(57)【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イオンビームが黒欠陥領域の周辺のガラス部に当たらないように欠陥領域の内側のみ照射して黒欠陥の縁部を残すようなエッチングを行い、残した欠陥の縁部を高さを固定した原子間力顕微鏡の硬い探針でガラス基板と同じ高さまで物理的に削ることで周辺部のガラスのリバーベッドの全くない修正を特徴とするマスクの黒欠陥修正方法。
【請求項２】
請求項１記載のマスクの黒欠陥修正方法において、イオンビームを用いたマスク欠陥修正装置の修正で残したガラス掘り込み型レベンソンマスクの欠陥の縁部を逆位相になるように掘り込んだガラス面と同じ高さまで物理的に削ることで周辺部のガラスのリバーベッドの全くない修正を特徴とするマスクの黒欠陥修正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はフォトマスクまたはレチクルの黒欠陥修正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。パターン寸法の微細化に加え、光リソグラフィの解像度限界を改善するために位相シフトマスクなどの超解像度技術も実用に供されはじめている。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、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】
従来用いられてきたフォトマスクは石英ガラス等のガラス上にCrなどのバイナリマスク材料やMoSiONのようなハーフトーン型位相シフトマスク材料をスパッタにより堆積して遮光膜とし、マスクパターンを光の透過率の違いに変換したものである。最近では、より強い解像力向上と焦点深度改善効果をもつ、ガラスを逆位相になるまで掘り込んだレベンソン型の位相シフトマスクも実用に供され始めている。黒欠陥修正時のリバーベッドを減らすために、特公昭62-60699に示されているような画像を取り込んでイオンビームの照射領域を決め、黒欠陥修正時には黒欠陥領域のみを選択的に走査してスパッタ効果で修正する方法を用いても欠陥の周辺のガラス部にはイオンビームのテール成分や小角度散乱されたイオンビームが当たってしまうので欠陥の周辺部にはガラスの掘り込み(リバーベッド)がどうしても発生していた。リバーベッドは高さの違いから透過光の位相を乱すため、転写結果に悪影響をもたらし、黒欠陥修正個所の加工品質を低下させる要因になっている。特に最近の縮小投影露光装置の光源の短波長化により、従来では問題にならない程度の深さのリバーベッドでも転写結果に影響するようになってきている。上記のようにリバーベッドの影響はより大きくなってきているので、リバーベッドの生じない欠陥修正技術が強く求められている。
【０００４】
また最近では、修正すべき欠陥サイズの低下に伴い、原子間力顕微鏡(AFM)の硬い探針で欠陥を修正する方法が実用に供され始めている。この場合AFMの探針をガラス面と同じ高さにして欠陥部位を削るようにすれば、リバーベッドは生じないが、欠陥全部を削り取るには、走査プローブ顕微鏡は走査速度を大きくとれないので、加工に時間がかかりスループットを高くすることはできていない。また、加工部位も特種な形状の探針を用意しない限りは、探針の形状を反映して断面がだれた形状となってしまっていた。ハーフトーンマスクやレベンソンマスクのように位相シフト効果を用いてエッジを強調したいときには、この断面のだれは位相に影響するため修正個所は所望の効果が得られなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、イオンビームを用いた欠陥修正装置と原子間力顕微鏡(AFM)を組み合わせることで、実用的なスル−プットでリバーベッドも無い黒欠陥修正を可能にしようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
リバーベッドのない黒欠陥修正を実現するために、第一段階でイオンビームのテール成分や小角度散乱されたイオンビームが周辺のガラス部に当たらないように認識した欠陥領域の内側のみに照射し、欠陥の縁部を残すようなエッチングを行い、第二段階で残した欠陥の縁部のみをガラス面の高さに固定したAFMの硬い探針で物理的に削るという二段階の修正手順を踏んで黒欠陥の修正を行う。
【０００７】
【作用】
第一段階でイオンビームのテール成分や小角度散乱されたイオンビームが周辺のガラス部に当たらないようにしているので、これらによるリバーベッドは生じない。第二段階でもAFMの硬い探針で残した欠陥の縁部をガラス面の高さに固定して物理的に削るので、ここでもガラス部が彫れることはなく、リバーベッドの全くない黒欠陥修正が実現できる。また、イオンビームで大まかに削ったあとに、AFMで削るため、AFM単独の加工に比べてスループットを向上することができる。上記のように正常パターンとの境界は第一段階のイオンビームで行うため、AFM探針形状を反映しただれを生じるこはなく、急峻な側壁にすることができる。
