JP2003121987A - フォトマスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フォトマスクにおける遮光性膜上に付着異物
が強固な付着力で付着した場合の対処方法等を提供す
る。 【解決手段】 遮光性膜２上に存在する付着異物３を、
スポット成膜修正装置を用いてカーボン膜４などのスポ
ット修正膜で被う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＳＩなどの微細
パターンを投影露光装置にて転写する際に用いられるフ
ォトマスクの製造方法等に関し、特に遮光性膜上に強固
な付着力で付着した異物についての対処方法等に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置等の製造工程で使用されるフ
ォトマスク、レチクルを異物検査装置で検査した際に検
出された基板上に付着した異物等の中で、遮光性膜上に
存在する付着異物は、光透光預域に存在する付着異物と
は異なり、通常転写される露光光には影響を与えないた
め通常は欠陥として扱われない。つまり、例えば通常の
フォトマスク等におけるクロム系遮光膜上に付着異物が
存在しても、クロム系遮光膜の遮光性には影響を与えな
いため通常は問題とならない。このように、遮光性膜上
に存在する付着異物は、一見転写露光上は問題ないと思
われがちだが、ペリクル（マスク表面への塵等の付着を
防止するためのカバー）を貼らない場合などはステッパ
ー上で使用中に何らかの原因によりその異物がステッパ
ーレンズ上に落ちたりして問題となる。また、ペリクル
を貼った場合でも異物が剥離して別の光透光預域に移動
してしまう可能性があるため、膜上の付着異物は極力少
ない事に越したことはない。そこで、異物検査装置で検
査した際に付着異物を検出した場合、それを落とすため
に再度洗浄することになる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、遮光性
膜上に存在する付着異物が、強固な付着力で付着してい
る場合は何回洗浄しても落ちない場合がある。ここで、
問題なのはマスク作製時は強固な付着力によりその場に
とどまっていても、マスク運送時の振動やその後の保管
環境雰囲気により後日なにかしらの化学反応によって付
着力が弱まってしまい、その場から脱離してしまった
り、異物がガスを放出してしまうことである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するために、以下の構成を有する。

【０００５】（構成１） 透明基板上にパターニングさ
れた遮光性膜を有するフォトマスクにおいて、前記遮光
性膜上の付着異物を被うスポット修正膜が形成されてい
ることを特徴とするフォトマスク。

【０００６】（構成２） 透明基板上にパターニングさ
れた遮光性膜を有するフォトマスクにおいて、前記遮光
性膜上の、付着異物とこの異物の下部に位置する遮光性
膜を除去した箇所を被うスポット修正膜が形成されてい
ることを特徴とするフォトマスク。

【０００７】（構成３） 透明基板上にパターニングさ
れた遮光性膜を有するフォトマスクを製造し、遮光性膜
上に存在する付着異物を、スポット成膜修正装置を用い
てスポット修正膜で被うことを特徴とするフォトマスク
の製造方法。

【０００８】（構成４） 透明基板上にパターニングさ
れた遮光性膜を有するフォトマスクを製造し、遮光性膜
上に存在する異物とこの異物の下部に位置する遮光性膜
をスポット除去修正装置を用いて除去し、その後遮光性
膜除去部分をスポット成膜修正装置を用いてスポット修
正膜で被うことを特徴とするフォトマスクの製造方法。

【０００９】（構成５） 前記スポット成膜修正装置
が、ＦＩＢを利用した修正装置であることを特徴とする
構成３又は４に記載のフォトマスクの製造方法。

【００１０】（構成６） 前記スポット修正膜が、カー
ボン膜であることを特徴とする構成１又は２に記載のフ
ォトマスク。

【００１１】（構成７） 前記スポット除去修正装置
が、レーザー修正装置又はＦＩＢを利用した修正装置で
あることを特徴とする構成４又は５に記載のフォトマス
クの製造方法。

