JPH0612441B2 - マスク欠陥修正方法 - Google Patents

マスク欠陥修正方法

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JPH0612441B2
JPH0612441B2 JP24560484A JP24560484A JPH0612441B2 JP H0612441 B2 JPH0612441 B2 JP H0612441B2 JP 24560484 A JP24560484 A JP 24560484A JP 24560484 A JP24560484 A JP 24560484A JP H0612441 B2 JPH0612441 B2 JP H0612441B2
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compound vapor
ion beam
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良知 中川
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/72Repair or correction of mask defects
    • G03F1/74Repair or correction of mask defects by charged particle beam [CPB], e.g. focused ion beam

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 a.産業上の利用分野 本発明は半導体装置の製造工程のなかで必要とされるマ
スクおよびレチクル(以下、総称してマスクと言うこと
もある)の白色欠陥の修正方法に関するものである。
b.従来技術 第2図にマスクリペア装置の概略図を示す。第2図中1
はマスクまたはレチクル、2は高輝度イオン源、3はイ
オンビーム光学系、4はイオンビーム、5は二次荷電粒
子分析装置、6は化合物蒸気吹付け装置、7はX−Yス
テージ、8は真空容器、9は排気系である。ここで、イ
オンビーム光学系3は、高輝度イオン源2で発生したイ
オンビームを加速してマスクまたはレチクル1上で集束
させる働きをしており、排気系9は真空容器8の内部を
10-6Torr台以下の圧力に保つためのものである。さて、
マスクまたはレチクル上の白点欠陥位置は次の様にして
観察する。すなわち、ハードフオトマスクの白点欠陥を
修正する例においては、マスク上でイオンビーム4を走
査することによって発生する2次イオン等2次荷電粒子
のうちSi +等マスクブランク材及びCr +等マスクブランク
上に描かれたパターン膜材を検出・分析することによ
り、ハードフオトマスク上のパターン形状をCRT上に
写し出す。そしてCRT上に写し出されたパターン形状
から白点欠陥位置を発見して次の様な方法で修正する。
すなわち、白点欠陥位置にピレン等の有機化合物蒸気を
化合物蒸気吹付け装置6を用いて吹付けながらイオンビ
ーム4を照射することにより修正する。この様子を示し
た図が第3図である。第3図中、化合物蒸気吹付け装置
は基本的に容器6a,化合物蒸気噴出口6b,ヒーター
6cによって構成されている。また10は化合物、11は化
合物分子、12は白点欠陥位置、13はマスクリペアによる
パターン膜である。ここで、ハードフオトマスク14上の
白点欠陥位置12に付着した有機化合物分子11はイオンビ
ーム4を照射することにより炭化またはポリマー化する
ことによりマスクリペアによるパターン膜13に変化す
る。
尚、従来技術においては、化合物蒸気の吹付け強度は、
修正する白点欠陥の面積によらず一定で、ハードフオト
マスクを使用して露光する時の可視光あるいは紫外光を
遮蔽するに充分な遮光性が得られたところでハードフオ
トマスクの白点欠陥修正が完了していた。
c.発明が解決しようとする問題点 従来技術においては、白点欠陥の面積が変化すると、照
射するイオンビームの平均照射電流密度(イオンビーム
のプローブ電流と照射面積の比)が変化し、マスクリペ
アにより生成するパターン膜の機械的および化学的性質
または膜生長速度も変化してしまう。すなわち、例えば
1000μm以上の大面積のマスクリペアによるパタ
ーン膜がその成形位置から脱離することがあり、また、
例えば10μm以下の小面積で照射するイオンビームの
平均照射電流密度が過剰となる領域では、スパツタリン
グ現象が支配的となり、パターン膜形成ができないどこ
