JP3238550B2 - 構造体の欠陥修正方法 - Google Patents
構造体の欠陥修正方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、構造体の凸状欠陥や凹
状欠陥を修正するための方法に係わり、特に位相シフト
マスクの欠陥修正に適した構造体の欠陥修正方法に関す
る。
状欠陥を修正するための方法に係わり、特に位相シフト
マスクの欠陥修正に適した構造体の欠陥修正方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＬＳＩのパターンをウェハ上に転
写するためのマスクとして、位相シフト効果を利用して
解像度の向上を図った位相シフトマスクが用いられてい
る。このような位相シフトマスクでは、シフタに欠陥が
存在すると、良好なパターン転写を行えないので、欠陥
が発生したときにそれを確実に修正する必要がある。
写するためのマスクとして、位相シフト効果を利用して
解像度の向上を図った位相シフトマスクが用いられてい
る。このような位相シフトマスクでは、シフタに欠陥が
存在すると、良好なパターン転写を行えないので、欠陥
が発生したときにそれを確実に修正する必要がある。
【０００３】位相シフトマスクのシフタに凸状欠陥が存
在する場合、欠陥に集束イオンビーム（以下、ＦＩＢと
省略する）を照射することにより凸状欠陥をエッチング
して欠陥を修正する方法が提案されている。しかし、位
相シフタとマスク基板とが同じ材料であることが多いた
め、この方法では凸状欠陥のエッチングの終点を検出す
ることが難しい。また、凸状欠陥のみをエッチングする
ことは極めて困難であり、さらに凸状欠陥のみをエッチ
ングできたとしても、エッチング後のシフタの形状が凸
状欠陥の形状に依存してしまう。
在する場合、欠陥に集束イオンビーム（以下、ＦＩＢと
省略する）を照射することにより凸状欠陥をエッチング
して欠陥を修正する方法が提案されている。しかし、位
相シフタとマスク基板とが同じ材料であることが多いた
め、この方法では凸状欠陥のエッチングの終点を検出す
ることが難しい。また、凸状欠陥のみをエッチングする
ことは極めて困難であり、さらに凸状欠陥のみをエッチ
ングできたとしても、エッチング後のシフタの形状が凸
状欠陥の形状に依存してしまう。
【０００４】これを解決するために、膜の上面が平坦に
なるように凸状欠陥上を堆積膜で覆い、凸状欠陥と堆積
膜が同じエッチングレートとなる条件でＦＩＢで凸状欠
陥を含む堆積膜をエッチングして、堆積膜と共に凸状欠
陥を除去するという方法が考えられる。
なるように凸状欠陥上を堆積膜で覆い、凸状欠陥と堆積
膜が同じエッチングレートとなる条件でＦＩＢで凸状欠
陥を含む堆積膜をエッチングして、堆積膜と共に凸状欠
陥を除去するという方法が考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＦＩＢ
を用いたアシストデポジションの場合、堆積膜の種類に
よっては、凸状欠陥を覆う際に膜の上面を平坦に形成す
ることは困難である。ある程度まで堆積膜の膜厚を上げ
ていくと凸状欠陥のエッジを覆う部分の堆積膜の段差は
小さくなるが、それよりも厚い膜を形成しても堆積膜の
段差は零となりにくい。そして、段差のある膜をエッチ
ングすると、エッチング後の形状がその段差の形状に依
存し、凸状欠陥を除去して平坦にすることが困難とな
る。
を用いたアシストデポジションの場合、堆積膜の種類に
よっては、凸状欠陥を覆う際に膜の上面を平坦に形成す
ることは困難である。ある程度まで堆積膜の膜厚を上げ
ていくと凸状欠陥のエッジを覆う部分の堆積膜の段差は
小さくなるが、それよりも厚い膜を形成しても堆積膜の
段差は零となりにくい。そして、段差のある膜をエッチ
ングすると、エッチング後の形状がその段差の形状に依
存し、凸状欠陥を除去して平坦にすることが困難とな
る。
【０００６】一方、凹状欠陥の修正においても、埋込部
分の表面を他のシフタ表面と同一平面にして修正するこ
とは極めて困難である。
分の表面を他のシフタ表面と同一平面にして修正するこ
とは極めて困難である。
【０００７】このように従来、位相シフトマスクの欠陥
を修正するのにＦＩＢを用いることが考えられるが、欠
陥上に堆積膜を平坦に形成するのが困難であることか
ら、欠陥を基板表面に合わせて平坦に修正することは困
難である。
を修正するのにＦＩＢを用いることが考えられるが、欠
陥上に堆積膜を平坦に形成するのが困難であることか
ら、欠陥を基板表面に合わせて平坦に修正することは困
難である。
【０００８】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、凸状欠陥或いは凹状欠
陥のいずれであっても基板表面に合わせて平坦に修正す
ることのできる構造体の欠陥修正方法を提供することに
ある。
ので、その目的とするところは、凸状欠陥或いは凹状欠
陥のいずれであっても基板表面に合わせて平坦に修正す
ることのできる構造体の欠陥修正方法を提供することに
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、次のような構成を採用している。
に本発明では、次のような構成を採用している。
【００１０】即ち、本発明の第１の発明は、基板上に所
望のパターンを形成した構造体に生じた凸状欠陥を修正
する構造体の欠陥修正方法であって、前記凸状欠陥の周
囲にもしくは前記凸状欠陥に近接するように前記基板上
に該基板と異なる材料からなる第１の薄膜を形成する工
程、前記凸状欠陥及び第１の薄膜上に第２の薄膜を形成
してその上面を平坦にする工程、前記凸状欠陥とその上
部及び周辺の各薄膜とを荷電粒子線を用いて同時に除去
する工程、並びにこの除去工程で残った各薄膜を除去す
る工程を具備することを特徴とする構造体の欠陥修正方
法を提供する。
望のパターンを形成した構造体に生じた凸状欠陥を修正
する構造体の欠陥修正方法であって、前記凸状欠陥の周
囲にもしくは前記凸状欠陥に近接するように前記基板上
に該基板と異なる材料からなる第１の薄膜を形成する工
程、前記凸状欠陥及び第１の薄膜上に第２の薄膜を形成
してその上面を平坦にする工程、前記凸状欠陥とその上
部及び周辺の各薄膜とを荷電粒子線を用いて同時に除去
する工程、並びにこの除去工程で残った各薄膜を除去す
る工程を具備することを特徴とする構造体の欠陥修正方
法を提供する。
【００１１】また、本発明の第２の発明は、基板上に所
望のパターンを形成した構造体に生じた凹状欠陥を修正
する構造体の欠陥修正方法であって、前記凹状欠陥に埋
込み材料を埋込むと共に基板表面から突出した突出部を
形成する工程、前記突出部を含む領域を前記基板と異な
る材料からなる平坦化膜で覆い、その上面を平坦にする
工程、前記突出部及びその周辺の前記平坦化膜を荷電粒
子線を用いて同時に除去する工程、並びにこの除去工程
で残った前記平坦化膜を除去する工程を具備することを
特徴とする構造体の欠陥修正方法を提供する。
望のパターンを形成した構造体に生じた凹状欠陥を修正
する構造体の欠陥修正方法であって、前記凹状欠陥に埋
込み材料を埋込むと共に基板表面から突出した突出部を
形成する工程、前記突出部を含む領域を前記基板と異な
る材料からなる平坦化膜で覆い、その上面を平坦にする
工程、前記突出部及びその周辺の前記平坦化膜を荷電粒
子線を用いて同時に除去する工程、並びにこの除去工程
で残った前記平坦化膜を除去する工程を具備することを
特徴とする構造体の欠陥修正方法を提供する。
【００１２】ここで、第２の発明における平坦化膜は、
第１の発明のように第１及び第２の薄膜の積層構造とし
てもよい。
第１の発明のように第１及び第２の薄膜の積層構造とし
てもよい。
【００１３】また、本発明の望ましい実施態様として
は、次のものが挙げられる。
は、次のものが挙げられる。
【００１４】(1) 第１及び第２の薄膜はＦＩＢでアシス
トデポジションされた炭素を含む物質からなること。こ
のアシストデポジションは、炭化水素系のガスを用いて
行うこと。この炭化水素系のガスがメタクリル酸メチル
ガス、２，４，４−トリメチル−１−ペンテンガス、ま
たはイソプレンガスであること。
トデポジションされた炭素を含む物質からなること。こ
のアシストデポジションは、炭化水素系のガスを用いて
行うこと。この炭化水素系のガスがメタクリル酸メチル
ガス、２，４，４−トリメチル−１−ペンテンガス、ま
たはイソプレンガスであること。
【００１５】(2) 第１及び第２の薄膜はＦＩＢでアシス
トデポジションされたタングステンを含む物質からなる
こと。このアシストデポジションは、Ｗ（ＣＯ）6 又は
ＷＦ6を用いて行うこと。
トデポジションされたタングステンを含む物質からなる
こと。このアシストデポジションは、Ｗ（ＣＯ）6 又は
ＷＦ6を用いて行うこと。
【００１６】(3) 平坦化膜は、感光性樹脂、又は荷電粒
子により架橋或いは分解する樹脂からなること。
子により架橋或いは分解する樹脂からなること。
【００１７】(4) 同時除去工程において、凸状欠陥或い
は突出部と第１及び第２の薄膜を、加工条件の制御によ
って同一加工レートで除去すること。
は突出部と第１及び第２の薄膜を、加工条件の制御によ
って同一加工レートで除去すること。
【００１８】(5) 同時除去工程において、凸状欠陥或い
は突出部と第１及び第２の薄膜を、ＦＩＢのスパッタ及
び／又は荷電粒子のアシストエッチングで除去するこ
と。このアシストエッチングは、ＸｅＦ2 ガス及び／又
は酸素元素を含むガスを用いて行うこと。酸素元素含む
ガスがＯ2 或いはオゾン或いはＮ2 Ｏであること。
は突出部と第１及び第２の薄膜を、ＦＩＢのスパッタ及
び／又は荷電粒子のアシストエッチングで除去するこ
と。このアシストエッチングは、ＸｅＦ2 ガス及び／又
は酸素元素を含むガスを用いて行うこと。酸素元素含む
ガスがＯ2 或いはオゾン或いはＮ2 Ｏであること。
【００１９】(6) 同時除去工程において、凸状欠陥或い
は突出部と第１及び第２の薄膜の加工終点を、両者から
放出される２次粒子を計測することで判定すること。
は突出部と第１及び第２の薄膜の加工終点を、両者から
放出される２次粒子を計測することで判定すること。
【００２０】(7) 同時除去工程で残った第１及び第２の
薄膜を、レーザ光を用いた熱エッチング、Ｏ3 或いはＯ
2 雰囲気でのレーザ光を用いた反応性エッチング、Ｏ2
プラズマアッシャ、ＣＦ4 、Ｈ2 、Ｈ2 Ｏ、Ｎ2 、Ｎ2
Ｏ、およびＮＯのうち少なくとも一つをＯ2 ガスに添加
したケミカルドライエッチング（以下、ＣＤＥと省略す
る）、水素ガスまたは水素原子を分子中に含むガスを用
いたＣＤＥ又はＲＩＥ、又はＯ3 或いはＯ2 を用いたＦ
ＩＢアシストエッチングで除去すること。
薄膜を、レーザ光を用いた熱エッチング、Ｏ3 或いはＯ
2 雰囲気でのレーザ光を用いた反応性エッチング、Ｏ2
プラズマアッシャ、ＣＦ4 、Ｈ2 、Ｈ2 Ｏ、Ｎ2 、Ｎ2
Ｏ、およびＮＯのうち少なくとも一つをＯ2 ガスに添加
したケミカルドライエッチング（以下、ＣＤＥと省略す
る）、水素ガスまたは水素原子を分子中に含むガスを用
いたＣＤＥ又はＲＩＥ、又はＯ3 或いはＯ2 を用いたＦ