【００１２】

【作用】上記構成１、３によれば、遮光性膜上に存在す
る付着異物をスポット成膜修正装置を用いてスポット修
正膜で被う（被覆する）ことによって、付着異物はスポ
ット修正膜で閉じ込められた上に下地である遮光性膜に
強固に付着するため、後日マスク使用中に剥離したり、
周りの環境雰囲気により何らかの化学変化をおこして付
着力が弱まったり、異物がガスを放出したりする事態を
低減又は回避できる。なお、構成１、３において、遮光
性膜とは、遮光膜と半透光膜（ハーフトーン位相シフト
膜）を含む。半透光膜の場合、半透光膜パターンのエッ
ジ付近に付着異物がある場合は位相シフト機能の発現の
妨げとなるので本発明の適用は難しいが、エッジ付近以
外の部分に付着異物がある場合はこの部分は遮光性を発
揮させるべき部分であるので本発明を適用できる。構成
１、３において、スポット修正膜を形成するためのスポ
ット成膜修正装置としては、一般的にフォトマスクの白
欠陥（遮光性膜欠落欠陥）修正に用いられる修正装置を
使用できる。このようなスポット成膜修正装置として
は、例えば、ＦＩＢ（focused ion beam）を利用した修
正装置、レーザＣＶＤを利用した修正装置などが挙げら
れる。このことは以下の構成においても同様である。

【００１３】上記構成２、４によれば、遮光性膜上に存
在する異物とこの異物の下部に位置する遮光性膜をスポ
ット修正装置を用いて除去することによって、付着異物
は完全に除去されているので、付着異物が原因で生じる
問題が生じる余地がなくこの問題を完全に解決できる。
また、異物とともに除去された遮光性膜の部分は、スポ
ット修正膜で被うため、通常の白欠陥（遮光性膜欠落欠
陥）修正と同じであり、使用上何ら問題なく使用でき
る。なお、構成２、４において、スポット除去修正装置
としては、一般的にフォトマスクの黒欠陥（遮光性膜余
剰欠陥）修正に用いられる修正装置を使用できる。この
ような修正装置としては、例えば、ＦＩＢ（focused io
n beam）を利用した修正装置やレーザー修正装置などが
挙げられる。スポット成膜修正装置については上記構成
１と同様である。

【００１４】上記構成１〜４において、遮光性膜上に存
在する異物が、遮光性膜上に強固な付着力で付着した異
物である場合、例えば、洗浄では落とせないか又は容易
に落とせない異物である場合に本発明は特に有効であ
る。

【００１５】上記構成５では、スポット成膜修正装置が
ＦＩＢを利用した修正装置であることによって、高い精
度でスポット修正膜を形成でき、しかもスポット修正膜
の付着強度や膜密度が高いので好ましい。スポット修正
膜の膜密度が高いと、異物の化学変化や異物からのガス
放出を効果的に防止できるので好ましい。

【００１６】上記構成６では、カーボン膜は特に付着強
度や膜密度が高いので好ましい。つまり、構成１、３の
スポット修正膜としてカーボン膜を用いることによっ
て、付着異物はカーボン膜で閉じ込められた上に下地遮
光膜に強固に付着するため、後日マスク使用中に剥離し
たり、周りの環境雰囲気により何らかの化学変化を起こ
して付着力が弱まったりガスを放出したりする事態を確
実に回避できる。付着強度や異物からのガス放出防止等
の観点からは、カーボン膜の膜厚は２０００〜５０００
オングストローム程度が好ましい。また、構成２、４の
スポット修正膜としてカーボン膜を用いることによっ
て、カーボン膜は、十分な光学濃度有するので遮光膜の
白修正に有効であり、また膜厚を調整することによって
光学濃度調整が可能であるので半透光膜（ハーフトーン
膜）の修正にも利用できる。また、カーボン膜は付着強
度が強いので、マスク使用時の洗浄等によって剥がれる
ことがない。