ろか、マスク基板またはレチクル基板が削れてしまう。
この様な理由により、従来技術においては、修正する白
点欠陥の面積が限られていた。
本発明は、上記の問題点を解決するための方法を提供す
るものである。
d.問題点を解決しようとする手段 半導体集積回路等を製造するためのマスクまたはレチク
ルの白点欠陥を修正する目的として、液体金属イオン源
等の高輝度イオン源と、これにより放出されるイオンビ
ームを集束させ前記マスクまたはレチクル上を走査させ
るイオンビーム光学系と、前記白点欠陥の位置に化合物
蒸気を供給するための化合物蒸気吹付け装置と、前記イ
オンビームの照射により前記マスクまたはレチクルより
放出される二次荷電粒子を検出・分析するための二次荷
電粒子分析装置と、前記マスクまたはレチクルを移動さ
せるためのX−Yステーヂを備えたマスクリペア装置に
おいて、前記白点欠陥位置に照射するイオンの単位数に
対して反応させる化合物の分子数の比を適切な範囲に保
つ様に、前記化合物蒸気吹付け装置による化合物蒸気の
白点欠陥位置への供給強度(単位面積・単位時間当りに
供給される化合物分子の数)を制御したことを特徴とす
るマスクリペア装置の化合物蒸気供給方法。
e.作用 修正する白点欠陥の面積によらずに生成するパターン膜
の膜質を一定にさせ、さらに、白点欠陥の面積を広範囲
にわたって修正することを可能にしたことを特徴とする
マスクリペア装置の化合物蒸気供給方法である。
f.実施例 まず最初に、白点欠陥位置に化合物蒸気を吹付けながら
イオンビーム照射を行なってパターン膜を形成する現象
を、実験結果に基づいて説明する。第4図(a)は、化合
物蒸気の吹付け強度を一定にした時のイオンビームの平
均照射電流密度とパターン膜の膜厚成長速度の関係を示
した図である。ここで使用した化合物種はトリフエニレ
ンで、吹付け強度はヒーターの加熱温度を110℃に保
つことにより一定にした、また照射したイオンビームが
ガリウムを20Kevに加速したものである。第4図(a)にお
いてイオンビームの平均照射電流密度が5×10-4A/cm2
以上のときにはイオンビーム照射によるスパツタリング
現象の影響が大きくなり、生成するパターン膜の膜厚の
成長速度が遅い。またイオンビームの平均照射電流密度
が2×10-5A/cm2以下においてはイオンビーム照射が不
足の状態で、充分なパターン膜成長速度が得られない。
次に第4図(b)は、照射するイオンビームの平均照射電
流密度を1×10-4A/cm2で一定にした時の化合物蒸気の
吹付け強度とパターン膜の膜厚成長速度の関係を示した
図である。ここで使用した化合物種や照射したイオンビ
ームの条件は第4図(a)の例と同じである。また、化合
物蒸気の吹付け強度は化合物蒸気吹付け装置の加熱温度
で制御したため、第4図(b)の横軸は加熱温度で表わし
た。第4図(b)において加熱温度が90℃以下においては
化合物蒸気の供給が不足している状態で、イオンビーム
照射によるスパツタリング現象が支配的で、パターン膜
が成長しないどころか基板が削れてしまっている。ま
た、加熱温度が120℃以上においては化合物蒸気の供
給が過剰な状態で、生成したパターン膜は50μm径のダ
イヤ針による80gの引掻き強度以上で基板から脱離した
り80℃の熱濃硫酸により分解してしまい、フオトマスク
のパターン膜材としては不適当なものであった。以上説
明してきた様に、マスクリペアによるパターン膜の形成
条件としては、照射するイオンビームの平均照射電流密
度及び化合物蒸気の供給強度(すなわち白点欠陥位置に
照射するイオンの単位数に対して反応させる化合物の分
子数の比を適当な範囲にする必要がある。ところで、マ
スクまたはレチクルの白点欠陥の面積は数μmから数
千μmに及ぶのに対して照射するイオンビームのプロ
ーブ電流は大きく可変させることは困難である。このた
め修正すべき白点欠陥の面積が大きくなるに従って照射
するイオンビームの平均照射電流密度は小さくなり、生
成するパターン膜の付着強度が弱くなる。また逆に白点
欠陥の面積が小さすぎるとイオンビーム照射によるスパ
ツタリングによってパターン膜の成長速度が遅かったり
パターン膜が成長しなかったりする。以上に説明した様
なパターン膜形成の現象およびイオンビームのプローブ
電流の現状において、本発明による化合物蒸気供給方法
は、修正する白点欠陥の面積によらずに、形成するパタ
ーン膜の膜厚を一定にする方法を提供するものである。
すなわち、白点欠陥の面積が小さくて従来技術ではスパ
ツタリング現象が顕著となる領域では化合物蒸気の供給
強度を強くし、また白点欠陥の面積が大きくて従来技術
