(57)【要約】【課題】  フォトマスクのパターン修正を高精度で行う。【解決手段】  パターン２の欠陥を囲むように、３点の参照パターン３ａ，３ｂ，３ｃを形成する。参照パターン３ａ，３ｂ，３ｃの位置を記録した後、欠陥を含む加工領域４を設定し、加工領域４範囲及び基準点５を記録する。参照パターン３ａ，３ｂ，３ｃと基準点５との相対的位置関係を記録する。参照パターン３ａ，３ｂ，３ｃの各位置を再確認した後、加工領域４にビームを繰り返し照射する。ビーム照射の間に、各参照パターン３ａ，３ｂ，３ｃ間の位置の確認を行う。各参照パターン３ａ，３ｂ，３ｃを用いて加工領域４の位置補正を行う際、位置ズレを起こした参照パターン３ａ’から加工領域４に対する位置補正を中止して、残りの参照パターン３ｂ，３ｃから加工領域４に対する位置補正を行う。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトマスク用の基板上に形成されたパターン膜の欠陥を修正する方法であって、
集束イオンビーム又は電子ビームを用いて前記パターン膜をエッチングすることにより、前記欠陥を囲むように少なくとも３点以上の参照パターンを形成する工程と、
各参照パターンを含む範囲に集束イオンビーム又は電子ビームを走査しながら照射し、該各参照パターンから放出される二次荷電粒子を検出することにより、該各参照パターンの位置を検出すると共に記憶する工程と、
前記各参照パターンの位置を記憶した後、前記欠陥を含む加工領域を設定する工程と、
前記加工領域に収束イオンビーム又は電子ビームを所定回数照射する工程と、
前記範囲に収束イオンビーム又は電子ビームを走査しながら照射し、前記各参照パターンの位置を再検出する工程と、
再検出された前記各参照パターンの位置が記憶された前記各参照パターンの位置と異なる場合、位置が異なる参照パターンを除く残りの参照パターンを用いて、前記加工領域の位置を補正する工程と、
を含むことを特徴とするパターン膜の修正方法。
【請求項２】
請求項１に記載のパターン膜の修正方法において、
隣接する各参照パターンを結ぶ直線により前記欠陥が囲まれるか、前記直線の何れかと前記欠陥とが交わるように、前記参照パターンを作成することを特徴とするパターン膜の修正方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のパターン膜の修正方法において、
前記欠陥を囲むように４点の参照パターンを形成し、
前記加工領域の４つの角部分にそれぞれ設定された基準点に対して各参照パターンからの位置補正を行うことにより、前記加工領域の位置を補正することを特徴とするパターン膜の修正方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のパターン膜の修正方法において、
前記欠陥を囲むように８点の参照パターンを形成し、
前記加工領域の４つの角部分と該角部分を結ぶ直線の各中間位置とにそれぞれ設定された基準点に対して、各参照パターンからの位置補正を行うことにより、前記加工領域の位置を補正することを特徴とするパターン膜の修正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造に用いられるフォトマスクにおける欠陥の修正方法に係り、特にビームの焦点位置ずれ等に伴う加工領域の位置補正に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、集束イオンビームや電子ビーム（以下「ビーム」という。）を使ったフォトマスクの欠陥修正が行われている。この欠陥修正において、特に微細で精密な加工を必要とする場合、ビームの微妙なずれやイメージのドリフトを補正するために、ワンポイントドリフト補正が用いられる（例えば、特許文献１参照。）。このワンポイントドリフト補正によれば、フォトマスクのパターン内に１点のピンホールを形成し、このピンホールを参照パターンとして修正箇所（加工領域）にビームを移動させることで、修正精度を高めている。
【０００３】
以下、図９を参照して、参照パターンとしてピンホールを用いたワンポイントドリフト補正について説明する。
先ず、フォトマスク用基板１上のパターン２の一部に、ビームを用いたエッチングにより、参照パターン３としてのピンホールを形成する。次に、参照パターン３を含む範囲にビームを走査しながら照射し、参照パターン３から放出される２次荷電粒子を検出し画像処理して、参照パターン３の位置を画像記憶する。このとき、欠陥を含む加工領域４を設定し、該加工領域４の範囲及び基準点５となる位置も画像記録する。次に、参照パターン３の位置と加工領域４の基準点５との相対的な位置関係を算出し、再び参照パターン３の位置を確認した後、加工領域４にビームを所定回数照射する。その後、参照パターン３へのビーム照射と、加工領域４へのビーム照射とを複数回交互に行うことにより、参照パターン３の位置を確認しながら欠陥修正を完了させる。このようにして、ドリフトの影響を最小限にとどめることが可能である。
【０００４】
さらに、上記文献には、２点に設けられた参照パターンを用いることにより、集束イオンビームのＸＹ方向のズレと回転方向のズレを補正する方法が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特公平５−４６６０号公報（第３頁、第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、２点の参照パターン３ａ，３ｂを用いて欠陥修正する場合、図１０に示すように参照パターン３ａ，３ｂ間で相互に位置の確認をしていても、イオンビームもしくは中和電子の影響により誤信号を検出して、図１１に示すように一方の参照パターン３ａが本来の位置からズレてしまうと、加工領域４の位置を本来の正しい位置に補正することは難しいという問題があった。
