JP2697026B2 - フォトマスクの欠損欠陥修正方法 - Google Patents
フォトマスクの欠損欠陥修正方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はフォトマスクの欠損欠陥修正方法に関するも
のである。
のである。
半導体集積回路や液晶表示素子等の製造に用いられる
フォトマスクには残留欠陥，欠損欠陥と呼ばれる２種類
の欠陥が存在する。前者は不要な部分に遮光膜となる金
属膜（Cr膜やFeO膜等）が残存している欠陥であり，後
者は，逆に不要な部分の金属膜が欠落している欠陥であ
る。フォトマスクにこれらの欠陥が存在すると，半導体
の性能不良をひき起し，歩留りを低下させる原因となる
ため，これらの欠陥を無くすようフォトマスク製作プロ
セスの改善がなされているが，現状では無欠陥にするこ
とは不可能である。そこで，これらの欠陥を修正する必
要があるが，現在残留欠陥の修正はレーザ光を用いた修
正装置により実現され，レーザマスクリペアとして普及
している。
フォトマスクには残留欠陥，欠損欠陥と呼ばれる２種類
の欠陥が存在する。前者は不要な部分に遮光膜となる金
属膜（Cr膜やFeO膜等）が残存している欠陥であり，後
者は，逆に不要な部分の金属膜が欠落している欠陥であ
る。フォトマスクにこれらの欠陥が存在すると，半導体
の性能不良をひき起し，歩留りを低下させる原因となる
ため，これらの欠陥を無くすようフォトマスク製作プロ
セスの改善がなされているが，現状では無欠陥にするこ
とは不可能である。そこで，これらの欠陥を修正する必
要があるが，現在残留欠陥の修正はレーザ光を用いた修
正装置により実現され，レーザマスクリペアとして普及
している。
一方，欠損欠陥修正の方はこれまで簡便な修正方法が
なく，繁雑なリフトオフ法に頼っていたが，最近になっ
てレーザCVD法を用いた修正方法が実用化され出した。
これは，金属ガスの雰囲気中に置かれたフォトマスクの
欠損欠陥部にレーザ光を照射し，金属ガスを光分解ある
いは熱分解してフォトマスク上に金属膜を堆積させ，欠
損欠陥を修正する方法である。金属ガスとしては，クロ
ムやモリブデン等の金属カルボニウムが主として用いら
れる。
なく，繁雑なリフトオフ法に頼っていたが，最近になっ
てレーザCVD法を用いた修正方法が実用化され出した。
これは，金属ガスの雰囲気中に置かれたフォトマスクの
欠損欠陥部にレーザ光を照射し，金属ガスを光分解ある
いは熱分解してフォトマスク上に金属膜を堆積させ，欠
損欠陥を修正する方法である。金属ガスとしては，クロ
ムやモリブデン等の金属カルボニウムが主として用いら
れる。
また，レーザ光の照射法としては，可視レーザ光をス
ポット状に集光して欠損欠陥部を走査する方法と，紫外
レーザ光を結像光学法により欠損欠陥部全体に一括して
照射する方法がある。後者の場合の装置の一般的構成例
を第３図に示す。
ポット状に集光して欠損欠陥部を走査する方法と，紫外
レーザ光を結像光学法により欠損欠陥部全体に一括して
照射する方法がある。後者の場合の装置の一般的構成例
を第３図に示す。
レーザ光源１としはNd:YAGレーザの第４高調波やArレ
ーザの第２の高調波等が用いられる。このレーザ光はビ
ームエキスパンダ２によりビーム径を拡大し且つコリメ
ートされた後，開口幅可変の矩形スリット４に入射す
る。このスリット４により所望の形状に整形されたレー
ザ光はダイクロイックミラー６で反射されて対物レンズ
10に入射する。対物レンズ10はこのレーザ光をウィンド
−11を通してフォトマスク14上に集光する。なお，スリ
ット４とフォトマスク14は対物レンズ10に対して物点と
像点の関係になるように配置され，スリット４の像がフ
ォトマスク14上に縮小して結像されるようになってい
る。これは，いわゆる結像光学法と呼ばれる。従って，
フォトマスク14上にはスリット４で制限された矩形状の
レーザ光が照射されることになる。ただし，レーザ光は
不可視のためこの矩形スリットの形を観察することはで
きない。そこで，別の可視光の照明光源によりスリット
