JP2675044B2 - Method of manufacturing mask for X-ray exposure - Google Patents

Method of manufacturing mask for X-ray exposure

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JP2675044B2
JP2675044B2 JP4301288A JP4301288A JP2675044B2 JP 2675044 B2 JP2675044 B2 JP 2675044B2 JP 4301288 A JP4301288 A JP 4301288A JP 4301288 A JP4301288 A JP 4301288A JP 2675044 B2 JP2675044 B2 JP 2675044B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は微細パターンを高精度に転写するX線露光装
置に適用可能なX線露光用マスクの製造方法に関するも
のである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing an X-ray exposure mask applicable to an X-ray exposure apparatus that transfers a fine pattern with high accuracy.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、微細パターンの転写にX線転写技術が使用され
るようになってきている。そして欠陥のないX線露光用
マスクを製造するための欠陥修正方法として、従来のフ
ォトマスクの製造工程における遮光性パターンに発生す
る欠陥修正方法と同様の方法が試みられている。
In recent years, X-ray transfer technology has come to be used for transferring fine patterns. As a defect repairing method for manufacturing a defect-free X-ray exposure mask, a method similar to the defect repairing method that occurs in a light-shielding pattern in the conventional photomask manufacturing process has been attempted.

この修正方法は、X線露光用マスクのX線吸収体パタ
ーンが形成される工程に該パターンの欠陥を検査し、そ
の後、検出されたパターン欠陥を集束イオンビームやレ
ーザービームを用いた方法によって修正するものであ
る。この場合、パターン欠陥としてはパターンの欠落部
(以下白欠陥と呼ぶ)、及びパターンの不要部(以下黒
欠陥と呼ぶ)とがある。
In this repair method, defects in the X-ray absorber pattern of the mask for X-ray exposure are inspected in the step of forming the pattern, and then the detected pattern defects are repaired by a method using a focused ion beam or a laser beam. To do. In this case, the pattern defects include a pattern missing part (hereinafter referred to as a white defect) and a pattern unnecessary part (hereinafter referred to as a black defect).

パターンの黒欠陥に対しては、例えばイオンビームを
黒欠陥に当ててスパッタ除去する方法、あるいはレーザ
ービームを黒欠陥に当てて蒸発除去する方法等が行われ
ている。
For the black defect of the pattern, for example, a method of applying an ion beam to the black defect to remove it by sputtering or a method of applying a laser beam to the black defect to remove it by evaporation is used.

また、パターンの白欠陥に対しては、例えばイオンビ
ームまたはレーザービームを利用してX線吸収係数の大
きな重金属元素を含む気体、例えばW(CO)中から、
重金属元素、上記の例では、Wを白欠陥箇所に堆積させ
て必要な部分を形成する方法(以下、それぞれイオンビ
ーム誘起化学的堆積法、レーザービーム誘起化学的堆積
法と呼ぶ)等が行われており、さらにX線吸収係数の大
きな重金属元素を含むイオンビームを直接、X線透過膜
上に照射して必要なパターンを形成する方法(以下、イ
オンビーム直接堆積法と呼ぶ)も考えらえる。
For white defects in the pattern, for example, by using an ion beam or a laser beam, a gas containing a heavy metal element having a large X-ray absorption coefficient, such as W (CO) 6 ,
A heavy metal element, in the above example, a method of depositing W on a white defect portion to form a necessary portion (hereinafter, referred to as an ion beam induced chemical deposition method and a laser beam induced chemical deposition method) is performed. Further, a method of directly irradiating an ion beam containing a heavy metal element having a large X-ray absorption coefficient onto the X-ray transparent film to form a required pattern (hereinafter, referred to as an ion beam direct deposition method) is also conceivable. .

以下、これらの修正方法について図面を参照して説明
する。
Hereinafter, these correction methods will be described with reference to the drawings.

第3図は従来の黒欠陥修正工程を含むX線露光用マス
クの製造方法を説明するための図である。図中、1はマ
スク層パターン、11は正常パターン、12は黒欠陥、2は
X線吸収体層、21は正常X線吸収体パターン、22はX線
吸収体パターン黒欠陥、3はX線透過膜、5はマスク支
持枠、6はイオンビーム又はレーザービーム、8は損傷
である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a conventional method for manufacturing an X-ray exposure mask including a black defect correcting step. In the figure, 1 is a mask layer pattern, 11 is a normal pattern, 12 is a black defect, 2 is an X-ray absorber layer, 21 is a normal X-ray absorber pattern, 22 is an X-ray absorber pattern black defect, and 3 is an X-ray. The transparent film, 5 is a mask support frame, 6 is an ion beam or laser beam, and 8 is damage.

