JP2014106311A - 異物除去装置、異物除去方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フォトマスク等の対象物上の個々の異物をより確実に除去できる異物除去装置等を提供する。
【解決手段】異物除去装置１は、レーザーアブレーションによりフォトマスク２０上の異物３０の除去を行う。異物除去装置１は、液滴供給部４０から液滴４１を滴下し、異物３０を液滴４１で覆ったうえで、液滴４１下の異物３０にパルスレーザー１０を照射して異物３０を昇華させる。その後、昇華した異物３０が浮遊する液滴４１を液滴吸引部４２で吸引することで、異物３０のフォトマスク２０への再付着を防いで異物３０をより確実に除去することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーザー照射により異物除去を行う異物除去装置等に関する。

フォトマスクは、半導体集積回路やカラーフィルタ等の製造時に、露光によるパターンを形成するために用いられる。フォトマスクは、エッチングの手法を用いて基板上にクロム等からなる遮光膜のパターンを形成することで製造できる。

フォトマスクに異物が付着すると、半導体集積回路やカラーフィルタの製造時に不良品等が発生する原因になる。従って、フォトマスクの製造時には、工程中で適宜ウエット洗浄による全面洗浄が行われる。しかしながら、ウエット洗浄にて異物が除去できない場合もある。また、ウエット洗浄後に埃などが異物として付着することもある。

従って、フォトマスクの製造時には、最終的な検査工程にて異物が残っていないか検査し、異物が残っていた場合には再洗浄を行い、その後異物が残っていないか再検査して異物が残っていない場合に出荷するようにしている。

しかしながら、最終的な工程として上記のような再洗浄と再検査を行うと、フォトマスクの製造に要する時間が長くなるので、その工程短縮が望まれる。

上記の工程を短縮する方法の一つとしては、最終的な検査工程で発見された異物を、再洗浄時に個々に確実に除去し、再検査の工程を省略することが考えられる。このような方法の例として、特許文献１には、基板表面の異物に液滴を滴下し、液滴をレーザーで蒸発させ、その蒸発とともに異物を基板上から分離させて除去することが記載されている。

特開２００２−１８２３７０号公報

しかしながら、特許文献１の例では、液滴の蒸発に伴って基板表面から一旦離れた異物が雰囲気中に浮遊し、基板上に再付着する恐れがあった。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、フォトマスク等の対象物上の個々の異物をより確実に除去できる異物除去装置等を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するための第１の発明は、レーザーアブレーションにより対象物上の異物の除去を行う異物除去装置であって、前記異物に対して液滴を供給し、前記異物を液滴で覆う液滴供給部と、レーザー照射条件の設定を行う制御部と、パルスレーザーを照射するレーザー照射部と、前記パルスレーザーを集光し、前記異物に照射する光学系と、レーザーアブレーションにより昇華した前記異物を含む前記液滴を吸引する液滴吸引部と、を備えることを特徴とする異物除去装置である。

第１の発明によれば、異物を液滴で覆ったうえで、液滴下の異物にパルスレーザーを照射してレーザーアブレーションを行う。レーザーアブレーションは、超短パルスレーザーを無機物、有機物等に照射し、そのエネルギーにより高速で昇華させるものである。このようにして昇華した異物は液滴中を浮遊するので、この液滴を吸引して異物を対象物上から除去することができる。これにより、異物が雰囲気中に飛散せず、対象物への異物の再付着を防ぐことができる。従って、対象物上の異物をより確実に除去できる。

また、レーザーアブレーションにより異物を高速で昇華させ、熱の発生を低減してフォトマスク等の対象物に与えるダメージを抑えることができる。さらに、最終的な検査工程で検出された数箇所の異物のそれぞれに対し局所的なパルスレーザー照射を行い除去することで、再検査の必要が無く、対象物の製造に要する時間の短縮も図れる。

また、第１の発明の異物除去装置は、前記対象物の温度を制御する温度制御部を更に備えることが望ましい。
これにより、対象物上の液滴の蒸発や揮発などの状態変化を抑制して異物の除去を好適に行うことができる。

また、前記制御部は、前記異物が前記パルスレーザーの多光子吸収過程により除去できるようにレーザー照射条件を設定することが望ましい。
多光子吸収過程は、レーザーを照射したときに、通常のレーザーアブレーション時には光子が１個ずつ異物に吸収されるが、そのパルス幅やレーザー強度、波長などが所定の条件を満たす時、光子が複数個同時に異物に吸収されるものである。これにより、異物を瞬時に昇華させ、熱による対象物へのダメージをより低減できる。

