(57)【要約】【課題】エッチングガスや遮光膜原料ガスを効率的に供給できない微細領域でもＧａステインによる透過率の低下や遮光膜の元素含有量の変化による物性の変化が起こらない高品位な欠陥修正を可能にする。【解決手段】白欠陥修正の場合には、走査プローブ顕微鏡の探針３から液体状の遮光膜原料４をＤｉｐ−Ｐｅｎ  Ｎａｎｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙと同様な方法で白欠陥領域上に供給し、イオンビームや電子ビームやレーザービーム６を供給して白欠陥領域上８の遮光膜原料５を分解して遮光膜７を白欠陥領域に堆積し白欠陥の修正を行う。黒欠陥修正の場合も同様に、走査プローブ顕微鏡の探針から液体状のエッチング原料をＤｉｐ−Ｐｅｎ  Ｎａｎｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙと同様な方法で黒欠陥領域上のみに供給し、イオンビームや電子ビームを供給してエッチングを行い黒欠陥を修正する。【選択図】    図１
2004309604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査プローブ顕微鏡の探針に液体の遮光膜原料を付着させる工程と、該走査プローブ顕微鏡の探針から液体の遮光膜原料を白欠陥領域のみに供給する工程と、該供給された遮光膜原料に集束イオンビームを照射して遮光膜原料を分解して遮光膜を形成する工程と、からなる白欠陥を修正するフォトマスクの欠陥修正方法。
【請求項２】
走査プローブ顕微鏡の探針に液体の遮光膜原料を付着させる工程と、該走査プローブ顕微鏡の探針から液体の遮光膜原料を白欠陥領域のみに供給する工程と、該供給された遮光膜原料に電子ビームを照射して電子ビームＣＶＤで遮光膜を形成する工程と、からなる白欠陥を修正するフォトマスクの欠陥修正方法。
【請求項３】
走査プローブ顕微鏡の探針に液体の遮光膜原料を付着させる工程と、該走査プローブ顕微鏡の探針から液体の遮光膜原料を白欠陥領域のみに供給する工程と、該供給された遮光膜原料にレーザービームを照射してレーザービームデポジションで遮光膜を形成する工程と、からなる白欠陥を修正するフォトマスクの欠陥修正方法。
【請求項４】
走査プローブ顕微鏡の探針に液体の遮光膜原料を付着させる工程と、該走査プローブ顕微鏡の探針から液体の遮光膜原料を白欠陥領域のみに供給する工程と、該供給された遮光膜原料に走査プローブ顕微鏡の導電性探針から電子を注入して遮光膜原料を分解し遮光膜を形成する工程と、からなる白欠陥を修正するフォトマスクの欠陥修正方法。
【請求項５】
走査プローブ顕微鏡の探針に液体のスチレンを付着させる工程と、該走査プローブ顕微鏡の探針からスチレンを白欠陥領域のみに供給する工程と、該供給されたスチレンに集束イオンビームを照射して前記スチレンを分解して遮光膜を形成する工程と、からなる白欠陥を修正するフォトマスクの欠陥修正方法。
【請求項６】
走査プローブ顕微鏡の探針に液体のベンゼンを付着させる工程と、該走査プローブ顕微鏡の探針からベンゼンを白欠陥領域のみに供給する工程と、該供給されたベンゼンに集束イオンビームを照射してベンゼンを分解して遮光膜を形成する工程と、からなる白欠陥を修正するフォトマスクの欠陥修正方法。
【請求項７】
走査プローブ顕微鏡の探針に液体のエッチング物質を付着させる工程と、該走査プローブ顕微鏡の探針から液体のエッチング物質を黒欠陥領域のみに供給する工程と、該供給されたエッチング物質に集束イオンビームを照射して黒欠陥領域のエッチングを行う工程と、からなる黒欠陥を修正するフォトマスクの欠陥修正方法。
【請求項８】
走査プローブ顕微鏡の探針に液体のエッチング物質を付着させる工程と、該走査プローブ顕微鏡の探針から液体のエッチング物質を黒欠陥領域のみに供給する工程と、該供給されたエッチング物質に電子ビームを照射して黒欠陥領域のエッチングを行う工程と、からなる黒欠陥を修正するフォトマスクの欠陥修正方法。