ＩＢアシストエッチングで除去すること。
【００２１】(8) 同時除去工程で残存した感光性樹脂又
は荷電粒子により架橋あるいは分解する樹脂を剥離液を
用いて除去すること。
は荷電粒子により架橋あるいは分解する樹脂を剥離液を
用いて除去すること。
【００２２】(9) 荷電粒子線を用いた除去工程の後、基
板表面のダメージ層を除去すること。 (10) 荷電粒子線を用いた除去工程の後、基板表面のダ
メージ層を、少なくともＸｅＦ2 を含むガスを用いたア
シストエッチング又はレーザ光を用いた熱エッチングで
除去すること。
板表面のダメージ層を除去すること。 (10) 荷電粒子線を用いた除去工程の後、基板表面のダ
メージ層を、少なくともＸｅＦ2 を含むガスを用いたア
シストエッチング又はレーザ光を用いた熱エッチングで
除去すること。
【００２３】(11)埋込み材料は基板と同一材料であるこ
と。
と。
【００２４】(12)埋込み材料は光学特性、特に透過率及
び屈折率が基板材料と一致すること。 (13)凹状欠陥の埋込みは２段階以上に分けて行うこと。
び屈折率が基板材料と一致すること。 (13)凹状欠陥の埋込みは２段階以上に分けて行うこと。
【００２５】(14)凹状欠陥の埋込みは荷電粒子線（ＦＩ
Ｂ又は電子ビーム）を用いたアシストデポジションで行
うこと。
Ｂ又は電子ビーム）を用いたアシストデポジションで行
うこと。
【００２６】(15)凹状欠陥の埋込みのためのアシストデ
ポジションにおけるＳｉ−Ｏ結合及び／又はＳｉ−Ｈ結
合を持ったガスが１，３，５，７−テトラメチルシクロ
テトラシロキサンであること。酸素元素を含むガスが酸
素或いはオゾン或いはＮ2 Ｏであること。ＦＩＢがＧａ
ビーム又はＳｉビームであること。
ポジションにおけるＳｉ−Ｏ結合及び／又はＳｉ−Ｈ結
合を持ったガスが１，３，５，７−テトラメチルシクロ
テトラシロキサンであること。酸素元素を含むガスが酸
素或いはオゾン或いはＮ2 Ｏであること。ＦＩＢがＧａ
ビーム又はＳｉビームであること。
【００２７】(16)凹状欠陥の埋込みのためのアシストデ
ポジションには、Ｓｉ−Ｎ結合及び／又はＳｉ−Ｈ結合
を持ったガス及び窒素を主成分とするガスを使ったこ
と。この窒素元素を含むガスが窒素或いはアンモニアで
あること。
ポジションには、Ｓｉ−Ｎ結合及び／又はＳｉ−Ｈ結合
を持ったガス及び窒素を主成分とするガスを使ったこ
と。この窒素元素を含むガスが窒素或いはアンモニアで
あること。
【００２８】
【作用】本発明における凸状欠陥修正プロセスの特徴
は、凸状欠陥上に平坦な膜を形成し、堆積膜と凸状欠陥
を同時に、同一エッチングレートになるＦＩＢの加工条
件で、エッチング除去すること、及びその際に堆積膜と
凸状欠陥から放出される２次イオンの比の変極点を検出
することにより加工の終点を判定しようとすることにあ
る。
は、凸状欠陥上に平坦な膜を形成し、堆積膜と凸状欠陥
を同時に、同一エッチングレートになるＦＩＢの加工条
件で、エッチング除去すること、及びその際に堆積膜と
凸状欠陥から放出される２次イオンの比の変極点を検出
することにより加工の終点を判定しようとすることにあ
る。
【００２９】ここで、凸状欠陥上に形成する膜が平坦で
ないと、両者を同時にエッチングした後の表面形状が堆
積膜形状に依存し、凸状欠陥を平坦に修正できないとい
う問題が発生する。そこで本発明では、凸状欠陥上に膜
を形成する際、凸状欠陥を覆う膜の上面を平坦にし易く
するために、まず凸状欠陥から所望の間隔を開けて第１
の薄膜を形成し、さらに凸状欠陥と第１の薄膜を覆うよ
うに第２の薄膜を形成するという、２段階の薄膜形成を
行う。
ないと、両者を同時にエッチングした後の表面形状が堆
積膜形状に依存し、凸状欠陥を平坦に修正できないとい
う問題が発生する。そこで本発明では、凸状欠陥上に膜
を形成する際、凸状欠陥を覆う膜の上面を平坦にし易く
するために、まず凸状欠陥から所望の間隔を開けて第１
の薄膜を形成し、さらに凸状欠陥と第１の薄膜を覆うよ
うに第２の薄膜を形成するという、２段階の薄膜形成を
行う。
【００３０】また、本発明における凹状欠陥修正プロセ
スの特徴は、凹状欠陥の形状に応じて埋込材料を僅かに
欠陥よりも突出させて堆積させ、その後に上記の凸状欠
陥修正プロセスを適用できるようにしたことにある。
スの特徴は、凹状欠陥の形状に応じて埋込材料を僅かに
欠陥よりも突出させて堆積させ、その後に上記の凸状欠
陥修正プロセスを適用できるようにしたことにある。
【００３１】このように本発明による欠陥修正プロセス
を適用すれば、凸状欠陥或いは凹状欠陥のいずれであっ
ても基板表面に合わせて平坦に修正することができ、位
相シフトマスク等の欠陥修正に極めて有効である。
を適用すれば、凸状欠陥或いは凹状欠陥のいずれであっ
ても基板表面に合わせて平坦に修正することができ、位
相シフトマスク等の欠陥修正に極めて有効である。
【００３２】
【実施例】以下、本発明の詳細を図示の実施例によって
説明する。
説明する。
【００３３】（実施例１）第１の実施例では、位相シフ
トマスクのマスク基板上に生じたシリコン酸化物の凸状
欠陥を修正する方法について説明する。
トマスクのマスク基板上に生じたシリコン酸化物の凸状
欠陥を修正する方法について説明する。
【００３４】凸状欠陥修正プロセスの特徴は、ＦＩＢ装
置を用いて凸状欠陥上に平坦な膜を形成し、堆積膜と凸
状欠陥を同時に、同一エッチングレートになるＦＩＢの
加工条件でエッチング除去すること、及びその際に堆積
膜と凸状欠陥から放出される２次イオンの比の変極点を
検出することにより加工の終点を判定しようとすること
にある。従って、凸状欠陥上に形成する膜が平坦でない
と両者を同時にエッチングした後の表面形状が、堆積膜
形状に依存し、凸状欠陥を平坦に修正できないという問
題が発生してしまうため、このプロセスでは平坦化膜の
形成が最も重要となる。
置を用いて凸状欠陥上に平坦な膜を形成し、堆積膜と凸
状欠陥を同時に、同一エッチングレートになるＦＩＢの
加工条件でエッチング除去すること、及びその際に堆積
膜と凸状欠陥から放出される２次イオンの比の変極点を
検出することにより加工の終点を判定しようとすること
にある。従って、凸状欠陥上に形成する膜が平坦でない
と両者を同時にエッチングした後の表面形状が、堆積膜
形状に依存し、凸状欠陥を平坦に修正できないという問
題が発生してしまうため、このプロセスでは平坦化膜の
形成が最も重要となる。
【００３５】図１に、本実施例方法に使用したＦＩＢ装
置の概略構成を示す。この装置は周知の構成であり、１
はイオン源、２は拡大レンズ、３は質量分離機構、４は
偏向器、５は対物レンズ、６はチャージニュートライ
ザ、７は２次イオン検出器、８は試料、９は試料ステー
ジ、１１はガスボンベ、１２は静電容量型圧力計（バラ
トロン）、１３はノズルをそれぞれ示している。
置の概略構成を示す。この装置は周知の構成であり、１
はイオン源、２は拡大レンズ、３は質量分離機構、４は
偏向器、５は対物レンズ、６はチャージニュートライ
ザ、７は２次イオン検出器、８は試料、９は試料ステー
ジ、１１はガスボンベ、１２は静電容量型圧力計（バラ
トロン）、１３はノズルをそれぞれ示している。
【００３６】図２及び図３は、石英基板１０１上に形成
された位相シフタの凸状欠陥１０２を修正するためのプ
ロセスフローであり、図２（Ａ）及び図３（Ａ）は断面
図を、図２（Ｂ）及び図３（Ｂ）は平面図を示してい
る。
された位相シフタの凸状欠陥１０２を修正するためのプ
ロセスフローであり、図２（Ａ）及び図３（Ａ）は断面
図を、図２（Ｂ）及び図３（Ｂ）は平面図を示してい
る。
【００３７】図２（Ａ1 ），図２（Ｂ1 ）に示すよう
に、位相シフトマスクは、例えば石英基板１０１上にシ
リコン酸化物からなる位相シフタパターン１０３を形成
したシフタエッジ利用型位相シフトマスクである。位相
を反転するための位相シフタの膜厚ｔは、露光光源の波
長をλ，屈折率をｎとすると、ｔ＝λ／｛２（ｎ−
１）｝の奇数倍で表わされる。ここでは、ＫｒＦを光源
とし（λ＝248nm ）、位相シフタをシリコン酸化膜（ｎ
＝1.508 ）としたため、ｔ＝244nm となる。
に、位相シフトマスクは、例えば石英基板１０１上にシ
リコン酸化物からなる位相シフタパターン１０３を形成
したシフタエッジ利用型位相シフトマスクである。位相
を反転するための位相シフタの膜厚ｔは、露光光源の波
長をλ，屈折率をｎとすると、ｔ＝λ／｛２（ｎ−
１）｝の奇数倍で表わされる。ここでは、ＫｒＦを光源
とし（λ＝248nm ）、位相シフタをシリコン酸化膜（ｎ
＝1.508 ）としたため、ｔ＝244nm となる。
【００３８】まず、一般的な欠陥検査装置を使って求め
られた欠陥の大きさ，形状（凸か凹か），位置などの情
報をもとに、図１に示すＦＩＢ装置を用いて修正すべき
欠陥を認識する。これにより、凸状欠陥１０２が認識さ
れたとする。
られた欠陥の大きさ，形状（凸か凹か），位置などの情
報をもとに、図１に示すＦＩＢ装置を用いて修正すべき
欠陥を認識する。これにより、凸状欠陥１０２が認識さ
れたとする。
【００３９】欠陥が確認された後、図２（Ａ2 ），図２
（Ｂ2 ）に示すように、凸状欠陥１０２の周りに僅かな
間隔をあけて第１の薄膜１０４をドーナツ状に欠陥１０
２と同じ高さまで堆積させる。この堆積膜１０４は、例
えば室温（２５℃）で２０ｋｅＶに加速されたＧａＦＩ
Ｂでピレンガスを分解して炭素（Ｃ）を堆積させるアシ
ストデポジションにより形成する。ここで、第１の堆積
膜１０４は最終的に除去する必要があるため、基板１０
１との選択比が十分大きいことが必須である。
（Ｂ2 ）に示すように、凸状欠陥１０２の周りに僅かな
間隔をあけて第１の薄膜１０４をドーナツ状に欠陥１０
２と同じ高さまで堆積させる。この堆積膜１０４は、例
えば室温（２５℃）で２０ｋｅＶに加速されたＧａＦＩ
Ｂでピレンガスを分解して炭素（Ｃ）を堆積させるアシ
ストデポジションにより形成する。ここで、第１の堆積
膜１０４は最終的に除去する必要があるため、基板１０
１との選択比が十分大きいことが必須である。
【００４０】次いで、図２（Ａ3 ），図２（Ｂ3 ）に示
すように、凸状欠陥１０２と第１の堆積膜１０４を覆う
領域に第２の堆積膜１０５を形成する。この第２の堆積
膜１０５の形成は、第１の堆積膜１０４の形成と同様に
アシストデポジションにて行う。
すように、凸状欠陥１０２と第１の堆積膜１０４を覆う
領域に第２の堆積膜１０５を形成する。この第２の堆積
膜１０５の形成は、第１の堆積膜１０４の形成と同様に
アシストデポジションにて行う。
【００４１】ここで、凸状欠陥１０２と第１の堆積膜１
０４との間隔ｘと、第２の堆積膜１０５を厚さ１．０μ
ｍで形成した際に生じる表面の凹みの深さｙとの間に
は、図４に示すような関係がある。即ち、ｘが小さくな
るほどｙが小さくなる。これは、イオンビームとガスを
用いたアシストデポジションでは、狭い溝の内部で多重
散乱したイオン及び２次電子により堆積が進むため、凸
状欠陥１０２や第１の堆積膜１０４上より溝の内部のほ
うが成膜速度が速くなり、ｙが小さくなって平坦な膜が
得られ得るためである。なお、上述した２段階の炭素膜
堆積法は、凸状欠陥が小さい場合や修正すべき欠陥の近
