(57)【要約】【課題】微細なパターンが形成されたリソグラフィ原版についても、異物を除去することができるリソグラフィ原版の異物除去方法及びこの異物除去方法を用いたリソグラフィ原版の製造方法を提供する。【解決手段】フォトマスクに付着した異物の除去方法であって、電子ビームが照射されることにより異物Ｐ又はフォトマスクの凹部１３の底面がエッチングされるようなエッチングガス雰囲気中において、異物Ｐに電子ビームを照射する。又は、電子ビームが照射されることにより固体材料が生成されるデポジションガス雰囲気中において、異物Ｐに電子ビームを照射して異物Ｐ上に固体材料を堆積させ、この固体材料に対してＡＦＭの探針により力を印加する。【選択図】図６
2010170019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リソグラフィ原版に付着した異物の除去方法であって、
荷電粒子ビームが照射されることにより前記異物又は前記リソグラフィ原版の凹部の底面がエッチングされるようなエッチングガス雰囲気中において、前記異物に前記荷電粒子ビームを照射する工程を備えたことを特徴とするリソグラフィ原版の異物除去方法。
【請求項２】
前記荷電粒子ビームは前記異物の周囲の前記底面にも照射し、
前記荷電粒子ビームを照射する工程の後に、前記リソグラフィ原版を洗浄する工程をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載のリソグラフィ原版の異物除去方法。
【請求項３】
リソグラフィ原版に付着した異物の除去方法であって、
荷電粒子ビームが照射されることにより固体材料が生成されるデポジションガス雰囲気中において、前記異物に前記荷電粒子ビームを照射して前記異物上に前記固体材料を堆積させる工程と、
前記固体材料に対して力を印加する工程と、
を備えたことを特徴とするリソグラフィ原版の異物除去方法。
【請求項４】
前記力の印加は、針状部材を前記固体材料に接触させることによって行うことを特徴とする請求項３記載のリソグラフィ原版の異物除去方法。
【請求項５】
リソグラフィ原版のパターン形成体を作製する工程と、
前記パターン形成体に付着した異物を除去する工程と、
を備え、
前記異物を除去する工程は、請求項１〜４のいずれか１つの方法によって実施することを特徴とするリソグラフィ原版の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リソグラフィ原版の異物除去方法及びリソグラフィ原版の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスを製造するためのフォトマスクの製造工程において、フォトマスクのパターン面に異物が付着した場合には、一般的にはウェット洗浄によって除去している。ウェット洗浄には、大別して、洗浄液の化学的性質を利用して異物を除去する方法と、洗浄液を介して物理的な力を伝達して異物を除去する方法とがある。前者は、例えば、硫酸・過酸化水素水混合液による洗浄であり、後者は、例えば、超音波洗浄である。通常は、これらの方法をいくつか組み合わせて、一連の洗浄プロセスを構成している。
【０００３】
しかし、このような洗浄プロセスでは除去できない異物も数多く存在する。こういった異物は、洗浄液の化学的性質に対する耐性が高い上に、フォトマスクとの密着力が強く、通常、上述の洗浄プロセスを繰り返しても除去することができない。その一方で、フォトマスクからは異物を完全に取り除いておかなくてはならない。フォトマスクに異物が残留していると、このフォトマスクを用いて半導体デバイスを製造する際に、異物が半導体デバイスに転写されてしまい、半導体デバイスに欠陥が発生するからである。しかし、洗浄プロセスの洗浄力を強くし過ぎると、フォトマスクに形成された微細なパターンが破壊されてしまう。
【０００４】
そこで、このような通常の洗浄プロセスでは除去できない異物を、ＡＦＭ（Atomic Force Microscope：原子間力顕微鏡）の探針によってスクラッチすることによって除去する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。この方法では、探針を直接異物に接触させることにより、異物に機械的な力を印加し、異物をフォトマスクから引き剥がす。しなしながら、この技術においては、パターンの凹部内に付着した異物を除去するためには、探針を凹部内に進入させる必要がある。従って、フォトマスクのパターンが微細化すると、より細く先端部がより尖った探針が必要となるが、探針の縮径化及び先鋭化には限界がある。