JPH04271347A - フォトマスク修正方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザを用いたフォトマ
スクの修正方法に関し、特に大きい欠陥を修正する際に
作業性と修正精度を向上できる修正方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】集積回路（ＩＣ）や液晶素子（ＣＬＤ）
のパネルの製造に用いられるフォトマスクには黒欠陥と
白欠陥の２種類の欠陥が発生する。図６はこのマスクの
構成をを示す図で、透明なガラス基板１１１上に蒸着さ
れた厚さ１０００オングストローム程度のクロム膜１１
０で形成され、クロム膜のついた遮光部１１４とクロム
膜のついていない透明部１１５から成っている。黒欠陥
は上述の透明部にクロム膜が残留している欠陥で、一方
、白欠陥は遮光部のクロム膜が一部欠損している欠陥で
ある。

【０００３】この内、黒欠陥を修正するために通常はレ
ーザリペアあるいはレーザマスクリペアと呼ばれる装置
が用いられている。図５はこの種の装置の一般的構成を
示す図であり、レーザ光源１、ビームエキスパンダ２、
スリット４、スリット照明光源５、対物レンズ７、落射
照明光源９、接眼鏡１０、フォトマスク１１、マスクホ
ルダー１２、ＸＹステージ１３、透過照明光源１４等か
ら成っている。なお、これら各構成要素を制御するコン
ピュータや操作部等は図示していない。

【０００４】レーザ光源としては通常パルス励起Ｑスイ
ッチＹＡＧレーザが用いられ、パルス幅は数ｎｓから数
十ｎｓ程度、エネルギーは１パルス当り数十μＪから数
μＪの範囲である。レーザ光源１から出射したレーザ光
は、ビームエキスパンダ２によりビーム径を拡大され、
かつ平行ビームにされた後ダイクロイックミラー３で反
射されてスリット４に入射する。ダイクロイックミラー
３はレーザ光を１００％近く反射し、スリット照明光源
５から出射したレーザ光とは異なる波長の可視光を全透
過させる特性を有するミラーである。

【０００５】図１０はスリット４の構成を示す図であり
、通常は４枚のナイフエッジを直角に組合せたもので、
開口部は矩形となるようにしてある。そして開口サイズ
は任意に変えられるように各ナイフエッジは平行移動で
きるようになっている。また、このスリットはレーザ光
軸の回りの全体が回転できるようになっているのが通例
である。このスリットにより矩形状に整形されたレーザ
光及びスリット照明光は、ダイクロイックミラー６で反
射されて対物レンズ７に入射し、フォトマスク１１上に
集光・照射される。

【０００６】ダイクロイッムミラー６はレーザ光を１０
０％近く反射し、レーザ光と異なる波長の可視光を５０
％程度反射させる特性を有する。対物レンズ７としては
通常顕微鏡用対物レンズが用いられ、図示はしないが観
察倍率を変えるために４〜５種類の異なる倍率のレンズ
を備え、随時切換えられるよう構成してある。

【０００７】なお、スリット４とフォトマスク１１は対
物レンズ７に対して物点と像点の関係になるよう配置さ
れる。つまり、レーザ光及びスリット照明光で照明され
たスリットの像が（以後スリット像と呼ぶ）がフォトマ
スク上に結像されるような位置関係に配置されている。 さらに、スリット像は通常１／１００程度に縮小して結
像されるようにしてあるので、例えばスリットの開口サ
イズが１ｍｍ角の時、フォトマスク１１上では１０μｍ
角となる。

【０００８】落射照明光源９はフォトマスク１１を反射
像として観察するための光源、透過照明光源１４はフォ
トマスク１１を透過像として観察するための光源である
。接眼鏡１０はフォトマスク１１を観察するための手段
であるが、ＴＶカメラとＴＶモニタを用いてもよい。