【請求項９】
走査プローブ顕微鏡の探針に液体の臭素を付着させる工程と、該走査プローブ顕微鏡の探針から臭素を黒欠陥領域のみに供給する工程と、該供給された臭素に集束イオンビームを照射して黒欠陥領域のエッチング行う工程と、からなる黒欠陥を修正するフォトマスクの欠陥修正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はフォトマスクもしくはレチクルの欠陥修正方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
Ｓｉ半導体集積回路の微細化はめざましく、それに伴って転写に用いるフォトマスクまたはレチクル上のパターン寸法も微細になってきている。縮小投影露光装置はこの要請に対して高ＮＡ化と短波長化で対応してきた。微細化の前倒しが求められる現在では、縮小投影露光装置はそのままで、解像力と焦点深度を向上させるために、超解像技術の一種である位相シフトマスクも用いられるようになってきている。フォトマスクまたはレチクル上に欠陥が存在すると、欠陥がウェーハに転写されて歩留まりを減少する原因となる。そこで、ウェーハにマスクパターンを転写する前に欠陥検査装置によりフォトマスクまたはレチクルの欠陥の有無や存在場所が調べられ、欠陥が存在する場合にはウェーハへ転写する前に欠陥修正装置により欠陥修正処理が行われている。上記のような技術的な趨勢により、フォトマスクまたはレチクルの欠陥修正にも小さな欠陥への対応が求められている。液体金属Ｇａイオン源を用いた集束イオンビーム装置は、その微細な加工寸法によりレーザーを用いた欠陥修正装置に代わりマスク修正装置の主流となってきている。上記のイオンビームを用いた欠陥修正装置は、白欠陥修正時には表面に吸着した原料ガスを、細く絞ったイオンビームが当たった所だけ分解させて薄膜を形成し（ＦＩＢ−ＣＶＤ）、また黒欠陥修正時には集束したイオンビームによるスパッタリング効果またはアシストガス存在下で細く絞ったイオンビームが当たった所だけエッチングする効果を利用して、高い加工精度を実現している。（特許文献１参照）。
【０００３】
集束イオンビームを用いた欠陥修正装置で、黒欠陥修正時のエッチングのアシストガスとして、バイナリマスクのＣｒの除去に関しては臭素や沃素が、ＭｏＳｉＯＮハーフトーンマスクのＭｏＳｉＯＮの除去やレベンソンマスクのガラスの加工に関してはフッ化キセノンや沃素が用いられている。白欠陥修正時の遮光膜原料ガスとしては、スチレンやフェナントレンやピレン、ナフタレンといった炭素含有原料が用いられている。またレーザービームを用いた欠陥修正装置で白欠陥を修正するときには、カルボニルクロムが用いられている。
【０００４】
集束イオンビームを用いた欠陥修正装置で欠陥領域のサイズが１μｍ（１ミクロンメートル）よりも小さくなってくると、エッチングレートや遮光膜のデポジションレートが低下することが知られている。今まで面積に応じてドーズ量を増やすことで、エッチングレートの低下の影響やデポジションレートが低下の影響を軽減させることが行われてきた。当然の事ながら加工時間の増大によるスループットの低下やドリフトの影響増大が起こっている。エッチングレートやデポジションレートの低下により、Ｇａステインの増大に伴う透過率の低下や、形成される遮光膜中の元素含有量の変化（Ｇａ含有量の増大）に伴う最適化された遮光膜からの物性の変化をもたらしていた。遮光膜中のＧａ含有量の増大に伴い洗浄耐性が低下し、洗浄中に遮光膜が剥れる場合もあった。
【０００５】
しかし、最近の更なるデザインルールの縮小によるパターンの微細化と、露光装置の光近接効果補正するために導入されたデザインルールよりも小さなパターン（ＯＰＣパターン）の導入により、修正すべき欠陥のサイズも小さくなり、上記の問題が更に顕在化してきている。
【０００６】
