JPH0652423B2

JPH0652423B2 - パターン欠陥修正装置

Info

Publication number: JPH0652423B2
Application number: JP31420188A
Authority: JP
Inventors: 博明森本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-12-12
Filing date: 1988-12-12
Publication date: 1994-07-06
Anticipated expiration: 2009-07-06
Also published as: JPH0261A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、半導体集積回路やこれに用いられるマスク
等の被修正品のパターン欠陥の修正を行う装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

第２図は従来のマスクパターン欠陥検査修正に用いる装
置を示す模式図であり、(1)は被修正微細加工品であっ
て、ここでは被修正マスク、(2)はレーザヘッド、(3)は
レーザヘッド(2)から放出されるレーザ光、(4)はレーザ
光(3)を被修正マスク(1)上に収束させるレンズ、(5)は
収束されたレーザ光のスポット形状を決めるスリットで
ある。尚、図には示していないが、ハーフミラー等を利
用して、このスポットを中心とした周囲が視野に入る光
学系が備えられている。

第３図(a)，(b)はこの装置を用いてパターン欠陥部の修
正を行う手順を示すもので、(6a)は修正前のパターン、
(6b)は修正後のパターン、(7)ははみ出し部分、(8)はレ
ーザ光スポットにより加熱蒸発させる除去部分、(9)は
切り欠き部分である。あらかじめ行われたパターン欠陥
検査の結果より、第３図(a)の如き、はみ出し部分(7)が
存在する修正前のパターンを探しだし、点線で囲った除
去部分(8)にレーザを照射し、はみ出し部分(7)を加熱蒸
発させて除去することにより第３図(b)の如き、正常な
修正パターン(6b)を得るようになっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来のパターン欠陥検査修正装置は、これ
までのパターンサイズが比較的大である時代には有効で
あったが、最近のようにパターンサイズが小（最小幅１
μｍ程度）となって来ると、レーザビームの加工精度が
相対的に低下し、許容限度を越えるといった問題点があ
った。

すなわち第４図は最近のパターンサイズが小なるものに
上記した従来の方法で修正した場合を示し、図のように
点線で囲った部分に切り欠き部分(9)が生じることがあ
る。この原因は、光学系を使うため最小位置合せ可能寸
法やレーザビームスポット径（数μｍ）が相対的に大と
なって来ることや、はみ出し部分(7)をレーザビームで
加熱蒸発させる際、ビームの当っていない部分にも熱伝
導で除去される部分が広がるが、その広がり幅のバラツ
キが無視できない大きさになるため等である。

また、この出願人により出願された特願昭59-207568号
（特開昭61-84833号）において、イオンビームを用いて
マスクパターンの欠陥の検査と修正を行なわせる装置が
提案されている。

しかるに、この出願に示されたものは、マスクパターン
の欠陥の検査と修正とを同じイオンビームで行なってい
るため、欠陥部分を知るためのイオンビームの走査によ
って修正を要しない正規のパターン部分にダメージを与
えたり、その膜厚を薄くしてしまうという問題点を有し
た。

この発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、欠
陥部分を知るためイオンビームの走査に際して、イオン
ビームによる被修正品の正規のパターン部分の膜厚の減
少分を小とする装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るパターン欠陥修正装置は重いイオンと軽
いイオンを発生するイオン源と、イオン源からの両イオ
ンを受け、パターンが形成された被修正品のパターン情
報を得る時に軽いイオンを出力し、被修正品のパターン
修正時に重いイオンを出力するイオン選択手段と、この
イオン選択手段からのイオンを被修正品のパターンに収
束し、走査するための手段と、軽いイオンが照射された
被修正品からの軽いイオンに基づく二次放出を検出し、
被修正品のパターン情報として出力する検出手段とを備
えたものである。

