(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】イオンビームまたは電子ビームを用いたマスク欠陥修正装置で修正した個所およびその周辺を原子間力顕微鏡または近接型光学顕微鏡のシアフォースモードで観察する。観察によって得られた情報に基づいて探針高さと位置を高精度に制御してハロー成分や再付着や付着といったイオンビームまたは電子ビームを用いたマスク欠陥修正装置で修正した個所３周辺のマスクパターン１上やガラス基板上２に生じた好ましくない個所４をそれらの物質よりも硬い原子間力顕微鏡の探針５で物理的に削り取るか、ＤＵＶあるいはＶＵＶ光源７をもつ近接場光学顕微鏡の開口型探針６先端のエバエッセント光のアブレーションで除去する。【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フォトマスク欠陥修正装置で黒欠陥修正した時に生成する再付着を該再付着物質よりも硬い原子間力顕微鏡の探針で削り取ることを特徴とする欠陥修正個所の二次処理方法。
【請求項２】
イオンビームを用いたフォトマスク欠陥修正装置で白欠陥修正時に生成するＦＩＢ−ＣＶＤ膜のハロー成分を該ハロー成分よりも硬い原子間力顕微鏡の探針で削り取ることを特徴とする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フォトマスク欠陥修正装置で白欠陥修正した時に生成するＦＩＢ−ＣＶＤ原料の付着を該付着物質よりも硬い原子間力顕微鏡の探針で削り取ることを特徴とする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フォトマスク欠陥修正装置で黒欠陥修正した時に生成する再付着物質を該再付着物質よりも硬い原子間力顕微鏡の探針で削り取ることを特徴とする欠陥修正個所の二次処理方法。
【請求項５】
電子ビームを用いたフォトマスク欠陥修正装置で白欠陥修正時に生成する電子ビームＣＶＤ膜のハロー成分を該ハロー成分よりも硬い原子間力顕微鏡の探針で削り取ることを特徴とする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フォトマスク欠陥修正装置で白欠陥修正した時に生成する電子ビームＣＶＤ原料の付着を該付着物よりも硬い原子間力顕微鏡の探針で削り取ることを特徴とする欠陥修正個所の二次処理方法。
【請求項７】
イオンビームを用いたフォトマスク欠陥修正装置で黒欠陥修正した時に生成する再付着物質をＤＵＶ光源をもつ近接場走査光学顕微鏡のエバネセント光で除去することを特徴とする欠陥修正個所の二次処理方法。
【請求項８】
電子ビームを用いたフォトマスク欠陥修正装置で黒欠陥修正した時に生成する再付着物質をＤＵＶ光源をもつ近接場光学顕微鏡でのエバネセント光で除去することを特徴とする欠陥修正個所の二次処理方法。
【請求項９】
イオンビームを用いたフォトマスク欠陥修正装置で白欠陥修正時に生成する電子ビームＣＶＤ膜のハロー成分をＶＵＶ光源をもつ近接場光学顕微鏡のエバネセント光で除去することを特徴とする欠陥修正個所の二次処理方法。
【請求項１０】
電子ビームを用いたフォトマスク欠陥修正装置で白欠陥修正時に生成する電子ビームＣＶＤ膜のハロー成分をＶＵＶ光源をもつ近接場光学顕微鏡のエバネセント光で除去することを特徴とする欠陥修正個所の二次処理方法。
【請求項１１】
イオンビームを用いたフォトマスク欠陥修正装置で白欠陥修正した時に生成するＦＩＢ−ＣＶＤ原料の付着をＶＵＶ光源をもつ近接場光学顕微鏡のエバネセント光で除去することを特徴とする欠陥修正個所の二次処理方法。
【請求項１２】
電子ビームを用いたフォトマスク欠陥修正装置で白欠陥修正した時に生成する電子ビームＣＶＤ原料の付着をＶＵＶ光源をもつ近接場光学顕微鏡のエバネセント光で除去することを特徴とする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もしくは電子ビームを用いたフォトマスク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が予測される。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。そこで、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はイオンビームを用いたマスク欠陥修正装置で実績のあるガスが検討され、黒欠陥修正に関してはフッ化キセノンや塩素を初めとした種々のエッチングガスが試されている。