Ｃ．  Ａ．  Ｍｉｒｋｉｎらにより開発された”Ｄｉｐ−Ｐｅｎ”に関する技術が、最近注目を集めている。これは、探針に供給された液体状の原材料を針先の水分の存在下で反応させ試料上に探針の軌跡に沿ってナノスケールの微細なパターンを描ける技術である。（非特許文献２）。この技術を水分の存在しない真空中に適応すれば、液体状の原材料を探針の軌跡に沿って試料上に供給することができ、所望の領域のみに原材料を供給することが可能である。原材料が供給された領域のみに光もしくは電子ビームで分子を励起したり、イオンビームでエネルギーを与えたりすることにより、原材料の分解またはエッチング等の反応を促進することも可能である。
【特許文献１】
特開平０３−０１５０６８号公報（第２−３頁）
【非特許文献２】
Ｃ．  Ａ．  Ｍｉｒｋｉｎ  Ｎａｎｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ（Ｓｃｉｅｎｃｅ  ２８３  ６６１−６６３（１９９９））
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
エッチングガスや遮光膜原料ガスを効率的に供給できない微細領域でも、Ｇａステインによる透過率の低下や、遮光膜の元素含有量の変化による物性の変化が起こらない高品位な欠陥修正を可能にする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
白欠陥修正の場合には、走査プローブ顕微鏡の探針から液体状の遮光膜原料をＤｉｐ−Ｐｅｎ  Ｎａｎｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙと同様な方法で白欠陥領域上に供給し、イオンビームや電子ビームやレーザービームを供給して遮光膜原料を分解して遮光膜を白欠陥領域のみに堆積し白欠陥の修正を行う。
【０００９】
黒欠陥修正の場合には、走査プローブ顕微鏡の探針から液体状のエッチング原料をＤｉｐ−Ｐｅｎ  Ｎａｎｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙと同様な方法で黒欠陥領域上のみに供給し、イオンビームや電子ビームを供給してエッチングを行い黒欠陥を修正する。
【００１０】
【作用】
ガスによる供給では、遮光膜原料の十分な供給が難しい微細な領域にも、この方法だと液体のまま修正が必要な領域のみ供給できる。従って、十分な量の遮光膜原料の供給を行うことができる。このため、欠陥修正領域の面積が変化しても遮光膜の元素含有量の変化による物性の変化が起こらない白欠陥修正が行える。
【００１１】
ガスによる供給では、エッチング原料の十分な供給が難しい微細な領域にも、この方法だと液体のまま修正が必要な領域のみ供給できる。従って、十分な量のエッチング原料の供給を行うことができる。このため、欠陥修正領域の面積が小さくなってもＧａステインの増大による透過率の低下が起こらない黒欠陥修正が行える。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明でイオンビームを用いて白欠陥修正する場合について説明する。
欠陥検査装置の情報から欠陥の場所にＸＹステージを移動させ、真空内に設置された走査プローブ顕微鏡で正常なパターン１やガラス基板２と区別された白欠陥領域８を認識する。あらかじめ、スチレンやベンゼン等の液体状の炭素含有遮光膜材料４を材料供給用の走査プローブ顕微鏡の探針３に付着させておく。この付着させた遮光膜材料４を探針３から白欠陥領域８上のみに供給する（図１（ａ））。供給された液体状の炭素含有遮光膜材料５に、集束イオンビーム６を選択的に照射して液体状の炭素含有遮光膜材料を分解して遮光膜７を形成する（図１（ｂ））。材料供給用の走査プローブ顕微鏡の探針３から白欠陥領域上への液体状の炭素含有遮光膜材料５の供給（図１（ｃ））と集束イオンビーム６で分解して遮光膜７を堆積することを所望の膜厚になるまで繰り返すことで白欠陥を修正する（図１（ｄ））。遮光膜原料の十分な供給が難しい微細な領域にも十分な量の遮光膜原料の供給を行うことができるので、欠陥修正領域の面積が変化しても遮光膜の元素含有量の変化による物性の変化が起こらない白欠陥修正が行える。
