(57)【要約】【課題】  クロムマスクの黒欠陥の高透過率と高スループットを両立した修正技術を提供する。【解決手段】  黒欠陥3と正常パターン4の境界部分6を、被加工材質よりも硬い探針1を有する原子間力顕微鏡微細加工装置で機械的に除去するか、集束イオンビーム微細加工装置または電子ビーム微細加工装置で除去し、黒欠陥3を孤立させ、孤立させた黒欠陥3に探針1を横から押し当てて力学的な力で付着力の弱いガラス界面5から引き剥がして除去する。【選択図】    図1
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
孤立した黒欠陥側面に原子間力顕微鏡微細加工装置の探針を横から押し当ててガラス界面から引き剥がして除去することを特徴とするクロムマスクの黒欠陥修正方法。
【請求項２】
前記孤立した黒欠陥は、黒欠陥と正常パターンの境界を原子間力顕微鏡微細加工装置で除去することにより孤立させたものである請求項１記載のクロムマスクの黒欠陥修正方法。
【請求項３】
前記孤立した黒欠陥は、黒欠陥と正常パターンの境界を集束イオンビーム微細加工装置で除去することにより孤立させたものである請求項１記載のクロムマスクの黒欠陥修正方法。
【請求項４】
前記孤立した黒欠陥は、黒欠陥と正常パターンの境界を電子ビーム微細加工装置で除去することにより孤立させたものである請求項１記載のクロムマスクの黒欠陥修正方法。
【請求項５】
前記孤立した黒欠陥のサイズが大きい場合には、該黒欠陥を、前記探針を黒欠陥の側面に横から押し当ててガラス界面から引き剥がして除去できる大きさに分割することを特徴とする請求項１記載のクロムマスクの黒欠陥修正方法。
【請求項６】
前記孤立した黒欠陥のサイズが大きい場合には、該黒欠陥を原子間力顕微鏡微細加工装置にて、前記探針を横から押し当ててガラス界面から引き剥がして除去できる大きさに分割することを特徴とする請求項２記載のクロムマスクの黒欠陥修正方法。
【請求項７】
前記孤立した黒欠陥のサイズが大きい場合には、該黒欠陥を集束イオンビーム微細加工装置にて、前記探針を横から押し当ててガラス界面から引き剥がして除去できる大きさに分割する工程を有することを特徴とする請求項３記載のクロムマスクの黒欠陥修正方法。
【請求項８】
前記孤立した黒欠陥のサイズが大きい場合には、該黒欠陥を電子ビーム微細加工装置にて、前記探針を横から押し当ててガラス界面から引き剥がして除去できる大きさに分割することを特徴とする請求項４記載のクロムマスクの黒欠陥修正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は原子間力顕微鏡技術を応用したクロムマスクの黒欠陥修正方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路の微細化要求に対してリソグラフィは縮小投影露光装置の光源の波長の短波長化と高NA化で対応してきた。縮小投影露光装置の転写の原版で無欠陥であることが要求されるフォトマスクの黒欠陥修正は従来レーザーや集束イオンビームを用いて行われてきたが、レーザーでは分解能が不十分で最先端の微細なパターンの黒欠陥は修正できず、縮小投影露光装置の光源の波長の短波長化により集束イオンビーム（FIB）ではプライマリービームとして使用するガリウムの注入によるガラス部のイメージングダメージ(透過率の低下)が問題となってきており、微細なパターンの黒欠陥が修正できてイメージングダメージのない黒欠陥修正技術が求められている。ガス支援エッチングを導入して透過率の改善が図られているが、高いエッチレートで加工できる支援ガスが存在しないクロムマスクでは、ガス支援エッチングで透過率が改善されるものの、黒欠陥修正個所の透過率の低下が問題となっている。すなわち高いエッチレートで加工できる支援ガスが存在する物質をエッチングする場合に比べて、クロムからなる黒欠陥を取り除く場合は、FIBの照射回数を増やしたり、加速電圧を上げたりすることによるGaの注入量が増えることになり、黒欠陥修正箇所の透過率の低下の程度が大きくなる。
