JP2000122267A

JP2000122267A - ステンシル型レチクルのリペア方法

Info

Publication number: JP2000122267A
Application number: JP30639698A
Authority: JP
Inventors: Sumuto Shimizu; 澄人清水
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1998-10-14
Filing date: 1998-10-14
Publication date: 2000-04-28

Abstract

(57)【要約】【課題】電子線散乱体によって形成された転写パター
ンに生じた白欠陥部又は黒欠陥部を修正できるステンシ
ル型レチクルのリペア方法を提供する。【解決手段】本発明は、電子線散乱体によって形成さ
れた転写パターンを有するステンシル型レチクルのリペ
ア方法である。このリペア方法は、該転写パターンに生
じた本来であればあってはならない電子線散乱体が残っ
てしまった黒欠陥部１３に荷電粒子線１５を走査させな
がら該黒欠陥部１３を選択的にエッチングすることによ
り該転写パターンの修正を行うものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子線縮小投影に
よるリソグラフィーに用いられるステンシル型レチクル
のリペア方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣやＬＳＩ等の半導体素子製造工程の
一つに、半導体基板上に微細な回路パターンを形成す
る、リソグラフィー工程がある。半導体素子の性能はそ
の素子の中にどれだけ多くの回路を設けたかでほぼ決ま
り、それは基板上に形成する回路パターンサイズに大き
く左右される。近年の半導体集積回路製造技術の発展に
は目覚しいものがあり、半導体素子の微細化、高集積化
の傾向も著しい。半導体基板上に集積回路パターンを形
成する方法としては、これまで紫外光を用いたフォトリ
ソグラフィー法が一般的であった。

【０００３】しかし、回路パターンのより一層の微細化
が進むにつれて光の解像限界が懸念され始め、電子線や
イオンビームなどの荷電ビームやＸ線を用いたより高解
像なリソグラフィー技術が検討されている。

【０００４】例えば荷電粒子ビームを用いた露光技術
は、ビーム径をｎｍオーダーにまで絞ることができるた
め、１００ｎｍ以下の微細パターンを容易に形成できる
点に大きな特徴があり、なかでも電子線描画技術は古く
から実用化されている。

【０００５】ところが、このような極めて細く絞った電
子線を走査しながら描画する、いわゆる直接描画法で
は、大面積あるいは大きなパターンを形成するには膨大
な時間を必要とすること、即ちスループット（単位時間
当たりの処理量）が低いことが問題であった。そのた
め、半導体集積回路製造におけるリソグラフィー方法と
しては依然として紫外光を光源としたフォトリソグラフ
ィー法が用いられ、電子線直接描画法はフォトリソグラ
フィー用レチクルの製造や試験的なデバイス試作など、
限定された分野でのみ使用されているにすぎなかった。

【０００６】そこで、このような問題を解決するため
に、荷電粒子で直接描画するのではなく、可変成形した
電子ビームを用いて所定のレチクルパターンを電子光学
系を介してウエハ基板上に縮小投影するリソグラフィー
技術（ＥＢＰＳ：Electron Beam Projection System ）
が提案されている。

【０００７】例えば、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．３４（１９９５）の６６５８ページには、電子線を
転写光源とした直接描画法から縮小投影転写法に至る電
子線リソグラフィー技術の発展が解説されている。

【０００８】ＥＢＰＳに用いられるレチクルでは、転写
特性の点でステンシル型が望ましいと思われる。ステン
シル型とは、電子線散乱体だけからなる被転写パターン
部と、その電子線散乱体パターン部の支持構造からなる
ものである。このステンシル型レチクルの作製方法は、
シリコン基板上に酸化膜を形成し、この酸化膜に所定の
パターンを形成し、このパターンに合わせて該シリコン
基板をエッチングするものである。

