(57)【要約】【課題】ＥＵＶ（極端紫外:Extreme Ultra Violet）リソグラフィ用の反射型マスクの基板の凹凸に起因する多層膜の欠陥の修正方法を提供する。【解決手段】基板１と、その上に設けられた多層膜２とを含むマスクブランクを用いて反射型マスクを形成する。その反射型マスクが欠陥を有する場合、基板１上の凹凸に起因した反射型マスクの欠陥を含む欠陥領域の欠陥部を取り除き、欠陥領域を除いた欠陥を含まない平坦領域の正常部１０と置き換える。【選択図】図１２
2010034129.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に設けられた多層膜と、
前記多層膜上に設けられた吸収体パターンとを有する反射型マスクの修正方法であって、
前記基板上の凹凸に起因した前記多層膜の第１欠陥および／または前記多層膜中の凹凸に起因した前記多層膜の第２欠陥を含む欠陥領域を取り除き、前記第１欠陥および前記第２欠陥を含まない正常領域と置き換えることを特徴とする反射型マスクの修正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細パターンの形成を行うリソグラフィの分野、例えば、ＥＵＶ（極端紫外: Extreme Ultra Violet）リソグラフィなどに好適であり、転写するパターンの原版となるフォトマスク（以下、単にマスクという）、例えば反射型マスクの欠陥の修正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＵＶ露光技術では、波長１３．５ｎｍの露光光を用いるため、透過型光学系を構成するのが困難であることから、一般に、反射型マスクおよび反射型光学系を用いる。これらを用いたＥＵＶ露光装置は、光進行方向に沿って、ＥＵＶ光源と、反射型照明光学系と、反射型マスクと、マスクステージと、反射型投影光学系と、ウエハステージなどを備えている。このうち反射型マスクは、石英ガラスや低熱膨張ガラス基板などのマスク基板上に、Ｍｏ（モリブデン）とＳｉ（シリコン）などの多層膜が被着されたマスクブランクス上に、低反射領域として、吸収体パターンすなわちＥＵＶ光の吸収体膜と緩衝体膜のパターン（以下、マスクパターンという）を形成した構造となっている。
【０００３】
投影光学系のＮＡ（開口数）と照明光学系のＮＡ（開口数）に関して、光源からの光を有効に利用するために、照明光学系のＮＡが大きくなるように設計している。その際、照明光学系のＮＡは、一般に、マスクパターンの露光マージンとフォーカスマージンが大きくなるように最適化が図られる。
【０００４】
ＥＵＶ露光技術で用いられる反射型マスクは、マスク基板上に、例えば、Ｍｏを３ｎｍ、Ｓｉを４ｎｍの厚さとして交互に繰り返して堆積することにより多層膜を構成し、その物質内を透過するＥＵＶ光が繰り返し反射する干渉現象を利用してＥＵＶ光の反射率を高めている。
【０００５】
特に、微細パターンの形成を行うリソグラフィでは、マスク基板に多層膜を形成する際、パーティクルの発生が許されない。露光光の波長が短いため、マスク基板上の微小な凹凸欠陥がウエハ上に転写するパターン品質に影響を与えてしまう。微小な凹凸欠陥（位相欠陥と呼ばれる）は、高さが２ｎｍであっても転写された微細なＬＳＩパターンの寸法誤差を許容できないものにしてしまう。
【０００６】
このような微小な凹凸欠陥は堆積された多層膜の下の基板表面の凹凸や埋め込まれたパーティクルの上に多層膜が堆積する際に滑らかにされて微小な段差になったものである。光リソグラフィのマスク検査で用いられる光学顕微鏡の光の波長１９０ｎｍ以上では多層膜の表面にしか光が透過されないため、ＥＵＶ光で露光された際に影響を与える基板上の多層膜下部または埋め込み欠陥により、多層膜が正確に堆積されていないことによる反射率の局所的な低下を検査可能な感度で検知することができない。
【０００７】
したがって、ＥＵＶ用の反射型マスクでは、このような位相欠陥の発生防止および修正のために、マスクの品質管理は厳しくかつ困難なものとなる。このためＥＵＶ用の反射型マスクは非常に高価なものとなってしまう。
【０００８】
さらに、マスク基板上に吸収体膜からなるマスクパターンを形成する場合も、欠陥の発生を回避しなければならない。ＥＵＶ露光装置で用いられる３２ｎｍ以下のパターンを有するマスクパターンを正確に形成するためには、精度および分解能が高い描画装置と同じく高い感度を持つ検査装置が必要となる。例えば、製作したマスクパターンに位相欠陥が残っていて、ＥＵＶ露光機を用いてパターン転写した際に、寸法精度が規格外であれば、マスクを再び製作する必要があり、非常に高価な代償を払わなければならないからである。
【０００９】
マスクの再製作を避けるために光露光技術ではパターン形成後にパターンを修正する技術が通常用いられている。この修正に用いられる技術にはＦＩＢ（Focused Ion Beam）修正技術、ＥＢ（Electron Beam）修正技術およびナノマシニング技術がある。ＦＩＢ修正技術はＧａ（ガリウム）イオンなどをイオンビーム光学系により微小なスポットとしてマスクに照射して、そのエネルギーによりマスク上の材料を除去、あるいは照射部周辺のガスと反応させて吸収体膜を堆積させるもので、スポットを所望のパターン領域で走査することで、所望のパターンを得るというものである。また、ＥＢ修正技術はイオンビームの代わりに電子ビームを用いるものでイオンビームが与えるダメージを減少させるために使われている。ナノマシニング修正技術は微小な針をパターンにあてて不要な膜を切り取ることで除去するものである。
