(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビーム径を有する集束イオンビームを用いてリソグラフィマスクの欠陥領域を修正する方法であって、
前記ビーム径よりも大きな第１の距離によって分離されている、欠陥領域内の第１の各ピクセル位置に向かって集束イオンビームを照射して、エッチング補強ガスを用いずに凹凸のある表面を生成する第１の工程と、
前記欠陥領域内に向かってエッチング補強ガスを送り込みながら前記第１の距離よりも短くて実質的に平坦な表面を生成するほど十分短い第２の距離によって分離されている、前記欠陥領域内の第２の各ピクセル位置に向かって集束イオンビームを照射する第２の工程とからなる方法。
【請求項２】
前記欠陥領域に向かってエッチング補強ガスを送り込む工程が、臭素を含むガスを送り込む工程を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の距離が、ビーム径の１．５倍よりも大きく、且つ、ビーム径の１５倍未満であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のピクセル位置が前記欠陥領域のエッジにまで達していず、更に、前記第２のピクセル位置が前記欠陥領域のエッジにまで達していることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ミリング工程以前に、前記欠陥領域が本来の厚みを有しており、前記欠陥領域内の第１の各ピクセル位置に向かって集束イオンビームを照射する工程が、第１の各ピクセル位置に向かって集束イオンビームを照射して本来の厚みの５０％乃至９５％の間の厚さで表される物質を取り除く工程を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
本来の厚みの５０％乃至９５％の間の厚さで表される物質を取り除く工程が、本来の厚みの７０％乃至９０％の間の厚さの物質を取り除く工程を有することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記欠陥領域が、内部範囲と周縁範囲とからなり、欠陥領域内の第１の各ピクセル位置に向かってイオンビームを照射する工程が、周縁範囲ではなくて、内部範囲内の第１の各ピクセル位置に向かって集束イオンビームを照射する工程を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記周縁範囲が前記第１の距離の５倍未満の平均幅を有することを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
更に、前記第１の距離よりも短く且つ前記第２の距離よりも長い距離によって互いに離間している、前記欠陥領域内の別の各ピクセル位置に向かって集束イオンビームを照射する工程を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記欠陥領域にクロムが含まれていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
請求項１の各工程を実施するためのコンピュータ命令を有するコンピュータ読み取り可能な媒体。
【請求項１２】
集束イオンビームを使って基板の領域から物質を取り除く方法であって、
前記領域のエッジの周縁範囲内ではなく、前記領域内でイオンビームを走査して、エッチング補強ガスを用いずに、凹凸のある表面を生成する第１の工程と、
前記領域内でイオンビームを走査して、実質的に平坦な表面を形成する第２の工程と、
イオンビームを走査して、前記第２の工程の間に前記領域に向かってエッチング補強ガスを送り込む第３の工程とからなる方法。
【請求項１３】
前記領域内でイオンビームを走査して、凹凸のある表面を生成する前記第１の工程が、前記領域内を除くエッジの周縁範囲内ではなく、前記ビーム径よりも大きい第１の距離によって分離されている、前記領域内の第１の各ピクセル位置に向かって集束イオンビームを照射する工程を具備し、更に
前記領域内でイオンビームを走査して、実質的に平坦な表面を形成する第２の工程が、前記第１の距離よりも短くて実質的に平坦な表面を生成するほど十分短い第２の距離によって分離されている、欠陥領域内の第２の各ピクセル位置に向かって集束イオンビームを照射する工程を具備していることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の距離が、前記ビーム径の１．５倍よりも大きく、且つ、該ビーム径の１５倍未満であることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記周縁範囲が前記第１の距離の５倍未満の平均幅を有することを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１６】
