JPH0266843A - マスク欠陥修正方法およびイオンビーム装置 - 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、イオンビームによって光マスクの暗欠陥を修
正するマスク欠陥修正方法と、この方法を実施するため
に最適なイオンビーム装置に関する。

（従来の技術） 集束イオンビームによるスパッタリングやデポジション
を利用したマスク欠陥修正装置は、サブミクロンレベル
の精度の修正が可能であることから、レーザビームによ
る修正装置に代わって、次世代マスク修正装間として注
目を浴びている。マスク欠陥の内、不要な部分にマスク
物質が残っている暗欠陥に対しては、イオンビームをそ
の欠陥部分に照射し、イオンビームによるスパッタリン
グ作用を応用して、ＣｒやＭＯＳ　ｉ等のマスク金属物
質の除去が行われる。イオンビームスパッタリングにお
いて、一般に、単位入射イオンに対するスパッタ原子数
、すなわち、スパッタ収率は、第５図に示す如く、イオ
ンエネルギーに対してピークを有づるカーブで表される
。第５図で横軸は入射イオンビームのエネルギー、縦軸
は、スパッタ収率である。このカーブは、入射イオンビ
ームのイオン種、スパッタリングされる物質によって異
なるが、スパッタ収率がピークとなるエネルギーは、１
０ｋｅＶ〜１００ｋｅ■の間となる。暗欠陥修正のため
、スループッ１〜を最適と覆るためには、照射するイオ
ンビームのエネルギーをこのスパッタ収率がピークとな
るエネルギーで行うことが望ましい、しかしながら、イ
オンビームのエネルギーが高いため、基板のガラスまで
イオンビームによってスパッタリングされ、基板にキズ
が付いたり、あるいは、ガラス基板内部にイオンビーム
が注入されて、それにより、暗欠陥を修正した部分にお
ける光の透過率が低下してしまう。

（発明が解決しようとする課題） 上記した点を考慮して、従来においては、イオンビーム
による基板の損傷やイオンビームの基板への注入を低減
する方法として、次の２つの方法が用いられている。

０）イオンビームの照射によって発生する２次イオンや
２次電子を検出し、マスク物質が取り除かれた時の２次
イオン等の検出量の変化をとらえ、それににってマスク
物質のスパッタリングのエンドポイン１−の検出を正確
に行い、マスク物質が丁度取り除かれた時にイオンビー
ムの照射を止める方法。

■基板に損傷を与えないような低いエネルギーでスパッ
タリングを行う方法。

この■の方法は、現在のマスク修正装置において多く使
われている方法であるが、イオンビームのエネルギーが
高いため、マスク物質が丁度取り除かれた時にイオンビ
ームの照射を止めたとしても、かなりイオンがガラス基
板に注入されてしまい、この基板の光の透過率は低下す
る。■の方法では、基板自体の損傷やイオンの注入は少
なくなるが、イオンビームのエネルギーが低いためにス
パッタ収率が低く、この結果、スループットが悪い。

本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、その目
的は、マスク基板の損傷や基板へのイオンの注入量を低
減し、高いスループッ１〜でマスク欠陥の修正を行うこ
とができるマスク欠陥修正方法と、その方法を実施する
に好適なイオンビーム装置を実現することにある。

（課題を解決するための手段） 請求項１−３の発明に基づくマスク欠陥修正方法は、マ
スク基板上のマスク物質にイオンビームを照射し、この
マスク物質をスパッタリングによって除去でることによ
り、マスク欠陥の修正を行う方法において、このマスク
基板へのイオンビームの入射エネルギーをスパッタリン
グの開始時には高くし、その後はこのイオンビームの照
射エネルギーを低くすることを特徴としている。

請求項４の発明に基づくイオンビーム装置は、イオンビ
ーム発生源と、イオンビーム発生源から発生し加速され
たイオンビームを集束するレンズと、イオンビームのタ
ーゲットへの照射に基づいて発生じた２次イオンあるい
は２次電子を検出器る検出器と、イオンビームのターゲ
ットへの照射エネルギーを決定するための電源と、イオ
ンビームのイオン種とイオンビームによってスパッタリ
ングすべき物質に応じてイオンビームのターゲットへの
照射エネルギーを変化させるため、前記電源を制御する
制御手段とを備えたことを特徴としている。

（作用） 請求項１〜３の発明では、マスク欠陥部分に照射される
イオンビームのエネルギーをマスク物質のスパッタリン
グの開始時には高くし、高スルプッ１へてマスク物質の
スパッタリングを行い、その後、スパッタリングの終了
時には、イオンビームのエネルギーを基板に損傷を与え
ないように低くする。