【００１０】
このような修正技術は基板ではなく、パターンの形状を変更するもので、ＥＵＶ露光の反射型マスクの吸収体パターンも同様にパターン修正が可能である。この場合、位相欠陥により反射率が低下するのを補うようにマスクブランクスの露出部を増大させる方法となる。これはシミュレーションを行って得られた予測を参照して適正なパターン削除を行なおうとするものである。しかし、現実には位相欠陥の影響は凹凸の高さや面積により変化するため、ＥＵＶ露光機に要求される微細パターン形成に必要な精度を獲ることは困難である。また、欠陥サイズが１００ｎｍを越えるようであれば複数のパターンを修正する必要があるため、微細な修正すべき形状を予測することも困難になる。
【００１１】
このように位相欠陥の影響をパターンの修正で許容範囲とすることが困難である場合にそれが確認できるのは、そのマスクを用いて実際にＥＵＶ露光機で転写してからとなる。このため、再製作するにも費用が高価であるだけでなく、開発期間の遅延に与える影響が大きくなり事業に及ぼす影響も甚大となる。このような大きな対価を避けるのには、パターン形成を行なう前に多層膜を堆積した段階で位相欠陥を修正することが有効なはずである。しかし、マスクブランクスの修正は困難であるため、従来技術の例は少ない。
【００１２】
その中で、ＵＳ  ６，８２１，６８２  Ｂ１（特許文献１）、特開２００６−６００５９号公報（特許文献２）に開示されている技術が、反射型マスク基板の修正に着目したものとして有名である。また、ＵＳ  ２００６／０２３４１３５  Ａ１（特許文献３）、ＵＳ  ６，９６７，１６８  Ｂ１（特許文献４）に開示されている技術は、表面付近の異物による欠陥の修正方法である。また、特表２００２−５３２７３８号公報（特許文献５）に開示されている技術は、相欠陥による転写寸法の誤差を予測して吸収体パターンの寸法を補正するものである。
【特許文献１】ＵＳ  ６，８２１，６８２  Ｂ１
【特許文献２】特開２００６−６００５９号公報
【特許文献３】ＵＳ  ２００６／０２３４１３５  Ａ１
【特許文献４】ＵＳ  ６，９６７，１６８  Ｂ１
【特許文献５】特表２００２−５３２７３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
特許文献１の技術は、ＥＵＶマスク表面から位相欠陥部に対し、小さなスポットに収束したイオンビーム、電子ビーム及び光ビームを照射するものである。一方、特許文献２の技術では、多層膜の位相欠陥部に、その反対側の低膨張ガラス側からレーザを照射して加熱するものである。これらは熱による段差の緩和傾向を用いることで、多層膜を平坦化しようというものである。欠陥に応じた熱プロファイルを与えることができるようにして、正常部の多層膜の品質に影響しないようにするためである。また、特許文献３、４の技術では、表面付近の異物による欠陥を表面から浅く錐体形状で除去し、その部分に薄くキャッピング層をスパッタして、錐体形状に加工した影響を軽減している。
【００１４】
しかし、これらの技術を実際に適用する場合には以下の問題点がある。位相欠陥はまず、２ｎｍという非常に小さな段差が影響を与えることが分かっている。このようなプロセス的な緩和を利用する時、段差が高い時には緩和傾向が顕著であるが、段差が非常に緩斜面では進行は遅くなる。非常に小さな段差が問題となるのは、基板上に大きな凹凸があった場合に多層膜の堆積の過程で平坦化を行なうことが行なわれていて、その最後の平坦化の仕上げの状態である。
【００１５】
また、このような平坦化が行なわれた基板では位相欠陥部と正常部との境界もなだらかな変化となっていて、裾のプロファイルに合わせて加熱する温度分布に対して、平坦化効果の合わせ込みが必要となってしまう。さらに、位相欠陥の検出はＥＵＶ光を用いて暗視野検出が行なわれており、その形状については不明であるため、適切な加工条件の設定が難しいという問題があった。
【００１６】
位相欠陥は凹みの場合も凸の場合もあって、形状・高さ・サイズが不明な対象に対して、それらに依存しない加工条件を見出す必要がでてくる。このようなプロセス条件が見出せない場合は、実験的に形状依存性を求める必要があるが、実際に発生する位相欠陥に近い実験用の作りこみ欠陥の定量性を得ることが難しいことが知られており、適切な条件設定を行なう技術開発が必要である。
【００１７】
このように位相欠陥自体の修正が難しいために、特許文献５の技術では、相欠陥による転写寸法の誤差を予測して吸収体パターンの寸法を補正することが行なわれている。しかし、この場合も位相欠陥の形状・高さ・サイズをあらかじめ知る必要があり、同様の困難に出会う。この時、前述したように現実的には欠陥を有するマスクを用いてＥＵＶ露光機を用いてパターン転写を行ない、寸法誤差を計測して、その誤差にもとづいて、改めてマスク修正装置により吸収体パターンの形状を補正するという必要が出てくる。
【００１８】
また、特許文献３、４の技術は、欠陥部分を削除してその下層にある多層膜を使うものであるため、修正可能な欠陥は表面近傍の欠陥に限られている。
【００１９】