マスク層パターン1の形成工程(第3図(イ))にお
いて、正常パターン11の他の不要な黒欠陥12が検出され
たとする。このパターンをマスクにして、例えば反応性
イオンエッチングによりX線吸収体層2を除去し(第3
図(ロ))、次に黒欠陥部分に対してイオンビームまた
はレーザービーム6を照射してスパッタリングまたは蒸
発によりこれを除去する(第3図(ハ)、(ニ))。こ
の黒欠陥除去によりX線透過膜3には損傷8が生じる。
そして、エッチングによりマスク支持枠5を一部を残し
て除去することによりパターン欠陥の少ないX線露光用
マスクが得られる。
It is assumed that another unnecessary black defect 12 of the normal pattern 11 is detected in the step of forming the mask layer pattern 1 (FIG. 3A). Using this pattern as a mask, the X-ray absorber layer 2 is removed by, for example, reactive ion etching (3rd
Next, the black defect portion is irradiated with the ion beam or the laser beam 6 and removed by sputtering or evaporation (FIG. 3 (c), (d)). The removal of this black defect causes damage 8 to the X-ray transparent film 3.
Then, the mask supporting frame 5 is removed by etching so that a part thereof remains, so that an X-ray exposure mask with few pattern defects can be obtained.

第4図は従来の白欠陥修正工程を含むX線露光用マス
クの製造方法を説明するための図である。図中、第3図
と同一番号は同一内容を示している。なお、13は白欠
陥、23はX線吸収体パターンの白欠陥、24は修正X線吸
収体パターンである。
FIG. 4 is a diagram for explaining a conventional method for manufacturing an X-ray exposure mask including a white defect correction step. In the figure, the same numbers as those in FIG. 3 indicate the same contents. In addition, 13 is a white defect, 23 is a white defect of the X-ray absorber pattern, and 24 is a corrected X-ray absorber pattern.

マスク層パターン1の形成工程(第4図(イ))にお
いて、必要なパターンが存在しない白欠陥13が検出され
たとする。第3図の黒欠陥の修正の場合と同様に、例え
ば反応性イオンエッチングによりX線吸収体層2を除去
し(第4図(ロ))、次に前述したイオンビーム誘起化
学的堆積法、レーザービーム誘起化学的堆積法、イオン
ビーム直接堆積法等により修正X線吸収体パターン24を
形成する(第4図(ハ)、(ニ))。その後、エッチン
グによりマスク支持枠5を一部を残して除去することに
よりパターン欠陥の少ないX線露光用マスクが得られ
る。
It is assumed that a white defect 13 in which a necessary pattern does not exist is detected in the mask layer pattern 1 forming step (FIG. 4A). Similar to the case of repairing the black defect in FIG. 3, the X-ray absorber layer 2 is removed by, for example, reactive ion etching (FIG. 4 (b)), and then the above-mentioned ion beam induced chemical deposition method, A modified X-ray absorber pattern 24 is formed by a laser beam induced chemical deposition method, an ion beam direct deposition method or the like (FIGS. 4C and 4D). After that, the mask supporting frame 5 is removed by etching while leaving a part thereof, whereby an X-ray exposure mask with few pattern defects can be obtained.

〔発明が解決すべき課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかし、X線露光用マスクとフォトマスクとはその構
成において大きな違いがあるために、このような修正方
法ではいくつかの問題点が発生している。X線露光用マ
スクとフォトマスクの構成の違いは以下の通りである。
However, since there is a great difference in the structure between the X-ray exposure mask and the photomask, some problems occur in such a correction method. The difference in the configuration between the X-ray exposure mask and the photomask is as follows.

X線露光用マスクの構成は、X線透過膜3とその上に
形成されたX線吸収体パターン21およびX線透過膜を支
持するマスク支持体5から成っている。
The structure of the X-ray exposure mask comprises an X-ray transmissive film 3, an X-ray absorber pattern 21 formed thereon, and a mask support 5 which supports the X-ray transmissive film.

X線透過膜3としては、露光波長のX線に対して吸収
係数の小さな材質、例えば無機物(SiN,SiN:H,BN:H,BN
C,C,SiC,Ti)、有機物(ポリイミド,パリレン)または
それらの複合膜が知られており、その厚さは0.3μmか
ら6μmである。
The X-ray transmission film 3 is made of a material having a small absorption coefficient for X-rays having an exposure wavelength, such as an inorganic material (SiN, SiN: H, BN: H, BN).
C, C, SiC, Ti), organic materials (polyimide, parylene) or composite films thereof are known, and the thickness thereof is 0.3 μm to 6 μm.

他方、X線吸収体2としては、露光波長のX線に対し
て吸収係数の大きな材質、例えば重金属、及びそれらの
合金(Ta,W,W:Ti,WN,Au)が使われており、その厚さは
0.3μmから1.0μmである。
On the other hand, as the X-ray absorber 2, a material having a large absorption coefficient for X-rays having an exposure wavelength, for example, a heavy metal and alloys thereof (Ta, W, W: Ti, WN, Au) are used. Its thickness is
It is from 0.3 μm to 1.0 μm.

