る。この場合のフォトマスク１０上の修正照射領域１４
を、図６の平面図に示す。この場合には、同図に示す通
り、修正照射領域１４は、図２に示す元々の照射領域１
４Ａを修正オフセット量Δｗの絶対値だけ第１方向Ｄ１
に狭めた領域として与えられる。従って、凸欠陥１３と
配線パターン１２の一方のエッジ１２Ｅとの接続部分な
いしは境界部分から第１方向Ｄ１のプラス側に修正オフ
セット量Δｗの絶対値だけ突出した凸欠陥１３の一部
が、レーザー光照射によっても除去されずに残ることと
なる。

【００２７】この様な凸欠陥修正を行った後のフォトマ
スク１０の平面構造を模式的に示すのが図７である。同
図に示す様に、凸欠陥１３の残部１７が配線パターン１
２の一方のエッジ１２Ｅに接続している。

【００２８】この様なフォトマスク１０を用いても、デ
ザインパターン寸法が比較的大きい場合（例えば、半導
体ウエハ上で約３μｍ以上）には、図７の欠陥修正部分
１５の周囲の石英ガラス部分１１の領域が比較的大きい
ため、フォトリソグラフィにより図７の配線パターン１
２を半導体ウエハ上のレジストに転写する際に、欠陥修
正部分１５の周囲の石英ガラス部分１１を透過して欠陥
修正部分１５及び残部１７の直下のレジスト部分に入射
する光量は比較的大きく、欠陥修正部分１５における透
過率の低下及び残部１７の存在による光量不足を十分に
補うことができると考えられる。従って、修正オフセッ
ト量Δｗ（＞０）の絶対値を適切に設定するときには、
転写後のレジストパターンの寸法の本来のレジストパタ
ーンの寸法に対する寸法変動率が所定の許容範囲内に入
る様にすることが可能である。この場合には、０値であ
る最適修正オフセット量Δｗ₀に対する許容可能な変動
範囲内の値として、修正オフセット量Δｗは与えられ
る。

【００２９】以下、上述したフォトマスクの凸欠陥の修
正方法に基づきフォトマスクを試作した結果について説
明する。

【００３０】先ず、上述した凸欠陥修正方法に基づき、
上記のレーザー光の出力条件下で、幅Ｌ及び間隔Ｓが共
に約１μｍより成る、石英ガラス上のＣｒＯＮ膜の配線
パターンの一つの一方のエッジに接続した、幅ｗ１及び
ｗ２が共に０．５μｍの凸欠陥１３（図１参照）を修正
オフセット量Δｗの値を変えて修正し、各修正オフセッ
ト量Δｗとそれに対する半導体ウエハ上のレジストパタ
ーン２（図４参照）の寸法変動率ΔＳｗ（（Ｓｗ２−Ｓ
ｗ１）ｘ１００／Ｓｗ１として表される）との関係を実
測した。その実測結果を図８に示す。同図に示す通り、
修正オフセット量Δｗが約−０．０６μｍの時に、半導
体ウエハ上のレジストパターンの寸法変動率ΔＳｗはゼ
ロ％になる。従って、最適修正オフセット量２０は約−
０．０６μｍであると評価できる。又、寸法変動率ΔＳ
ｗをフォトマスク上に黒欠陥がない部分に於けるレジス
トパターン寸法Ｓｗ１の例えば±１０％以内の変動範囲
内（所定の許容範囲内に該当）になるようにするために
は、修正オフセットΔｗの許容量２１は約＋０．０４μ
ｍから−０．１６μｍまでの範囲内（但し、Δｗ＝０は
除く）であった。

【００３１】次に、幅Ｌ及び間隔Ｓ（図１）が共に１μ
ｍの配線パターン１２のエッジに接続した凸欠陥１３の
幅寸法ｗ１，ｗ２が共に１μｍの場合、及び幅寸法ｗ１
が１μｍ、幅寸法ｗ２が３μｍの場合では、共に凸欠陥
１３を挟んで隣り合う両側の配線パターン１２同士が凸
欠陥１３によってつながった形になる。そこで、この場
合の凸欠陥１３をブリッジ欠陥と呼ぶ。しかし、この場
合についても、片側あるいは両側の配線パターンについ
て図１ないし図７で上述した凸欠陥修正方法を適用し、
修正後の配線パターンのエッジを本来の位置よりも後退
させる（修正オフセット量Δｗ＜０の場合）又は突出さ
せる（Δｗ＞０の場合）ことにより、欠陥修正部分１５
（図３，図７）の透過率の低下を補い、以て半導体ウエ
ハ上に形成するレジストパターンの寸法変動率を０値を
含む許容範囲内に抑制することが可能である。両側の配
線パターン１２のそれぞれのエッジ１２Ｅとブリッジ欠
陥１３との境界部分をそれぞれ第１修正オフセット量Δ
ｗ₁の絶対値及び第２修正オフセット量Δｗ₂の絶対値だ
け後退させる一例を、図９に示す。但し、第１修正オフ
セット量Δｗ₁の絶対値と第２修正オフセット量Δｗ₂の
絶対値との和が、既述した修正オフセット量Δｗの絶対
値に等しい。同様の考え方が最適修正オフセット量Δｗ
₀についても妥当し、第１最適修正オフセット量Δｗ₀₁
の絶対値と第２最適修正オフセット量Δｗ₀₂の絶対値と
の和が、最適修正オフセット量Δｗ ₀の絶対値に相当す
る。

【００３２】ここで、幅ｗ２が１μｍないしは３μｍ
（共にｗ１＝１μｍ）のブリッジ欠陥を図９に示す様に
修正する場合についても（配線パターンの寸法Ｌ，Ｓ及
びレーザー光の出力条件は既述した通りである）、修正
オフセット量Δｗ（＝Δｗ₁＋Δｗ₂）を変えて、各修正
オフセット量Δｗに対する半導体ウエハ上に形成される
レジストパターンの寸法変動率ΔＳｗを実測した。その
結果を図１０に示す。尚、ブリッジ欠陥の修正は図９に
例示した通りであり、従って、この場合の修正オフセッ
ト量Δｗは図９に示す両側のパターン１２の各々のエッ
ジ１２Ｅに関する第１及び第２修正オフセット量Δｗ
１，Δｗ₂の和に等しい値である。同図より明らかな通
り、欠陥サイズ（＝ｗ２）が１μｍ、及び３μｍの場合
における最適修正オフセット量３０は共に約−０．０７
μｍとなり、このとき半導体ウエハ上のレジストパター
ンの寸法変動率ΔＳｗはゼロ％になる。

【００３３】上述した通り、欠陥修正部分で生じた透過
率の低下は、同部の周囲の光透過部分（石英ガラス部
分）を透過した光の回析、散乱により適切に補正される
ので、透過率が低下した部分の面積が同じで合れば、図
１の配線間隔Ｓが大きい方が、透過率の低下の全く無い
欠陥修正部分１５の周囲の石英ガラス部分１１の領域が
広がる分だけ、最適修正オフセット量Δｗ₀は小さくな
る。かかる観点を踏まえて、配線幅Ｌ及び配線間隔Ｓが
共に約１．２μｍの配線パターンのエッジに接続した凸
欠陥（ｗ１＝ｗ２＝０．５μｍ）とブリッジ欠陥（ｗ１
＝１．２μｍ，ｗ２＝３μｍ）とを同様のレーザー光出
力条件の下で上述した修正方法に基づき修正し、修正オ
フセット量Δｗとそのときの半導体ウエハ上のレジスト
パターンの寸法変動率ΔＳｗとの関係を実測した。その
結果を図１１に示す。尚、ブリッジ欠陥の修正は図９に
例示した通りであり、従って、この場合の修正オフセッ
ト量Δｗは図９に示す両側のパターン１２の各々のエッ
ジ１２Ｅに関する第１及び第２修正オフセット量Δ
ｗ₁，Δｗ₂の和に等しい値である。同図より明らかな通
り、最適修正オフセット量Δｗ₀は共に約−０．０４μ
ｍであり、配線幅Ｌ及び配線間隔Ｓが共に１μｍの場合
（図１０）の最適修正オフセット量Δｗ₀と比べて小さ
い。

