JP3044811B2 - フォトマスク修正装置 - Google Patents

フォトマスク修正装置

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JP3044811B2 JP8291091A JP8291091A JP3044811B2 JP 3044811 B2 JP3044811 B2 JP 3044811B2 JP 8291091 A JP8291091 A JP 8291091A JP 8291091 A JP8291091 A JP 8291091A JP 3044811 B2 JP3044811 B2 JP 3044811B2
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/04Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C16/047Coating on selected surface areas, e.g. using masks using irradiation by energy or particles

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はフォトマスクの白欠陥を
修正する装置に係わり、とくにレーザCVD技術を用い
たフォトマスク修正装置に関する。
【0002】
【従来の技術】フォトマスクの白欠陥すなわち欠損欠陥
を修正するための修正方法としては、FIB(Focused
Ion Beam;集束イオンビーム)を用いるものと、レーザ
光を用いるものが提案されている。後者のレーザ光を用
いるものは、更に紫外レーザ光を使用する光CVD(ph
otolytic chemical vaper deposition) 技術を応用する
ものと、主にレーザ光による対象の加熱効果を利用する
熱CVD(pyrolytic chemical vaper deposition)技術
を使用するものとに分けることができる。
【0003】前者のFIBを利用する装置は、後者のレ
ーザ光を用いる装置に比べてビームの集束径を直径0.
1〜0.5μm程度と小さくすることができる。したが
って、高精度の修正が可能となる。しかしながら、原料
ガスが希薄な状態でなければ装置を作動することができ
ないために炭素膜の堆積速度が遅く、10μm角の領域
に光学濃度2.5〜3程度の炭素膜を堆積する場合に
は、1000秒程度の時間を要する。また、動作中に1
×10-6Torr程度の高真空を維持する必要があり、真空
容器を大きくすることができない。
【0004】したがって、前者のFIBを利用する装置
は大型の基板への対応が困難であり、これまでに装置化
されているフォトマスク修正装置では、7インチ角の基
板が限度となっているという問題がある。このため、特
別に高精度が要求される用途以外の一般的なフォトマス
クあるいはLCD(Liquid Crystal display;液晶ディ
スクプレイ)用の大型のフォトマスクについては、この
装置を適用できないのが現状である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】一方、後者のレーザを
用いるフォトマスクの白欠陥修正装置のうち、紫外レー
ザを用いる装置では、紫外光を用いるためにレンズ材が
限定され、装置の設計が困難であるという問題があっ
た。しかも、この装置で観察とレーザ加工を兼ねる対物
レンズは紫外域と可視域の間で色消しを行う必要があ
り、その製作が困難である等、光学系の構成上に問題が
あった。また、この後者の装置では光解離反応が主体と
なるために、レーザ光を導入する窓材へもCVDによる
薄膜の堆積が生じ、窓の透過率が低下していわゆる窓曇
りが生じるといった問題があった。
【0006】このため、可視レーザ光とその加熱効果を
利用する方が、より実用性の高いフォトマスク修正装置
を構成することができる。
【0007】ところで、レーザ光による加熱効果を利用
した従来のフォトマスク修正装置では、レーザとして連
続発振を行うアルゴンレーザを使用しており、レーザ光
は単にスポット状に集光して使用している。このため、
レーザ光照射部周辺への熱拡散が大きくなり、レーザ光
の集光径よりもはるかに広い幅で薄膜の堆積が生じると
いう問題を有していた。なお、J.K.Tison and M.G.Cohe
n,Solid State Technology,Feb.(1987),"Laser in Mask
Repair"の第113ページにおける図2(Fig.2 )に示
した写真を参考にされたい。
【0008】そこで本発明の目的は、可視レーザ光とそ
の加熱効果を利用し、しかもレーザ光照射部周辺への熱
拡散をできるだけ抑えることにより、エッジ精度良く金
属膜を形成することのできるフォトマスク修正装置を提
供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、解離反応により金属の堆積を可能とする化合物気体
を含む雰囲気に接するフォトマスク表面にレーザ光を照
射し、主に化合物気体の熱分解によりレーザ光照射部に
選択的に形成した金属薄膜、または、レーザ光を前記し
たフォトマスクに対して相対的に走査してフォトマスク
上に帯状に堆積した金属薄膜により、フォトマスク上の
白欠陥を修正するようにしたフォトマスク修正装置に
いて、(イ)所定の周波数以上の周波数でレーザパルス
を出力できるレーザと、(ロ)このレーザから出力され
るパルス状のレーザ光のビーム径を拡大するビームエキ
