JP2002131888A - パターン修正方法及びパターン修正装置 - Google Patents
パターン修正方法及びパターン修正装置Info
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Abstract
時に生成した微粒子がCVDの核となり膜が形成され、
レーザ光の照射形状の外側に膜のエッジが膨らんでしま
う。 【解決手段】 保持手段で基板の加工面を下向きに保持
し、基板の下方から基板の加工面に対してレーザ光を照
射するとともに、ガス供給手段から供給されるガスをガ
ス導入手段を通じて基板のレーザ照射部に吹き付けて、
基板上に膜を形成し、基板上のパターン膜の白欠陥を修
正する。
Description
スクなどにおける半導体基板上の微細なパターンの欠陥
を修正するパターン修正方法及びパターン修正装置に関
するものである。
や液晶ディスプレイなどの製造工程でウエハ上に回路パ
ターンを露光するために用いられるものであり、透明な
半導体基板上に微細なパターン膜(遮光膜)が形成され
る。この半導体フォトマスクは、基板上にパターン膜が
形成される際、そのパターン膜の一部が欠損する白欠陥
(欠損欠陥)や、基板上に余分なパターン膜が残留する
黒欠陥(残留欠陥)が発生する場合がある。
般に、Cr(クロム)等を含む原料ガス中に置かれた基
板の白欠陥部にレーザ光を照射し、基板のレーザ照射面
での原料ガスを熱分解することにより、白欠陥部にCr
等の膜を形成する(成長させる)レーザCVD(Chemic
al Vapor Deposition ;化学気相成長法)法が用いられ
ている。
ォトマスクの白欠陥の修正については、例えば、特開平
10−324973号公報に「レーザCVD装置」が記
載されている(以下、従来技術1という)。従来技術1
は、基板に対して上方にレーザ照射顕微光学系(レーザ
光源及び照射観察ユニット)が配置され、そのレーザ照
射顕微光学系よりレーザ光を上方から原料ガス中に置か
れた基板の上面の白欠陥部に照射して、白欠陥部にCr
等の膜を形成するものである。この従来技術1によれ
ば、レーザ照射顕微光学系(スリット)で整形したレー
ザ光を原料ガス中の基板上に結像照射することにより、
白欠陥部を高精度に加工することができる。
は、基板上に残留している不要なパターン膜(黒欠陥)
にレーザ光源からレーザ光を照射して、そのパターン膜
を蒸発(飛散)させて除去する。
修正については、例えば、特開平7−104459号公
報に「フォトマスクの欠陥修正方法及び修正装置」が記
載されている(以下、従来技術2という)。従来技術2
は、基板の加工面(パターン膜が被着された面)を下向
きにし、上方から透明な基板を通してレーザ光を不要な
パターン膜(黒欠陥部)に照射して、そのパターン膜を
蒸発させて除去するものである。この従来技術2によれ
ば、基板の加工面を下向きにすることにより、パターン
膜をレーザ光で蒸発させて除去する際に発生する微粒子
が下方に落下するため、基板上にこのような微粒子が付
着するのを抑制することができ、その結果、高精度の黒
欠陥の修正が可能となる。
技術1(白欠陥の修正方法)では、基板の上方からレー
ザ光を基板の上面の白欠陥部に照射して、白欠陥部に膜
を形成するので、レーザCVD時に生成した分解物の一
部が微粒子となって気相中に漂い、その後、基板上の被
加工部の周囲に再付着する。そして、この再付着した微
粒子がCVDの核となり膜が形成され、レーザ光の照射
形状の外側に膜のエッジが膨らんでしまう。このため、
基板の加工面を下向きにしてパターン膜をレーザ光で蒸
発させて除去する黒欠陥の修正(従来技術2)に比べ、
レーザCVDによりパターン膜を形成する白欠陥の修正
の精度が劣るという欠点があった。
方法)では、基板の加工面を下向きにして不要なパター
ン膜をレーザ光で蒸発させて除去するので、レーザ蒸散
法により生成した微粒子の大部分は下方に落下する。し
かし、0.1μm以下の微粒子は、基板の加工部の周辺
に再付着して、加工部周辺の透過率の低下を招いてしま
う。この問題は、特に、フォトマスク原盤上で0.5μ
m程度の超微細なパターンルールに相当する最近の最先
端の半導体プロセスに用いる0.13μmルール用のフ
ォトマスクの修正装置においては重大な問題となってし
まう。
ためになされたものであり、基板上のパターン膜の欠陥
を高精度に修正することができるパターン修正方法及び