請求項４の仔明では、イオンビームのエネルギの変化の
程度を、イオンビームのイオン種とスパッタリングされ
るべき物質とによって制御し、どのようなイオン種や物
質であっても、基板に損傷を−りえずに高いスループッ
１−で欠陥の修正を行う。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。第１図は本発明に基づくイオンビーム装置を示してお
り、１はイオンエミッタ２．引出し電極３．レンズ電極
４．加速電極５から成るイオン源である。エミッタ２に
は加速電源６から加速電圧が印加され、引出し電極３に
は電源７から引出し電圧が印加され、レンズ電源４には
電源８からレンズ電圧が印加されている。引出し電極３
゜レンズ電極４．加速電極５は収束レンズを構成し、こ
のレンズによってエミッタ２から引出されたイオンビー
ムは集束される。イオン源１から発生し加速されたイオ
ンビームｒＢは、中心電極９と外側電極１０より成る３
枚電極構成の対物レンズ１１によってマスク材料である
ターゲット１２上に集束される。この中心電極９には、
電源１３からレンズ電圧が印加されている。１４はコン
ピュタ等の制御装置であり、この制御装置１４は加速電
源６．電源７．８．１３を制ｔＩＩＩづる。１５はイオ
ンビームＩＢのクロスオーバの位置Ｃに配置されたＥＸ
Ｂフィルターであり、このＦＸＢフィルター１５ににっ
て所望のイオン種のイオンビームが得られる。、１６は
ＥＸＢフィルター１５の電源であり、この電源も制御装
置１４によって制御される。

ターゲット１２へのイオンビームＩＢの照射に基づいて
発生した２次イオンは、２次イオン検出器１７によって
検出される。検出器１７によって検出された信号は、増
幅器１８によって増幅された後、制御装置１４に供給さ
れる。１つは制御装置１４への入力装置であり、この入
力装置１９にＪζつでターゲラ１へ１２に照射するイオ
ン種等が指ホされる。、２０はメモリであり、このメモ
リにはターゲットに照射されるイオン種や加速電圧に応
じて各種の電源を制御するデータが記憶されている。

このような構成のイオンビーム装置の動作は次のとおり
である。まず、入力装置１９によって、マスク基板」の
マスク物質の材質やこのターゲット１２に照射されるイ
オンビームのイオン種が指定される。イオン源１から発
生するイオン種が単である場合には、マスク物質の材質
が指定される。最初にイオン源１から発生するイオン種
が単の場合を説明すると、この場合には、イオン種の選
別を行う必要がないので、実際にはＥｘＢフィルター１
５を設りる必要が無いが、図示の構成では、このイオン
種のイオンビームＩＢが直進するように、電源１６から
Ｅ　Ｘ　Ｂフィルターに所望電圧や電流が供給される。

このイオンビームＩＢは、対物レンズ１１によってター
ゲット１２トに集束され、暗欠陥部分のマスク物質をス
パッタリングする。

制御装置１４は、入力装置１つからの指示により、メモ
リ２０から必要なデータを読み込む。メモリ２１には、
指定されたマスク物質の材質に応じたイオンビームＩＢ
の加速電圧値が記憶されており、制御装置１４はこの読
み込んだデータに応じて加速電源６を始め、各電源７．
８．１３．１６を制御し、所定の電圧がエミッタ２や各
電極に印加されるようにする。このメモリ２０に記憶さ
れているデータは、例えば、第２図に示すように、時間
に応じて加速電圧が変化するものであり、スパッタリン
グの初期状態においては、イオンビームｒＢのエネルギ
ーがスパッタリング収率がピークとなる加速電圧ｖ１と
される、所定の時間が経過後、加速電圧は、イオンビー
ムのエネルギーがマスク基板をスパッタリングしない、
あるいは、マスク基板内に注入されない（［Ｖ　２とな
るように低くされる。ターゲット１２へのイオンビーム
の照射に基づいて発生ずる２次イオンは検出器１７によ
って検出されており、その検出信号は、増幅器１８を介
して制御装置１４に供給されている。

マスク基板上のマスク物質がスパッタリングによって完
全に除去された状態において、２次イオンの検出信号強
度は大きく変化し、その際、制御装置１４はイオンビー
ムのターゲット１２への照射を停止するように各構成要
素を制御する。