【００３４】また、半導体ウエハ上のレジストパターン
の寸法変動率を半導体装置の許容範囲内に入れるために
必要な修正オフセット量Δｗの精度ないしは許容範囲
は、主に凸欠陥のサイズに関係している。既述した図１
０及び図１１には、レジストパターンの寸法変動として
は中心値の±１０％以内までは許容されるとした時に必
要な修正オフセット量Δｗの精度も示されている。両図
１０，１１より理解される様に、欠陥サイズ（＝ｗ２）
が大きい方が修正オフセット量（Δｗ）のバラツキの許
容範囲が小さくなっている。例えば、図１０に示す様
に、配線間隔Ｓが１μｍの配線パターン間のブリッジ欠
陥を修正する場合に、ブリッジ欠陥の欠陥サイズ（＝ｗ
２）が１μｍの時は修正オフセット量Δｗの許容範囲３
１は−０．１５μｍ〜＋０．０２μｍの範囲であるが、
欠陥サイズ（＝ｗ２）が３μｍの時には修正オフセット
量Δｗの許容範囲３２は−０．１３μｍ〜−０．０１μ
ｍの範囲となり、小さくなっている。この関係は、図１
１の許容範囲４１，４２についても成立する。

【００３５】ＣｒＯＮフォトマスクの配線パターンのエ
ッジに接続した凸欠陥またはブリッジ欠陥をレーザー光
の上記出力条件に基づき上述の方法により修正するとき
の、配線パターンの間隔Ｓと最適修正オフセット量Δｗ
₀との関係を表１に示す。但し、表１のデータに関して
は、凸欠陥又はブリッジ欠陥のサイズ（ｗ１，ｗ２）は
各データ毎に一様ではなく、例えば、幅ｗ１は寸法Ｓ以
内であり、幅ｗ２は約０．５μｍないし３μｍ程度の範
囲内にある。

【００３６】

【表１】

【００３７】表１に示す通り、間隔Ｓ、即ち、黒欠陥が
存在する石英ガラス表面領域の第１方向Ｄ１における寸
法Ｓに応じて（勿論、レーザー光の出力条件と欠陥サイ
ズとにも依存するが、ここでは主として間隔Ｓへの依存
度が大きい）、最適修正オフセット量Δｗ₀は定まる。
例えば、１μｍ≦Ｓ＜２μｍのときには、最適修正オフ
セット量Δｗ₀は、−０．１０μｍないし−０．０５μ
ｍの範囲内の値となる。

【００３８】又、表１には示されていないが、転写され
たレジストパターンの寸法変動率を所定の範囲内（例え
ば±１０％以内）に抑制するために必要な修正オフセッ
ト量Δｗの許容範囲（その中に最適修正オフセット量Δ
ｗ₀も含まれる）もまた同様に、レーザー光ビームの出
力条件と間隔Ｓと欠陥サイズとに応じて定まることは、
既述した説明文、図１０、図１１及び表１の開示より自
明である。

【００３９】以上より、表１に記載した最適修正オフセ
ット量Δｗ₀又はそれを含む上記許容範囲内の修正オフ
セット量Δｗに基づき定まる修正照射領域１４（図２，
図６）内にレーザー光ビームを照射することにより、フ
ォトマスクの欠陥修正部分の透過率低下に起因する半導
体ウエハ上に転写されたレジストパターンの寸法変動を
最も小さくすることができる、又は、半導体装置の許容
範囲に応じて定まる所定の範囲内（例えば、±１０％以
内）に抑制することができる。

【００４０】ここで、実際のレーザー修正装置自体の修
正エッジの位置合わせ精度には約０．１μｍ〜０．２μ
ｍの範囲内のバラツキがあるのが現実である。従って、
半導体ウエハ上のレジストパターンの寸法変動率を上記
の半導体デバイスの許容範囲内に迎えるために必要な修
正オフセット量Δｗないしは最適修正オフセット量Δｗ
₀だけ後退した（Δｗ＜０又はΔｗ₀＜０）、又は修正オ
フセット量Δｗだけ突出した（Δｗ＞０）配線パターン
エッジが修正後に最終的に得られる様に、上述した凸欠
陥の修正作業を行う必要がある。つまり、レーザー修正
装置が有する位置精度のバラツキを考慮して、凸欠陥と
本来の配線パターンとの接続部分から最も離れた凸欠陥
の先端位置から上記接続部分へ向けて第１方向Ｄ１に沿
って徐々にレーザー光の照射領域を拡大して凸欠陥をそ
の先端部分から徐々に除去していき、レーザー光の照射
位置が上記接続部分からみて所望の修正オフセット量Δ
ｗないしは最適修正オフセット量Δｗ₀だけ離れた位置
に来たところで、修正を完了するようにする。以下、実
際のレーザー修正装置を用いた修正オフセット量に基づ
く凸欠陥の修正手順について説明する。

【００４１】先ず図１２は、上述した黒欠陥修正方法を
用いて製造されたフォトマスクを用いて、集積回路パタ
ーンを半導体ウエハないしは半導体基板上の所定の層
（絶縁層又は金属膜）に形成する工程を模式的に示すフ
ローチャートである。同図中、工程Ｔ１は上記フォトマ
スクの製造工程であり、本実施の形態の中核部分であ
る。そして、同工程Ｔ１は、フォトマスクの母材たる
石英ガラスの表面上にＣｒＯＮ膜（金属膜）を配線パタ
ーンとして形成する工程Ｓ１と、汎用の欠陥検査装置
を用いて黒欠陥（ここでは凸欠陥）がフォトマスク上に
存在するか否かを検査する工程Ｓ２と、黒欠陥ありの
場合に、上述した黒欠陥修正方法を適用して修正照射領
域（図２，図６の領域１４）にレーザー光を照射する黒
欠陥修正工程Ｓ３と、修正後のフォトマスクを所定の
洗浄液で洗浄する工程Ｓ４と、黒欠陥なしの場合に
（ここでは便宜上、白欠陥はなしと想定している）、フ
ォトマスクの最終検査を行う工程Ｓ５とから成る。これ
らの工程中、黒欠陥修正工程Ｓ３が核心部であるので、
更に同工程Ｓ３の手順を後程詳述する。

【００４２】又、図１３は、上記工程Ｓ３において用い
るレーザー修正装置１１０の構成及び同装置１１０の動
作原理を模式的に示す図である。同図において、各符号
は次のものを示す。即ち、１０はフォトマスク、１１１
は対物レンズ、１１２及び１１６はハーフミラー、１１
３は顕微鏡、１１４はスリット、１１５は開口である。
尚、フォトマスク１０は、移動可能なステージ（図示せ
ず）上に搭載されている。以下、図１３を参照しつつ、
図１２の工程Ｓ３を図１４のフローチャートに基づき詳
述する。

【００４３】先ず、第１工程Ｓ３１においては、フォト
マスク１０を試料台（ステージ）上にセットする。

【００４４】次の第２工程Ｓ３２では、図１２の工程Ｓ
２で用いた欠陥検査装置より欠陥検査データ（座標デー
タ）を呼び出し、データ処理用コンピュータ（図示せ
ず）に同データを入力する。