では生成するパターン膜の付着強度が不充分であった領
域では化合物蒸気の供給強度を減じることにより、白点
欠陥の面積によらずに一定の膜厚のパターン膜を形成し
てマスクリペアを行なうものである。
次に本発明の実施例を図に基づいて説明する。
第1図(a)は化合物蒸気の白点欠陥位置への供給強度を
化合物蒸気吹付け装置による加熱温度によって制御した
実施例で、1はマスクまたはレチクル、2は高輝度イオ
ン源、3はイオンビーム光学系、4はイオンビーム、5
は二次荷電粒子分析装置、6は化合物蒸気吹付け装置、
7はX−Yステージ,8は真空容器で第2図で示した従
来例と同等のものである。ここで14はCRTで二次荷
電粒子分析装置5で分析したマスクまたはレチクル1の
表面を写し出すもの、15は温度コントローラで、化合
物蒸気吹付け装置の温度を制御する。また16は欠陥修
正領域指示器、17は修正面積演算器である。この装置
において化合物蒸気の白点欠陥位置への供給強度の制御
は次のようにして行なう。オペレータはCRT14に写
し出されたマスクまたはレチクル1のパターン像を観察
することによって白点欠陥位置を発見し、この白点欠陥
を修正する領域を修正領域指示器16によって指示す
る。指示された領正領域は修正面積演算器17によって
その面積を計算して、その面積に対する適正な化合物蒸
気供給強度を温度コントローラ15に指示する。温度コ
ントローラ15は修正面積演算器17の指示に従って化
合物蒸気吹付け装置による化合物蒸気供給強度を、化合
物の加熱温度によって制御する。
第1図(b)は化合物蒸気の白点欠陥位置への供給強度
を、化合物蒸気吹付け装置の化合物蒸気噴出口と白点欠
陥位置との距離によって制御した実施例で、1はマスク
またはレチクル、2は高輝度イオン源、3はイオンビー
ム光学系、4はイオンビーム、5は二次荷電粒子分析装
置、6は化合物蒸気吹付け装置、7はX−Yステージ、
8は真空容器、14はCRT、16は欠陥修正領域指示
器で第1図(a)に示したものと同等である。ここで18
は修正面積演算器、19は位置調節器で、例えばピエゾ
素子によって化合物蒸気吹付け装置6の化合物蒸気噴出
口と白点欠陥位置との距離を調節する働きをする。また
20は調節位置コントローラで、位置調節器19がピエ
ゾ素子のときには安定化高圧電源に相当する。
この装置において化合物蒸気の白点欠陥位置への供給強
度の制御は次のようにして行なう。オペレータはCRT
14に写し出されたマスクまたはレチクル1のパターン
像を観察することによって白点欠陥位置を発見し、この
白点欠陥を修正する領域を修正領域指示器16によって
指示する。指示された修正領域は修正面積演算器18に
よってその面積を計算して、その面積に対する適正な化
合物蒸気供給強度を、調節位置コントローラ20に指示
して、化合物蒸気噴出口と白点欠陥位置との距離を制御
することによって化合物蒸気の白点欠陥位置への供給強
度を調節する。
第1図(c)および第5図(a)(b)は化合物蒸気の白点欠陥
位置への供給強度を、化合物蒸気吹付け装置に装着され
たバリアブルリークバルブによって調節した実施例を示
す図である。第1図(c)において、1はマスクまたはレ
チクル、2は高輝度イオン源、3はイオンビーム光学
系、4はイオンビーム、5は2次荷電粒子分析装置、7
はX−Yステージ、8は真空容器、14はCRT、16
は欠陥修正領域指示器で第1図(a)に示したものと同等
である。ここで21は修正面積演算器、22はリーク量
調節器、23は化合物蒸気吹付け装置である。リーク量
調節器22と化合物蒸気吹付け装置の構成例は第5図
(a)(b)に示すものである。すなわち第5図(a)において
6aは容器、6cはヒーター、10は化合物で第3図に
示したものと同等である。バリアブルリークバルブはピ
ン24および化合物蒸気案内孔端面25により構成され
てる。ここで化合物蒸気のリーク量の調節は、リーク量
調節器22によってピン23と化合物蒸気案内孔端面2
4の間のすきまを変化させることによって行なう。また
第5図(b)において、6aは容器、6cはヒータ、10
は化合物、26はノズル、24はピン、25は化合物蒸
気案内孔端面、22はリーク量調節器である。ここで化
合物蒸気のリーク量の調節は、第5図(a)の例と同様に
して行なう。すなわち、リーク量調節器22によってピ
ン24と化合物蒸気案内孔端面25のすきまを変化させ
ることによる。
さて、第1図(c)にもどり、この装置による化合物蒸気
の白点欠陥位置への供給強度の制御は次のようにして行
なう。すなわち、オペレータはCRT14に写し出され