また、前記制御部は、前記対象物と前記パルスレーザーの焦点との離間距離を調整し、前記対象物上のパルスレーザーの強度分布の最大値が、前記異物を除去できる強度以上かつ前記対象物に対する許容強度以下となるように設定することが望ましい。
このように、対象物とパルスレーザーの焦点との離間距離を調整することで、対象物上のレーザー強度分布を、対象物に限度を超えるダメージを与えることなく異物を除去するように設定できる。また、レーザー強度分布において異物を除去できる強度以上となる範囲も可変となるので、比較的大きなものを含め、様々なサイズの異物を、対象物に限度を超えるダメージを与えることなく簡単に除去できるようになる。

第２の発明は、レーザーアブレーションにより対象物上の異物の除去を行う異物除去方法であって、前記異物に対して液滴を供給し、前記異物を液滴で覆うステップと、レーザー照射条件の設定を行うステップと、レーザー照射部から照射したパルスレーザーを、光学系により集光して前記異物に照射し、レーザーアブレーションにより昇華させるステップと、レーザーアブレーションにより昇華した前記異物を含む前記液滴を吸引するステップと、を備えることを特徴とする異物除去方法である。

本発明によれば、フォトマスク等の対象物上の個々の異物をより確実に除去できる異物除去装置等を提供することができる。

異物除去装置１を示す図 異物除去装置１による異物除去の概要を示す図 パルスレーザー１０の照射状態とフォトマスク２０上のレーザー強度分布２１、スポット２４を示す図 異物除去装置１による異物除去のフローチャート 多光子吸収アブレーション時のレーザー強度分布２１とスポット２４、およびパルスレーザー１０の照射状態を示す図 調整アブレーション時のレーザー強度分布２１とスポット２４を示す図

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

［１．異物除去装置１の構成］
図１は、本発明の実施形態に係る異物除去装置１の構成を示す図である。図に示すように、異物除去装置１は、コントローラ１１、パラメータＤＢ１２、レーザー照射部１３、光学系１５、ステージ１７、温度制御部１８、液滴供給部４０、液滴吸引部４２を備える。

この異物除去装置１は、フォトマスク２０上の異物３０をレーザーアブレーションにより除去するものである。レーザーアブレーションは、超短パルスレーザーを無機物、有機物等に照射し、そのエネルギーにより高速で昇華させるものである。レーザーアブレーションにより異物３０は高速に昇華され、熱の発生が抑えられて周辺への熱の影響がほとんどないので、フォトマスク２０のパターンに与えるダメージを抑えることができる。

特に本実施形態の異物除去装置１は、図２（ａ）に示すように異物３０を液滴４１で覆ったうえで、図２（ｂ）に示すように液滴４１下の異物３０にパルスレーザー１０を照射し、レーザーアブレーションによって異物３０を昇華させる。その後、図２（ｃ）に示すように昇華した異物３０が浮遊する液滴４１を吸引することで、異物３０のフォトマスク２０への再付着を防いでより確実に除去する。

異物３０の除去を行う対象物であるフォトマスク２０は、透明の基板上にクロム等からなる遮光膜のパターンを形成したものである。ただし、異物３０を除去する対象物はこれに限らず、半導体集積回路やカラーフィルタなどであってもよい。

異物３０は、フォトマスク２０の製造時にウエット洗浄による全面洗浄処理で除去できなかったものや、ウエット洗浄後に付着したものである。その例としては、レジストの残渣、鉄粉、繊維、タンパク質などがある。ただし、パルスレーザー１０を吸収できるものであればこれらに限らない。なお、本実施形態では、異物３０の平面上のサイズ（以下、単に「サイズ」という）は、直径０．１〜０．５μｍ程度、あるいはそれ以下の微小なものとする。

図１に示すレーザー照射部１３は、コントローラ１１による制御に従ってパルスレーザー１０を照射する。パルスレーザー１０は、パルス幅（レーザー照射時間）が１ピコ秒以下である超短パルスレーザーである。パルスレーザー１０としては、YAGレーザー等を使用することができる。

光学系１５では、レーザー照射部１３から照射されたパルスレーザー１０がミラー１５１で反射され、レンズ１５３に到達する。パルスレーザー１０はレンズ１５３により集光され、フォトマスク２０上の異物３０へ照射される。