スパンダと、(ハ)このビームエキスパンダにより拡大
されたレーザ光の光路中に配置され、フォトマスク上に
照射するレーザ光の幅方向の寸法を欠陥に応じた幅に調
整自在に設定すると共に、この幅方向と直交する方向の
長さを比較的短い予め定めた長さに設定することで、レ
ーザ光照射部に矩形状のレーザ光が照射されるようにそ
の照射形状を整形する整形手段と、(ニ)矩形状に整形
されたレーザ光の強度分布を均一にする均一化手段と、
(ホ)レーザ光照射部における欠陥を埋めつくすように
整形手段で整形したレーザ光で幅方向と直交する方向に
走査するレーザ光走査手段とをフォトマスク修正装置に
具備させる。
【0010】請求項2記載の発明では、請求項1記載の
フォトマスク修正装置の整形手段は、周縁部にナイフエ
ッジ部を有するスリット機構であることを特徴としてい
る。
【0011】請求項3記載の発明では、レーザ光の光路
中に、金属膜形成開始時にレーザ光の強度を絞り、レー
ザ光の強度が応答よく変化するようにするためのアッテ
ネータを配置したことを特徴としている。
【0012】
【作用】請求項1記載の発明によれば、レーザ光が照射
される欠陥箇所に、その欠陥の幅に合わせた幅の矩形状
に整形されたレーザ光を照射し、しかもその幅方向と直
交する方向にパルス状のレーザ光を欠陥を埋めつくすよ
うに走査することにしたので、フォトマスクの欠陥箇所
を精度よく修正することができる。 また請求項2記載の
発明によれば、周縁部にナイフエッジ部を有するスリッ
ト機構を使用するので、レーザによる加熱効果を利用す
るレーザCVD技術を用いたフォトマスク修正装置であ
りながら、エッジの直線性の良い金属膜堆積が可能にな
る。 更に、請求項3記載の発明によれば、レーザ光の光
路中に、金属膜形成開始時にレーザ光の強度を絞り、レ
ーザ光の強度が応答よく変化するようにするためのアッ
テネータを配置したので、基板の加熱が過剰になるのを
防止することができる。
【0013】
【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【0014】図1は本発明に係わるフォトマスク修正装
置の一実施例を示す概略構成図である。本実施例の装置
では、CVDの原料としてモリブデンカルボニル(Mo
(CO)6 )を、また、レーザとして連続励起Qスイッ
チNd:YAGレーザ(以下、CW−YAGレーザと称
する。)の第2高調波(SHG:波長0.53μm)を
使用している。
【0015】Mo(CO)6 のような金属カルボニルは
室温で固体または液体なので、加熱・気化させて使用す
る。本実施例では、リザーバ1内で50°Cで気化させ
て使用する。このときの飽和蒸気圧は、化学大辞典(共
立出版、東京)、P294、「モリブデンカルボニル」
にも示されているように1.4Torrである。キャリアガ
スとしてはアルゴンガスを用い、流量250cc/分〜
500cc/分で使用する。
【0016】図1に示すように、原料ガスAはリザーバ
1から取り出されたキャリアガスBと共に、気密の保た
れたチェンバ2内へ導かれる。原料ガスAはチェンバ2
内のフォトマスク3の表面を流れる。チェンバ2上面に
はガラス窓4が設けられており、これを介してレーザ光
がフォトマスク3上に集光される。このレーザ光の集光
部にて、CVDによるMo膜の堆積が生ずる。チェンバ
2中のフォトマスク3は原料ガスAとの温度バランスを
とり、Mo(CO)6 がフォトマスク3上に析出せず、
しかも、表面への吸着量を制御し、Mo膜の堆積速度を
制御するために、ヒータ5にて50°C程度に加熱され
ている。原料ガスAはフォトマスク3の表面を流れた
後、排気ガス処理部14に導かれ、処理された後、排気
ガスCとして排出されるようになっている。
【0017】このフォトマスク修正装置では、レーザ光
を導入する光学系は固定とし、XYステージ6でフォト
マスク3を移動することにより、Mo膜を帯状に形成す
る方法を採用している。
【0018】ところで、このフォトマスク修正装置で
は、フォトマスク3上に照射するレーザ光を矩形に整形
するために、開口部7Aを形成する端部側に2軸ともそ
の間隔を変えることのできるナイフエッジを有するスリ
ット機構7を有している。このスリット機構7の開口部
7Aが対物レンズ8でフォトマスク3上にイメージ転写
されるようになっている。このスリット機構7の開口部
7Aを通過した後のレーザ光の強度を均一にするため
に、CW−YAGレーザ10の出力側にはビームエキス
パンダ9が配置されている。ビームエキスパンダ9は、
レーザ光のビーム径を拡大し、強度分布変化が小さい中
央部のみがスリット機構7の開口部7Aを通過できるよ
うに構成している。
【0019】本実施例のフォトマスク修正装置では、ス
リット機構7の開口部7Aの幅寸法を変えることによ
り、欠陥の大きさに応じた適切な幅のMo膜を形成する
ことが可能となる。また、CW−YAGレーザ10によ
る高周波数のレーザパルスを用いているため、レーザ照
射部以外への熱拡散を僅少に抑制でき、エッジ精度の良
いMo膜の形成が可能となる。
【0020】図1に示したフォトマスク修正装置では、
スリット機構7の図で左側にはダイクロイックミラー1
1が配設されており、レーザ光を対物レンズ8側に反射
させるようになっている。また、このダイクロイックミ
ラー11の上方側には、これを透過して観察を行うため
の接眼装置12Aと、CCDカメラ12Bとがハーフミ
ラー12Cによって分岐された光線を入射するように配
置されている。CCDカメラ12Bの読取画像は、モニ
タTV13によっても観察できるようになっている。