また、仮に、十分に細く、先端部が十分に尖った探針を製造できたとしても、このような探針をフォトマスクに接触させると、フォトマスクに損傷を与えてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−８４５８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、微細なパターンが形成されたリソグラフィ原版についても、異物を除去することができるリソグラフィ原版の異物除去方法及びこの異物除去方法を用いたリソグラフィ原版の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、リソグラフィ原版に付着した異物の除去方法であって、荷電粒子ビームが照射されることにより前記異物又は前記リソグラフィ原版の凹部の底面がエッチングされるようなエッチングガス雰囲気中において、前記異物に前記荷電粒子ビームを照射する工程を備えたことを特徴とするリソグラフィ原版の異物除去方法が提供される。
【０００８】
本発明の他の一態様によれば、リソグラフィ原版に付着した異物の除去方法であって、荷電粒子ビームが照射されることにより固体材料が生成されるデポジションガス雰囲気中において、前記異物に前記荷電粒子ビームを照射して前記異物上に前記固体材料を堆積させる工程と、前記固体材料に対して力を印加する工程と、を備えたことを特徴とするリソグラフィ原版の異物除去方法が提供される。
【０００９】
本発明の更に他の一態様によれば、リソグラフィ原版のパターン形成体を作製する工程と、前記パターン形成体に付着した異物を除去する工程と、を備え、前記異物を除去する工程は、上述のリソグラフィ原版の異物除去方法のいずれか１つの方法によって実施することを特徴とするリソグラフィ原版の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、微細なパターンが形成されたリソグラフィ原版についても、異物を除去することができるリソグラフィ原版の異物除去方法及びこの異物除去方法を用いたリソグラフィ原版の製造方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施形態において異物除去の対象となるリソグラフィ原版を例示する断面図であり、（ａ）はフォトマスクを示し、（ｂ）はＥＵＶマスクを示し、（ｃ）はナノインプリントテンプレートを示す。
【図２】第１の実施形態において使用する異物除去装置を例示するブロック図である。
【図３】異物が付着したフォトマスクのパターン形成体を例示する断面図である。
【図４】（ａ）は、異物を含むフォトマスクのＳＥＭイメージを例示する模式図であり、（ｂ）は異物を含むフォトマスクの後方散乱電子イメージを例示する模式図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態における電子ビーム照射方法を例示する図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は平面図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、電子ビーム照射による異物の変化を例示する図であり、（ａ）は電子ビーム照射前の状態を示す平面図であり、（ｂ）はその側面図であり、（ｃ）は一定時間の電子ビーム照射が行われた後の状態を示す平面図であり、（ｄ）はその側面図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は、電子ビーム照射による異物の変化を例示する図であり、（ａ）は電子ビーム照射前の状態を示す平面図であり、（ｂ）はその側面図であり、（ｃ）は一定時間の電子ビーム照射が行われた後の状態を示す平面図であり、（ｄ）はその側面図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、電子ビームにより異物の周囲のガラス基板をエッチングする方法を例示する断面図である。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第２の実施形態に係る異物除去方法を例示する側面図であり、（ａ）は異物上に固体材料を堆積させる工程を示し、（ｂ）は異物上に固体材料が堆積された状態を示し、（ｃ）はウェット洗浄を行う工程を示し、（ｄ）は探針によるスクラッチ工程を示す。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係るリソグラフィ原版の製造方法を例示するフローチャート図である。
【図１１】（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態に係るリソグラフィ原版の製造方法を例示する工程断面図である。
【図１２】図１０に示す異物除去工程を詳細に示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。
本実施形態は、リソグラフィ原版の異物除去方法の実施形態である。
【００１３】
先ず、本実施形態において異物除去の対象となるリソグラフィ原版について説明する。