【０００７】
また、図１２に示すように、直線状に配置した２点の参照パターン３ａ，３ｂを用いて欠陥修正する場合、イオンビームの焦点位置の変化等によって、矩形の加工領域４が台形の加工領域４’に変形してしまうという問題があった。
また、図１３に示すように、対角に配置した２点の参照パターン３ａ，３ｄを用いて欠陥修正する場合も、イオンビームの焦点位置の変化等によって、矩形の加工領域４が平行四辺形の加工領域４’に変形してしまう問題があった。
このように矩形の加工領域４が台形や平行四辺形状に歪んでしまうと、欠陥の修正精度が低くなってしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたもので、フォトマスクのパターン修正を高精度で行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るパターン膜の修正方法は、フォトマスク用の基板上に形成されたパターン膜の欠陥を修正する方法であって、
集束イオンビーム又は電子ビームを用いて前記パターン膜をエッチングすることにより、前記欠陥を囲むように少なくとも３点以上の参照パターンを形成する工程と、
各参照パターンを含む範囲に集束イオンビーム又は電子ビームを走査しながら照射し、該各参照パターンから放出される二次荷電粒子を検出することにより、該各参照パターンの位置を検出すると共に記憶する工程と、
前記各参照パターンの位置を記憶した後、前記欠陥を含む加工領域を設定する工程と、
前記加工領域に収束イオンビーム又は電子ビームを所定回数照射する工程と、
前記範囲に収束イオンビーム又は電子ビームを走査しながら照射し、前記各参照パターンの位置を再検出する工程と、
再検出された前記各参照パターンの位置が記憶された前記各参照パターンの位置と異なる場合、位置が異なる参照パターンを除く残りの参照パターンを用いて、前記加工領域の位置を補正する工程と、
を含むことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明に係るパターン膜の修正方法において、隣接する各参照パターンを結ぶ直線により前記欠陥が囲まれるか、前記直線の何れかと前記欠陥とが交わるように、前記参照パターンを作成することが好適である。
【００１１】
本発明に係るパターン膜の修正方法において、前記欠陥を囲むように４点の参照パターンを形成し、
前記加工領域の４つの角部分にそれぞれ設定された基準点に対して各参照パターンからの位置補正を行うことにより、前記加工領域の位置を補正することが好適である。
【００１２】
本発明に係るパターン膜の修正方法において、前記欠陥を囲むように８点の参照パターンを形成し、
前記加工領域の４つの角部分と該角部分を結ぶ直線の各中間位置とにそれぞれ設定された基準点に対して、各参照パターンからの位置補正を行うことにより、前記加工領域の位置を補正することが好適である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は以上説明したように、三点以上の参照パターンを用いて加工領域の補正を行うことにより、フォトマスクのパターン修正を高精度で行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
実施の形態１．
図１〜図４は、本発明の実施の形態１によるフォトマスクの修正方法を説明するための平面図である。
図１に示すように、フォトマスク用の透明基板１上に、Ｃｒ膜等からなるマスクパターン（以下「パターン」という。）２が形成されている。パターン２の一部に、いわゆる白欠陥が存在する。
先ず、集束イオンビームや電子ビーム（以下「ビーム」という。）を用いたエッチングにより、この白欠陥を囲むように、３点の参照パターン３ａ，３ｂ，３ｃとしてのピンホールを形成する。
次に、参照パターン３ａ，３ｂ，３ｃを含む範囲にビームを順次走査しながら照射し、参照パターン３ａ，３ｂ，３ｃから放出される２次荷電粒子を検出し画像処理することにより、参照パターン３ａ，３ｂ，３ｃの位置を画像記録する。このとき、欠陥を含む加工領域４を設定し、該加工領域４の範囲及び基準点５の位置を同様の画像処理により画像記録する。
【００１５】
次に、参照パターン３ａ，３ｂ，３ｃの各位置と、加工領域４の基準点５との相対的な位置関係を算出し、記録する。
続いて、参照パターン３ａ，３ｂ，３ｃの各位置を同様の方法を用いて再び確認した後、加工領域４にビームを繰り返し照射する。このとき、有機化合物蒸気をビーム照射位置に吹き付けながらビーム照射することにより加工領域４に修正膜が形成される。なお、いわゆる黒欠陥が形成された場合等に、エッチングガスをビーム照射位置に吹き付けながらビーム照射することにより加工領域４の膜がエッチングされる。
【００１６】
加工領域４にビーム照射を行っている間に、図２に示すように、各参照パターン３ａ，３ｂ，３ｃ間の位置の確認を行う。これにより、視野範囲内で焦点のズレによって発生する回転成分をキャンセルする。
【００１７】
そして、図３に示すように、各参照パターン３ａ，３ｂ，３ｃを用いて加工領域４の位置補正行う。詳細には、加工領域４の基準点５に対して各参照パターン３ａ，３ｂ，３ｃからの位置補正を行うことにより、加工領域４の位置を補正する。
【００１８】