【０００９】このステンシル型レチクルは、その作製時
において必ずパターン欠陥が生じてしまう。すなわち、
必要な電子線散乱体パターンに欠けがある場合（白欠
陥）や不必要な電子線散乱体が残っている場合（黒欠
陥）である。一般的に白欠陥は、メンブレンへパターン
を転写した時（レジストパターン描画時）のエラーに起
因すると考えられ、レジストパターンが欠けた部分がそ
のまま白欠陥となる。一方、黒欠陥は、レジストパター
ン上にゴミなどのエッチングマスクになりうるものが付
着したことにより、不必要な部分に残ってしまった電子
線散乱体である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このようなレチクル欠
陥は紫外線を用いた露光用フォトマスクでも発生するた
め、フォトマスクの欠陥を修正するレチクルリペア装置
が実用化されている。このレチクルリペア装置は、イオ
ンビームエッチング法にて遮光材であるクロムを局所的
に除去することにより黒欠陥を修正し、集束イオンビー
ムによる化学的気相成長法（Focused Ion Beam-Chemica
l Vapor Deposition：ＦＩＢ−ＣＶＤ) にてカーボン膜
を局所的にコートすることにより白欠陥を修正するもの
である。また、現在開発中のＸ線等倍露光法やＥＵＶリ
ソグラフィー法に用いられるマスクでは黒欠陥修正、白
欠陥修正とも集束イオンビームで修正可能と考えられて
いる。

【００１１】紫外線を用いた露光用フォトマスクの遮光
材としてはクロム膜が実用化されており、等倍露光用Ｘ
線マスクの遮光材又は極紫外縮小投影露光用Ｘ線マスク
の遮光材としてはクロム、タングステン、ニッケル、金
などが提案されている。フォトマスクを形成する遮光材
の厚さは０．１〜０．２μｍでそのアスペクト比は最大
で１程度である。従って、収束イオンビームによるミリ
ングあるいは収束イオンビームアシストＣＶＤによる欠
陥修正の実用化に大きな問題はなかった。

【００１２】一方、電子線を転写光源とする電子線縮小
投影リソグラフィーに用いるステンシル型レチクルで
は、以下のような従来のレチクルにはない新たな問題点
が浮上している。

【００１３】(1) 電子線による縮小投影リソグラフィー
法は０．１μｍ以下のパターン形成技術であるので、縮
小倍率が４倍の場合、レチクル上では０．４μｍ以下の
電子線散乱体パターンを形成する必要がある。一方、電
子線散乱体は２μｍ程度の厚さを必要とするので、電子
線散乱体パターンのアスペクト比は５前後となる。レチ
クルは加工部のサイズ及びその断面形状に厳しい仕様が
要求されるため、アスペクト比が増大するとレチクルの
微細加工には高い加工技術が必要となり、その加工は格
段に難しくなる。従って、黒欠陥の修正方法は確立され
ていなかった。

【００１４】(2) 電子線による縮小投影リソグラフィー
に用いられるレチクルは、電子線散乱体のみから構成さ
れる、いわゆるステンシル型である。つまり、このステ
ンシル型レチクルは、電子線を透過する基板上に電子線
散乱体パターンを形成するものではなく、電子線を透過
させる領域が開口され、転写パターンを電子線散乱体の
みから形成するものである。基板上に電子線散乱体パタ
ーンが形成されるレチクルの場合は、白欠陥修正を目的
とした選択的な電子線散乱体の成膜も比較的容易であ
る。しかし、基板を有しないステンシル型レチクルの場
合は、白欠陥修正をするには電子散乱体パターンの白欠
陥部から水平方向に電子線散乱体を成長させなければな
らないことになり、従来技術ではステンシル型レチクル
の白欠陥を修正する方法は確立されていなかった。

【００１５】本発明は上記のような事情を考慮してなさ
れたものであり、その目的は、電子線散乱体によって形
成された転写パターンに生じた白欠陥部又は黒欠陥部を
修正できるステンシル型レチクルのリペア方法を提供す
ることにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の第１態様に係るステンシル型レチクルのリ
ペア方法は、電子線散乱体によって形成された転写パタ
ーンを有するステンシル型レチクルのリペア方法であっ
て；該転写パターンに生じた本来であればあってはなら
ない電子線散乱体が残ってしまった黒欠陥部に荷電粒子
線を走査させながら該黒欠陥部を選択的にエッチングす
ることにより該転写パターンの修正を行うことを特徴と
する。

【００１７】本発明の第２態様に係るステンシル型レチ
クルのリペア方法は、電子線散乱体によって形成された
転写パターンを有するステンシル型レチクルのリペア方
法であって；該転写パターンに生じた本来であればあっ
てはならない電子線散乱体が残ってしまった黒欠陥部
に、エッチングガスを吹き付けると共に荷電粒子線を走
査させながら該黒欠陥部を選択的にエッチングすること
により該転写パターンの修正を行うことを特徴とする。
また、上記エッチングガスがハロゲン系物質を含有する
ガスであることが好ましい。また、上記荷電粒子線がイ
オンビーム又は電子線であることが好ましい。