４を照明して，レーザ光と同様にフォトマスク14上に結
像することにより，スリット４の形状を観察できるよう
になっている。
ーザの第２の高調波等が用いられる。このレーザ光はビ
ームエキスパンダ２によりビーム径を拡大し且つコリメ
ートされた後，開口幅可変の矩形スリット４に入射す
る。このスリット４により所望の形状に整形されたレー
ザ光はダイクロイックミラー６で反射されて対物レンズ
10に入射する。対物レンズ10はこのレーザ光をウィンド
−11を通してフォトマスク14上に集光する。なお，スリ
ット４とフォトマスク14は対物レンズ10に対して物点と
像点の関係になるように配置され，スリット４の像がフ
ォトマスク14上に縮小して結像されるようになってい
る。これは，いわゆる結像光学法と呼ばれる。従って，
フォトマスク14上にはスリット４で制限された矩形状の
レーザ光が照射されることになる。ただし，レーザ光は
不可視のためこの矩形スリットの形を観察することはで
きない。そこで，別の可視光の照明光源によりスリット
４を照明して，レーザ光と同様にフォトマスク14上に結
像することにより，スリット４の形状を観察できるよう
になっている。
このスリット像の観察及びフォトマスクの観察のため
に，本構成例では，反射照明光源8,透過照明光学20,及
び接眼光学系９を備えている。フォトマスク14はチェン
バ19内のXYステージ15上に載置される。本チェンバ19に
は金属ガス供給装置16及び排気装置18が接続されてお
り，フォトマスク14表面に金属ガスを供給できるように
なっている。通常用いられる金属ガスは有毒であるた
め，外部へ排気する前に無毒化するためにトラップ17を
備えて回収するようにしている。排気装置としては普通
ロータリーポンプ等が用いられる。
に，本構成例では，反射照明光源8,透過照明光学20,及
び接眼光学系９を備えている。フォトマスク14はチェン
バ19内のXYステージ15上に載置される。本チェンバ19に
は金属ガス供給装置16及び排気装置18が接続されてお
り，フォトマスク14表面に金属ガスを供給できるように
なっている。通常用いられる金属ガスは有毒であるた
め，外部へ排気する前に無毒化するためにトラップ17を
備えて回収するようにしている。排気装置としては普通
ロータリーポンプ等が用いられる。
この装置による欠損欠陥修正は次のようにしてなされ
る。まず，第４図に示すようフォトマスクの欠損欠陥部
31を接眼光学系９で観察しながら，フォトマスクを移動
させて欠陥部31をレーザ光照射位置に目合せする。次
に，スリット像32が欠陥部31をすべておおうようにスリ
ットサイズを調節する。このようにした後，レーザ光を
所定時間照射すると，スリット像の範囲内に金属膜33が
堆積し，修正が完了する。金属ガスとしてクロムカルボ
ニルを，レーザ光としてNd:YAGレーザの第４高調波（波
長0.266μｍ）を用いた場合,100μｍ2程度の欠陥を10秒
程度で修正することができる。その場合の膜厚は1500Å
程度であり，通常のクロムパターンの膜厚と同程度であ
る。修正後のフォトマスクの断面形状を第５図（ａ）に
示す。図において30はクロムパターン,41はガラス基板,
42はレーザ光照射範囲を示す。
る。まず，第４図に示すようフォトマスクの欠損欠陥部
31を接眼光学系９で観察しながら，フォトマスクを移動
させて欠陥部31をレーザ光照射位置に目合せする。次
に，スリット像32が欠陥部31をすべておおうようにスリ
ットサイズを調節する。このようにした後，レーザ光を
所定時間照射すると，スリット像の範囲内に金属膜33が
堆積し，修正が完了する。金属ガスとしてクロムカルボ
ニルを，レーザ光としてNd:YAGレーザの第４高調波（波
長0.266μｍ）を用いた場合,100μｍ2程度の欠陥を10秒
程度で修正することができる。その場合の膜厚は1500Å
程度であり，通常のクロムパターンの膜厚と同程度であ
る。修正後のフォトマスクの断面形状を第５図（ａ）に
示す。図において30はクロムパターン,41はガラス基板,
42はレーザ光照射範囲を示す。
