JP2011081282A - フォトマスク用欠陥修正方法、フォトマスク用欠陥修正装置、フォトマスク用欠陥修正ヘッド、及びフォトマスク用欠陥検査装置、並びにフォトマスクの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フォトマスク上の異物欠陥を複数のプローブを用いて除去するフォトマスクの欠陥修正方法である。つまり、複数のプローブを用意し、そのうちの少なくとも2つのプローブをフォトマスク表面上にある異物に対して同時に接触させ、異物を少なくとも異なる3箇所で保持し、保持した前記異物をフォトマスク表面から遠ざけることにより、フォトマスク上の異物欠陥を除去して修正する。
【選択図】図1
Description
例えば、特許文献1には、走査プローブ顕微鏡探針をパーティクルの側面に当てて押し付けてパーティクルを移動させることでフォトマスク上から除去したり、ピンセット機能を持つ走査プローブ顕微鏡探針でパーティクルを挟み持ち上げることでフォトマスク上から除去する方法が開示されている。
また、特許文献2には、開閉自在な一対のアームを有する微小ピンセットでフォトマスク上のパーティクルを挟持して持ち上げることでフォトマスク上から除去する方法が開示されている。
(構成1)
フォトマスク上の異物欠陥をプローブを用いて除去するフォトマスクの欠陥修正方法であって、複数のプローブを用意し、そのうちの少なくとも2つのプローブをフォトマスク表面上にある異物に対して同時に接触させることにより、異物を少なくとも異なる3箇所で保持し、保持した前記異物をフォトマスク表面から遠ざけることを特徴とするフォトマスクの欠陥修正方法。
複数のプローブのうち少なくとも1つのプローブは、前記異物を挟持する手段を有することを特徴とする構成1に記載のフォトマスクの欠陥修正方法。
複数のプローブのうち少なくとも1つのプローブは、前記異物を粘着保持する手段を有することを特徴とする構成1又は2に記載のフォトマスクの欠陥修正方法。
前記異物欠陥を含む領域と少なくとも1つのプローブとが、前記異物欠陥の修正作業を観察しながら行うための観察光学系の同一視野内に位置するように前記観察光学系を調整し、前記観察光学系の観察像を見ながら、少なくとも1つのプローブを前記異物欠陥の周辺部のフォトマスク表面に接触させることにより、前記プローブと前記フォトマスク表面との相対位置を把握することを特徴とする構成1乃至3のいずれか一項に記載のフォトマスクの欠陥修正方法。
少なくとも1つのプローブをフォトマスク表面に接触させることにより、前記プローブに生じた振動を抑えることを特徴とする構成1乃至4のいずれか一項に記載のフォトマスクの欠陥修正方法。
(構成6)
前記フォトマスクは、遮光部、透光部、及び半透光部を有するフラットパネルディスプレイ用多階調フォトマスクであることを特徴とする構成1乃至5のいずれか一項に記載のフォトマスクの欠陥修正方法。
前記半透光部上の異物欠陥を修正することを特徴とする構成6に記載のフォトマスクの欠陥修正方法。
(構成8)
フォトマスク表面にペリクルを備えるフォトマスクの製造方法において、前記ペリクルの装着前に、構成1乃至7のいずれか一項に記載のフォトマスクの欠陥修正方法による欠陥修正を行うことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
フォトマスク上の異物欠陥を修正するフォトマスク用欠陥修正装置であって、フォトマスクを保持するフォトマスクホルダーと、前記フォトマスク上の所望位置を観察するための観察光学系と、前記観察光学系を所望位置に移動させる観察光学系移動手段と、前記フォトマスク上にある異物を除去するために用いる複数のプローブと、前記複数のプローブを、前記フォトマスク表面に垂直な方向と前記フォトマスク表面に平行な面内とで移動させるとともに、前記フォトマスク表面上の所望位置に接近させるプローブ移動手段とを備えることを特徴とするフォトマスク用欠陥修正装置。
前記プローブ移動手段により、前記複数のプローブが前記異物に対して互いに異なる方向から接近可能であることを特徴とする構成9に記載のフォトマスク用欠陥修正装置。
(構成11)
前記複数のプローブのうち少なくとも1つが前記異物を挟持する手段を有し、他の少なくとも1つが前記異物を粘着保持する手段を有することを特徴とする構成9又は10に記載のフォトマスク用欠陥修正装置。