パターン修正装置を得ることを目的とする。
明に係るパターン修正方法及びパターン修正装置は、保
持手段で基板の加工面を下向きに保持し、基板の下方か
ら基板の加工面に対してレーザ光を照射するとともに、
ガス供給手段から供給されるガスをガス導入手段を通じ
て基板のレーザ照射部に吹き付けて、基板上に膜を形成
し、基板上のパターン膜の白欠陥を修正するものであ
る。
修正方法及びパターン修正装置は、保持手段で基板の加
工面を下向きに保持し、基板の下方から基板の加工面に
対してレーザ光を照射するとともに、ガス供給手段から
供給されるガスをガス導入手段を通じて基板のレーザ照
射部に吹き付けて、基板上に膜を形成し、基板上のパタ
ーン膜の白欠陥を修正し、また、基板の下方から基板の
加工面に対してレーザ光を照射して、基板上の不要なパ
ターン膜を除去し、基板上のパターン膜の黒欠陥を修正
するものである。
法は、保持手段で基板の加工面を下向きに保持し、ガス
供給手段から供給される酸素ガスをガス導入手段を通じ
て基板のレーザ照射部に吹き付けるとともに、基板の下
方から基板の加工面に対してレーザ光を照射して、基板
上の不要なパターン膜を酸化させ、また基板の下方から
基板の加工面に対してレーザ光を照射して、酸化された
パターン膜を剥離させ、このパターン膜の酸化及び剥離
の工程を繰り返すことにより、基板上の不要なパターン
膜を除去して基板上のパターン膜の黒欠陥を修正するも
のである。
修正方法及びパターン修正装置は、ガス供給手段から供
給される、ガス導入手段のレーザ光を導入する窓の曇り
を防止するパージガス及びCVDに必要なCVDガスの
うちのキャリアガスの主成分をヘリウムとしたものであ
る。
修正方法及びパターン修正装置は、保持手段を、基板を
吸着して保持する吸着ユニットとしたものである。
装置は、基板が透明であって、吸着ユニットの上板が透
明とされ、基板の上方に配置された基板を照明する透過
照明手段が設けられ、吸着ユニットの上板のガラス厚と
基板の厚みとを合計した厚みに対して、透過照明手段の
照明光の光学歪みを補正するように構成したものであ
る。
説明する。 実施の形態1.図1は、本発明のパターン修正装置の全
体を示す構成図である。図1において、第1のレーザ光
源(レーザ光源)1は、レーザ蒸散用、即ち、黒欠陥修
正用のレーザであって、パルス幅0.8ns、波長35
5nm及び繰り返し周波数3Hzのレーザ光を発生する
Nd:YVO4レーザで構成されている。また、第2の
レーザ光源(レーザ光源)2は、レーザCVD用、即
ち、白欠陥修正用のレーザであって、パルス幅30n
s、波長349nm及び繰り返し周波数7Hzのレーザ
光を発生するNd:YLFレーザで構成されている。
観察手段)3は、第1のレーザ光源1及び第2のレーザ
光源2が発生するレーザ光を基板16の加工面に対して
照射するとともに、基板16上のパターンを観察する顕
微鏡の役割を果たすものである。このレーザ照射顕微光
学ユニット3は、基板16の下方からレーザ光を照射す
るように、ガスウインドウ部6上方の基板16の加工位
置に対して下方に配置されている。対物レンズ4は、レ
ーザ照射顕微光学ユニット3から照射されるレーザ光を
集光し、その集光したレーザ光をガスウインドウ部6を
介して基板16に対して照射するものである。
ス供給排気手段)5は、ガスウインドウ部6と配管で接
続され、そのガスウインドウ部6に対してCVDガス
(原料ガス及びキャリアガス)及びパージガスを供給す
るとともに、ガスウインドウ部6から排気される排気ガ
スの無害化処理を行うものである。ここで、CVDガス
の原料ガスとしては、クロムカルボニルガスが用いら
れ、また、CVDガスのキャリアガス及びパージガスと
しては、ヘリウムガス又はアルゴンガスが用いられる。
基板16の加工位置の下方に配置され、その基板16の
下側の加工面を覆う構造であり、また、レーザ照射顕微
光学ユニット3から対物レンズ4を介して下方から基板
16の加工面に照射されるレーザ光を導入する窓を備え
ている。ガスウインドウ部6は、レーザ光を導入する窓
の曇りを防止するために、その窓に対してガス供給排気
ユニット5から配管を通して供給されるパージガスを吹
き付けるとともに、ガス供給排気ユニット5から配管を
通して供給されるパターン膜の原料となるCVDガスを
基板16の加工面に対して吹き付ける。そして、ガスウ
