DE2832151A1

DE2832151A1 - Verfahren zum pruefen und retuschieren einer fotomaske sowie dafuer verwendbare fotomaske

Info

Publication number: DE2832151A1
Application number: DE19782832151
Authority: DE
Inventors: Masatoshi Migitaka; Koichiro Mizukami
Original assignee: VLSI Technology Research Association
Current assignee: VLSI Technology Research Association
Priority date: 1977-07-25
Filing date: 1978-07-21
Publication date: 1979-02-15
Also published as: US4256778A; DE2832151C2; JPS5423473A

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln einer Fotomaske, beispielsweise zum Prüfen und Retuschieren einer Fotomaske. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren zum Prüfen auf das Vorhandensein von Fehlern in einem Maskenmuster durch Bestrahlen der Fotomaske mit einem Elektronenstrahl und auf ein Verfahren zum teilweisen Retuschieren der Fehler des Maskenmusters, die durch eine solche Prüfung gefunden werden. Die Erfindung be-TO trifft weiterhin eine Fotomaskenstruktur für eine solche Behandlung.

Die Oberfläche einer Fotomaske wird mit einem Elektronenstrahl zum Prüfen des Maskenmusters der Fotomaske bestrahlt. Eine der dabei auftretenden Schwierigkeiten ergibt sich aus der Aufladung der Fotomaske aufgrund der Elektronen, die zur Fotomaske gelangen. Fig. 1 zeigt in einer Schnittansicht eine Fotomaske, wie sie bisher allgemein verwendet wird. Obwohl die lichtauffangenden Teile 3 und 3' oft von einem leitenden Material, wie Chrom (Cr) gebildet werden, ist das transparente Glassubstrat 1 selbst ein Isolator. Deswegen können die zu dem lichtauffangenden Teil 3 in Form einer Insel oder eines freiliegenden Glasteils (transparentes Teil) 5 gelangenden Elektronen nicht entweichen oder strövnen. Wenn ein Elektronenstrahl auf eine solche Maske trifft, wird die Maske negativ aufgeladen, wobei die Elektronen, die später dorthin gelangen sollen, abgestoßen werden. Aus diesem Grund ist es äußerst schwierig, das Maskenmuster genau zu prüfen.

Beim Retuschieren der Fehler eines Maskenmusters einer Fotomaske müssen die Fehler genau geprüft und erkannt sein. Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, ist es jedoch sehr schwierig, ein genaues Retuschieren des Maskenmusters auszuführen, welches sehr fein ist.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin, die beschriebenen Nachteile zu beseitigen und ein Verfahren zu schaffen, mit dem sich eine Behandlung, wie ein genaues Prüfen

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einer Fotomaske erreichen läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dann, wenn die Maske selbst aufgeladen ist, beim Prüfen der Maske durch Ver-Wendung eines Elektronenstrahls die Maske mit einer elektrischen Leitfähigkeit versehen wird, wodurch die eingedrungenen Elektronen nach außen in Form eines Stroms entweichen gelassen werden. Das heißt, daß erfindungsgemäß an der Maske eine Leitfähigkeit verwendet wird, wobei die Maske mit einem Elektronenstrahl in dem Zustand bestrahlt wird, in welchem ein Maskenmuster, welches aus einem lichtundurchlässigen Material, wie Chrom (Cr) besteht, auf einem vorgegebenen Potential gehalten wird. Dadurch wird das Aufladen der Maske beim Bestrahlen mit dem Elektronenstrahl verhindert, so daß eine genaue Prüfung und ein Retuschieren des Maskenmusters möglich ist.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zum Behandeln einer Fotomaske, bei welchem die Fotomaske, welche eine leitende transparente Substanz auf einer Hauptfläche bzw. einer größeren Oberfläche eines isolierenden Substrats aufweist und die mit einem Maskenmuster aus einem lichtundurchlässigen Material auf der leitenden transparenten Substanz versehen ist, präpariert bzw. hergestellt wird, und daß die Maske mit einem Elektronenstrahl bestrahlt wird, um die Maske zu prüfen und/oder zu retuschieren, wobei eine vorgegebene Spannung an die leitende transparente Substanz angelegt ist.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen
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Fig. 2a und 2b eine Schnittansicht einer erfindungsgemäß verwendeten Fotomaske zum Prüfen des Maskenmusters und

Fig. 3a bis 3c sowie Fig. 4 und 5 weitere Ausführungsformen von, Fotomasken für die erfindungsgemäßen Zwecke.