前記プローブは、少なくとも前記フォトマスクに対する接触部分が、10段階モース硬度で4〜7の範囲の材料からなることを特徴とする構成9乃至11のいずれか一項に記載のフォトマスク用欠陥修正装置。
(構成13)
前記プローブは、少なくとも前記フォトマスクに対する接触部分が、ケイ素(Si)を主成分とする材料からなることを特徴とする構成12に記載のフォトマスク用欠陥修正装置。
前記プローブと前記フォトマスクとの間の電位差を低減させるための除電手段を備えることを特徴とする構成9乃至13のいずれか一項に記載のフォトマスク用欠陥修正装置。
(構成15)
フォトマスクの欠陥検査手段を備えたことを特徴とする構成9乃至14のいずれかに一項に記載のフォトマスク用欠陥修正装置。
フォトマスク上の異物欠陥を除去するフォトマスク用欠陥修正ヘッドであって、前記フォトマスク上の所望位置を観察するための観察光学系と、前記フォトマスク上にある異物を除去するために用いる複数のプローブと、前記異物が前記観察光学系の視野内にある状態で、前記複数のプローブを前記異物に対して任意の方向から接近させるプローブ動作手段とを有することを特徴とするフォトマスク用欠陥修正ヘッド。
(構成17)
構成16に記載のフォトマスク用欠陥修正ヘッドを備えたことを特徴とするフォトマスク用欠陥検査装置。
本発明は、構成1にあるように、フォトマスク上の異物欠陥をプローブを用いて除去するフォトマスクの欠陥修正方法であって、複数のプローブを用意し、そのうちの少なくとも2つのプローブをフォトマスク表面上にある異物に対して同時に接触させることにより、異物を少なくとも異なる3箇所で保持し、保持した前記異物をフォトマスク表面から遠ざけることを特徴とするフォトマスクの欠陥修正方法である。
まず、異物を挟持する手段を有する第1のプローブ3を用いて、フォトマスク1上の異物(欠陥)2を挟持する(図1(a)、(b)参照)。次に、粘着によって表面に異物を保持する手段を有する第2のプローブ4を用いて異物2に接触させ、その表面の粘着材に異物2を粘着させる(同図(c)参照)。こうして、第1のプローブ3と第2のプローブ4とが同時に異物2に接触することで、異物2を安定且つ確実に保持することができる。またこのように第1のプローブ3と第2のプローブ4とが同時に異物2に接触することにより、挟持による2箇所の保持だけでは不安定な状態を、さらにもう1箇所を粘着によって保持することになる。すなわち、第1のプローブ3と第2のプローブ4を用いて、異物2を少なくとも異なる3箇所で保持することにより、確実に異物2を保持できるようになり、さらに異物がプローブから外れる心配も無くなる。
なお、本実施の形態において、異物に対して最初にプローブ4を接触させ、次にプローブ3を接触させるようにしても何ら差し支えない。また、異物に対して異なる方向からプローブ3とプローブ4を一緒に(まったく同じタイミングで)接触させるようにしてもよい。
まず、異物を挟持する手段を有する第1のプローブ6を用いて、フォトマスク1上の異物(欠陥)2を挟持する(図2(a)、(b)参照)。次に、同じく異物を挟持する手段を有する第2のプローブ7を用いて異物2の上記第1のプローブ6で挟持した部分とは異なる部分を挟持する(同図(c)参照)。こうして、第1のプローブ6と第2のプローブ7とが同時に異物2に接触することで、異物2を安定且つ確実に保持することができる。またこのように何れも異物を挟持する手段を有する第1のプローブ6と第2のプローブ7とが同時に異物2に接触することにより、1つのプローブの挟持による2箇所の保持だけでは不安定な状態を、さらにもう2箇所を他のプローブの挟持によって保持することになる。すなわち、第1のプローブ6と第2のプローブ7を用いて、異物2を異なる4箇所で保持することにより、確実に異物2を保持できるようになり、さらに異物がプローブから外れる心配も無くなる。
なお、本実施の形態においても、異物に対して最初にプローブ7を接触させ、次にプローブ6を接触させるようにしてもよい。また、異物に対して異なる方向からプローブ6とプローブ7を一緒に(まったく同じタイミングで)接触させるようにしてもよい。
また、上述の実施の形態では、2つのプローブのうち、一方が異物を挟持する手段を有するプローブで、他方が異物を粘着保持する手段を有するプローブである場合、あるいは2つのプローブがいずれも異物を挟持する手段を有するプローブである場合を説明したが、これに限られず、例えば先端が針状の接触手段を持つようなプローブを少なくとも1つ用いてもよい。例えば、第1のプローブが挟持手段を持ち、第2のプローブが針状の接触手段を持つ場合には、これらのプローブが異物に同時に接触することで、異物に対して異なる方向からの3箇所を保持することが可能である。