液滴供給部４０は、フォトマスク２０上の異物３０に液滴４１を供給して異物３０を液滴４１で覆うものであり、例えば液滴４１の滴下を行うエアシリンジ等が用いられる。

液滴４１としては、純水や、フォトマスク２０の洗浄時に用いるアンモニア添加水素水等の機能水などを利用することができる。機能水は、異物３０とフォトマスク２０表面との界面活性作用を促進し、結合状態を緩和させる。

なお、純水では５００ｎｍ付近の波長の光の吸収効率が低くなるので、例えば液滴４１として純水を用いる場合、パルスレーザー１０の波長をこのような波長としておけば、異物３０のレーザーアブレーション時に液滴４１の蒸発を防ぐことができる。機能水の場合も同様にして波長を定め蒸発を防ぐことができる。

液滴吸引部４２は、レーザーアブレーションにより昇華した異物３０が浮遊する液滴４１を吸引するものであり、例えば真空吸引装置等が用いられる。

ステージ１７は、フォトマスク２０の詳細な位置決めを行うものである。ステージ１７は、コントローラ１１による制御に基づき、平面上で直交するｘ方向とｙ方向、およびこれと直交する高さ方向であるｚ方向を高精度に移動可能である。

本実施形態では、ステージ１７に温度制御部１８が設けられる。温度制御部１８は、フォトマスク２０上の液滴４１の蒸発や揮発などの状態変化を抑制するために、フォトマスク２０の温度を制御するもので、各種の温度制御装置を用いることができる。フォトマスク２０の温度は、例えば液滴４１の種類や量、液滴４１の滴下からレーザー照射までの時間等に合わせて制御し、例えば液滴４１の沸点以下とする。

コントローラ１１は、パラメータＤＢ１２に登録した情報等をもとに、レーザー照射部１３、ステージ１７、液滴供給部４０、液滴吸引部４２などの制御を行う制御部である。

パラメータＤＢ１２に登録される情報には、例えば、出射するパルスレーザー１０の波長、パルスエネルギー（パルスレーザー１０の単位面積あたりエネルギー）、パルス幅、パルス数、およびスポット径などのレーザー照射条件がある。

これらのデータは、異物３０の除去方法（後述する多光子吸収アブレーションや調整アブレーションなど）、異物３０のサイズや材料特性、フォトマスク２０のパターンの材料特性や線幅、液滴４１の材料特性などに応じて予め定められ、登録されている。

なお、上記のスポット径は、フォトマスク２０上からパルスレーザー１０の焦点までの離間距離に対応する。コントローラ１１は、ステージ１７のｚ方向の位置制御を行うことで離間距離を調整し、パルスエネルギーの調整と合わせて、スポット径やレーザー強度などフォトマスク２０上のレーザー強度分布の設定が可能である。

図３はこれを示す図である。図３（ａ）は、パルスレーザー１０の焦点１０１の位置をフォトマスク２０上に合わせた場合を示す。図３（ｂ）は、焦点１０１の位置をフォトマスク２０上から離間距離Ｄだけ離間させた場合を示す。また、図３（ｃ）は、図３（ｂ）の状態からパルスレーザー１０のパルスエネルギーを大きくした場合を示す図である。各図において、上図はフォトマスク２０へのパルスレーザー１０の照射状態、下図はフォトマスク２０上のレーザー強度分布２１とスポット２４を模式的に示す図である。

図に示すように、フォトマスク２０上のレーザー強度分布２１は、スポット中心部を最大強度として周囲で低下する。焦点１０１の位置をフォトマスク２０上に合わせた場合では、図３（ａ）に示すように、パルスレーザー１０の最大強度は大きくスポット径は小さい。また、パルスレーザー１０の強度は、スポット中心部から周囲にゆくに従って急に低下する。

一方、焦点１０１をフォトマスク２０上から離間させた場合では、図３（ｂ）に示すように、パルスレーザー１０の最大強度は小さくスポット径は大きい。また、パルスレーザー１０の強度は、スポット中心部から周囲にゆくに従って緩やかに低下する。焦点１０１をフォトマスク２０上から離間させる場合、離間距離Ｄが大きくなるに従って、パルスレーザー１０の最大強度はより小さく、スポット径はより大きくなる。また、レーザー強度分布２１はより緩やかになる。