本発明の目的は、位相欠陥の形状に依存せず加工後の平坦性を確保できる、微小な凹凸による位相欠陥を有する反射型マスクの修正技術を提供することである。
【００２０】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００２２】
（１）欠陥を有する部材に対し、欠陥部を含む局所的領域を取り除き、除いた領域と同一またはそれに近い形状の別に用意した欠陥を含まない局所的領域の部材を把持して置き換えることを特徴とする修正方法およびそれを用いた半導体装置の製造方法である。
【００２３】
（２）前記（１）において、修正する部材は、微細パターンを形成するためにパターンの原版を投影して形成する縮小投影露光法に用いられる原版である。
【００２４】
（３）前記（２）において、修正する原版は、パターンを構成する下地部材（基板および多層膜）の上に薄膜（吸収体膜および緩衝体膜）を形成した後、所望の形状に上層の薄膜（吸収体膜）を除去して得られる薄膜パターンを有するマスクである。
【００２５】
（４）前記（３）において、修正するパターンを有するマスクは、下地の基板上に複数の薄膜（多層膜）を積層した反射型のマスクである。
【００２６】
（５）前記（４）において、前記（１）の欠陥は、基板上に凹凸があり、その上にほぼ均等な膜厚で薄膜（多層膜）が堆積してそれぞれの薄膜に凹凸が生じている欠陥（第１欠陥）である。
【００２７】
（６）前記（４）において、前記（１）の欠陥は、基板上に異物があり、その上にほぼ均等な膜厚で薄膜（多層膜）が堆積してそれぞれの薄膜に凸形状が生じている欠陥である。
【００２８】
（７）前記（４）において、前記（１）の欠陥は、基板上に複数の薄膜を堆積する際に薄膜（多層膜）の間に異物があり、その上にほぼ均等な膜厚で薄膜が堆積してそれぞれの薄膜に凸形状が生じている欠陥（第２欠陥）である。
【００２９】
（８）前記（１）において、前記（１）の欠陥部を含む局所的領域を取り除く方法としてイオンまたは電子ビームを局所的に照射して行なう。
【００３０】
（９）前記（１）において、前記（１）の欠陥を含まない同形状の局所的領域の部材を把持、置き換える方法として、機械的または静電的に行なう。
【００３１】
（１０）前記（１）において、前記（１）の欠陥を含まない同形状の局所的領域の部材の作製は、同一部材（マスクブランクス）の使用されない余白の領域を切り出す。
【００３２】
（１１）前記（１）において、前記（１０）の欠陥を含まない同形状の局所的領域の部材の作製方法としてイオンまたは電子ビームを局所的に照射して行なう。
【００３３】
（１２）前記（１）において、前記（１１）のイオンビームまたは電子ビームを局所的に照射して欠陥を含まない同形状の局所的領域の部材の作製方法として、部材の底面を切り離す方法として、ビームの入射角度を傾けて行なう。
【００３４】
（１３）前記（１）において、前記（１１）のイオンビームまたは電子ビームを局所的に照射して欠陥を含まない同形状の局所的領域の部材の作製方法として、領域の周辺を表面に対し垂直に加工し、その周辺を除去して領域の側面を垂直に仕上げ、次にこの側面よりも深い基板部分を斜め方向に除去加工して切り離し加工を行い、ピンセットで把持した後に不要な基板部分を除去加工する。
【００３５】
（１４）前記（１）において、前記（１）の欠陥を含む局所的領域は、欠陥部の周辺の正常な領域を含むものである。
【００３６】
（１５）前記（１）において、前記（８）の欠陥を含む局所的領域の除去において、前記（１４）の欠陥部の周辺の正常な領域を基板表面が露出するように加工して、欠陥部分は基板表面よりも深く加工する。
【００３７】
（１６）前記（１５）の欠陥部の周辺の正常な領域を基板表面が露出するように加工する方法として、この領域内で加工量を変化させて加工し、基板表面が露出する加工量を検知し、この加工量で加工することにより、基板表面の平面を露出させる。
【００３８】
（１７）前記（１６）において、前記（１６）の露出する基板表面の平面は少なくとも３点により定まる基準平面でそれ以外の部分はその基準面より深く仕上げる。
【００３９】
（１８）前記（１７）において、前記（１４）の欠陥部の周辺の正常な領域を含み、欠陥を含む局所的領域の境界は、反射マスクの上に形成するパターンの下部にあって、パターン形成後には露出しないように選ぶ。
【００４０】
（１９）前記（１７）において、前記（１４）の欠陥部の周辺の正常な領域を含み、欠陥を含む局所的領域の境界は、反射マスクの上に形成するパターンにおいて、転写されたパターンの誤差が品質に影響を与えない領域でパターンのエッジを横切る。
【００４１】
（２０）前記（１７）において、前記（１８）、（１９）の欠陥を削除した後置き換える領域の境界が転写されたパターンの誤差が品質に影響を与えない領域でパターンのエッジを横切るようにする方法は、反射型マスクにマスクの位置を計測するマークを挿入して、マスクパターンを形成する際にはそのマークを用いてパターン描画の位置あわせを行なう。
【００４２】
（２１）前記（１）において、前記（２）の原版上のパターンは同一形状のパターンが多数配置されていることと、転写に使われない領域に同一形状のパターンをあらかじめ形成しておき、欠陥を含まない正常な局所的領域として使用する。
【００４３】
（２２）前記（１）において、前記（１）の欠陥を含まない局所的領域として使用するパターン（部材）は、基板の欠陥検査で検出した座標とレイアウトデータを用い、パターン描画する際に転写に使われない領域に複製パターンをあらかじめ形成しておく。
