(57)【要約】【課題】洗浄等の化学的な手段では除去できない、荷電粒子線用転写マスクの表面に付着した異物の除去を容易に、他の場所へダメージを与えない荷電粒子線用転写マスクの異物除去方法及び異物除去装置を提供すること。  【解決手段】電荷を与えた先端が尖ったプローバを異物に接近させ、静電気力で異物を吸着除去又は反発除去すること。ステージ、ローダ・アンローダ、ステージのＺ軸をその光軸とした撮像装置、その先端部が光軸上にあり、Ｚ軸方向に移動可能で、撮像装置に同期してＸ、Ｙ軸方向に移動可能な、異物に対し電荷が十分に与えられたプローバ、異物の離脱装置、制御装置及びモニターを具備すること。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子線用転写マスク上に付着した異物除去方法において、異物の電荷に対し異符号又は同符号の電位差の電荷が与えられた、先端が尖ったプローバを異物に接近させ、静電気力で異物を吸着除去又は反発除去することを特徴とする荷電粒子線用転写マスクの異物除去方法。
【請求項２】
前記プローバの材料が導電性材料であることを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線用転写マスクの異物除去方法。
【請求項３】
荷電粒子線用転写マスクの異物除去装置において、
１）異物を除去する転写マスクを載置して、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向、及びθ方向に移動可能なステージ、
２）異物を除去する転写マスクを該ステージに搬入、及び異物を除去した転写マスクを排出するローダ・アンローダ、
３）該ステージのＺ軸をその光軸として該ステージ上方に位置し、Ｚ軸方向に移動可能な対物レンズ、焦点合わせ機構、カメラで構成され、Ｘ、Ｙ軸方向に移動可能な撮像装置、４）その先端部が常に上記光軸上にあり、光軸上の上記ステージと対物レンズ間をＺ軸方向に移動可能で、且つ上記撮像装置のＸ、Ｙ軸方向の移動に同期してＸ、Ｙ軸方向に移動可能な、異物の電荷に対し異符号又は同符号の電位差の電荷が与えられた、先端が尖ったプローバ、
５）該プローバに吸着された異物をプローバから離脱させる離脱装置、
６）上記ステージ、ローダ・アンローダ、撮像装置、及びプローバを制御する制御装置及びモニター、
を少なくとも具備することを特徴とする荷電粒子線用転写マスクの異物除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造において使用される転写マスクの異物除去に関するものであり、特に、荷電粒子線用転写マスクの異物除去方法、及び異物除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路の微細化に伴い、その製造技術として電子線リソグラフィー、イオンビームリソグラフィー等の荷電粒子線を用いたリソグラフィー技術の研究開発が盛んに行われている。詳しくは、かかるリソグラフィ技術の中でも半導体の微細化に対応する方法として、電子線を用いたセルプロジェクション露光法やブロック露光法と呼ばれる方法、さらに高スループット化が可能なＥＰＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ
Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）法、ＬＥＥＰＬ（Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｅ−ｂｅａｍ  Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）法と呼ばれる電子線投影露光法が開発されている。
【０００３】
電子線露光装置用の転写マスク上には、電子線が通過して電子線描画が可能なよう、設計データを基に数μｍもしくは１μｍ以下の各種の微小なパターンやホールが多数形成されており、半導体製造においてはここを電子線が通過し、ウエーハ上に投影露光される。
【０００４】
従って、電子線に代表される荷電粒子線用転写マスクにおいては、その製造中に付着した微小異物は、荷電粒子線露光時のパターン欠けなどの転写不良の原因とされ、また、転写不良とはならない異物であっても転写マスク上に付着していれば、露光機内あるいはウエーハ上への落下物となるため、製造工程では異物付着がないよう厳重な管理を行う必要がある。
【０００５】
半導体用マスクの中でも、従来からの光透過型のフォトマスクにおいては、製造工程の最終段の洗浄後にペリクルと呼ばれる薄い膜でフォトマスク表面を覆ってしまい、異物がペリクル内に侵入しないような工夫が施されている。この方法によれば、たとえ異物がペリクルに付着していても、フォトマスクの直接の表面上ではないため露光パターンにはほとんど影響することはない。
【０００６】
しかし、荷電粒子線露光用の転写マスクにおいては、ペリクルのような薄膜は電子線の通過を遮ってしまい使用することができないため、マスク表面に異物付着する恐れが常にある。
【０００７】
付着してしまった異物については洗浄等の化学的な処理を施すことで、清浄度が保たれる場合もあるが、洗浄等の化学的な処理では除去することができない場合もある。
【０００８】
このような場合、ＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ  Ｉｏｎ  Ｂｅａｍ）やレーザを使用し異物を破壊しながら除去する方法もあるが、前者の場合、真空内で作業する必要があり、且つ非常に時間がかかるため、製造中に使用することは現実的に不可能であった。