インドウ部6は、レーザCVD反応後の排気ガスを吸い
込んで、その排気ガスをガス供給排気ユニット5に送
る。
具体的構成を示す断面図である。尚、図2において、ガ
スウインドウ部6の構造を解りやすく示すために、ガス
ウインドウ部6と基板16の間隔を離しているが、実際
は、ガスウインドウ部6と基板16の間隔は、0.5m
mの微小な間隙である。
は、基板16の加工位置の下方に配置されている。ガス
ウインドウ部6は、円板形状に形成されており、その中
心に略円錐状に刳り貫いた空間部が形成されている(中
心が略円錐状の空洞となっている)。ガスウインドウ部
6の底面(対物レンズ4側の面)には、空間部によって
径の大きな穴が開けられ、その穴は、レーザ照射顕微光
学ユニット3から対物レンズ4を介して照射されるレー
ザ光を通すための窓20で塞がれている。
から中心の空間部に亘って貫通されたパージガス出口2
1及び原料供給ノズル22が設けられている。パージガ
ス出口21は、ガス供給排気ユニット5から供給される
窓20の曇りを防止するためのパージガスを吹き出す出
口であり、窓20にパージガスを吹き付けるために窓2
0付近に設けられている。原料供給ノズル22は、ガス
供給排気ユニット5から供給されるCVDガス(原料ガ
ス及びキャリアガス)を吹き出す出口であり、空間部に
よって上面(基板16側の面)に開けられた径の小さな
レーザ照射穴25の付近に設けられている。
ーザ照射穴25から基板16の加工面に対して吹き出さ
れたガス(CVDガス及びパージガス)が周囲に漏れ出
さないようにするために、レーザ照射穴25を中心とし
た円周に沿って溝状の吸込口23が設けられている。こ
の吸込口23は、排気ガスをガス供給排気ユニット5に
送る吸込パイプ24と通じている。
Dガスの流れの方向を示している。パージガスは、パー
ジガス出口21から窓20に対して吹き付けられた後、
上昇してレーザ照射穴25から上向きに吹き出て、ガス
ウインドウ部6の上面と基板16の間をぬけて吸込口2
3に吸い込まれるように流れる。CVDガスは、原料供
給ノズル22から吹き出ると、レーザ照射穴25を通っ
て基板16の加工面に対して上向きに吹き付けられ、ガ
スウインドウ部6の上面と基板16の間をぬけて吸込口
23に吸い込まれるように流れる。
部6の外側からは、空気が吸込口23に向かって流れ
る。従って、吸込口23のところで周囲の空気雰囲気と
レーザ照射穴25からのガス雰囲気とが分離され、真空
装置を用いることなくレーザCVDによる成膜を安定に
行うことができるような構成となっている。
対物レンズ4を介して照射されるレーザ光は、ガスウイ
ンドウ部6の底面の窓20から導入され、ガスウインド
ウ部6の空間部及びレーザ照射穴25を通って基板16
の加工面に照射される。
7は、レーザ照射顕微光学ユニット3で基板16の微細
なパターンを観察するために、透明な基板16に光を照
らすものである。この透過照明7は、基板16のパター
ン観察に最適な照明となるように、基板16の厚みと吸
着ユニット9の透明カバー31(図3参照)の厚みから
決まるガラス補正量を考慮して、最適な照明広がり角と
なるように設計される。
レンズ4、ガスウインドウ部6及び透過照明7から、基
板16上の微細なパターンを観察する観察光学系が構成
される。この観察光学系は、観察波長365nmであっ
て、また、観察モードとして、透過照明7、観察照明、
及びレーザ照射形状を基板16上に映すスリット照明を
必要に応じて選択することができるように構成されてい
る。
4の台の上の受渡位置(図1の実線の基板16の位置)
と加工位置(ガスウインドウ部6の上方位置)との間で
横方向(図1の矢印方向)に移動させて運ぶものであ
る。このXYステージ8は、透過照明7からの光を透過
させるように透明に構成されている。
を吸着して保持するものであり、XYステージ8に固定
されている。図3は、吸着ユニット9の具体的構成を示
す断面図である。図3に示すように、方形の枠状の吸着
マウント30は、その枠内の上面に3mmの厚さの透明
な石英ガラスからなる透明カバー31が嵌め込まれて構
成されている。吸着マウント30の上面には、XYステ
ージ8に固定するステージ固定ネジ32が設けられてい
る。また、吸着マウント30の枠の内側(透明カバー3
1の下部)には、0リング溝33が設けられ、その0リ
ング溝33にゴム状の0リング34が嵌め込まれてい
る。この0リング34が吸着マウント30の枠の内側に