【００１３】
次に本発明でイオンビームを用いて黒欠陥修正する場合について説明する。
欠陥検査装置の情報から欠陥の場所にＸＹステージを移動させ、真空内に設置された走査プローブ顕微鏡で正常なパターン１やガラス基板２と区別された黒欠陥領域１１を認識し、臭素等のエッチング個所の下地のガラス基板の透過率を維持できる液体状のエッチング材料９を材料供給用の走査プローブ顕微鏡の探針３から黒欠陥領域１１上のみに供給する（図２（ａ））。供給された液体状のエッチング材料１０に、集束イオンビーム６を選択的に照射して黒欠陥領域のみ除去する（図２（ｂ））。再び材料供給用の走査プローブ顕微鏡の探針３から、除去された領域１２の下に残っている黒欠陥領域上への液体状のエッチング材料１０の供給（図２（ｃ））と、集束イオンビーム６での選択的な除去とを、ガラス基板に到達するまで繰り返すことで黒欠陥を修正する（図２（ｄ））。イオンビーム照射により発生する二次イオンを検出すればエッチングの終点検出を行うこともできる。本実施例によれば、エッチングガスではエッチング原料の十分な供給が難しい微細な領域にも、十分な量のエッチング原料の供給を行うことができる。従って、欠陥修正領域の面積が小さくなってもＧａステインの増大による透過率の低下が起こらない黒欠陥修正が行える。
【００１４】
次に本発明で電子ビームを用いて白欠陥を修正する場合について説明する。
欠陥検査装置の情報から欠陥の場所にＸＹステージを移動させ、真空内に設置された走査プローブ顕微鏡で正常なパターン１やガラス基板２と区別された白欠陥領域８を認識する。スチレンやベンゼン等の液体状の炭素含有遮光膜材料４を材料供給用の走査プローブ顕微鏡の探針３から白欠陥領域８上のみに供給する（図１（ａ））。供給された液体状の炭素含有遮光膜材料５に電子ビーム６を選択的に照射して、液体状の炭素含有遮光膜材料から電子ビームＣＶＤで遮光膜７を形成する（図１（ｂ））。材料供給用の走査プローブ顕微鏡の探針３から白欠陥領域上への液体状の炭素含有遮光膜材料５の供給（図１（ｃ））と、電子ビームＣＶＤでの遮光膜７の形成を所望の膜厚になるまで繰り返すことで白欠陥を修正する（図１（ｄ））。本実施例によれば、遮光膜原料ガスを用いた場合には十分な供給が難しい微細な領域にも、十分な量の遮光膜原料の供給を行うことができる。従って、欠陥修正領域の面積が変化しても遮光膜の元素含有量の変化による物性の変化が起こらない白欠陥修正が行える。
【００１５】
次に本発明で電子ビームを用いて黒欠陥を修正する場合について説明する。
欠陥検査装置の情報から欠陥の場所にＸＹステージを移動させ、真空内に設置された走査プローブ顕微鏡で正常なパターン１やガラス基板２と区別された黒欠陥領域１１を認識する。液体状のエッチング材料９を材料供給用の走査プローブ顕微鏡の探針３から黒欠陥領域１１上のみに供給する（図２（ａ））。供給された液体状のエッチング材料１０に電子ビーム６を選択的に照射して黒欠陥領域１１を除去する（図２（ｂ））。再び、材料供給用の走査プローブ顕微鏡の探針３から除去された領域１２の下に残っている黒欠陥領域上への液体状のエッチング材料１０の供給（図２（ｃ））と、電子ビーム６での選択的な除去とを、ガラス基板に到達するまで繰り返すことで黒欠陥を修正する（図２（ｄ））。本実施例によれば、エッチングガスを用いた場合では、原料の十分な供給が難しい微細な領域にも、十分な量のエッチング原料の供給を行うことができる。従って、欠陥修正領域の面積が小さくなってもＧａステインの増大による透過率の低下が起こらない黒欠陥修正が行える。
【００１６】