傍にパターンが接近している場合には、１段階の炭素膜
の形成を行うだけでもよい。
０４との間隔ｘと、第２の堆積膜１０５を厚さ１．０μ
ｍで形成した際に生じる表面の凹みの深さｙとの間に
は、図４に示すような関係がある。即ち、ｘが小さくな
るほどｙが小さくなる。これは、イオンビームとガスを
用いたアシストデポジションでは、狭い溝の内部で多重
散乱したイオン及び２次電子により堆積が進むため、凸
状欠陥１０２や第１の堆積膜１０４上より溝の内部のほ
うが成膜速度が速くなり、ｙが小さくなって平坦な膜が
得られ得るためである。なお、上述した２段階の炭素膜
堆積法は、凸状欠陥が小さい場合や修正すべき欠陥の近
傍にパターンが接近している場合には、１段階の炭素膜
の形成を行うだけでもよい。
【００４２】次いで、図３（Ａ4 ），図３（Ｂ4 ）に示
すように、このようにして形成された平坦な膜（１０
４，１０５）と凸状欠陥１０２とを、同時に同一レート
でエッチバック（平坦化して平坦化膜とエッチング対象
物を同時にエッチングする）する。例えば、上述した２
０ｋｅＶのＧａＦＩＢとピレンガスで形成した炭素膜１
０４，１０５とシリコン酸化膜からなる凸状欠陥１０２
とを室温でＧａＦＩＢでスパッタエッチングする際に
は、図５に示すようにＣ／ＳｉＯ2 のエッチングレート
比はＧａＦＩＢの加速電圧に依存して変化し、約３０ｋ
ＶでＣ／ＳｉＯ2 のエッチレート比は約１となる。従っ
て、この条件で細く絞ったビーム１０６を使って凸状欠
陥１０２より僅かに大きい領域をラスタ走査して炭素と
ＳｉＯ2 を同時に、同一エッチングレートで削り取るこ
とができる。
すように、このようにして形成された平坦な膜（１０
４，１０５）と凸状欠陥１０２とを、同時に同一レート
でエッチバック（平坦化して平坦化膜とエッチング対象
物を同時にエッチングする）する。例えば、上述した２
０ｋｅＶのＧａＦＩＢとピレンガスで形成した炭素膜１
０４，１０５とシリコン酸化膜からなる凸状欠陥１０２
とを室温でＧａＦＩＢでスパッタエッチングする際に
は、図５に示すようにＣ／ＳｉＯ2 のエッチングレート
比はＧａＦＩＢの加速電圧に依存して変化し、約３０ｋ
ＶでＣ／ＳｉＯ2 のエッチレート比は約１となる。従っ
て、この条件で細く絞ったビーム１０６を使って凸状欠
陥１０２より僅かに大きい領域をラスタ走査して炭素と
ＳｉＯ2 を同時に、同一エッチングレートで削り取るこ
とができる。
【００４３】この加工の際に発生する炭素とＳｉの２次
イオンの比を質量分析計１０７を使って計測しておく
と、ビーム走査領域内で凸状欠陥１０２の周囲の炭素が
消失した瞬間にＣ／Ｓｉの２次イオン比が大きく変化す
るため、凸状欠陥１０２が基板１０１表面と同じ高さま
で削られたことが判定できる。また、Ｃ／Ｓｉの２次イ
オン比の代わりに、Ｃ／Ｏの２次イオン比を使って終点
を判定することも可能である。このような２次イオンの
計測を使ってプロセスの終点を判定する方法は、例えば
特開昭５８−１０６７５０号公報に開示されている。ま
た、二次電子を検出することによっても炭素とＳｉＯ2
との界面の判別が可能である。
イオンの比を質量分析計１０７を使って計測しておく
と、ビーム走査領域内で凸状欠陥１０２の周囲の炭素が
消失した瞬間にＣ／Ｓｉの２次イオン比が大きく変化す
るため、凸状欠陥１０２が基板１０１表面と同じ高さま
で削られたことが判定できる。また、Ｃ／Ｓｉの２次イ
オン比の代わりに、Ｃ／Ｏの２次イオン比を使って終点
を判定することも可能である。このような２次イオンの
計測を使ってプロセスの終点を判定する方法は、例えば
特開昭５８−１０６７５０号公報に開示されている。ま
た、二次電子を検出することによっても炭素とＳｉＯ2
との界面の判別が可能である。
【００４４】しかしながら、ＧａＦＩＢによるスパッタ
リングでは、スパッタリングされた基板１０１表面に深
さ１５nm程度のダメージ層１０８が残り、露光に使用す
る光の透過率を低下させる。このため、凸状欠陥１０２
の除去が完了後、例えば、ＸｅＦ2 ガスとＧａＦＩＢを
用いて、室温で図３（Ａ5 ），図３（Ｂ5 ）に示すよう
に前記ダメージ層１０８をアシストエッチングする。こ
のガスを用いたアシストエッチングではダメージ層がで
きないため、ダメージ層１０８の除去が可能となる。試
料温度を室温よりも低くすると、ガスの吸着が進みエッ
チングがより効果的にできる。なお、この加工によって
約１５nmの凹みができることになるが、この程度の凹み
ではウェハに転写されないし、周囲のパターンにも影響
を与えない。なお、ＧａＦＩＢの代わりに電子ビームを
用いても同様にアシストエッチングができる。
リングでは、スパッタリングされた基板１０１表面に深
さ１５nm程度のダメージ層１０８が残り、露光に使用す
る光の透過率を低下させる。このため、凸状欠陥１０２
の除去が完了後、例えば、ＸｅＦ2 ガスとＧａＦＩＢを
用いて、室温で図３（Ａ5 ），図３（Ｂ5 ）に示すよう
に前記ダメージ層１０８をアシストエッチングする。こ
のガスを用いたアシストエッチングではダメージ層がで
きないため、ダメージ層１０８の除去が可能となる。試
料温度を室温よりも低くすると、ガスの吸着が進みエッ
チングがより効果的にできる。なお、この加工によって
約１５nmの凹みができることになるが、この程度の凹み
ではウェハに転写されないし、周囲のパターンにも影響
を与えない。なお、ＧａＦＩＢの代わりに電子ビームを
用いても同様にアシストエッチングができる。
【００４５】最後に、図３（Ａ6 ），図３（Ｂ6 ）に示
すように、凸状欠陥除去の際に周囲に残った炭素をＯ2
プラズマアッシャによって除去する。例えば、Ｏ2 ガス
をチャンバ内が０．９Torrになるように流し、高周波電
力５００Ｗを印加することによりアッシングを行うと、
ダメージなく炭素の除去が行える。炭素の除去は、Ｏ2
プラズマアッシャのみならず、Ｏ2 ガス又はＣＦ4 を添
加したＯ2 ガスを使ったＣＤＥでも行うことが可能であ
る。さらに、基板温度を１５０〜４００℃に保つことに
より効果的である。さらに、Ｏ2 又はＯ3 雰囲気中での
レーザ光照射又はＦＩＢ照射によってもこの除去が可能
である。
すように、凸状欠陥除去の際に周囲に残った炭素をＯ2
プラズマアッシャによって除去する。例えば、Ｏ2 ガス
をチャンバ内が０．９Torrになるように流し、高周波電
力５００Ｗを印加することによりアッシングを行うと、
ダメージなく炭素の除去が行える。炭素の除去は、Ｏ2
プラズマアッシャのみならず、Ｏ2 ガス又はＣＦ4 を添
加したＯ2 ガスを使ったＣＤＥでも行うことが可能であ
る。さらに、基板温度を１５０〜４００℃に保つことに
より効果的である。さらに、Ｏ2 又はＯ3 雰囲気中での
レーザ光照射又はＦＩＢ照射によってもこの除去が可能
である。
【００４６】なお、残存する炭素の除去は全ての欠陥の
修正が終了した後に一括で行えばより効率的である。ま
た、最後の２工程、即ち炭素除去工程とダメージ除去工
程は順序を入れ替えることも可能である。
修正が終了した後に一括で行えばより効率的である。ま
た、最後の２工程、即ち炭素除去工程とダメージ除去工
程は順序を入れ替えることも可能である。
【００４７】ここで、上記修正プロセスを用いて凸状欠
陥を修正した際に基板表面に形成される段差について述
べておくことにする。修正によってできる段差は平坦化
膜の凹み量ｙとダメージ層除去できる凹み量Ｄｙとの和
に、平坦化膜と欠陥とのエッチングレートの差によって
形成される凸或いは凹の段差Ｄｅが足された量になる。
従って、このようにしてできた段差は当然、転写パター
ンに許される線幅変動分を発生させる段差以下に抑えな
ければならない。
陥を修正した際に基板表面に形成される段差について述
べておくことにする。修正によってできる段差は平坦化
膜の凹み量ｙとダメージ層除去できる凹み量Ｄｙとの和
に、平坦化膜と欠陥とのエッチングレートの差によって
形成される凸或いは凹の段差Ｄｅが足された量になる。
従って、このようにしてできた段差は当然、転写パター
ンに許される線幅変動分を発生させる段差以下に抑えな
ければならない。
【００４８】レベンソン型の位相シフトマスクを例にと
ると、最小解像寸法の１０％を許容値とすれば、波長２
４８nm、最小寸法０．２５μｍ、ステッパのＮＡ＝０．
４５、露光波長の可干渉性を示すコヒーレンスファクタ
σ＝０．３の場合で約４０nm、波長３６５nm、最小寸法
０．３５μｍ、ステッパのＮＡ＝０．４６、露光波長の
可干渉性を示すコヒーレンスファクタσ＝０．３の場合
で約８０nmとなる。即ち、これらの段差量以下になれば
位相シフトマスクの転写性能には問題がないことにな
る。逆の言い方をすれば、（ｙ＋Ｄｙ＋Ｄｅ）が上記段
差になるまで各工程の加工条件を緩和することができ
る。即ち、波長ＫｒＦではｙ＝１０nm、Ｄｙ＝１５nmで
あれば、Ｄｅが最大１５nmになるまでエッチングレート
比（０．９４〜１．０６）を緩めることができる。
ると、最小解像寸法の１０％を許容値とすれば、波長２
４８nm、最小寸法０．２５μｍ、ステッパのＮＡ＝０．
４５、露光波長の可干渉性を示すコヒーレンスファクタ
σ＝０．３の場合で約４０nm、波長３６５nm、最小寸法
０．３５μｍ、ステッパのＮＡ＝０．４６、露光波長の
可干渉性を示すコヒーレンスファクタσ＝０．３の場合
で約８０nmとなる。即ち、これらの段差量以下になれば
位相シフトマスクの転写性能には問題がないことにな
る。逆の言い方をすれば、（ｙ＋Ｄｙ＋Ｄｅ）が上記段
差になるまで各工程の加工条件を緩和することができ
る。即ち、波長ＫｒＦではｙ＝１０nm、Ｄｙ＝１５nmで
あれば、Ｄｅが最大１５nmになるまでエッチングレート
比（０．９４〜１．０６）を緩めることができる。
【００４９】このように、本実施例の修正プロセスフロ
ーに従って凸状欠陥の修正を行えば、次のような効果が
得られる。
ーに従って凸状欠陥の修正を行えば、次のような効果が
得られる。
【００５０】(1) 凸状欠陥１０２はそれより広い範囲で
平坦化膜（第１の堆積膜１０４、第２の堆積膜１０５）
に覆われているため、欠陥除去時にＧａビーム照射によ
って生じる欠陥領域周辺へのダメージ発生を極力抑える
ことができる。
平坦化膜（第１の堆積膜１０４、第２の堆積膜１０５）
に覆われているため、欠陥除去時にＧａビーム照射によ
って生じる欠陥領域周辺へのダメージ発生を極力抑える
ことができる。
【００５１】(2) 材質の異なる平坦化膜（１０４，１０
５）と凸状欠陥１０２を同時に加工し、平坦化膜（Ｃ）
と欠陥（ＳｉＯ2 ）から放出される２次イオン又はそれ
ら２次イオン比又は２次電子を計測することで、加工の
終点検出が容易である。
５）と凸状欠陥１０２を同時に加工し、平坦化膜（Ｃ）
と欠陥（ＳｉＯ2 ）から放出される２次イオン又はそれ
ら２次イオン比又は２次電子を計測することで、加工の
終点検出が容易である。
【００５２】(3) 厚さが一定でない凸状欠陥１０２を平
坦化膜（１０４，１０５）を使用して平坦化することに
より、修正後の平坦な形状を容易に得ることができる。
坦化膜（１０４，１０５）を使用して平坦化することに
より、修正後の平坦な形状を容易に得ることができる。
【００５３】(4) 基板１０１に残ったダメージ層１０８