〔作用〕

この発明においては、イオン選択手段が軽重両イオンを
発生するイオン源からの軽重イオンを、被修正品のパタ
ーン情報を得る時に軽いイオンを、被修正品のパターン
修正時に重いイオンを選択出力させるため、修正を要し
ないパターン部分にダメージを与えたり、その膜厚を薄
くしたりせずにパターン情報を得さしめる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図であり、
(2a)はそのイオンビーム電流を制御できるイオン源であ
って、この実施例では軽重２種類のイオンを放出するイ
オン源、(3a)は軽重２種類のイオンのいずれかかなるイ
オンビーム、(4a)はイオンビーム(3a)のレンズ系，走査
系等からなる制御電極で、イオンを被修正マスクのパタ
ーンに収束し、走査するための手段である。(10)はイオ
ン源(2a)の軽重２種類のイオンの一方を選択し、制御電
極(4a)に供給する質量分析器、(11)は被修正マスク(1)
を支持し、そのイオンビーム(3a)の走査領域を移動させ
るステージ、(12)はイオンビーム(3a)がマスク(1)に当
って発生する電子線、(13)はこの電子線(12)を受ける検
知器、(14)はマスク(1)，制御電極(4a)，ステージ(11)
および検知器(13)を収容し質量分析器(10)，イオン源(2
a)と真空配管で接続している真空槽、(15)は質量分析器
(10)が軽重両イオンの一方を選ぶようにするイオン選択
回路で、質量分析器(10)とともにイオン選択手段を構成
している。(16)はイオン源(2a)および制御電極(4a)用イ
オンビーム制御回路、(17)は検知器(13)の電子電流を増
幅し、ある一定レベルを越えるか否かでマスク(1)のパ
ターン部分か否かの２値信号を出力する検出回路で、検
知器とともに検知手段を構成している。(18)はその内部
にプログラムで実現された３つの点線枠の架空の論理回
路が点線の矢印の順で動作するようにされた電子計算
機、(19)はマスク(1)の実測パターンを求める観察手
段、(20)は第３図の従来のものに対応するこの実測パタ
ーン(6a)とあらかじめ読み込まれたレファレンスパター
ンデータと比較（比較方法としては種々考えられるが最
も簡単な例ではマスク表面を小さな無数の碁盤目にくぎ
り、その夫々について比較するものがある。）し、はみ
出し部分(7)を求めこのはみ出し部分(7)を包含し、前記
レファレンスパターン部分を含まない除去部分(8)を決
定する除去部分抽出手段、(21)ははみ出し部分(7)を除
去する修正手段である。

次にこのように構成された装置により、被修正マスク
(1)のパターンにおける欠陥部分の修正方法について説
明する。まず最初に、観察手段(19)は質量分析器(10)が
軽いイオンを選ぶようにイオン選択回路(15)に論理信号
を与え、イオンビーム制御回路(16)にはトリガーを与え
て、この回路(16)がマスク(1)上のイオンビーム走査領
域に通常のブラウン管と同様の走査を一定電流のイオン
ビーム(3a)が当るようにイオン源(2a)，制御電極(4a)を
制御するようになっている。さらに観察手段(19)は検出
回路(17)からは、検知器(13)を介してイオンビーム(3a)
により発生した電子線強度が一定値を越えたか否かの論
理信号を受けイオンビーム制御回路(16)からはこの時の
イオンビーム(3a)が当っている位置を表す論理信号を同
時に受け取ることにより走査領域内の各位置におけるパ
ターンの有無をメモリに記憶し、実測パターンとして把
握する。次に除去部分抽出手段(20)は上記に定義したよ
うにして除去部分(8)を求め、メモリに記憶する。最後
に修正手段(21)はイオン選択回路(15)に論理信号を与え
て、これを介して質量分析器(10)が重いイオンを選ぶよ
うにし、さらにマスク(1)の走査領域中にこの実施例で
は上記の除去部分(8)のみに一定電流のイオンビーム(3
a)を走査するようにイオンビーム制御回路(16)およびイ
オン源(2a)，制御電極(4a)を制御する。