【００４５】次に第３工程Ｓ３３では、上記データ処理
用コンピュータは上記欠陥検査データから凸欠陥の位置
座標を認識し、同座標に基づきステージを制御して上記
凸欠陥を顕微鏡１１３で以て視認できる位置にフォトマ
スク１０を移動させる。

【００４６】更に第４工程Ｓ３４では、先ず操作者は照
明光源（図示せず）を点灯させて照明光をハーフミラー
１１６、開口１１５、ハーフミラー１１２及び対物レン
ズ１１１を介してフォトマスク１０の表面に照射させた
上で、顕微鏡１１３を用いてフォトマスク１０の表面の
配線パターン及びその一方のエッジに接続する凸欠陥の
存在を確認する。そして、操作者は、スリット１１４を
変形させて開口１１５の口径寸法を調整する作業に移
る。その際、既述した接続部ないしは境界部から第１方
向Ｄ１のプラス側に沿って最も遠方に位置する凸欠陥の
先端部付近が上記照明光によって照らされる様に、操作
者はスリット１１４の開口１１５を調整する。そして、
この位置から更にスリット１１４を徐々に変形させて上
記境界部へ向けて照射領域を徐々に拡大していくのであ
る。又は、ステージを少しずつ移動させて、照射領域を
上記境界部へ拡大していく。

【００４７】次の第５工程Ｓ３５では、操作者は照明光
源を消灯した上で又は同光源を点灯させたままで、レー
ザー光源（図示せず）を点灯させてレーザー光をフォト
マスク１０の表面に照射し、これにより凸欠陥中、被照
射部分を除去する。その後、操作者はレーザー光源を消
灯し、レーザー光源点灯の際に照明光源を消灯させてい
たときには照明光源を再度点灯させた上で、そうでない
ときにはそのまま照明光源を点灯し続けて、欠陥の修正
箇所を顕微鏡１１３によって確認した上で（第６工程Ｓ
３６）、次の評価工程Ｓ３７へと移る。

【００４８】第７工程Ｓ３７では、操作者は、顕微鏡１
１３よりフォトマスク１０の表面上の欠陥修正部分を眺
めて、同欠陥修正部分に対応する配線パターンの一方の
エッジの一部の位置が上記接続部分から第１方向に沿っ
て予め設定された最適修正オフセット量Δｗ₀（Δｗ₀＜
０）だけ後退しているか、又は、予め設定された許容範
囲内の修正オフセット量Δｗの絶対値分だけ後退してい
るか（Δｗ＜０のとき）、あるいは突出しているか（Δ
ｗ＞０のとき）を評価する。その際、最適修正オフセッ
ト量Δｗ₀又は許容範囲内の修正オフセット量Δｗだけ
配線パターンの一方のエッジの一部が後退又は突出した
サンプルを予め製作しておき、このサンプルと現在修正
中のフォトマスクとを比較することによって、操作者は
欠陥修正の良否を判定しても良い。又は、現在修正中の
フォトマスクを一旦取出した上で、配線パターンの一方
のエッジの一部の後退量又は突出量を計測することによ
っても、本工程における評価を達成することが可能であ
る。

【００４９】以上の様にして判定した結果、ＮＯの場合
には、工程Ｓ３４へと移り、工程Ｓ３５〜Ｓ３７を繰り
返して再度レーザー照射を実行する。これにより、照射
領域は上述した修正照射領域に向けて拡大・調整され
る。

【００５０】工程Ｓ３７でＹＥＳと判定される場合に
は、凸欠陥修正は修了し、フォトマスク１０を取り出す
（第８工程Ｓ３８）。

【００５１】その後は、図１２の工程Ｔ２へと移り、所
望の集積回路パターンを形成すべき所定の層が形成され
た半導体ウエハないしは半導体基板の最上表面上にレジ
スト層を形成する。そして、工程Ｔ１で作成されたフォ
トマスク１０を用いて同マスクの配線パターンをレジス
ト層に転写し、レジストパターンを形成する（工程Ｔ
３）。このとき、既述した通り、フォトマスク１０の欠
陥修正部分における透過率の低下による光量不足が補正
されて、レジスト寸法変動率がゼロ％又は所定の許容範
囲内（例えば±１０％以内）に抑制される。

【００５２】最後に、レジストパターンをマスクとして
エッチング等の既知の処理を行うことにより、所望通り
の寸法を有する集積回路パターンが形成される（工程Ｔ
４）。

【００５３】（実施の形態１の変形例１）実施の形態１
では、出力約１ミリジュール／パルス、パルス幅が約
０．６ナノ秒の出力条件下で発振させたレーザー光を用
いる場合の最適修正オフセット量Δｗ₀及び修正オフセ
ット量Δｗの許容範囲について述べた。しかし、欠陥サ
イズ（ｗ１，ｗ２）及び配線パターンの間隔Ｓのみなら
ず、レーザー光の出力条件にも、最適修正オフセット量
Δｗ₀及び修正オフセット量Δｗの許容範囲は依存して
いる。従って、レーザー光の出力条件が変わると、最適
修正オフセット量Δｗ ₀も変わる。例えば、出力が４ミ
リジュール／パルス〜６ミリジュール／パルスの範囲内
で且つパルス幅が約５ナノ秒のレーザー光を使用する場
合には、欠陥修正部分に当たる石英ガラス部分に入るダ
メージがより一層大きくなり、同部の透過率の低下がよ
り一層大きくならざるを得ない。この場合、凸欠陥が存
在しない石英ガラス部分の透過率を１００としたときの
欠陥修正部分の透過率は波長２４８ｎｍに対して８１、
波長３６５ｎｍに対して９２となり、実施の形態１で述
べたレーザー光の出力条件のときよりも低下する。その
ため、最適修正オフセット量Δｗ₀の符号は負となり、
且つ、その絶対値は大きくなる傾向を呈する。ここで、
配線間隔Ｓが１．５μｍ以下の配線パターンの一方のエ
ッジに接続する凸欠陥１３（図１）を上記出力条件下の
レーザー光で修正する場合には、最適修正オフセット量
Δｗ₀を−０．１５μｍ以下に設定し、修正後の配線パ
ターンの一方のエッジを、実施の形態１のレーザー光修
正のときと比較して、本来の配線パターンの一方のエッ
ジの位置よりもより大きく後退させる必要性があるとい
う実測結果が得られている。表２に、このような出力条
件を有するレーザー光を用いて凸欠陥を修正した場合
の、配線パターン間隔Ｓに対する最適修正オフセット量
Δｗ₀の実測結果をまとめた。但し、表２もまた、各凸
欠陥又は各ブリッジ欠陥の欠陥サイズが一様ではないと
きのデータであり、例えば幅ｗ１は間隔Ｓ以内であり、
幅ｗ２は約０．５μｍないし３μｍ程度の範囲内であ
る。

【００５４】

【表２】

【００５５】表２に示す様に、上記出力条件下で発振さ
せたレーザー光を用いる場合にも、実施の形態１で述べ
た出力条件下でのレーザー光を用いる修正の場合と同様
に（表１参照）、配線パターンの間隔Ｓが大きくなる
と、最適修正オフセット量Δｗの符号は負から正へと移
り且つその絶対値が小さくなる傾向が見られる。

【００５６】以上より、レーザー光の本出力条件下にお
いて、主として配線パターンＳに応じて定まる、表２に
記載した範囲内の最適修正オフセット量Δｗ₀だけ、配
線パターンの一方のエッジの位置を本来の位置よりも第
１方向のマイナス方向に向けて後退させる（Δｗ₀＜
０）様に修正部分を加工することで、フォトマスクにお
ける欠陥修正部分の透過率低下に起因した半導体ウエハ
上に転写して形成されるレジストパターンの寸法変動、
従ってレジストパターンに基づき最終的に生成される集
積回路パターンの寸法変動を最も小さくすることができ
る。又、本出力条件下でも、表２に示される各最適修正
オフセット量Δｗ₀を含む修正オフセット量Δｗの許容
範囲内で修正部分のレーザー光修正を行うことができ、
これにより、既述した通り、レジストパターンの寸法変
動率を半導体装置の許容範囲内（例えば１０％以内）に
抑制することができる。