は、ＸｅＦ2 とＧａＦＩＢ又は電子ビームを用いたアシ
ストエッチングで容易に除去することができる。
は、ＸｅＦ2 とＧａＦＩＢ又は電子ビームを用いたアシ
ストエッチングで容易に除去することができる。
【００５４】(5) 欠陥除去のために用いた炭素膜（１０
４，１０５）も、Ｏ2 プラズマアッシャで他にダメージ
を与えることなく容易に除去することができる。
４，１０５）も、Ｏ2 プラズマアッシャで他にダメージ
を与えることなく容易に除去することができる。
【００５５】(6) ＧａＦＩＢ装置を使い、装置中に導入
するガスの種類を変えるだけで大部分の修正が行えるた
め、極めて効率のよい欠陥修正が可能となる。
するガスの種類を変えるだけで大部分の修正が行えるた
め、極めて効率のよい欠陥修正が可能となる。
【００５６】以上凸状欠陥の修正プロセスについて述べ
てきたが、本修正プロセスは上記実施例だけに限定され
るものではない。
てきたが、本修正プロセスは上記実施例だけに限定され
るものではない。
【００５７】実施例では、凸状欠陥を覆う平坦化膜とし
てピレンガスを原料として形成した炭素膜について述べ
たが、他の炭化水素ガスを原料として形成した炭素膜や
例えばＷ（ＣＯ）6 を用いて形成したタングステン膜を
用いてもよい。タングステン膜の被覆性は炭素膜とほぼ
同じであり、室温で上述の２段階デポジションを行った
ところ、炭素膜と同様表面に凹みの小さい平坦な膜を得
ることができた。さらに、欠陥（ＳｉＯ2 ）とタングス
テン膜との同時加工では、エッチングレート比が約１に
なる点が一般的なＦＩＢ装置の加速電圧範囲に存在す
る。
てピレンガスを原料として形成した炭素膜について述べ
たが、他の炭化水素ガスを原料として形成した炭素膜や
例えばＷ（ＣＯ）6 を用いて形成したタングステン膜を
用いてもよい。タングステン膜の被覆性は炭素膜とほぼ
同じであり、室温で上述の２段階デポジションを行った
ところ、炭素膜と同様表面に凹みの小さい平坦な膜を得
ることができた。さらに、欠陥（ＳｉＯ2 ）とタングス
テン膜との同時加工では、エッチングレート比が約１に
なる点が一般的なＦＩＢ装置の加速電圧範囲に存在す
る。
【００５８】また、凸状欠陥を覆う平坦化膜としては、
ＦＩＢで形成した膜のみならず、感光性樹脂又は荷電粒
子により架橋或いは分解する樹脂からなる膜であっても
よい。この場合、スピンコーティングによりこれらの樹
脂をレチクル上に塗布した後、顕微鏡を使用するか検査
工程で得られた座標を利用して所望の欠陥を含む領域の
みにレーザ光、スリットを使用して絞った光、ＦＩＢ又
は電子ビームを照射する。これを現像することにより平
坦化膜を形成する。第１の薄膜及び第２の薄膜の形成
は、上記工程を繰り返すことにより行い、その膜厚調整
は、レジストを感光させるときの露光量（照射光量）又
はレジストの濃度調整により行う。なお、凸状欠陥が小
さい場合や修正すべき欠陥の近傍にパターンが近接して
いる場合には、１回の平坦化膜形成を行うだけでよい。
以後、上記ピレンガスを原料とするＦＩＢを使用して形
成した炭素膜と同様の加工を行うことができる。また、
感光性樹脂又は荷電粒子により架橋あるいは分解する樹
脂を用いる場合には、硫酸と過酸化水素の混合液のよう
な剥離液を用いて除去することができる。
ＦＩＢで形成した膜のみならず、感光性樹脂又は荷電粒
子により架橋或いは分解する樹脂からなる膜であっても
よい。この場合、スピンコーティングによりこれらの樹
脂をレチクル上に塗布した後、顕微鏡を使用するか検査
工程で得られた座標を利用して所望の欠陥を含む領域の
みにレーザ光、スリットを使用して絞った光、ＦＩＢ又
は電子ビームを照射する。これを現像することにより平
坦化膜を形成する。第１の薄膜及び第２の薄膜の形成
は、上記工程を繰り返すことにより行い、その膜厚調整
は、レジストを感光させるときの露光量（照射光量）又
はレジストの濃度調整により行う。なお、凸状欠陥が小
さい場合や修正すべき欠陥の近傍にパターンが近接して
いる場合には、１回の平坦化膜形成を行うだけでよい。
以後、上記ピレンガスを原料とするＦＩＢを使用して形
成した炭素膜と同様の加工を行うことができる。また、
感光性樹脂又は荷電粒子により架橋あるいは分解する樹
脂を用いる場合には、硫酸と過酸化水素の混合液のよう
な剥離液を用いて除去することができる。
【００５９】また、炭素，ＳｉＯ2 の同時エッチングを
上記実施例ではＧａＦＩＢにより行っているが、ガスを
用いたＦＩＢ又は電子ビームアシストエッチングでも可
能である。この場合にはガスの選択や組み合わせによ
り、堆積膜とシフタのエッチングレートの制御が可能と
なる。さらに、ガスとしてＸｅＦ2 混合ガスを用いれば
欠陥除去の際、基板表面にダメージ層が残らず、前述し
たプロセスフローでのダメージ層除去工程を削減でき、
余分の堀込みを行なわずに済ませることができる。この
場合、一般的な加速電圧範囲内に炭素，ＳｉＯ2 のエッ
チングレートが約１になる点が存在し、しかも絶対的な
エッチングレートがスパッタエッチングの場合よりも大
きくなるのでスループットを向上させることができる。
上記実施例ではＧａＦＩＢにより行っているが、ガスを
用いたＦＩＢ又は電子ビームアシストエッチングでも可
能である。この場合にはガスの選択や組み合わせによ
り、堆積膜とシフタのエッチングレートの制御が可能と
なる。さらに、ガスとしてＸｅＦ2 混合ガスを用いれば
欠陥除去の際、基板表面にダメージ層が残らず、前述し
たプロセスフローでのダメージ層除去工程を削減でき、
余分の堀込みを行なわずに済ませることができる。この
場合、一般的な加速電圧範囲内に炭素，ＳｉＯ2 のエッ
チングレートが約１になる点が存在し、しかも絶対的な
エッチングレートがスパッタエッチングの場合よりも大
きくなるのでスループットを向上させることができる。
【００６０】また、ＧａＦＩＢによるスパッタ加工で
は、例えば石英基板のスパッタリング収率が時間と共に
飽和してくる（図６）。これは、スパッタリングではス
パッタリングされた物質が加工域周辺に再付着し、時間
に対してスパッタリング収率が飽和してくるためであ
る。一方、ＸｅＦ2 ガスとＧａＦＩＢ又は電子ビームを
用いてのアシストエッチングでは、石英基板のエッチン
グ収率は再付着の効果がないため常に一定となり（図
７）、加工の制御性が極めて良いという利点が得られ
る。
は、例えば石英基板のスパッタリング収率が時間と共に
飽和してくる（図６）。これは、スパッタリングではス
パッタリングされた物質が加工域周辺に再付着し、時間
に対してスパッタリング収率が飽和してくるためであ
る。一方、ＸｅＦ2 ガスとＧａＦＩＢ又は電子ビームを
用いてのアシストエッチングでは、石英基板のエッチン
グ収率は再付着の効果がないため常に一定となり（図
７）、加工の制御性が極めて良いという利点が得られ
る。
【００６１】また、欠陥を除去後に残留する炭素の除去
は上記ではＯ2 アッシャで行っていたが、例えばレーザ
を用いてもよい。この方法は、レーザ光の吸収による炭
素の蒸発を利用するもので、レーザ光をスリットを使っ
て細く絞り、残留炭素に照射するとレーザエネルギーは
炭素に吸収されて熱となり、炭素が昇華し、飛散する。
しかもこの際にダメージ層でもレーザエネルギーの吸収
が起こり、ダメージ層が炭素と同様に除去される。残留
炭素除去とダメージ層除去の２工程が１工程に短縮され
ることになり、修正プロセスがより効率的に実施される
ことになる。
は上記ではＯ2 アッシャで行っていたが、例えばレーザ
を用いてもよい。この方法は、レーザ光の吸収による炭
素の蒸発を利用するもので、レーザ光をスリットを使っ
て細く絞り、残留炭素に照射するとレーザエネルギーは
炭素に吸収されて熱となり、炭素が昇華し、飛散する。
しかもこの際にダメージ層でもレーザエネルギーの吸収
が起こり、ダメージ層が炭素と同様に除去される。残留
炭素除去とダメージ層除去の２工程が１工程に短縮され
ることになり、修正プロセスがより効率的に実施される
ことになる。
【００６２】もう一つの方法としては、Ｏ2 又はＯ3 雰
囲気下でレーザ光照射によりＣとＯ2 又はＯ3 を反応さ
せて、ＣＯ，ＣＯ2 として除去するというものである。
この場合には、化学的な反応を利用しているため、レー
ザ光のパワーを落とすことができ、欠陥近傍の遮光体に
レーザ光が照射されても遮光体は蒸発せず、炭素のみを
除去できる条件が存在する。従って、レーザ光のビーム
径の許容度，位置合わせの許容度が大きくなり、プロセ
スマージンが広がるという利点がある。また、レーザを
使用すると加熱を局所的に行えるため、熱によるパター
ン歪みを抑えることができる。さらに、Ｏ2 又はＯ3 雰
囲気下で、レーザ光の代わりにＦＩＢを用いても同様の
効果が期待できる。この場合には、基板と炭素の選択比
を取るために、軽イオンを用いるか、加速エネルギーを
１０ｋｅＶ以下としたＦＩＢを用いる必要がある。
囲気下でレーザ光照射によりＣとＯ2 又はＯ3 を反応さ
せて、ＣＯ，ＣＯ2 として除去するというものである。
この場合には、化学的な反応を利用しているため、レー
ザ光のパワーを落とすことができ、欠陥近傍の遮光体に
レーザ光が照射されても遮光体は蒸発せず、炭素のみを
除去できる条件が存在する。従って、レーザ光のビーム
径の許容度，位置合わせの許容度が大きくなり、プロセ
スマージンが広がるという利点がある。また、レーザを
使用すると加熱を局所的に行えるため、熱によるパター
ン歪みを抑えることができる。さらに、Ｏ2 又はＯ3 雰
囲気下で、レーザ光の代わりにＦＩＢを用いても同様の
効果が期待できる。この場合には、基板と炭素の選択比
を取るために、軽イオンを用いるか、加速エネルギーを
１０ｋｅＶ以下としたＦＩＢを用いる必要がある。
【００６３】また、炭素の堆積、炭素、ＳｉＯ2 の同時
エッチング、ダメージ層の除去はいずれもＧａＦＩＢに
より行っているが、このイオンに限定されるわけではな
い。例えば、Ａｕ，Ｓｉなどの他のイオンを用いて上記
各工程のプロセスを行ってもよいことは明かである。
エッチング、ダメージ層の除去はいずれもＧａＦＩＢに
より行っているが、このイオンに限定されるわけではな
い。例えば、Ａｕ，Ｓｉなどの他のイオンを用いて上記
各工程のプロセスを行ってもよいことは明かである。
【００６４】その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々変更して実施することができる。なお、上述した実
施例では、シフタエッジ利用型位相シフトマスクを例に
挙げて修正方法を説明したが、本発明はシフタエッジ利
用型位相シフトマスクに限られるものではない。他の位
相シフトマスク、すなわちレベンソン型位相シフトマス
ク、ハーフトーン型位相シフトマスク等についても適用
できる。また、通常のＣｒマスクやＸ線マスクの修正に
ついても適用できる。
種々変更して実施することができる。なお、上述した実
施例では、シフタエッジ利用型位相シフトマスクを例に
挙げて修正方法を説明したが、本発明はシフタエッジ利
用型位相シフトマスクに限られるものではない。他の位
相シフトマスク、すなわちレベンソン型位相シフトマス
ク、ハーフトーン型位相シフトマスク等についても適用
できる。また、通常のＣｒマスクやＸ線マスクの修正に