嵌め込まれることにより、基板16を吸着した際の吸着
マウント30の枠内で気密性が保たれるようになってい
る。
枠内に吸着チューブ10が差し込まれている。この吸着
チューブ10は、図1に示すように、圧力センサ11を
介して吸着ポンプ12と接続されており、この吸着ポン
プ12で吸着ユニット9の吸着マウント30の枠内(空
間内)の空気を吸い込むことによって(排気することに
よって)、吸着マウント30の枠内が負圧となり、基板
16を吸い上げることが可能となる。
では、図3に示すように、基板16の下面が、吸着マウ
ント30の下面と同じ高さとなるように構成されてい
る。このように構成することにより、ガスウインドウ部
6と基板16の微小な間隔を維持したまま、XYステー
ジ8を面内で自由に移動させることができ、また、ガス
ウインドウ部6と基板16との間のガスの流れが一定と
なる(安定となる)ため、ガスの流れが乱れることによ
って、生成される膜の劣化が生じたり、ガスがガスウイ
ンドウ部6の外部(周囲)に漏れるのを防止することが
できる。
基板16がハンドラ14の台の取出位置(図1の点線の
基板16)上に正しく載せられているか否かを確認する
ために、ハンドラ14の台の取出位置に載せられた基板
16を撮像するものである。ハンドラ14は、オペレー
タによって台の取出位置に基板16が載せられると、そ
の台が回転して基板16を吸着ユニット9の受渡位置ま
で持っていき、その後、Z軸機構で上方向(図1の矢印
方向)に台を移動させて、基板16を吸着ユニット9が
吸着可能な位置まで持っていく。また、ハンドラ14
は、フォトマスクの欠陥の修正が終了した後に、吸着ユ
ニット9から放された基板16が台の上に載せられる
と、その台をZ軸機構で下方向(図1の矢印方向)に移
動させ、その後、台が回転して基板16を取出位置まで
持っていく。
1、第2のレーザ光源2、レーザ照射顕微工学ユニット
3、ガス供給排気ユニット5、透過照明7、XYステー
ジ8、圧力センサ11、吸着ポンプ12、ハンドラ13
及び画像処理ユニット14などのパターン修正装置の各
部の動作を制御するものである。
び黒欠陥の修正動作(パターン修正方法)について説明
する。 フォトマスクの白欠陥及び黒欠陥の修正を行う前提とし
て、フォトマスク検査装置でフォトマスクの白欠陥及び
黒欠陥が検出される。そして、フォトマスク検査装置で
検出されたフォトマスクの白欠陥及び黒欠陥に関する欠
陥データは、パターン修正装置の制御ユニット15に格
納される。
る場合、まず、オペレータが、6インチのフォトマスク
の基板16を、ハンドラ14の台の取出位置に置く。制
御ユニット15は、画像処理ユニット13を動作させ
て、基板16のセット角度や中心位置の情報を画像処理
ユニット13から取得して認識する。制御ユニット15
は、その認識情報に基づいて、基板16を吸着ユニット
9の受渡位置まで移動させたときに、基板16と吸着ユ
ニット9の角度づれが所定の範囲内の値となるように、
ハンドラ14に対して台を回転させるように指令すると
同時に、受渡位置近傍で吸着ユニット9の位置が基板1
6のセット位置になるように、XYステージ8に対して
横方向の位置の微調整を指令する。
のZ軸機構を所定量上方に持ち上げるように指令すると
ともに、吸着ポンプ12に吸着ユニット9の吸着を開始
させる。吸着ポンプ12は、吸着ユニット9の内部圧力
が0.3気圧になるように、圧力センサ11の値から吸
着ユニット9のコンダクタンスを調整する。そして、制
御ユニット15は、ハンドラ14のZ軸機構を下げて待
機位置に停止させるように指令する。
着ユニット9に吸着された後、基板16がガスウインド
ウ部6の上の加工位置に来るようにXYステージ8を移
動させる。この状態で、制御ユニット15は、ガス供給
排気ユニット5からガスウインドウ部6にパージガス及
びCVDガスを流すようにガス供給排気ユニット5に対
して指令する。ここで、CVDガスのキャリアガス及び
パージガスとしてはアルゴンガスを用いるものとし、C
VDガスの原料ガスとしてはクロムカルボニルガスを用
いるものとする。また、CVDガス流量は70sccm
とし、パージガス流量は1500sccmとしている。
ている欠陥データに基づいて、基板16上の白欠陥部の
位置がガスウインドウ部6のレーザ照射穴25上に来る
ようにXYステージ8を移動させる。オペレータは、レ