【０００３】
上記のような要望に応えて最近ではフォトマスクの黒欠陥に対して、低荷重の接触モードや間欠的接触モードではイメージングダメージがなく高分解能で高い位置制御性を持った原子間力顕微鏡(AFM)を用いて被加工材質(欠陥)よりも硬い探針で黒欠陥を物理的に除去する原子間力顕微鏡スクラッチ加工が適用されるようになってきている(非特許文献1)。原子間力顕微鏡スクラッチ加工では修正後の透過率が高いものの加工のスループットが低く、加工の高スループット化が求められている。
【０００４】
原子間力顕微鏡スクラッチ加工でも小さい孤立欠陥に対しては探針を横から押し当てて力学的な力で綺麗にクロム膜を剥して加工できるため、比較的高スループットな加工が行えるが、突起欠陥やブリッジ欠陥やコーナー欠陥のような正常なパターンに接している黒欠陥の場合には加工に時間がかかっていた。
【非特許文献１】Y. Morikawa, H. Kokubo, M. Nishiguchi, N. Hayashi, R. White, R. Bozak, and L. Terrill,Proc. of SPIE 5130 520-527(2003)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はクロムマスクの黒欠陥の高透過率と高スループットを両立した修正技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本願発明におけるクロムマスクの黒欠陥修正方法においては、クロム膜は、ガラス界面との付着力がそんなに強くなく、又小さい孤立欠陥なら探針を横から押し当てて力学的な力で下地ガラス面に抉れなどのダメージなしにクロム膜を剥せる性質を利用する。すなわち、孤立した黒欠陥に原子間力顕微鏡微細加工装置の探針を横から押し当ててガラス界面から引き剥がして除去することを特徴とする。
【０００７】
黒欠陥を孤立させるためには、黒欠陥と正常パターンの境界部分を被加工材質よりも硬い探針を有する原子間力顕微鏡微細加工装置で、その探針による切削により機械的に除去する。
【０００８】
あるいは黒欠陥と正常パターンの境界部分の除去を集束イオンビーム微細加工装置または電子ビーム微細加工装置によるエッチングにより行なう。
【０００９】
修正する黒欠陥のサイズが大きい場合には、黒欠陥と正常パターンの境界に加えて、大きな黒欠陥自体も原子間力顕微鏡微細加工装置または集束イオンビーム微細加工装置または電子ビーム微細加工装置で、探針を横から押し当ててガラス界面から引き剥がして除去できる大きさに分割してから、原子間力顕微鏡微細加工装置の探針を横から押し当てて力学的な力で付着力の弱いガラス界面から引き剥がして除去する。
【発明の効果】
【００１０】
全部または大部分の除去を原子間力顕微鏡機能で行うため、集束イオンビーム微細加工装置で黒欠陥修正したときのようなガリウムの注入がなく高透過率のクロムマスクの黒欠陥修正が行える。
【００１１】
又、孤立した黒欠陥を、原子間力顕微鏡のスクラッチ加工で削り取るのではなく、クロム膜のガラス面への付着力の弱さを利用して、力学的な力でガラス界面から引き剥がして除去するため、原子間力顕微鏡のスクラッチ加工で通常に加工する場合に比べ高いスループットで加工できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
【００１３】
欠陥検査装置で黒欠陥が見つかったクロムマスクを原子間力顕微鏡微細加工装置に導入し、黒欠陥が見つかった位置に高精度XYステージを移動する。原子間力顕微鏡のコンタクトモードまたは間欠的な接触モードで黒欠陥を含む領域のイメージングを行った後、黒欠陥を含む領域のパターンを、これに対応する正常なパターンとパターンマッチング等で比較することで欠陥部分を抽出し認識する。
【００１４】