さらに、出射するパルスレーザー１０のパルスエネルギーを大きくすると、図３（ｃ）の矢印に示すように、レーザー強度分布２１の強度が全体的に大きくなる。

このように、フォトマスク２０上のレーザー強度分布２１は離間距離Ｄやパルスエネルギーを調整することで変化し、後述する多光子吸収アブレーションや調整アブレーション時に、レーザー照射条件に応じて適切な値に調整される。

［２．異物除去装置１による異物除去］
次に、異物除去装置１による異物除去について説明する。図４は、異物除去装置１による異物除去の手順を示すフローチャートである。

本実施形態では、例えばフォトマスク製造時の最終的な検査工程により、フォトマスク２０上の異物３０が検出され、その位置やサイズが特定されているものとする。異物除去に際しては、これら異物３０の位置やサイズが、異物除去装置１のコントローラ１１に入力される。また、フォトマスク２０のパターンの材料特性や線幅、異物３０、液滴４１の材料特性なども、選択、設定されコントローラ１１に入力される。

（Ｓ２０１：液滴４１の滴下）
異物除去時には、まず、コントローラ１１が、液滴供給部４０を制御して、液滴４１を異物３０の位置に滴下させる。コントローラ１１はピコリットル単位で滴下量を制御し、例えば異物３０を覆ったときの液滴４１の平面上のサイズが直径数１０μｍ〜５００μｍ程度になる所定の滴下量で液滴を滴下する。

なお、滴下時の液滴供給部４０とフォトマスク２０上の異物３０との位置合わせは、ステージ１７の駆動によりフォトマスク２０上の異物３０を液滴供給部４０の位置に移動させるか、あるいはフォトマスク２０上の異物３０の位置に液滴供給部４０を移動させて行う。

（Ｓ２０２：レーザー照射条件の設定）
次に、コントローラ１１は、異物除去に際して予めコントローラ１１に入力された前記の情報に応じて、パラメータＤＢ１２に登録されたレーザー照射条件を取得し、これによりレーザー照射条件の設定を行う。

（Ｓ２０３：レーザー照射）
その後、コントローラ１１は、レーザー照射部１３を制御してパルスレーザー１０を出射させる。パルスレーザー１０は、光学系１５のミラー１５１で反射され、レンズ１５３で集光されてフォトマスク２０上の異物３０に照射される。

こうしてパルスレーザー１０を照射することで、レーザーアブレーションにより液滴４１下の異物３０を昇華させる。昇華した異物３０は液滴４１内に浮遊した状態になる。

（Ｓ２０４：液滴４１の吸引）
続いて、コントローラ１１は、液滴吸引部４２を制御し、異物３０の浮遊する液滴４１を吸引させる。液滴吸引時の液滴吸引部４２と液滴４１の位置合わせは、前記と同様、ステージ１７の駆動によりフォトマスク２０上の液滴４１を液滴吸引部４２の位置まで移動させるか、あるいは液滴吸引部４２をフォトマスク２０上の液滴４１の位置まで移動させて行う。なお、この後不図示のフィルター装置などにより液滴４１から異物３０を分離し、液滴４１の再利用を行うことも可能である。

［３．レーザーアブレーションの例］
次に、Ｓ２０３における異物３０のレーザーアブレーションの例について説明する。ここでは、レーザーアブレーション時に多光子吸収過程を発生させて異物３０を瞬時に昇華させる例（以下、「多光子吸収アブレーション」と称する）と、異物３０のサイズ等に応じたレーザー強度分布２１でレーザーを照射し、異物３０を昇華させる例（以下、「調整アブレーション」と称する）を説明する。

［３−１．多光子吸収アブレーション］
多光子吸収アブレーションは、レーザーアブレーション時に、フォトマスク２０上のパルスレーザー１０のスポット中心部にて多光子吸収過程を発生させて瞬時に異物３０を昇華させ、レーザーアブレーション時の熱の発生をより低減するものである。

多光子吸収過程は、パルスレーザー１０を照射したときに、通常のレーザーアブレーション時には光子が１個ずつ異物３０に吸収されるが、そのパルス幅やレーザー強度、波長などが所定の条件を満たす時、パルスレーザー１０の光子が複数個同時に異物３０に吸収されるものである。すなわち、パルス幅が短く、レーザー強度が大きいときに多光子吸収過程は発生し、異物３０が瞬時に昇華する。この際、異物３０で吸収されるパルスレーザー１０の波長は、元のパルスレーザー１０の波長を、異物３０に同時に吸収される光子の個数で割ったものになる。

