(57)【要約】【課題】イオンビームを用いたマスク欠陥修正や電子ビームを用いたマスク欠陥修正に対して、ハロー成分や再付着のない高品位なフォトマスクの欠陥修正を可能にする。【解決手段】イオンビームを用いたマスク欠陥修正装置や電子ビームを用いたマスク欠陥修正装置による白欠陥もしくは黒欠陥の修正個所に対して、ダメージのない電子ビーム加工装置で白欠陥修正個所のハロー成分や黒欠陥周辺の再付着もしくは白欠陥周辺の付着を除去する。白欠陥修正個所３のハロー成分に関しては、ハロー成分が存在する個所６を認識し、ガス銃５からビーム照射位置近傍に水蒸気を導入して電子ビーム４でエッチングを行い、ハロー成分６の除去を行う。黒欠陥材料の再付着領域８として認識したところにガス銃９からフッ化キセノンを流しながら電子ビーム４でエッチングを行い除去する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオンビームを用いたマスク欠陥修正装置で修正したフォトマスクの白欠陥修正個所のハロー成分を該ハロー成分位置に水蒸気を供給しながら電子ビームを照射してエッチングすることにより除去することを特徴とするフォトマスク欠陥修正個所の二次処理方法。
【請求項２】
電子ビームを用いたマスク欠陥修正装置で修正したフォトマスクの白欠陥修正個所のハロー成分を該ハロー成分位置に水蒸気を供給しながら電子ビームを照射してエッチングすることにより除去することを特徴とするフォトマスク欠陥修正個所の二次処理方法。
【請求項３】
イオンビームを用いたマスク欠陥修正装置で修正したフォトマスクの黒欠陥修正個所周辺の黒欠陥材料の再付着を該付着位置にフッ化キセノンを供給しながら電子ビームを照射してエッチングすることにより除去することを特徴とするフォトマスク欠陥修正個所の二次処理方法。
【請求項４】
電子ビームを用いたマスク欠陥修正装置で修正したフォトマスクの黒欠陥修正個所周辺の黒欠陥材料の再付着を該付着位置にフッ化キセノンを供給しながら電子ビームを照射してエッチングすることにより除去することを特徴とするフォトマスク欠陥修正個所の二次処理方法。
【請求項５】
イオンビームを用いたマスク欠陥修正装置で修正したフォトマスクの白欠陥修正個所周辺の遮蔽膜材料の付着を該付着位置に水蒸気を供給しながら電子ビームを照射してエッチングすることにより除去することを特徴とするフォトマスク欠陥修正個所の二次処理方法。
【請求項６】
電子ビームを用いたマスク欠陥修正装置で修正したフォトマスクの白欠陥修正個所周辺の遮蔽膜材料の付着を該付着位置に水蒸気を供給しながら電子ビームを照射してエッチングすることにより除去することを特徴とするフォトマスク欠陥修正個所の二次処理方法。
【請求項７】
欠陥修正箇所を含む領域の原子間力顕微鏡の高さ情報に基づいて白欠陥修正領域のハロー成分を該ハロー成分位置に水蒸気を供給しながら電子ビーム照射してエッチングすることにより除去することを特徴とする請求項１または２記載のフォトマスク欠陥修正個所の二次処理方法。
【請求項８】
欠陥修正箇所を含む領域の原子間力顕微鏡の高さ情報に基づいて黒欠陥修正個所周辺の黒欠陥材料の再付着を該付着位置にフッ化キセノンを供給しながら電子ビームを照射してエッチングすることにより除去することを特徴とする請求項３または４に記載のフォトマスク欠陥修正個所の二次処理方法。
【請求項９】
欠陥修正箇所を含む領域の原子間力顕微鏡の高さ情報に基づいて白欠陥修正個所周辺の遮蔽膜材料の付着を該付着位置に水蒸気を供給しながら電子ビーム照射してエッチングすることにより除去することを特徴とする請求項５または６記載のフォトマスク欠陥修正個所の二次処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はイオンビーム欠陥修正装置で修正したフォトマスクの欠陥修正個所の二次処理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ので、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では、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。
【０００３】
将来のマスクの露光波長の短波長化の更なる進展に対して、イオンビーム欠陥修正装置ではどうしてもＧａの注入による透過率の低下が起こるので、原理的に透過率の低下が起こらない電子ビーム加工装置によるマスクの欠陥修正も検討され始めている。電子ビーム加工装置では、白欠陥を修正する遮蔽膜原料としてのガスが検討され、また黒欠陥修正に関しては種々のエッチングガスが試されている。