ミリング工程以前に、取り除かれる物質が本来の厚みを有しており、周縁範囲ではなく前記領域内の第１の各ピクセル位置に向かって集束イオンビームを照射する工程が、第１の各ピクセル位置に向かって集束イオンビームを照射して前記本来の厚みの５０％乃至９５％の間の厚さで表される物質を取り除く工程を具備することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記本来の厚みの５０％乃至９５％の間の厚さで表される物質を取り除く工程が、前記本来の厚みの７０％乃至９０％の間の厚さの物質を取り除く工程を具備することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記物質がクロムからなり、前記基板が石英からなり、エッチング補強ガスが臭素を含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
請求項１２の各工程を実施するためのコンピュータ命令を有するコンピュータ読み取り可能な媒体。
【請求項２０】
イオン源と、
該イオン源から放出されるイオンを集束イオンビームに形成するイオン光学カラムと、
リソグラフィマスク欠陥領域内のエッジの周縁範囲内ではない前記領域内において集束イオンビームを走査して、エッチング補強ガスを用いずに凹凸のある表面を形成する手段と、
エッチング補強ガスを用いて前記周縁範囲を含む前記領域に向かって集束イオンビームを照射して、実質的に平坦な表面を生成する手段と、
前記領域に向かってエッチング補強ガスを送り込む手段とを有する集束イオンビームシステム。
【請求項２１】
前記領域のエッジの周縁範囲内ではない前記領域内において集束イオンビームを走査して凹凸のある表面を形成する手段が、ビームスポットサイズよりも大きな第１の距離によって分離されている、前記領域のエッジの周縁範囲内を除く前記領域内の第１の各ピクセル位置に向かって集束イオンビームを照射する手段を有し、
前記周縁範囲を含む前記領域に向かって集束イオンビームを照射して、実質的に平坦な表面を生成する手段が、前記第１の距離よりも短くて実質的に平坦な表面を生成するほど十分短い第２の距離によって分離されている、前記領域内の第２の各ピクセル位置に向かって集束イオンビームを照射する手段を有することを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記領域のエッジの周縁範囲内ではない前記領域内の第１の各ピクセル位置に向かって集束イオンビームを照射する手段が、前記第１の距離の５倍未満の幅を有する周縁範囲内を除く前記領域内の第１の各ピクセル位置に向かって集束イオンビームを照射する手段を有することを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
【請求項２３】
第１のピクセル位置に向かって集束イオンビームを照射する前記第１の工程が、前記欠陥領域の内部範囲内の第１のピクセル位置に向かって集束イオンビームを照射するが、前記欠陥領域の周縁範囲を実質的にミリングしないようにする工程を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
イオンビームを走査して凹凸のある表面を生成する前記第１の工程が、イオンビームを走査して前記欠陥領域の内部範囲内で凹凸のある表面を形成して、前記欠陥領域の周縁範囲を実質的にミリングしないようにする工程を有することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の技術分野
本発明は、一般的には、荷電粒子ビーム処理分野に関するが、特には、半導体リソグラフィマスクから物質を取り除く方法と装置に関する。
【０００２】
発明の背景
集束イオンビーム（ＦＩＢ）システムは、その描画、エッチング、ミリング、堆積及び高精度分析の機能のために、顕微鏡規模での製造作業において汎用されている。例えば、ガリウムの液体金属イオン源（ＬＭＩＳ）を用いたＦＩＢシステムのイオンカラムは、５乃至７ナノメータの側方向の描画解像度を提供することが可能である。それらの多用途性と精度のために、ＦＩＢシステムは、プロセス開発、リソグラフィマスク修正、故障分析及び欠陥特徴検査に使用される必要な分析器具として集積回路（ＩＣ）工業において普遍的に受け入れられている。
【０００３】