ーザ照射顕微光学ユニット3で基板16上の白欠陥部を
目視により確認(観察)し、修正すべき形状にレーザ照
射顕微光学ユニット3のレーザ照射スリットのサイズ、
角度及び位置を微調整した後、CVD用レーザの第2の
レーザ光源2からレーザ光を5秒間照射して、基板16
上の白欠陥部に膜を形成させて白欠陥を修正する。この
工程を繰り返して、基板16上の全ての白欠陥を修正す
る。
の修正が終了すると、CVDガスの供給を停止させて、
パージガスのみ流す状態にする。この状態で、制御ユニ
ット15は、基板16上の黒欠陥部の位置がガスウイン
ドウ部6のレーザ照射穴25上に来るようにXYステー
ジ8を移動させる。そして、オペレータは、上記と同様
に、レーザ照射顕微光学ユニット3で基板16上の黒欠
陥部を目視により確認し、修正すべき形状にレーザ照射
顕微光学ユニット3のレーザ照射スリットのサイズ、角
度及び位置を微調整した後、レーザ蒸散用の第1のレー
ザ光源1から所定の強度のレーザ光を2ショット照射し
て、基板16上に残留している黒欠陥の膜を蒸発させて
黒欠陥を修正する。次に、別の黒欠陥の位置に移動し
て、同様の工程を繰り返すことにより、基板16上の別
の黒欠陥を修正する。
ると、制御ユニット15は、パージガスの供給を停止さ
せて、吸着ユニット9が受渡位置まで来るようにXYス
テージ8を移動させる。そして、制御ユニット15は、
ハンドラ14のZ軸機構を上方に持ち上げた後、吸着ユ
ニット9を解除させて基板16をハンドラ14の台の上
に渡す。制御ユニット15は、ハンドラ14のZ軸機構
を下げた後、台を回転させて基板16を取出位置まで移
動させる。オペレータは、その基板16を取出して、白
欠陥及び黒欠陥の修正作業を終える。
特性について、従来のパターン修正方法の特性と比較し
て、より詳細に説明する。 基板の上方からレーザ光を基板の加工面に対して照射し
て白欠陥を修正する従来のパターン修正方法では、パー
ジガス及びCVDガスのキャリアガスをアルゴンとして
5μm角(5×5μm)のCr膜を形成する場合、最適
加工条件でも、レーザ照射サイズが5μm角に対し、C
VDサイズ(形成された膜のサイズ)は5.4μm角程
度に膨らみ、同じ加工条件でも0.1μm以上の加工幅
変動が観測された。
では、レーザCVDで5μm角のCr膜を形成する場
合、レーザ照射サイズが5μm角に対し、CVDサイズ
は5.2μm角と膨らみ減少し、かつ同じ加工条件での
加工幅変動は0.07μm程度に改善された。さらに、
パージガス及びCVDガスのキャリアガスをアルゴンガ
スでなくヘリウムガスとした場合には、レーザ照射サイ
ズが5μm角に対し、CVDサイズは4.9μm角とな
り、加工変動幅も0.03μmに大幅に改善された。
子の平均自由行程を、アルゴンガスや空気に比べて、一
桁程度長くするため、レーザCVDにより生じ気相中に
飛び出した分解物の微粒子が、急速に広い範囲に拡散
し、また、直ぐに基板16から離れるため、再付着の密
度が減少したものと考えられる。もちろん、雰囲気ガス
がアルゴンガスの場合でも、上記したように、基板16
の加工面を下に向けて基板16の下方からレーザ光を照
射することにより、気相中に飛び出した分解物の微粒子
が、落下する方向に動くために、基板16上の加工部周
辺に再付着する割合が大幅に小さくなる。
ガスをヘリウムガスとした場合について説明したが、パ
ージガス又はCVDガスのキャリアガスのいずれか一方
のみヘリウムガスとするだけでも、CVDサイズの広が
りを抑制することができる。
流れは、ガスウインドウ部6の上面では高速な上昇気流
となっているので、レーザCVD時に発生して気相中に
飛び出した微粒子の流れは、基板16から数10μm程
度の厚みの流れに関する境界層厚さ程度の範囲では落下
する方向に動き、境界層厚さ以上の範囲ではガスウイン
ドウ部6の上面の中心から半径方向に向かって流れる気
流に乗って吸込口23に吸い込まれる。
平坦度等に依存して変化するが、一般的には、アルゴン
ガスの方がヘリウムガスに比べて厚くなると考えられ
る。但し、微粒子の平均自由行程が伸びて、落下する作
用の方が大きくなったため、ヘリウムガスの方がレーザ
CVDの加工幅の広がり抑制に有効に作用したと考えら
れる。
て説明する。 上記したように、吸着ユニット9は、基板16の加工面
と反対側の上面を負圧にして基板16を吸着する。この
ような吸着方法は、基板16の下面側を加工面として基