【００１８】本発明の第３態様に係るステンシル型レチ
クルのリペア方法は、電子線散乱体によって形成された
転写パターンを有するステンシル型レチクルのリペア方
法であって；該転写パターンに生じた本来ならなければ
ならない電子線散乱体が欠損してしまった白欠陥部又は
その近傍に、材料ガスを吹き付けると共にイオンビーム
又は電子線を走査させながら該白欠陥部に選択的に成膜
することにより該転写パターンの修正を行うことを特徴
とする。

【００１９】また、上記白欠陥部に成膜された成膜物
は、該成膜物に電子線を照射した際、該成膜物下面に対
して垂直方向を基準として開き角１０ｍrad 以内に透過
又は散乱する電子量が全入射電子の３％以内という電子
散乱能を有することが好ましい。また、上記白欠陥部に
成膜された成膜物は、該成膜物に電子線を照射した際、
該成膜物下面に対して垂直方向を基準として開き角１０
ｍrad 以内に透過又は散乱する電子量が全入射電子の
１．５％以内という電子散乱能を有することがより好ま
しい。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図４は、ステンシル型レチクルパ
ターンの一例を示す概略図である。このステンシル型レ
チクルは、ある加速電圧を印加した電子線を転写光源と
した電子線縮小投影露光装置に用いられるものである。
ステンシル型レチクルは電子線散乱体パターン１４及び
該パターン１４を支持する支持部１０により構成されて
いる。電子線散乱体パターン１４は電子線散乱体のみか
ら構成されている。

【００２１】このステンシル型レチクルにおいて、ライ
ンアンドスペースパターンの一部に出っ張っている部分
がある。ここは本来であれば電子線散乱体があってはな
らない部分であるので、レチクル製作後に選択的に該電
子線散乱体を取り除く必要がある。この部分を黒欠陥部
１３と呼ぶ。一方、ラインアンドスペースパターンの電
子線散乱体の一部がなくなっている部分がある。ここは
本来であれば電子線散乱体がなければならない部分であ
るので、レチクル製作後に選択的に該電子線散乱体を成
膜する必要がある。この部分を白欠陥部２３と呼ぶ。レ
チクル製作時にこのパターン欠陥ができないようにする
ことは現状の技術では不可能である。従って、該黒欠陥
部および白欠陥部のパターンを修正する技術の開発は必
要不可欠である。

【００２２】図１は、本発明の第１の実施の形態による
ステンシル型レチクルのリペア方法を示す断面図であ
る。このリペア方法は黒欠陥部を修正する方法である。

【００２３】我々は鋭意研究の結果、ビーム径を数ナノ
メータ程度にまで絞り込んだ収束イオンビーム（ＦＩ
Ｂ）を不要な電子線散乱体部に照射して局所的にミリン
グすることで黒欠陥部のパターン修正が可能なことを見
出した。この際、ビーム電流量を抑えてゆっくりミリン
グすることが好ましい。これにより、多少時間はかかる
が良好なパターン修正が可能となる。

【００２４】図１に示すように、レチクル作製時に、基
板（電子線散乱体）１１に黒欠陥部１３が形成された場
合、荷電粒子線、例えばイオンビーム１５を走査させな
がら該黒欠陥部１３に選択的に照射する。このように局
所的にミリングすることにより、黒欠陥部１３を修正加
工する。

【００２５】上記第１の実施の形態によれば、レチクル
製作時にパターン欠陥（黒欠陥部）が生じてもその部分
を後から修正することができる。これにより、ステンシ
ル型レチクルの実用化に向け、大きな課題の一つに見通
しをつけることができた。その結果、電子線を転写光源
とした縮小投影リソグラフィーの実用化が可能となる。

【００２６】尚、ビーム径を絞り込まない荷電粒子線を
照射する場合は、黒欠陥部にのみ荷電粒子線を照射する
ために黒欠陥部以外の部分のレチクルをマスクするマス
ク膜を用いることが望ましい。