【００５７】（実施の形態１の変形例２）実施の形態１
及びその変形例１では凸欠陥に対する修正方法について
述べたが、そこで述べられた修正方法ないしは修正原理
は配線パターンに近接する孤立黒欠陥に対する修正につ
いても同様に適用可能である。

【００５８】図１５のフォトマスク１０の平面図に、孤
立黒欠陥１８（第１幅ｗ１，第２幅ｗ２）をレーザー光
修正する際の修正照射領域１４を示す。但し、この場合
は、修正オフセット量Δｗないしは最適修正オフセット
量Δｗ₀が負の場合である。図１５に示す通り、同領域
１４は、第３幅ｗ３及び第４幅ｗ４を有し（尚、ｗ３
＝ｗ１，ｗ４＝ｗ２であっても可能）且つ孤立黒欠陥１
８を包含する矩形状の照射領域１４Ａと、上記欠陥１
８に近接する配線パターン１２の一方のエッジ１２Ｅの
内で同欠陥１８と対向する部分１２ＥＳより第１方向Ｄ
１のマイナス側に修正オフセット量Δｗないしは最適修
正オフセット量Δｗ₀の絶対値だけ同パターン１２の内
部へ向けて広がった、第２方向Ｄ２に第４幅ｗ４を有す
るパターン修正領域１４Ｂとから成る。この様に修正照
射領域１４を設定した上で同領域１４にレーザー光を照
射することで、孤立黒欠陥１８を修正除去した後の石英
ガラス部分に対向する配線パターン１２の一方のエッジ
１２Ｅの一部は、上記部分１２ＥＳの位置よりも修正オ
フセット量Δｗないしは最適修正オフセット量Δｗ ₀の
絶対値だけ第１方向Ｄ１のマイナス方向に後退したもの
となる。

【００５９】尚、Δｗ＞０のときには、上記領域１４Ａ
が修正オフセット量Δｗだけ第１方向Ｄ１のプラス方向
に挟まった領域が、修正照射領域となる。

【００６０】（実施の形態１の変形例３）実施の形態１
及びその変形例１，２では、完全な直線状の配線パター
ンに接続した黒欠陥の修正方法と、半導体ウエハ上に転
写して形成されるレジストパターンの寸法変動率を最小
限に又は半導体装置に要求される許容範囲内に抑制する
ために最適な金属膜配線パターンの構造について示し
た。しかしながら、フォトマスクの金属膜配線パターン
は必ずしも完全な直線状である必要性はなく、第１方向
に沿って配線パターン間隔Ｓに相当する寸法だけ延びた
領域より成る同等の石英ガラス部分が存在する配線パタ
ーンであれば、表１及び表２に整理した最適修正オフセ
ット量Δｗ₀の絶対値だけパターンエッジの一部が欠損
したパターン構造に修正する、又はレジストパターンの
寸法変動率を例えば±１０％以内に抑制可能な許容範囲
内に属する修正オフセット量Δｗの絶対値だけパターン
エッジの一部が欠損又は突出したパターン構造に修正す
ることが可能であり、これにより、半導体ウエハ上のレ
ジストパターンの寸法変動率をゼロ％又はデバイスにと
って許容可能な所定の範囲内に抑制することができる。
その様なフォトマスクの配線パターンの一例を図１６及
び図１７に例示する。

【００６１】（実施の形態２）本実施の形態では、金属
膜のパターンに、紫外光が透過可能な膜厚約０．１μｍ
のＭｏＳｉＯＮ（モリブデンシリサイドの酸窒化物）を
用いたハーフトーン位相シフトフォトマスク上の凸欠陥
の修正方法を示す。ここで、ハーフトーン位相シフトフ
ォトマスクは、ＭｏＳｉＯＮの金属膜を透過した光の位
相を変化させることで、写真製版工程において半導体ウ
エハ上に転写するレジストパターンの解像度を上げるこ
とのできるフォトマスクである。即ち、ハーフトーン位
相シフトフォトマスクにおいては、金属膜パターン部分
を透過した光の位相は石英ガラス部分を透過した光の位
相に対して１８０度反転するので、ハーフトーン位相シ
フトフォトマスクを用いる場合には、金属膜パターンの
エッジ部分の光の強度が下がり、半導体ウエハ上のレジ
スト上にパターンエッジ部分をより強調して転写するこ
とができ、これによりパターンの解像度を上げることが
できる。特に、ＭｏＳｉＯＮの金属膜パターンの形状が
矩形状の開口を有するパターン、即ち、ホールパターン
を形成する場合に、上記の効果が高いと言える。この様
な特性を有するハーフトーン位相シフトフォトマスクの
黒欠陥をレーザー光照射により修正・除去する場合に
も、欠陥修正部分においては透過率が低下すると共に、
当該欠陥修正部分を透過する光の位相を欠陥のない部分
に比べて十分に制御することが容易でない。例えば、実
施の形態１で述べた出力条件下で発振させたレーザー光
で黒欠陥を修正する場合、欠陥の存在しない部分の透過
率を１００としたときの欠陥修正部分の透過率は波長２
４８ｎｍでは９６．６である。また、実施の形態１の変
形例１の出力条件の下でレーザー光による修正を行う場
合には、波長２４８ｎｍでは上記透過率は８６．５とな
る。そのために、欠陥のない部分におけるパターンエッ
ジ部を透過する光と比べて、欠陥修正部分におけるパタ
ーンエッジ部を透過する光の強度が異なり、パターン解
像度を所望の通りに向上させることができないという問
題点が生ずる。

【００６２】そこで、ハーフトーン位相シフトフォトマ
スクの黒欠陥、例えば凸欠陥やパターンエッジに近接し
た孤立黒欠陥を修正する際にも、実施の形態１で述べた
修正方法の適用が必要となる。以下、この点に鑑み、位
相シフトフォトマスクの金属膜パターンの一部が開口さ
れて石英ガラス部分のホールパターンが形成されている
場合であって、且つホールパターンを形成する金属膜パ
ターンの一つのエッジに凸欠陥が接続している場合につ
いて、上記凸欠陥を修正して転写後のレジストパターン
の寸法変動率をゼロ％に又は許容範囲内に抑制可能な位
相シフトフォトマスクの製造方法について述べる。

【００６３】図１８は、ハーフトーン位相シフトフォト
マスク１０の金属膜パターン５０のホール側（内側）の
４つのエッジの１つ５０Ｅの一部分（境界部分ないしは
接続部分）５０Ｂに繋がった、第１及び第２方向Ｄ１，
Ｄ２に第１及び第２幅ｗ１，ｗ２を有する凸欠陥５２を
示す平面図である。同図中、記号Ｓは金属膜パターン５
０の内側エッジで囲まれたホールの第１方向Ｄ１におけ
る幅（ホールサイズ）であり、凸欠陥５２が存在するホ
ール内の石英ガラス部分（ホールパターンとも称す）５
１の第１方向Ｄ１における寸法でもある。