集積回路製造の１つの工程は、リソグラフィの使用を必要とする。回路が形成されていく半導体基板には、主に、フォトレジストのような放射線に曝された場合に溶解度を変える物質が塗布されている。放射線源と半導体基板の間に配置されたマスクやレチクルのようなリソグラフィツールは、基板のどの領域が放射線に曝されるのかを制御するために影を作り出す。被曝後、フォトレジストが被曝領域又は非被曝領域のいずれかから取り除かれて、ウェハ上にパターン化されたフォトレジスト層を残し、それが後続のエッチング工程又は拡散工程中においてウェハの各部分を保護する。
【０００４】
ここで、用語「マスク」は、放射線を放射するタイプにかかわらず、そして、マスク描画が一度に印刷されるか又は基板に段階的に印刷されるかにかかわらず、一般的に、リソグラフィツールを言及するために使用されている。マスクは、主に、石英のような基板上の、ケイ化クロム又はケイ化モリブデンのようなパターン化された吸収材層で構成されている。パターンがマスク上に形成されるときに、除去されるべき領域に吸収材が堆積されていたり、又は、不透過であるべき領域から吸収材が取り除かれているような、マスクが欠陥を有することは珍しくない。除去されるべきマスクの領域から吸収材を取り除くためには、ＦＩＢシステムの高解像度はそれらを申し分のないものにする。
【０００５】
マスクから不透過材料を取り除くためにＦＩＢシステムを使用することは、例えば、本発明の譲受人である米国オレゴン州ヒルズボロのＦＥＩカンパニーに譲渡された「集束粒子ビームシステムを用いたパターン化膜の修正」と題するＣａｓｅｙ他の米国特許第６０４２７３８号に記載されている。ＦＥＩカンパニーは、モデル８００シリーズＦＩＢシステムのような、マスク修正を容易にするための専用のソフトウェアを有する集束イオンビームシステムを製造している。
【０００６】
ＦＩＢシステムを使用してマスクから不透過材料を取り除くとき、マスクは、例えば、以前の検査からの位置情報を用いて、操作されるステージ上に配置されて、欠陥がイオンビームによって走査される領域の内部に存在するようにする。そして、ビームが欠陥の周囲の領域の表面をスキャンして画像を生成する。欠陥領域が特定され、そして、イオンビーム電流が増加して不透過材料を取り除いている。
【０００７】
理想的には、不注意に堆積された吸収材を取り除いた後で、欠陥材料が取り除かれた基板の領域は、その領域が欠陥なく製造された場合にその領域が有するであろう特性と同じ特性を有すべきである。残念ながら、偶然に、そして、やむを得ずに、除去処理が基板特性を変えてしまう。例えば、石英基板上にクロムの吸収材を使用したリソグラフィマスクにおいては、欠陥が取り除かれた位置の石英は、大抵、ある程度の透明度を失っている。この損失は、大抵３％乃至１０％の透明度の損失を伴う現代のフォトリソグラフィツールに使用されている非常に短い露光波長にとっては特に過酷である。
【０００８】
特に修正部のエッジにおけるオーバーエッチングは、透明度損失の主要なファクタである。この現象は、電子顕微鏡で観察するとエッチングされたエッジが河床に似ていることから、「河床（riverbedding）」として知られている。河床を最小にする方策は、まず、不透過欠陥の中心部分の取り除きを行い、そして、外側のエッジにより少ないイオンドーズを加えて修正を完全にすることである。この技術は、「フレーム修正」として知られている。ＦＥＩカンパニーからの８００シリーズは、操縦者の仕様に対してフレーム修正を実施することが可能である。フレーム修正を用いたとしても、河床は大抵約２０ｎｍの深さがある。
【０００９】
透明度の損失に寄与すると考えられる他のファクタには、イオンビームから石英基板へのガリウムの打ち込みと、クロムを越えたエッチングのため、又は、重いガリウムイオンの衝撃に起因する結晶損傷のための石英自体への損傷である。米国特許第６０４２７３８号は、集束イオンビームと共にクリーンアップガスを使用して、不透過欠陥を取り除いた後に基板の透過性を改善することを記載している。
【００１０】
発明の要約
したがって、本発明の目的は、基板から物質を取り除く、一方、基板の特性の変化を最小にするか、又は、それを取り除くことである。
【００１１】
出願人は、イオンビームが最初に凹凸のある表面を創るパターン内で動く場合に、基板上の物質を集束イオンビームが取り除く基板に対する影響が最小になることを発見した。従来のピクセルが重なるパターン内において動くよりも、例えば、試料が一連の不連続の点にミリングされて一連のホールを生成するパターン内でビームが動くことができる。後続のミリング工程において、ビームがピクセルが重なる若しくはほとんど重なるパターン内において動いて、比較的に均一で平坦な表面を形成する。この後続のミリング工程において、エッチング補強ガスが好適に使用される。
