JP2001343733A - 位相シフトマスクの欠陥修正方法およびその装置 - Google Patents
位相シフトマスクの欠陥修正方法およびその装置Info
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Abstract
マスクに対して高品質な欠陥修正を提供するためには、
高い透過率で、位相制御性も良い欠陥修正技術が必要で
ある。 【解決手段】 沃素ガスをバルブ13を介して装置内に導
入できるようにし、沃素ガス雰囲気下で、イオンビーム
2の照射条件を加工領域の透過率が高く、エッチレート
も低くくなる条件を選ぶ。エッチングレートの低下に伴
うスループットの低下に対しては、上記の方法とエッチ
ングレートの高い加工方法との組み合わせることで対処
する。
Description
凹凸からなる位相シフトマスクの欠陥修正方法およびそ
の装置に関するものである。
に伴い、レチクル上のパターンも微細化に対応すること
が求められている。縮小投影露光装置はこの要請に対し
て高NA化と短波長化で対応してきた。微細化の前倒しが
求められる現在では、縮小投影露光装置はそのままで、
解像力と焦点深度を向上させるために、超解像技術の一
種である位相シフトマスクが用いられるようになってき
ている。位相シフトマスクにはレベンソン型とハーフト
ーン型があり、レベンソン型の方が解像力の向上効果が
大きいことが知られている。しかし、レベンソン型は位
相シフターの配置の最適化が難しいため、解像力向上効
果は少ないが、遮蔽膜をハーフトーン膜に置き換えるハ
ーフトーン型の方がバイナリマスク技術からの変更点も
少なく導入しやすいため、広く用いられるようになって
きている。しかし、更なる解像度の向上のために、上記
設計技術の課題を克服して、解像力向上効果が大きいレ
ベンソン型を用いたいという要望が高まっている。レベ
ンソン型位相シフトマスクには透明な位相シフター膜を
配置するものと、位相が反転する深さまでガラスまたは
石英の基板を掘り込むタイプのものが存在する。ガラス
または石英の基板を掘り込むタイプのものが一部実用化
されており、このタイプのマスクの欠陥検査技術や欠陥
修正技術が求められている。
ハーフトーン型の位相シフトマスクに対しては、液体金
属Gaイオン源を用いた集束イオンビーム装置がその微細
な加工寸法により、フォトマスクの微小な白欠陥や黒欠
陥の標準的な修正装置となっている。当然、ガラス基板
を掘り込むタイプのレベンソン型位相シフトマスクに関
しても、同じ集束イオンビーム装置で欠陥を修正する技
術が求められている。
オンビーム装置でガラスを削る方法として、イオンビー
ムの照射による物理的なスパッタリング効果を用いて削
っていく方法と、弗化キセノン(XeF2)雰囲気下でイオン
ビームの照射してガス支援エッチング効果を利用してエ
ッチングする方法が知られている。
タリングを用いた場合には、エッチレートがそれほど高
くないため、深さ(位相)の制御は比較的容易であるが、
一次イオンであるGaイオンの注入によるGaステインによ
り加工領域の透過率の低下が起こってしまうという問題
があった。
ス支援エッチング効果を利用した場合には、加工領域の
透過率は問題ないが、エッチングレートが高いため、深
さ(位相)の精度の高い制御をすることができないという
問題があった。レベンソンマスクの解像力向上効果は、
隣り合った開口部から出る光が180ー変化していると、回
折光は負の干渉によって打ち消し合い、開口部の像は互
いに分離する現象を利用しているので、位相のずれが大
きくなることは好ましくない。また、条件によっては、
イオンビームの電荷を中和するため照射している電子ビ
ームが当っているところもエッチングされてしまうた
め、所望の加工領域以外も削れてしまうという問題もあ
った。
凸からなる位相シフトマスクに対して高品質な欠陥修正
を提供するためには、高い透過率で、なおかつ位相制御
性も良い欠陥修正技術が必要であり、この発明は上記課
題を克服しようとするものである。
て装置内に導入できるようにし、沃素ガス雰囲気下で、
イオンビームの照射条件を加工領域の透過率が高く、エ
ッチレートも低くくなる条件を選ぶ。エッチングレート
の低下に伴うスループットの低下に対しては、上記の方
法とエッチングレートの高い加工方法と組み合わせるこ
とで対処する。
ことから深さ(位相)も高精度に制御できるので、ガラス
または石英の掘り込みタイプの位相シフトマスクに対し
て高品質な欠陥修正ができる。もちろん、沃素ガスを用
いた場合には、電荷を中和するための電子ビームを当て
るだけでエッチングされてしまうようなこともない。
る。
ン源を用いた集束イオンビーム装置に沃素ガスをバルブ
を介して真空チャンバ内に導入できるようにする。Ga液
体金属イオン源1より引き出されたイオンビーム2を20kV
程度まで加速したのちコンデンサレンズ3aや対物レンズ
3bにより集束し、偏向電極4によりX-Yステージ10に保持
された、位相が反転する深さまでガラス基板を掘り込む
タイプの位相シフトマスク5上を走査する。ガラス基板
を掘り込むタイプの位相シフトマスク5は絶縁物である
ので、欠陥を認識するときや加工中にチャージアップが
生じないように、チャージニュートライザー9の数100V
の電子ビーム8を照射して電荷中和を行っている。0.2μ