【００４４】
（２３）前記（１）において、前記（１）の欠陥を含まない局所的領域として使用するパターンは、そのマスクを使って転写を行って確認された座標とレイアウトデータを用い、同一基板または別の基板を用いて複製パターンを形成する。
【発明の効果】
【００４５】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００４６】
本発明によれば、微小な凹凸による位相欠陥を有する反射型マスクにおいて、位相欠陥の形状に依存せず加工後の平坦性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
【００４８】
まず、本発明の概略を説明する。本発明によれば、反射型マスクに微小凹凸がある多層膜を一定の平面形状で除去し、平坦な多層膜を同一形状に切り取ったもの（正常部）と置き換えるものである。このため、マスク修正装置では、置き換えられた平坦な膜は周辺の正常部と正確に高さが合わせられるようにすることが好ましく、掘り込み高さを正確にするため、加工時に加工量と除去深さを確認できるようにする。
【００４９】
また、マスク修正装置では、平坦な膜を有する正常部を、微小なピンセットにより取り出し、底部を平坦に加工した後、除去した箇所に設置する機構を備えるものとする。この際、除去した領域と正常部との隙間が転写に影響しない程度に小さくできるように位置あわせする認識機構と位置調整機構を備えることが好ましい。
【００５０】
また、位相欠陥部の除去、正常部の切り出し、および正常部の底の平坦化加工が必要で、ＦＩＢを用いると、同一の加工方法で行なうことができる。この場合にＦＩＢの光軸に方向からみて微小ピンセットで把持される正常部は、切り出し時と底の仕上げ時に方向がＦＩＢの光軸に垂直な軸に対して回転できるようピンセットの支持はＸＹＺの並進機構と少なくとも一軸の回転機構を持つことが好ましい。また、表面の高さおよび位置ずれを正確に合わせるため、正常部を上方から押し込む動作ができるように、ピンセットの先端は表面に平行な面をもつことが望ましい。
【００５１】
表面の高さを正確に合わせることができるように、欠陥部を除去する際には底部をあらかじめ平坦に加工することが望ましい。このためには正確な除去深さを測定できる手順で加工するのが望ましい。この際底部には基準の高さの面が確定できるようにして、その面以外の箇所は深くなってもよい。例えば、平面方向に多層膜の除去深さを変化させながら試し加工を行なうことで、多層膜の最深部の除去が行なわれた後に基板材料が露出する加工量を把握してその加工量で底部を仕上げる手順によりこの加工が可能である。この際少なくとも３点がこの高さになれば底部の高さは正確にきまるので、正確な除去深さ以外の箇所は削り落としてもよい。
【００５２】
以上の方法で、欠陥があって除去した部分の周辺と、置き換えた部分との境界を、パターン転写に影響を与えない程度の小さな隙間とすることが可能である。さらに、本発明の方法では、境界をパターン転写に影響しないように選ぶことができる。
【００５３】
すなわち、例えばホールパターンを形成するマスクの場合は、ホール部分の周辺は吸収体に覆われているので、吸収体が残される部分の下部に境界が位置するように除去することができる。また、ホールパターンが形成された後に本発明の方法を適用する場合も吸収体が残されている部分を境界として切り出し、置き換えた後に吸収体があった部分に再度吸収体を形成することが可能である。この場合はホールパターンを再形成する必要があるが、例えば、ＦＩＢ（Focused Ion Beam）を用いる場合に周辺のホール形状と同一になるように、あるいは転写後の寸法を予測して適正な形状になるように吸収体膜を形成する場所だけにビームを照射して正確なパターンを作製すれば良い。
【００５４】
また、ラインパターンを形成する場合には、全ての境界を吸収体の下になるようにはできず、ラインパターンのエッジ部を境界が横切る必要があるが、この場合も形成されたラインパターンの寸法が製作されたデバイスの性能に影響を与えない場所を選ぶことができる。近年進展しているＤＦＭ（Design for Manufacturing）技術においては、レイアウトパターンデータに付属して、このような加工精度に鈍感な場所についての情報を付加することが行なわれる。
【００５５】
（実施の形態１）
ＥＵＶ用の反射型マスクは、例えば、マスク基板上に多層膜が被着されてなるマスクブランクス上に、吸収体パターンすなわちＥＵＶ光の吸収体膜と緩衝体膜のパターンを形成した構造となる。この反射型マスクに本発明を適用した場合について説明する。
【００５６】
図１は基板（マスク基板）１と、その上に設けられた多層膜２に対して、残存した異物３が原因で発生した凸欠陥を有する欠陥部４の一例を示す断面図である。ＥＵＶ露光技術で用いる反射型マスクにおいて、多層膜２を堆積する前の基板１に異物３などの微小凹凸があるとその後に堆積する多層膜２は、この凹凸に沿って堆積されるため、凹凸が多層膜２表面にまで伝播する。この凹凸は、基板１上に残存した異物３、基板１を研磨する際についた傷などが原因として発生する。
【００５７】