図１（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態において異物除去の対象となるリソグラフィ原版を例示する断面図であり、（ａ）はフォトマスクを示し、（ｂ）はＥＵＶマスクを示し、（ｃ）はナノインプリントテンプレートを示す。
【００１４】
リソグラフィ原版とは、半導体装置、プリント基板、印刷版、液晶表示装置、プラズマディスプレイ装置等の微小パターンが形成された構造体の製造工程において、微小パターン形成用のエッチングに用いるマスクをパターニングするための原版である。このようなマスクには、例えば樹脂製のマスクがある。また、マスクのパターニング方法には、例えば、均一に形成した感光性のレジスト膜に選択的に光を照射して露光し、その後現像するフォトリソグラフィ法と、樹脂膜にモールドを押し付けて成型するナノインプリント法がある。
【００１５】
フォトリソグラフィ法に用いられるリソグラフィ原版は、露光用の光を選択的に透過又は反射させるマスクであり、例えば、露光光として紫外線を用いる場合のフォトマスク、及び、露光光としてＥＵＶ（Extreme UltraViolet：極端紫外線）を用いる場合のＥＵＶマスクがある。一方、ナノインプリント法に用いられるリソグラフィ原版は、ナノインプリントテンプレートである。
【００１６】
図１（ａ）に示すように、紫外線用のフォトマスク１０においては、例えば、ガラス等からなる透光性基板１１上に、モリブデンシリコン（ＭｏＳｉ）等からなる遮光膜１２が選択的に形成されている。これにより、透光性基板１１上に遮光膜１２からなるパターンが形成されており、透光性基板１１上における遮光膜１２が配置されていない領域は、凹部１３となっている。透光性基板１１上には、遮光膜１２を覆うように、全面に透光性のペリクル１４が貼付されている。以下、フォトマスク１０におけるペリクル１４以外の部分を、パターン形成体１５という。フォトマスク１０は例えば位相シフトマスクであり、例えば、ハーフトーンマスクである。
【００１７】
図１（ｂ）に示すように、ＥＵＶ用のＥＵＶマスク２０においては、例えば、低膨張ガラスからなる支持基板２１上の全面に、モリブデン膜とシリコン膜が交互に積層された多層膜からなる反射膜２２が設けられており、反射膜２２上に、ＥＵＶを吸収する吸収膜２３が選択的に形成されている。これにより、反射膜２２上に吸収膜２３からなるパターンが形成されており、反射膜２２上における吸収膜２３が配置されていない領域が、凹部２４となっている。
【００１８】
図１（ｃ）に示すように、ナノインプリントテンプレート３０においては、平板状の基板部３１上に凸部３２が選択的に設けられている。基板部３１及び凸部３２は例えば石英等により一体的に形成されている。これにより、基板部３１上に凸部３２からなるパターンが形成されており、基板部３１上における凸部３２が配置されていない領域が、凹部３３となっている。
【００１９】
このように、いずれのリソグラフィ原版も、平板状部材の上に凸部が選択的に形成されてパターンが実現されており、凸部間が凹部となっている。そして、これらのリソグラフィ原版の製造過程において、多くの場合、異物は凹部内に付着する。
【００２０】
次に、本実施形態において使用する異物除去装置について説明する。
図２は、本実施形態において使用する異物除去装置を例示するブロック図である。
図２に示すように、異物除去装置６０においては、真空チャンバー６１が設けられており、真空チャンバー６１内には、ＸＹ移動ステージ６２が設けられている。ＸＹ移動ステージ６２上には、リソグラフィ原版（図示せず）を保持する保持機構６３が搭載されている。また、真空チャンバー６１内には、電子ビームを出射する電子銃６４が設けられており、電子銃６４と保持機構６３との間には、電子銃６４から出射された電子ビームを保持機構６３に保持されたリソグラフィ原版に導く光学系６５が設けられている。そして、電子銃６４及び光学系６５により電子顕微鏡が構成されている。更に、異物除去装置６０においては、真空チャンバー６１内を排気する排気装置６６、及び、真空チャンバー６１内にガスを導入するガス供給システム６７が設けられている。異物除去装置６０としては、例えば、フォトマスクのパターン欠陥を修正する電子ビーム修正装置を利用することができる。
【００２１】
以下、本実施形態に係るリソグラフィ原版の異物除去方法について説明する。
図３は、異物が付着したフォトマスクのパターン形成体を例示する断面図であり、
図４（ａ）は、異物を含むフォトマスクのＳＥＭ（Scanning Electron Microscope：走査型電子顕微鏡）イメージを例示する模式図であり、（ｂ）は異物を含むフォトマスクの後方散乱電子イメージを例示する模式図であり、
図５（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態における電子ビーム照射方法を例示する図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は平面図であり、