このように、マスク基板上の暗欠陥部分のスパッタリン
グは、最初はイオンビームのエネルギを高くして行い、
この暗欠陥部分の膜厚が薄くなった状態でイオンビーム
のエネルギーを低くするようにしたので、高いスループ
ッ１〜で暗欠陥の修正を行うことができる。−上記した
実施例では、第２図に示すように、マスク物質の材質に
応じた所定の時間、高いエネルギーのイオンビームを照
射するようにし、残存膜の厚さは、イオンビームのイオ
ン種、エネルギー、マスク物質の材質によって毒前に予
測かできる１ｃめ、所定の薄さになった時に、イオンビ
ームのエネルギーを低くするようにした。このイオンビ
ームのエネルギーの変化を第２図のように段階的とゼす
、第３図に承ずように、スパッタリングの初期状態ては
イオンビームのエネルギーを高くしくＶｌ）、その後、
イオン種とスパッタリングすべぎマスク物質に応じて連
続的に低くするようにしても良い。

第４図（ａ）〜（Ｃ）は、イオンビームのエネルギーの
変化とマスク物質の残存膜の厚さおよび２次イオンの検
出信号強度を示したもので、＜ａ）はイオンビームのエ
ネルギーの変化であり、（ｂ）はマスク物質の残存膜厚
ざ、（Ｃ）は２次イオンの検出信号強度を示しでいる。

上記した説明は、イオン源１から発生するイオン種が単
一の場合であったが、イオン種が複数の場合には、入力
装置１９によってイオン種どマスク物質の材質が指定さ
れる。この場合、メモリ２０には、イオン種とマスク物
質の組合せとしてイオンビームの加速電圧に関するデー
タが記憶されている。従って、イオンビームの加速電圧
は、イオン種とマスク物質とに応じて変えられ、又、各
レンズ電圧やＦＸＢフィルターに供給される電圧＝　１
１　＝ 等も加速電圧やイオン種に応じて変えられる。

（発明の効果） 以ト説明したように、請求項１〜３の発明では、マスク
基板へのイオンビームの照射エネルギーをスパッタリン
グの開始時には高くし、その後はこのエネルギーを低く
するようにしたので、マスク基板を傷つけたり、イオン
ビームの注入を生じることなく、高いスルーブツトで暗
欠陥の修正を行うことができる。

請求項４の発明では、イオンビームのエネルギをマスク
物質に応じて変化させるようにしているので、各種のイ
オン種のイオンビームを用いる場合であっても、常にス
ループット高くマスク基板に影響を与えず、暗欠陥の修
正を行うことができるイオンビーム装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるイオンビーム装置を示
覆゛図、第２図および第３図はイオンビームのエネルギ
ーの変化の状態を示す図、第４図はイオンビームのエネ
ルギーとマスク物質の厚さと２次イオンの検出信号強度
を示す図、第５図はスパッタ収率を示す図である。 １・・・イオン源 ３・・・引出し電極 ５・・・加速電極 ７・・・電源 ９・・・中心電極 １１・・・対物レンズ １３・・・電源 １５・・・ＥＸＢフィルタ １６・・・電源 １８・・・増幅器 ２０・・・メモリ １７・・・検出器 ２・・・イオンエミッタ ４・・・レンズ電極 ６・・・加速電源 ８・・・電源 １０・・・外側電極 １２・・・ターゲラ１〜 １４・・・制御装置 １９・・・入力装置 特許出願人　　日　　本　　電　　子　　株　　式　　
会　　礼式　　理　　人　　　　弁　　理　　士　　　
　井　　島　　藤　　治外１名 角等４ 図 ビームエネルギ ２次イオン強度 第５ 図 スパッタ、収率 ］○ 時間 ノーへ イオンエネルギ （ｅＶ　） ［］幇易

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）マスク基板上のマスク物質にイオンビームを照射
   し、このマスク物質をスパッタリングによって除去する
   ことにより、マスク欠陥の修正を行う方法において、こ
   のマスク基板へのイオンビームの入射エネルギーをスパ
   ッタリングの開始時には高くし、その後はこのイオンビ
   ームの照射エネルギーを低くすることを特徴とするマス
   ク欠陥修正方法。
2. （２）スパッタリングの開始時から所定時間経過後にイ
   オンビームの照射エネルギーを低くする請求項１記載の
   マスク欠陥修正方法。
3. （３）スパッタリングの開始時から連続的にイオンビー
   ムの照射エネルギーを減少させる請求項１記載のマスク
   欠陥修正方法。
4. （４）イオンビーム発生源と、イオンビーム発生源から
   発生し加速されたイオンビームを集束するレンズと、イ
   オンビームのターゲットへの照射に基づいて発生した２
   次イオンあるいは２次電子を検出する検出器と、イオン
   ビームのターゲットへの照射エネルギーを決定するため
   の電源と、イオンビームのイオン種とイオンビームによ
   ってスパッタリングすべき物質に応じてイオンビームの
   ターゲットへの照射エネルギーを変化させるため、前記
   電源を制御する制御手段とを備えたイオンビーム装置。