なお、上述の実施の形態では、プローブと異物欠陥との位置関係は本発明の適用可能な範囲から一例を例示しただけであり、実際の異物欠陥の態様などによっては、プローブと異物欠陥との位置関係は色々変わるので、上述の実施の形態には制約されない。
プローブは欠陥修正の際に直接フォトマスクに接触することもあり、また、フォトマスクに強く付着した異物欠陥に対しては、プローブで削り取るような作用をさせてフォトマスク表面から引き剥がすようなことも行えることが好ましい。したがって、プローブ材料としては、少なくともフォトマスクに対する接触部分がフォトマスクの表面にダメージを与えないような材料でできていることが好ましい。
石英ガラスなどの透明基板上に、遮光部、透光部、及び半透光部を有するFPD用多階調フォトマスクにおいて、半透光部上の異物欠陥は、透光部上の異物欠陥と同様、当該多階調フォトマスクを使用した被転写体への露光時に、余剰欠陥として被転写体にも転写される。そのため、半透光部上の異物欠陥も余剰欠陥として修正を行わなければならない。ところで、薄膜上の欠陥をレーザー修正機などで修正する場合、レーザー照射によって、欠陥の直下を含めた周辺部の薄膜もダメージを受け、ダメージが大きいと欠落欠陥となってしまう問題があった。遮光部の場合には、欠落欠陥が生じても修正用の遮光膜を形成することにより、レーザー照射により受けたダメージ部分を修正することが比較的容易に出来る。しかしながら、レーザー照射により半透光部にダメージを受けると半透光部の透過率が変動してしまう。多階調フォトマスクの場合、半透光部の透過率変動の許容範囲は極めて狭く、そのためダメージ部分に所望の透過率でありかつ耐久性の高い修正膜を形成することが難しく、実際の修正は困難である。したがって、半透光部上の異物欠陥が洗浄で除去できない場合、レーザー修正を実施することには問題があり、結局欠陥を修正できないフォトマスクは不良品となることも有る。本発明は、このような半透光部上の異物欠陥に対しても、フォトマスクにダメージをまったく与えること無く欠陥を修正することができるという大きなメリットがあり、半透光部上の欠陥に起因する不良品発生率を低減することが可能となる。
図3は、本発明のフォトマスク用欠陥修正装置の概略構成を示す図である。図4は、本発明のフォトマスク用欠陥修正装置内の欠陥修正ヘッド部の概略構成を示す図である。
なお、前述したように、プローブの少なくともフォトマスクに対する接触部分がフォトマスク表面を傷つけ難い材料であることにより、何の支障もなく上記のようにしてプローブの位置決めを行うことが可能である。
本発明によるフォトマスクの欠陥修正方法は、従来の洗浄やレーザーリペアのように、修正作業中の取り扱いによる異物欠陥付着が生じて新たな欠陥が発生することも無いため、欠陥修正作業後は再洗浄や再欠陥検査を実施すること無く、フォトマスクはペリクル貼り付け工程へと直行することが出来る。これによって、再洗浄や再欠陥検査に要する時間を大幅に削減することが出来るとともに、それらの工程への作業占有率も減らすことが出来るため、フォトマスク製造ラインの負荷を大幅に減らす事が可能となり、コスト低減にもつながる。
2 異物(欠陥)
3 第1のプローブ
4 第2のプローブ
5 粘着部材
6 第1のプローブ
7 第2のプローブ
8 ホルダー
9 本体フレーム
10 架台
11 X軸ステージ
12 Y軸ステージ
13 Z軸ステージ
14 除電手段
15 欠陥修正ヘッド部
16 第1のプローブ
17 プローブ移動用アーム
18 アーム移動機構
19 第2のプローブ
20 プローブ移動用アーム
21 アーム移動機構
22 光学系
23 光学系筐体
24 共通取り付けベース
25 ヘッド部回転機構
26 回転機構取り付けベース
Claims (17)
- フォトマスク上の異物欠陥をプローブを用いて除去するフォトマスクの欠陥修正方法であって、
複数のプローブを用意し、そのうちの少なくとも2つのプローブをフォトマスク表面上にある異物に対して同時に接触させることにより、異物を少なくとも異なる3箇所で保持し、保持した前記異物をフォトマスク表面から遠ざけることを特徴とするフォトマスクの欠陥修正方法。 - 複数のプローブのうち少なくとも1つのプローブは、前記異物を挟持する手段を有することを特徴とする請求項1に記載のフォトマスクの欠陥修正方法。