図６（ａ）〜（ｄ）は、電子ビーム照射による異物の変化を例示する図であり、（ａ）は電子ビーム照射前の状態を示す平面図であり、（ｂ）はその側面図であり、（ｃ）は一定時間の電子ビーム照射が行われた後の状態を示す平面図であり、（ｄ）はその側面図であり、
図７（ａ）〜（ｄ）は、電子ビーム照射による異物の変化を例示する図であり、（ａ）は電子ビーム照射前の状態を示す平面図であり、（ｂ）はその側面図であり、（ｃ）は一定時間の電子ビーム照射が行われた後の状態を示す平面図であり、（ｄ）はその側面図であり、
図８（ａ）及び（ｂ）は、電子ビームにより異物の周囲のガラス基板をエッチングする方法を例示する断面図である。
【００２２】
図３に示すように、本実施形態においては、リソグラフィ原版として、図１（ａ）に示すフォトマスク１０を用いる。本実施形態に係る異物除去方法は、ペリクル１４が貼付される前のパターン形成体１５について実施する。パターン形成体１５においては、製造工程において発生した異物Ｐが凹部１３内において透光性基板１１の上面に付着しているものとする。この異物Ｐは、通常の洗浄プロセスによっては除去することができないものである。
【００２３】
先ず、図２に示すように、フォトマスク１０のパターン形成体１５を異物除去装置６０の保持機構６３にセットする。そして、真空チャンバー６１内を気密状態とし、排気装置６６を作動させて、真空チャンバー６１内を真空とする。次に、ＳＥＭによりフォトマスクを観察しながら、ＸＹ移動ステージ６２を作動させて、異物ＰをＳＥＭの観察領域の中心に位置させる。
【００２４】
次に、図４（ａ）に示すように、異物Ｐを含む領域のＳＥＭイメージを取得する。これにより、ＳＥＭイメージ内における異物Ｐの座標を取得すると共に、異物Ｐの形状を観察する。また、図４（ｂ）に示すように、後方散乱電子によって形成されるイメージも取得する。後方散乱電子の放出量は物質の種類に依存するため、後方散乱電子イメージにおける異物Ｐの輝度が、透光性基板１１の輝度とも遮光膜１２の輝度とも異なっていれば、異物Ｐはガラスでもモリブデンシリコンでもない第３の材料によって形成されていることになり、パターン欠陥、すなわち、凹部１３内に遮光膜１２がはみ出した欠陥ではないことが確認される。観察対象物が小さい場合、ＳＥＭイメージに基づいてその観察対象物が異物なのかパターン欠陥なのかを判別することは困難であるため、この手法は特に有効になる。なお、後方散乱電子イメージにおける異物Ｐの輝度が、遮光膜１２の輝度と同程度である場合には、パターン欠陥であると判定し、通常の修正処理を施してもよい。
【００２５】
異物Ｐが遮光膜１２ではないことが確認できたら、異物Ｐのエッチングを行う。すなわち、ガス供給システム６７により真空チャンバー６１内にエッチングガスを供給し、真空チャンバー６１内をエッチングガス雰囲気とした状態で、電子銃６４により異物Ｐ及びその周囲の透光性基板１１に対して、電子ビームを照射する。
【００２６】
エッチングガス雰囲気とは、電子ビームが照射されることにより、異物Ｐ又はパターン形成体１５の凹部１３の底面、すなわち、透光性基板１１がエッチングされるような雰囲気である。なお、通常、異物Ｐの組成は不明であり、従って、エッチング前には、ある雰囲気中において電子ビームを照射することにより異物Ｐがエッチングされるか否かは不明である。このため、エッチングガス雰囲気は、少なくとも透光性基板１１がエッチングされるような雰囲気としておくことが望ましい。エッチングガスは、例えば、ハロゲン化合物とし、例えば、フッ素化合物又は塩素化合物とする。フッ素化合物は例えば２フッ化キセノンガス（ＸｅＦ２）であり、塩素化合物は例えば塩素ガス（Ｃｌ２）である。
【００２７】
また、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、電子ビームを照射する照射領域Ａの外縁の位置は、上方、すなわち、電子銃６４側から見て、異物Ｐの外縁を外側に数ｎｍ程度広げた位置とする。なお、処理に必要な電子ビームのドーズ量は異物の種類によって異なるため、照射前に決定することは困難である。そこで、二次電子量の変化及び後方散乱電子量の変化を見ながら、その異物に応じた条件とする。
【００２８】
このように、エッチングガス雰囲気中において異物Ｐ及びその周辺の透光性基板１１に対して電子ビームを照射することにより、エッチングガスを励起状態として異物Ｐ及びガラス基板１１のうち少なくとも一方と反応させ、エッチングすることができる。
【００２９】