【００１２】
本発明は、河床サイズを減少させ、従来の修正方法に比べて、修正領域における大きな基板透明度を提供する。ある種の実施の形態において、本発明は、マスクがイオンビーム下にいるのに必要な時間量を減少させ、これによって、生産速度を改善させた。
【００１３】
本発明の利点は、特に、石英基板上のクロムをミリングするときに明らかであるが、本発明はいかなる特定のタイプのマスク又は基板の材料にも限定されない。
【００１４】
好適な実施の形態の説明
図１において、集束イオンビームシステム８は、液体金属イオン源１４と、引き出し電極及び静電光学系を内蔵する集束カラム１６を内部に配設する上部ネック部１２を有する真空エンベロープ１０を装備する。イオンビーム１８は、イオン源１４からカラム１６を通って、２０で略式に示された静電偏向手段の間を通って、試料２２に向かって通過するが、該試料は、例えば、下部チャンバ２６内で移動自在のＸ−Ｙステージ２４上に配置されたリソグラフィーマスクを有する。イオンポンプ２８は、ネック部１２を排気するために使用される。チャンバ２６は、真空制御器３２の制御の基に、ターボ分子機械ポンプシステム３０によって排気される。真空系は、チャンバ２６に略１×１０-7Ｔｏｒｒと５×１０-4Ｔｏｒｒの間の陰圧を提供する。エッチングアシストガス又はエッチング抑制ガスが使用されたとき、チャンバのバックグランド圧力は、大体約１×１０-5Ｔｏｒｒである。
【００１５】
高圧電源３４は、液体金属イオン源１４に接続されると共に、集束カラム１６内の適切な電極にも接続されて、約１ｋｅＶから６０ｋｅＶの間のイオンビーム１８を生成してそれを下向きに照射する。パターン発生器３８によって提供された所定のパターンに関連して作動される偏向制御及び増幅器３６は、偏向板２０に連結され、それによって、ビーム１８が試料２２の上表面に対応するパターンをトレースするように制御される。トレースされるパターンは以下に詳述する。周知のことではあるが、いくつかのシステムにおいては、偏向板は最終レンズの前に配置されている。
【００１６】
イオン源１４は、マルチカプス又は他のプラズマイオン源のような他のイオン源も使用できるが、主に、ガリウムの金属イオンビームを提供する。イオン源は、イオンミリング、補強エッチング、材料堆積による表面２２を改質するためか、又は、表面２２に描画をするために、集束されて、大抵、試料２２において１／１０ミクロン以下の幅のビームにすることができる。描画のための二次イオン又は二次電子放出を検出するために使用される荷電粒子倍増器４０は、ビデオ回路及び増幅器４２に接続されるが、後者は制御器３６からの偏向信号を受け取るビデオモニタ４４にドライブを供給する。チャンバ２６内の荷電粒子倍増器の配置は、個別の実施の形態において変化する。例えば、好適な荷電粒子増倍器４０は、イオンビームと同軸上に置いてイオンビームを通過させる穴を設けることもできる。走査電子顕微鏡４１は、その電源及び制御器４５と共に、ＦＩＢシステム８に任意に装備される。
【００１７】
任意に、流体供給システム４６が、ガス蒸気を導入して試料２２に向かって送り込むために、下部チャンバ２６に延在している。「粒子ビーム処理のためのガス供給システム」と題する、本発明の譲受人に譲渡されCasella他に特許された米国特許第５８５１４１３号は、適切な流体供給システム４６を記載している。
【００１８】
ドア６０は、加熱冷却されるステージ２４上に試料２２を導入し、そして、貯蔵庫５０に供給するために開扉される。このドアは連動式であり、系が真空下にある場合には開扉できない。高電圧電源は、イオンビーム１８を励起して集束するためにイオンビームカラム１６内の各電極に適切な加速電圧を提供する。イオンビームが試料に衝突すると、物質が試料からスパッタされ、すなわち、そこから物理的に放出される。集束イオンビームシステムは、市場において入手可能であり、例えば、オレゴン州ヒルズボロの本願の譲受人であるＦＥＩカンパニーから入手できる。
【００１９】
本発明の好適実施の形態においては、偏向制御及び増幅器３６に加えられた信号は、マスクの修正効果を減少するような方法でマスクの欠陥領域内において集束イオンビームを移動させる。
【００２０】