なお、本願においては、この欠陥部４を含む局所的領域を欠陥領域５として説明する。また、欠陥領域５には多層膜２が平坦な欠陥を含まない局所的領域（正常領域）を含んで説明する場合もある。また、図１では、基板１上の凹凸に起因した反射型マスクの欠陥を示しているが、多層膜２中の凹凸に起因した反射型マスクの欠陥も同様に欠陥領域５に含まれる。
【００５８】
このように、微小凹凸を含みその周辺の多層膜２を一定の平面形状で除去して基板１表面を露出させる加工を行なった後の断面形状を図２に示す。図２では、図１に示した欠陥部４を除去するために基板１の一部が深掘りされている（深堀領域１ａで示す）。このような微小な領域の除去加工については、イオンビームや電子ビームを微小なスポットに収束して加工部位に照射し、スパッタリングあるいはエッチング効果を用いて加工する方法が広く使用されており、本実施の形態ではこれらの方法で行うものについて説明する。
【００５９】
なお、このような除去加工はこれらに限られるものではなく、図３に示すように切削加工が可能な微小で鋭利な先端を有する探針６を用いる方式も広く使用されており、本発明に適用することができる。
【００６０】
次に、平坦な多層膜を同一形状に切り取ったもの（正常部）を除去した箇所（欠陥部）に置き換える加工を行なう。図４がこの置き換えを行なった後の断面である。置き換えた平坦な多層膜２ａを有する正常部１０（正常領域）と欠陥部（欠陥領域）を除去した周辺との境界７は、パターンの転写に影響がでないように十分小さな隙間となっており、表面部の段差および、多層膜の各界面の段差がやはり転写に影響がでないように十分小さくなるように加工される。
【００６１】
このような段差を生じないようにするためには、周辺の正常部１０と正確に高さが合わせられるように、欠陥領域５の底部の多層膜２を除去することが好ましい。その理由について説明する。掘り込み深さを正確に基板表面に合わせるために本実施の形態では欠陥部４を含む多層膜２の除去加工を図５、図６、図７のように行なっている。まず、図５に示すように、欠陥部４の除去加工の際に加わる熱や機械的ストレスが、除去せずに残存した正常部に伝わってダメージを与えないように境界部の内側にスリット８の形成加工をしている。
【００６２】
次に、除去加工時に加工量と除去深さを確認できるようにする。これは、除去加工の深さ方向の進展は加工装置の状態と材料の状態に依存することがあり、設定した加工量と実際の加工量の間に誤差が生じるからである。図６はスリット８から内側へ欠陥部４周辺に向けてステップ上に加工深さを増大させている。このように加工すると基板１が露出する加工深さを上方から観察することができるようになる。この際に基板１が露出する部分は基板１表面より深く掘ってもよい（符号１ｂで示す）。これにより、基板１表面までの正確な加工深さを与える加工量を検知することができるので、この加工量で欠陥部４周辺を精密に加工してスリット８を含む境界部までの領域の基板１表面を露出させる。
【００６３】
図７はこの欠陥周辺の除去加工を行なった結果である。ここで、正確に露出した基板表面を平坦に加工することが望ましい。しかし、この加工は深さ方向への１回かぎり進展する加工であるため、加工ばらつきにより新たに凹凸が生じてしまう場合がある。この際底部の基板表面には基準の高さの面が確定できるようにして、その面以外の箇所は深くなってもよい。例えば、多層膜の残渣がのこっていない領域で少なくとも３点がこの高さになれば底部の高さは正確にきまるので、正確な除去深さ以外の箇所は削り落としてもよい。この基準面の仕上げは次の欠陥部の除去におこなってもよい。
【００６４】
図７で残っている欠陥部４は、厚さが不明となっている。この部分については、周辺の平坦な基準面に影響を与えずに深堀りする。図７にはこの欠陥部４の周辺に事前加工として行なわれたスリット１ｂも示している。このスリット１ｂの内側は、周辺の基準面１ｃより高いところが残らぬようスリット１ｂよりも深くなるように除去加工を行なう。このように除去した結果が図２で示した深堀領域１ａである。
【００６５】
次に、この除去を行なった部分に置き換える正常な平坦の多層膜（正常部１０）の作製法を図８の断面図を用いて説明する。図８には正常部１０を把持でき、また除去加工を行なった欠陥領域に移動できるピンセット９の先端部も示している。このピンセット９はマスク修正装置に備え付けられるものである。なお、図中には、正常部１０の作製法の説明を容易にするために、ａ方向（例えば基板１の厚さ方向）とｂ方向（例えば基板１の平面方向）とが示されている。
【００６６】
このピンセット９で把持されている部分（正常部１０）が置き換える正常な平坦な多層膜２ａを有しており、図８では加工途中であるために、多層膜２ａ下部の基板１の部分も示している。平坦な多層膜２ａを有する正常部１０は、例えば、ＥＵＶ露光機で転写される露光領域の外部で位相欠陥の検査により正常であることが確認されている領域、すなわち欠陥を含まない局所的領域である正常領域１１で選ぶことができる。
【００６７】
図８の加工を行なう手順を説明すると、まず、切り出す部分の周辺を多層膜及び基板部部分を深く掘りこむ。この掘り込む領域は後に平坦な部分を取り出すために斜め方向から欠陥部に向けて除去加工を行なうために行うもので、正常部１０の下部を加工するために十分な幅で除去することが必要である。この後、斜めから除去加工を行なって、図８では把持した部分が切り離すことが可能なところまで、斜め加工を行なったものである。
【００６８】