【００６４】次に図１９は、位相シフトフォトマスク１
０の凸欠陥５２を除去するための修正照射領域５３を示
す平面図である。この場合にも、同領域５３は、凸欠
陥５２を包含し、且つ第１及び第２方向Ｄ１，Ｄ２につ
いて第３幅ｗ３（＝ｗ１）及び第４幅ｗ４（＝ｗ２）を
有する照射領域５３Ａと、境界部５０Ｂから第１方向
Ｄ１のマイナス方向に対して上述した意味での許容範囲
内にある修正オフセット量Δｗ又は最適修正オフセット
量Δｗ₀の絶対値だけ広がり且つ第２方向Ｄ２につき幅
ｗ４を有するパターン修正領域５３Ｂとから成る。但
し、ホールサイズＳの値、レーザー光の出力条件及び
（ブリッジ欠陥をも含めて）凸欠陥のサイズによって
は、修正オフセット量Δｗの符号をプラスに設定して良
い場合もある。このときには、図６に示す様に、図１９
におけるの照射領域５３Ａを第１方向Ｄ１のプラス方
向に修正オフセット量Δｗの絶対値だけ挟めた領域が、
修正照射領域となる。

【００６５】次に図２０は、図１９に示す修正照射領域
５３に渡ってレーザー光を照射することによって凸欠陥
５２を全て除去した後の、位相シフトフォトマスク１０
の金属膜パターン５０を示す平面図である。図２０の場
合にも、金属膜パターン５０の内側の１つのエッジ５０
Ｅの内で欠陥修正部分５４に対応する部分５０ＭＥは、
修正オフセット量Δｗ又は最適修正オフセット量Δｗ₀
の絶対値だけ第１方向Ｄ１のマイナス方向に後退してお
り、同パターンエッジ５０Ｅに部分的に欠損部分ないし
は凹部５５が生じ、その直下の石英ガラス部分が露出し
ている。この様な位相シフトフォトマスク１０を用いて
半導体ウエハ上のレジスト層に金属膜パターン５０ない
しはホールパターン５１を転写して形成されるレジスト
パターン１Ａを、図２１（Ａ）及び図２１（Ｂ）に示
す。図２１（Ａ）及び図２１（Ｂ）中、符号２Ａは半導
体基板表面ないしはホールパターンである。尚、図２１
（Ａ）ではホールパターン２Ａは矩形状として描かれて
いるが、フォトマスク上におけるホールパターン５１の
ホールサイズＳが約１０μｍ以下の場合には、半導体ウ
エハ上におけるホールパターン２Ａは、図２１（Ｂ）に
示す様に丸形状ないしは円形状となる。但し、図２１
（Ｂ）で、ホールサイズＳｗ１のホールパターン２Ａは
元々より黒欠陥がない場合のものであり、ホールサイズ
Ｓｗ２のホールパターン２Ａは本修正方法によって黒欠
陥を修正した後のものである。

【００６６】図２０の修正後のエッジ５０ＭＥが最適修
正オフセット量Δｗ₀の絶対値だけ本来の位置よりも後
退する場合には、図２１のレジストパターン１Ａの寸法
変動率（Ｓｗ２−Ｓｗ１）×１００／Ｓｗ１は０％であ
り、同エッジ５０ＭＥが許容範囲内の適切な修正オフセ
ット量Δｗの絶対値だけ後退するときには、レジストパ
ターン１Ａの寸法変動率は半導体装置１００にとって許
容される範囲内（例えば±１０％以内）となる。

【００６７】ここで、実施の形態１で述べたのと同じ出
力条件下にあるレーザー光を用いてホールパターン５１
内の凸欠陥５２を修正する際の修正オフセット量Δｗ
と、修正後の位相シフトフォトマスク１０の金属膜パタ
ーン５０を半導体ウエハ上に転写して形成されるレジス
トパターンの寸法変動量ΔＳｗとの実測値を、図２２に
示す。同図より、幅Ｓが１．５μｍのホールパターン５
１では、最適修正オフセット量６０はほぼ０μｍとな
り、修正照射領域は従来の照射領域と同一になるが、幅
Ｓが１．４μｍのホールパターン５１の場合には、最適
修正オフセット量６１は約−０．０３μｍであり、又、
幅Ｓが更に小さくなり、幅Ｓが１．２μｍのホールパタ
ーンでは、最適修正オフセット量６２は約−０．０７μ
ｍとなる。この様に、ホールサイズＳが小さくなるにつ
れて、修正後のパターンエッジを本来のパターンエッジ
よりも第１方向Ｄ１のマイナス側に後退させる必要性が
生ずる。

【００６８】また、図２２から明らかな通り、ホールサ
イズＳが小さくなるにつれて、修正オフセット量Δｗの
変動に対する半導体ウエハ上のレジストパターンの寸法
変動は大きくなり、レジストパターンの寸法変動率ΔＳ
ｗを±１０％以内に抑制可能な修正オフセット量Δｗの
変動許容量（必要修正精度）は小さくなる。

【００６９】表３に、ＭｏＳｉＯＮ膜を金属膜パターン
に使用したハーフトーン位相シフトフォトマスクの凸欠
陥を修正する際のホールサイズないしはホール抜き寸法
Ｓと最適修正オフセット量Δｗ₀との関係を示す。但
し、表３のデータにおいても、各凸欠陥の幅寸法は一様
でなく、幅ｗ１はホールサイズＳ以下であり、幅ｗ２も
ホールサイズＳ以下である。

【００７０】

【表３】

【００７１】以上より、欠陥サイズ（＝ｗ１）が例えば
０．５μｍの凸欠陥５２（図１８）について、レーザー
光の上記出力条件の下で、ホールパターンサイズＳに応
じて定まる表３に記載した範囲内の最適修正オフセット
量Δｗ₀に基づき従来の照射領域を修正することによ
り、位相シフトフォトマスク上の修正部分の透過率低下
に起因する半導体ウエハ上に転写して形成されるレジス
トパターンの寸法変動率をほぼゼロ％にすることができ
る。又、表３中の最適修正オフセット量Δｗ₀毎に定ま
る許容範囲内の修正オフセット量Δｗに基づき従来の照
射領域を修正することによっても、レジストパターンの
寸法変動率をデバイスの品質上求められる許容範囲内に
抑制することができる。

【００７２】尚、ここで述べたレーザー光修正について
も、レーザー修正装置は図１３に示したものと同一であ
る。

【００７３】（実施の形態３）実施の形態１、その変形
例１〜３及び実施の形態２では、フォトマスク上の金属
膜パターンに接続している凸欠陥（ブリッジ欠陥を含
む）をレーザー光を照射して除去することで、最適修正
オフセット量Δｗ₀又は許容範囲内の修正オフセット量
Δｗだけ本来のパターンエッジを第１方向に後退させ
る、又は許容範囲内の修正オフセット量Δｗだけ同エッ
ジを第１方向に突出させて欠陥修正部分の透過率の変動
を補い、半導体ウエハ上に転写して形成されるレジスト
パターンの寸法変動率をデバイス品質の要求範囲内に抑
制する方法を示した。本実施の形態では、その修正原理
は同一だが、修正用に用いるビームをレーザー光ビーム
からイオンビームに変える場合について記載する。即
ち、金属膜よりなるパターンの一方のエッジに接続して
いる凸欠陥をイオンビームを用いて修正除去する一例を
示す。勿論、本実施の形態で例示する方法は、フォトマ
スクの１つのパターンに近接する孤立黒欠陥の修正につ
いても適用可能である。