Die in Fig. 2a und 2b gezeigte Fotomaske hat ein Substrat mit einem

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Aufbau, bei welchem eine transparente dünne Schicht 2, die elektrisch leitend ist, auf der Oberfläche einer transparenten Glasplatte 1 abgeschieden ist. Auf der transparenten dünnen Schicht 2 ist eine Vielzahl von dünnen Schichten bzw. Filmen 3 und 3' aus einem 1ichtundurchlässigen Material angeordnet, das aus Chrom besteht. Die mit diesem Aufbau hergestellte Fotomaske wird auf ihrer Oberfläche mit einem Elektronenstrahl 7 bestrahlt, um das Maskenmuster zu prüfen, das von den dünnen Schichten aus dem lichtundurchlässigen Material gebildet wird. Ströme auf der Basis von Elektronen, die zu der Maskenoberfläche zu diesem Zeitpunkt gelangt sind, fließen durch die leitende Schicht 2 ab. Dabei ist die Struktur, mit der die leitende Schicht 3 oder ein Teil des Chrommaskenmusters 3 verbunden ist, auf einem vorgegebenen Potential, beispielsweise auf Erdpotential, während der Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl 7 gehalten, wodurch eine Aufladung der Maskenoberfläche verhindert wird, ohne daß der Lichtdurchgangsfaktor des Fotomaskensubstrats gestört wird, so daß eine genaue Prüfung auch eines äußerst feinen Musters möglich ist.

2Ό Beispiele für das Material der transparenten leitenden dünnen Schicht bzw. des transparenten leitenden dünnen Films 2 sind Metalloxyde wie TiO , In₃O₃, SnO^, CdO, CdO-SnO₄ und Nesaglas. Wenn das auf der Glasoberfläche in Form eines dünnen Films abgeschieden ist, beispielsweise durch Aufsprühen, erhält man den in Fig. 2 gezeigten Aufbau, mit dem ein Verhindern des Aufladens möglich ist. Günstig ist, wenn der Widerstand des transparenten leitenden Films niedriger ist. Um jedoch die Behandlung der Fotomaske durch die Elektronenstrahl-Bestrahlung exakter ausführen zu können, berücksichtigt man hinsichtlich der Stärke des Films, hinsichtlich des Kontrasts, des Reflexionsfaktors usw., daß der transparente leitende Film so ausgebildet ist, daß er einen Schichtwiderstand von etwa 1 MlVb oder weniger hat.

Der Bereich, in welchem der transparente leitende Film gebildet wird, soll sich ganz über wenigstens den Bereich erstrecken, der von dem Elektronenstrahl abgetastet wird. Um den elektrischen Kontakt mit einem Außenteil zu erleichtern, wird der leitende Film

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zweckmäßigerweise so ausgebildet, daß er eine vorgegebene Stelle außer dem genannten Bereich abdeckt, wie dies in den Figuren 3a bis 3c gezeigt ist. In Fig. 3a ist der dünne Film 2 aus der transparenten leitenden Substanz, beispielsweise Nesaglas, auf allen Flächen einer Glasplatte 1 so angeordnet, daß er von der Vorderseite zur Hinterseite über die Seitenflächen fortgesetzt ist. Dadurch kann die Fotomaske auf einfache Weise von der Rückseite aus, welche nicht mit einem Maskenmuster 3 versehen ist, mit Erde verbunden werden.

In Fig. 3b ist der leitende transparente Film 2 so angeordnet, daß er sich fortlaufend von der Oberseite zu den Seitenflächen der Glasplatte 1 erstreckt. In Fig. 3c verläuft der leitende transparente Film 2 von der Oberseite zu den Seitenflächen der Glasplatte 1 und erstreckt sich über Teile der Unterseite.

Bei dem beschriebenen Ausführungsformen ist das lichtundurchlässige Maskenmuster 3 auf dem leitenden transparenten dünnen Film 2 ausgebildet. Erforderlichenfalls kann das Maskenmuster 3 direkt auf einer Glasplatte 1 ausgebildet und ein leitender transparenter dünner Film 2 darauf angeordnet werden, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Hinsichtlich des Retuschierens der Fotomaske und der Verwendung der fertigen Fotomaske werden jedoch die vorher beschriebenen Ausführungsformen bevorzugt, da ihr Ebenheitsgrad besser ist, wodurch ein stärkerer Kontrast zwischen dem reflektierten Licht des Elektronenstrahls erreicht wird, wenn die Fotomaske mit dem Elektronenstrahl betrachtet wird.

Wenn Fehler des Maskenmusters durch das Bestrahlen der Fotomaske in der beschriebenen Weise mit dem Elektronenstrahl ermittelt werden, müssen die Fehler korrigiert oder retuschiert werden. Bei den Fotomasken, bei welchen das Maskenmuster 3 aus der lichtundurchlässigen Substanz auf der Außenfläche des transparenten Leiters 2 ausgebildet ist, wie dies in den Figuren 2b und 3a bis 3c gezeigt ist, kann das teilweise Retuschieren nur des Maskenmusters 3 in dem Zustand ausgeführt werden, in welchem der trans-

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parente Leiter 2 bleibt wie er ist. Das Retuschieren des Maskenmusters kann durch eine der nachstehenden Methoden erreicht werden:

1) Auf das Maskenmuster wird ein Fotoresistmaterial aufgebracht. Das Fotoresistmaterial wird teilweise einer Punktbelichtung ausgesetzt, um die Oberfläche des fehlerhaften Teils des Maskenmusters zu belichten. Danach wird der fehlerhafte Teil geätzt und mit einem Ätzmittel entfernt. 10

2) Durch Bestrahlen des fehlerhaften Teils des Maskenmusters mit einem Laserstrahl oder mit einem Elektronenstrahl wird der Film aus Chrom oder die lichtundurchlässige Substanz entsprechend dem fehlerhaften Teil verflüchtigt bzw. verdampft oder zur Umwandlung in eine transparente Substanz oxydiert.