正常部１０は微小なピンセット９により取り出し、基板１の一部を除去して底部を平坦に加工した後、欠陥領域５に設置する機構を備える。このため、ピンセット９を有する機構は、図９のように正常部１０を把持し、また、後に述べるように除去した領域と正常部１０との隙間は転写に影響しない程度に小さくできるように位置あわせして置き換えることができるようにするため、位置調整機構を備え、またこれらの操作を観察できる認識機構を備えることが望ましい。これらの機構は、マスク修正装置に備え付けられているものである。
【００６９】
一連の加工は除去加工で行なわれ、位相欠陥部の除去と正常部１０の切り出しおよび底の平坦化加工が必要であるが、ＦＩＢを用いると、同一の加工方法で行なうことができる。このような場合にＦＩＢの光軸に方向（例えばａ方向）からみて微小ピンセット９で把持される正常部１０は、切り出し後、底の仕上げ時に断面がＦＩＢの光軸に垂直となるように回転させるため、ピンセット９の支持はＸＹＺの並進機構と少なくとも一軸の回転機構を持つ。
【００７０】
図１０はこのように回転した断面で、図１１が正常部１０の下部の基板部分の除去加工を行なったものである。この加工を行なった後に、正常部１０は切り離した際と同一の姿勢に戻された後、マスクを搭載しているステージが移動して、欠陥があり、すでに除去加工を行なった位置にピンセット９がくるように移動する。
【００７１】
図１２はピンセット９が基板１の基準面１ｃに接しない高さまで、平坦な多層膜２ａを位置あわせして押し込んだ状態を示す図である。この後、ピンセット９はいったん正常部１０を手放し、表面の高さおよび位置ずれを正確に合わせるため、図１３に示すように正常部１０を上方から押し込む動作ができるようにしている。ピンセット９の先端は表面に正常部１０に対して平行な面をもつことが望ましい。このようにして多層膜２ａの底面があらかじめ仕上げられた基準面１ｃに接するように設置した状態が図４である。
【００７２】
なお、本実施の形態では、多層膜２ａと基板１の界面の平坦部を基準面１ｃとする場合について説明したが、図１４に示すように、基板１を掘り込んで基準面１ｄを作製し、その深さに相当する正常部１０の基板部分を平坦な多層膜２ａの下部に残し、押し込む際に、周辺に設けたテーパで位置合わせが行なわれるようにすることもできる。
【００７３】
本実施の形態では、例えば、図５に示したように、基板１上の凹凸に起因した反射型マスクの欠陥および／または多層膜２中の凹凸に起因した反射型マスクの欠陥を含む欠陥領域５の部材を取り除き、図１２に示したように、欠陥を含まない平坦領域の部材である正常部１０（正常領域）と置き換える。また、図４に示すように、欠陥があって除去した部分の周辺と、置き換えた部分との境界７を、パターン転写に影響を与えない程度の小さな隙間としている。
【００７４】
これにより、許容できない寸法誤差を生ずる位相欠陥の形状・高さ・サイズについての正確な計測情報無しに平坦な正常な多層膜に修正できるので、マスクプロセスの歩留まりに対する過大な要求を回避して、パターンの品質を確保しマスクコストを下げることができる。また、欠陥のない反射型マスクを用いた露光技術によって、微細化に対応した半導体装置を歩留良く製造することができる。
【００７５】
さらに、本発明では、境界をパターン転写に影響しないように選ぶことができる。この実施の形態の一例を実施の形態２で説明する。
【００７６】
（実施の形態２）
前記実施の形態１で示したように、反射型マスクにおいて、欠陥を含む局所的領域を除去した部分と、欠陥を含まない局所的領域の部分との境界を、パターン転写に影響を与えない程度の小さな隙間とすることができる場合について説明した。本実施の形態では、さらに、境界をパターン転写に影響しないように選択する場合について説明する。本実施の形態における反射型マスクも、マスク基板上に多層膜が被着されてなるマスクブランクス上に、吸収体パターンすなわちＥＵＶ光の吸収体膜と緩衝体膜のパターンを形成した構造となっている。
【００７７】
まず、ホールパターンを形成する反射型マスクについて説明する。図１５に示す反射型マスクでは、ホールパターン領域２０の周辺は吸収体によって覆われる吸収体領域２１となる。このホールパターン領域２０に例えば図１で示したような欠陥部４が存在した場合、欠陥部４が存在するホールパターン領域２０と、その周辺の領域（正常領域）とを欠陥領域５として除去する。具体的には、図２に示したように、基板１の基準面１ｃが露出するように除去している。
【００７８】
また、ホールパターンが形成された後に本発明の方法を適用する場合も吸収体膜が残されている部分を境界として切り出し、置き換えた後に吸収体膜があった部分に再度、吸収体膜を形成することもできる。この場合はホールパターンを再形成する必要があるが、例えば、ＦＩＢ（Focused Ion Beam）を用いる場合に周辺のホール形状と同一になるように、あるいは転写後の寸法を予測して適正な形状になるように吸収体膜を形成する場所だけにビームを照射して正確なパターンを作製する技術を用いれば良い。
【００７９】
次に、ラインパターンを形成する反射型マスクについて説明する。この場合、全ての境界を吸収体膜の下になるようにはできず、正常領域と欠陥領域との境界がラインパターンのエッジ部を横切る場合がある。そこで、ラインパターンの寸法が製作されたデバイスの性能に影響を与えない場所を選ぶことができる。例えば、近年進展しているＤＦＭ（Design for Manufacturing）技術においては、レイアウトパターンデータに付属して、このような加工精度に鈍感な場所についての情報を付加することが行なわれる。