板16を保持し、かつ基板16の加工面とガスウインド
ウ部6の上面にぶつかるような出っ張りを生じないため
に極めて有効となっている。また、吸着ユニット9の上
板を透明カバー31とし、吸着ユニット9の透明カバー
31のガラス厚と基板16の厚みとを合計した厚みに対
して、透過照明7のレンズの歪み補償を最適化して(透
過照明7の照明光の光学歪みを補正して)構成すること
で、高NA(開口数)の対物レンズ4に最適な有効NA
の照明光学系が形成され、その結果、高解像度の透過光
観察が可能となる。
6の厚みに応じて選択することにより、2.3mm程度
の薄い5インチサイズの基板厚の場合にも、吸着圧力を
0.3kg/cm2程度の小さい負圧に保つことによ
り、基板16が割れるなどの問題が発生するを防止する
ことができる。
膜を除去する場合(黒欠陥を修正する場合)には、CV
Dガスの供給を停止していたが、CVDガスの供給を行
っている場合でも、パターン膜の除去に用いる短いパル
ス光の照射による除去効果に殆ど差が見られなかったの
で、CVDガスの供給を必ずしも停止する必要はない。
但し、CVDガスを停止すれば、原料の消費量を抑える
ことができ、原料ガスの交換寿命を延ばせるという利点
がある。
着ユニット9に吸着した後に、基板16の傾き等のチェ
ックを行っていないが、必要に応じて、基板16の高さ
チェックセンサ等を配置して、基板16の位置が正常か
否かのチェックを行うなどのインタロック機構を設けて
もよい。
ば、吸着ユニット9で基板16の加工面を下向きに保持
し、下方から基板16の加工面に対してレーザ光を照射
して、レーザCVDによりフォトマスクの白欠陥の修正
を行うように構成したので、レーザCVD時に発生する
微粒子が基板16上に再付着するのが抑制され、パター
ン膜のレーザ照射サイズからの膨らみ及びサイズ再現性
を大幅に改善でき、その結果、フォトマスクの高精度な
加工を行うことができる。
とレーザCVD用の第2のレーザ光源2を設けて、第1
のレーザ光源1及び第2のレーザ光源2から照射される
レーザ光を基板16の加工面に対して下方から照射する
ように構成したので、レーザCVDによる成膜作用によ
りパターン膜の白欠陥を修正する機能とレーザ光でパタ
ーン膜の残留部分を蒸散させるパターン膜の黒欠陥を修
正する機能とを、1台のパターン修正装置で実現するこ
とができる。従って、フォトマスクの白欠陥を修正する
際に、レーザCVD時に発生する微粒子が基板16上に
再付着するのを抑制できるとともに、フォトマスクの黒
欠陥を修正する際に、レーザ光で膜を蒸散させる時に発
生する微粒子が基板16上の加工部周辺に再付着するの
を抑制することができ、フォトマスクの白欠陥及び黒欠
陥を高精度に修正することが可能となる。
びCVDガスのキャリアガスの主成分をヘリウムガスと
することにより、一層、レーザCVD時に発生する微粒
子が基板16上に再付着するのが抑制され、より高精度
な基板16のパターン膜の加工を行うことができる。
に、基板16を吸着ユニット9で吸着して保持するよう
に構成したので、基板16の加工面を容易に下向きに保
持することができる。
カバー31とし、吸着ユニット9の透明カバー31のガ
ラス厚と基板16の厚みとを合計した厚みに対して、透
過照明7のレンズの歪み補償を最適化して構成すること
で、高NAの対物レンズ4に最適な有効NAの照明光学
系が形成され、その結果、高解像度の透過光観察が可能
となる。
ォトマスクの黒欠陥の修正(不要な膜を除去)する方法
を改良したものである。尚、この実施の形態2における
パターン修正方法で使用する装置については、上記図1
から図3に示したものと同様である。
アルゴンガス又はヘリウムガスを流していたが、この実
施の形態2では、パージガスとして酸素ガスを流し、C
VDガスの供給を停止しておく。この状態で、第1のレ
ーザ光源1から黒欠陥部のCr膜に通常除去パワーの2
5%の強度(実施の形態1で説明したレーザ光の強度)
でレーザ光を1ショット照射すると、Cr膜の表面のA
Rコート層b(反射防止膜)を形成している酸化Cr膜
が約200A除去され、下地のCr膜が露出する。
基板16のCr膜が蒸散を起こさない強度のレーザパワ
ーで0.5秒照射すると、露出したCr膜の表面が酸化
して変色する。その酸化して変色した後に、第1のレー
ザ光源1から1ショット、最初と同じパワーでレーザ光
を照射すると、変色層が剥がれて高反射率のCr面が現