そして、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、電子ビームの照射前にある大きさであった異物Ｐが、図６（ｃ）及び（ｄ）に示すように、電子ビームの照射によって小さくなっていく場合は、異物Ｐの大きさに合わせて、電子ビームの照射領域Ａを小さくしていく。例えば、電子ビームの照射とＳＥＭによる異物Ｐの観察とを交互に繰り返し、異物Ｐ及びその周囲のみに電子ビームが照射されるように、照射領域Ａの再設定を繰り返す。そして、異物Ｐが消滅したら電子ビームの照射を停止する。このように、電子ビームの照射に伴って縮小していく異物の場合は、遮光膜がはみ出したパターン欠陥と同様な方法で対処することができる。
【００３０】
一方、図７（ａ）〜（ｄ）に示すように、電子ビームを照射しても異物Ｐが小さくならない場合は、電子ビームのドーズ量が一定値に達した時点で電子ビームの照射を停止する。この場合、異物Ｐはエッチングされないが、異物Ｐの周囲の透光性基板１１はエッチングされる。このとき、先ず、図８（ａ）に示すように、電子銃６４から照射される電子ビームによって、透光性基板１１における異物Ｐの周囲に位置する部分がエッチングされ、異物Ｐを囲むように溝１７が形成される。次いで、図８（ｂ）に示すように、透光性基板１１から放出される二次電子及び後方散乱電子が溝１７内のエッチングガスを励起することにより、溝１７の内面がエッチングされ、溝１７が拡張される。この結果、透光性基板１１のうち、異物Ｐの底面に面した部分の一部も除去される。
【００３１】
電子ビームの照射停止後、真空チャンバー６１内からエッチングガスを排気し、パターン形成体１５を真空チャンバー６１から取り出す。そして、パターン形成体１５のウェット洗浄を行う。このウェット洗浄は、例えば、硫酸・過酸化水素水混合液による化学反応を使用した洗浄であってもよく、超音波洗浄であってもよく、両者を組み合わせた洗浄であってもよい。このとき、洗浄液は、溝１７を介して異物Ｐの底面に回り込むと共に、異物Ｐと透光性基板１１との間に浸透するため、洗浄効果が高まる。この結果、高い確率で異物Ｐを除去することができる。
【００３２】
なお、溝１７の深さは、その後のウェット洗浄の効果及びフォトマスクの性能に影響を及ぼす。すなわち、溝１７が浅すぎると、ウェット洗浄の洗浄効果が不十分となる。逆に、溝１７が深すぎると、洗浄効果は高まるものの、使用時の露光に影響を与える可能性がある。このため、異物Ｐのサイズ及び遮光膜１２のパターンサイズに応じた最適な掘り込み深さを、予め実験的に求めておくことが好ましい。一例を挙げれば、透光性基板１１がガラスにより形成されており、エッチングガスが二フッ化キセノン（ＸｅＦ２）ガスであり、電子ビームの加速電圧が１ｋＶであり、電子ビームのドーズ量が０．７Ｃ／ｃｍ２であるとき、溝１７の深さは約１０ｎｍとなる。なお、凹部１３の幅は例えば１８０ｎｍであり、遮光膜１２の膜厚は例えば７０ｎｍである。
【００３３】
次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態においては、電子ビームの照射によってエッチングガスが異物と反応する場合には、異物を直接エッチングして、除去することができる。このとき、異物の縮小に合わせて電子ビームの照射範囲を縮小していくことにより、電子ビームが透光性基板に与える損傷を抑えることができる。また、エッチングガスが異物と反応しない場合においても、異物の周囲の透光性基板を掘り込むことにより、その後のウェット洗浄の洗浄効果を向上させ、高い確率で異物を除去することができる。そして、電子ビームのビーム径は極めて細く絞ることができ、例えば、数ｎｍ程度まで絞ることができるため、微細なパターンが形成されたフォトマスクについても、フォトマスク自体に与える損傷を抑えつつ、異物を除去することが可能となる。更に、電子ビーム照射後のウェット洗浄は通常の方法で行うことができるため、特別に新しい洗浄技術を開発する必要がない。
【００３４】
なお、本実施形態においては、エッチングガスとして少なくとも透光性基板１１をエッチング可能なガスを用いる例を示したが、本発明はこれに限定されない。予め異物の組成が判明している場合には、異物をエッチング可能なガスを用いればよい。また、異物の組成が不明である場合に、試行錯誤によって有効なエッチングガスを見つけてもよい。例えば、通常はエッチングガスとして使用されない酸素又は水等の炭素を含む物質と反応するガスでも有効な可能性がある。
【００３５】
また、本実施形態においては、電子ビームの照射によって異物の大きさが変化しなかった場合には、電子ビームの照射後にウェット洗浄を行う例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えばドライアイスの粒子を吹き付ける等のドライ洗浄を行ってもよい。
【００３６】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図９（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態に係る異物除去方法を例示する側面図であり、（ａ）は異物上に固体材料を堆積させる工程を示し、（ｂ）は異物上に固体材料が堆積された状態を示し、（ｃ）はウェット洗浄を行う工程を示し、（ｄ）は探針によるスクラッチ工程を示す。