X線露光用マスクは大規模集積回路を構成する微細パ
ターンの転写に用いられるため、そのパターンの最小線
幅は0.2μmから0.5μmと考えられている。X線露光用
マスクおよびフォトマスクにおいて、第5図に示すよう
にパターンの縦横比をH/W(なお、第5図に示すように
WはX線吸収体または遮光性パターンのパターン幅、H
はパターンの厚さ(高さ)である)と定義すると、微細
パターン転写に用いるX線露光用マスクのパターン縦横
比は1より大きいのが普通である。例えば、W=0.2μ
m〜0.5μm,H=0.8μm〜1μmの場合にはH/W=1.6〜
5となる。
Since the X-ray exposure mask is used for transferring a fine pattern that constitutes a large-scale integrated circuit, the minimum line width of the pattern is considered to be 0.2 μm to 0.5 μm. In the X-ray exposure mask and photomask, the aspect ratio of the pattern is H / W as shown in FIG. 5 (W is the pattern width of the X-ray absorber or the light-shielding pattern as shown in FIG. 5, H
Is the thickness (height) of the pattern), the pattern aspect ratio of the X-ray exposure mask used for fine pattern transfer is usually larger than 1. For example, W = 0.2μ
H / W = 1.6〜 when m〜0.5μm, H = 0.8μm ~ 1μm
It becomes 5.

これに対して、フォトマスクは紫外光並びに可視光に
対して透過性を有する基板とその上に形成された遮光性
パターンからなり、遮光性パターンの材質はCr,MoSi等
であり、その厚さはHは0.07μmから0.1μmであり、
パターン線幅Wは0.3μm以上であるため、縦横比H/Wは
0.3以下である。また、その基板にはガラスまたは石英
が用いられ、その厚さは1mm以上である。
On the other hand, the photomask consists of a substrate that is transparent to ultraviolet light and visible light and a light-shielding pattern formed on it, and the material of the light-shielding pattern is Cr, MoSi, etc., and its thickness H is 0.07 μm to 0.1 μm,
Since the pattern line width W is 0.3 μm or more, the aspect ratio H / W is
It is less than 0.3. Further, glass or quartz is used for the substrate, and the thickness thereof is 1 mm or more.

以上のように、X線露光用マスクはフォトマスクに比
べて非常に薄い膜上に縦横比の大きなパターンを有する
ことを特徴としていることが分かる。
As described above, it can be seen that the X-ray exposure mask is characterized by having a pattern with a large aspect ratio on a very thin film as compared with the photomask.

このため前述したような従来の欠陥修正方法では、X
線露光用マスクに特有な事情による次のような問題点が
生ずる。
Therefore, in the conventional defect correction method as described above, X
The following problems arise due to the circumstances peculiar to the line exposure mask.

第1に、従来技術によってX線露光用マスク上のパタ
ーン黒欠陥を修正する場合、即ち、イオンビームまたは
レーザービームによって不要のX線吸収体のパターンを
除去する際に、イオンビームまたはレーザービームがそ
のパターンの周辺または下部のX線透過膜も部分的に除
去してしまうという問題点がある。例えばレーザービー
ムのような熱的作業でパターン黒欠陥を蒸発除去する方
法では、通常、X線吸収体の材質の方がX線透過膜の材
料よりも高融点であり、レーザービームに対する耐性が
大きいため、X線吸収体に照射されたレーザービームが
吸収体パターンからはみ出して周辺部のX線透過膜を照
射した場合や、X線吸収体を除去した直後にその下のX
線透過膜を照射した場合にX線透過膜が部分的に除去さ
れてしまうことになる。X線透過膜は元来X線を透過す
るので、損傷が生じてもX線透過には支障は生じない
が、一部でも損傷を受けると機械的強度が低下して破損
し易くなり、また部分的に応力集中が生じて伸び縮みを
生じ、露光精度が悪くなってしまうという問題がある。
First, when the pattern black defect on the mask for X-ray exposure is repaired by the conventional technique, that is, when the unnecessary X-ray absorber pattern is removed by the ion beam or the laser beam, the ion beam or the laser beam is used. There is a problem that the X-ray transparent film around or under the pattern is also partially removed. For example, in the method of evaporating and removing pattern black defects by thermal work such as a laser beam, the material of the X-ray absorber usually has a higher melting point than the material of the X-ray transmissive film and has a high resistance to the laser beam. For this reason, when the laser beam applied to the X-ray absorber bulges out of the absorber pattern and irradiates the X-ray transparent film in the peripheral portion, or when the X-ray under the X-ray absorber is removed immediately after the X-ray absorber is removed.
When the X-ray transparent film is irradiated, the X-ray transparent film is partially removed. Since the X-ray transmission film originally transmits X-rays, even if damage occurs, X-ray transmission will not be hindered. However, even if a part of the film is damaged, the mechanical strength will decrease and it will easily break. There is a problem that stress concentration occurs locally and expansion and contraction occur, resulting in poor exposure accuracy.

