(57)【要約】      （修正有）【課題】プロセス工程で除去されず残ってしまった遮光膜Ｃｒ、吸収膜ＴａＮ、位相膜ＭｏＳｉ、や基板Ｑｚの設計とは異なり残留した欠陥部分を原子間力顕微鏡の探針を用いて除去する工程において、除去修正時に発生する削り屑の基板への再付着を防止する。【解決手段】フォトマスク１１を冷却水１４中に浸して原子間力顕微鏡の探針を用いて除去修正を行うことで、摩擦熱による付着を防ぎ、削り屑もウェット洗浄で除去しやすくするものである。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子間力顕微鏡の探針を使用したフォトマスクの修正を行うに際し、フォトマスクを冷却水中に浸し、前記フォトマスク上の、遮光膜、吸収膜、位相膜や基板の設計とは異なり残留した欠陥部分となる残存物を除去することを特徴とする原子間力顕微鏡を使用したフォトマスク修正方法。
【請求項２】
前記遮光膜はＣｒ、吸収膜はＴａＮ、位相膜はＭｏＳｉ、基板は石英であることを特徴とする請求項１記載の原子間力顕微鏡を使用したフォトマスク修正方法。
【請求項３】
Ｑｚの設計とは異なり残留した欠陥部分を原子間力顕微鏡の探針を用いて除去する工程において、除去修正時に発生する削り屑の基板への再付着防止する方法。
【請求項４】
原子間力顕微鏡の探針を使用したフォトマスクの修正を行うに際し、フォトマスクを冷却水中に浸し、前記フォトマスク上の、遮光膜、吸収膜、位相膜や基板の設計とは異なり残留した欠陥部分となる残存物を除去することで、摩擦熱による付着を防ぎ、削り屑もウェット洗浄で除去しやすくしたことを特徴とする原子間力顕微鏡を使用したフォトマスク修正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロセス工程で除去されず残ってしまった遮光膜Ｃｒ、吸収膜ＴａＮ、位相膜ＭｏＳｉや基板Ｑｚの設計とは異なり残留した欠陥部分を、原子間力顕微鏡の探針により除去し、結果的にフォトマスクの修正を行う方法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子間力顕微鏡（Atomic-Force-Microscope：以下、ＡＦＭと表す）は、物質同士が近づいたときに発生する原子間力を利用した顕微鏡である。検出部は探針と呼ばれる微細な針のような形状をしたものであり、計測部に接触することなく形状測定を行うことが可能である。微細化が進むフォトマスクに置いてはダメージレスなこの測定方法は非常に有益である。また、真空中、大気中、液体中で使用可能であり、様々な場に応じた使用が可能である。
ＡＦＭの探針は高アスペクト比が求められ、また耐久性の問題から高硬度化が達成されているものもある。これら探針の開発が進められ、探針により物質を物理的に削りとる作業も可能となっている。
【０００３】
現在、このＡＦＭの探針を使用した除去加工は、多くのフォトマスク製造工程でマスク上に残った設計値と異なる残留欠陥の除去に使用されている（例えば特許文献）。加工精度は、ＡＦＭの測定形状を見ながら加工可能であるため、高い精度が期待できる。加工時間は材質にも寄るが他の有力な化学的修正方法と比較しても大きな差は無いことが確認されている。化学的修正方法では多くの場合で、基板Ｑｚ部分にダメージが発生し、光を利用するフォトマスクにおいて光の透過量を下げることがわかっている。透過量が変わってしまうと形成したパターンをそのまま転写することは不可能であり、予測が非常に難しい結果となってしまう。パターンの微細化が進めば光の透過量は低下し、結果的に微小の透過量低下が転写後のパターンに大きく影響することは容易に想像できる。この場合は転写シミュレーションシステム等を用いて転写後の形状確認を行う必要がある。
【０００４】
一般的にフォトマスク製造は多品種少量生産であり、全てのフォトマスクに通用するようなマニュアル作成は難しいと言える。つまり、シミュレーション結果の評価は専門的な知識を有する人が必要となる。