【００８０】
図１６はこの方法を説明している。符号２３で示す領域は、特に、トランジスタなどの半導体素子を形成する素子形成領域で、この領域内の線幅は製造する素子の性能に影響を及ぼす。このため、欠陥領域５とその周辺の成城領域との境界線がこの中にないことが望ましい。一方、この素子形成領域２３の周辺は素子を形成するのではなく、例えば、配線として用いられるので、ショートやピンチを起こさない範囲での変動は許容される場合がある。そこで、本実施の形態では、この線幅変動の許容量が大きい領域に境界線がくるように、欠陥を含む許容領域を設定することを示している。
【００８１】
このように形成するパターンに影響を与えないように境界線を配置するには、マスクブランクスにパターンを形成する際に正確な位置あわせが必要で、マスクブランクスの位置を計測することが必要となる。このマークは本発明において欠陥を修正する際に図１７に示す十字マークのように互いに垂直なラインパターンを適切な位置に配置することで対応することができる。
【００８２】
ここで、欠陥の修正を多層膜の堆積後、パターンを形成する薄膜の堆積前に行なう場合には、図１８のようにマーク部分の多層膜を除去し、その上に一様な薄膜を厚く堆積することにする。この薄膜は吸収体膜２５となっているので、ここで作製した位置あわせ用のマークはこのマスクを使用したＥＵＶ露光の際に転写されることはない。
【００８３】
一方、電子ビームを走査すると段差部分で信号が得られるので初期の位置あわせに用いることができる。この位置合わせパターンは、必要とされるマスクパターン全体が露光される領域の外に設定する。このようにすると、一定の吸収体膜２５の面積が確保されていれば、パターン全体が露光される領域の外だけでなく、その内側に置くこともできる。この場合は欠陥を修正した箇所の近傍に修正した場所、境界線の位置とマークの座標を記憶しておく。この情報を用いて、パターンを描画する場合に、複数の欠陥に対して対応するマークを検出して全ての欠陥に対して望ましい位置にパターンを描画することが可能となる。
【００８４】
欠陥が品質に関わるパターンの近傍にあって影響を与える致命性欠陥の場合、従来の欠陥修正では、欠陥そのものに物理的変化を与えて修正する方法では、その修正部分の変質がパターンに与える影響が品質あるいは信頼性を低下させてしまう。これに対し本発明では、欠陥を修正した局所的領域の境界を、転写パターンや、あるいは半導体素子の特性上で影響のすくない部位に位置させることができ、修正の副作用を回避でき、品質を向上させることができる。
【００８５】
（実施の形態３）
前記実施の形態では、反射型マスクの吸収体パターンが形成される前に、マスクブランクスの欠陥を修正する方法について説明した。本実施の形態では、吸収体パターンが形成されている場合に適用して説明する。
【００８６】
吸収体パターンが形成されている場合には、置き換えた後に吸収体パターンの復元が必要になる。この吸収体パターンがホールパターンやメモリーパターンなど同一形状のパターンが形成されている反射型マスクの場合は、外周部に同形状のパターンをあらかじめ予備に作製しておき、その部分を同一形状に切り出して置き換えることもできる。
【００８７】
図１９は、欠陥領域５に、正常な吸収体パターン２６および多層膜２ａからなる正常部１０を欠陥部と置き換えた場合の説明図である。このように、吸収体パターン２６が同一形状のパターンが形成されている反射型マスクの場合は、例えば反射型マスクの外周部に同形状のパターンをあらかじめ予備に作製しておき、その部分を同一形状に切り出して置き換えることができる。なお、正常な吸収体パターン２６をパターン設計の段階で用意できるのは同一パターンの繰り返しの多い場合に限られる。
【００８８】
また、同様な方法でランダムなパターンにも適用することができる。図２０は吸収体パターンが形成される図（ａ）の吸収体領域２１において、図（ｂ）に示すような欠陥部４近傍のパターン領域２７と、図（ｃ）に示すような正常な予備パターン領域２８とを置き換える場合の説明図である。図（ｂ）のように欠陥部４の近傍にランダムな吸収体パターン２６が来る時、どのような形状のパターンが影響を受けるか予想することは、検査により欠陥の位置が特定されると、レイアウトパターンにより確定できる。
【００８９】
この情報に基づいて、パターンを描画する際に欠陥の影響するパターンを、露光領域の外にあらかじめ追加して形成しておくことができる。あるいは、パターン形成後に欠陥の存在が確認された場合には、そのパターンの外側に除去する局所的領域のパターンを描画して、すでに作製したパターンを保護して再度作製することにより、置き換えを実施することができる。
【００９０】
このように、本実施の形態では、欠陥部と置き換える正常部は、同一の反射型マスクから取り出したものである。なお、これ限られることなく吸収体パターンを有する正常部を別の反射型マスクに準備することが可能で、その準備したパターンに応じて除去する領域を選択することもできる。
【００９１】