【0021】図2は本実施例のフォトマスク修正装置を
用いてフォトマスク上に形成したMo膜を表わしたもの
である。マスク3上には、Mo膜15が帯状に形成され
ている。この図で右側の部分はガラス面17を表わして
いる。
【0022】図3はこのようなMo膜の形成を行うため
の手順を示したものである。この図に示すように5μm
×10μmの矩形レーザ光16を矢印D方向に走査する
ことにより、擬似欠陥を埋めつくすようにMo膜15を
形成した。本実施例では、矩形レーザ光16の強度は、
フォトマスク3の表面上で約5mwであり、そのQスイ
ッチの繰り返し周波数は10KHzであった。また、フ
ォトマスク3の移動速度は3μm/sであった。
【0023】図4は本発明に係わるフォトマスク修正装
置の変形例を示すものである。図1と同一部分には同一
の符号を付しており、これらの説明を定義省略する。こ
の変形例では、レーザ光の光路中のスリット機構7とダ
イクロイックミラー11との間にアッテネータ18を配
置している。アッテネータ18は、Mo膜形成開始時に
CVD反応への吸熱が少なく基板加熱が過剰となること
を防止するために、スタート時点でのレーザ光強度を絞
るために使用するものである。このアッテネータ18に
よって、レーザ光の強度を応答性良く変化させることが
できる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
によれば、レーザ光が照射される欠陥箇所に、その欠陥
の幅に合わせた幅の矩形状に整形されたレーザ光を照射
し、しかもその幅方向と直交する方向にパルス状のレー
ザ光を欠陥を埋めつくすように走査することにしたの
で、フォトマスクの欠陥箇所のみを精度よく修正するこ
とができる。 また請求項2記載の発明によれば、周縁部
にナイフエッジ部を有するスリット機構を使用するの
で、レーザによる加熱効果を利用するレーザCVD技術
を用いたフォトマスク修正装置でありながら、エッジの
直線性の良い金属膜堆積が可能になる。 更に、請求項3
記載の発明によれば、レーザ光の光路中に、金属膜形成
開始時にレーザ光の強度を絞り、レーザ光の強度が応答
よく変化するようにするためのアッテネータを配置した
ので、基板の加熱が過剰になるのを防止することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わるフォトマスク修正装置の一実施
例を示す概略構成図である。
【図2】この実施例の装置でフォトマスク上に形成した
Mo膜を示す平面図である。
【図3】この実施例の装置でMo膜の形成の手順を示し
た説明図である。
【図4】本発明の変形例におけるフォトマスク修正装置
の概略構成図である。
【符号の説明】
3 フォトマスク 7 スリット機構 7A 開口部 9 ビームエキスパンダ 10 CW−YAGレーザ 15 Mo膜 16 矩形レーザ光 18 アッテネータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−195451(JP,A) 特開 昭61−252556(JP,A) 特開 平1−106062(JP,A) 特開 昭64−18149(JP,A) 特開 平2−97945(JP,A) 特開 昭56−162748(JP,A) 特開 平2−204746(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03F 1/08 - 1/16

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 解離反応により金属の堆積を可能とする
    化合物気体を含む雰囲気に接するフォトマスク表面にレ
    ーザ光を照射し、主に化合物気体の熱分解によりレーザ
    光照射部に選択的に形成した金属薄膜、またはレーザ光
    を前記フォトマスクに対して相対的に走査してフォトマ
    スク上に帯状に堆積した金属薄膜により、フォトマスク
    上の白欠陥を修正するようにしたフォトマスク修正装置
    において、 所定の周波数以上の周波数でレーザパルスを出力できる
    レーザと、このレーザから出力されるパルス状のレーザ光のビーム
    径を拡大するビームエキスパンダと、 このビームエキスパンダにより拡大されたレーザ光の光
    路中に配置され、 前記フォトマスク上に照射するレーザ
    の幅方向の寸法を欠陥に応じた幅に調整自在に設定す
    ると共に、この幅方向と直交する方向の長さを比較的短
    い予め定めた長さに設定することで、前記レーザ光照射
    部に矩形状のレーザ光が照射されるようにその照射形状
    整形する整形手段と、 矩形状に整形されたレーザ光の強度分布を均一にする均
    一化手段と、 前記レーザ光照射部における欠陥を埋めつくすように前
    記整形手段で整形したレーザ光で前記幅方向と直交する
    方向に走査するレーザ光走査手段 とを具備することを特
    徴とするフォトマスク修正装置。
  2. 【請求項2】 前記整形手段は、周縁部にナイフエッジ
    部を有するスリット機構を具備することを特徴とする請
    求項1記載のフォトマスク修正装置。
  3. 【請求項3】 前記レーザ光の光路中に、金属膜形成開
    始時にレーザ光の強度を絞り、レーザ光の強度が応答よ
    く変化するようにするためのアッテネータを配置したこ
    とを特徴とする請求項1記載のフォトマスク修正装置
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