【０００９】次に、７図を用いてこのようなレーザマス
クリペアによりフォトマスクの黒欠陥（以後は単に欠陥
と呼ぶ）を修正する手段について述べる。今、図７（ａ
）に示すような欠陥１１２があったする。スリット像が
接眼鏡の視野内に見えているので、まずスリットの開口
サイズ（以後単にスリットサイズと呼ぶ）を欠陥の大き
さに合せて少し大きめのサイズに調節する。次に、図７
（ｂ）に示すように、ＸＹステージを微調して欠陥をス
リット像の位置に目合せする。この時、マスクパターン
のエッジとスリット像のエッジの平行度が合っていなけ
ればスリットの回転角度を微調して平行度を合わせる。 このような目合せを終えたらにレーザを発射する。 通常パルス励起ＱスイッチＹＡＧレーザの場合、１ショ
ットあるいは２ショットで欠陥を除去できる。図７（ｃ
）はこのようにして修正した後のパターンである。

【００１０】同様に、図８を用いて欠陥が斜め方向にあ
る場合について説明すると、図８（ａ）に示すスリット
の回転角度をその方向に合わせることにより修正するこ
とができる。また、スリットサイズを超える大きな欠陥
の場合、何回かに分けて修正作業をくり返せばよい。例
えば図８（ｂ）に示すように最大スリットサイズの２倍
位の欠陥であれば、１回目で半分を除去し、図８（ｃ）
のように２回目で残り半分を除去すればよい。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】この従来のレーザマス
クリペアでは、レーザエネルギーの制限から最大スリッ
トサイズは５０μｍ角程度である。したがって、これを
超える大きな欠陥は何回かに分けて修正をくり返す必要
があるが、この場合オペレータの熟練度により修正部の
エッジが所望のパターンエッジラインからずれて修正精
度が低下するという問題点がある。特に、欠陥が接眼鏡
の視野からはみ出すくらい大きい場合にこの問題は顕著
となる。

【００１２】ここで図９を用いて上記の問題について説
明する。欠陥が図９（ａ）の１１２に示すような場合は
、エッジライン１１３（図中の一点鎖線）は実際には見
えない。今、欠陥の大きさが２３０×４０μｍ程度であ
るとすると、最大スリットサイズが５０μｍ角なので図
９（ｂ）に示すように５回に分けて修正を施さなければ
ならない。ここで図１１を用いて通常のレーザマスクリ
ペアの１回で修正精度を説明すると、（ａ）のような修
正前の状態から（ｂ）のような食い込み型か（ｃ）のよ
うな出っぱり型とも０．３μｍ程度となる。したがって
、５回に分けた場合、図９（ｃ），（ｄ）に示すように
極端な場合、１．５μｍの位置ずれが生じることになる
。ただし、図９（ｄ）のような出っぱり型の場合、再度
注意深く修正を施せばもう少し位置ずれを少なくできる
可能性もあるが、逆に図９（ｃ）のようにくいこみ型に
なる危険性もある。

【００１３】このように、欠陥が接眼鏡の視野内に入り
きれないような大きな欠陥の場合、所望のパターンエッ
ジラインをオペレータが想像しながらスリット像と目合
せを行なわねばならず、したがって位置ずれが累積して
修正精度が低下するだけでなく、作業性も悪いという問
題点がある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明のフォトマスク修
正方法は、レーザ光源と、該レーザ光源から出射したレ
ーザ光を矩形状に整形する手段と、該レーザ光をＸＹス
テージ上に載置されたフォトマスクに集光・照射しつつ
該フォトマスクパターンを観察する手段と、該ＸＹステ
ージを所望の位置に位置決めする制御手段とを備え、該
フォトマスクの黒欠陥を修正するフォトマスク修正方法
において、所望の２点の位置座標を指定して、該２点間
を結ぶ直線に沿って一定間隔で自動的にＸＹステージを
位置決めするか、あるいは連続的に移動させながらレー
ザ光を照射できるようにしたことを特徴とする。