【０００４】
イオンビームを用いたマスク欠陥修正装置にしろ、電子ビームを用いたマスク欠陥修正装置にしても、白欠陥を修正したＦＩＢ−ＣＶＤ膜もしくは電子ビームＣＶＤ膜にはイオンビームもしくは電子ビームのビームプロファイルのテール成分に起因するハローと呼ばれる薄い膜（これをハロー成分と呼ぶ）が存在し、これが白欠陥修正個所の透過率特性を低下させていた（特許文献１参照）。それに加えて、イオンビームを用いたマスク欠陥修正装置にしろ、電子ビームを用いたマスク欠陥修正装置にしても、修正した白欠陥の近傍のパターンに遮光膜原料ガスの付着が起こり、これが白欠陥修正個所周辺の透過率特性を低下させていた。
【０００５】
黒欠陥の修正に関しても、パターン寸法縮小に伴ってパターンが高密度化するにつれて、イオンビームを用いたマスク欠陥修正装置にしろ、電子ビームを用いたマスク欠陥修正装置にしても、修正した黒欠陥周辺にエッチングされた材料の再付着が起こり、欠陥修正箇所周辺の透過率特性に与える悪影響が無視できなくなってきている。これらの再付着は欠陥修正の後工程で洗浄によっては除去できる場合もあるが、洗浄で除去できない場合もある。除去できない場合には転写特性を低下させてしまう。従来、レーザービームを用いたマスク欠陥修正装置を用いて、白欠陥修正個所のハロー成分をトリミングすることが行われてきた。しかし、パターン寸法縮小に伴ってパターンが高密度化するにつれてレーザービームのビーム径がパターン間よりも大きくなってしまい、適応できなくなってきている。ビーム照射位置近傍に水蒸気を導入して電子ビームを照射することにより、レジスト等の有機物が除去できることが知られている（非特許文献１参照）。しかし、ハロー成分を除去するために、ビーム照射位置近傍に水蒸気を導入して電子ビームエッチングで除去したものはなかった。
【特許文献１】
特開平０８−１０６１５５号公報（第２頁、第２欄）
【非特許文献１】
Ｋ．Ｔ．Ｋｏｈｌｍａｎｎ−ｖｏｎ  Ｐｌａｔｅｎ  ａｎｄ  Ｈ．Ｂｒｕｅｎｇｅｒ著  Ｊ．  Ｖａｃ．  Ｓｃｉ．  Ｔｅｃｈｎｏｌ．  Ｂ１４  ４２６２  ｐ４２６２−４２６６  （１９９５）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
イオンビームを用いたマスク欠陥修正や電子ビームを用いたマスク欠陥修正に対して、ハロー成分や再付着のない高品位なフォトマスクの欠陥修正を可能にする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
イオンビームを用いたマスク欠陥修正装置や電子ビームを用いたマスク欠陥修正装置による白欠陥もしくは黒欠陥の修正個所に対して、ダメージのない電子ビーム加工装置でハロー成分や再付着もしくは付着を除去する。白欠陥修正個所のハロー成分に関しては、ハロー成分が存在する個所を認識し、ビーム照射位置近傍に水蒸気を導入して電子ビームエッチングを行い、ハロー成分の除去を行う。付着もしくは再付着個所に対して、黒欠陥材料の再付着に関しては、ＣｒやＭｏＳｉがフッ化キセノンを流しながら電子ビーム照射で除去できることが知られているので、再付着領域として認識したところにフッ化キセノン流しながら電子ビームでエッチングを行い除去する。遮光膜原料の付着に関しては、ハロー成分同様水を流しながら電子ビームエッチングを行い除去する。
【０００８】
イオンビームを用いたマスク欠陥修正装置や電子ビームを用いたマスク欠陥修正装置で欠陥修正した個所周辺を原子間力顕微鏡で観察し、ハロー成分や再付着もしくは付着領域の形状や局所的な高さを認識する。局所的な高さ情報から、電子ビームによる除去領域の局所的なドーズ量コントロールも行い、ハロー成分や再付着もしくは付着を除去する。
【０００９】
【作用】
ダメージのない電子ビームで除去するので、ハロー成分や再付着もしくは付着領域といった二次処理箇所は透過率特性に与える悪影響のない高品位な加工を行うことができる。
【００１０】
原子間力顕微鏡でハロー成分や再付着もしくは付着領域の形状や局所的な高さが分かっているので、下地膜との選択比がとれない場合にも、エッチング時の電子ビームのドーズ量の局所的なコントロールを行えば下地膜を削ってしまうこともなく、高品位な加工を実現できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を用いた実施例について説明する。
イオンビームまたは電子ビームによる欠陥修正装置で修正したフォトマスク（バイナリマスクまたは位相シフトマスク）１５を図２に示すような電子ビーム加工装置の真空チャンバ内に導入し、欠陥検査装置の情報から欠陥を修正した場所にＸＹステージ１６を移動させる。