これと同様の問題はフォトマスクにおいても生じてい
るが、X線露光用マスクの場合にはパターンの縦横比が
大きいために、パターン吸収体の除去にレーザービーム
の長時間照射が必要であると共に、X線透過膜が薄く損
傷の影響が大きいことが重なってより深刻な問題となっ
ている。
A problem similar to this occurs also in the photomask, but in the case of the X-ray exposure mask, the pattern absorber has a large aspect ratio, and thus it is necessary to irradiate the laser beam for a long time to remove the pattern absorber. However, the fact that the X-ray transparent film is thin and the influence of the damage is great overlaps with each other, which is a serious problem.

第2に、従来技術によってX線露光マスク上のパター
ン白欠陥を修正する際には、イオンビーム直接堆積法、
イオンビーム誘起化学的堆積法及びレーザー誘起化学的
堆積法によっては縦横比が1以上であるX線吸収体パタ
ーンを形状精度よく形成することが困難であるという問
題がある。
Second, when the pattern white defect on the X-ray exposure mask is repaired by the conventional technique, the ion beam direct deposition method,
The ion beam induced chemical deposition method and the laser induced chemical deposition method have a problem that it is difficult to form an X-ray absorber pattern having an aspect ratio of 1 or more with high shape accuracy.

本発明は上記問題点を解決するためのもので、ビーム
照射時間を短くして作業時間を短縮し、下地への損傷が
少なく、X線吸収体パターンを形状精度よく形成するこ
とができるX線露光用マスクの製造方法を提供すること
を目的とする。
The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and shortens the beam irradiation time to shorten the working time, the damage to the base is small, and the X-ray absorber pattern can be accurately formed. An object is to provide a method for manufacturing an exposure mask.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記の問題点を解決すべく種々研究した結果、X線吸
収体パターンを修正する代わりに、X線吸収体パターン
を形成するために、X線吸収体層上に存在するマスク層
パターンを修正することによって上記問題点の発生を回
避しうることを見出して本発明を完成したものであり、
本発明はパターン状に形成されたマスク層を用いてその
下層に存在するX線吸収体層にパターンを形成する工程
を含むX線露光用マスクの製造方法であって、マスク層
のパターンを欠陥検査する段階、検出されたマスク層の
パターン欠陥を修正する段階、パターン欠陥を修正した
マスク層によりX線吸収体層にマスクパターンを形成す
る段階からなることを特徴とする。
As a result of various researches for solving the above problems, instead of modifying the X-ray absorber pattern, the mask layer pattern existing on the X-ray absorber layer is modified to form the X-ray absorber pattern. By completing the present invention by finding that it is possible to avoid the occurrence of the above problems,
The present invention is a method for manufacturing an X-ray exposure mask, which comprises the step of forming a pattern on an X-ray absorber layer existing therebelow using a mask layer formed in a pattern, wherein the pattern of the mask layer is defective. It is characterized in that it comprises an inspecting step, a step of correcting a pattern defect of the detected mask layer, and a step of forming a mask pattern on the X-ray absorber layer by the mask layer in which the pattern defect is corrected.

〔作用〕[Action]

本発明のX線露光用マスクの製造方法は、マスク層パ
ターンを欠陥検査し、その際に検出された黒欠陥および
白欠陥に対し、それぞれの適した方法で修正を行って欠
陥のマスク層パターンを得た後、X線吸収体パターンを
形成することによって欠陥の少ないX線露光用マスクを
製造することによりビーム照射時間を短くして作業時間
を短縮し、下地への損傷が少なく、X線吸収体パターン
を形状精度よく形成することができる。
According to the method of manufacturing an X-ray exposure mask of the present invention, the mask layer pattern is inspected for defects, and the black defect and the white defect detected at that time are corrected by respective suitable methods to make a mask layer pattern of the defect. After that, an X-ray absorber pattern is formed to manufacture an X-ray exposure mask with few defects, thereby shortening the beam irradiation time and the working time, and the damage to the base is reduced, and The absorber pattern can be formed with high shape accuracy.

〔実施例〕〔Example〕

以下、実施例を図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.

〔実施例1〕 第1図により〔実施例1〕を説明する。[Example 1] [Example 1] will be described with reference to FIG.

マスク支持枠5を形成するSiウエハーの片面にX線透
過膜3として、減圧化学的気相成長法によって厚さ0.5
μm〜2μmのSiN膜を形成し、その膜面上にスパッタ
リング法によって厚さ0.3μm〜1μmのタンタル膜か
ら成るX線吸収体層2を形成した後、電子サイクロトロ
ン共鳴(ECR)プラズマ堆積法によって厚さ0.1μm〜0.
3μmのSiO2膜をマスク層としてX線吸収体層2の上に
形成した。さらに、その後マスク層の上に電子線製版法
により回路パターンをなすレジスト層パターンを形成
し、該レジスト層パターンをマスクにしてマスク層をド
ライエッチング除去して第1図(イ)に示すように回路
パターンを成すマスク層パターン1を形成した(工程
I)。
The X-ray transparent film 3 is formed on one surface of the Si wafer forming the mask support frame 5 by a low pressure chemical vapor deposition method to a thickness of 0.5.
After forming a SiN film with a thickness of μm to 2 μm and forming an X-ray absorber layer 2 made of a tantalum film with a thickness of 0.3 μm to 1 μm on the film surface by a sputtering method, using an electron cyclotron resonance (ECR) plasma deposition method. Thickness 0.1 μm to 0.
A 3 μm SiO 2 film was formed on the X-ray absorber layer 2 as a mask layer. Further, thereafter, a resist layer pattern forming a circuit pattern is formed on the mask layer by an electron beam plate making method, and the mask layer is dry-etched and removed by using the resist layer pattern as a mask, as shown in FIG. A mask layer pattern 1 forming a circuit pattern was formed (step I).