ついても適用できる。
【００６５】（実施例２）第２の実施例では、シフタ凹
状欠陥の修正方法を図８を用いて詳しく説明する。ま
ず、一般的な欠陥検査装置を使って求められた欠陥の大
きさ、形状（凸か凹か）、位置などの情報をもとに、Ｆ
ＩＢ装置を用いて修正すべき欠陥を認識する。図８
（Ａ）に示すように、位相シフタ２０１に凹状欠陥２０
２が確認された後、室温で凹状欠陥２０２上にノズル２
０３からＳｉ−Ｏ結合及び／又はＳｉ−Ｈ結合を持つガ
ス、又はそれを含む混合ガス、例えば１，３，５，７−
テトラメチルシクロテトラシロキサンと酸素の混合ガス
２０４（混合比＝１：３）を吹き付けながら、凹状欠陥
２０２よりやや広い領域に５０ｋｅＶのＳｉ2+ＦＩＢ２
０５を照射する。これにより、図８（Ｂ）に示すよう
に、シフタ２０１表面より僅かに突出したＳｉＯ2 膜
（埋込み材料）２０６を堆積する。ここで用いたノズル
の径は０．２mm、図１に示した静電容量型圧力計での圧
力は４Torrであった。このときのガスのノズル出口での
全流量は０．０５sccmであった。
状欠陥の修正方法を図８を用いて詳しく説明する。ま
ず、一般的な欠陥検査装置を使って求められた欠陥の大
きさ、形状（凸か凹か）、位置などの情報をもとに、Ｆ
ＩＢ装置を用いて修正すべき欠陥を認識する。図８
（Ａ）に示すように、位相シフタ２０１に凹状欠陥２０
２が確認された後、室温で凹状欠陥２０２上にノズル２
０３からＳｉ−Ｏ結合及び／又はＳｉ−Ｈ結合を持つガ
ス、又はそれを含む混合ガス、例えば１，３，５，７−
テトラメチルシクロテトラシロキサンと酸素の混合ガス
２０４（混合比＝１：３）を吹き付けながら、凹状欠陥
２０２よりやや広い領域に５０ｋｅＶのＳｉ2+ＦＩＢ２
０５を照射する。これにより、図８（Ｂ）に示すよう
に、シフタ２０１表面より僅かに突出したＳｉＯ2 膜
（埋込み材料）２０６を堆積する。ここで用いたノズル
の径は０．２mm、図１に示した静電容量型圧力計での圧
力は４Torrであった。このときのガスのノズル出口での
全流量は０．０５sccmであった。
【００６６】このようにして堆積した０．４μｍ厚のＳ
ｉＯ2 膜の波長４３６nmの光に対する光透過率は１００
％であり、従来のテトラメトキシシランと酸素の混合ガ
スを用いて形成した膜（ＳｉＯｘ）の光透過率が４０％
であることと比較して、光学特性が良い。さらに、本実
施例の方法により形成したＳｉＯ2 膜の波長２４８nmの
光（レベンソン型位相シフトマスク法で用いる光）に対
する光透過率は９０．６％であり、凹状欠陥修正に必要
とされる光透過率（８０．６％）以上の値を有してい
る。
ｉＯ2 膜の波長４３６nmの光に対する光透過率は１００
％であり、従来のテトラメトキシシランと酸素の混合ガ
スを用いて形成した膜（ＳｉＯｘ）の光透過率が４０％
であることと比較して、光学特性が良い。さらに、本実
施例の方法により形成したＳｉＯ2 膜の波長２４８nmの
光（レベンソン型位相シフトマスク法で用いる光）に対
する光透過率は９０．６％であり、凹状欠陥修正に必要
とされる光透過率（８０．６％）以上の値を有してい
る。
【００６７】なお、堆積膜の光透過率向上が必要な場合
には、次の後処理などを行えばよい。膜堆積後に、堆積
膜表面でのパワー密度が２００ｍＷ／ｃｍ2 のＵＶ光を
１時間照射する。また、このようなＵＶ光処理の代わり
にＵＶ光を照射しながら成膜を行っても同様の光透過率
を有する堆積膜が得られ、その他に形成した膜をＯ2雰
囲気中で３５０℃，１時間のアニール処理を行っても同
様の効果が得られる。
には、次の後処理などを行えばよい。膜堆積後に、堆積
膜表面でのパワー密度が２００ｍＷ／ｃｍ2 のＵＶ光を
１時間照射する。また、このようなＵＶ光処理の代わり
にＵＶ光を照射しながら成膜を行っても同様の光透過率
を有する堆積膜が得られ、その他に形成した膜をＯ2雰
囲気中で３５０℃，１時間のアニール処理を行っても同
様の効果が得られる。
【００６８】ここで、上記２種類のガスをそれぞれ別々
のノズルから吹き付けてもよく、酸素の代わりにＯ3 ，
Ｎ2 Ｏなど酸素を主成分とするガスを用いてもよい。ガ
スの混合比は１：７だけではなく、用いるガス種、ＦＩ
Ｂのイオン種、エネルギーに応じて堆積物が透明で、形
状良く凹状欠陥が埋まる混合比とすればよい。例えばＴ
ＥＯＳ（テトラエトキシシラン）を用いた場合、室温で
は堆積物内部に“す”ができてしまうが、マスク温度を
−７０度程度まで下げると“す”ができずに凹状欠陥を
埋めることができる。ＦＩＢのエネルギー、イオン種
は、５０ｋｅＶのＳｉ2+ＦＩＢばかりでなく、２５ｋｅ
ＶのＧａ+ ＦＩＢなど他のエネルギー、イオン種を選択
することが可能である。また、ＦＩＢの代りに電子ビー
ムを用いてもよい。
のノズルから吹き付けてもよく、酸素の代わりにＯ3 ，
Ｎ2 Ｏなど酸素を主成分とするガスを用いてもよい。ガ
スの混合比は１：７だけではなく、用いるガス種、ＦＩ
Ｂのイオン種、エネルギーに応じて堆積物が透明で、形
状良く凹状欠陥が埋まる混合比とすればよい。例えばＴ
ＥＯＳ（テトラエトキシシラン）を用いた場合、室温で
は堆積物内部に“す”ができてしまうが、マスク温度を
−７０度程度まで下げると“す”ができずに凹状欠陥を
埋めることができる。ＦＩＢのエネルギー、イオン種
は、５０ｋｅＶのＳｉ2+ＦＩＢばかりでなく、２５ｋｅ
ＶのＧａ+ ＦＩＢなど他のエネルギー、イオン種を選択
することが可能である。また、ＦＩＢの代りに電子ビー
ムを用いてもよい。
【００６９】しかし、チャージニュートライザがガスノ
ズルの近くにありニュートライザ内の電子放出フィラメ
ントからの輻射熱がガスに影響を与える場合には、マス
ク基板上に炭素からなる黒色のコンタミネーションが付
着する。従って、チャージニュートライザはガスノズル
から離して配置することが望ましい。
ズルの近くにありニュートライザ内の電子放出フィラメ
ントからの輻射熱がガスに影響を与える場合には、マス
ク基板上に炭素からなる黒色のコンタミネーションが付
着する。従って、チャージニュートライザはガスノズル
から離して配置することが望ましい。
【００７０】次いで、図８（Ｃ）に示すように、ＳｉＯ
2 膜２０６の突出部の周りに、僅かな間隔をあけて第１
の薄膜２０７をドーナツ状にＳｉＯ2 膜２０６と同じ高
さまで形成する。この堆積膜２０７は、例えば２０ｋｅ
Ｖに加速されたＧａＦＩＢでピレンガスを分解させて炭
素（Ｃ）を堆積させるアシストデポジションにより形成
する。
2 膜２０６の突出部の周りに、僅かな間隔をあけて第１
の薄膜２０７をドーナツ状にＳｉＯ2 膜２０６と同じ高
さまで形成する。この堆積膜２０７は、例えば２０ｋｅ
Ｖに加速されたＧａＦＩＢでピレンガスを分解させて炭
素（Ｃ）を堆積させるアシストデポジションにより形成
する。
【００７１】次いで、図８（Ｄ）に示すように、ＳｉＯ
2 膜２０６の突出部と第１の堆積膜２０７を覆う領域
に、第２の堆積膜２０８を形成する。この際のＳｉＯ2
膜の突出部と第１の堆積膜２０７との間隔ｘと、第２の
堆積膜２０８を厚さ１．０μｍで形成した際に生じる表
面の凹みの深さｙとの間には、前記図４に示すような関
係がある。即ち、ｘが小さくなるほどｙが小さくなる。
これは、イオンビームとガスを用いたアシストデポジシ
ョンでは、狭い溝の内部で多重散乱したイオン及び２次
電子により堆積が進むため、ＳｉＯ2 膜の２０６の突出
部や第１の堆積膜２０７上より溝の内部のほうが成膜速
度が速くなり、ｙが小さくなって平坦な膜が得られるた
めである。
2 膜２０６の突出部と第１の堆積膜２０７を覆う領域
に、第２の堆積膜２０８を形成する。この際のＳｉＯ2
膜の突出部と第１の堆積膜２０７との間隔ｘと、第２の
堆積膜２０８を厚さ１．０μｍで形成した際に生じる表
面の凹みの深さｙとの間には、前記図４に示すような関
係がある。即ち、ｘが小さくなるほどｙが小さくなる。
これは、イオンビームとガスを用いたアシストデポジシ
ョンでは、狭い溝の内部で多重散乱したイオン及び２次
電子により堆積が進むため、ＳｉＯ2 膜の２０６の突出
部や第１の堆積膜２０７上より溝の内部のほうが成膜速
度が速くなり、ｙが小さくなって平坦な膜が得られるた
めである。
【００７２】次いで、図８（Ｅ）に示すように、このよ
うにして形成された平坦な膜（２０７，２０８）とＳｉ
Ｏ2 膜２０６の突出部とを、同時に同一レートでエッチ
ングする。例えば、上述した２０ｋｅＶＧａＦＩＢとピ
レンガスで形成した炭素膜（２０７，２０８）とＳｉＯ
2 膜２０６の突出部とをＧａＦＩＢでスパッタエッチす
る際には、前記図５に示すようにＣ／ＳｉＯ2 のエッチ
ングレート比はＧａＦＩＢの加速電圧に依存して変化
し、約３０ｋＶでＣ／ＳｉＯ2 のエッチングレート比は
約１となる。従って、この条件で細く絞ったビーム２０
９を使って突出部より僅かに大きい領域をラスタ走査し
て炭素とＳｉＯ2 を同時に、同一エッチングレートで削
り取ることができる。
うにして形成された平坦な膜（２０７，２０８）とＳｉ
Ｏ2 膜２０６の突出部とを、同時に同一レートでエッチ
ングする。例えば、上述した２０ｋｅＶＧａＦＩＢとピ
レンガスで形成した炭素膜（２０７，２０８）とＳｉＯ
2 膜２０６の突出部とをＧａＦＩＢでスパッタエッチす
る際には、前記図５に示すようにＣ／ＳｉＯ2 のエッチ
ングレート比はＧａＦＩＢの加速電圧に依存して変化
し、約３０ｋＶでＣ／ＳｉＯ2 のエッチングレート比は
約１となる。従って、この条件で細く絞ったビーム２０
９を使って突出部より僅かに大きい領域をラスタ走査し
て炭素とＳｉＯ2 を同時に、同一エッチングレートで削
り取ることができる。
【００７３】この加工の際に発生する炭素とＳｉの２次
イオンの比を質量分析計２１０を使って計測しておく
と、ビーム走査領域内でＳｉＯ2 膜２０６の突出部の周
囲の炭素が消失した瞬間にＣ／Ｓｉの２次イオン比が大
きく変化するため、ＳｉＯ2 膜２０６の突出部がシフタ
２０１表面と同じ高さまで削られたことが判定できる。
また、Ｃ／Ｓｉの２次イオン比の代わりにＣ／Ｏの２次
イオン比を使って終点を判定することも可能である。
イオンの比を質量分析計２１０を使って計測しておく
と、ビーム走査領域内でＳｉＯ2 膜２０６の突出部の周
囲の炭素が消失した瞬間にＣ／Ｓｉの２次イオン比が大
きく変化するため、ＳｉＯ2 膜２０６の突出部がシフタ
２０１表面と同じ高さまで削られたことが判定できる。
また、Ｃ／Ｓｉの２次イオン比の代わりにＣ／Ｏの２次
イオン比を使って終点を判定することも可能である。
【００７４】しかしながら、ＧａＦＩＢによるスパッタ
加工では加工された基板表面に深さ１５nm程度のダメー
ジ層２１１が残り、露光に使用する光の透過率を低下さ
せる。このため、ＳｉＯ2 膜２０６の突出部の除去が完
了した後、図８（Ｆ）に示すように、例えばＸｅＦ2 ガ
スとＧａＦＩＢを用いて前記ダメージ層２１１をアシス
トエッチングする。このガスを用いたアシストエッチン
グではダメージ層２１１が残らないため、ダメージ層２
１１の除去が可能となる。なお、この加工によって約１
５nmの凹みができることになるが、この程度の凹みでは
ウェハに転写されず、周囲のパターンにも影響を与えな
い。