従来のマスク欠陥装置においては、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）が存在することが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
従来のマスク欠陥装置においては、上記ハロー成分を取り除くのに、レーザービームを用いたマスク欠陥修正装置を用いて、トリミングすることが行われてきた。従来のレーザービームを用いてハロー成分を除去する方法においては、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の幅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。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。遮光膜原料ガスの付着に対して洗浄が行われるだけで積極的に除去を試みることは今まで行われていなかった。
【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易くなり、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。これらの再付着物質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という問題があった。再付着物質を洗浄以外の方法で積極的に取り除くことは今まで行われていなかった。
ダイアモンド探針を用いた物理的な切削で、バイナリマスクのＣｒパターンや位相シフトマスクのＭｏＳｉＯＮパターンや炭素含有膜が除去できることが知られている（例えば、非特許文献１参照）。
また炭素系のコンタミがオゾンを流しながら１７２ｎｍのＸｅ２のＶＵＶエキシマランプの照射により除去できることが知られている（例えば、非特許文献２参照）。
さらに、バイナリマスクのＣｒパターンも波長２６６ｎｍのＮｄ：ＹＡＧレーザーや波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザー光源を用いた近接場光学顕微鏡で除去できることが知られている（例えば、非特許文献３参照）
【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】
Ｄａｖｉｄ  Ｂｒｉｎｋｌｅｙ，  Ｒｏｙ  Ｗｈｉｔｅ，  Ｒｏｎ  Ｂｏｚａｋ，  Ｔｅｄ  Ｌｉａｎｇ，  ａｎｄ  Ｇａｎｇ  Ｌｉｕ、  ＳＰＩＥ  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ４７５４  ９００（２００２）
【非特許文献２】
吉田  彰、野末  寛、遠藤  章弘、春山  雄一、松井  真二、菅原  寛、第６３回応用物理学会学術講演会予稿集Ｐ６２６
【非特許文献３】
Ｋ．    Ｌｉｅｂｅｒｍａｎ，  Ｙ．  Ｓｈａｎｉ，  Ｉ．  Ｍｅｌｎｉｋ，  Ｓ．  Ｙｏｆｆｅ，  ａｎｄ  Ｙ．  Ｓｈａｒｏｎ、  Ｎｄ：ＹＡＧレーザー：Ｊ．  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ  １９４  ５３７（１９９９）
【非特許文献４】
Ｋ．  Ｌｉｅｂｅｒｍａｎ，  Ｈ．  Ｔｅｒｋｅｌ，  Ｍ．  Ｒｕｄｍａｎ，  Ａ．  Ｉｇｎａｔｏｖ，  ａｎｄ  Ａ．  Ｌｅｗｉｓ、  ＡｒＦエキシマレーザー：ＳＰＩＥ  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ２７９３  ４８１（１９９６）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明は、上記問題点を解決し、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物質のない高品位なフォトマスクの欠陥修正を可能にすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は上記非特許文献１￣３の成果を、マスク欠陥を修正したときに生ずる好ましくない成分の除去に積極的に利用するものである。