このマスク層パターンの欠陥を検査したところ、第1
図(イ)で示すような黒欠陥12が検出されたとする(工
程II a)。
When the defect of the mask layer pattern is inspected,
It is assumed that the black defect 12 as shown in FIG. 4A is detected (step IIa).

次に第1図(ロ)に示すような集束イオンビーム6を
黒欠陥であるSiO2層パターン12に当ててスパッタ除去
し、第1図(ハ)に示すような修正されたマスク層パタ
ーン11を得た(工程III a)。より具体的にはSiO2層か
らなる厚さ0.25μm、一辺が1μmの正方形状孤立黒欠
陥を対して、ビーム加速電圧30kV、ビーム電流110pAのG
a+集束イオンビームを約1秒間照射することによって、
孤立黒欠陥をスパッタエッチング除去することができ
た。なお、このSiO2膜除去工程において、集束イオンビ
ーム照射によって生ずる二次イオン、または二次電子を
検出することにより、SiO2膜が除去されてタンタル膜が
露出したことを検出してビーム照射を停止すれば、X線
吸収体層2をスパッタエッチング除去する程度を非常に
少なくすることが可能である。
Next, a focused ion beam 6 as shown in FIG. 1B is applied to the SiO 2 layer pattern 12 which is a black defect to remove it by spattering, and a modified mask layer pattern 11 as shown in FIG. Was obtained (step IIIa). More specifically, for a square isolated black defect having a thickness of 0.25 μm and a side of 1 μm, which consists of a SiO 2 layer, a beam acceleration voltage of 30 kV and a beam current of 110 pA G
By irradiating a + focused ion beam for about 1 second,
The isolated black defect could be removed by sputter etching. In the step of removing the SiO 2 film, by detecting the secondary ions or secondary electrons generated by the focused ion beam irradiation, it is detected that the SiO 2 film is removed and the tantalum film is exposed, and the beam irradiation is performed. If stopped, the extent of removing the X-ray absorber layer 2 by sputter etching can be extremely reduced.

次に、該パターン層をマスクに下地のタンタル層をCB
rF3ガスを用いる反応性イオンエッチングにより除去
し、第1図(ニ)に示すようなパターン欠陥のないX線
吸収体パターン21を得ることができた(工程IV a)。
Next, the underlying tantalum layer is CB using the pattern layer as a mask.
Removal by reactive ion etching using rF 3 gas made it possible to obtain an X-ray absorber pattern 21 having no pattern defects as shown in FIG. 1 (d) (step IVa).

その後、パターン部がエッチング液に接しないように
治具を用いて保護しながら、X線吸収体パターンのある
側と反対側から、パターン部下部のシリコンを液温80
℃、20重量%の水酸化カリウム水溶液を用いてエッチン
グ除去することにより(工程V)、パターン欠陥の少な
いX線露光用マスクが得られた。
After that, while protecting the pattern portion with a jig so as not to come into contact with the etching solution, the silicon under the pattern portion is heated to a liquid temperature of 80 from the side opposite to the side having the X-ray absorber pattern.
The mask for X-ray exposure with few pattern defects was obtained by etching away with a 20% by weight potassium hydroxide aqueous solution at 0 ° C. (step V).

ところで、X線吸収体材料であるタンタルのGa+集束
イオンビームによるエッチング速度は、マスク層材料で
あるSiO2層のエッチング速度と同程度である。したがっ
て、孤立黒欠陥を修正する際に、イオンビームがSiO2
パターン部からはみ出して黒欠陥周辺のタンタル層を照
射したためタンタル層が部分的に除去され、深さ0.3μ
m前後の窪みができたとしても、次工程IV aにおいて
は、前記反応イオンエッチングにおけるX線透過膜SiN
のエッチング速度がタンタルのエッチング速度の1/3以
下であるため、タンタル膜における深さ0.3μm前後の
窪みはSiN膜においては高々深さ0.1μm前後の窪みにし
かならず、この程度の窪みであれば実用上問題は生じな
い。さらに、前述の二次イオン、二次電子検出によるビ
ーム照射停止を併用すればX線透過膜の損傷を殆どなく
すことができる。
By the way, the etching rate of tantalum, which is the X-ray absorber material, by the Ga + focused ion beam is approximately the same as the etching rate of the SiO 2 layer, which is the mask layer material. Therefore, when repairing an isolated black defect, the ion beam protrudes from the SiO 2 layer pattern portion and irradiates the tantalum layer around the black defect, so that the tantalum layer is partially removed and the depth of 0.3 μm is reduced.
Even if a dent around m is formed, in the next step IVa, the X-ray transparent film SiN in the reactive ion etching is formed.
Since the etching rate of is less than 1/3 of the etching rate of tantalum, the depression of about 0.3 μm depth in the tantalum film is only the depression of about 0.1 μm depth in the SiN film. There is no practical problem. Further, if the beam irradiation is stopped by detecting the secondary ions and the secondary electrons as described above, the damage of the X-ray transmission film can be almost eliminated.