【００３７】
本実施形態において異物除去の対象とするリソグラフィ原版は、前述の第１の実施形態と同様に、フォトマスクである。また、本実施形態において使用する異物除去装置も、前述の第１の実施形態と同様である。
【００３８】
先ず、フォトマスクのパターン形成体１５（図３参照）を異物除去装置６０の保持機構６３（図２参照）にセットする。そして、異物Ｐを含む領域のＳＥＭイメージを取得し、異物Ｐの座標を取得する。
【００３９】
次に、図２及び図９（ａ）に示すように、ガス供給システム６７により、真空チャンバー６１内にデポジションガスを供給し、真空チャンバー６１内をデポジションガス雰囲気とする。デポジションガス雰囲気とは、電子ビームが照射されることにより固体材料が生成されるような雰囲気であり、例えば、ＴＥＯＳ（Tetra-Ethoxy-Silane：正珪酸四エチル（Si(OC2H5)4））を含む雰囲気、又は、ベンゼン、スチレン若しくはナフタレン等の芳香族炭化水素を含む雰囲気である。この状態で、異物Ｐに向けて電子ビームを照射する。
【００４０】
これにより、図９（ｂ）に示すように、電子ビームの照射によってデポジションガスが分解し、異物Ｐ上に固体材料が堆積されてデポジション膜Ｄが形成される。なお、デポジション膜Ｄは異物Ｐを覆うように形成してもよい。デポジション膜Ｄを形成する固体材料は、異物Ｐ上又は異物Ｐを覆う小さい領域内に精度よく堆積させることができ、且つ、異物Ｐとの密着性が高い材料であればよいが、マスク修正装置を転用した異物除去装置６０によって容易に生成できる材料であることが好ましい。例えば、デポジションガスとしてＴＥＯＳを用いた場合は、堆積される固体材料はシリコン酸化物（ＳｉＯ２）であり、デポジションガスとして芳香族炭化水素を用いた場合は、固体材料は炭素（Ｃ）である。又は、固体材料をクロム（Ｃｒ）としてもよい。また、デポジション膜Ｄの上端部は、遮光膜１２の上面よりも上方に位置させることが好ましい。
【００４１】
次に、図９（ｃ）に示すように、パターン形成体１５に対してウェット洗浄を施す。このウェット洗浄は、洗浄液を介して機械的な力を異物Ｐ及びデポジション膜Ｄに対して印加するような洗浄とし、例えば、超音波洗浄とする。このウェット洗浄において、異物Ｐはデポジション膜Ｄと結合して高さが増しているため、水流の抵抗が大きくなり、また、超音波振動により発生したキャビテーションによる衝撃波を受ける面積が増大する。これにより、固体材料からなるデポジション膜Ｄ及び異物Ｐに対して機械的な力が強く作用し、デポジション膜Ｄを異物Ｐごと透光性基板１１から脱離させることができる。この結果、フォトマスク１０から異物Ｐを除去することができる。
【００４２】
又は、図９（ｄ）に示すように、針状部材、例えば、ＡＦＭの探針７１をデポジション膜Ｄに側方から接触させて、デポジション膜Ｄに力を印加してもよい。これにより、デポジション膜Ｄを異物Ｐごと透光性基板１１から脱離させ、フォトマスク１０から異物Ｐを除去することができる。このとき、異物Ｐ及びデポジション膜Ｄの合計の高さが遮光膜１２の膜厚よりも高く、側方から見たときに、デポジション膜Ｄの上端部が遮光膜１２の上面から突出していれば、探針７１を凹部１３内に進入させることなく、デポジション膜Ｄに接触させることができる。これにより、遮光膜１２のパターンが微細であり、探針７１が凹部１３内に進入できない場合であっても、探針７１を用いて異物Ｐを除去することができる。探針７１には、例えば、ダイヤモンドチップの先端を頂角が３０〜５０°程度の三角錐形状に削りだして作製したダイヤモンド製の探針を用いる。ダイヤモンド製の探針はシリコン製の探針と比較して強度が高く、破損及び磨耗しにくいからである。
【００４３】
また、上述のＡＦＭの探針による異物の除去の前後に、図９（ｃ）に示すウェット洗浄を実施してもよい。探針による異物除去の前にウェット洗浄を行えば、探針を接触させて個別に除去する異物の数を低減することができる。また、探針による異物除去の後にウェット洗浄を行えば、探針を接触させて透光性基板から脱離させた異物及びデポジション膜を、フォトマスクから確実に除去することができる。
【００４４】
このように、本実施形態によれば、微細なパターンが形成されたフォトマスクについても、フォトマスクに損傷を与えることなく容易に異物を除去することができる。本実施形態における上記以外の効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
【００４５】
なお、前述の第１及び第２の実施形態は、組み合わせて実施することもできる。この場合、処理の順番は任意である。例えば、第１の実施形態において説明したエッチングプロセスを実施した後、第２の実施形態において説明したデポジションプロセスを実施してもよく、デポジションプロセスの後、エッチングプロセスを実施してもよい。また、両プロセスを繰り返し実施してもよい。