加工では加工された基板表面に深さ１５nm程度のダメー
ジ層２１１が残り、露光に使用する光の透過率を低下さ
せる。このため、ＳｉＯ2 膜２０６の突出部の除去が完
了した後、図８（Ｆ）に示すように、例えばＸｅＦ2 ガ
スとＧａＦＩＢを用いて前記ダメージ層２１１をアシス
トエッチングする。このガスを用いたアシストエッチン
グではダメージ層２１１が残らないため、ダメージ層２
１１の除去が可能となる。なお、この加工によって約１
５nmの凹みができることになるが、この程度の凹みでは
ウェハに転写されず、周囲のパターンにも影響を与えな
い。
【００７５】最後に、図８（Ｇ）に示すように、ＳｉＯ
2 膜２０６の突出部の除去の際に周囲に残った炭素をＯ
2 プラズマアッシャによって除去する。例えば、Ｏ2 ガ
スをチャンバ内が０．９Torrになるように流し、高周波
電力５００Ｗを印加することによりアッシングを行う
と、ダメージなく炭素の除去を行うことができる。炭素
の除去は、Ｏ2 プラズマアッシャのみならず、Ｏ2 ガス
又はＣＦ4 を添加したＯ2 ガスを使ったＣＤＥでも行う
ことが可能である。さらに、基板温度を１５０〜４００
℃に保つとより効果的である。さらに、Ｏ2 又はＯ3 雰
囲気中でのレーザ光照射、又はＦＩＢ照射によっても炭
素の除去が可能である。
2 膜２０６の突出部の除去の際に周囲に残った炭素をＯ
2 プラズマアッシャによって除去する。例えば、Ｏ2 ガ
スをチャンバ内が０．９Torrになるように流し、高周波
電力５００Ｗを印加することによりアッシングを行う
と、ダメージなく炭素の除去を行うことができる。炭素
の除去は、Ｏ2 プラズマアッシャのみならず、Ｏ2 ガス
又はＣＦ4 を添加したＯ2 ガスを使ったＣＤＥでも行う
ことが可能である。さらに、基板温度を１５０〜４００
℃に保つとより効果的である。さらに、Ｏ2 又はＯ3 雰
囲気中でのレーザ光照射、又はＦＩＢ照射によっても炭
素の除去が可能である。
【００７６】なお、残存する炭素の除去は全ての欠陥の
修正が終了した後に一括で行えばより効率的である。ま
た、最後の２工程、炭素除去工程とダメージ除去工程は
順序を入れ替えることも可能である。
修正が終了した後に一括で行えばより効率的である。ま
た、最後の２工程、炭素除去工程とダメージ除去工程は
順序を入れ替えることも可能である。
【００７７】このように、本実施例の修正プロセスフロ
ーに従って凹状欠陥の修正を行えば、次のような効果が
得られる。
ーに従って凹状欠陥の修正を行えば、次のような効果が
得られる。
【００７８】(1) 凹状欠陥２０２をＳｉＯ2 膜２０６で
凹み形状通りに埋め込む必要が無いため、極めてプロセ
スが簡単になる。
凹み形状通りに埋め込む必要が無いため、極めてプロセ
スが簡単になる。
【００７９】(2) 凹状欠陥２０２の埋め込みによって生
じた突出部は、それよりも広い範囲で平坦化膜（第１の
堆積膜２０７、第２の堆積膜２０８）に覆われているた
め、突出部の除去時、Ｇａビーム照射によって生じる欠
陥領域周辺へのダメージ発生を極力抑えることができ
る。
じた突出部は、それよりも広い範囲で平坦化膜（第１の
堆積膜２０７、第２の堆積膜２０８）に覆われているた
め、突出部の除去時、Ｇａビーム照射によって生じる欠
陥領域周辺へのダメージ発生を極力抑えることができ
る。
【００８０】(3) 材質の異なる平坦化膜（２０７，２０
８）とＳｉＯ2 膜２０６の突出部を同時に加工し、平坦
化膜（Ｃ）と突出部（ＳｉＯ2 ）から放出される２次イ
オン又はその２次イオン比を計測することにより、突出
部加工の終点検出が容易である。(4) 厚さが一定でない
突出部も平坦化膜（２０７，２０８）を使用して平坦化
されるため、修正表面は容易に平坦化される。
８）とＳｉＯ2 膜２０６の突出部を同時に加工し、平坦
化膜（Ｃ）と突出部（ＳｉＯ2 ）から放出される２次イ
オン又はその２次イオン比を計測することにより、突出
部加工の終点検出が容易である。(4) 厚さが一定でない
突出部も平坦化膜（２０７，２０８）を使用して平坦化
されるため、修正表面は容易に平坦化される。
【００８１】(5) 修正された凹状欠陥表面に残ったダメ
ージ層２１１はＸｅＦ2 とＧａＦＩＢを用いたアシスト
エッチングで容易に除去することができる。
ージ層２１１はＸｅＦ2 とＧａＦＩＢを用いたアシスト
エッチングで容易に除去することができる。
【００８２】(6) 欠陥修正のために用いた炭素膜（２０
７，２０８）も、Ｏ2 プラズマアッシャで他にダメージ
を与えることなく容易に除去することができる。
７，２０８）も、Ｏ2 プラズマアッシャで他にダメージ
を与えることなく容易に除去することができる。
【００８３】(7) ＧａＦＩＢ装置を使い、装置中に導入
するガスの種類を変えるだけで大部分の修正が行えるた
め、極めて効率のよい欠陥修正が可能となる。
するガスの種類を変えるだけで大部分の修正が行えるた
め、極めて効率のよい欠陥修正が可能となる。
【００８４】以上凹状欠陥の修正プロセスについて述べ
てきたが、本修正プロセスは上記実施例だけに限定され
るものではない。
てきたが、本修正プロセスは上記実施例だけに限定され
るものではない。
【００８５】実施例では、凹状欠陥をＳｉＯ2 で埋め込
んだ後に残る突出部を覆う平坦化膜としてピレンガスを
原料として形成した炭素膜について述べたが、他の炭化
水素ガスを原料として形成した炭素膜や例えばＷ（Ｃ
Ｏ）6 を用いて形成したタングステン膜を用いることも
できる。タングステン膜の被覆性は炭素膜とほぼ同じで
あり、上述の２段階デポジションを行ったところ、炭素
膜と同様表面に凹みの小さい平坦な膜を得ることができ
た。さらに、突出部（ＳｉＯ2 ）とタングステン膜との
同時加工では、エッチングレート比が約１になる点が一
般的なＦＩＢ装置の加速電圧範囲に存在する。
んだ後に残る突出部を覆う平坦化膜としてピレンガスを
原料として形成した炭素膜について述べたが、他の炭化
水素ガスを原料として形成した炭素膜や例えばＷ（Ｃ
Ｏ）6 を用いて形成したタングステン膜を用いることも
できる。タングステン膜の被覆性は炭素膜とほぼ同じで
あり、上述の２段階デポジションを行ったところ、炭素
膜と同様表面に凹みの小さい平坦な膜を得ることができ
た。さらに、突出部（ＳｉＯ2 ）とタングステン膜との
同時加工では、エッチングレート比が約１になる点が一
般的なＦＩＢ装置の加速電圧範囲に存在する。
【００８６】また、凸状欠陥を覆う平坦化膜としては、
ＦＩＢで形成した膜のみならず、感光性樹脂又は荷電粒
子により架橋あるいは分解する樹脂からなる膜であって
もよい。これらの膜を形成する場合、これらの樹脂をス
ピンコーティングによりレチクル上に塗布した後、顕微
鏡を使用するか検査工程で得られた座標を利用して所望
の欠陥を含む領域のみにレーザ光、スリットを使用して
絞った光、ＦＩＢ又は電子ビームを照射する。次いで、
これを現像して平坦化膜を形成する。第１の薄膜及び第
２の薄膜の形成は、上記工程を繰り返すことにより行
い、その膜厚調整は、レジストを感光させるときの露光
量（照射光量）又はレジストの濃度調整により行う。な
お、凸状欠陥が小さい場合や修正すべき欠陥の近傍にパ
ターンが近接している場合には、１回の平坦化膜形成を
行うだけでよい。以後、上記ピレンガスを原料とするＦ
ＩＢを使用して形成した炭素膜と同様の加工を行うこと
ができる。また、感光性樹脂又は荷電粒子により架橋あ
るいは分解する樹脂を用いる場合には、硫酸と過酸化水
素の混合液のような剥離液を用いて除去することができ
る。
ＦＩＢで形成した膜のみならず、感光性樹脂又は荷電粒
子により架橋あるいは分解する樹脂からなる膜であって
もよい。これらの膜を形成する場合、これらの樹脂をス
ピンコーティングによりレチクル上に塗布した後、顕微
鏡を使用するか検査工程で得られた座標を利用して所望
の欠陥を含む領域のみにレーザ光、スリットを使用して
絞った光、ＦＩＢ又は電子ビームを照射する。次いで、
これを現像して平坦化膜を形成する。第１の薄膜及び第
２の薄膜の形成は、上記工程を繰り返すことにより行
い、その膜厚調整は、レジストを感光させるときの露光
量（照射光量）又はレジストの濃度調整により行う。な
お、凸状欠陥が小さい場合や修正すべき欠陥の近傍にパ
ターンが近接している場合には、１回の平坦化膜形成を
行うだけでよい。以後、上記ピレンガスを原料とするＦ
ＩＢを使用して形成した炭素膜と同様の加工を行うこと
ができる。また、感光性樹脂又は荷電粒子により架橋あ
るいは分解する樹脂を用いる場合には、硫酸と過酸化水
素の混合液のような剥離液を用いて除去することができ
る。
【００８７】また、炭素，ＳｉＯ2 の同時エッチングと
しては，第１の実施例と同様の変形が可能である。さら
に、突出部の除去後に残留する平坦化膜の除去も、第１
の実施例と同様の変形が可能である。また、炭素の堆
積、炭素、ＳｉＯ2 の同時エッチング、ダメージ層の除
去に用いるイオン源も、第１の実施例と同様の変形が可
能である。
しては，第１の実施例と同様の変形が可能である。さら
に、突出部の除去後に残留する平坦化膜の除去も、第１
の実施例と同様の変形が可能である。また、炭素の堆
積、炭素、ＳｉＯ2 の同時エッチング、ダメージ層の除
去に用いるイオン源も、第１の実施例と同様の変形が可
能である。
【００８８】また、上記プロセスでは凹状欠陥の形状に
ついては記述しなかったが、形状によってプロセスを省
略することができる。即ち、アスペクト比が大きな凹状
欠陥の場合、１，３，５，７−テトラメチルシクロテト
ラシロキサンを用いたＳｉＯ2 の堆積形状は図９（Ａ）
のようになる。このような場合には表面での凹凸は欠陥
修正で許される段差の大きさ以内に収まるため、図８
（Ｃ）以降の工程を進める必要はない。
ついては記述しなかったが、形状によってプロセスを省
略することができる。即ち、アスペクト比が大きな凹状
欠陥の場合、１，３，５，７−テトラメチルシクロテト
ラシロキサンを用いたＳｉＯ2 の堆積形状は図９（Ａ）
のようになる。このような場合には表面での凹凸は欠陥
修正で許される段差の大きさ以内に収まるため、図８
（Ｃ）以降の工程を進める必要はない。
【００８９】これに対して図９（Ｂ），図９（Ｃ）で示
すような欠陥の場合には、ＳｉＯ2を堆積させた後の表
面の凹凸が許容される段差の大きさ以内にならないた
め、図８で示した全工程が必要になる。また、図９
（Ｃ）のような欠陥であれば、図１０（Ａ）〜（Ｃ）に
示すように、予め凹みの中に側壁から僅かに離してＳｉ
Ｏ2を堆積させ、続いて欠陥を完全に覆う領域にＳｉＯ
2 を堆積させることによって、表面凹凸が小さくなるよ
うに堆積させることができる。このようにすると、上述
したのと同様に図８（Ｃ）以降の工程を進める必要がな
い場合もある。
すような欠陥の場合には、ＳｉＯ2を堆積させた後の表
面の凹凸が許容される段差の大きさ以内にならないた
め、図８で示した全工程が必要になる。また、図９
（Ｃ）のような欠陥であれば、図１０（Ａ）〜（Ｃ）に
示すように、予め凹みの中に側壁から僅かに離してＳｉ
Ｏ2を堆積させ、続いて欠陥を完全に覆う領域にＳｉＯ
2 を堆積させることによって、表面凹凸が小さくなるよ
うに堆積させることができる。このようにすると、上述