また，この方法によればガラス基板上の任意の場所に
孤立して，金属膜を堆積さすことができるので，上記の
ようなピンホール状の欠損欠陥だけでなく，いわゆる
“missimg pattern"と呼ばれる完全に欠落したパターン
34を形成することができるという特長を有している。こ
の様子を第５図（ｂ）に示す。ただし，この場合レーザ
光のパワーを上げたり，照射時間を少し長くする等の条
件変更が必要となる。これは，レーザ光照射範囲にクロ
ムパターンがある場合と無い場合とで，表面の加熱効果
が異なり，従って金属ガスの熱分解量が異なるからであ
る。ところで，堆積膜の付着力はレーザパワーを高めに
した方が向上することが分かっているが，余り高くする
とクロムパターンにダメージを与えるので，実際にはこ
のダメージレベルで規制される。
孤立して，金属膜を堆積さすことができるので，上記の
ようなピンホール状の欠損欠陥だけでなく，いわゆる
“missimg pattern"と呼ばれる完全に欠落したパターン
34を形成することができるという特長を有している。こ
の様子を第５図（ｂ）に示す。ただし，この場合レーザ
光のパワーを上げたり，照射時間を少し長くする等の条
件変更が必要となる。これは，レーザ光照射範囲にクロ
ムパターンがある場合と無い場合とで，表面の加熱効果
が異なり，従って金属ガスの熱分解量が異なるからであ
る。ところで，堆積膜の付着力はレーザパワーを高めに
した方が向上することが分かっているが，余り高くする
とクロムパターンにダメージを与えるので，実際にはこ
のダメージレベルで規制される。
上述した従来のレーザCVD法によるフォトマスク欠損
欠陥修正法によれば，欠陥欠損部を覆うようにしてレー
ザ光を照射することにより，簡単に欠損欠陥を修正する
ことができる。しかしながら，この堆積膜の付着力を酸
洗浄やスクラバー等でテストした場合，欠陥サイズが大
きいものほど付着力が弱いという問題があり，半導体製
造プロセスで何回も洗浄工程を通るようなフォトマスク
に対しては，この修正法は使えないという欠点を有して
いる。
欠陥修正法によれば，欠陥欠損部を覆うようにしてレー
ザ光を照射することにより，簡単に欠損欠陥を修正する
ことができる。しかしながら，この堆積膜の付着力を酸
洗浄やスクラバー等でテストした場合，欠陥サイズが大
きいものほど付着力が弱いという問題があり，半導体製
造プロセスで何回も洗浄工程を通るようなフォトマスク
に対しては，この修正法は使えないという欠点を有して
いる。
この原因は以下のように説明される。欠陥サイズが大
きい場合，レーザ光照射範囲内のガラス露出部分が増え
ることになるが，先に述べたように，ガラス部分への付
着力を高めるにはレーザパワーを上げる必要があるが，
従来法ではレーザ光照射範囲がクロムパターンにまでオ
ーバラップしているので，そのダメージレベル以上に上
げることはできない。従って，クロムパターン上での付
着力は十分な反面，ガラス上での付着力が不十分となる
ことになる。
きい場合，レーザ光照射範囲内のガラス露出部分が増え
ることになるが，先に述べたように，ガラス部分への付
着力を高めるにはレーザパワーを上げる必要があるが，
従来法ではレーザ光照射範囲がクロムパターンにまでオ
ーバラップしているので，そのダメージレベル以上に上
げることはできない。従って，クロムパターン上での付
着力は十分な反面，ガラス上での付着力が不十分となる
ことになる。
本発明は従来のもののこのような課題を解決し，大き
な欠陥に対しても十分な付着力を与えることのできるフ
ォトマスクの欠損欠陥修正方法を提供するものである。
な欠陥に対しても十分な付着力を与えることのできるフ
ォトマスクの欠損欠陥修正方法を提供するものである。
本発明によると，レーザ光をフォトマスクの欠損欠陥
部に集光してレーザCVD法により該欠損欠陥部に金属膜
を堆積させ欠損欠陥を修正する方法において，最初に欠
損欠陥部基板面上にCVDを行ない，次に該欠損欠陥部周
囲の金属パターンにオーバラップしてCVDを行なうこと
を特徴とする。フォトマスクの欠損欠陥修正方法が得ら