この実施例においては、質量分析器(10)によってパター
ン情報を得る場合と、パターンを修正する場合とでイオ
ン源(2a)からの軽重両イオンを選択出力させたので、最
近の如くパターンサイズが小なる場合でも、軽いイオン
のイオンビームにてパターン情報を得るため、正視のパ
ターン部分にダメージを与えることなく精度の良いパタ
ーン情報が得られ、かつ、重いイオンのイオンビームに
てパターン修正を行なっているため、レーザビームを用
いた時のように熱拡散が生じず、第３図(b)の如き切り
欠き部分(9)がない修正パターン(6b)が得られる。

なお上記実施例では、軽重両イオンを同時に放出するイ
オン源と質量分析器を組み合せて必要とするイオンを選
んで用いる場合について述べたが、軽重両イオンごとに
別のイオン源を用意し適宜切り換えてもよい。

また上記実施例では観察工程で行った走査領域で継続し
て修正工程を行う場合について述べたが、ステージ(11)
を移動させ被修正マスク(1)の全面につき一度に観察工
程を実施し、修正工程も同様にしてもよい。

また上記実施例では観察工程で得た実測パターンに関係
するデータを一且メモリに記憶し、しかるのち抽出工程
を行う場合について述べたが、メモリに記憶することな
く逐次処理するようにしてもよい。つまり、被修正マス
ク(1)の欠陥の修正に際して、欠陥部分における被修正
マスク(1)のパターン情報を得、このパターン情報に基
づいて、欠陥部分を修正しても良い。

また上記実施例では同一の制御電極で軽重両イオンに対
応する２つのイオンビームを制御する場合について述べ
たが、それぞれ専用の制御電極を用いてもよい。

またこの実施例では重いイオンからなるイオンビームを
除去部分のみ走査する場合について述べたが、走査領域
全域を走査し、その代りにイオン源(2a)を制御してこの
イオンビームの電流を変調するようにしてもよい。

また上記実施例では微細加工品(1)がマスクである場合
について述べたが、半導体集積回路が形成されるウエハ
の各プロセスのパターンについても応用できる。その際
修正対象以外のプロセスのパターンが観察工程では電子
線強度に修正工程ではイオンエッチング速度等に影響を
与えるので、これを補正する必要があるなどは言うまで
もない。

〔発明の効果〕

この発明は以上に述べたように、軽重両イオンを発生す
るイオン源からの軽重イオンを、被修正品のパターン情
報を得る時に軽いイオンを、被修正品のパターン修正時
に重いイオンを選択出力するイオン選択手段を設けたも
のとしたので、精度良いパターン情報を被修正品の修正
を要しないパターンにダメージを与えることなく、その
膜厚を薄くすることなく得られ、しかも、被修正品の欠
陥部分を精度良く除去できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は従来のマスクパターン欠陥の修正に利用される装置の
模式図、第３図および第４図は従来のもののパターン欠
陥の修正方法を説明する平面図である。図において(1)は被修正品、(2a)はイオン源、(3a)は軽
いイオンおよび重イオンのいずれかからなるイオンビー
ム、(4)は制御電極、(10)はイオン選択手段を構成する
質量分析器、(12)は電子線、(13)は検知器、(19)は観察
手段、(20)は除去部分抽出手段、(21)は修正手段であ
る。なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重イオンビームと軽イオンビームを発生す
るイオン源と、上記重イオンビームと軽イオンビームを
選択する手段と、上記イオンビーム選択手段から選択さ
れたイオンビームを被修正品に収束し走査する手段と、
被修正品からの２次放出粒子を検出し、パターン情報を
出力する制御手段とを備え、上記軽イオンビームの照射によりパターン情報を得て、
このパターン情報により重イオンビームを照射してパタ
ーン欠陥を修正することを特徴とするパターン欠陥修正
装置。
【請求項２】イオンビーム選択手段として質量分析器を
用いることを特徴とする特許請求範囲第１項記載のパタ
ーン欠陥修正装置。