【００２７】図２は、本発明の第２の実施の形態による
ステンシル型レチクルのリペア方法を示す断面図であ
る。このリペア方法は黒欠陥部を修正する方法である。

【００２８】電子線散乱体物質と化学反応しやすいガス
を不要な電子線散乱体部（黒欠陥部）の周辺に適当量供
給した上で同部にビーム径を極力絞り込んだ収束イオン
ビームを照射して局所的に黒欠陥部（電子線散乱体）を
エッチングすることで黒欠陥のパターン修正が可能なこ
とを見出した。このエッチング方法はガスアシストエッ
チングとも呼ばれている。収束イオンビームによるガス
アシストエッチングでは、ミリングに加えて化学反応性
エッチングも行われるため、黒欠陥部の加工速度を向上
させることができ、またエッチングされたものの再付着
も抑制できる。

【００２９】また、上記収束イオンビームには通常ガリ
ウムイオンが用いられるが、その他シリコン、アルゴン
などを用いることも可能である。また、ガスアシストエ
ッチングを行うためのガスとしては、Ｘｅ₂ Ｆ、ＣＨＦ
₃ 、Ｃｌ₂ 、ＣＣｌ₄ 、ＣＨＣｌ₃ 、Ｉ₂ といったハロ
ゲン含有物質が好ましい。

【００３０】図２に示すように、レチクル作製時に、基
板（電子線散乱体）１１に黒欠陥部１３が形成された場
合、荷電粒子線、例えばイオンビーム１５を走査させな
がら該黒欠陥部１３に選択的に照射する。この際、ガス
供給ノズル１７から反応性ガス１９を該黒欠陥部１３及
びその近傍に吹き付ける。これにより、局所的にミリン
グして黒欠陥部１３を修正加工する。なお、ステンシル
型レチクル表面には自然酸化膜（ＳｉＯ₂ ）が形成され
ているので、イオンビーム１５が照射されない部分（即
ち黒欠陥部１３以外の部分）に反応性ガス１９が吹付け
られても、その部分がエッチングされることはない。

【００３１】上記第２の実施の形態においても第１の実
施の形態と同様の効果を得ることができる。

【００３２】図３は、本発明の第３の実施の形態による
ステンシル型レチクルのリペア方法を示す断面図であ
る。このリペア方法は白欠陥部を修正する方法である。

【００３３】図３に示すように、基板（電子線散乱体）
１１に生じた白欠陥部（必要な電子線散乱体の欠損部）
２３の近傍に、適当な流量で有機物、シリコン有機物又
は金属有機物等を気化した材料ガス２１をガス供給ノズ
ル１７から供給する。これと共に、該白欠陥部２３に垂
直方向から入射した収束イオンビームあるいは電子ビー
ム等の荷電粒子線１５を照射する。これにより、該白欠
陥部２３に電子線散乱体を選択的に成膜することで白欠
陥部のパターンを修正することができる。この方法をＦ
ＩＢ−ＣＶＤ法あるいはＥＢ−ＣＶＤ法と呼ぶ。

【００３４】ビームプロファイルはやや広がりをもった
ものが好ましい。この方がステンシルパターンの横方向
への成膜が起こりやすいからである。また、荷電粒子線
１５は収束イオンビームが望ましい。白欠陥部２３には
ビームが斜入射するため、成膜に寄与する入射エネルギ
ーは断然、収束イオンビームの方が高いからである。ま
た、イオン種は原子量の大きいものの方がより望まし
い。電子線を斜入射させて選択的成膜をする場合は、約
５０ｋＶ以上の高エネルギーでなおかつ２００ｐＡ以上
の高ビーム電流量とする必要がある。このため、生産性
を考慮すると収束イオンビームを用いた方が望ましい。

【００３５】一方、白欠陥部を修正したレチクルを電子
線縮小投影リソグラフィーに用いた場合、該修正した部
分に成膜された物質がレチクルの他の部分と同等の電子
散乱能を有するものであることが要求される。またその
成膜物中への電子吸収量が極力低いことが必要である。