たマスクまたはレチクル1のパターン像を観察すること
によって白点欠陥位置を発見し、この白点欠陥を修正す
る領域を修正領域指示器16によって指示する。指示さ
れた修正領域は修正面積演算器21によってその面積を
計算して、その面積に対する適正な化合物蒸気供給強度
をリーク量調節器22によって調節する。
f.発明の効果 以上説明してきたように本発明によるマスクリペア装置
の化合物蒸気供給方法によると、マスクリペアにより生
成するパターン膜の膜厚がその面積によらずに一定のも
のとなる効果がある。
また、修正できる白点欠陥の面積の範囲も従来技術より
も広くなることも大きな効果である。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)(b)(c)は本発明の実施例を示す図、第2図は
マスクリペア装置の概略図、第3図化合物蒸気を化合物
蒸気吹付け装置6を用いて吹付けながらイオンビームを
照射することによって白点欠陥を修正する様子を示す
図、第4図(a)(b)は、化合物蒸気を吹付けながらイオン
ビーム照射を行なってパターン膜を形成する実験の結果
を示す図、第5図(a)(b)は本発明の一実施例であるリー
ク量調節器と化合物蒸気吹付け装置の構成を示す図であ
る。 1……マスクまたはレチクル 2……高輝度イオン源 3……イオンビーム光学系 4……イオンビーム 5……2次荷電粒子分析装置 6……化合物蒸気吹付け装置 6a……容器 6b……ヒーター 6c……化合物 7……X−Yステージ 8……真空容器 9……排気系 10……化合物 11……化合物分子 12……白点欠陥位置 13……マスクリペアによるパターン膜 14……CRT 15……温度コントローラ 16……欠陥修正領域指示器 17……修正面積演算器 18……修正面積演算器 19……位置調節器 20……調節位置コントローラ 21……修正面積演算器 22……リーク量調節器 23……化合物蒸気吹付け装置 24……ピン 25……化合物蒸気案内孔端面 26……ノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−163505(JP,A) 特開 昭53−135276(JP,A) 特開 昭52−70991(JP,A)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】イオン源からイオンを発生し、前記イオン
    源から発生したイオンをイオンビーム光学系により集束
    イオンビームにそして試料であるマスクの所定領域を走
    査させ、二次荷電粒子分析装置により前記集束イオンビ
    ームの照射によりマスク表面から発生する二次荷電粒子
    を検出し、前記二次荷電粒子分析装置からの信号により
    前記マスクの表面をCRTに表示し、前記CRTの表示
    に基づき前記イオンビーム光学系により前記集束イオン
    ビームを前記マスクの白色欠陥領域を走査させながら、
    化合物蒸気吹付け装置のノズルから前記白色欠陥領域に
    化合物蒸気を供給し、前記マスクの白色欠陥位置にパタ
    ーン膜を形成することにより前記白色欠陥を修正するマ
    スク欠陥修正方法において、 前記マスクの白色欠陥の面積に基づいて、前記化合物蒸
    気吹付け装置のノズルからの化合物蒸気の供給強度を制
    御することを特徴とするマスク欠陥修正方法。
  2. 【請求項2】前記化合物蒸気の白色欠陥への供給強度の
    制御は、前記化合物蒸気吹付け装置の化合物への加熱温
    度を制御することである特許請求の範囲第1項記載のマ
    スク欠陥修正方法。
  3. 【請求項3】前記化合物蒸気の白色欠陥への供給強度の
    制御は、前記化合物蒸気吹付け装置のノズルにバリアブ
    ルリークバルブを装着し、このバリアブルリークバルブ
    のリーク量を制御することである特許請求の範囲第1項
    記載のマスク欠陥修正方法。
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WO2001038602A1 (fr) * 1999-11-22 2001-05-31 Seiko Instruments Inc. Dispositif de pulverisation de vapeur composite et dispositif de focalisation de faisceau ionique

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