また、本発明は欠陥の形状や高さ、サイズが未知な場合に限らず任意な問題部分に適用でき、広い面積の修正に適用できる。広い面積の場合、従来の修正技術では、回路パターンの線幅など微修正にとどまる。しかしながら、本発明の修正方法によれば、例えばセルとよばれる回路のパターンも置き換えに適用することも可能である。このように、本発明は実施例に示した多層膜内の欠陥に限定されるものではない。
【００９２】
このように、本発明をパターン形成後にも適用することができる。例えば、従来から行われているように、位相欠陥部のパターンの寸法を補正して位相欠陥の除去を試み、それが失敗あるいは品質の回復が不十分でマスクが使用できない場合にも、本発明を適用して修正することが可能になるので、マスクの歩留まりが向上する。
【００９３】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明は、反射型マスクの欠陥の修正技術、特に、ＥＵＶ用の反射型マスクに有効で、とりわけ半導体装置の製造業に幅広く利用されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明で修正する欠陥の一例を示した説明図である。ここでは基板上に微小異物があり、その上に堆積する多層膜が凸状になる欠陥の断面図を示している。
【図２】欠陥を含む局所的領域を除去した断面図である。
【図３】欠陥修正を行う局所的領域における除去加工に切削加工を適用することを説明する断面図である。
【図４】欠陥を含む局所的領域を除去した後、欠陥を含まない平坦な多層膜に置き換えた状態の断面図である。
【図５】欠陥を含む局所的領域を除去する過程を示す図で、欠陥を含む局所的領域の最外周に領域外の正常な多層膜に除去加工の際にダメージを与えないように、スリット加工を行なっている状態の断面図である。
【図６】欠陥を含む局所的領域を除去する過程を示す図で、基板を露出させる加工量を把握するために、加工量を変化させて除去加工を行なった状態を示す断面図である。
【図７】欠陥を含む局所的領域を除去する過程を示す図で、基板表面を露出させる加工量で、欠陥を含む局所的領域の中の、欠陥部分を除く平坦な部分の除去加工を行い、基板表面を平坦に仕上げた状態を示す図である。
【図８】欠陥を含む局所的領域を除去した場所に置き換える欠陥を含まない平坦で正常な多層膜を作製する過程を説明する図である。
【図９】欠陥を含まない平坦で正常な多層膜を切り出して把持している状態で、切り出しの際に残存している余分な基板材料が多層膜の底部にあることを示す図である。
【図１０】欠陥を含まない平坦で正常な多層膜の底部に残存する余分な基板材料を除去するために、把持している機構を回転させて除去加工ができるよう姿勢を変化させたことを示す図である。
【図１１】欠陥を含まない平坦で正常な多層膜の底部に残存する余分な基板材料を除去した状態を示す図である。
【図１２】本発明を説明するための図で、欠陥を含まない平坦で正常な多層膜を除去した欠陥を含む局所領域に設置する過程を示す図であり、底部を位置あわせして途中まで入れる操作を行っている状態を示している。
【図１３】欠陥を含まない平坦で正常な多層膜を除去した欠陥を含む局所領域に設置する過程を示し、把持していたピンセットをいったん離し、間隔を狭めてピンセットの先端で欠陥を含まない平坦で正常な多層膜を押し込み、周辺と高さを合わせる操作を行っている状態を示す図である。
【図１４】除去した底部の仕上げと正常部の底部の仕上げについての別な例を示している。
【図１５】欠陥を含む局所的領域の選択方法の一例で、ホールパターンで局所領域の境界がホールパターンの間の吸収体膜に覆われた領域内とすることを説明する図である。
【図１６】欠陥を含む局所的領域の選択方法の一例で、ラインパターンで局所領域の境界がラインパターンの間の吸収体膜に覆われた領域内とすることを説明する図である。
【図１７】欠陥修正を行う局所的領域の境界をパターンに対して位置あわせするためのマスクの基板の位置あわせを行うための位置検出マークの例を説明するマーク部の平面図である。
【図１８】欠陥修正を行う局所的領域の境界をパターンに対して位置あわせするためのマスクの基板の位置あわせを行うための位置検出マークの例を説明するマーク部の断面図である。
【図１９】欠陥修正を行う局所的領域の置き換えを多層膜の上の吸収体パターン形成後に行う例としてホールパターンについて説明する断面図である。
【図２０】欠陥修正を行う局所的領域の置き換えを多層膜の上の吸収体パターン形成後に行う例としてランダムパターンの場合に適用する際のパターン描画でパターンを複製する方法について説明する平面図である。（ａ）は吸収体領域、（ｂ）は欠陥部近傍のパターン領域、（ｃ）は正常な予備パターン領域を示す。
【符号の説明】
【００９６】
１  基板
１ａ  深堀領域
１ｂ  スリット
１ｃ、１ｄ  基準面
２、２ａ  多層膜
３  異物
４  欠陥部
５  欠陥領域
６  探針
７  境界
８  スリット
９  ピンセット
１０  正常部
１１  正常領域
２０  ホールパターン領域
２１  吸収体領域
２２  ラインパターン領域
２３  素子形成領域
２４  マーク
２５  吸収体膜
２６  吸収体パターン
２７  パターン領域
２８  予備パターン領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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