れる。
部に集光してレーザCVD法により該欠損欠陥部に金属膜
を堆積させ欠損欠陥を修正する方法において，最初に欠
損欠陥部基板面上にCVDを行ない，次に該欠損欠陥部周
囲の金属パターンにオーバラップしてCVDを行なうこと
を特徴とする。フォトマスクの欠損欠陥修正方法が得ら
れる。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は本発明の第１の実
施例を示すための工程図で，（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）
はフォトマスクの平面図，（a2）（d2）は断面図であ
る。第１図（ａ）は欠損欠陥部内のガラス面上にスリッ
ト像を調節した状態を示す。図において3aはクロムパタ
ーン,31は欠損欠陥部,32はスリット像,41はガラス基板
である。第１図（ｂ）はその部分にレーザCVDを行なっ
た結果（第１の工程と呼ぶ）を示す。次に第１図（ｃ）
は欠損欠陥部31周囲のクロムパターン30にオーバラップ
するようにスリット像32のサイズを調節した状態を示
す。第４図はその部分にレーザCVDを行なって堆積膜33
を得た結果（第２の工程と呼ぶ）を示す。
施例を示すための工程図で，（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）
はフォトマスクの平面図，（a2）（d2）は断面図であ
る。第１図（ａ）は欠損欠陥部内のガラス面上にスリッ
ト像を調節した状態を示す。図において3aはクロムパタ
ーン,31は欠損欠陥部,32はスリット像,41はガラス基板
である。第１図（ｂ）はその部分にレーザCVDを行なっ
た結果（第１の工程と呼ぶ）を示す。次に第１図（ｃ）
は欠損欠陥部31周囲のクロムパターン30にオーバラップ
するようにスリット像32のサイズを調節した状態を示
す。第４図はその部分にレーザCVDを行なって堆積膜33
を得た結果（第２の工程と呼ぶ）を示す。
本発明ではまず最初に欠損欠陥部31のガラス面上にCV
Dを行ない堆積膜を形成するが，この場合のCVD条件して
は前述したようにレーザパワーをクロムパターン上のそ
れより２倍程度高くして，付着力を高くしなければなら
ない。これに続く第２の工程は通常のCVD条件で良い
が，前述したようにレーザパワーはクロムパターン及び
堆積膜にダメージを与えない範囲で極力高くした方が付
着力は向上する。また，第１の工程での膜形成範囲は，
可能な限りエッジ部に近づけて，すき間を少なくした方
が良いことは言うまでもない。そして，膜厚は必ずしも
完全に遮光性を有するまで厚くする必要はなく,500Å程
度以上あれば十分なことが実験の結果分っている。
Dを行ない堆積膜を形成するが，この場合のCVD条件して
は前述したようにレーザパワーをクロムパターン上のそ
れより２倍程度高くして，付着力を高くしなければなら
ない。これに続く第２の工程は通常のCVD条件で良い
が，前述したようにレーザパワーはクロムパターン及び
堆積膜にダメージを与えない範囲で極力高くした方が付
着力は向上する。また，第１の工程での膜形成範囲は，
可能な限りエッジ部に近づけて，すき間を少なくした方
が良いことは言うまでもない。そして，膜厚は必ずしも
完全に遮光性を有するまで厚くする必要はなく,500Å程
度以上あれば十分なことが実験の結果分っている。
従って，第１の工程のレーザ光照射時間は，通常の照
射時間の1/3程度でよい。現在のところ，本修正方法の
適用が必要な欠陥サイズは20μｍ2程度以上であり，こ
れ以下のサイズの欠陥に対しては必要なく，従来方法で
もかまわない。
射時間の1/3程度でよい。現在のところ，本修正方法の
適用が必要な欠陥サイズは20μｍ2程度以上であり，こ
れ以下のサイズの欠陥に対しては必要なく，従来方法で
もかまわない。
なお，本実施例では欠陥のサイズが最大でも20μｍ2
程度あり，一回のレーザ照射で修正を完了する場合を説
明したが，欠陥が20μｍ2以上の場合，現状の修正装置
の一回での最大修正範囲が25μｍ2程度であるので上述