図４に示すように、参照パターン３ａ，３ｂ，３ｃ間で位置ズレが生じた場合、位置ズレを起こした参照パターン３ａ’から加工領域４に対する位置補正を中止して、残りの参照パターン３ｂ，３ｃから加工領域４に対する位置補正を行うことにより、加工領域４の位置補正が継続して行われる。以後、参照基準パターン３ａ，３ｂ，３ｃへのビーム照射と、加工領域４へのビーム照射を複数回交互に行い、欠陥修正を完了させる。
【００１９】
以上説明したように、本実施の形態１では、修正する欠陥を囲むように３点の参照パターン３ａ，３ｂ，３ｃを形成した。そして、３点の参照パターンの３ａ，３ｂ，３ｃの相対的な位置関係を記録しておき、何れかの参照パターン３ａが位置ズレを起こした場合、位置ズレを起こした参照パターン３ａ’から加工領域４に対する位置補正を中止して、残りの参照パターン３ｂ，３ｃから加工領域４に対する位置補正を行うようにした。加工領域４の位置補正に位置ズレを起こした参照パターン３ａ’を用いないため、加工領域４の位置補正を高精度に行うことができるため、パターンの欠陥修正を高精度に行うことができる。
【００２０】
実施の形態２．
前述した実施の形態１では３点の参照パターンを形成したが、本実施の形態２では、欠陥を囲むように４点の参照パターンを形成し、この４点の参照パターンを用いて加工領域を補正することを特徴とする。
【００２１】
図５及び図６は、本発明の実施の形態２によるフォトマスクの修正方法を説明するための平面図である。
先ず、図５に示すように、実施の形態１と同様の方法を用いて、白欠陥を囲むように、パターン２内に４点の参照パターン３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを形成し、これらの参照パターン３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの位置を画像記録する。このとき、欠陥を含む加工領域４を設定し、該加工領域４の範囲及び基準点５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの位置を同様の画像処理により画像記録する。ここで、基準点５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、加工領域４の４つの角部分に設定されている。
【００２２】
次に、参照パターン３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの各位置と、対応する基準点５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄとの相対的な位置関係を算出し、記録する。
続いて、参照パターン３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの各位置を同様の方法を用いて再び確認した後、実施の形態１と同様の方法を用いて加工領域４にビームを繰り返し照射する。加工領域４にビーム照射を行っている間に、各参照パターン３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ間の位置の確認を行う。これにより、視野範囲内で焦点のズレによって発生する回転成分をキャンセルする。
【００２３】
次に、図６に示すように、加工領域４の基準点５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄそれぞれに対して、参照パターン３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄからの補正を行う。これにより、従来の方法で起こっていたビームの焦点位置の変化等による台形状又は平行四辺形状の加工領域４の歪みを補正することが可能となる。以後、参照基準パターン３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄへのビーム照射と、加工領域４へのビーム照射を複数回交互に行い、欠陥修正を完了させる。
【００２４】
以上説明したように、本実施の形態２では、修正する欠陥を囲むように４点の参照パターン３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを形成し、加工領域４の４つの角部分に基準点５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを設定した。そして、加工領域４の基準点５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄそれぞれに対して、参照パターン３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄからの補正を行うようにした。従って、実施の形態１で得られる効果に加えて、台形状又は平行四辺形状の加工領域４の歪みを補正することが可能となった。よって、加工位置４の位置補正を高精度に行うことができるため、パターンの欠陥修正を高精度に行うことができる。
【００２５】
実施の形態３．
前述した実施の形態２では４点の参照パターンを形成したが、本実施の形態３では、欠陥を囲むように８点の参照パターンを形成し、この８点の参照パターンを用いて加工領域を補正することを特徴とする。
図７及び図８は、本発明の実施の形態３によるフォトマスクの修正方法を説明するための平面図である。