【００４６】
また、前述の第１及び第２の実施形態においては、荷電粒子ビームとして電子ビームを用いる例を示したが、本発明はこれに限定されず、荷電粒子ビームとしてイオンビームを用いてもよい。但し、フォトマスクに与えるダメージを抑制するためには、イオンビームよりも電子ビームを用いる方が好ましく、イオンビームを用いる場合でも、なるべく軽い元素のイオンを用いることが好ましい。
【００４７】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
本実施形態は、リソグラフィ原版の製造方法の実施形態である。
図１０は、本実施形態に係るリソグラフィ原版の製造方法を例示するフローチャート図であり、
図１１（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態に係るリソグラフィ原版の製造方法を例示する工程断面図であり、
図１２は、図１０に示す異物除去工程を詳細に示すフローチャート図である。
本実施形態においては、リソグラフィ原版としてフォトマスク例に挙げて説明する。
【００４８】
先ず、図１０のステップＳ１及び図１１（ａ）に示すように、例えばガラスからなる透光性基板１１上の全面に、例えばモリブデンシリコンからなる遮光膜１２を成膜する。その後、遮光膜１２上の全面に、電子ビームに感光するフォトレジスト材料からなるレジスト膜１８を成膜する。これにより、ブランクス１９が作製される。ブランクス１９には、パターンは形成されていない。
【００４９】
次に、図１０のステップＳ２及び図１１（ｂ）に示すように、レジスト膜１８に対して電子ビームを選択的に照射することにより、パターン描画を行う。これにより、レジスト膜１８における電子ビームに照射された部分が感光する。
【００５０】
次に、図１０のステップＳ３及び図１１（ｃ）に示すように、レジスト膜１８を現像する。これにより、レジスト膜１８が選択的に除去されて、パターンが形成される。
【００５１】
次に、図１０のステップＳ４及び図１１（ｄ）に示すように、パターニングされたレジスト膜１８をマスクとして遮光膜１２をエッチングする。これにより、遮光膜１２が選択的に除去され、パターンが形成される。その後、レジスト膜１８を除去することにより、フォトマスクの前駆体であるパターン形成体１５が作製される。この段階においては、パターン形成体１５には多数の異物が付着しており、また、多くの場合、パターン欠陥も存在する。
【００５２】
次に、図１０のステップＳ５に示すように、パターン形成体１５を洗浄する。この洗浄は、例えば、第１の実施形態において説明したように、各種のウェットエッチングを組み合わせて行う。これにより、パターン形成体１５に付着している異物の大部分は除去されるが、化学的耐性が高く密着力が強い異物は除去されない。また、パターン欠陥も除去されない。
【００５３】
次に、ステップＳ６に示すように、パターン形成体１５の検査を行う。これにより、残留した異物及びパターン欠陥の座標を取得する。
【００５４】
次に、ステップＳ７に示すように、パターン形成体１５の修正を行う。すなわち、遮光膜１２が存在しないはずの領域に遮光膜１２が形成されている場合は、この領域に形成された遮光膜１２をエッチングして除去する。また、遮光膜１２が存在するはずの領域に遮光膜１２が形成されていない場合は、この領域に遮光膜１２を堆積させる。これにより、パターン欠陥が修復される。
【００５５】
次に、ステップＳ８に示すように、残留している異物の除去を行う。この異物除去工程においては、前述の第１及び第２の実施形態に係る異物除去方法を組み合わせて実施する。これにより、パターン形成体１５に付着している異物が除去される。ステップＳ８の詳細な内容については後述する。
【００５６】
次に、ステップＳ９に示すように、パターン形成体１５の検査を行う。そして、異物及びパターン欠陥が発見されなければ、ステップＳ１０に進み、パターン形成体１５を洗浄する。なお、異物が発見された場合にはステップＳ８に戻ってもよく、パターン欠陥が発見された場合にはステップＳ７に戻ってもよい。
【００５７】
次に、図１０のステップＳ１１及び図１（ａ）に示すように、パターン形成体１５の上面にペリクル１４を貼付する。これにより、フォトマスク１０が製造される。
【００５８】
次に、上述のステップＳ８に示す異物除去工程について詳細に説明する。
先ず、図１２のステップＳ２１並びに図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、前述の第１の実施形態において説明した方法により、エッチングガス雰囲気中において、パターン形成体１５に付着した異物Ｐに対して電子ビームを照射する。
【００５９】