【００１５】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例を示すためのマスタパター
ンの欠陥の例で、接眼鏡の視野内に入りきれない大きな
欠陥１１２があったと仮定する。図３は上記の欠陥を修
正する工程のフローを示す。左側にオペレータの主な操
作フロー、右側に制御系の主な動作フローを対比させて
示す。

【００１６】まず、欠陥の大きさに応じてスリットサイ
ズを設定する。この時、制御系は後で必要なピッチ送り
量を計算する。また、オペレータは欠陥の存在しないエ
ッジラインを用いて、スリットの回転角を慎重に調節し
ておく。

【００１７】次に、図１（ａ）に示すようにＸＹステー
ジをマニュアル移動させて欠陥の始点Ｐ１　をスリット
像４１のコーナに目合せし、完了ボタンを押す。これに
より制御系はＰ１　座標を座標カウンタから取り込んで
記憶する。

【００１８】同様に、図１（ｂ）に示すように欠陥の終
点Ｐｍ　を目合せし、完了ボタンを押す。同様に、制御
系はＰｍ　座標を記憶する。以上の操作を終えると、制
御系は最初のＰ１　と最後のＰｍ　の座標値からエッジ
ラインの位置、すなわち修正時のＸＹステージの移動方
向と、ピッチ送りの回数を計算する。

【００１９】次に、図２（ａ）に示すようにオペレータ
はＸＹステージＰ１へ戻し、再度スリット像と目合せを
行なう。そして、ＸＹステージの移動モードをＩＮＤＥ
Ｘモードに設定する。このモードはＸＹテージを一定距
離だけ移動さす時に使用するもので、通常はＩＣ用のフ
ォトマスクで繰り返し欠陥が生じた場合に有用となる。 このために、普通は操作パネルに距離を入力するための
ディジタルスイッチが設けられている。

【００２０】以上の準備ができたらＬＡＳＥＲボタンを
押してレーザを発射させ、１番目の修正を行なう。

【００２１】次に、ＦＷＤボタンを押すと、図２（ｂ）
に示すようにＸＹステージは自動的に２番目の修正位置
に移動して停止する。この時の移動距離は、先に計算し
たピッチ送り量と移動方向から設定される。一般的には
、ピッチ送り量はスリットサイズより数μｍ小さい値と
する。つまり、各レーザ光は少しオーバーラップさせる
。そして、ＬＡＳＥＲボタンを押し２番目の修正を行な
う。以下同様の操作をくり返し、図２（ｃ）のように最
後の修正を完了させる。

【００２２】この実施例における修正精度は、通常のレ
ーザマスクリペアのＸＹステージの位置精度は５０μｍ
当り０．１μｍ程度であるので、欠陥を５回で修正した
場合、最悪約０．５μｍで最初の目合せ誤差０．３μｍ
と合せて０．８μｍ程度となる。同じような場合につい
て従来の方法を適用すると、先に述べたように１．５μ
ｍになる。従って本実施例の場合従来の場合の約１／２
で済むことになる。

【００２３】また、作業時間についていえば、従来例で
は各修正段階でのパタ−ンとスリット像の目合わせ相当
の熟練者で１回当たり１０秒程度を要するので、ＸＹス
テージの移動と目合せに１分程度を要するが、本発明で
は自動的に目合せがなされるので１０秒程度で済む。し
たがって、最初のＰ１　とＰｍ　の位置指定時間を別に
すれば、作業時間を１／６程度に減らすことができる。

【００２４】図４は本発明の実施例２の修正フローを示
す図である。本実施例では、ＸＹステージをＰ１　から
Ｐｍ　まで連続的に移動させながらレーザ光を所定間隔
で発射する方法で、実施例１よりも作業性がよく、精度
も向上する可能性がある。以下図面を用いて説明する。

