JP2879643B2 - フォトリソグラフィ用マスクの修正方法 - Google Patents
フォトリソグラフィ用マスクの修正方法Info
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Description
等の分野におけるフォトリソグラフィ工程で用いるマス
クパターンの修正方法に関するものである。
グラフィー法を用いた加工工程が数多くあり、そこで使
用するマスクは、ガラスや石英ガラスの上にクロム等の
金属薄膜を蒸着法により形成した後、この薄膜を何らか
の方法を用いてパターニングする方法により製造されて
いる。このパターンニングの際に設計ミスやプロセス上
のトラブル等により、本来、光を透過しなければならな
い部分が光を遮断してしまっていたり(黒欠陥)、逆に
本来、光を遮断しなければならない部分が光を透過して
しまっていたり(白欠陥)した場合、マスクを最初から
作り直すのではなく、その不具合が生じた箇所を部分的
に修正する方法がよく用いられる。
る方法としては、集束イオンビームを利用する方法があ
る。集束イオンビームを使用した場合、黒欠陥を修正す
るには修正箇所にイオンビームを照射して、直接、金属
薄膜の除去(イオンミリング)を行う。また、白欠陥を
修正する場合には、真空槽中にガスを導入し、修正部分
にイオンビームを照射してガスの分解生成物を堆積させ
ることにより行う。
を用いて、同様の操作を行う技術も開発されている。
リソグラフィー用マスクの修正方法として、集束イオン
ビームを利用する方法が広く用いられている。しかし、
この場合すべての操作を真空槽中で行わなければならな
いために、装置コストが大きくなってしまうという問題
がある。また、集束イオンビームによる加工速度はそれ
ほど大きくないために、修正を行うのに比較的長い時間
を必要とする。
た装置の場合には、大気中で操作が行えるため真空槽は
不要であるが、比較的高出力のレーザ光源が必要となる
ために、それほど装置コストは小さくならない。
めに本発明のフォトリソグラフィー用マスクの修正方法
では、局所的な電気化学反応を利用してパターンの修正
を行う。通常のフォトリソグラフィ用マスクの場合、光
の透過性を有するマスク基板上に、光を遮断する材料で
パターンを形成しているが、本発明では、光の透過性を
有するマスク基板上に、光の透過性および電気伝導性を
有する膜を形成したものをマスク基板として用い、その
上に遮光性および電気伝導性を有する膜でパターンを形
成しておく。このマスク基板上のパターンに黒欠陥や白
欠陥が生じた場合、マスク基板と尖鋭な先端をもつ形状
の加工用電極をともに電解質溶液中に浸漬して、加工用
電極の尖鋭な先端部位をマスク基板のパターン修正位置
の近傍に配したセルを構成し、マスク基板と加工用電極
の間に適当な電圧を印加する。そして、マスク基板上に
電解質溶液から遮光性の材料を析出させて白欠陥を修正
したり、逆にマスク基板上の遮光性および電気伝導性を
有する膜を電気化学的に除去して黒欠陥を修正したりす
る。この際、必要があれば、加工用電極または基板を走
査しながらこの操作を行う。
する明の部分と光を遮断する暗の部分を形成してパター
ンが描かれている。通常のフォトリソグラフィ用マスク
の場合、光の透過性を有するマスク基板上に、光を遮断
する材料でパターンを形成しているが、本発明では、光
の透過性を有するマスク基板上に、光の透過性および電
気伝導性を有する膜を形成したものをマスク基板として
用い、その上に遮光性および電気伝導性を有する膜でパ
ターンを形成しておく。このパターンニングの際に、本
来、光を透過しなければならない部分が光を遮断してし
まっていたり(黒欠陥)、逆に本来、光を遮断しなけれ
ばならない部分が光を透過してしまっていたり(白欠
陥)した場合、その不具合が生じた箇所を部分的に修正
する方法として、本発明のフォトリソグラフィー用マス
クの修正方法では、電気化学的な酸化還元反応を利用し
ている。電気化学反応を利用する場合には、電解メッキ
などの例からもわかるように、基材が電気伝導性を有し
ている必要があるが、前述のように、マスク基板表面に
ITOなどの透明導電性薄膜を形成しておくことにより
電気伝導性を付与して、この問題を解決している。
的に電気化学反応を起こして、部分的に暗もしくは明の
状態を作ることにより修正を行う。具体的には、マスク
基板と加工用電極を電解質溶液中に浸漬し、加工用電極
の尖鋭な先端をできるだけマスク基板の修正部分に近づ
けるように配置する。ここで、マスク基板と加工用電極
の間に適当な電圧を印加すれば、マスク基板上に金属な
どの遮光性のある物質が析出したり、マスク基板上の遮
光性のある物質が溶解したりする。これらの電気化学反
応は加工用電極の先端近傍に限られており、修正したい
箇所のみを選択的に加工することができる。
ング等を利用すれば10nm程度の直径まで小さくする
ことができ、マスク基板と加工用電極間の距離も、トン
ネル電流を検出する方法等を利用すれば、ナノメートル
オーダーで制御することが可能である。これらの技術を
利用すれば、数十ナノメートルオーダーの分解能でマス
クの修正を行うことが可能である。加えて、本発明のフ
ォトリソグラフィ用マスクの製造方法では、溶液中で製
造を行うため、特別な真空装置や高価なレーザ光源も必
要なく装置コストが小さくてすむ。
て図面に基づき説明する。 (実施例1)図1は本発明のフォトリソグラフィー用マ
スクの修正方法の一例について模式的に示したものであ
