JPH0246459A - フォトマスクの欠陥修正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、集積回路素子等を製造する際に用いられるフ
ォトマスクの欠陥修正方法に関するものである。

〔従来の技術〕

フォトマスクの欠陥には、残留欠陥（黒欠陥）と欠落欠
陥（白欠陥）とがあり、これらの欠陥の発生はＬＳＩ等
の半導体装置の歩留りの低下を誘起する。またこれらの
欠陥の修正は前記装置の生産性に大きな影響を及ぼずの
で、修正に要する工程をなるべく少なくして、修正時間
の短縮化を図る必要がある。

黒欠陥の修正については、従来よりレーザ照射によって
修正する方法（例えば特公昭５２−９５０５号公報）が
用いられ、大幅な工程短縮化が図られている。

一方白欠陥の修正については、リフトオフ法を用いる方
法があり、この修正方法は、白欠陥を有するフォトマス
ク全面にポジ型フォトレジストを塗布する工程と、スポ
ット露光法を用いて白欠陥部のめに露光を行う工程と、
現像処理により白欠陥部のレンズ）・に窓あけを行う工
程と、真空蒸着により白欠陥部及びレンズ１１−に金属
膜を形成する工程と、金属膜と共にレンズＩ・を除去す
る工程とを有している。このようにリフトオフ法を用い
る修正方法は、多数の工程を必要とするので］工程の短
縮化を図れず、生産性に問題がある。

このような修正方法とは別に、集束イオンビムを利用し
て欠陥を修正する方法がある。第３図は例えば特開昭６
１−２４８３４６号公報に示された従来の集束イオンビ
ーム装置を示す模式図である。

第３図において４は石英からなる基板を示し、基板４の
上方にはイオン源１１が設けられており、該イオンｔＪ
ｕから出射されたイオンビームＩＢは、レンズ１２によ
り集束され、偏向板１３により偏向されて基板４の表面
４ａに衝突する。また基板４の斜め上方には、低エネル
ギの電子銃１４が設けられ、該電子銃１４からの電子ヒ
ームＥ１３はレンズ１５により集束され、制御電極１６
にて偏向されて、イオンヒム１Ｂが表面４ａ上に集束さ
れている点を囲む表面４ａの一部分に注がれる。

また基板４の斜め上方には、表面４ａからたたき出され
たイオンを検出するイオン検出器１９が設りられ、該イ
オン検出器１９は検出した信号をシステムコンピュータ
２６へ出力する。また同しく基板４の斜め上方には、グ
リノ日８が演算増幅器２０を介して信号を与えるように
適正にバイアスされた時に、グリッド１８を通って表面
４ａからたたき出された電子及びイオンを検出する電子
及びイオン検出器１７が設けられている。この演算増幅
器２０を通る信号もシステムコンピュータ２６に印加さ
れる。システムコンピュータ２６はバイアス制御２１と
スイッチ２３に接続されたリレー２２とを制御して、バ
イアス制御２１の対応した指定の端子上に与えられたイ
オン選択電位または電子選択電位に選択的にグリッド１
８を接続する。マルチプレクサ制御２４は電子銃１４の
制御電極１５を偏向する偏向信号を与える。

システムコンピュータ２６は、偏向板１３を動作させる
ために増幅器２５を制御する偏向信号も与える。

更に基板４の上方には、ガスノズル８がそのノズル方向
を該基板４に向けて設けられており、該ガスノズル８は
ハイドロカーボンガスを収納したガスボンへ２７に連結
されている。

次に動作について、イオンビーム、電子等の関係を示す
第４図に基づき説明する。イオン源１１から発生したイ
オンビーム１８はレンズ１２によって加速され、集束さ
れる。そして偏向板１３は表面４ａ上に１ｍ１ｚの領域
内にイオンビームＩｎを正確に位置決めし、この領域内
にイオンビームＩＢは衝突する。

イオンビームＩＢが基板４の表面４ａに衝突する際に、
第４図に示すように多数の現象が生じる。つまり、■低
エネルギーの２次電子の発生（第４図ａ）■正及び負の
低エネルギーの２次イオン発生（第４図す及びＣ）０表
面４ａからの原子のたたき出しく第４図ｄ）■イオンビ
ームＴＢからの１次イオンの表面４ａへの注入（第４図
ｅ）等の現象が発生ずる。そしてイオンビームＩＢが表
面４ａに衝突する領域の正確な位置決めが重要である。