【００１２】
遮光膜のハロー成分を除去する場合、電子源１１から放出され、数百Ｖ〜数ｋＶに加速され、コンデンサレンズ１２と対物レンズ１３で集束された電子ビーム４を偏向器１４で白欠陥修正個所３を含む領域を走査し、発生する二次電子１７を二次電子検出器１８で走査に同期して取り込んで、ガラス基板２上のハロー成分の領域６を認識する。図１（ａ）に示すようにエッチングガスとしてガス銃５からビーム照射位置近傍に水蒸気を導入し、数百Ｖ〜数ｋＶの上記と同様な方法で集束した１０ｐＡ〜４００ｐＡのプローブ電流の電子ビーム４をハロー成分の領域６のみ選択的に走査してハロー成分を除去する。
【００１３】
バイナリマスクの黒欠陥修正個所周辺のＣｒの再付着を除去する場合には、ハロー成分認識時と同様な方法で黒欠陥修正個所７を含む領域を観察し、ガラス基板２上や正常パターン１上のＣｒの再付着領域８を認識する。図１（ｂ）に示すようにエッチングガスとしてフッ化キセノンをガス銃９から流しながら、数百Ｖ〜数ｋＶの集束した１００ｐＡ程度のプローブ電流の電子ビームをＣｒの再付着が起こっている領域８のみ選択的に走査して再付着を除去する。ＭｏＳｉ位相シフトマスクの場合の再付着も、同様にエッチングガスとしてフッ化キセノンをガス銃９から流しながら、数百Ｖ〜数ｋＶの集束した１００ｐＡ程度のプローブ電流の電子ビーム４を再付着が起こっている領域８のみ選択的に走査して再付着を除去する。
【００１４】
白欠陥周辺の遮光膜材料の付着を除去する場合には、ハロー成分認識時と同様な方法で白欠陥修正個所３を含む領域を観察し、ガラス基板２上や正常パターン１上の遮光膜原料の付着領域１０を認識する。図１（ｃ）に示すようにエッチングガスとしてガス銃５からビーム照射位置近傍に水蒸気を導入して、数百Ｖ〜数ｋＶの集束した１５０ｐＡ程度のプローブ電流の電子ビーム４を遮光膜材料が付着した領域１０のみ選択的に走査して遮光膜材料の付着を除去する。
【００１５】
下地膜とのエッチングの選択比が取れない場合には、図３（ａ）に示すように電子ビームによる二次処理を行う前に欠陥を修正した個所やその周辺を原子間力顕微鏡１９で観察し、白欠陥修正個所のハロー成分６や黒欠陥修正個所周辺の再付着領域６もしくは白欠陥修正個所周辺の遮光膜付着領域１０の形状や局所的な高さ情報を得ておく。次に、図３（ｂ）に示すようにＡＦＭで得られた局所的な高さ情報に基づいて電子ビーム加工機で、ハロー成分や遮光膜原料の付着の除去時にはガス銃５から水を流しながら、黒欠陥材料の再付着の除去のときにはガス銃９からフッ化キセノンを流しながら、電子ビーム４のドーズ量の局所的なコントロールを行って下地膜を削らないようにハロー成分や再付着や付着のみを除去する。ＡＦＭによる高さ測定と電子ビームエッチングを繰り返せば、より下地膜を削らない二次処理を行うことができる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、イオンビームを用いたマスク欠陥修正装置や電子ビームを用いたマスク欠陥修正装置で欠陥修正した箇所もしくはその周辺のハロー成分や再付着もしくは付着を二次処理のダメージのない電子ビームエッチングで除去できるので、透過率特性に与える悪影響のない高品位な加工を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の特徴を最もよく表す概略断面図である。（ａ）は白欠陥修正個所のハロー成分を除去する場合で、（ｂ）は黒欠陥周辺の再付着を除去する場合で、（ｃ）は白欠陥周辺の付着を除去する場合である。
【図２】実施例を説明するための電子ビーム加工装置の概略構成図である。
【図３】ＡＦＭによる局所的な高さ情報を用いて加工を行う場合の説明図である。
【符号の説明】
１  正常パターン
２  ガラス基板
３  遮光膜
４  電子ビーム
５  水を導入するためのガス銃
６  遮光膜のハロー成分
７  黒欠陥修正個所
８  黒欠陥材料の再付着
９  フッ化キセノンを導入するためのガス銃
１０  遮光膜材料の付着
１１  電子源
１２  コンデンサレンズ
１３  対物レンズ
１４  偏向器
１５  フォトマスク
１６  ＸＹステージ
１７  二次電子
１８  二次電子検出器
１９  原子間力顕微鏡
【図１】
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【図２】
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【図３】
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