る。マスク基板1、加工用電極2が容器7中に満たされ
た電解液5中に浸漬されており、さらにマスク基板1、
加工用電極2は電流/電位制御装置4に電気的に接続さ
れている。加工用電極2は少なくともひとつの尖鋭な先
端をもつ形状となっており、尖鋭な先端以外は絶縁体で
被覆されている。また加工用電極2はこのマスク基板1
上の任意の位置に3次元的に精密に移動することが可能
なステージ3に支持されている。ステージ3は位置決め
制御装置6により制御される。この場合はマスク基板1
を移動させず、加工用電極2を移動機構に支持したが、
これとは逆に加工用電極2を固定して、マスク基板1を
移動機構に支持する構成も可能である。
マスクの修正方法で用いるマスク基板の構造の一例を模
式的に示したものである。ガラス基板8に透明導電性薄
膜であるITO薄膜9がスパッタリング法により形成さ
れている。ITO薄膜9の厚みは200nmである。本
実施例で用いた透明導電性材料はITOであるが、それ
以外にも酸化スズや酸化亜鉛などの材料でも何ら支障な
く用いることができ、さらに薄膜形成方法についても真
空蒸着法など他の方法を用いることができる。また、膜
厚もピンホールの発生や光の透過を著しく阻害するよう
なことがない程度の厚みであればよい。そして、さらに
その上にクロム薄膜10によりパターンが形成されてい
る。このパターンを形成している材料も、クロム以外に
ニッケル、アルミニウムなどの導電性を有する材料を使
用することが可能である。
ル450g、ホウ酸30gをイオン交換水1リットルに
溶解したものを使用した。本実施例では白欠陥を修正す
るために、ニッケルを遮光性物質として析出させるの
で、前記のような電解液の組成を用いたが、同じニッケ
ルを析出させる場合でも他の組成の電解液を使用した
り、クロムなどの他の金属イオンを含む電解液を使用し
たりすることも可能である。
加工用電極2をステージ3により移動し、さらにマスク
基板1と加工用電極2の間隔は十分に小さくする。次に
電流/電位制御装置4により、マスク基板1と加工用電
極2の間に電流を流し、白欠陥部分11にニッケルを析
出(電析)させた。この時に両電極間に流す電流は、定
電流でもパルス電流でもよく、本実施例ではパルス電流
の方がパターンの解像度が高くできるのでパルス電流を
印加した。この操作を繰り返すことによりマスク基板1
上の白欠陥11の修正を行うことができた。
ーの別の実施例を示す。実施例1と同様、図1に示す装
置を用いて、図2で示すマスク基板の黒欠陥部分12の
修正を行った。電解液としては、スルファミン酸13
5.3g、ホウ酸30gをイオン交換水1リットルに溶
解したものを使用した。本実施例ではクロムを溶解する
ために前記のような電解液の組成を用いたが、他の組成
の電解液を使用することも可能である。また、当然のこ
とながら、クロム以外の材料を遮光性材料として使用し
た場合には、それぞれその材料に適した組成の電解液を
用いる。
同様である。図1の構成の装置を用いて、まず、マスク
基板1表面のパターンの黒欠陥部分12に加工用電極2
をステージ3により移動し、さらにマスク基板1と加工
用電極2の間隔は十分に小さくする。次に電流/電位制
御装置4により、マスク基板1と加工用電極2の間に電
流を流し、マスク基板1表面から黒欠陥部分12のクロ
ムを溶解させた。この時に両電極間に流す電流は、定電
流でもパルス電流でもよく、本実施例ではパルス電流の
方がパターンの解像度が高くできるのでパルス電流を印
加した。この操作を繰り返すことによりマスク基板1上
の黒欠陥12の修正を行うことができた。
ラフィー用マスクの修正方法の他の実施例について模式
的に示したものである。マスク基板1、加工用電極2が
容器7中に満たされた電解液5中に浸漬されており、さ
らにマスク基板1、加工用電極2はスイッチ13を介し
て電流/電位制御装置4に電気的に接続されている。加
工用電極2は少なくともひとつの尖鋭な先端をもつ形状
となっており、尖鋭な先端以外は絶縁体で被覆されてい
る。また加工用電極2はこのマスク基板1上の任意の位
置に3次元的に精密に移動することが可能なステージ3
に支持されている。ステージ3は位置決め制御装置6に
より制御される。この場合はマスク基板1を移動させ
ず、加工用電極2を移動機構に支持したが、これとは逆
に加工用電極2を固定して、マスク基板1を移動機構に
支持する構成も可能である。さらにマスク基板1と加工
用電極2は、両者の距離を制御するためにトンネル電流
検出装置14にもスイッチ13を介して電気的に接続さ
れており、スイッチ13を切り換えることにより、距離
測定モードと加工モードを選択することができる。
示す構造のマスク基板および実施例2と同一の組成の電
解液を使用した。まず、マスク基板1表面の修正を行い
たい位置に加工用電極2をステージ3により移動する。
次にスイッチ13を距離検出モードにして、マスク基板
1と加工用電極2をトンネル電流検出装置14に電気的
に接続し、ある一定のトンネル電流が検出される位置ま
で、ステージ3をZ軸方向に動作させ、加工用電極2を
マスク基板1に近づけていく。この機構により、マスク
基板1と加工用電極2間の距離をナノメートルオーダー
で制御することが可能であった。次にスイッチ13を加
工モードに切り換え、マスク基板1と加工用電極2の間
に電流を流し、マスク基板1表面から黒欠陥部分12の
クロムを溶解させた。この時に両電極間に流す電流は、