図1(a)から図１(c)は、黒欠陥と正常パターンとの境界部分を原子間力顕微鏡微細加工装置で除去し、孤立させた黒欠陥に探針を横から押し当てて力学的な力で引き剥がして除去するクロムマスクの修正方法を説明する概略断面図である。
【００１５】
図1(a)に示すようにまず黒欠陥3と正常パターン4の境界部分6を被加工材質よりも硬い例えばダイヤモンド製の加工探針1を有する原子間力顕微鏡微細加工装置で機械的に除去して図1(b)に示すように黒欠陥3を孤立させる。このとき加工探針は加工刃先が垂直な稜または面である非対称形状のものを使用し、加工後の正常パターンの側壁角度がたつような向きに非対称形状の刃先を向けて加工する。次いで図1(c)に示すように孤立させた黒欠陥3を加工探針1の高さを固定した状態で横から押し当てて力学的な力で付着力の弱い下地ガラス界面5から引き剥がして除去する。修正終了後、原子間力顕微鏡微細加工装置での加工で発生する加工屑はウェット洗浄または微粒ドライアイス照射を用いたドライ洗浄で除去する。
【００１６】
あるいは黒欠陥を含む領域のイメージング及び正常パターンからの黒欠陥の分離を集束イオンビームを用いて行なう。すなわち、欠陥検査装置で黒欠陥が見つかったクロムマスクをまず集束イオンビーム微細加工装置に導入し、黒欠陥が見つかった位置に高精度XYステージを移動する。次に集束イオンビーム微細加工装置で黒欠陥を含む領域のイメージングを行って正常なパターンとパターンマッチング等で比較することで欠陥部分を抽出し認識する。
【００１７】
図2(a)から図2(c)は、黒欠陥と正常パターンとの境界部分を集束イオンビーム微細加工装置で除去し、孤立させた黒欠陥を原子間力顕微鏡微細加工装置の探針を横から押し当てて力学的な力で引き剥がして除去するクロムマスクの修正方法を説明する概略断面図である。
【００１８】
図2(a)に示すように黒欠陥3と正常パターン4の境界部分6を除去するために、エッチングガスを境界部分６に流しながら集束イオンビーム7を照射走査する。図2(b)に示すように黒欠陥を孤立させたら、次いでクロムマスクを集束イオンビーム微細加工装置から取り出して原子間力顕微鏡微細加工装置に移し、高精度XYステージを移動して、黒欠陥3が見つかった位置を探針１下にもってくる。次に図２(c)に示すように孤立させた黒欠陥3を原子間力顕微鏡微細加工装置の加工探針1の高さを固定した状態で横から押し当てて力学的な力で付着力の弱い下地ガラス界面5から引き剥がして除去する。除去された加工屑はウェット洗浄または微粒ドライアイス照射を用いたドライ洗浄で取り除く。
【００１９】
あるいは黒欠陥を含む領域のイメージング及び正常パターンからの黒欠陥の分離を電子ビームを用いて行なう。すなわち、または欠陥検査装置で黒欠陥が見つかったクロムマスクをまず電子ビーム微細加工装置に導入し、黒欠陥が見つかった位置が視野に来るように高精度XYステージを移動する。電子ビーム微細加工装置で黒欠陥を含む領域のイメージングを行って正常なパターンとパターンマッチング等で比較することで欠陥部分を抽出し認識する。
【００２０】
図3は、黒欠陥と正常パターンとの境界部分を電子ビーム微細加工装置で除去し、孤立させた黒欠陥を原子間力顕微鏡微細加工装置の探針を横から押し当てて力学的な力で引き剥がして除去するクロムマスクの修正方法を説明する概略断面図である。
【００２１】
図3(a)に示すように黒欠陥3と正常パターン4の境界部分6を除去するために、エッチングガスを境界部分６に流しながら電子ビーム9を照射走査する。図3(b)に示すように黒欠陥を孤立させたら、次いでクロムマスクを取り出して原子間力顕微鏡微細加工装置に移し、黒欠陥3が見つかった位置が視野内に来るように高精度XYステージを移動する。図3(c)に示すように孤立させた黒欠陥3を原子間力顕微鏡微細加工装置の加工探針1の高さを固定した状態で横から押し当てて力学的な力で付着力の弱い下地ガラス界面5から引き剥がして除去する。除去された加工屑はウェット洗浄または微粒ドライアイス照射を用いたドライ洗浄で取り除く。
【００２２】