この時、パラメータＤＢ１２には、例えば、
（１）多光子吸収時の異物３０での吸収効率が高く、フォトマスク２０のパターンや液滴４１での吸収効率が低い波長
（２）フォトマスク２０上のパルスレーザー１０のスポット中心部が、異物３０を多光子吸収過程により除去できる強度以上となり、また、この強度以上となる範囲が異物３０のサイズ程度となるスポット径とパルスエネルギー
（３）多光子吸収過程を発生させるためのパルス幅やパルス数
などが、異物３０のサイズや材料特性、フォトマスク２０のパターンの材料特性や線幅、液滴４１の材料特性などに応じて登録される。ここでは、異物除去に際し予めコントローラ１１に入力されるこれらの情報に対応する上記の（１）〜（３）の値を、前記のＳ２０２においてパラメータＤＢ１２から取得してレーザー照射条件の設定を行う。

図５（ａ）は、この時のフォトマスク２０上のレーザー強度分布２１の例を示す図である。なお、図５（ａ）において、２２はレーザーアブレーション時に多光子吸収過程を発生させて異物３０を除去できるパルスレーザー１０の強度を示し、異物３０の材料特性等により定まる。

図に示すように、多光子吸収アブレーションでは、パラメータＤＢ１２に基づくレーザー照射条件の設定により、スポット中心部のパルスレーザー１０の強度は多光子吸収過程により異物３０を除去できる強度２２以上となり、上記の強度２２以上となる範囲が、異物３０のサイズ程度となる。

なお、図５（ｂ）の１０’に示すように、パルスレーザー１０は液滴４１により屈折するので、コントローラ１１がスポット径を設定する際は、液滴４１によるパルスレーザー１０の屈折を見込んで、液滴４１の材料特性や前記した所定の滴下量に応じて離間距離の制御を行う（図５（ｂ）の離間距離Ｄ’参照）。

また、前記した通り、多光子吸収過程において異物３０で吸収されるパルスレーザー１０の波長は、元のパルスレーザー１０の波長を、異物３０に同時に吸収される光子の個数で割ったものになる。従って、パラメータＤＢ１２にレーザー照射条件として登録されている波長は、異物３０での吸収効率が高い波長を、多光子吸収過程の発生時に同時に吸収される光子の個数分、整数倍したものである。

例えば多光子吸収過程にて２個の光子が異物３０に同時に吸収される場合、パルスレーザー１０の波長は、異物３０での吸収効率が高い波長の２倍程度の波長とする。なお、この波長は、同時に液滴４１やフォトマスク２０のパターンでの吸収効率が低い波長でもある。

これにより、前記のＳ２０３では異物３０がレーザーアブレーション時の多光子吸収過程により昇華して液滴４１内に浮遊し、Ｓ２０４にて液滴４１とともに回収される。このように、レーザーアブレーション時に多光子吸収過程を発生させて瞬時に異物３０を昇華させることで、レーザーアブレーション時の熱の発生をより低減できる。

例えば、具体的な例として、異物３０が、直径０．１μｍ程度のサイズ（図５（ａ）参照）の有機物系のものであり、多光子吸収過程において波長２５７ｎｍ程度のパルスレーザー１０を吸収するという特性を持つ場合、レーザー照射条件を、出射するパルスレーザー１０のパルスエネルギーを０．２Ｊ／ｃｍ²、波長を５１５ｎｍ程度、パルス幅を０．７ｐｓｅｃとし、フォトマスク２０上のスポット径が直径０．５μｍ（図５（ａ）参照）となるようにパルスレーザー１０を照射する。すると、前記の強度２２を超える範囲がスポット中心部を中心とする直径０．１μｍの範囲となり、レーザーアブレーション時に多光子吸収過程を生じさせて異物３０を瞬時に昇華させることができた。なお、上記の波長のパルスレーザー１０はフォトマスク２０のパターンや液滴４１の吸収効率が低く、フォトマスク２０のダメージや液滴４１の蒸発も抑えることができた。

［３−２．調整アブレーション］
調整アブレーションは、前記の図３（ｂ）で示すようにフォトマスク２０とパルスレーザー１０の焦点１０１を離間させ、その離間距離を調整し、パルスエネルギーの調整と合わせてフォトマスク２０上のレーザー強度分布２１を設定することで、異物３０を除去できる強度以上となる範囲を異物３０のサイズ等に応じて設定し、様々なサイズの異物３０を、フォトマスクに限度を超えるダメージを与えることなく簡単に除去するものである。