【００７４】イオンビームエッチングによる凸欠陥修正
方法は、概ね次の通りに行われる。即ち、イオンビーム
で凸欠陥を除去する場合、凸欠陥部分の金属膜は、高電
圧で加速されたガリウム等のイオン粒子でスパッタエッ
チングされることにより、表面から除去されていく。そ
の際、イオンスパッタリングによって石英ガラス表面か
ら飛び出すＳｉの２次電子等を検出することで、凸欠陥
の金属膜が全てエッチングされて下地の石英ガラス部分
が表面に現れた時点を検出し、その時点で修正作業を終
了する。このため、凸欠陥の金属膜が完全にエッチング
される直前及び凸欠陥の金属膜が全てエッチングされた
直後にその直下の石英ガラス表面をイオンビームによっ
てスパッタする場合、凸欠陥の金属膜の下地の石英ガラ
ス部分にダメージが入り表面に微小な荒れが生じたり、
スパッタされた上記石英ガラス部分にイオンが注入され
るために、レーザー光修正の場合と同様に、欠陥のない
石英ガラス部分と比べて、凸欠陥修正後に露出する石英
ガラス部分の透過率が低下する。そこで、イオンビーム
エッチングによって凸欠陥を修正する場合にも、上記の
透過率低下を補うためには、実施の形態１と同様に、イ
オンビームの出力条件や第１方向におけるパターン間隔
や欠陥サイズに応じて定まる最適修正オフセット量Δｗ
₀又はデバイス品質上要求される許容範囲内の修正オフ
セット量Δｗだけ、修正後のパターンエッジを本来のパ
ターンのエッジよりも第１方向のマイナス方向に後退さ
せる、又は、上記修正オフセット量Δｗだけプラス方向
に突出させる必要があり（但し、場合によっては従来通
り（Δｗ＝０）で良いときもある）、これにより、半導
体ウエハ上に金属膜パターンを転写して形成されるレジ
ストパターンの寸法変動をほぼゼロ値に、又はデバイス
品質の要求範囲内に抑制することができる。

【００７５】ここで、図２３は、配線幅Ｌ及び配線間隔
Ｓ（図１参照）が共に１．０μｍの直線状の配線パター
ンの内の隣り合う２本の配線パターンのそれぞれの一方
のエッジに繋がったブリッジ欠陥（ｗ１＝ｗ２＝１．０
μｍ）をガスアシストによるイオンビームエッチングに
よって修正・除去するときの、修正オフセット量Δｗと
各修正オフセット量Δｗに対するレジスト寸法変動率Δ
Ｓｗとの関係を示す図であり、図中の丸印は実測結果を
示している。この場合のイオンビームの出力条件につい
ては、電圧が２０ｋｅＶ、電流が５０ｐＡ、ビーム径が
０．１５μｍである。同図より、本出力条件、本欠陥サ
イズ及び本パターン間隔Ｓにおける最適修正オフセット
量Δｗ₀は約−０．０３μｍであり、レジストパターン
寸法変動率ΔＳｗを±１０％以内に抑制するために必要
な修正オフセット量Δｗの許容範囲は約−０．１２５μ
ｍないし＋０．０６μｍの範囲である。

【００７６】更に、表４に、ＣｒＯＮ膜を金属膜の直線
状配線パターンに使用した通常のフォトマスクの凸欠陥
（図１参照）をイオンビームエッチングで修正する場合
の、各間隔Ｓに対応する最適修正オフセット量Δｗ₀の
実測結果を示す。この場合のイオンビームの出力条件は
図２３における場合と同様であるが、凸欠陥サイズは一
様ではなく、幅ｗ１は間隔Ｓ以内、幅ｗ２は約０．５μ
ｍないし３μｍ程度の範囲内にある。

【００７７】

【表４】

【００７８】尚、本実施の形態においても、表４中の各
最適修正オフセット量Δｗ₀毎に、レジストパターン寸
法変動率がデバイス品質上要求される許容値となる様に
（例えば±１０％以内）、修正オフセット量Δｗの許容
範囲を求めることができる。

【００７９】次に、イオンビームエッチング装置とそれ
を用いたイオンビームエッチングによる欠陥修正方法の
手順とを、図２４及び図２５に基づき説明する。

【００８０】図２４において、イオンビームエッチング
装置１２０は、イオンビームをスキャンしつつ出力する
イオン銃１２１と、イオンビームの幅を制限するスリッ
ト１２５と、イオンビームがフォトマスク１０の表面に
スパッタされるときに同表面にプラスの電荷がチャージ
アップされるのを中和するための電子ビームを供給する
電子銃１２２と、イオンビームのスパッタによりフォト
マスク１０の表面から放出されるＣｒやＳｉ等の金属の
２次電子を検出してスパッタされた表面の画像データを
生成し、同データを図示しないデータ処理用コンピュー
タに出力する２次イオン検出器１２３と、ガスインジェ
クター１２４と、図示しない試料台とより成る。

【００８１】他方、図２５は、既述した図１２の工程Ｓ
３の詳細を示すフローチャートであり、図２５中のステ
ップＳ３１〜Ｓ３３，Ｓ３８及びＳ３９の各々は、それ
ぞれ既述した図１４のステップＳ３１〜Ｓ３３，Ｓ３８
及びＳ３９に相当している。

【００８２】図２５のステップＳ３４では、先ずイオン
銃１２１よりイオンビームを照射してフォトマスク１０
の表面から放出される２次電子を２次イオン検出器１２
３で検出し、その検出データに基づきデータ処理用コン
ピュータ上でフォトマスク１０の金属膜パターンと黒欠
陥との画像を生成する（イオンビームイメージング）。
そして、次のステップＳ３５において、操作者は、画面
上の画像より、黒欠陥画像をその先端側から境界部分に
向けて部分的に又は全体的に覆う矩形状のイオンビーム
照射領域を設定する。この設定に基づき、コンピュータ
はイオン銃１２１をコントロールすると共に（イオンビ
ームのスキャンの制御）、ガスインジェクター１２４を
もコントロールして、同インジェクター１２４によっ
て、金属膜と石英ガラス基板とのエッチング選択比を上
げるためのガスをフォトマスク１０の表面に吹き付けさ
せつつ（石英ガラス基板のエッチングレートを下げる一
方、金属膜のエッチングレートを上げる）、画面上で設
定された位置に相当するフォトマスク１０の表面位置に
イオン銃１２１より出力されるイオンビームを自動的に
スキャンさせて、設定照射領域内の黒欠陥をエッチング
・除去する（ステップＳ３６）。

【００８３】以上の各ステップを踏むことで、上述した
修正照射領域にまで設定照射領域が拡大し、所望のフォ
トマスク１０が生成される。

【００８４】尚、上述したイオンビームエッチングによ
る修正方法は、実施の形態２で記載した位相シフトフォ
トマスクの黒欠陥修正にも適用可能である。

【００８５】（実施の形態４）実施の形態１ないし３で
は、フォトマスク上の金属膜パターンに接続している凸
欠陥（ブリッジ欠陥を含む）又はパターンのエッジに近
接している孤立黒欠陥をレーザー光ビームまたはイオン
ビーム（これらを総称して単に所定のビームと呼ぶ）を
用いて、最適化された又は許容範囲内にある修正オフセ
ット量Δｗ₀，Δｗだけ従来より設定されてきた照射領
域を修正することで、欠陥修正部分の透過率の変動を補
い、以て半導体ウエハ上に金属膜パターンを転写して形
成されるレジストパターンの寸法変動率をゼロ％又はデ
バイス品質の要求範囲内に抑制する方法を示した。そし
て、これらの場合においては、修正照射領域の内のパタ
ーン修正領域の第２方向Ｄ２の幅を、金属膜パターンの
一方のエッジに接続する、あるいは近接する黒欠陥の第
２方向Ｄ２における第２幅（＝ｗ２）とほぼ同等の幅に
設定していた。

【００８６】しかしながら、このようにパターン修正領
域の第２方向の幅を黒欠陥の第２幅と同等に設定する場
合には、その符号が負となる場合であって且つ修正オフ
セット量Δｗの絶対値が大きくなりすぎるときには、フ
ォトマスクの製造工程における修正後の欠陥検査工程の
段階で、パターンエッジの欠損部分１６（図３）が白欠
陥として検出されてしまうという問題点が生じる。