すなわち、ハロー成分、付着物、再付着物質を、上記ハロー成分、付着物、再付着物を再付着物質よりも硬い原子間力顕微鏡の探針で削り取りや、近接場走査光学顕微鏡のエバネセント光により除去する。
【作用】
原子間力顕微鏡探針あるいは近接場光学顕微鏡の高さと位置を高精度に制御することにより、欠陥修正個所の修正精度や透過率に悪影響を与えることなく白欠陥修正個所のハロー成分や黒欠陥修正時の黒欠陥材料の再付着物質や白欠陥修正用の遮光膜材料の付着を除去することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
イオンビームまたは電子ビームを用いたマスク欠陥修正装置で修正した個所周辺を原子間力顕微鏡で観察し、白欠陥修正個所のハロー成分や黒欠陥修正時の黒欠陥材料の再付着物質や白欠陥修正用の遮光膜材料の付着の形状や局所的な高さ情報を取得する。図１（ａ）に示すように観察によって得られた情報に基づいて探針高さと位置を高精度に制御してハロー成分や再付着や付着といったイオンビームまたは電子ビームを用いたマスク欠陥修正装置で修正した個所３周辺のマスクパターン１上やガラス基板上２に生じた好ましくない個所４をそれらの物質よりも硬い原子間力顕微鏡の探針５で物理的に削り取ることにより除去する。
【０００９】
イオンビームまたは電子ビームを用いたマスク欠陥修正装置で修正した個所周辺を近接場光学顕微鏡のシアフォースモードで観察し、白欠陥修正個所のハロー成分や黒欠陥修正時の黒欠陥材料の再付着物質や白欠陥修正用の遮光膜材料の付着の形状や局所的な高さ情報を取得する。図１（ｂ）に示すように探針による物理的な除去の場合と同様、観察によって得られた情報に基づいて探針高さと位置を高精度に制御してイオンビームまたは電子ビームを用いたマスク欠陥修正装置で修正した個所３周辺のマスクパターン１上やガラス基板上２に生じた好ましくない個所４を除去する。ハロー成分や付着については、波長１７２ｎｍのＸｅ２エキシマランプのようなＶＵＶ光源７をもつ近接場光学顕微鏡の微小な開口型探針６先端のエバエッセント光で除去する。再付着物質については波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザーのようなＤＵＶ光源をもつ近接場光学顕微鏡の開口型探針６先端のエバネッセント光のアブレーションで除去する。
【００１０】
エバネッセント光は開口型探針直下のみ発生し、距離とともに急激に減少する性質に着目して探針の高さと位置を高精度に制御してやれば、欠陥修正個所の修正精度や透過率に悪影響を与えることなく白欠陥修正個所のハロー成分や黒欠陥修正時の黒欠陥材料の再付着物質や白欠陥修正用の遮光膜材料の付着を除去することができる。
【００１１】
【実施例】
以下に本発明の実施例について説明する。
まずイオンビームまたは電子ビームを用いたマスク欠陥修正装置で修正した個所周辺を原子間力顕微鏡で観察し、白欠陥修正個所のハロー成分の形状や局所的な高さ情報を取得する。次に図２（ａ）で示すように、観察で得られた情報に基づいて高さと位置を高精度に制御して白欠陥修正個所９のハロー成分１０をダイアモンドのようなそれらの物質よりも硬い原子間力顕微鏡の探針５で物理的に削り取り除去する。
【００１２】
まずイオンビームまたは電子ビームを用いたマスク欠陥修正装置で修正した個所周辺を原子間力顕微鏡で観察し、黒欠陥修正時の黒欠陥材料の再付着物質の形状や局所的な高さ情報を取得する。次に図２（ｂ）で示すように、観察で得られた情報に基づいて高さと位置を高精度に制御して黒欠陥修正個所１２周辺のマスクパターン１上あるいはガラス基板２上の黒欠陥材料の再付着物質１３をダイアモンドのようなそれらの物質よりも硬い原子間力顕微鏡の探針５で物理的に削り取り除去する。
【００１３】
まずイオンビームまたは電子ビームを用いたマスク欠陥修正装置で修正した個所周辺を原子間力顕微鏡で観察し、白欠陥修正用の遮光膜材料の付着の形状や局所的な高さ情報を取得する。次に図２（ｃ）で示すように、観察で得られた情報に基づいて高さと位置を高精度に制御して白欠陥修正個所９周辺の遮光膜原料の付着１１をダイアモンドのようなそれらの物質よりも硬い原子間力顕微鏡の探針５で物理的に削り取り除去する。