〔実施例2〕 実施例1に記載された例において、マスク層パターン
の黒欠陥を除去する方法として工程III aの代わりに次
の工程の実施した。
[Example 2] In the example described in Example 1, the following step was performed instead of step IIIa as a method of removing the black defect in the mask layer pattern.

即ち、矩形成形したレーザービームをマスク層パター
ンの黒欠陥12に照射することにより、黒欠陥をなすSiO2
層を蒸発除去し、第1図(ハ)に示すような修正された
マスク層パターンを得た(工程III b)。なお、マスク
層の下地は高融点金属であるタンタル層であるため、タ
ンタル層の蒸発除去された量はわずかであった。
That is, by irradiating the black defect 12 of the mask layer pattern with a rectangular shaped laser beam, SiO 2 forming a black defect is formed.
The layer was removed by evaporation to obtain a modified mask layer pattern as shown in FIG. 1C (step IIIb). Since the underlying layer of the mask layer is a tantalum layer which is a refractory metal, the amount of the tantalum layer evaporated and removed was small.

その後、実施例1に記載された工程IV aおよび工程V
を用いてパターン欠陥の少ないX線露光用マスクを得
た。
Thereafter, Step IVa and Step V described in Example 1
Was used to obtain an X-ray exposure mask with few pattern defects.

〔実施例3〕 実施例1に記載した工程の方法でマスク層パターンを
形成した。次に、このマスク層パターンの欠陥を検査し
たところ、第2図(イ)に示すような白欠陥部分13が検
出されたとする(工程II c)。
Example 3 A mask layer pattern was formed by the method of the steps described in Example 1. Next, when the mask layer pattern is inspected for defects, a white defect portion 13 as shown in FIG. 2A is detected (step IIc).

次に第2図(ロ)に示すようにピレンガスを白欠陥部
分のタンタル膜面上に吹付ながら、Ga+集束イオンビー
ムを照射することによって、イオンビーム誘起化学的堆
積法に基づき白欠陥部分に炭素を厚さ0.3μmの所定形
状のパターンを形成する(工程III c)。
Next, as shown in FIG. 2 (b), while spraying pyrene gas onto the tantalum film surface of the white defect portion, the Ga + focused ion beam is irradiated to the white defect portion based on the ion beam induced chemical deposition method. A pattern of carbon having a predetermined shape with a thickness of 0.3 μm is formed (step IIIc).

こうして第2図(ハ)に示ような修正されたマスク層
パターン14を得た。より具体的には、一辺が1μmであ
る正方形状孤立白欠陥に対して、ビーム加速電圧30kV、
ビーム電流130pAのGa+集積イオンビームを4秒間、該白
欠陥部分のタンタル層上へ照射することによって一辺が
1μmである厚さ約0.3μmのカーボン層パターンを形
成することができた。次に実施例1と同様にSiO2層から
成る正常なマスク層パターン11、及び炭素からなる修正
されたマスク層パターン14とをマスクにして、CBrF3
スを用いる反応性エッチングによりタンタル層2を除去
し、第2図(ニ)示すような修正されたX線吸収体パタ
ーンを得た(工程IV c)。その後、実施例1に記載され
た工程Vを用いてX線吸収体パターン欠陥の少ないX線
露光用マスクを得た。
Thus, a modified mask layer pattern 14 as shown in FIG. 2C was obtained. More specifically, the beam acceleration voltage is 30 kV for a square isolated white defect with a side of 1 μm,
By irradiating the tantalum layer in the white defect portion with a Ga + integrated ion beam having a beam current of 130 pA for 4 seconds, a carbon layer pattern having a thickness of about 0.3 μm and a side of 1 μm could be formed. Then, using the normal mask layer pattern 11 made of SiO 2 layer and the modified mask layer pattern 14 made of carbon as a mask as in Example 1, the tantalum layer 2 is formed by reactive etching using CBrF 3 gas. After removal, a corrected X-ray absorber pattern as shown in FIG. 2 (d) was obtained (step IVc). Then, using the process V described in Example 1, an X-ray exposure mask with few X-ray absorber pattern defects was obtained.

なお、白欠陥修正の他の例として、イオンビーム直接
堆積法によって修正パターンを形成するようにしてもよ
い。
As another example of white defect repair, a repair pattern may be formed by an ion beam direct deposition method.