Insbesondere beim Retuschieren des Maskenmusters, bei welchem das. fehlerhafte Teil mit dem Elektronenstrahl bestrahlt wird, wie auch beim Prüfen mit dem Elektronenstrahl bei den vorhergehenden Ausführungen, muß die Aufladung wenigstens der Maskenoberfläche vermieden werden, damit genau die vorher festgelegte Stelle mit dem Elektronenstrahl unter Bestrahlung gehalten werden kann. Aus diesem Grund ist es günstig, wenn das Maskenmuster auf der leitenden transparenten Substanz, wie dies in den Figuren 2b und 3a bis 3c gezeigt ist, ausgebildet ist, wobei die leitende transparente Substanz so wie nach der Prüfung der Maske belassen wird. Während die leitende transparente Substanz auf einem vorgegebenen Potential gehalten wird, wird das fehlerhafte Teil mit dem Elektronenstrahl bestrahlt, um die Maske zu retuschieren.

Anstelle der Verwendung eines Maskensubstrats, das. aus einer isolierenden Glasplatte 1 und einem transparenten Leiter 2 besteht, kann auch, wie in Fig. 5 gezeigt ist, ein Substrat 8 aus einer transparenten und leitenden Substanz verwendet werden, wobei das Maskenmuster 3, beispielsweise aus Chrom, direkt auf der Hauptfläche bzw. der größeren Oberfläche des Substrats 8 ausgebildet

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wird. Mit jeder Maßnahme werden eine Reflexion, Absorption usw. des Lichts an der Zwischenfläche zwischen dem Glas und dem leitenden Film vermieden, was bei der tatsächlichen Verwendung der Fotomaske günstig ist. Ein weiterer damit erreichter Effekt besteht darin, daß der Arbeitswirkungsgrad beim Retuschieren der
Maske, wie es vorstehend beschrieben wurde, verbessert wird.

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Claims

PATENTANWÄLTE SCHIFF ν. FÜNER STREHL SCH Ü BEL-HO PF EBBINGHAUS FINCK MARIAHILFPLATZ 2 & 3, MÖNCHEN 9O POSTADRESSE: POSTFACH 95 O1 6O, D-8OOO MÖNCHEN 95 VLSI Technology Research Association DEA-5677 21. Juli 1978 Verfahren zum Prüfen und Retuschieren einer Fotomaske sowie dafür verwendbare Fotomaske. Patentansprüche

1. Verfahren zum Behandeln einer Fotomaske, dadurch g e kennze lehnet, daß die Fotomaske, die eine leitende transparente Substanz auf wenigstens einem Teil einer Hauptoberfläche eines transparenten Substrats aufweist, mit einem Elektronenstrahl in einem Zustand bestrahlt wird, bei welchem die leitende transparente Substanz auf einem vorgegebenen Potential gehalten wird.

2. Verfahren zum Prüfen einer Fotomaske, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotomaske präpariert wird, bei welcher wenigstens ein Teil einer Hauptfläche eines transparenten Substrats von einer leitenden transparenten Substanz gebildet wird und bei welcher eine Vielzahl von dünnen Schichten aus einem lichtundurchlässigen Material, die ein Maskenmuster bilden, auf der leitenden transparenten Substanz angeordnet sind, und daß diese Fotomaske mit einem Elektronenstrahl in einem Zustand bestrahlt wird, bei welchem die leitende transparente Substanz auf einem vorgegebenen Potential gehalten wird.

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ORIGINAL INSPECTED

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3. Verfahren zum Retuschieren einer Fotomaske, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotomaske präpariert wird, die ein transparentes Substrat, bei welchem wenigstens ein Teil einer Hauptfläche von einer leitenden transparenten Substanz gebildet wird, und eine Vielzahl von dünnen Schichten aus einem lichtundurchlässigen Material aufweist, die ein Maskenmuster bilden und auf der leitenden transparenten Substanz angeordnet sind, daß jeder Fehler des Maskenmusters durch Bestrahlen der Fotomaske mit einem Elektronenstrahl in einem Zustand geprüft wird, in welchem die leitende transparente Substanz auf einem vorgegebenen Potential gehalten wird, und daß der Fehler des Maskenmusters teilweise retuschiert wird.

4. Fotomaske, gekennzeichnet durch ein transparentes Substrat (1), von dem wenigstens ein Teil einer Hauptfläche von einer leitenden transparenten Substanz (2) gebildet wird, und durch eine Vielzahl von dünnen Schichten (3) aus einem lichtundurchlässigen Material, die das Maskenmuster bilden und auf der leitenden transparenten Substanz (2) angeordnet sind.

5. Fotomaske nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende transparente Substanz (2) sich fortlaufend von der Hauptfläche des Substrats (1), auf welchem das Maskenmuster gebildet ist, zu den Seitenflächen und/oder zur hinteren Fläche des Substrats (1) erstreckt.

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