れる。この行程(Cr膜表面の酸化及び剥離)を10回
行うと、基板16の黒欠陥部のCr膜がガラス面とな
り、加工作業が完了する。
ば、通常の黒欠陥の除去加工に必要なレーザパワーのお
よそ25%の弱いパワーで除去加工可能であるため、石
英の基板16のダメージを浅く抑えることが可能とな
る。即ち、通常の黒欠陥の除去加工では、加工条件を最
適化しても、平均で300Aの深さの基板16の石英層
が掘られてしまったが、上記のように酸化膜形成及び除
去工程を繰り返す場合には、基板16の石英層のダメー
ジ深さを50Aに大幅に低減することができた。
とにより、除去されるときの分子量がCrよりも大きい
Cr203となるので、Cr膜の除去により生成された
微粒子が沈降し易くなり、基板16への再付着をさらに
低減することができた。また、加工形状の点でも従来の
除去加工方法での加工エッジに比べ、この実施の形態2
では加工エッジの直線性がよく、かつエッジの側壁が滑
らかできれいであった。また、従来の除去加工方法で
は、5μm角の加工を行った場合、加工部周辺の透過率
低下は1.5%であったが、この実施の形態2では、透
過率低下は1%以下に改善された。
実施の形態で説明した構成に限定されるものではなく、
本発明の技術的範囲内において適宜変更され得るもので
ある。
明によれば、保持手段で基板の加工面を下向きに保持
し、基板の下方から基板の加工面に対してレーザ光を照
射するとともに、ガス供給手段から供給されるガスをガ
ス導入手段を通じて基板のレーザ照射部に吹き付けて、
基板上に膜を形成し、基板上のパターン膜の白欠陥を修
正するので、白欠陥修正時に発生する微粒子が基板上に
再付着するのが抑制され、パターン膜のレーザ照射サイ
ズからの膨らみ及びサイズ再現性を大幅に改善でき、そ
の結果、フォトマスクの高精度な加工を行うことができ
る。
手段で基板の加工面を下向きに保持し、基板の下方から
基板の加工面に対してレーザ光を照射するとともに、ガ
ス供給手段から供給されるガスをガス導入手段を通じて
基板のレーザ照射部に吹き付けて、基板上に膜を形成
し、基板上のパターン膜の白欠陥を修正し、また、基板
の下方から基板の加工面に対してレーザ光を照射して、
基板上の不要なパターン膜を除去し、基板上のパターン
膜の黒欠陥を修正するので、レーザCVDによる成膜作
用によりパターン膜の白欠陥を修正する機能とレーザ光
でパターン膜の残留部分を蒸散させるパターン膜の黒欠
陥を修正する機能とを、1台のパターン修正装置で実現
することができる。
基板の加工面を下向きに保持し、ガス供給手段から供給
される酸素ガスをガス導入手段を通じて基板のレーザ照
射部に吹き付けるとともに、基板の下方から基板の加工
面に対してレーザ光を照射して、基板上の不要なパター
ン膜を酸化させ、また基板の下方から基板の加工面に対
してレーザ光を照射して、酸化されたパターン膜を剥離
させ、このパターン膜の酸化及び剥離の工程を繰り返す
ことにより、基板上の不要なパターン膜を除去して基板
上のパターン膜の黒欠陥を修正するので、基板のダメー
ジを浅く抑えることができ、また膜の除去により生成さ
れた微粒子が沈降し易くなり、基板への再付着をさらに
低減することができるなどの効果を奏する。
供給手段から供給される、ガス導入手段のレーザ光を導
入する窓の曇りを防止するパージガス及びCVDに必要
なCVDガスのうちのキャリアガスの主成分をヘリウム
としたので、一層、欠陥修正時に発生する微粒子が基板
上に再付着するのが抑制され、より高精度な基板のパタ
ーン膜の加工を行うことができる。
手段を、基板を吸着して保持する吸着ユニットとしたの
で、基板の加工面を容易に下向きに保持することができ
る。
明であって、吸着ユニットの上板が透明とされ、基板の
上方に配置された基板を照明する透過照明手段が設けら
れ、吸着ユニットの上板のガラス厚と基板の厚みとを合
計した厚みに対して、透過照明手段の照明光の光学歪み
を補正するように構成したので、高解像度の透過光観察
ができる。
図である。
である。
る。
段) 5 ガス供給排気ユニット(ガス供給手段、ガス供給排
気手段) 6 ガスウインドウ部(ガス導入手段) 7 透過照明(透過照明手段) 9 吸着ユニット(保持手段) 20 窓 31 透明カバー(上板)
Claims (10)
- 【請求項1】 保持手段で基板の加工面を下向きに保持
し、 前記基板の下方から前記基板の加工面に対してレーザ光