したのと同様に図８（Ｃ）以降の工程を進める必要がな
い場合もある。
【００９０】また、上記実施例では凹状欠陥をシリコン
酸化膜で埋め込んだが、埋込み材料はシリコン酸化物に
限定されるものではない。シフタの材質によって埋込み
材料は選択するべきであり、シリコン窒化物、クロム酸
化物等でも上記修正を同様に行うことが可能である。
酸化膜で埋め込んだが、埋込み材料はシリコン酸化物に
限定されるものではない。シフタの材質によって埋込み
材料は選択するべきであり、シリコン窒化物、クロム酸
化物等でも上記修正を同様に行うことが可能である。
【００９１】その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々変更して実施することができる。
種々変更して実施することができる。
【００９２】（実施例３）第３の実施例では、シフタエ
ッジ型位相シフトマスクのシフタ−エッジ部における凹
状欠陥の修正方法について、図１１及び図１２を用いて
説明する。ここで、図１１（Ａ）及び図１２（Ａ）は断
面図を、図１１（Ｂ）及び図１２（Ｂ）は平面図を示し
ている。
ッジ型位相シフトマスクのシフタ−エッジ部における凹
状欠陥の修正方法について、図１１及び図１２を用いて
説明する。ここで、図１１（Ａ）及び図１２（Ａ）は断
面図を、図１１（Ｂ）及び図１２（Ｂ）は平面図を示し
ている。
【００９３】まず、一般的な欠陥検査装置を使って求め
られた欠陥の大きさ，形状（凸か凹か）、位置などの情
報に基づいてＦＩＢ装置を使って修正すべき欠陥を認識
する。図１１（Ａ1 ），図１１（Ｂ1 ）に示すように、
ＳｉＯ2 基板３０１上に形成された位相シフタ３０２の
エッジ部分に凹状欠陥３０３が確認された後、凹状欠陥
３０３上にノズル３０４からＳｉ−Ｏ結合を持つガス及
び／又はＳｉ−Ｈ結合を持つガス、又はそれを含む混合
ガス、例えば１，３，５，７−テトラメチルシクロテト
ラシロキサンと酸素の混合ガス３０５（混合比＝１：
７）を吹き付けながら、凹状欠陥領域よりやや広い領域
に５０ｋｅＶのＳｉ2+ＦＩＢ３０６を照射する。これに
より、図１１（Ａ2 ），図１１（Ｂ2 ）に示すように、
凹状欠陥３０３より広い領域に突出ＳｉＯ2 ３０７を堆
積する。
られた欠陥の大きさ，形状（凸か凹か）、位置などの情
報に基づいてＦＩＢ装置を使って修正すべき欠陥を認識
する。図１１（Ａ1 ），図１１（Ｂ1 ）に示すように、
ＳｉＯ2 基板３０１上に形成された位相シフタ３０２の
エッジ部分に凹状欠陥３０３が確認された後、凹状欠陥
３０３上にノズル３０４からＳｉ−Ｏ結合を持つガス及
び／又はＳｉ−Ｈ結合を持つガス、又はそれを含む混合
ガス、例えば１，３，５，７−テトラメチルシクロテト
ラシロキサンと酸素の混合ガス３０５（混合比＝１：
７）を吹き付けながら、凹状欠陥領域よりやや広い領域
に５０ｋｅＶのＳｉ2+ＦＩＢ３０６を照射する。これに
より、図１１（Ａ2 ），図１１（Ｂ2 ）に示すように、
凹状欠陥３０３より広い領域に突出ＳｉＯ2 ３０７を堆
積する。
【００９４】ここで、上記２種類のガスをそれぞれ別々
のノズルから吹き付けてもよく、酸素の代わりにＯ3 、
Ｎ2 Ｏなど酸素を主成分とするガスを用いてもよい。ガ
スの混合比は１：７だけではなく、用いるガス種，ＦＩ
Ｂのイオン種、エネルギーに応じて堆積物が透明になる
混合比とすればよい。ＦＩＢのエネルギー、イオン種
は、５０ｋｅＶのＳｉ2+ＦＩＢばかりでなく、２５ｋｅ
ＶのＧａ+ ＦＩＢなど他のエネルギー、イオン種を選択
することが可能である。また、ＦＩＢの代わりに電子ビ
ームを用いてもよい。
のノズルから吹き付けてもよく、酸素の代わりにＯ3 、
Ｎ2 Ｏなど酸素を主成分とするガスを用いてもよい。ガ
スの混合比は１：７だけではなく、用いるガス種，ＦＩ
Ｂのイオン種、エネルギーに応じて堆積物が透明になる
混合比とすればよい。ＦＩＢのエネルギー、イオン種
は、５０ｋｅＶのＳｉ2+ＦＩＢばかりでなく、２５ｋｅ
ＶのＧａ+ ＦＩＢなど他のエネルギー、イオン種を選択
することが可能である。また、ＦＩＢの代わりに電子ビ
ームを用いてもよい。
【００９５】次いで、図１１（Ａ3 ），図１１（Ｂ3 ）
に示すように、ＦＩＢによる炭素膜堆積方法により第１
の薄膜（炭素膜）３０８，３０８′を形成する。この時
の突出ＳｉＯ2 ３０７と第１の炭素膜３０８，３０８′
との間隔は０．４μｍ以下とした。
に示すように、ＦＩＢによる炭素膜堆積方法により第１
の薄膜（炭素膜）３０８，３０８′を形成する。この時
の突出ＳｉＯ2 ３０７と第１の炭素膜３０８，３０８′
との間隔は０．４μｍ以下とした。
【００９６】次いで、図１１（Ａ4 ），図１１（Ｂ4 ）
に示すように、第２の薄膜（炭素膜）３０９を突出Ｓｉ
Ｏ2 ３０７と第１の炭素膜３０８，３０８′の上に上記
と同様の方法により形成する。膜厚は約１μｍである。
このようにすることにより、第２の炭素膜３０９の表面
は平坦になる。
に示すように、第２の薄膜（炭素膜）３０９を突出Ｓｉ
Ｏ2 ３０７と第１の炭素膜３０８，３０８′の上に上記
と同様の方法により形成する。膜厚は約１μｍである。
このようにすることにより、第２の炭素膜３０９の表面
は平坦になる。
【００９７】次いで、図１２（Ａ5 ），図１２（Ｂ5 ）
に示すように、このようにして形成した平坦な膜３０９
と突出３０７とを同時に同一レートでエッチングする。
例えば、上述した２０ｋｅＶのＧａＦＩＢとピレンガス
を用いて形成した炭素膜３０８，３０８′，３０９とシ
リコン酸化膜からなる突出３０７とをＧａＦＩＢでスパ
ッタエッチする際には、前記図５に示すようにＣ／Ｓｉ
Ｏ2 のエッチングレート比はＧａＦＩＢの加速電圧に依
存して変化し、約３０ｋＶでＣ／ＳｉＯ2 のエッチング
レート比は約１となる。従って、この条件で細く絞った
ビーム３１０を使って突出３０７より僅かに大きい領域
をラスター走査して炭素とＳｉＯ2 を同時に、同一エッ
チングレートで削り取ることができる。
に示すように、このようにして形成した平坦な膜３０９
と突出３０７とを同時に同一レートでエッチングする。
例えば、上述した２０ｋｅＶのＧａＦＩＢとピレンガス
を用いて形成した炭素膜３０８，３０８′，３０９とシ
リコン酸化膜からなる突出３０７とをＧａＦＩＢでスパ
ッタエッチする際には、前記図５に示すようにＣ／Ｓｉ
Ｏ2 のエッチングレート比はＧａＦＩＢの加速電圧に依
存して変化し、約３０ｋＶでＣ／ＳｉＯ2 のエッチング
レート比は約１となる。従って、この条件で細く絞った
ビーム３１０を使って突出３０７より僅かに大きい領域
をラスター走査して炭素とＳｉＯ2 を同時に、同一エッ
チングレートで削り取ることができる。
【００９８】この加工の際に発生する炭素とＳｉの２次
イオンの比を質量分析計３１１を使用して計測すると、
ビーム走査領域内で凸状欠陥の周囲の炭素が消失した瞬
間にＣ／Ｓｉの２次イオン比が大きく変化して突出３０
７がシフタ３０２表面と同じ高さまで削られたことが判
定できる。また、Ｃ／Ｓｉの２次イオン比の代わりに、
Ｃ／Ｏの２次イオン比を使って終点を判定することも可
能である。
イオンの比を質量分析計３１１を使用して計測すると、
ビーム走査領域内で凸状欠陥の周囲の炭素が消失した瞬
間にＣ／Ｓｉの２次イオン比が大きく変化して突出３０
７がシフタ３０２表面と同じ高さまで削られたことが判
定できる。また、Ｃ／Ｓｉの２次イオン比の代わりに、
Ｃ／Ｏの２次イオン比を使って終点を判定することも可
能である。
【００９９】さらに、エッジ部の凹状欠陥では修正のた
めに生じた余分な突出をエッジに合わせて削除しなけれ
ばならない。まず、ＦＩＢを用いてエッジ位置の検出を
行なう。次に、エッジ部の延長線上からはみでた突出Ｓ
ｉＯ2 ３１３が全て除去できるだけのビームの走査領域
を決定する。走査領域の一辺を先に求めたエッジ位置に
合わせ、細く絞ったビームをラスタ走査して突出３１
３、即ち炭素とＳｉＯ2を同時に、同一エッチングレー
トで削り取る。突出３１３加工の終点は、この加工の際
に発生する炭素とＳｉの２次イオンの比を質量分析計を
使って計測する。即ち、ビーム走査領域内で突出３１３
の周囲の炭素が消失した瞬間に、Ｃ／Ｓｉの２次イオン
比が大きく変化して突出３１３が石英基板３０１表面と
同じ高さまで削られたことを判定する。
めに生じた余分な突出をエッジに合わせて削除しなけれ
ばならない。まず、ＦＩＢを用いてエッジ位置の検出を
行なう。次に、エッジ部の延長線上からはみでた突出Ｓ
ｉＯ2 ３１３が全て除去できるだけのビームの走査領域
を決定する。走査領域の一辺を先に求めたエッジ位置に
合わせ、細く絞ったビームをラスタ走査して突出３１
３、即ち炭素とＳｉＯ2を同時に、同一エッチングレー
トで削り取る。突出３１３加工の終点は、この加工の際
に発生する炭素とＳｉの２次イオンの比を質量分析計を
使って計測する。即ち、ビーム走査領域内で突出３１３
の周囲の炭素が消失した瞬間に、Ｃ／Ｓｉの２次イオン
比が大きく変化して突出３１３が石英基板３０１表面と
同じ高さまで削られたことを判定する。
【０１００】しかしながら、ＧａＦＩＢによるスパッタ
リングではスパッタリングされた基板表面に深さ１５nm
程度のダメージ層３１２が残り、露光に使用する光透過
率を低下させる。このため、突出３０７，３１３の除去
が完了後、例えば、ＸｅＦ2ガスとＧａＦＩＢを用い
て、前記ダメージ層３１２をアシストエッチングする。
このガスを用いたアシストエッチングではダメージ層が
残らないため、図１２（Ａ7 ），図１２（Ｂ7 ）に示す
ように、ダメージ層３１２の除去が可能となる。この加
工によって約１５nmの凹みができることになるが、この
程度の凹みではウェハに転写されないし、周囲のパター
ンにも影響を与えない。
リングではスパッタリングされた基板表面に深さ１５nm
程度のダメージ層３１２が残り、露光に使用する光透過
率を低下させる。このため、突出３０７，３１３の除去
が完了後、例えば、ＸｅＦ2ガスとＧａＦＩＢを用い
て、前記ダメージ層３１２をアシストエッチングする。
このガスを用いたアシストエッチングではダメージ層が
残らないため、図１２（Ａ7 ），図１２（Ｂ7 ）に示す
ように、ダメージ層３１２の除去が可能となる。この加
工によって約１５nmの凹みができることになるが、この
程度の凹みではウェハに転写されないし、周囲のパター
ンにも影響を与えない。
【０１０１】最後に、図１２（Ａ8 ），図１２（Ｂ8 ）
に示すように、突出３０７，３１３除去の際に周囲に残
った炭素をＯ2 プラズマアッシャーによって除去する。
例えば、Ｏ2 ガスをチャンバ内が０．９Torrになるよう
に流し、高周波電力５００Ｗを印加することによりアッ
シングを行うとダメージなく炭素の除去が行える。炭素
の除去は、Ｏ2 プラズマアッシャーのみならず、Ｏ2 ガ
ス又はＣＦ4 を添加したＯ2 ガスを使ったＣＤＥでも行
うことが可能である。なお、残存する炭素の除去は全て
の欠陥の修正が終了した後に一括で行えばより効率的で
ある。また、最後の工程、炭素除去工程とダメージ除去
工程は順序を入れ替えることも可能である。さらに、基
板温度を１５０〜４００℃に保つとより効果的である。
さらに、Ｏ2 又はＯ3 雰囲気中でレーザ光照射、又はＦ