次に、ステップＳ２２に示すように、ＳＥＭ観察等により異物が縮小したか否かを判定する。そして、図６に示すように異物が縮小していれば、ステップＳ２３に進み、異物の縮小に合わせて電子ビームの照射範囲を縮小しつつ、異物が消失するまで電子ビームを照射する。一方、図７に示すように異物が縮小していなければ、ステップＳ２４に進み、ウェット洗浄を行う。
【００６０】
次に、ステップＳ２５に示すように、パターン形成体１５の検査を行い、異物が除去されていれば、異物除去工程を終了する。一方、異物が除去されていなければ、ステップＳ２６に進む。
【００６１】
ステップＳ２６においては、図９（ａ）に示すように、前述の第２の実施形態において説明した方法により、デポジションガス雰囲気中において、パターン形成体１５に付着した異物に対して電子ビームを照射する。これにより、図９（ｂ）に示すように、異物Ｐ上に固体材料を堆積させてデポジション膜Ｄを形成する。
【００６２】
次に、図１２のステップＳ２７及び図９（ｃ）に示すように、パターン形成体１５に対してウェット洗浄を施す。これにより、洗浄液を介して、デポジション膜Ｄ及び異物Ｐに力が作用する。
【００６３】
次に、ステップＳ２８に示すように、パターン形成体１５の検査を行い、異物が除去されていれば、異物除去工程を終了する。一方、異物が除去されていなければ、ステップＳ２９に進む。
【００６４】
ステップＳ２９においては、図９（ｄ）に示すように、ＡＦＭの探針７１をデポジション膜Ｄに側方から接触させて押圧する。これにより、異物Ｐ及びデポジション膜Ｄを透光性基板１１から脱離させて除去する。その後、異物除去工程を終了する。
【００６５】
本実施形態によれば、図１０に示すように、フォトマスクの製造プロセスにおいて、通常の洗浄（ステップＳ５）、検査（ステップＳ６）及び修正（ステップＳ７）の後、ペリクル貼付（ステップＳ１１）の前に、異物除去工程（ステップＳ８）を設けている。これにより、フォトマスクのパターン面に存在する除去困難な異物を容易に除去することができ、異物欠陥がないフォトマスクを低いコスト及び短いＴＡＴ（Turn Around Time）で製造することができる。
【００６６】
また、本実施形態においては、図１２に示すように、異物除去工程を前述の第１及び第２の実施形態を組み合わせて構成している。このように、ある処理の結果に応じて次の処理を選択することにより、どのような種類の異物であっても、効率よくほぼ確実に除去することができる。
【００６７】
なお、上述の異物除去工程の手順（図１２参照）は一例であり、他の手順によって異物除去工程を実施してもよい。また、最終洗浄（ステップＳ１０）の後、更に上述の異物除去工程（ステップＳ８）を実施してもよい。
【００６８】
更に、本実施形態においては、フォトマスクの製造方法を例に挙げて説明したが、ＥＵＶマスク及びナノインプリントテンプレート等の他のリソグラフィ原版についても、同様な方法で製造することができる。すなわち、リソグラフィ原版のパターン形成体を作製し、その後、このパターン形成体に付着した異物を除去すればよい。この場合、パターン形成体とは、リソグラフィ原版自体又はその前駆体であって、パターン形成後、異物が完全に除去されているべき段階以前のものをいう。また、パターン形成体の作製は、公知のプロセスを用いることができる。
【００６９】
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。例えば、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含有される。
【符号の説明】
【００７０】
１０  フォトマスク、１１  透光性基板、１２  遮光膜、１３  凹部、１４  ペリクル、１５  パターン形成体、１７  溝、１８  レジスト膜、１９  ブランクス、２０  ＥＵＶマスク、２１  支持基板、２２  反射膜、２３  吸収膜、２４  凹部、３０  ナノインプリントテンプレート、３１  基板部、３２  凸部、３３  凹部、６０  異物除去装置、６１  真空チャンバー、６２  ＸＹ移動ステージ、６３  保持機構、６４  電子銃、６５  光学系、６６  排気装置、６７  ガス供給システム、７１  探針、Ａ  照射領域、Ｄ  デポジション膜、Ｐ  異物
【図１】
2010170019.tif 000003
【図２】
2010170019.tif 000004
【図３】
2010170019.tif 000005
【図５】
2010170019.tif 000006
【図６】
2010170019.tif 000007
【図７】
2010170019.tif 000008
【図８】
2010170019.tif 000009
【図９】
2010170019.tif 000010
【図１０】
2010170019.tif 000011
【図１１】
2010170019.tif 000012
【図１２】
2010170019.tif 000013
【図４】
2010170019.tif 000014