【００１７】上記構成７では、構成４のスポット除去修
正装置が、レーザー修正装置である場合、容易かつ低コ
ストで異物及び異物の下部に位置する遮光性膜を除去す
ることができる。構成４のスポット除去修正装置が、Ｆ
ＩＢを利用した修正装置である場合、高精度で異物及び
異物の下部に位置する遮光性膜を除去することができ
る。なお、構成４におけるスポット除去修正装置及びス
ポット成膜修正装置が共にＦＩＢを利用した修正装置で
ある場合、これらの修正を同時に連続して行うことが可
能であるので、工程の削減及び修正に要する時間の短縮
が可能となる。

【００１８】なお、本発明は、マスクの検査や修正工程
を含めたマスク製造工程において実施されることが好ま
しいが、マスク使用時に遮光性膜上に付着異物が強固な
付着力で付着した場合にも適用できる。すなわち、本発
明には、以下の発明が含まれる。 （構成８） 透明基板上にパターニングされた遮光性膜
を有するフォトマスクにおいて、遮光性膜上に存在する
付着異物を、スポット成膜修正装置を用いてスポット修
正膜で被うことを特徴とするフォトマスクの異物対処方
法。 （構成９） 透明基板上にパターニングされた遮光性膜
を有するフォトマスクにおいて、遮光性膜上に存在する
異物とこの異物の下部に位置する遮光性膜をスポット除
去修正装置を用いて除去し、その後遮光性膜除去部分を
スポット成膜修正装置を用いてスポット修正膜で被うこ
とを特徴とするフォトマスクの異物対処方法。 さらに、本発明には、上記構成３〜９の方法によって得
られたフォトマスクが含まれる。

【００１９】

【実施例】実施例１ 図１は本発明の第一の実施例にかかるフォトマスクの製
造工程の説明図である。以下この図を参照しながら本実
施例を説明する。ごく一般的なプロセスにて作製された
フォトマスクにペリクルを貼りつけるために洗浄を行な
い表面異物検査を行なったところ、透明基板１上に形成
されたＣｒからなる遮光膜２上に約２．０μｍの異物３
が付着していた（図１（ａ））。そこで、再度洗浄を行
ない表面異物検査を行なったところ、その異物はそのま
ま残っており、強固な付着力を持った異物と判定され
た。そこで、ＦＩＢを利用したスポット成膜修正装置に
てその異物を被うために、カーボン膜４を約５００ｎｍ
堆積させた（同図（ｂ））。最後に、ペリクル５を装着
した（同図（ｃ））。

【００２０】上記ペリクル５を装着したマスクについ
て、かなりの時間経過後と、環境雰囲気を変化させた状
態に置いた後とのそれぞれについて、振動試験を実施し
たが異物の移動は確認されなかった。また、かなりの時
間経過後と、環境雰囲気を変化させた状態に置いた後と
のそれぞれについて、ガス放出等による変化を調べた
が、異常は確認されなかった。これに対し、上記と同様
強固な付着力を持った異物と判定された約２．０μｍの
異物３が遮光膜２上に付着したマスクについて、かなり
の時間経過後と、環境雰囲気を変化させた状態に置いた
後とのそれぞれについて、振動試験を実施した結果、異
物が移動する場合があることが確認された。また、かな
りの時間経過後と、環境雰囲気を変化させた状態に置い
た後とのそれぞれについて、ガス放出等による変化を調
べたところ、ガス放出等による新たな異物の出現やペリ
クルの曇りが生じる場合があることが確認された。

【００２１】実施例２ 図２は本発明の第二の実施例にかかるフォトマスクの製
造工程の説明図である。以下この図を参照しながら本実
施例を説明する。ごく一般的なプロセスにて作製された
フォトマスクにペリクルを貼りつけるために洗浄を行な
い表面異物検査を行なったところ、透明基板１上に形成
されたＣｒからなる遮光膜２上に約２．０μｍの異物３
が付着していた（図２（ａ））。そこで、再度洗浄を行
ない表面異物検査を行なったところ、その異物はそのま
ま残っており、強固な付着力を持った異物と判定され
た。そこで、通常フォトマスクの余剰欠陥を除去するた
めに用いられるレーザー修正装置にてその異物を下地遮
光膜部分と一緒に除去した（同図（ｂ））。次にＦＩＢ
を利用した装置にて除去された部分を埋めるためにカー
ボン膜４を約２００ｎｍ堆積させた（同図（ｃ））。こ
れらの作業によって異物は当然無くなり、通常の白欠陥
修正跡と同じ状態になった。最後にペリクル５を装着し
た（同図（ｄ））。