定電流でもパルス電流でもよく、本実施例ではパルス電
流の方がパターンの解像度が高くできるのでパルス電流
を印加した。この操作を繰り返すことによりマスク基板
1上の黒欠陥部分12を修正できた。本実施例の場合、
加工用電極2とマスク基板1との距離が非常に小さいた
めに、非常に微細なパターンをもつマスクの欠陥を修正
することが可能であった。
例を示す模式図である。
いるマスク基板の一例を示す模式図である。
例を示す模式図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 光の透過性を有する基板上に光の透過性
および電気伝導性を有する透明導電膜を形成し、前記透
明導電膜上に遮光性を有する物質で所定のパターンを形
成したフォトリソグラフィ用マスクの修正方法におい
て、 前記パターンを形成した前記基板と尖鋭な先端を有する
加工用電極を電解質溶液中に浸漬する工程と、 前記加工用電極の先端部を前記パタ−ンが形成された前
記透明導電膜に近接させ前記先端部と前記透明導電膜の
特定部により電気化学的セルを形成する工程と、前記透
明導電膜と前記加工用電極の間に所定の電圧を印加する
ことにより前記透明導電膜上に前記電解質溶液中から遮
光性を有する物質を電気化学的に析出させる工程を有す
ることを特徴とするフォトリソグラフィ用マスクの修正
方法。 - 【請求項2】 光の透過性を有する基板上に光の透過性
および電気伝導性を有する透明導電膜を形成し、前記透
明導電膜上に遮光性を有する物質で所定のパターンを形
成したフォトリソグラフィ用マスクの修正方法におい
て、 前記パターンを形成した前記基板と尖鋭な先端を有する
加工用電極を電解質溶液中に浸漬する工程と、 前記加工用電極の先端部を前記形成されたパタ−ンに近
接させ前記先端部と前記パタ−ンの特定部により電気化
学的セルを形成する工程と、 前記透明導電膜と前記加工用電極の間に所定の電圧を印
加することにより前記透明導電膜上から前記電解質溶液
中へ遮光性を有する物質を電気化学的に溶解させる工程
を有することを特徴とする フォトリソグラフィ用マスク
の修正方法。 - 【請求項3】 前記加工用電極と前記基板を相対的かつ
平面的に走査することにより特定の平面形状のパターン
を修正する工程を含む請求項1または請求項2記載のフ
ォトリソグラフィ用マスクの修正方法。 - 【請求項4】 前記電気化学的セルを形成する工程は、
前記加工用電極の先端部と前記形成されたパターン間の
トンネル電流を検出することにより、前記先端部と前記
パターンの特定部の距離をナノメートルオーダーで制御
する工程を含む請求項1または請求項2記載のフォトリ
ソグラフィ用マスクの修正方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18610094A JP2879643B2 (ja) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | フォトリソグラフィ用マスクの修正方法 |
US08/504,372 US5686207A (en) | 1994-08-08 | 1995-07-19 | Method of forming and repairing a mask for photolithography |
DE19529170A DE19529170B4 (de) | 1994-08-08 | 1995-08-08 | Verfahren zum Bilden einer Fotolithographiemaske |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18610094A JP2879643B2 (ja) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | フォトリソグラフィ用マスクの修正方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0850350A JPH0850350A (ja) | 1996-02-20 |
JP2879643B2 true JP2879643B2 (ja) | 1999-04-05 |
Family
ID=16182369
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18610094A Expired - Fee Related JP2879643B2 (ja) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | フォトリソグラフィ用マスクの修正方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2879643B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3217999B2 (ja) | 1997-12-03 | 2001-10-15 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 部品製作方法及び部品製作装置 |
-
1994
- 1994-08-08 JP JP18610094A patent/JP2879643B2/ja not_active Expired - Fee Related
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