この時、パラメータＤＢ１２には、例えば、
（１）異物３０での吸収効率が高く、フォトマスク２０のパターンや液滴４１での吸収効率が低い波長
（２）フォトマスク２０上のレーザー強度分布２１の最大値が、異物３０を除去できる強度以上、フォトマスク２０に対する許容強度以下となり、かつ、レーザー強度分布２１において、異物３０を除去できる強度以上となる範囲が異物３０のサイズ以上となるスポット径とパルスエネルギー
（３）レーザーアブレーションを好適に行うためのパルス幅、パルス数
などが、前記と同様、異物３０のサイズや材料特性、フォトマスク２０のパターンの材料特性や線幅、液滴４１の材料特性などに応じて登録される。この場合でも、異物除去に際し予めコントローラ１１に入力されるこれらの情報に対応する上記の（１）〜（３）の値を、前記のＳ２０２においてパラメータＤＢ１２から取得してレーザー照射条件の設定を行う。

ここで、フォトマスク２０に対するパルスレーザー１０の許容強度とは、フォトマスク２０においてパルスレーザー１０によるダメージを許容できる強度、すなわち、パルスレーザー１０によりダメージが与えられた後でも、フォトマスク２０が所定の遮光性能を維持できるような強度をいう。例えば、パルスレーザー１０により遮光膜の一部が除去され薄くなった後でも、該遮光膜の遮光率が許容値以上となっているような場合である。上記の許容強度は、フォトマスク２０が最終的に満たすべき遮光性能（遮光膜の遮光率）を考慮して定めることができる。

また、パルスレーザー１０の許容強度は、上記のフォトマスク２０の他、前述したカラーフィルタや半導体集積回路など、異物を除去する対象物によっても異なる。各対象物に対する許容強度は、対象物が最終的に満たすべき性能に応じて定めることができる。

図６は、調整アブレーション時のフォトマスク２０上のレーザー強度分布２１を示す図である。図において２５は、異物３０をレーザーアブレーションにより昇華させて除去できるパルスレーザー１０の強度であり、異物３０の材料特性等により定まる。２６は、フォトマスク２０に対するパルスレーザー１０の許容強度であり、フォトマスク２０のパターンの材料特性や線幅等により定まる。

調整アブレーションでは、上記のパラメータＤＢ１２に基づくレーザー照射条件の設定により、図６に示すように、フォトマスク２０上のレーザー強度分布２１の最大値が、異物３０を除去できる強度２５以上、フォトマスク２０に対する許容強度２６以下となり、かつ、レーザー強度分布２１において、異物３０を除去できる強度２５以上となる範囲が異物３０のサイズ以上となる。なお、前記と同様、コントローラ１１によりスポット径を設定する際は、液滴４１によるパルスレーザー１０の屈折を見込んで離間距離の制御を行う。

これにより、前記のＳ２０３では異物３０がレーザーアブレーションにより昇華して液滴４１内に浮遊し、Ｓ２０４にて液滴４１とともに回収される。このように、フォトマスク２０とパルスレーザー１０の焦点１０１を離間させ、その離間距離等によりレーザー強度分布２１を設定することで、前記の強度２５以上となる範囲を異物３０の種類やサイズに応じて設定し、比較的大きなものも含め、様々なサイズの異物３０をフォトマスク２０に限度を超えるダメージを与えることなく簡単に一度で除去できる。

以上説明したように、本実施形態の異物除去装置１は、異物３０を液滴４１で覆ったうえで、液滴４１下の異物３０にパルスレーザー１０を照射してレーザーアブレーションによって昇華させた後、昇華した異物３０の浮遊する液滴４１を吸引して、異物３０をフォトマスク２０上から除去する。これにより、異物３０が雰囲気中に飛散せずに液滴４１内にとどまり、フォトマスク２０への再付着を防ぐことができる。従って、フォトマスク２０上の異物３０をより確実に除去することができる。

また、レーザーアブレーションにより異物３０を高速で昇華させ、熱の発生を低減してフォトマスク２０等の対象物に与えるダメージを抑えることができる。さらに、フォトマスク２０の製造時における最終的な検査工程で検出された数箇所の異物３０のそれぞれに対し局所的なパルスレーザー照射を行い除去することで、再検査の必要が無く、フォトマスク２０の製造に要する時間の短縮が図れる。