【００２２】上記ペリクル５を装着したマスクについ
て、かなりの時間経過後と、環境雰囲気を変化させた状
態に置いた後とのそれぞれについて、振動試験を実施し
たが、修正部分の剥がれは確認されなかった。また、ペ
リクル５を装着しないマスクについて、かなりの時間経
過後と、環境雰囲気を変化させた状態に置いた後とのそ
れぞれについて、マスク洗浄を実施したが、修正部分の
剥がれは確認されなかった。さらに、かなりの時間経過
後と、環境雰囲気を変化させた状態に置いた後とのそれ
ぞれについて、ガス放出等による変化を調べたところ、
異物を完全に除去したのであるから当然予想されること
ではあるが、異常は確認されなかった。

【００２３】以上好ましい実施例をあげて本発明を説明
したが、本発明は上記実施例に限定されない。例えば、
上述の実施例では遮光性膜としてＣｒ遮光膜を例にとっ
て説明したが、パターンを形成する遮光性膜がＣｒやモ
リブデンシリサイドなどからなる半透光膜（ハーフトー
ン位相シフト膜）である場合も全く同様である。なお、
本発明で言うフォトマスクには、レチクルが含まれる。
また、本発明で言うフォトマスクには、ハーフトーン位
相シフトマスクなどの位相シフトマスクが含まれる。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の製造方法
によれば比較的単純な工程を付加するのみで遮光性膜上
の異物を処理し、結果として高品質のフォトマスクを歩
留良く得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例にかかるフォトマスクの
製造工程の説明図である。

【図２】本発明の第二の実施例にかかるフォトマスクの
製造工程の説明図である。

【符号の説明】

１ 透明基板 ２ 遮光性膜 ３ 異物 ４ カーボン膜 ５ ペリクル

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明基板上にパターニングされた遮光性
   膜を有するフォトマスクにおいて、前記遮光性膜上の付
   着異物を被うスポット修正膜が形成されていることを特
   徴とするフォトマスク。
2. 【請求項２】 透明基板上にパターニングされた遮光性
   膜を有するフォトマスクにおいて、前記遮光性膜上の、
   付着異物とこの異物の下部に位置する遮光性膜を除去し
   た箇所を被うスポット修正膜が形成されていることを特
   徴とするフォトマスク。
3. 【請求項３】 透明基板上にパターニングされた遮光性
   膜を有するフォトマスクを製造し、遮光性膜上に存在す
   る付着異物を、スポット成膜修正装置を用いてスポット
   修正膜で被うことを特徴とするフォトマスクの製造方
   法。
4. 【請求項４】 透明基板上にパターニングされた遮光性
   膜を有するフォトマスクを製造し、遮光性膜上に存在す
   る異物とこの異物の下部に位置する遮光性膜をスポット
   除去修正装置を用いて除去し、その後遮光性膜除去部分
   をスポット成膜修正装置を用いてスポット修正膜で被う
   ことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
5. 【請求項５】 前記スポット成膜修正装置が、ＦＩＢを
   利用した修正装置であることを特徴とする請求項３又は
   ４に記載のフォトマスクの製造方法。
6. 【請求項６】 前記スポット修正膜が、カーボン膜であ
   ることを特徴とする請求項１又は２に記載のフォトマス
   ク。
7. 【請求項７】 前記スポット除去修正装置が、レーザー
   修正装置又はＦＩＢを利用した修正装置であることを特
   徴とする請求項４又は５に記載のフォトマスクの製造方
   法。