また、上記実施例1〜3において、X線吸収体材料と
しては、タンタル、マスク層材料としてはSiO2を選んだ
が、本発明の方法はこれらの材料に限定されるものでは
ない。
Further, in the above-mentioned Examples 1 to 3, tantalum was selected as the X-ray absorber material and SiO 2 was selected as the mask layer material, but the method of the present invention is not limited to these materials.

ちなみに、本発明はマスク層材料が有機レジスト層で
あっても適用可能である。しかし、多くの場合、有機膜
パターンを対象とした検査および修正は、本実施例で述
べた無機層パターンの検査および修正よりも困難であ
る。
By the way, the present invention can be applied even if the mask layer material is an organic resist layer. However, in many cases, the inspection and correction for the organic film pattern are more difficult than the inspection and correction for the inorganic layer pattern described in this embodiment.

また、上記実施例1〜3では孤立した欠陥について説
明したが、例えば第6図に示すように、欠陥は孤立欠陥
の他にパターンの一部又はパターンと連続するものな
ど、どのような欠陥でもよい。第6図において、Aは切
断、Bは橋かけ、Cは窪み、Dは突起、Eは白点(ピン
ホール)、Fは黒点からなる欠陥であり、これらの欠陥
箇所をラスタ走査、ベクタ走査等の適宜の方法で走査し
てビーム照射し修正すればよい。
Further, although the isolated defects have been described in the above-mentioned first to third embodiments, as shown in FIG. 6, for example, as shown in FIG. 6, the defect may be any defect such as a part of the pattern or a continuous pattern in addition to the isolated defect. Good. In FIG. 6, A is a cut, B is a bridge, C is a depression, D is a protrusion, E is a defect consisting of white dots (pinholes), and F is a defect consisting of black dots, and these defect locations are raster-scanned and vector-scanned. It may be corrected by scanning and irradiating the beam by an appropriate method such as.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように本発明によれば次のような効果が得られ
る。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.

パターンの白欠陥の修正において、従来技術に比べて
縦横比の小さなパターンを形成すればよいので修正が容
易であり、これはパターン線幅Wが小さくなるほど顕著
である。例えば、W=0.2μmの場合には、従来技術で
の縦横比H/Wは4(H=0.8μm)であるが、本発明での
縦横比H/Wは1.3(H=0.25μm)であり、パターン形成
がより容易となる。
In the correction of the white defect of the pattern, the pattern can be easily formed because a pattern having a small aspect ratio can be formed as compared with the conventional technique, and this is remarkable as the pattern line width W becomes smaller. For example, when W = 0.2 μm, the aspect ratio H / W in the prior art is 4 (H = 0.8 μm), but the aspect ratio H / W in the present invention is 1.3 (H = 0.25 μm). Yes, pattern formation becomes easier.

パターンの黒欠陥の修正において、本発明ではパター
ンの縦横比がより小さいので、ビーム照射時間が短くて
すみ下地への損傷が僅かである。
In the correction of the black defect of the pattern, since the aspect ratio of the pattern is smaller in the present invention, the beam irradiation time is shorter and the damage to the base is slight.

白欠陥、黒欠陥のいずれの例でも、作業時間の短縮を
図ることができる。
The working time can be shortened in both cases of white defects and black defects.

集束イオンビームまたはレーザービームを用いる同一
修正装置内において、化学的堆積用ガスの吹付けの有無
によってマスク層パターンの黒欠陥および白欠陥のいず
れも修正することができる。
In the same repair device using a focused ion beam or a laser beam, it is possible to repair both black defects and white defects in the mask layer pattern depending on whether or not the chemical deposition gas is sprayed.

即ち、ガスの吹付けをせずに直接ビーム照射すること
によりエッチングを行って黒欠陥の修正を行い、また、
ガス吹付けを行いながらビーム照射することにより、X
線吸収体層表面に吸着したガスをイオン化して堆積さ
せ、修正パターンを形成することができ、修正が非常に
容易に行えるようになる。
That is, by directly irradiating the beam without blowing gas, etching is performed to correct the black defect, and
By irradiating the beam while spraying gas, X
The gas adsorbed on the surface of the linear absorber layer can be ionized and deposited to form a repair pattern, and repair can be performed very easily.

さらに、集束イオンビーム、またはレーザービーム照
射によれば、形状精度の良いパターンを得ることができ
る。
Further, irradiation with a focused ion beam or laser beam makes it possible to obtain a pattern with good shape accuracy.

本発明によるパターン白欠陥の修正においては、形成
すべきパターンの材質がX線吸収体用材料、例えば重金
属に限られず、反応ガスに対してエッチング耐性のある
材質であれば種々に選択し得る。例えば、C、SiO2、Si
N、SiC等が知られている。
In the correction of the pattern white defect according to the present invention, the material of the pattern to be formed is not limited to the X-ray absorber material, for example, a heavy metal, and various materials can be selected as long as the material has etching resistance to the reaction gas. For example, C, SiO 2 , Si
N, SiC, etc. are known.