【００３６】電子線縮小投影リソグラフィーを行う場合
において、白欠陥を修正した成膜部に電子線を照射した
際、該成膜部の下面から出射する電子の散乱角が１０ｍ
rad上のものはアパーチャにて蹴られてしまうような光
学系である。従って、電子散乱部の散乱能は、全照射電
子に対する散乱角が該成膜部下面を基準として開き角１
０ｍrad 以内に透過又は散乱する電子の割合として考え
ることができる。このような全照射電子量に対するある
開き角内に透過、散乱する電子量比をコントラストとし
て考えることができ、所定のパターンを転写するにはこ
のコントラストが一定以上であることが必要である。高
加速電子線による縮小投影リソグラフィーシステムで
は、開き角１０ｍrad 以内に透過する電子量が全照射電
子量の３％以下、望ましくは１．５％以下であるあこと
が要求される。

【００３７】通常、リソグラフィーを行う電子線は１０
０ｋＶ前後に加速して照射される。成膜物中に電子線が
吸収されるとその部分には熱が蓄積され、熱膨張によっ
てパターンサイズが変動してしまう。４ＧＤＲＡＭに相
当する０．１０μｍルール加工時においては、パターン
変動許容幅１３ｎｍ以下が要求され、例えばシリコン単
結晶では温度上昇幅０．１℃以下が要求される。

【００３８】以上のような制限から、白欠陥部に選択的
に成膜する成膜物としては、三次元的結合を形成できる
シリコン系、あるいはカーボン系を主成分とし、必要に
応じて適度な金属物を含有させたものが望ましい。ま
た、その成膜物は耐久性あるいは電子線照射時の安定性
を考慮すれば、結晶性かそれに極めて近い膜構造であっ
て高密度であることが要求される。例えば、シリコンを
主成分にした低密度な膜質の場合、シリコンの４結合手
がすべて結合しているわけではない。そのような状態で
大気中にしばらく放置すると、その部分に水酸基が結合
してしまい膜が酸化傾向になってしまう。そのような膜
質では電子線照射時に導電性が低下してしまい、極端な
場合、チャージアップを発生しかねない。従って、成膜
物としてはシラン化合物、あるいは炭素化合物を主骨格
としたものが好ましく、例えばシラン化合物の選択的成
膜を目的として白欠陥部周辺に供給する場合、その材料
ガスとしてオルガノシラン化合物を用いることができ
る。

【００３９】具体的にはテトラメチルシラン、トリメチ
ルエチルシラン、ジメチルジエチルシランなどをあげる
ことができる。さらに、加水分解基がハロゲン原子であ
るハロシラン化合物類、加水分解基がカルボキシ基であ
るカルボキシシラン化合物類、加水分解基がケトオキシ
ム基であるケトオキシムシラン化合物類、もしくは加水
分解基がアルコキシ基であるアルコキシシラン化合物類
などを用いることができるが、好ましくはアルコキシシ
ラン化合物類がよい。

【００４０】具体的な化合物としては、ジメチルジメト
キシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメ
トキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、フェニルメ
チルジメトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラ
ン、γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ−
クロロプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリ
ロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリ
ロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプ
トプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプ
ロピルメチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルメ
チルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエ
トキシシラン、メチルビニルジメトキシシラン、メチル
ビニルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメ
チルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチ
ルジエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチ
ルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、
メチルトリブトキシシラン、メチルトリス（２−メトキ
シエトキシ）シラン、エチルトリメトキシシラン、エチ
ルトリエトキシシラン、エチルトリプロポキシシラン、
エチルトリブトキシシラン、エチルトリス（２−メトキ
シエトキシ）シラン、プロピルトリメトキシシラン、プ
ロピルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラ
ン、ブチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシ
シラン、ヘキシルトリエトキシシラン、ビニルトリメト
キシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス
（２−メトキシエトキシ）シラン、フェニルトリメトキ
シシラン、フェニルトリエトキシシラン、γ−クロロプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリエ
トキシシラン、３，３，３−トリフルオロプロピルトリ
メトキシシラン、３，３，３−トリフルオロプロピルト
リエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメ
トキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキ
シシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ
−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプト
プロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピル
トリエトキシシラン、クロロメチルトリメトキシシラ
ン、クロロメチルトリエトキシシラン、Ｎ−β−アミノ
エチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ
−β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリエトキ
シシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、
（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）トリメトキ
シシラン、（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）
トリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘ
キシルエチル）トリメトキシシラン、β−（３，４−エ
ポキシシクロヘキシルエチル）トリエトキシシラン、テ
トラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプ
ロポキシシラン、テトラブトキシシラン、１，１−ビス
（トリメトキシシリル）エタン、１，１−ビス（トリエ
トキシシリル）エタン、１，２−ビス（トリメトキシシ
リル）エタン、１，２−ビス（トリエトキシシリル）エ
タン、１，３−ビス（トリメトキシシリル）プロパン、
１，３−ビス（トリエトキシシリル）プロパン、２，２
−ビス（トリメトキシシリル）プロパン、２，２−ビス
（トリエトキシシリル）プロパン、などがあげられる。