【０００９】
また、後者においては光学原理上、レーザビームをおおよそ１μｍ以下に集光することができず、また異物の種類によって破壊できる条件も様々であり、他の場所へのダメージも大きいという問題点があった。
【００１０】
そのような状況下にあって、光透過型の位相シフトタイプのフォトマスクの製造過程においても異物除去の問題はあり、位相シフト層又はガラス基板上に存在する透明突起状の
欠陥部を、先端が尖つた微細プロ−ブで欠陥部を引つ掻いて物理的に除去するという方法も考案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平６−１４８８７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述のように、ペリクルなどの異物対策をとることのできない荷電粒子線用転写マスクにおいては、洗浄等の化学的な方法や、レーザを集光して異物の除去を行っているが、異物の組成によっては化学的な手段では限界があり、また、レーザによる方法では、たとえ異物にビームがあたっても、周辺への飛散や、ビーム照射によるマスク表面のダメージ等の問題がある。
【００１２】
本発明は、上記の問題に鑑み、荷電粒子線用転写マスクの表面に付着した異物の除去を容易に、且つ他の場所へダメージを与えることなく行うことが可能な荷電粒子線用転写マスクの異物除去方法及び異物除去装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、荷電粒子線用転写マスク上に付着した異物除去方法において、異物の電荷に対し異符号又は同符号の電位差の電荷が与えられた、先端が尖ったプローバを異物に接近させ、静電気力で異物を吸着除去又は反発除去することを特徴とする荷電粒子線用転写マスクの異物除去方法である。
【００１４】
また、本発明は、上記発明による荷電粒子線用転写マスクの異物除去方法において、前記プローバの材料が導電性材料であることを特徴とする荷電粒子線用転写マスクの異物除去方法である。
【００１５】
また、本発明は、荷電粒子線用転写マスクの異物除去装置において、
１）異物を除去する転写マスクを載置して、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向、及びθ方向に移動可能なステージ、
２）異物を除去する転写マスクを該ステージに搬入、及び異物を除去した転写マスクを排出するローダ・アンローダ、
３）該ステージのＺ軸をその光軸として該ステージ上方に位置し、Ｚ軸方向に移動可能な対物レンズ、焦点合わせ機構、カメラで構成され、Ｘ、Ｙ軸方向に移動可能な撮像装置、４）その先端部が常に上記光軸上にあり、光軸上の上記ステージと対物レンズ間をＺ軸方向に移動可能で、且つ上記撮像装置のＸ、Ｙ軸方向の移動に同期してＸ、Ｙ軸方向に移動可能な、異物の電荷に対し異符号又は同符号の電位差の電荷が与えられた、先端が尖ったプローバ、
５）該プローバに吸着された異物をプローバから離脱させる離脱装置、
６）上記ステージ、ローダ・アンローダ、撮像装置、及びプローバを制御する制御装置及びモニター、
を少なくとも具備することを特徴とする荷電粒子線用転写マスクの異物除去装置。である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、先端が尖ったプローバを異物に接近させ、静電気力で異物を吸着除去又は反発除去する異物の除去方法、及び異物除去装置であるので、荷電粒子線用転写マスクの表面に付着した異物の除去を容易に、且つ他の場所へダメージを与えることなく行うことが可能な荷電粒子線用転写マスクの異物除去方法及び異物除去装置となる。
【００１７】
結果として転写マスクの異物除去率は大幅に向上し、荷電粒子線用転写マスクの品質向上に寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明を実施の形態に基づいて説明する。
【００１９】
転写マスク上に付着した異物が、ある電荷を帯びている場合、その電荷と異符号の十分な電位差の電荷を先端が尖ったプローバに与え、尖った先端部を異物に極接近させると、そた時点で異物とプローバの尖った先端部間に静電気力が発生し、異物は吸着され除去される。
【００２０】
また、転写マスク上に付着した異物が、ある電荷を帯びている場合、その電荷と同符号の十分な電位差の電荷を先端が尖ったプローバに与え、尖った先端部を異物に極接近させると、そた時点で異物とプローバの尖った先端部間に静電気力が発生し、異物は反発され除去される。
【００２１】
異物が帯びている電荷に対し、異符号又は同符号の十分な電位差の電荷を先端が尖ったプローバに与えるには、プローバの材料は導電性材料であることが好ましい。
【００２２】
図１は、本発明による荷電粒子線用転写マスクの異物除去装置の一実施例を示す説明図である。図１に示すように、この一実施例は、ステージ６、ローダ・アンローダ７、撮像装置１０、先端が尖ったプローバ３、離脱装置１１、制御装置８、及びモニター９で構成されたものである。撮像装置１０は、Ｚ軸方向に移動可能な対物レンズ２、焦点合わせ機構４、及びカメラ５で構成されている。
【００２３】
ステージ６は、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向、及びθ方向に移動可能であり、異物を除去する転写マスク１を載置する。ローダ・アンローダ７は、異物を除去する転写マスク１をステージ６に搬入し、異物を除去した後に転写マスク１を排出する。撮像装置１０は、Ｘ、Ｙ軸方向に移動可能であり、ステージ６のＺ軸をその光軸としてステージ６上方に位置している。