図２は、本発明の好適実施の形態の各工程を示すフローチャートである。工程２１２は、ステージが移動され、又は、操縦されて、欠陥領域がイオンビームの下に来るようにする。工程２１４で、欠陥領域が指定される。欠陥領域を指定するために様々な技術が用いられる。例えば、IntuitION（商標）ソフトウェアを使用したＦＥＩのAccuraシリーズＦＩＢシステムにおいては、まず、欠陥領域は、不透過欠陥領域とクリア、すなわち、非欠陥領域の双方を有するボックスをディスプレイ上に描くことによって、指定される。不透過欠陥領域は、クロム領域から来る二次電子流が石英領域から来る二次電子流に比べて大きいので、ディスプレイ画面上に明るく現れる。欠陥領域を指定するために、このシステムは、より大きな二次電子流によって、自動的に、不透過欠陥領域を特定する。必要ならば、システム操作者がシステムによって使用される閾値を調節して、欠陥領域とクリア領域の間を区別することもできるし、指定された欠陥領域を手動で調整することもできる。IntuitION（商標）ソフトウェアは、不透過物質の基準エッジと指定された欠陥領域のエッジを自動的に位置合わせする「エッジロック」機能を有し、修正は基準エッジにまでは物質を取り除くがそれを越えてまでは取り除かないようにする。
【００２１】
工程２１６において、欠陥領域内の「フレーム」又は境界が指定される。フレームの好適な幅はマスク構造によって変化するけれども、フレームは、好ましくは、約２ピクセルの幅を有する。図３は、不透過領域３１４とクリア領域３１６と不透過欠陥領域３１８を有し、不透過欠陥領域３１８内に指定されたフレーム領域３２０も有するマスク３１０の拡大部分を示している。IntuitION（商標）ソフトウェアは、操作者がフレーム幅を設定することを可能にする。エッジロック機能を使用した場合、例えば−０．１のエッジロック係数が使用されて基準エッジ３２２に隣接する同様の境界領域３２１を提供する。
【００２２】
工程２２０において、イオンビームがフレーム領域３２０と３２１を除く欠陥領域３１８に照射されて、欠陥を除き始め凹凸のある面を生成する。好適な実施の形態においては、工程２２０のピクセルスペーシング、又は、一時停止ポイントスペーシングがビームスポットサイズよりも大きくて欠陥領域３１８内に一連のホールを生成する。ピクセルスペーシングは、好ましくは、ビーム強度が最強のビーム強度の５０％であるビーム径として測定された、ビーム径又はスポットサイズの２倍から１５倍の間である。好適なスペーシングは用途に依存するけれども、例えば、７５ｎｍと１７５ｎｍの間のピクセルスペーシングが、３５ｎｍのビーム径と共に有効に使用された。
【００２３】
ピクセルスペーシングは、好ましくは、ミリングされた表面に丘陵状のテクスチュア構造、すなわち、工程２２０の後で大きなフラットな領域がそのまま残るほど大きくはなく、且つ、ミリングされた領域がフラットであるほど小さくはないものを提供するようなものであるべきである。実験結果は、修正領域の透明度が使用された正確なピクセルスペーシングに対して特に感度がよいことはないことを示している。主に、イオンビームの強度が、ガウス又はベル状の電流密度分布を有しているので、ホールもまたガウス形状であり、ホールとホールの間の領域のピークがミリングされて工程２２０の前のそれらの高さよりも低くなるようになる。
【００２４】
工程２２０は、凹凸のある表面、すなわち、イオンビームミリングを十分に補強するほど有効な微細構造変化を有する表面を提供する。凹凸の最小レベルは、ミリングされている物質の厚みとタイプによって変化する。好適な表面微細構造変化は、５０ｎｍ以上であり、好ましくは７０ｎｍを越えるものである。
【００２５】
いくつかの具体例において、イオンビームスポットサイズは、約０．１５μｍに迄増加することもでき、望むのであれば０．８μｍ以上の程度のビームが、達成される。IntuitION（商標）ソフトウェアのフレーム修正オプションが使用された場合、フレーム３２０が工程２２０においてミリングされないように欠陥領域３１８の内部をミリングした後でその修正を無効にする必要がある。
【００２６】
工程２２０のミリングは、好ましくは、エッチングアシスタントガス抜きで実行される。工程２２０でガスを使用しないことによって、イオンビームがそれぞれのピクセルに戻ることのできる時間間隔、すなわち、リフレッシュ時間は、短縮できる。何故ならば、それが基板表面に別のガス分子が吸着されることを待機する必要がないからである。イオンビーム一時停止時間は増やすこともできる。なぜならば、それが一時停止ポイントで利用可能な吸収ガスの量によって制限されないからである。したがって、修正時間は、明らかに減少することができる。あるテストにおいて、修正時間は１５％も減少された。
【００２７】