【００４１】また、炭素化合物を選択的に成膜する場合
には、ベンゼン環を主格子としたナフタレン、ビフェニ
レン、アセナフチレン、フルオレン、フェナレン、フェ
ナントレン、アントラセン、フルオランテン、アセフェ
ナントリレン、アセアントリレン、トリフェニレン、ピ
レン、クリセン、ナフタセン、プレイアデン、ピセン、
ペリレン、ペンタフェン、ペンタセンなどの縮合多環炭
化水素類やオルト縮合およびペリ縮合した多環炭化水素
類などが材料ガスとして有効である。またこれらのガス
と別配管で有機金属ガスを供給して上記シリコン類成膜
物あるいはカーボン成膜物中に適度な量の金属原子を混
合させることも可能である。

【００４２】上記第３の実施の形態によれば、レチクル
製作時にパターン欠陥（白欠陥部）が生じてもその部分
を後から修正することができる。これにより、ステンシ
ル型レチクルの実用化に向け、大きな課題の一つに見通
しをつけることができた。

【００４３】

【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。な
お、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。

【００４４】第１の実施例について説明する。まずＰ型
４〜６オームの８インチシリコンウエハ上に反応性イオ
ンエッチング法にてレチクルパターンを形成した。その
後、パターン位置、パターンサイズなどのパターン精
度、および不良結線、不良断線等のパターン欠陥の検査
を行った。検査はイオンビーム鏡筒と電子線鏡筒をそれ
ぞれ装備したマスク欠陥装置にて行った。パターン欠陥
についてはパターン設計図上に実際に製作したレチクル
パターンの形態像を重ね合わせることにより欠陥部の有
無を検査した。その結果、図４に示すような黒欠陥部１
３及び白欠陥部２３をそれぞれ検出した。

【００４５】次に、黒欠陥部からパターン修正すること
にした。黒欠陥部にガリウムイオンからなる収束イオン
ビームを３０ｋＶに加速して走査した。ビーム電流量は
５０ｐＡとした。黒欠陥部の大きさは約０．４μｍ×
０．４μｍであり、ミリングには約１５分を要した。

【００４６】次に白欠陥部のパターン修正を行った。黒
欠陥部近傍にガス化させたフェナントレンを内径φ０．
５ｍｍのノズルで供給した。フェナントレンは常温では
固体なので約５０℃に加熱して蒸気圧を上げて試料上に
供給した。その後、ガリウムイオンからなる収束イオン
ビームを白欠陥部ステンシルパターン部と平行に走査さ
せることにより所望の電子線散乱体を選択的に成膜し、
白欠陥部修正することができた。なお、このときの収束
イオンビームのビーム電流量は１５０ｐＡとし、ビーム
径は約φ１５ｎｍとした。

【００４７】前述したレチクル作製後に行ったものと同
様の検査にて、パターン欠陥部がすべて修正されている
ことを確認した後、ステンシル型レチクルを電子線リソ
グラフィー装置にセットしてリソグラフィーを行った。
この際、電子線は１００ｋＶに加速し、ビーム電流量は
約５０μＡとした。リソグラフィーは４インチウエハ上
の約０．５μｍ厚の電子線感光化学増幅型レジストＺＥ
Ｐ５２０に行った。パターン転写後に現像処理をした
後、走査型電子顕微鏡でレジスト像を形態評価した。そ
の結果、パターン修正部分は非修正部と同様、良好な転
写像を形成していた。また、測長ＳＥＭにてパターンサ
イズを計測したところ、全パターンとも設計値に対して
３σで１０ｎｍと十分に規格をクリアしていることを確
認することができた。