また、評価に掛かる時間も長いため人員的にもスループット的にも望ましくない。今回取り上げているＡＦＭ探針を用いた加工は単純な物理加工であり、ダメージは存在しないことが確認されている。即ち、転写シミュレーションを行うことなく次工程に進めることが可能である。ＡＦＭ探針を用いた物理的修正方法は、微細化が進むフォトマスク製造工程に置いて非常に有効な方法であると言える。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２１４７６０号公報
【０００６】
上述した如く、ＡＦＭ探針を用いた修正は、物理的に対象材料を削る工程のみで行っている（例えば特許文献）。この場合、削り屑の問題が容易に想像される。短時間のラフな加工であれば、削り屑はウェット洗浄で除去されるが、加工時間の長い精密さを要求される加工では、この場合、削り屑が基板Ｑｚ上に再付着することが報告されている。その為、ＡＦＭを利用した修正装置には、冷却ドライ洗浄が適用されているものが多いが、１００％除去出来る保証は無いのが実状である。削り屑の再付着は、光の透過量を低下させ、転写後のパターン形状を予測不可能な状態へと変えてしまう。これではダメージが無くとも転写シミュレーションを行わなければならず、化学的修正方法の抱える問題点を解決したとは言えない。この削り屑の再付着は防ぐべき課題であり、工程の円滑化に最も必要とされる項目である
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上説明した如く、従来ＡＦＭ指針を用いた修正では、転写後のパターン形状を予測不可能な状態へと変えてしまうという問題などが発生している。
本発明は上述の問題に鑑みなされ、転写後のパターン形状を予測不可能な状態へと変えてしまうということはなく、削り屑の再付着を防ぐ新規な方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、原子間力顕微鏡の探針を使用したフォトマスクの修正を行うに際し、フォトマスクを冷却水中に浸し、前記フォトマスク上の、遮光膜、吸収膜、位相膜や基板の設計とは異なり残留した欠陥部分となる残存物を除去することを特徴とする原子間力顕微鏡を使用したフォトマスク修正方法にある。
なお、本発明において、前記遮光膜はＣｒ、吸収膜はＴａＮ、位相膜はＭｏＳｉ、基板は石英である。
【０００９】
また、本発明は、原子間力顕微鏡の探針を使用したフォトマスクの修正を行うに際し、フォトマスクを冷却水中に浸し、前記フォトマスク上の、遮光膜、吸収膜、位相膜や基板の設計とは異なり残留した欠陥部分となる残存物を除去することで、摩擦熱による付着を防ぎ、削り屑もウェット洗浄で除去しやすくしたことを特徴とする原子間力顕微鏡を使用したフォトマスク修正方法にある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の方法を用いることで、ＡＦＭの短針を用いた修正時に生成される削り屑の再付着を防ぎ、かつ高品位な修正後形状を得ることが可能となる。
また、第２の実施形態の如く、原子間力顕微鏡を使用して高品位な修正後形状を得ることが可能となり、同時に高スループット化も実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施形態につき、図１乃至図３を用いて詳細に説明する。
（第１の実施形態）
まず、本発明者は、ＡＦＭで除去した削り屑が再付着するプロセスに付いて考察を行った。ＡＦＭ短針を用いた修正で短時間のラフな加工であれば、削り屑はウェット洗浄で除去されることが確認された。しかし、加工時間の長い、精密さを要求される加工においては、削り屑が基板Ｑｚ上に再付着することがよく報告されている。両者の違いを考えると、加工時間および加工精度である。加工時間が長ければ、物理的接触部に摩擦熱が発生する。この熱は非常に高温であると経験上想像される。加工精度が高ければ削り量は小さくなり、削り屑は微細化すると言える。高熱な削り屑は従来の硬度よりも軟らかく柔軟性を持っていると考えられる。また、微細な削り屑は基板Ｑｚ表面の僅かな溝に入り込む事は可能である。つまり、高熱かつ微細な削り屑は、除去直後非常に柔軟な状態であり、基板Ｑｚ面上に落ちた場合、基板Ｑｚ面上の僅かな谷間に入り込み、そこで自然冷却されウェット洗浄で除去し難くなると考えられる。