【００１４】
イオンビームまたは電子ビームを用いたマスク欠陥修正装置で修正した個所周辺を近接場光学顕微鏡のシアフォースモードで観察し、白欠陥修正個所のハロー成分の形状や局所的な高さ情報を取得する。図３（ａ）に示すように、観察で得られた情報に基づいて波長１７２ｎｍのＸｅ２エキシマランプのようなＶＵＶ光源７をもつ近接場光学顕微鏡の探針６の高さと位置を高精度に制御して１００ｎｍ以下の微小開口径を持つ開口型探針先端のエバエッセント光のアブレーションで白欠陥修正個所９のハロー成分１０を除去する。
【００１５】
イオンビームまたは電子ビームを用いたマスク欠陥修正装置で修正した個所周辺を近接場光学顕微鏡のシアフォースモードで観察し、黒欠陥修正時の黒欠陥材料の再付着物質の形状や局所的な高さ情報を取得する。図３（ｂ）に示すように観察で得られた情報に基づいて波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザーのようなＤＵＶ光源８をもつ近接場光学顕微鏡の探針６の高さと位置を高精度に制御して１００ｎｍ以下の微小開口径を持つ開口型探針先端のエバエッセント光のアブレーションで黒欠陥修正個所１２周辺の黒欠陥材料の再付着物質１３を除去する。
【００１６】
イオンビームまたは電子ビームを用いたマスク欠陥修正装置で修正した個所周辺を近接場光学顕微鏡のシアフォースモードで観察し、白欠陥修正用の遮光膜材料の付着の形状や局所的な高さ情報を取得する。図３（ｃ）に示すように、観察で得られた情報に基づいて波長１７２ｎｍのＸｅ２エキシマランプのようなＶＵＶ光源７をもつ近接場光学顕微鏡の探針６の高さと位置を高精度に制御して１００ｎｍ以下の微小開口径を持つ開口型探針先端のエバエッセント光のアブレーションで白欠陥修正個所９周辺の遮光膜原料の付着１１を除去する。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、イオンビームまたは電子ビームを用いたマスク欠陥修正装置で修正した個所およびその周辺のハロー成分や黒欠陥材料の再付着物質や白欠陥修正用の遮光膜原料の付着を、被加工物質よりも硬い原子間力顕微鏡探針による物理的な除去や近接場光学顕微鏡のエバエッセント光での除去を二次処理として用いることで、修正精度や透過率に悪影響を与え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良くあらわすの概略断面図である。（ａ）は原子間力顕微鏡探針で欠陥修正個所の二次処理を行う場合、（ｂ）は近接場光学顕微鏡で欠陥修正個所の二次処理を行う場合である。
【図２】原子間力顕微鏡探針で欠陥修正個所の二次処理を行う場合を説明する概略断面図である。（ａ）は白欠陥修正個所のハロー成分を除去する場合、（ｂ）は黒欠陥修正時の黒欠陥材料の再付着物質を除去する場合、（ｃ）は白欠陥修正用の遮光膜材料の付着を除去する場合である。
【図３】近接場光学顕微鏡で欠陥修正個所の二次処理を行う場合を説明する概略断面図である。（ａ）は白欠陥修正個所のハロー成分を除去する場合、（ｂ）は黒欠陥修正時の黒欠陥材料の再付着物質を除去する場合、（ｃ）は白欠陥修正用の遮光膜材料の付着を除去する場合である。
【符号の説明】
１…マスクパターン
２…ガラス基板
３…荷電粒子マスク欠陥修正装置で修正した個所
４…欠陥修正により生じた好ましくない個所
５…硬い原子間力顕微鏡探針
６…近接場光学顕微鏡の開口型探針
７…ＶＵＶ光源（Ｘｅ２エキシマランプ）
８…ＤＵＶ光源（ＡｒＦエキシマレーザー）
９…白欠陥
１０…ハロー成分
１１…白欠陥修正用遮光膜材料の付着
１２…黒欠陥
１３…黒欠陥材料の再付着
【図１】
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【図２】
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【図３】
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