工程２２０において、クロム内のホールがクロム膜厚の約７０％と約９０％の間にミリングされた。ミリングが比較的に早いので、工程２２０ではクロム深さの大部分をミリングすることが望ましいが、ミリングの深さは、相当量のガリウムが基板に打ち込まれたポイントにおいてクロムが薄くなるほど大きなものであってはならない。５０％乃至９５％の深さの値が多くの場合に有効であり、この範囲外の値はいくつかの用途において有効である。工程２２０の最適なピクセルスペーシングとミリング深さは、ビームサイズと、吸収材及び基板の物質並びに吸収層の厚みのようなマスクの特性に依存している。
【００２８】
工程２２４において、ミリングされた領域において平坦なフロアを生成するために、十分に小さなピクセルスペーシングを用いて、イオンビームがフレーム領域３２０と３２１を含む欠陥領域の全体の各ピクセルに照射される。エッジロック機能が使用される場合、エッジロック係数が今度は０に設定されて、ミリングが基準エッジ３２２にまで延びるようにする。イオンビームが工程２２４で用いられている間に、好ましくは、エッチング補強ガスがイオンビームの衝突領域に送られてミリングのアシストを行う。エッチング補強ガスは、ハロゲンを有することができ、主に、エッチングされている特定の物質専用ものである。クロムをエッチングするための好適なエッチング補強ガスは、臭素分子からなる。二フッ化キセノンは、ＭｏＳｉＯＮをエッチングするために最適であり、恐らく他の希釈物質もである。水蒸気は、好ましくは、臭素対水の分子比が１０：１の割合で、臭素又は他のエッチング液に加えることもでき、石英のエッチングを軽減する。
【００２９】
一又はそれ以上の中間の別ミリング工程が、工程２２０と２２４の間で行われる。この中間工程の代表的なのは、工程２２０のピクセルスペーシングと工程２２４のピクセルスペーシングの間のピクセルスペーシングを使用することである。複数の中間工程が使用される場合、ピクセルスペーシングは、大抵後続の工程に従って小さくなる。各工程においてミリングされたホールのいくつかは、以前にミルされた穴に大抵重なっている。しかし、複数の工程を終了した時点で、試料の各ポイントから取り除かれた物質の量は、大略、ミリングされた全領域に亘って比較的に均一で平坦なフロアを生成するのとほとんど同等である。
【００３０】
工程２２０と２２４の双方において、イオンビームが各ピクセル位置間を移動し、所定の一時停止期間中に各ピクセル位置に一時停止し、所定のイオンドーズが出力されるまで各ロケーションに周期的に戻る。ピクセルスペーシングと吸収線量が他のビーム設定と同様に異なる用途のために変更可能であるけれども、同じピクセルスペーシングと吸収線量が、主に様々なサイズの欠陥に使用される。両工程は、好適には、イオン光学カラムに７５μｍのアパーチャを採用し、３５ｐＡのビーム電流を用いる。両工程において、ビームは好ましくは曲がりくねったパターンで移動する、すなわち、横方向の各走査行程の終端において走査方向が反転する。
【００３１】
１つの好適実施の形態において、ビームは工程２２０では約５００μ秒の間各ピクセル位置に一時停止し、最短のリフレッシュ時間、すなわち、次の走査においてビームが所定のピクセル位置に復帰するために許容された最短時間は、約１０μ秒に設定され、それによって、ラスタ間の遅延を最小にする。工程２２４において、ピクセルスペーシングは約０．０４μｍであり、一時停止期間は約０．３５μｍである。リフレッシュ時間は、６０００μ秒に増加されて、連続するラスタ間においてガス分子が吸着する時間を確保する。工程２２４において、操作はプログラムされて、特定のパーセンテージ、例えば、４０％、６０％、８０％若しくは９０％のイオンドーズが出力された後で停止するようにすることもできる。この停止は、システム操作者が修正過程を検討して、欠陥物質が取り除かれた後で修正操作が基板に明らかにエッジングしてはいないことを確認することを可能にする。ある実施の形態においては、ＳＩＭＳが使用されて、マスクからスパッタされている物質を分析し、何時吸着物質が取り除かれたのかを測定するようにすることもできる。
【００３２】
出願人は、石英基板と吸着材として１００ｎｍの厚味を有するクロム層からなる代表的なホトリソグラフィマスクにいくつかの修正技術を行った。表１は、工程２２０で使用されたＦＩＢシステムのパラメータを示している。表２は、工程２２４で使用されたＦＩＢシステムのパラメータを示している。表３は、工程２２０における異なるピクセルスペーシングとミリング深さに対する総クロム厚さと測定された透過率と修正部のエッジにおけるオーバーエッチングの深さ、すなわち、「河床」を示している。
【００３３】
【表１】
0004728553.tif 000002
【００３４】
【表２】
0004728553.tif 000003
【００３５】
【表３】
0004728553.tif 000004
【００３６】