図4(a)から図4(b)は、修正する黒欠陥のサイズが大きい場合に、探針により引き剥がして除去できる大きさに分割する場合を説明する概略断面図である。
【００２３】
修正する黒欠陥のサイズが大きい場合には、黒欠陥3と正常パターン4の境界6に加えて、図4(a)に示すように大きな黒欠陥自体も、原子間力顕微鏡微細加工装置または集束イオンビーム微細加工装置または電子ビーム微細加工装置を用いて、探針1を横から押し当てて下地ガラス界面から引き剥がして除去できる大きさに分割してから、次いで図4(b)に示すように原子間力顕微鏡微細加工装置の加工探針1の高さを固定した状態で横から押し当てて力学的な力で付着力の弱い下地ガラス界面5から引き剥がして除去する。この場合も除去された加工屑はウェット洗浄または微粒ドライアイス照射を用いたドライ洗浄で取り除く。
【００２４】
上記のように本発明では全部又は大部分の除去を原子間力顕微鏡機能で行うため、すべての黒欠陥を集束イオンビーム微細加工装置で黒欠陥修正したときのようなガリウムの注入をなくすか大幅に低減でき、高透過率のクロムマスクの黒欠陥修正が行える。また、孤立した黒欠陥を原子間力顕微鏡のスクラッチ加工で削り取るのではなく、クロム膜のガラス面への付着力の弱さを利用して、力学的な力でガラス界面から引き剥がして除去するため、原子間力顕微鏡のスクラッチ加工ですべての黒欠陥を除去する場合に比べ高いスループットで加工できる。又、正常パターンと黒欠陥の境界を加工する際における、原子間力顕微鏡微細加工も集束イオンビーム微細加工も高い加工精度をもっているため、高精度な欠陥修正が可能である。
【００２５】
また正常パターンと黒欠陥の境界を集束イオンビーム微細加工装置または電子ビーム微細加工装置を用いて加工する場合には、該加工後の孤立した黒欠陥の原子間力顕微鏡微細加工装置を用いた加工(力学的な力で付着力の弱い下地ガラス界面から引き剥がし)においては、方向依存性のない対称形状の探針で行うことができ、加工後のパターンの側壁角度を出すための刃先角度が立った非対称形状の探針を使う必要がなくなる。そのため非対称形状の探針への探針交換や、非対称形状の探針につきまとう面倒な刃先の向きとパターン側壁との角度合わせを行わなくて済むようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図1(a)から図１(c)は、黒欠陥と正常パターンとの境界部分を原子間力顕微鏡微細加工装置で除去し、孤立させた黒欠陥に探針を横から押し当てて力学的な力で引き剥がして除去するクロムマスクの修正方法を説明する概略断面図である。
【図２】図2(a)から図2(c)は、黒欠陥と正常パターンとの境界部分を集束イオンビーム微細加工装置で除去し、孤立させた黒欠陥を原子間力顕微鏡微細加工装置の探針を横から押し当てて力学的な力で引き剥がして除去するクロムマスクの修正方法を説明する概略断面図である。
【図３】図3(a)から図3(c)は、黒欠陥と正常パターンとの境界部分を電子ビーム微細加工装置で除去し、孤立させた黒欠陥を原子間力顕微鏡微細加工装置の探針を横から押し当てて力学的な力で引き剥がして除去するクロムマスクの修正方法を説明する概略断面図である。
【図４】図4(a)、図4(b)は、修正する黒欠陥のサイズが大きい場合に引き剥がして除去できる大きさに分割する場合を説明する概略断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  ダイヤモンド探針(対称形状)
１ｂ  非対称形状のダイヤモンド探針
２  カンチレバー
３  黒欠陥
４  正常パターン
５  ガラス面
６  正常パターンと黒欠陥の境界部分
７  集束イオンビーム
８  黒欠陥内で分割のために除去した部分
９  電子ビーム
【図１】
2007249142.tif 000003
【図２】
2007249142.tif 000004
【図３】
2007249142.tif 000005
【図４】
2007249142.tif 000006