【００８７】そこで、その様な問題点の発生を事前に回
避するためには、本来のパターンの後退させる部分１
６，５５（図３，図２０）の第２方向Ｄ２における幅を
金属膜パターンと接続、あるいは近接する黒欠陥１３，
５２の第２幅ｗ２よりも大きく設定する必要がある。こ
れにより、既述した欠陥修正部分に隣接するパターンエ
ッジの凹部分１６，５５の下地の石英ガラス部分が第２
方向Ｄ２に広がる分だけ、上記パターン修正領域の第１
方向Ｄ１の幅に相当する修正オフセット量Δｗの絶対値
を実施の形態１〜３の場合と比べて小さくすることがで
きる。

【００８８】その様な一例を図２６及び図２７に示す。

【００８９】（付記） （１） 実施の形態１等で示した完全又は非完全な直線
状金属膜配線パターンや、実施の形態２で示したホール
パターンを形成する金属膜パターンを、「パターン」と
総称する。又、通常のＣｒＯＮフォトマスクや位相シフ
トフォトマスクを、「フォトマスク」と総称する。そし
て、本黒欠陥修正方法はそれ以外の様々な種類のフォト
マスクや様々なパターン形状に基本的に適用可能であ
る。

【００９０】（２） 加えて、実施の形態１〜６では主
としてポジレジストを用いる場合について説明したが、
本黒欠陥修正方法はネガレジストを用いる場合にも適用
可能であることは自明である。

【００９１】（３） 既述した通り、レーザー光ビーム
やイオンビームを「所定のビーム」と総称する。

【００９２】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、ビーム照
射によって黒欠陥が全て除去されると共に、パターン修
正領域内のパターンの一部も除去されてその直下の石英
ガラス部分も露出することになる。このため、修正後の
フォトマスクのパターンを半導体基板上のレジストに転
写するとき、上記露出石英ガラス部分を透過した光は、
回析等によって、除去された黒欠陥がその上に存在して
いた石英ガラス部分（欠陥修正部分）の直下に位置する
レジスト層にも入射することとなり、欠陥修正部分の透
過率の低下が完全に補足され、あたかも透過率の低下が
なかったかの状態でレジスト層を感光させることができ
る。これにより、転写されて形成されるレジストパター
ンは本来あるべきレジストパターンに一致する。

【００９３】請求項２に係る発明によれば、最適修正オ
フセット量の絶対値を比較的小さく設定することができ
るので、黒欠陥修正後に修正部分が欠陥として検出され
てしまう事態を未然に防止することができる。

【００９４】請求項３に係る発明によれば、欠陥修正部
分の透過率の低下を適切に補正することができるので、
フォトマスクの修正後のパターンを転写して形成される
レジストパターンの寸法変動をデバイス品質上許容され
る範囲内に抑制することが可能となる。

【００９５】請求項４に係る発明によれば、残部直下の
下地の石英ガラス部分及び欠陥修正部分の透過率の低下
を適切に補正することができるので、フォトマスクの修
正後のパターンを転写して形成されるレジストパターン
の寸法変動をデバイス品質上許容される範囲内に抑制す
ることが可能となる。

【００９６】請求項５に係る発明によれば、修正オフセ
ット量の絶対値を比較的小さく設定することができるの
で、黒欠陥修正後に修正部分が欠陥として検出されてし
まう事態を未然に防止することができる。

【００９７】請求項６及び７の両発明によれば、当該フ
ォトマスクのパターンをレジスト層に転写する際に、パ
ターンの１つのエッジの欠損部を透過した光も回析等に
よって隣り合うパターンエッジ間の石英ガラス部分の直
下のレジスト層に入射して同層の感光に寄与することが
でき、最終的に形成されるレジストパターン、及び同レ
ジストパターンに基づき形成される集積回路パターンの
寸法変動量がゼロ又は半導体装置のデザインパターン寸
法に応じて求められる許容範囲内に抑制された半導体装
置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ＣｒＯＮフォトマスクの直線状の金属膜配線
パターンの一方のエッジに接続した凸欠陥を示す平面図
である。

【図２】 本発明の実施の形態１に係る修正照射領域を
示す平面図である。

【図３】 図２に示す修正照射領域に渡ってレーザー光
を照射して凸欠陥を除去した後のフォトマスクを示す平
面図である。

【図４】 図３に示すフォトマスクの配線パターンをレ
ジスト層に転写して形成されるレジストパターンを有す
る半導体装置の平面図である。

【図５】 図３に示すフォトマスクの配線パターンをレ
ジスト層に転写して形成されるレジストパターンを有す
る半導体装置の平面図である。

【図６】 修正オフセット量の符号が正のときの修正照
射領域を示すフォトマスクの平面図である。

【図７】 図６の修正照射領域に渡ってレーザー光を照
射して凸欠陥の一部を除去した後のフォトマスクを示す
平面図である。

【図８】 ＣｒＯＮフォトマスクにおいて、第１方向に
おける配線幅と配線間隔とが共に約１μｍの金属膜配線
パターンの一方のエッジに接続した幅０．５μｍの凸欠
陥をレーザー光を用いて修正するときの修正オフセット
量と、修正後の金属膜配線パターンを半導体ウエハ上に
転写して形成されるレジストパターンの寸法変動率との
関係を示す図である。

【図９】 ブリッジ欠陥を修正・除去するときの修正照
射領域の一例を示すフォトマスクの平面図である。

【図１０】 ＣｒＯＮフォトマスクにおいて第１及び第
２方向の配線幅が共に約１μｍの隣り合う両金属膜配線
パターンのそれぞれのエッジに共に接続した、第２方向
の幅寸法がそれぞれ１μｍと３μｍの両凸欠陥をレーザ
ー光を用いて修正するときの、修正オフセット量と修正
後の金属膜パターンを半導体ウエハ上に転写して形成さ
れるレジストパターンの寸法変動率とを示す図である。

【図１１】 ＣｒＯＮフォトマスクにおいて第１及び第
２方向における配線幅が共に約１．２μｍの隣り合う両
金属膜配線パターンに接続した、第２方向の幅寸法がそ
れぞれ０．５μｍと３μｍの両凸欠陥をレーザー光を用
いて修正するときの、修正オフセット量と修正後の金属
膜配線パターンを半導体ウエハ上に転写して形成される
レジストパターンの寸法変動率とを示す図である。

【図１２】 フォトマスクの製造工程を含む半導体装置
の集積回路パターン形成工程を示すフローチャートであ
る。

【図１３】 レーザー修正装置の構成とその原理とを示
す図である。

【図１４】 レーザー光による凸欠陥修正手順を示すフ
ローチャートである。

【図１５】 配線パターンエッジに近接する孤立黒欠陥
を修正するときの修正照射領域の一例を示すフォトマス
クの平面図である。

【図１６】 完全な直接状でない配線パターンのエッジ
に接続する凸欠陥を示すフォトマスクの平面図である。

【図１７】 完全な直接状でない配線パターンのエッジ
に接続する凸欠陥を示すフォトマスクの平面図である。

【図１８】 本発明の実施の形態２におけるＭｏＳｉＯ
Ｎハーフトーン位相シフトフォトマスクの金属膜パター
ンの１つのエッジに接続した凸欠陥を示す平面図であ
る。

【図１９】 実施の形態２における修正照射領域を示す
位相シフトフォトマスクの平面図である。

【図２０】 図１９の修正照射領域に渡ってレーザー光
を照射して凸欠陥を除去した後の位相シフトフォトマス
クの平面図である。

【図２１】 図２０のフォトマスクのホールパターンを
レジスト層に転写して形成されるレジストパターンを有
する半導体装置を示す平面図である。

【図２２】 本発明の実施の形態２に示すＭｏＳｉＯＮ
ハーフトーン位相シフトフォトマスクのホールサイズが
それぞれ１．２μｍ，１．４μｍ，１．５μｍの各金属
膜パターンの一つのエッジに接続した、第１及び第２方
向の幅が共に約０．５μｍの凸欠陥をレーザー光を用い
て修正するときの修正オフセット量と、修正後のホール
パターンを半導体ウエハ上に転写して形成されるレジス
トパターンの寸法変動率とを示す図である。