【００４８】第２の実施例について説明する。第１の実
施例と同様に、レチクル製作後にパターン検査を行った
ところ、数ヵ所ずつの黒欠陥および白欠陥を確認した。

【００４９】まず、白欠陥からパターン修正することに
した。白欠陥部近傍にテトラメチルシランを３０ｓｃｃ
ｍで内径φ０．５ｍｍのノズルにて供給した。テトラメ
チルシランはその沸点が２６．５℃であるが、ノズルで
白欠陥部に供給するまでに液化しないようにノズル全体
を３０℃に加熱、保温して材料ガス導入を行った。その
後、ガリウムイオンからなる収束イオンビームを白欠陥
部ステンシルパターン部と平行に走査させて、所望の電
子線散乱体を選択的に成膜することにより、白欠陥部を
修正することができた。なお、このときの収束イオンビ
ームのビーム電流量は１５０ｐＡとし、ビーム径は約φ
１５ｎｍとした。

【００５０】次に、黒欠陥部のパターン修正を行った。
黒欠陥部の大きさは０．４μｍ×０．２μｍ程度であ
り、収束イオンビームによる選択的加工条件は第１の実
施例と同様とした。なお、この黒欠陥部のパターン修正
には約８分を要した。

【００５１】レチクルパターン修正終了後に第１の実施
例と同様に再度、パターン検査を行った。その結果、パ
ターンはすべて許容値内に修正されていることが確認で
きた。

【００５２】その後、このレチクルを用いてリソグラフ
ィーを行い、転写パターン像が規格許容値内で形成でき
ていることを確認した。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
子線散乱体によって形成された転写パターンに生じた白
欠陥部又は黒欠陥部を修正できるステンシル型レチクル
のリペア方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態によるステンシル型
レチクルのリペア方法を示す断面図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態によるステンシル型
レチクルのリペア方法を示す断面図である。

【図３】本発明の第３の実施の形態によるステンシル型
レチクルのリペア方法を示す断面図である。

【図４】ステンシル型レチクルパターンの一例を示す概
略図である。

【符号の説明】

１０支持部１１基板１３黒欠陥部１４電子線散
乱体１５荷電粒子線１７ガス供給
ノズル１９反応性ガス２１材料ガス２３白欠陥部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子線散乱体によって形成された転写パ
ターンを有するステンシル型レチクルのリペア方法であ
って；該転写パターンに生じた本来であればあってはな
らない電子線散乱体が残ってしまった黒欠陥部に荷電粒
子線を走査させながら該黒欠陥部を選択的にエッチング
することにより該転写パターンの修正を行うことを特徴
とするステンシル型レチクルのリペア方法。
【請求項２】電子線散乱体によって形成された転写パ
ターンを有するステンシル型レチクルのリペア方法であ
って；該転写パターンに生じた本来であればあってはな
らない電子線散乱体が残ってしまった黒欠陥部に、エッ
チングガスを吹き付けると共に荷電粒子線を走査させな
がら該黒欠陥部を選択的にエッチングすることにより該
転写パターンの修正を行うことを特徴とするステンシル
型レチクルのリペア方法。
【請求項３】上記エッチングガスがハロゲン系物質を
含有するガスであることを特徴とする請求項２記載のス
テンシル型レチクルのリペア方法。
【請求項４】上記荷電粒子線がイオンビーム又は電子
線であることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれ
か１項記載のステンシル型レチクルのリペア方法。
【請求項５】電子線散乱体によって形成された転写パ
ターンを有するステンシル型レチクルのリペア方法であ
って；該転写パターンに生じた本来ならなければならな
い電子線散乱体が欠損してしまった白欠陥部又はその近
傍に、材料ガスを吹き付けると共にイオンビーム又は電
子線を走査させながら該白欠陥部に選択的に成膜するこ
とにより該転写パターンの修正を行うことを特徴とする
ステンシル型レチクルのリペア方法。
【請求項６】上記白欠陥部に成膜された成膜物は、該
成膜物に電子線を照射した際、該成膜物下面に対して垂
直方向を基準として開き角１０ｍrad 以内に透過又は散
乱する電子量が全入射電子の３％以内という電子散乱能
を有することを特徴とする請求項５記載のステンシル型
レチクルのリペア方法。
【請求項７】上記白欠陥部に成膜された成膜物は、該
成膜物に電子線を照射した際、該成膜物下面に対して垂
直方向を基準として開き角１０ｍrad 以内に透過又は散
乱する電子量が全入射電子の１．５％以内という電子散
乱能を有することを特徴とする請求項５記載のステンシ
ル型レチクルのリペア方法。