次に本発明でレーザービームを用いて白欠陥を修正する場合について説明する。
欠陥検査装置の情報から欠陥の場所にＸＹステージを移動させ、真空内に設置された走査プローブ顕微鏡で正常なパターン１やガラス基板２と区別された白欠陥領域８を認識する。図３（ａ）に示すように、材料供給用の走査プローブ顕微鏡の探針３からレーザー照射により分解可能な液体の遮光膜原料４を白欠陥領域８のみに供給する。次に図３（ｂ）に示すように、供給された遮光膜原料５にレーザービーム１３を照射して、レーザービームデポジションで遮光膜７を形成することで白欠陥を修正する。材料供給用の走査プローブ顕微鏡の探針３から白欠陥領域上への液体の遮光膜材料５の供給と、レーザービームデポジションでの遮光膜７の形成とを所望の膜厚になるまで繰り返すことで白欠陥を修正する。本実施例を用いれば、レーザービームのビーム径が被加工領域より大きくても原料が供給された微細領域のみ遮光膜が形成される。従って、従来の方法では微細な白欠陥の修正が行える遮光膜原料の十分な供給が難しい微細な領域にも、十分な量の遮光膜原料の供給を行うことができる。よって、欠陥修正領域の面積が変化しても遮光膜の元素含有量の変化による物性の変化が起こらない白欠陥修正が行える。
【００１７】
次に本発明で走査プローブ顕微鏡の導電性探針から電子を注入して修正する場合について説明する。
欠陥検査装置の情報から欠陥の場所にＸＹステージを移動させ、真空内に設置された走査プローブ顕微鏡で正常なパターン１やガラス基板２と区別された白欠陥領域８を認識する。図４（ａ）に示すように材料供給用の走査プローブ顕微鏡の探針３から、低エネルギー電子注入により分解可能な液体の遮光膜原料４を白欠陥領域８のみに供給する。次に図４（ｂ）に示されるように供給された遮光膜原料５に別の走査プローブ顕微鏡の導電性探針１４から電子を注入して遮光膜原料を分解し遮光膜７を形成することで白欠陥を修正する。材料供給用の走査プローブ顕微鏡の探針３から白欠陥領域８上への液体の遮光膜材料５の供給と、走査プローブ顕微鏡の導電性探針１４からの電子の注入により遮光膜原料を分解して遮光膜７を形成することを、所望の膜厚になるまで繰り返すことで白欠陥を修正する。従来の方法では、遮光膜原料の十分な供給が難しい微細な領域にも十分な量の遮光膜原料の供給を行うことができるので、欠陥修正領域の面積が変化しても遮光膜の元素含有量の変化による物性の変化が起こらない白欠陥修正が行える。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明によれば、微細な領域にも十分な遮光膜原料もしくはエッチング原料が供給できるので、Ｇａステインによる透過率の低下や遮光膜の元素含有量の変化による物性の変化が起こらない欠陥修正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で白欠陥を修正する場合の概略断面図である。
【図２】本発明で黒欠陥を修正する場合の概略断面図である。
【図３】本発明でレーザービームを用いて白欠陥を修正する場合の概略断面図である。
【図４】本発明で走査プローブ顕微鏡の導電性探針から電子を注入して白欠陥を修正する場合の概略断面図である。
【符号の説明】
１…マスクパターン
２…ガラス基板
３…走査プローブ顕微鏡探針
４…探針に供給された遮光膜原料
５…白欠陥領域上に吸着した遮光膜原料
６…イオンビームまたは電子ビーム
７…遮光膜
８…白欠陥領域
９…探針に供給されたエッチング原料
１０…黒欠陥領域上に吸着したエッチング原料
１１…黒欠陥領域
１２…除去した部分
１３…レーザービーム
１４…走査プローブ顕微鏡の導電性探針
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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