の方法をくり返し適用すれば可能であることは言うまで
もない。この場合の修正工程を第２図に示す。（ａ）は
第１の工程により欠損欠陥内部を分割してCVDした状態
を示す。（ｂ）は第２の工程の途中を示す図である。以
後，スリットサイズを最大にして同様にしてくり返すこ
とにより，全欠陥部を修正することができる。
程度あり，一回のレーザ照射で修正を完了する場合を説
明したが，欠陥が20μｍ2以上の場合，現状の修正装置
の一回での最大修正範囲が25μｍ2程度であるので上述
の方法をくり返し適用すれば可能であることは言うまで
もない。この場合の修正工程を第２図に示す。（ａ）は
第１の工程により欠損欠陥内部を分割してCVDした状態
を示す。（ｂ）は第２の工程の途中を示す図である。以
後，スリットサイズを最大にして同様にしてくり返すこ
とにより，全欠陥部を修正することができる。
第６図は本発明の第２の実施例の工程図で，各工程で
のフォトマスクの平面図である。この実施例では，第１
の実施例のようにレーザ光を矩形にして照明するのでは
なく,1〜２μｍ程度の円形スポット状に集光して修正が
なされる。このために，装置構成としては第３図の例に
おいてスリット４を除いた構成で可能となる。修正工程
は第６図に示すように，欠損欠陥部31内のガラス面上を
CVDする第１の工程（ａ）と，クロムパターン30上にオ
ーバラップしてCVDする第２の工程（ｂ）とから成る。
のフォトマスクの平面図である。この実施例では，第１
の実施例のようにレーザ光を矩形にして照明するのでは
なく,1〜２μｍ程度の円形スポット状に集光して修正が
なされる。このために，装置構成としては第３図の例に
おいてスリット４を除いた構成で可能となる。修正工程
は第６図に示すように，欠損欠陥部31内のガラス面上を
CVDする第１の工程（ａ）と，クロムパターン30上にオ
ーバラップしてCVDする第２の工程（ｂ）とから成る。
本実施例では，レーザ光が小さいスポットであるた
め，第１の工程において種々の形の欠陥に対して極めて
エッジ近傍までCVDすることができ，エッジ部における
すき間を第１の実施例の場合より小さくできるという利
点を有する。その反面，一度にCVDする面積が小さいの
で，全体を走査する回数が多いという欠点がある。
め，第１の工程において種々の形の欠陥に対して極めて
エッジ近傍までCVDすることができ，エッジ部における
すき間を第１の実施例の場合より小さくできるという利
点を有する。その反面，一度にCVDする面積が小さいの
で，全体を走査する回数が多いという欠点がある。
また，第７図に示すように第２の工程では修正時間を
短縮するために，スポットサイズを大きくしてもよい。
このためには，例えばビームエキスパンダをモータドラ
イブしてレンズ間隔を変え，対物レンズへ入射するレー
ザビームの径を大きくするようにすればよい。本実施例
においても,CVDの条件として第１の工程ではレーザパワ
ーを高くして付着力を高めるようにすることは，第１の
実施例１と同じである。
短縮するために，スポットサイズを大きくしてもよい。
このためには，例えばビームエキスパンダをモータドラ
イブしてレンズ間隔を変え，対物レンズへ入射するレー
ザビームの径を大きくするようにすればよい。本実施例
においても,CVDの条件として第１の工程ではレーザパワ
ーを高くして付着力を高めるようにすることは，第１の
実施例１と同じである。
以上説明したように本発明は，従来の修正方法の前に
欠損欠陥の基板面上にCVDする工程を加えることによ
り，大きい欠陥に対しても十分な付着力を得ることがで
きるので，従来より多くのフォトマスクに対応すること
ができ，フォトマスクの歩留りが向上するという効果を
有する。
欠損欠陥の基板面上にCVDする工程を加えることによ
り，大きい欠陥に対しても十分な付着力を得ることがで
きるので，従来より多くのフォトマスクに対応すること
ができ，フォトマスクの歩留りが向上するという効果を
有する。
第１図（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は本発明の第１の実施