【００１２】
そこで、本発明者は、削り屑を大きくするか、削り屑を冷却するかの２つの方法が考え、この２つの方法の実験を重ねた。その結果、前者の方法即ち削り屑を大きくすることは精度の低下することが判明したため、後者の削り屑を冷却する方法が最適であることを見出した。
なお、従来のＡＦＭは大気中で加工を行っているが、液体中でも加工は可能である。そこで、本発明においては、フォトマスクを冷却水中に浸して除去修正を行うことで、摩擦熱による付着を防ぎ、削り屑もウェット洗浄で除去し易くした新規な方法を提供することにある。
【００１３】
本実施形態において、冷却水は多すぎても効果が無いため、図１の如くフォトマスク１１表面が冷却液で浸るように流す。冷却水は入水口１４からフォトマスク１１上面から流す。加工部で熱せられた水は上昇する働きがある。このため上部の冷却水との熱対流が発生する。この対流により常に除去部に新しい冷却水が供給される。また対流は、削り屑が基板Ｑｚ面上に密着するのを防止する効果も生む。ＡＦＭ１６はドリフトが起き易いと言われるが、主な原因はステージが加熱される事であり、冷却水は温度ドリフトの抑制にも効果がある。
なお、冷却水は冷却水ケース１７に一旦貯められ、排出口１５から排出され、冷却装置（図示せず）に戻され、循環される。
【００１４】
この第１実施形態の方法を用いることで、ＡＦＭ１６の短針１６ａを用いた修正時に生成される削り屑の再付着を防ぎ、かつ高品位な修正後形状を得ることが可能となる。
【００１５】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態を基に、具体的に説明する。本実施形態のＡＦＭ２６は、冷却水システムを搭載していないので、図２の如く、フォトマスク２１を入れたフォトマスクケース２２をステージ上に固定し、入水口２４から冷却水を入れて、フォトマスク２１を冷却水で浸す。上部に冷却水のチューブ２３ａ、２３ｂを数本通す簡易的なシステムを使用した。このＡＦＭ２６と簡易冷却システムを用いて、フォトマスク２１上に形成されたパターンの加工を行った。加工対象（フォトマスク２１上）は基板Ｑｚ上に塗布されたＣｒであり、その加工サイズは１×１ｕｍ四方の孤立ドットである。加工精度は除去送り量と等しく本実験では５ｎｍと設定した。
加工時間は５分であった。加工後、ＳＥＭ及び光学顕微鏡を使用した観察のどちらにおいても削り屑は確認されなかった。また、転写シミュレーションシステムにてシミュレーションを行ったが転写後のパターン像に影響は確認されなかった。
ここで、フォトマスク上の欠陥と、原子間力顕微鏡ＡＦＭ２６の短針２６ａを使用した除去方法を、具体的に示した（上方からの観察と、側面からの観察）のが、図３（ａ）（ｂ）であり、ＡＦＭ２６を移動することにより、その短針２６ａ、で対象となる欠陥２７が削られことが判る。
【００１６】
この実施形態において、削り屑の付着を防ぐことができことから、本発明方法の有効さが確認された。
【００１７】
上述したように本発明によれば、原子間力顕微鏡を使用して高品位な修正後形状を得ることが可能となり、同時に高スループット化も実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態を説明するための斜視図。
【図２】本発明の第２の実施形態を説明するための斜視図。
【図３】本発明の第２の実施形態におけるＡＦＭの短針による欠陥の除去を模式的に示した図。
【符号の説明】
【００１９】
１１，２１…フォトマスク
１４…入水口
１５…排出口
１６、２６…ＡＦＭ
１６ａ…短針
１７…冷却水ケース
２２…フォトマスクケース
２３ａ、２３ｂ…チューブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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