【００２４】
先端が尖ったプローバ３には、異物の電荷に対し異符号又は同符号の十分な電位差の電荷が与えられる。その先端部は常に撮像装置１０の光軸上にあり、光軸上のステージと対物レンズ間をＺ軸方向に移動可能である。また、撮像装置１０のＸ、Ｙ軸方向の移動に同期してＸ、Ｙ軸方向に移動可能である。
【００２５】
離脱装置１１は、図１中、ステージ６上の左部に位置している。また、制御装置８はステージ、ローダ・アンローダ、撮像装置、及びプローバを制御するものである。
１）位置出し
荷電粒子線用転写マスクの異物除去装置の初期状態として、プローバは転写マスク表面から十分に上方に移動しておく。転写マスク表面にはアライメントマークＰとＱをあらかじめ刻印しておく。また、転写マスク表面の異物の位置は、あらかじめ欠陥検査装置を利用して検出し、その座標をフロッピー（登録商標）や記憶媒体に出力、記憶しておく。
【００２６】
はじめに、除去対象である異物が付着している転写マスクをローダにセットする。転写マスクを載置するステージの規定位置まで搬送させる。
【００２７】
図２に示すように、アライメントマークＰを基準にＱを検出し、角度（θ）の補正を行う。次に、第１の除去対象である異物が付着している位置（Ｘ１、Ｙ１）を視野中心に移動させる。
【００２８】
尚、転写マスクの外形が正確に加工されており、転写マスクが載置された時、ステージ上に設けられたピン等で異物の座標を出力した欠陥検査装置との相関が取れており、再現良く位置決めされていれば、必ずしも角度（θ）の補正の必要はない。
２）焦点合わせ
次に、第１の異物除去位置（Ｘ１、Ｙ１）で、焦点合わせを行う。その方法としては、図３、図４に示すように、対物レンズ２をＺ軸方向に上下動させる方法と、図５、図６に示すように、ステージ６をＺ軸方向に上下動させる方法がある。このとき、転写マスク表面との接触を避けるために、プローバが十分に転写マスクから離れた状態（Ｄ）で焦点合わせを行う。また、焦点合わせの動作時にプローバが全く別の場所に移動あるいは収納されていても良い。
３）位置の微調整
焦点合わせにより、図７に示すように、視野内で目的の異物が鮮明になる。さらに転写マスクをＸ、Ｙ軸方向に微小移動することで、図８に示すように、目的の異物を正確に対物レンズの視野中心に移動させる。
４）異物の吸着除去
その後一旦、図９に示すように、転写マスクを対物レンズ２から離れる方向に移動させ、そして、図１０に示すように、プローバを対物レンズの焦点位置に移動させる。
【００２９】
次に、図１１に示すように、転写マスクを対物レンズ２に近づける方向に移動すれば、転写マスク表面の異物とプローバの先端が極接近する。適度な距離まで近づいたとき静電気力によって異物がプローバの先端に引き寄せられる。
５）異物のプローバからの離脱
異物９がプローバに吸着されていることが確認できた時点で、図１２に示すように、転写マスクを対物レンズから遠ざかる方向に移動させる。
【００３０】
次に、図１３に示すように、撮像装置１０とプローバ３を同期させて、ステージ６上転写マスク外に設けられた異物の離脱装置１１まで図１３中左方（矢印）に移動させ、あるいはステージ６を図１３中右方に移動させ離脱装置１１に装着した異物吸着用テープにプローバ先端部を接触させ、異物をプローバから離脱させて除去が完了する。
【００３１】
異物吸着用テープの他に、異物の離脱には液状物質を用い、その表面張力を利用して離脱させてもよい。この方法によれば、先端部を清浄に保つことが容易になる。
【００３２】
続いて、転写マスクを第２の異物除去位置（Ｘ２、Ｙ２）に移動させ、同様な操作を繰り返す。第ｎの異物の除去が終了すると、転写マスクはアンローダに搬送される。
【００３３】
尚、上記操作は、凡てが自動でもよく、あるいはモニター９を監視しながらの手動でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による荷電粒子線用転写マスクの異物除去装置の一実施例を示す説明図である。
【図２】アライメント方法の説明図である。
【図３】焦点合わせ（対物レンズが接近）の説明図である。
【図４】焦点合わせ（対物レンズが離れ）の説明図である。
【図５】焦点合わせ（転写マスクが接近）の説明図である。
【図６】焦点合わせ（転写マスクが離れ）の説明図である。
【図７】視野内異物の説明図である。
【図８】視野内中心の異物の説明図である。
【図９】対物レンズを異物から離した時の説明図である。
【図１０】プローバを焦点位置にセットした説明図である。
【図１１】プローバが異物に極接近した時の説明図である。
【図１２】プローバを転写マスクを離した時の説明図である。
【図１３】プローバから異物を離脱させる時の説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
１・・・荷電粒子線用転写マスク
２・・・対物レンズ
３・・・プローバ
４・・・焦点合わせ機構
５・・・カメラ
６・・・ステージ
７・・・ローダ・アンローダ
８・・・制御装置
９・・・異物
１０・・・撮像装置
１１・・・離脱装置
１２・・・対物レンズ視野
Ｄ・・・プローバが十分に転写マスクから離れた状態
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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