先ず、図７に示すように、実施の形態２と同様の方法を用いて、白欠陥を囲むように、パターン２内に８点の参照パターン３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈを形成し、これらの参照パターンの位置を画像記録する。このとき、欠陥を含む加工領域４を設定し、該加工領域４の範囲及び基準点５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ，５ｇ，５ｈの位置を同様の画像処理により画像記録する。ここで、本実施の形態３では、実施の形態２で設定した加工領域４の角部分の基準点５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの他に、基準点を結ぶ直線の各中間位置に基準点５ｅ，５ｆ，５ｇ，５ｈを設定した。
【００２６】
次に、参照パターン３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈの各位置と、対応する基準点５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ，５ｇ，５ｈとの相対的な位置関係を算出し、記録する。
続いて、参照パターン３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈの各位置を同様の方法を用いて再び確認した後、実施の形態２と同様の方法を用いて加工領域４にビームを繰り返し照射する。加工領域４にビーム照射を行っている間に、各参照パターン３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ間の位置の確認を行う。これにより、視野範囲内で焦点のズレによって発生する回転成分をキャンセルする。
次に、図６に示すように、加工領域４の基準点５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ，５ｇ，５ｈそれぞれに対して、参照パターン３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈからの補正を行う。これにより、従来の方法で起こっていたビームの焦点位置の変化等による台形状又は平行四辺形状の加工領域４の歪みや、糸巻き状又は樽状の加工領域の歪みを補正することが可能となる。以後、参照基準パターン３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈへのビーム照射と、加工領域４へのビーム照射を複数回交互に行い、欠陥修正を完了させる。
【００２７】
以上説明したように、本実施の形態３では、修正する欠陥を囲むように８点の参照パターン３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈを形成し、加工領域４の４つの角部分に基準点５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ，５ｇ，５ｈを設定した。そして、加工領域４の基準点５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ，５ｇ，５ｈそれぞれに対して、参照パターン３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈからの補正を行うようにした。従って、実施の形態２で得られる効果に加えて、糸巻き状又は樽状の加工領域４の歪みを補正することが可能となった。よって、加工位置４の位置補正を高精度に行うことができるため、パターンの欠陥修正を高精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態１によるフォトマスクの修正方法を説明するための平面図である（その１）。
【図２】本発明の実施の形態１によるフォトマスクの修正方法を説明するための平面図である（その２）。
【図３】本発明の実施の形態１によるフォトマスクの修正方法を説明するための平面図である（その３）。
【図４】本発明の実施の形態１によるフォトマスクの修正方法を説明するための平面図である（その４）。
【図５】本発明の実施の形態２によるフォトマスクの修正方法を説明するための平面図である（その１）。
【図６】本発明の実施の形態２によるフォトマスクの修正方法を説明するための平面図である（その２）。
【図７】本発明の実施の形態３によるフォトマスクの修正方法を説明するための平面図である（その１）。
【図８】本発明の実施の形態３によるフォトマスクの修正方法を説明するための平面図である（その２）。
【図９】従来のフォトマスクの修正方法を説明するための平面図である。
【図１０】従来のフォトマスクの修正方法における問題点を示す平面図である（その１）。
【図１１】従来のフォトマスクの修正方法における問題点を示す平面図である（その２）。
【図１２】従来のフォトマスクの修正方法における問題点を示す平面図である（その３）。
【図１３】従来のフォトマスクの修正方法における問題点を示す平面図である（その４）。
【符号の説明】
【００２９】
１  基板（透明基板）
２  パターン膜（マスクパターン）
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ  参照パターン
４  加工領域
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ，５ｇ，５ｈ  基準点
【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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