【００２５】操作■〜■までは実施例１と同様であり省
略する。ただし、ピッチ送り量の計算のかわりに、レー
ザ発射位置を計算する必要がある。操作■で連続モード
にセットしスタートをかけると、制御　　はＸＹステー
ジＰ１　からＰｍ　へ向って一定速度で移動させる。そ
して、先に計算したレーザ発射位置に来たら、ＬＡＳＥ
Ｒボタンが押されなくても自動的にレーザを発射させ、
Ｐｍ　点に到達したらＸＹステージを停止させ、レーザ
ーも停止させ操作を完了する。

【００２６】本実施例によればＰ１　，Ｐｍ　点の目合
せを除けば煩らわしい目合せ操作やボタン操作を必要と
せず、作業性が良いばかりでなく、作業時間も更に短縮
できる。また、修正精度も、ステージを止めずに連続的
に移動させるので、ステージによる位置ずれは０．１μ
ｍ程度、最初の目合せ誤差０．３μｍと合せても０．４
μｍ程度となり、従来の１／４程度に改善される。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、スリット
サイズを超える大きい欠陥に対し、修正の始点と終点の
座標を指定することにより、この２点間を結ぶ直線に沿
って一定間隔で自動的にフォトマスクを位置決めするか
、あるいは連続的に移動させながらレーザ光を照射でき
るようにしたので、従来法で必要な煩らわしい目合せ操
作やボタン操作が不要となり、作業時間を１／６以下に
することができ作業性を向上さすことができる。また、
オペレータによって生ずる目合せ誤差が無くなるので、
修正誤差を従来の１／２〜１／４に低減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すためのフォトマスクの
模式図である。

【図２】本発明の他の実施例を示すためのフォトマスク
の模式図である。

【図３】本発明の修正フロ−を示すブロック図である。

【図４】本発明の他の修正フロ−を示すブロック図であ
る。

【図５】本発明を適用するこの種の装置の一般構成を示
す図である。

【図６】フォトマスクの一般的な模式図である。

【図７】従来法による修正法を示すためのフォトマスク
の模式図である。

【図８】従来法による修正法を示すための他のフォトマ
スクの模式図である。

【図９】従来法による修正法を示すための更に他のフォ
トマスクの模式図である。

【図１０】スリットの模式図である。

【図１１】修正精度を示す模式図である。

【符号の説明】

４１　　　　スリット像 １１０　　　　クロム膜 １１１　　　　ガラス基板 １１２　　　　欠陥 １１３　　　　エッジライン １１４　　　　遮光部 １１５　　　　透明部 Ｐ１　　　始点 Ｐｍ　　　終点 Ｓ　　　　視野

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　レーザ光源と、該レーザ光源から出射
   したレーザ光を矩形状に整形する手段と、該レーザ光を
   ＸＹステージ上に載置されたフォトマスクに集光・照射
   しつつ該フォトマスクパターンを観察する手段と、該Ｘ
   Ｙステージを所望の位置に位置決めする制御手段とを備
   え、該フォトマスクの黒欠陥を修正するフォトマスク修
   正方法において、所望の２点の位置座標を指定して、該
   ２点間を結ぶ直線に沿って一定間隔で自動的にＸＹステ
   ージを位置決めしてレーザ光を照射できるようにしたこ
   とを特徴とするフォトマスク修正方法。
2. 【請求項２】　　レーザ光源と、該レーザ光源から出射
   したレーザ光を矩形状に整形する手段と、該レーザ光を
   ＸＹステージ上に載置されたフォトマスクに集光・照射
   しつつ該フォトマスクパターンを観察する手段と、該Ｘ
   Ｙステージを所望の位置に位置決めする制御手段とを備
   え、該フォトマスクの黒欠陥を修正するフォトマスク修
   正方法において、所望の２点の位置座標を指定して、該
   ２点間を結ぶ直線に沿って連続的に移動させながらレー
   ザ光を照射できるようにしたことを特徴とするフォトマ
   スク修正方法。