本発明の欠陥修正はマスク層の修正であるので、一度
修正した後でも再修正が容易である。
Since the defect correction of the present invention is the correction of the mask layer, the re-correction is easy even after the correction once.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明によるマスク層パターンの黒欠陥修正工
程を含むX線露光用マスクの製造方法を説明するための
図、第2図は本発明によるマスク層パターンの白欠陥修
正工程を含むX線露光用マスクの製造方法を説明するた
めの図、第3図はマスク層パターンの黒欠陥から生じた
X線吸収体の黒欠陥修正工程を含む従来のX線露光用マ
スクの製造方法を示す図、第4図はマスク層パターンの
白欠陥から生じたX線吸収体の白欠陥修正工程を含む従
来のX線露光用マスクの製造方法を示す図、第5図はパ
ターンの縦横比の説明図、第6図は欠陥の種類を説明す
るための図である。 1……マスク層パターン、2……X線吸収体層、3……
X線透過膜、5……マスク支持枠、6……イオンビーム
またはレーザービーム、11……正常パターン、12……マ
スク層パターンの黒欠陥、13……マスク層パターンの白
欠陥、14……修正されたマスク層パターン、21……正常
なX線吸収体パターン、22……X線吸収体パターンの黒
欠陥、23……X線吸収体パターンの白欠陥、24……修正
されたX線吸収体パターン。
FIG. 1 is a view for explaining a method for manufacturing an X-ray exposure mask including a mask layer pattern black defect repairing step according to the present invention, and FIG. 2 is a mask layer pattern white defect repairing step X according to the present invention. FIG. 3 is a diagram for explaining a method for manufacturing a mask for X-ray exposure, and FIG. 3 shows a conventional method for manufacturing a mask for X-ray exposure, which includes a step of correcting a black defect in an X-ray absorber caused by a black defect in a mask layer pattern. 4 and 5 are views showing a conventional method for manufacturing a mask for X-ray exposure, which includes a step of correcting white defects in an X-ray absorber caused by white defects in a mask layer pattern, and FIG. 5 is an explanation of an aspect ratio of the pattern. FIG. 6 and FIG. 6 are diagrams for explaining the types of defects. 1 ... Mask layer pattern, 2 ... X-ray absorber layer, 3 ...
X-ray transparent film, 5 ... Mask support frame, 6 ... Ion beam or laser beam, 11 ... Normal pattern, 12 ... Black defect of mask layer pattern, 13 ... White defect of mask layer pattern, 14 ... Corrected mask layer pattern, 21 ... Normal X-ray absorber pattern, 22 ... Black defect of X-ray absorber pattern, 23 ... White defect of X-ray absorber pattern, 24 ... Corrected X-ray Absorber pattern.

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】パターン状に形成されたマスク層を用いて
その下層に存在するX線吸収体層にパターンを形成する
工程を含むX線露光用マスクの製造方法であって、マス
ク層のパターンを欠陥検査する段階、検出されたマスク
層のパターン欠陥を修正する段階、パターン欠陥を修正
したマスク層によりX線吸収体層にマスクパターンを形
成する段階からなるX線露光用マスクの製造方法。
1. A method of manufacturing an X-ray exposure mask, comprising the step of forming a pattern on an X-ray absorber layer existing therebelow using a mask layer formed in a pattern, wherein the mask layer pattern is provided. A method for manufacturing an X-ray exposure mask, comprising the steps of: defect inspection, the step of correcting a detected pattern defect in the mask layer, and the step of forming a mask pattern on the X-ray absorber layer by the mask layer in which the pattern defect has been corrected.
【請求項2】マスク層パターンが黒欠陥であり、該黒欠
陥のイオンビームスパッタ除去時に生ずる二次イオン、
または二次電子を検出してX線吸収体層の露出と同時に
ビーム照射を停止する請求項1記載のX線露光用マスク
の製造方法。
2. The mask layer pattern is a black defect, and secondary ions generated at the time of removing the black defect by ion beam sputtering,
Alternatively, the method for manufacturing an X-ray exposure mask according to claim 1, wherein the beam irradiation is stopped at the same time as the exposure of the X-ray absorber layer by detecting secondary electrons.
【請求項3】マスク層パターンが黒欠陥であり、該黒欠
陥を形状成形したレーザービームで照射して除去する請
求項1記載のX線露光用マスクの製造方法。
3. The method for manufacturing an X-ray exposure mask according to claim 1, wherein the mask layer pattern is a black defect, and the black defect is removed by irradiation with a shaped laser beam.
【請求項4】マスク層パターンが白欠陥であり、該白欠
陥をレーザービーム誘起化学的堆積法、イオンビーム誘
起化学的堆積法、又はイオンビーム直接堆積法により修
正する請求項1記載のX線露光用マスクの製造方法。
4. The X-ray according to claim 1, wherein the mask layer pattern is a white defect, and the white defect is corrected by a laser beam induced chemical deposition method, an ion beam induced chemical deposition method, or an ion beam direct deposition method. Method for manufacturing exposure mask.
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