m以下に集束されたイオンビーム2の照射によって発生し
た二次イオンまたは二次電子6は、二次イオン検出器ま
たは二次電子検出器7で検出される。各検出器の信号強
度をCRT上の1ピクセルの色合いに対応させ、偏向電極4
の走査と同期させて表示することにより二次イオン像ま
たは二次電子像を形成する。
たまま欠陥を含む領域の二次イオン像または二次電子像
の取り込みを行い、その像から欠陥領域(加工領域)を決
定する。加工時にはバルブ13を開き、沃素容器12から昇
華して出てきた沃素ガスを装置内に導入して沃素ガス雰
囲気にする。この条件下でイオンビームを欠陥として認
識した領域のみ照射し、欠陥部分をエッチングにより取
り除き修正を行う。昇華して出てくる沃素ガスのガス圧
は、温度制御器14により沃素容器12の温度を制御するこ
とで調整される。
の照射条件を最適化することにより、高い透過率を維持
したまま、図2に示すような低いエッチングレートでガ
ラス基板を掘り込むことが可能である。欠陥領域のガラ
スの掘り込み深さは、あらかじめ欠陥部分の高さを原子
間力顕微鏡等で測定しておき、図2のようなイオンドー
ズ量と掘り込み深さの実験値から決定する。石英基板を
掘り込んだ位相シフトマスクについても、上述したガラ
ス基板と同じ方法を適用することができる。
低下に対しては、エッチングレートの高い加工方法と組
み合わせることで対処する。スループットを向上させる
修正方法の実施例を図4に示す。図1に示した装置でバル
ブ13を閉じたまま、エッチレートの高いイオンビームの
照射による物理的なスパッタリングにより所望の深さの
近くまで(物理的なスパッタリングで生じるGaステイン
層を含む領域を残して)エッチングし、次にバルブ13を
開けて装置内に沃素ガス12を導入し、沃素ガス雰囲気下
で低いエッチングレートで仕上げ加工すれば、物理スパ
ッタで生じるGaステイン層は沃素ガス雰囲気下のエッチ
ングで取り除かれるため、ある程度のスループットで透
過率も高く、位相も高精度に制御できる欠陥修正が可能
である。
実施例を図5に示す。図3に示すような沃素ガスとXeF2の
導入できる装置で、まず沃素ガス用のバルブ13を閉じた
ままXeF2用のバルブ15を開けてXeF2を装置内に導入し、
エッチレートの高いXeF2雰囲気下で所望の深さの近くま
で粗加工を行う。XeF2の圧力はマスフローコントローラ
17で制御する。次にXeF2用のバルブ15を閉じて沃素ガス
用のバルブ13を開けて沃素ガスを装置内に導入し、沃素
ガス雰囲気下で低エッチングレートで仕上げ加工すれ
ば、高スループットで透過率も高く、位相も高精度に制
御できる欠陥修正が可能である。
実施例を図6示す。図1に示す装置で、バルブ13を開けて
沃素容器12から昇華した沃素ガスを装置内に導入して加
工を行う。沃素ガス雰囲気下でエッチレートが高くなる
イオンビーム照射条件で、所望の深さ近くまで粗加工を
行い、次にバルブ13は開けたままで、低エッチングレー
トで透過率も良くなるイオンビーム照射条件に切り替え
て仕上げ加工すれば、ある程度のスループットで透過率
も高く、位相も高精度に制御できる欠陥修正が可能であ
る。
ば、沃素ガス雰囲気でイオンビームを照射することで、
ガラスまたは石英の凹凸からなる位相シフトマスクの欠
陥を透過率も高く、位相も高精度に制御できるので、高
品質な欠陥修正ができる。
る。
最適化した場合のイオンドーズ量とガラス基板の掘り込
み量の関係の一例を示す図である。
る。
説明するための概略フローチャートである。
例を説明するための概略フローチャートである。
例を説明するための概略フローチャートである。
ク 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 沃素容器 １３ 沃素ガス用バルブ １４ 温度制御器 １５ XeF2用バルブ １６ XeF2容器 １７ マスフローコントローラ
Claims (6)
- 【請求項１】 イオンを放出するイオン源と、前記イオ
ンを集束するためのイオン光学系と、前記集束イオンビ
ームを試料上の所望の位置に照射するための偏向電極
と、ガラスまたは石英の凹凸からなる位相シフトマスク
の表面から放出される二次粒子を検出するための検出器
と、二次粒子の平面強度分布に基づいて前記試料表面の
画像を表示する画像表示装置と、前記試料表面の画像情
報に基づいて加工領域を指定し、指定した領域のみ選択
的に集束イオンビームを繰り返し走査しながら照射する
機能を備えたマスク修正装置において、沃素ガス雰囲気
下で前記位相シフトマスクを加工することを特徴とする
位相シフトマスクの欠陥修正装置。 - 【請求項２】 前記位相シフトマスクを物理的なスパッ
タリング効果で粗加工したのちに、同じ加工領域を、沃
素ガス雰囲気下で仕上げ加工することを特徴とする請求
項１記載の位相シフトマスクの欠陥修正装置。 - 【請求項３】 前記位相シフトマスクを弗化キセノンガ
ス雰囲気下で粗加工したのちに、同じ加工領域を、沃素
ガス雰囲気下で仕上げ加工することを特徴とする請求項
１記載の位相シフトマスクの欠陥修正装置。 - 【請求項４】 前記位相シフトマスクを、沃素ガス雰囲
気下でエッチングレートが高くなるイオンビーム照射条
件で粗加工したのちに、同じ加工領域を、沃素ガス雰囲
気下で透過率が高くなるイオンビーム照射条件で仕上げ