【０００８】
【実施例】
以下に、本発明の一実施例について説明する。
【０００９】
黒欠陥を含むフォトマスクまたはレチクルを図1に示すようなイオンビーム欠陥修正装置の真空チャンバ内に導入し、XYステージ10に搭載されたフォトマスクまたはレチクル5上の黒欠陥をイオン源1から放出されコンデンサレンズ3aと対物レンズ3bにより集束されたイオンビーム2を偏向器4で走査しながら二次イオン検出器もしくは二次電子検出器7で二次イオンまたは二次電子6を同期して取り込み二次イオン像もしくは二次電子像を表示し、この像から欠陥領域を認識する。このとき、チャージアップを防止するため、フォトマスクまたはレチクル5に電荷中和用の電子銃9の電子ビーム8を照射する。周辺の下地ガラス部に照射するイオンビームのテール成分や小角度散乱されたイオンビームが当たらないように図2に示すような欠陥のガラスに面した外縁部から引っ込めた領域17のみを被加工領域とし、下地のガラス部19にダメージを与えないようにイオンビーム2を照射して黒欠陥部分17のみを除去する(図3)。除去は物理スパッタもしくはガスリザーバ1２から被加工領域17近傍に配置されたガス銃11の先端から供給されたハロゲン系のガスの増速効果を用いて行う。加工終了後、黒欠陥を含むフォトマスクまたはレチクルをイオンビーム欠陥修正装置から取り出す。
【００１０】
取り出した黒欠陥を含むフォトマスクまたはレチクル5を、加工可能なAFMに導入し、まずイオンビーム2で加工した部分を含む領域17をAFMで観察し、残された黒欠陥の外縁部18のみ(図4)を加工領域として認識する。この場合、高さの情報のみで材質に関する情報がないので、イオンビームが当たっていないガラス面19の高さを標準とし、これよりも高い部分を正常パターン16もしくは欠陥部分18と見なす。欠陥部分(加工領域)は他の正常なパターンもしくは設計データと比較することにより抽出される。加工領域と認識した部分だけ、高さを制御した、例えばダイヤモンドをコートした探針のような被加工材質(CrやMoSiON等)よりも固いAFM探針15で走査して物理的に削り取っていき、残された黒欠陥部分の修正を行う(図5)。AFM探針15の高さの下限を下地ガラス面19にしておけば、ガラス面が彫れることがないので、リバーベッドの全くない黒欠陥修正を実現できる(図6)。上記のリバーベッドのない黒欠陥修正手順をまとめると図7のようになる。
【００１１】
当然のことながら、上記の方法はバイナリマスクやハーフトーンマスクのみならず、ガラス掘り込み型のレベンソンマスクの黒欠陥(残査欠陥)修正にも適応できる。このとき、イオンビームを用いたマスク欠陥修正装置の修正で残した黒欠陥の縁部を逆位相になるように掘り込んだガラス面と同じ高さまで物理的に削ることで周辺部のガラスのリバーベッドの全くない修正を実現できる。
【００１２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、第一段階でイオンビームのテール成分や小角度散乱されたイオンビームが欠陥周辺のガラス部に当たらないような黒欠陥領域の内側のみに照射し、欠陥の縁部を残すようなエッチングを行い、第二段階で残した黒欠陥の縁部のみをガラス面の高さに固定したAFMの硬い探針で物理的に削るので、リバーベッドの全くない黒欠陥修正が実現できる。イオンビームによる欠陥装置とAFMのmix & matchを行うことにより、AFM単独の加工に比べてスループットを向上することができ、正常パターンとの境界も急峻な側壁にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】イオンビームによる修正装置の概念図である。
【図２】イオンビームによる修正装置で修正する黒欠陥領域を示す図である。
【図３】イオンビームによる修正装置で修正後の黒欠陥を含む領域の概略断面図である。
【図４】  AFMで修正する黒欠陥領域を示す図である。
【図５】本発明の特徴を最も良く示すAFMで修正中の黒欠陥を含む領域の概略断面図である。
【図６】  AFMで修正後の黒欠陥があった場所を含む領域の概略断面図である。
【図７】本発明の黒欠陥修正手順を示す図である。
【符号の説明】
１    イオン源
２    イオンビーム
３ａ  コンデンサレンズ
３ｂ  対物レンズ
４    偏向電極
５    フォトマスクまたはレチクル
６    二次イオンもしくは二次電子
７    二次イオン検出器もしくは二次電子検出器
８    電荷中和用電子ビーム
９    電荷中和用電子銃
１０    X-Yステージ
１１    ガス銃
１２    ガスリザーバ
１５    AFM探針
１６    正常なパターン
１７    イオンビームで修正する黒欠陥領域
１８    AFMで修正する黒欠陥領域
１９    下地のガラス基板
【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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