透過率は、光学像測定システム（ＡＩＭＳ−Aerial Image Measurement System）において２４８ｎｍの波長を有する光を用いて測定され、河床は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定された。「貫通透過率」は、修正領域を貫通して隣接する非欠陥クロムライン（図３のライン３２２）に対して垂直なラインに沿って測定され、「横透過率」は修正領域を通って隣接する非欠陥クロムラインに対して平行なラインに沿って測定された。河床の正の値は、基板上の残留物質を示し、一方、負の値は本当の河床、すなわち、くぼんだ領域を示している。
【００３７】
１５ｎｍ以下、１０ｎｍ以下、そして、多くの場合には５ｎｍ以下の場合すらある河床土手を有する２０ｎｍ以下の河床窪みが得られた。貫通透過率は、すべて９５％以上、ほとんどが９６％若しくは９７％以上、いくつかは９８％以上であった。表３の「エッジ」欄は、クリアに修正された領域がどれだけ近接して、例えば、（図３のライン３２２）である目標エッジに位置調整されたのかを示す。修正領域に隣接するクロムラインが修正領域から離れた同ラインよりも厚い場合には、エッジの値は正であり、修正領域に隣接するクロムラインが薄い場合には、負である。工程２２４において、チャンバの圧力は、熱陰極線電離真空計（ＨＧＩＧ−Hot Cathode Ionization Gauge）で計測され、１．８×１０-5Ｔｏｒｒであった。出願人は、透過率の増加が、減少されたガリウム打ち込みよりもむしろ、主に、河床の減少に由来するものと考える。
【００３８】
出願人は、また、各ミリング工程ボックスのミリング仕様、すなわち、ピクセルスペーシングとドーズとイオンエネルギーとビームサイズと他のパラメータが、使用される工程数と共に変えられて、吸収材と厚みを含むマスク特性に応じてミリングを最適にすることを発見した。各ミリングボックスの仕様とボックスの数は、上記例とガイドとして上記の情報を使用して経験的に判断される。
【００３９】
上記のパターンにおいては、ミリングは各ボックス内で決められたピクセルスペーシングの長方形のアレイ状に実行されているけれども、本発明はそのような実施の形態に限定されるものではない。例えば、ピクセルスペーシングは、段階的に減少するよりもむしろ、徐々に減少するようにすることもできるし、ピクセルが透過率を維持できるのに十分なほど広く間隔を開けていて、平坦で平滑且つ平面的なフロアを生成するために最終的に各ポイントから取り除いた物質の量がほとんど同じである限り、ミリング位置は、長方形又は定式のパターンに分散される必要はない。ピクセルスペーシングは、ピクセル位置を連続する走査において変更して平坦で平滑且つ平面的なフロアを生成するようにすれば、変更しないままでもよい。
【００４０】
本発明はマスク修正に関連して説明されてきたが、それは、基礎となる物質に対してほとんど影響を加えずに物質を取り除きたいようないかなる用途にも使用できる。
【００４１】
本願は不透過性物質の取り除きに関連するものであるが、マスク上に使用された位相シフト物質のような他の物質も含むことを意図している。
【００４２】
本発明とその利点は、詳細に説明されてきたが、付属の特許請求の範囲によって決定される発明の精神と範囲から逸脱することなく、個々に記載された実施の形態に対する様々な修正や置換や変更がなされることは理解されるべきである。更に、本願の範囲は、本明細書に記載されたプロセス、装置、製造物、組成物、手段、方法、工程の特定の実施の形態に限定されることを意図するものではない。業界において通常の技量を有する者は、本発明の開示事項から、ここに記載された対応する実施の形態が本発明に従って使用されたものとほとんど同じ機能を行うか、又は、ほとんど同じ結果を達成する現に存在しているか、又は、以後に開発されるであろうプロセス、装置、製造物、組成物、手段、方法、又は工程を容易に理解する。したがって、付属の特許請求の範囲は、そのようなプロセス、装置、製造物、組成物、手段、方法、又は工程をその範囲内に含めることを意図している。
【図面の簡単な説明】
本発明とその利点のより完全な理解のために、添付図面に関連して以下の説明をする。
【図１】  本発明の好適実施の形態に使用される代表的な集束イオンビームシステムを略式に図示している。
【図２】  本発明の好適な方法を示すフローチャートである。
【図３】  大きく拡大した、不透過欠陥を有するマスクの一部である。
【図１】
0004728553.tif 000005
【図２】
0004728553.tif 000006
【図３】
0004728553.tif 000007