次に、−］二述したような構成を有する集束イオンビー
ム装置を用いた従来のフォトマスクの欠陥修正方法を、
その修正工程を示す第２図に基づき説明する。第２図＋
ａｌは欠陥を有するフォトマスクの平面図であり、また
工程途中を示す平面図、同しく第２図（ａｌにおける／
ｌ−Ｂ線の断面図を第２図（ｂｌ及び＋ｃ＋に表す。第
２図［ａｌにおいて、図中１は基板４表面に形成した遮
光材料５からなるフォトマスクのマスクパターンであり
、フォトマスクには、ブラックスポット２ａ及び突起２
ｂからなる黒欠陥２と、ピンホール３ａ及びくわれ３ｂ
とからなる白欠陥３とが存在する。

まずこのようなフォトマスクが形成された基板４を前述
した集束イオンビーム装置内に入れ、黒欠陥２　（ブラ
ンクスポット２ａ及び突起２ｂ）が存在する領域に、イ
オンビームＴＢをスキャンさせながら照射して、黒欠陥
２をスパンクリングによりけずって修正する（第２図（
ｂ））。次に白欠陥３が存在する領域を確認した後、ガ
スノズル８からガスボンベ２７に収納したハイドロカー
ボンガスをこの領域に流しながら、イオンビームＩＢを
スキャンさせて、この領域に炭化膜を積層して白欠陥３
を修正する（第２図（Ｃ））。

〔発明が解決しようとする課題〕

基板４が導電体でない場合には、入射したイオン電荷が
ビームの下に貯留して非集束電界を形成する。この非集
束電界は表面４ａにおけるイオンビームの形成を妨害す
るたけでなく、イオンおよび電子が表面を離れる際に、
それらの軌道を妨害する。従ってイオン電荷によるチャ
ージアップが避けられないという問題点がある。

そこでイオンビームＩＢの衝突点を含む表面を電子銃１
４からの電子の補給によって照射されたイオンの正電荷
を中和して、非集束電界を低減させることとしているが
、完全ではないという問題点があった。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、照射
するイオン電荷によるチャージアップを防止することが
でき、位置精度の要求が厳しい欠陥にあっても容易にそ
の欠陥を修正でき、しかもその欠陥修正の際に基板への
損傷がないフォトマスクの欠陥修正方法を提供すること
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係るフォトマスクの欠陥修正方法は、まず修正
しようとするフォトマスクとは材質が異なる導電性の金
属薄膜をこのフォトマスク上に積層し、荷電ビームを照
射して残留欠陥（黒欠陥）を除去すると共に、反応ガス
を送りながら荷電ビムを照射して欠落欠陥（白欠陥）に
炭化膜を形成させ、欠落欠陥を修正することを特徴とす
る。

〔作用〕

本発明のフォトマスクの欠陥修正方法にあっては、修正
対象のフォトマスク上にフォトマスクとは異なる材質か
らなる導電性の金属薄膜を形成する。従って荷電ビーム
を照射する際に、フォトマスクには全く損傷が生じない
。また、イオン電荷によるチャージアップを防止できる
ように、基板表面を地面に容易に接地することが可能と
なる。

〔実施例〕

以下、本発明をその実施例を示す図面に基づいて具体的
に説明する。

第１図は本発明のフォトマスクの欠陥修正方法の工程を
示す模式図であり、第１図（ａｌにおいて図中１は基板
４表面に形成されたモリブデンシリサイド（ＭｏＳｉｚ
）膜５からなるフォトマスクのマスクパターンを示し、
また２ａ、　２ｂは夫々黒欠陥（残留欠陥）２のブラッ
クスポット、突起であり、３ａ。

３ｂは夫々白欠陥（欠落欠陥）３のピンホール、くわれ
である。なお第１図（ｂｌ〜（ｅ）は、修正工程におけ
る平面図または第１図＋ａｌのＡ−Ｂ線における断面図
を示している。

まずフォトマスク上に、導電性金属薄膜であるクロム（
Ｃｒ）膜９を厚さ１００人程度、蒸着またはスパッタデ
ボにより形成する（第１図（ｂ））。次に集束イオンビ
ーム装置にフォトマスクが形成された基板４を入れる。

なおこの際集束イオンビーム装置には、イオンビームを
中和するための電子を供給する電子銃を設ける必要がな
い。本発明例では、クロム膜９がグランドライン６を介
して地面に接地されており、イオンビームを中和するた
めの電子はこのグランドライン６により供給されるよう
になっている。集束されたイオンビームＩＢをスキャン
させながら黒欠陥２が存在する領域に照射して、欠陥部
分をスパッタによりけずって、黒欠陥２を修正する（第
１図（Ｃ））。この工程においてイオンビームＩＢにお
ける正電荷は、グランドライン６を経て周囲のクロム膜
９から供給される電子によって容易に中和されるので、
チャージアップを防止することができる。