を照射するとともに、ガス供給手段から供給されるガス
をガス導入手段を通じて前記基板のレーザ照射部に吹き
付けて、前記基板上に膜を形成し、前記基板上のパター
ン膜の白欠陥を修正することを特徴とするパターン修正
方法。 - 【請求項2】 保持手段で基板の加工面を下向きに保持
し、 前記基板の下方から前記基板の加工面に対してレーザ光
を照射するとともに、ガス供給手段から供給されるガス
をガス導入手段を通じて前記基板のレーザ照射部に吹き
付けて、前記基板上に膜を形成し、前記基板上のパター
ン膜の白欠陥を修正し、 また、前記基板の下方から前記基板の加工面に対してレ
ーザ光を照射して、前記基板上の不要なパターン膜を除
去し、前記基板上のパターン膜の黒欠陥を修正すること
を特徴とするパターン修正方法。 - 【請求項3】 保持手段で基板の加工面を下向きに保持
し、 ガス供給手段から供給される酸素ガスをガス導入手段を
通じて前記基板のレーザ照射部に吹き付けるとともに、
前記基板の下方から前記基板の加工面に対してレーザ光
を照射して、前記基板上の不要なパターン膜を酸化さ
せ、 また前記基板の下方から前記基板の加工面に対してレー
ザ光を照射して、前記酸化されたパターン膜を剥離さ
せ、 このパターン膜の酸化及び剥離の工程を繰り返すことに
より、前記基板上の不要なパターン膜を除去して前記基
板上のパターン膜の黒欠陥を修正することを特徴とする
パターン修正方法。 - 【請求項4】 ガス供給手段から供給される、ガス導入
手段のレーザ光を導入する窓の曇りを防止するパージガ
ス及びCVDに必要なCVDガスのうちのキャリアガス
の主成分をヘリウムとしたことを特徴とする請求項1又
は請求項3記載のパターン修正方法。 - 【請求項5】 保持手段は、基板を吸着して保持する吸
着ユニットとしたことを特徴とする請求項1から請求項
4のうちのいずれか1項記載のパターン修正方法。 - 【請求項6】 基板の加工面を下向きに保持する保持手
段と、 レーザ光を発生するレーザ光源と、 前記レーザ光源が発生したレーザ光を前記基板の加工面
の白欠陥部に対して下方から照射するとともに、前記基
板のパターン膜を観察するレーザ照射観察手段と、 ガスを供給するガス供給排気手段と、 前記ガス供給手段から供給されるガスを前記基板の加工
面の白欠陥部に局所的に吹き付けるとともに、前記レー
ザ照射観察手段からのレーザ光を窓から導入して前記基
板の加工面の白欠陥部に照射して、その白欠陥部に膜を
形成させるガスウインドウ部とを備えたパターン修正装
置。 - 【請求項7】 基板の加工面を下向きに保持する保持手
段と、 レーザ蒸散用の第1のレーザ光源と、 レーザCVD用の第2のレーザ光源と、 前記第1のレーザ光源及び前記第2のレーザ光源が発生
したレーザ光を前記基板の加工面の欠陥部に対して下方
から照射するとともに、前記基板のパターン膜を観察す
るレーザ照射観察手段と、 ガスを供給するガス供給排気手段と、 前記ガス供給手段から供給されるガスを前記基板の加工
面の白欠陥部に局所的に吹き付けるとともに、前記レー
ザ照射観察手段からのレーザ光を窓から導入して前記基
板の加工面の白欠陥部に照射して、その白欠陥部に膜を
形成させ、また前記レーザ照射観察手段からのレーザ光
を前記窓から導入して前記基板の加工面の黒欠陥部に照
射して、その黒欠陥部を蒸散させるガスウインドウ部と
を備えたパターン修正装置。 - 【請求項8】 ガス供給手段から供給される、ガス導入
手段のレーザ光を導入する窓の曇りを防止するパージガ
ス及びCVDに必要なCVDガスのうちのキャリアガス
の主成分をヘリウムとしたことを特徴とする請求項6又
は請求項7記載のパターン修正装置。 - 【請求項9】 保持手段は、基板を吸着して保持する吸
着ユニットとしたことを特徴とする請求項6から請求項
8のうちのいずれか1項記載のパターン修正装置。 - 【請求項10】 基板が透明であって、吸着ユニットの
上板が透明とされ、前記基板の上方に配置された前記基
板を照明する透過照明手段が設けられ、前記吸着ユニッ
トの前記上板のガラス厚と前記基板の厚みとを合計した
厚みに対して、前記透過照明手段の照明光の光学歪みを
補正するように構成されたことを特徴とする請求項6か
ら請求項9のうちのいずれか1項記載のパターン修正装
置。
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