- 複数のプローブのうち少なくとも1つのプローブは、前記異物を粘着保持する手段を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のフォトマスクの欠陥修正方法。
- 前記異物欠陥を含む領域と少なくとも1つのプローブとが、前記異物欠陥の修正作業を観察しながら行うための観察光学系の同一視野内に位置するように前記観察光学系を調整し、前記観察光学系の観察像を見ながら、少なくとも1つのプローブを前記異物欠陥の周辺部のフォトマスク表面に接触させることにより、前記プローブと前記フォトマスク表面との相対位置を把握することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のフォトマスクの欠陥修正方法。
- 少なくとも1つのプローブをフォトマスク表面に接触させることにより、前記プローブに生じた振動を抑えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のフォトマスクの欠陥修正方法。
- 前記フォトマスクは、遮光部、透光部、及び半透光部を有するフラットパネルディスプレイ用多階調フォトマスクであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のフォトマスクの欠陥修正方法。
- 前記半透光部上の異物欠陥を修正することを特徴とする請求項6に記載のフォトマスクの欠陥修正方法。
- フォトマスク表面にペリクルを備えるフォトマスクの製造方法において、前記ペリクルの装着前に、請求項1乃至7のいずれか一項に記載のフォトマスクの欠陥修正方法による欠陥修正を行うことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
- フォトマスク上の異物欠陥を修正するフォトマスク用欠陥修正装置であって、
フォトマスクを保持するフォトマスクホルダーと、
前記フォトマスク上の所望位置を観察するための観察光学系と、
前記観察光学系を所望位置に移動させる観察光学系移動手段と、
前記フォトマスク上にある異物を除去するために用いる複数のプローブと、
前記複数のプローブを、前記フォトマスク表面に垂直な方向と前記フォトマスク表面に平行な面内とで移動させるとともに、前記フォトマスク表面上の所望位置に接近させるプローブ移動手段と、
を備えることを特徴とするフォトマスク用欠陥修正装置。 - 前記プローブ移動手段により、前記複数のプローブが前記異物に対して互いに異なる方向から接近可能であることを特徴とする請求項9に記載のフォトマスク用欠陥修正装置。
- 前記複数のプローブのうち少なくとも1つが前記異物を挟持する手段を有し、他の少なくとも1つが前記異物を粘着保持する手段を有することを特徴とする請求項9又は10に記載のフォトマスク用欠陥修正装置。
- 前記プローブは、少なくとも前記フォトマスクに対する接触部分が、10段階モース硬度で4〜7の範囲の材料からなることを特徴とする請求項9乃至11のいずれか一項に記載のフォトマスク用欠陥修正装置。
- 前記プローブは、少なくとも前記フォトマスクに対する接触部分が、ケイ素(Si)を主成分とする材料からなることを特徴とする請求項12に記載のフォトマスク用欠陥修正装置。
- 前記プローブと前記フォトマスクとの間の電位差を低減させるための除電手段を備えることを特徴とする請求項9乃至13のいずれか一項に記載のフォトマスク用欠陥修正装置。
- フォトマスクの欠陥検査手段を備えたことを特徴とする請求項9乃至14のいずれかに一項に記載のフォトマスク用欠陥修正装置。
- フォトマスク上の異物欠陥を除去するフォトマスク用欠陥修正ヘッドであって、
前記フォトマスク上の所望位置を観察するための観察光学系と、
前記フォトマスク上にある異物を除去するために用いる複数のプローブと、
前記異物が前記観察光学系の視野内にある状態で、前記複数のプローブを前記異物に対して任意の方向から接近させるプローブ動作手段と、
を有することを特徴とするフォトマスク用欠陥修正ヘッド。 - 請求項16に記載のフォトマスク用欠陥修正ヘッドを備えたことを特徴とするフォトマスク用欠陥検査装置。
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