【図２３】 実施の形態３におけるイオンビームエッチ
ングの場合の、修正オフセット量とレジスト寸法変動率
との関係を示す図である。

【図２４】 イオンビームエッチング装置の構成とその
原理とを示す図である。

【図２５】 イオンビームエッチングによる凸欠陥修正
手順を示すフローチャートである。

【図２６】 実施の形態４に係る修正照射領域を示すフ
ォトマスクの平面図である。

【図２７】 図２６の修正照射領域に渡ってレーザー光
を照射して凸欠陥を除去した後のフォトマスクを示す平
面図である。

【図２８】 フォトマスクの金属膜配線パターンに接続
した黒欠陥を示す平面図である。

【図２９】 従来のレーザー光又はイオンビームの照射
領域を示す平面図である。

【図３０】 従来の修正方法を用いて修正した後の従来
のパターンの構造を示す図である。

【図３１】 図３０に示すフォトマスクのパターンをウ
エハ上に転写して形成される従来のレジストパターンを
示す平面図である。

【符号の説明】 １ 半導体基板、２ レジストパターン、１０ フォト
マスク、１１ 石英ガラス部分、１２ 配線パターン
（ＣｒＯＮ金属膜）、１２Ｅ，５０Ｅ エッジ、１３，
５２ 凸欠陥、１４，５３， 修正照射領域、１４Ａ，
５３Ａ 照射領域、１４Ｂ，５３Ｂ パターン修正領
域、１５，５４ 欠陥修正部分、２０，３０，４０，６
０，６１，６２ 最適修正オフセット量、２１，３１，
３２，４１，４２ 修正オフセット量の許容範囲、５０
ＭｏＳｉＯＮ金属膜パターン、５１石英ガラス部分
（ホールパターン）、１００ 半導体装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 和人 兵庫県伊丹市瑞原四丁目１番地 菱電セミ コンダクタシステムエンジニアリング株式 会社内 (72)発明者 細野 邦博 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 吉岡 信行 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2H095 BD04 BD18 BD23 BD29 BD32 BD34 BD35

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 石英ガラスと前記石英ガラスの表面上に
   形成された金属膜より成るパターンとを備えるフォトマ
   スクの製造方法であって、 前記パターンに接続する又は近接し、且つ第１方向に第
   １幅を有し、前記第１方向に直交すると共に前記パター
   ンのエッジの延長方向でもある第２方向に第２幅を有す
   る黒欠陥が存在するか否かを検出する工程と、 前記検出工程に於いて前記黒欠陥が検出されるときに
   は、前記黒欠陥を包含し且つ前記第１及び第２方向にそ
   れぞれ第３及び第４幅を有する前記石英ガラスの前記表
   面上の照射領域を前記第１方向に最適修正オフセット量
   に基づき修正して得られる修正照射領域に渡って所定の
   ビームを照射して前記黒欠陥を除去する工程とを備え、 前記最適修正オフセット量は、前記ビーム照射工程の後
   に得られる前記フォトマスクを使用して半導体基板上に
   前記パターンを転写して得られるレジストパターンの寸
   法が、前記黒欠陥が存在しないときに得られるべき本来
   のレジストパターンの寸法と一致する様に、前記所定の
   ビームの出力条件と、前記黒欠陥が存在する前記石英ガ
   ラスの前記表面上の領域の前記第１方向に於ける寸法
   と、前記黒欠陥のサイズとに応じて設定されており、 前記黒欠陥が前記パターンに接続するときには前記黒欠
   陥と前記パターンとの境界部分より、又は前記黒欠陥が
   前記パターンに近接するときには前記パターンの前記エ
   ッジの内で前記黒欠陥と対向する部分より、前記第１方
   向に前記最適修正オフセット量の絶対値だけ前記パター
   ンの内部に向けて広がったパターン修正領域と前記照射
   領域とから成る領域として前記修正照射領域が与えられ
   る様に、前記所定のビームを制御することを特徴とす
   る、フォトマスクの製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のフォトマスクの製造方
   法であって、 前記パターン修正領域の前記第２方向に於ける幅は前記
   第２幅よりも大きいことを特徴とする、 フォトマスクの製造方法。
3. 【請求項３】 石英ガラスと前記石英ガラスの表面上に
   形成された金属膜より成るパターンとを備えるフォトマ
   スクの製造方法であって、 前記パターンに接続する又は近接し、且つ第１方向に第
   １幅を有し、前記第１方向に直交すると共に前記パター
   ンのエッジの延長方向でもある第２方向に第２幅を有す
   る黒欠陥が存在するか否かを検出する工程と、 前記検出工程に於いて前記黒欠陥が検出されるときに
   は、前記黒欠陥を包含し且つ前記第１及び第２方向にそ
   れぞれ第３及び第４幅を有する前記石英ガラスの前記表
   面上の照射領域を前記第１方向に修正オフセット量に基
   づき修正して得られる修正照射領域に渡って所定のビー
   ムを照射して前記黒欠陥を除去する工程とを備え、 前記修正オフセット量は、前記ビーム照射工程の後に得
   られる前記フォトマスクを使用して半導体基板上に前記
   パターンを転写して得られるレジストパターンの寸法
   の、前記黒欠陥が存在しないときに得られるべき本来の
   レジストパターンの寸法に対する寸法変動率が所定の範
   囲内となる様に、前記所定のビームの出力条件と、前記
   黒欠陥が存在する前記石英ガラスの前記表面上の領域の
   前記第１方向に於ける寸法と、前記黒欠陥のサイズとに
   応じて設定されており、 前記修正オフセット量の符号が負のときには、前記黒欠
   陥が前記パターンに接続するときには前記黒欠陥と前記
   パターンとの境界部分より、又は前記黒欠陥が前記パタ
   ーンに近接するときには前記パターンの前記エッジの内
   で前記黒欠陥と対向する部分より、前記第１方向に前記
   修正オフセット量の絶対値だけ前記パターンの内部に向
   けて広がったパターン修正領域と前記照射領域とから成
   る領域として前記修正照射領域が与えられる様に、前記
   所定のビームを制御することを特徴とする、フォトマス
   クの製造方法。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のフォトマスクの製造方
   法であって、 前記修正オフセット量の符号が正のときには、前記照射
   領域が前記修正オフセット量の絶対値だけ前記第１方向
   に狭まった領域として前記修正照射領域が与えられる様
   に、前記所定のビームを制御することを特徴とする、 フォトマスクの製造方法。
5. 【請求項５】 請求項３に記載のフォトマスクの製造方
   法であって、 前記パターン修正領域の前記第２方向に於ける幅は前記
   第２幅よりも大きいことを特徴とする、フォトマスクの
   製造方法。
6. 【請求項６】 石英ガラスと、 前記石英ガラスの表面上に形成された金属膜より成るパ
   ターンとを備え、 前記パターンの一つのエッジの一部が欠損していること
   を特徴とする、フォトマスク。
7. 【請求項７】 半導体基板と、 請求項６に記載の前記フォトマスクを使用して前記半導
   体基板上に前記パターンを転写して得られるレジストパ
   ターンに基づき得られる集積回路パターンとを備えるこ
   とを特徴とする、半導体装置。