さらに、温度制御部１８でフォトマスク２０の温度を制御することにより、フォトマスク２０上の液滴４１の蒸発や揮発などの状態変化を抑制して異物３０の除去を好適に行うことができる。

レーザーアブレーションによる異物除去方法の例としては、前記したように、レーザーアブレーション時に多光子吸収過程を発生させる方法や、フォトマスク２０とパルスレーザー１０の焦点１０１との離間距離等を調整し、レーザー強度分布２１を異物３０のサイズ等に応じて設定する方法がある。前者の場合は、瞬時に異物３０を昇華させ、熱によるフォトマスク２０へのダメージをより低減できる利点がある。後者の場合は、比較的大きなものを含め、様々なサイズの異物３０を、フォトマスク２０に限度を超えるダメージを与えることなく簡単に除去できる利点がある。各方法において前記したようにレーザー照射条件を適宜設定することで好適に異物３０を除去できる。

なお、本発明は上記で説明したものに限らない。例えば、本実施形態では、レーザー照射条件をパラメータＤＢ１２に予め登録しておき、前記のＳ２０２において、コントローラ１１がこれらのレーザー照射条件を取得して条件設定を行っているが、これに限ることはない。

例えば、Ｓ２０２では、異物除去の際に予めコントローラ１１に入力された前記の情報に応じて、コントローラ１１が、適切なレーザー強度分布を満たすスポット径やパルスエネルギーなどレーザー照射条件を算出するようにしてもよい。この場合、処理時間は長くなるが、より適切な条件設定を行うことも可能になる。さらに、コントローラ１１は、オペレーターの指示操作に応じてレーザー照射条件を設定するようにしてもよい。

また、本実施形態ではステージ１７のｚ方向の位置制御によりフォトマスク２０とパルスレーザー１０の焦点１０１との離間距離を制御したが、光学系１５の制御を行うことにより離間距離を制御することも可能である。

その他、例えば異物３０のサイズが大きい場合などでは、スポット径の設定として、フォトマスク２０上のレーザー強度分布２１において、前記の強度２２（図５（ａ）参照）あるいは強度２５（図６参照）以上となる異物３０の除去可能範囲が異物３０のサイズより小さくなっていてもよい。ただし、この場合では複数回にわけてレーザー照射し異物３０を除去する必要がある。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１：異物除去装置
１０：パルスレーザー
１１：コントローラ
１２：パラメータＤＢ
１３：レーザー照射部
１５：光学系
１７：ステージ
１８：温度制御部
２０：フォトマスク
３０：異物
４０：液滴供給部
４１：液滴
４２：液滴吸引部
１０１：焦点

Claims (5)

1. レーザーアブレーションにより対象物上の異物の除去を行う異物除去装置であって、
   前記異物に対して液滴を供給し、前記異物を液滴で覆う液滴供給部と、
   レーザー照射条件の設定を行う制御部と、
   パルスレーザーを照射するレーザー照射部と、
   前記パルスレーザーを集光し、前記異物に照射する光学系と、
   レーザーアブレーションにより昇華した前記異物を含む前記液滴を吸引する液滴吸引部と、
   を備えることを特徴とする異物除去装置。
2. 前記対象物の温度を制御する温度制御部を更に備えることを特徴とする請求項１記載の異物除去装置。
3. 前記制御部は、前記異物が前記パルスレーザーの多光子吸収過程により除去できるようにレーザー照射条件を設定することを特徴とする請求項１または請求項２記載の異物除去装置。
4. 前記制御部は、前記対象物と前記パルスレーザーの焦点との離間距離を調整し、前記対象物上のパルスレーザーの強度分布の最大値が、前記異物を除去できる強度以上かつ前記対象物に対する許容強度以下となるように設定することを特徴とする請求項１または請求項２記載の異物除去装置。
5. レーザーアブレーションにより対象物上の異物の除去を行う異物除去方法であって、
   前記異物に対して液滴を供給し、前記異物を液滴で覆うステップと、
   レーザー照射条件の設定を行うステップと、
   レーザー照射部から照射したパルスレーザーを、光学系により集光して前記異物に照射し、レーザーアブレーションにより昇華させるステップと、
   レーザーアブレーションにより昇華した前記異物を含む前記液滴を吸引するステップと、
   を備えることを特徴とする異物除去方法。
   

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