加工することを特徴とする請求項１記載の位相シフトマ
スクの欠陥修正装置。 - 【請求項５】 ガラス又は石英の基板を彫り込むタイプ
の位相シフトマスクに集束イオンビームを走査照射し、
二次荷電粒子像を取り込み、その像から前記位相シフト
マスクの欠陥領域を認識する工程と、前記欠陥領域を前
記集束イオンビーム下に移動する工程と、前記欠陥領域
表面を沃素ガス雰囲気にする工程と、前記集束イオンビ
ームにて前記欠陥領域をエッチングする工程とからなる
位相シフトマスクの欠陥修正方法。 - 【請求項６】 前記沃素ガス雰囲気で前記欠陥領域をエ
ッチングする工程の前に、前記欠陥領域を前記集束イオ
ンビームにて粗加工する工程を設けたことを特徴とする
請求項５記載の位相シフトマスクの欠陥修正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000160478A JP4318839B2 (ja) | 2000-05-30 | 2000-05-30 | 位相シフトマスクの欠陥修正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000160478A JP4318839B2 (ja) | 2000-05-30 | 2000-05-30 | 位相シフトマスクの欠陥修正装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001343733A true JP2001343733A (ja) | 2001-12-14 |
| JP4318839B2 JP4318839B2 (ja) | 2009-08-26 |
Family
ID=18664663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000160478A Expired - Lifetime JP4318839B2 (ja) | 2000-05-30 | 2000-05-30 | 位相シフトマスクの欠陥修正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4318839B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004073010A1 (ja) * | 2003-02-17 | 2004-08-26 | Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | 電子銃 |
| US7371483B2 (en) | 2003-04-25 | 2008-05-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for manufacturing mask for focus monitoring, and method for manufacturing semiconductor device |
| KR20110116964A (ko) * | 2010-04-20 | 2011-10-26 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 펠리클 프레임의 통기공 내벽에 점착제를 도포하는 방법 |
-
2000
- 2000-05-30 JP JP2000160478A patent/JP4318839B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004073010A1 (ja) * | 2003-02-17 | 2004-08-26 | Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | 電子銃 |
| JPWO2004073010A1 (ja) * | 2003-02-17 | 2006-06-01 | 電気化学工業株式会社 | 電子銃 |
| US7371483B2 (en) | 2003-04-25 | 2008-05-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for manufacturing mask for focus monitoring, and method for manufacturing semiconductor device |
| KR20110116964A (ko) * | 2010-04-20 | 2011-10-26 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 펠리클 프레임의 통기공 내벽에 점착제를 도포하는 방법 |
| KR101685448B1 (ko) | 2010-04-20 | 2016-12-12 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 펠리클 프레임의 통기공 내벽에 점착제를 도포하는 방법 |
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| JP4318839B2 (ja) | 2009-08-26 |
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