例の工程図，第２図は第１の実施例の応用を示す工程の
一例の平面図，第３図は本発明で用いる欠損欠陥修正装
置の一般的構成図，第４図は従来法による修正工程を示
すフォトマスクの平面図，第５図は従来法のフォトマス
クの断面図，第６図及び第７図は本発明の第２実施例の
工程図を示す。 信号の説明:1……レーザ光源,2……ビームエキスパン
ダ,4……スリット,5……スリット照明光源,9……接眼光
学系,10……対物レンズ,14……フォトマスク,16……金
属ガス供給装置,30……クロムパターン,31……欠損欠
陥,32……スリット像,33……堆積膜。
例の工程図，第２図は第１の実施例の応用を示す工程の
一例の平面図，第３図は本発明で用いる欠損欠陥修正装
置の一般的構成図，第４図は従来法による修正工程を示
すフォトマスクの平面図，第５図は従来法のフォトマス
クの断面図，第６図及び第７図は本発明の第２実施例の
工程図を示す。 信号の説明:1……レーザ光源,2……ビームエキスパン
ダ,4……スリット,5……スリット照明光源,9……接眼光
学系,10……対物レンズ,14……フォトマスク,16……金
属ガス供給装置,30……クロムパターン,31……欠損欠
陥,32……スリット像,33……堆積膜。
Claims (1)
- 【請求項１】レーザ光をフォトマスクの欠損欠陥部に集
光して，レーザCVD法により該欠損欠陥部に金属膜を堆
積させ欠損欠陥を修正する方法において，最初に基板面
上にCVDを行ない，次に該欠損欠陥部周囲の金属パター
ン部にオーバラップしCVDを行なうことを特徴とするフ
ォトマスクの欠損欠陥修正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29359188A JP2697026B2 (ja) | 1988-11-22 | 1988-11-22 | フォトマスクの欠損欠陥修正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29359188A JP2697026B2 (ja) | 1988-11-22 | 1988-11-22 | フォトマスクの欠損欠陥修正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02140744A JPH02140744A (ja) | 1990-05-30 |
| JP2697026B2 true JP2697026B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=17796703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29359188A Expired - Fee Related JP2697026B2 (ja) | 1988-11-22 | 1988-11-22 | フォトマスクの欠損欠陥修正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2697026B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7361622B2 (ja) | 2019-03-05 | 2023-10-16 | Hoya株式会社 | フォトマスクの修正方法、フォトマスクの修正装置、ペリクル付きフォトマスクの製造方法および表示装置の製造方法 |
| CN115704993A (zh) | 2021-08-04 | 2023-02-17 | 株式会社Sk电子 | 图案修正方法以及光掩模 |
-
1988
- 1988-11-22 JP JP29359188A patent/JP2697026B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02140744A (ja) | 1990-05-30 |
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