次に、少量のハイドロカーボンガスをガスノズル８から
流しながら、イオンビームＩＢをスキャンさせて、白欠
陥３が存在する領域にこのイオンビムＩＢを照射して炭
化膜７を積層させ、白欠陥３を修正する（第１図（ｄ）
）。この際、クロム膜９は１００人程大の厚さであるの
で、イオンビームＩ１１の照射に伴うミキシングによっ
て炭化クロム層が形成されると共に、白欠陥領域の表面
には炭化膜７が積層される。またこの工程にあっても、
グランドライン６からの電子によってイオンビームＩＢ
の正電荷を中和するので、イオン電荷によるチャーシア
、プを防止することができる。

欠陥修正が完了した基板４を集束イオンビーム装置から
取り出し、全面にわたってクロム膜９をエツチング除去
する（第１図（ｅ））。この際のエツチング方法として
は、ウェット法では硝酸第二セリうムアンモンと過塩素
酸とにて行い、ドライ法では四塩化炭素（ＣＣＩ４）と
酸素（０□）との混合ガスにてプラズマエツチングを行
う。そしてこのような条件にあっては、クロム膜９のみ
がｉＭ沢的に工・ノチングされ、モリブデンシリサイド
膜５はほとんどエツチングされないので、フメトマスク
にはほとんど損傷が生しない。

なお、本実施例では黒欠陥を修正する際に集束イオンビ
ームを照射することとしたが、これに限らず黒欠陥が存
在する領域にレーザビームを照射して黒欠陥を修正する
こととしても良い。そしてこのような場合には、レーザ
ビームを照射して黒欠陥を除去した後、導電性金属薄膜
をフ、ｔ　Ｉ−マスク上に積層形成し、前述した実施例
と同様にこの導電性金属薄膜をグランドラインを介して
地面に接地し、ハイドロカーボンガスを供給しつつイオ
ンビームを照射して白欠陥を修正すればよい。

〔発明の効果］ 以上詳述した如く本発明では、集束イオンビームを照射
する際に生しる非集束電界の発生を防止し、集束イオン
ビームによるチャージアップを防止するごとができる。

この結果、高精度に修正位置を特定することが可能とな
る。また本発明を実施するためのイオンビー１．装置に
あっては、従来に比して電子ビーｌ、を供給する電子銃
が不要とな１す る等、本発明は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のフメトマスクの欠陥修正方法の工程を
示す模式図、第２Ｍは従来のフオＩ・マスクの欠陥修正
方法の工程を示す模式図、第３図ＬＪ集束イオンビーム
装置の構成を示す模式図、第４図はエノチングブ１コセ
スを示す模式図である。 １・・・マスクパターン　２・・・黒欠陥　２ａ・・・
ブラノクスボソ１〜２ｂ・・突起　３・・・白欠陥　３
ａ・・・ピンホール　３ｂ・・べわれ　４・・・基板　
６・・・グランドライン　７・・・炭化膜　９・・・ク
ロム膜　＋１’ｌ・・・イオンビーム なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、フォトマスクに生じた残留欠陥、欠落欠陥を修正す
   る方法において、 前記フォトマスクとは異なる材質からなる 導電性金属薄膜を前記フォトマスク上に形成する工程と
   、 前記残留欠陥が存在する部分に荷電ビーム を照射して前記残留欠陥を除去する工程と、前記欠落欠
   陥が存在する部分に反応ガスを 送給しながら荷電ビームを照射して炭化膜を形成する工
   程と、 前記導電性金属薄膜をエッチングにより除 去する工程と を有することを特徴とするフォトマスクの 欠陥修正方法。 ２、フォトマスクに生じた残留欠陥、欠落欠陥を修正す
   る方法において、 前記残留欠陥が存在する部分にレーザビー ムを照射して前記残留欠陥を除去する工程と、前記フォ
   トマスクとは異なる材質からなる 導電性金属薄膜を前記フォトマスク上に形成する工程と
   、 前記欠落欠陥が存在する部分に反応ガスを 送給しながら荷電ビームを照射して炭化膜を形成する工
   程と、 前記導電性金属薄膜をエッチングにより除 去する工程と を有することを特徴とするフォトマスクの 欠陥修正方法。