ＩＢ照射によっても炭素の除去が可能である。
に示すように、突出３０７，３１３除去の際に周囲に残
った炭素をＯ2 プラズマアッシャーによって除去する。
例えば、Ｏ2 ガスをチャンバ内が０．９Torrになるよう
に流し、高周波電力５００Ｗを印加することによりアッ
シングを行うとダメージなく炭素の除去が行える。炭素
の除去は、Ｏ2 プラズマアッシャーのみならず、Ｏ2 ガ
ス又はＣＦ4 を添加したＯ2 ガスを使ったＣＤＥでも行
うことが可能である。なお、残存する炭素の除去は全て
の欠陥の修正が終了した後に一括で行えばより効率的で
ある。また、最後の工程、炭素除去工程とダメージ除去
工程は順序を入れ替えることも可能である。さらに、基
板温度を１５０〜４００℃に保つとより効果的である。
さらに、Ｏ2 又はＯ3 雰囲気中でレーザ光照射、又はＦ
ＩＢ照射によっても炭素の除去が可能である。
【０１０２】このように、本実施例の修正プロセスフロ
ーに従ってエッジ部の凹状欠陥の修正を行えば、次のよ
うな効果が得られる。
ーに従ってエッジ部の凹状欠陥の修正を行えば、次のよ
うな効果が得られる。
【０１０３】(1) 凹状欠陥３０２をＳｉＯ2 で凹み形状
通りに埋め込む必要が無いため、極めてプロセスが簡単
になる。
通りに埋め込む必要が無いため、極めてプロセスが簡単
になる。
【０１０４】(2) 凹状欠陥３０２の埋め込みによって生
じた突出３０７は、それよりも広い範囲で平坦化膜（第
１の炭素膜３０８、第２のＣ膜３０９）に覆われている
ため、突出除去時、Ｇａビーム照射によって生じる欠陥
領域周辺へのダメージ発生を極力抑えることができる。
じた突出３０７は、それよりも広い範囲で平坦化膜（第
１の炭素膜３０８、第２のＣ膜３０９）に覆われている
ため、突出除去時、Ｇａビーム照射によって生じる欠陥
領域周辺へのダメージ発生を極力抑えることができる。
【０１０５】(3) 材質の異なる平坦化膜（３０８，３０
９）と突出３０７を同時に加工し、平坦化膜（Ｃ）と突
出（ＳｉＯ2 ）から放出される２次イオン又はそれら２
次イオン比を計測することにより、突出加工の終点検出
が容易である。
９）と突出３０７を同時に加工し、平坦化膜（Ｃ）と突
出（ＳｉＯ2 ）から放出される２次イオン又はそれら２
次イオン比を計測することにより、突出加工の終点検出
が容易である。
【０１０６】(4) 厚さが一定でない突出３０７も平坦化
膜（３０８，３０９）を使用して平坦化されるため、修
正表面は容易に平坦化される。
膜（３０８，３０９）を使用して平坦化されるため、修
正表面は容易に平坦化される。
【０１０７】(5) 修正された凹状欠陥表面に残ったダメ
ージ層３１２は、ＸｅＦ2 とＧａＦＩＢを用いたアシス
トエッチングで容易に除去することができる。
ージ層３１２は、ＸｅＦ2 とＧａＦＩＢを用いたアシス
トエッチングで容易に除去することができる。
【０１０８】(6) 欠陥修正のために用いた炭素膜も、Ｏ
2 プラズマアッシャーで他にダメージを与えることなく
容易に除去することができる。
2 プラズマアッシャーで他にダメージを与えることなく
容易に除去することができる。
【０１０９】(7) ＧａＦＩＢ装置を使い、装置中に導入
するガスの種類を変えるだけで大部分の修正が行えるた
め、極めて効率のよい欠陥修正が可能となる。
するガスの種類を変えるだけで大部分の修正が行えるた
め、極めて効率のよい欠陥修正が可能となる。
【０１１０】以上凹状欠陥の修正プロセスについて述べ
てきたが、本修正プロセスは上記実施例だけに限定され
るものではない。
てきたが、本修正プロセスは上記実施例だけに限定され
るものではない。
【０１１１】実施例では、凹状欠陥をＳｉＯ2 で埋め込
んだ後に残る突出を覆う平坦化膜としてピレンガスを原
料として形成した炭素膜について述べたが、他の炭化水
素ガスを原料として形成した炭素膜や例えばＷ（ＣＯ）
6 を用いて形成したタングステン膜を用いてもよい。タ
ングステン膜の被覆性は炭素膜とほぼ同じであり、上述
の２段階デポジションを行ったところ、炭素膜と同様表
面に凹みの小さい平坦な膜を得ることができた。さら
に、欠陥（ＳｉＯ2 ）とタングステン膜の同時加工で
は、加速電圧に対しては前記図５に示すような傾向を示
しており、エッチングレート比が約１になる点が一般的
なＦＩＢ装置の加速電圧範囲に存在する。
んだ後に残る突出を覆う平坦化膜としてピレンガスを原
料として形成した炭素膜について述べたが、他の炭化水
素ガスを原料として形成した炭素膜や例えばＷ（ＣＯ）
6 を用いて形成したタングステン膜を用いてもよい。タ
ングステン膜の被覆性は炭素膜とほぼ同じであり、上述
の２段階デポジションを行ったところ、炭素膜と同様表
面に凹みの小さい平坦な膜を得ることができた。さら
に、欠陥（ＳｉＯ2 ）とタングステン膜の同時加工で
は、加速電圧に対しては前記図５に示すような傾向を示
しており、エッチングレート比が約１になる点が一般的
なＦＩＢ装置の加速電圧範囲に存在する。
【０１１２】また、凸状欠陥を覆う平坦化膜としては、
ＦＩＢで形成した膜のみならず、感光性樹脂又は荷電粒
子により架橋あるいは分解する樹脂からなる膜であって
もよい。これらの膜を形成する場合、これらの樹脂をス
ピンコーティングによりレチクル上に塗布した後、顕微
鏡を使用するか検査工程で得られた座標を利用して所望
の欠陥を含む領域のみにレーザ光、スリットを使用して
絞った光、ＦＩＢ又は電子ビームを照射する。次いで、
これを現像して平坦化膜を形成する。第１の薄膜及び第
２の薄膜の形成は、上記工程を繰り返すことにより行
い、その膜厚調整は、レジストを感光させるときの露光
量（照射光量）又はレジストの濃度調整により行う。な
お、凸状欠陥が小さい場合や修正すべき欠陥の近傍にパ
ターンが近接している場合には、１回の平坦化膜形成を
行うだけでよい。以後、上記ピレンガスを原料とするＦ
ＩＢを使用して形成した炭素膜と同様の加工を行うこと
ができる。また、感光性樹脂又は荷電粒子により架橋あ
るいは分解する樹脂を用いる場合には、硫酸と過酸化水
素の混合液のような剥離液を用いて除去することができ
る。
ＦＩＢで形成した膜のみならず、感光性樹脂又は荷電粒
子により架橋あるいは分解する樹脂からなる膜であって
もよい。これらの膜を形成する場合、これらの樹脂をス
ピンコーティングによりレチクル上に塗布した後、顕微
鏡を使用するか検査工程で得られた座標を利用して所望
の欠陥を含む領域のみにレーザ光、スリットを使用して
絞った光、ＦＩＢ又は電子ビームを照射する。次いで、
これを現像して平坦化膜を形成する。第１の薄膜及び第
２の薄膜の形成は、上記工程を繰り返すことにより行
い、その膜厚調整は、レジストを感光させるときの露光
量（照射光量）又はレジストの濃度調整により行う。な
お、凸状欠陥が小さい場合や修正すべき欠陥の近傍にパ
ターンが近接している場合には、１回の平坦化膜形成を
行うだけでよい。以後、上記ピレンガスを原料とするＦ
ＩＢを使用して形成した炭素膜と同様の加工を行うこと
ができる。また、感光性樹脂又は荷電粒子により架橋あ
るいは分解する樹脂を用いる場合には、硫酸と過酸化水
素の混合液のような剥離液を用いて除去することができ
る。
【０１１３】また、炭素、ＳｉＯ2 の同時エッチングと
しては、第１の実施例と同様の変形が可能である。さら
に、突出部の除去後に残留する炭素の除去も、第１の実
施例と同様の変形が可能である。また、炭素の堆積、炭
素、ＳｉＯ2 の同時エッチング、ダメージ層の除去に用
いるイオン源も、第１の実施例と同様の変形が可能であ
る。
しては、第１の実施例と同様の変形が可能である。さら
に、突出部の除去後に残留する炭素の除去も、第１の実
施例と同様の変形が可能である。また、炭素の堆積、炭
素、ＳｉＯ2 の同時エッチング、ダメージ層の除去に用
いるイオン源も、第１の実施例と同様の変形が可能であ
る。
【０１１４】また、実施例では凹状欠陥をシリコン酸化
膜で埋め込んだが、埋込み材料はシリコン酸化物に限定
するものではない。シフタの材質によって埋込み材料は
選択するべきであり、シリコン窒化物，クロム酸化物等
でも上記修正を同様に行うことが可能である。
膜で埋め込んだが、埋込み材料はシリコン酸化物に限定
するものではない。シフタの材質によって埋込み材料は
選択するべきであり、シリコン窒化物，クロム酸化物等
でも上記修正を同様に行うことが可能である。
【０１１５】その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々変更して実施することができる。
種々変更して実施することができる。
【０１１６】（実施例４）第４の実施例では、シフタエ
ッジ型位相シフトマスクのシフタ−エッジ部における凸
状欠陥修正方法について、図１３を参照して説明する。
ここで、図１３（Ａ）は断面図、図１３（Ｂ）は平面図
であり、４０１は基板、４０２は位相シフタ、４０３は
凸状欠陥を示している。
ッジ型位相シフトマスクのシフタ−エッジ部における凸
状欠陥修正方法について、図１３を参照して説明する。
ここで、図１３（Ａ）は断面図、図１３（Ｂ）は平面図
であり、４０１は基板、４０２は位相シフタ、４０３は
凸状欠陥を示している。
【０１１７】まず、一般的な欠陥検査装置を使って求め
られた欠陥の大きさ、形状（凸か凹か）、位置などの情
報を基にＦＩＢ装置を使って修正すべき欠陥を認識す
る。この場合、欠陥はエッジから突出しているため、図
１１（Ａ2 ），図１１（Ｂ2 ）に示した修正法の工程が
完了した状態に相当する。従って、後は以下の工程に従
ってプロセスを進めれば、エッジ部の凸状欠陥の修正が
完了する。エッジからは出っ張っているが、シフタ膜厚
よりも薄い場合には、図１１（Ａ3 ），図１１（Ｂ3 ）
以下に示す工程のうち図１２（Ａ5 ），図１２（Ｂ5 ）
に示す工程を省くことができる。
られた欠陥の大きさ、形状（凸か凹か）、位置などの情
報を基にＦＩＢ装置を使って修正すべき欠陥を認識す
る。この場合、欠陥はエッジから突出しているため、図
１１（Ａ2 ），図１１（Ｂ2 ）に示した修正法の工程が
完了した状態に相当する。従って、後は以下の工程に従
ってプロセスを進めれば、エッジ部の凸状欠陥の修正が
完了する。エッジからは出っ張っているが、シフタ膜厚
よりも薄い場合には、図１１（Ａ3 ），図１１（Ｂ3 ）
以下に示す工程のうち図１２（Ａ5 ），図１２（Ｂ5 ）
に示す工程を省くことができる。
【０１１８】（実施例５）第５の実施例では、位相シフ
トマスクのマスク基板上に生じたシリコン酸化物からな
る直方体でない不定形の凸状欠陥を修正する方法につい
て説明する。このような欠陥の発生はエッチング時のゴ
ミの付着やレジスト残り、ピンホール等に起因してお
り、数多く発生する。
トマスクのマスク基板上に生じたシリコン酸化物からな
る直方体でない不定形の凸状欠陥を修正する方法につい
て説明する。このような欠陥の発生はエッチング時のゴ
ミの付着やレジスト残り、ピンホール等に起因してお
り、数多く発生する。
【０１１９】凸状欠陥修正プロセスの特徴は、ＦＩＢ装
置を用いて凸状欠陥上に平坦な膜を形成し、堆積膜と凸
状欠陥を同時に、同一エッチングレートになるＦＩＢの
加工条件でエッチング除去すること、及びその際に堆積
膜と凸状欠陥から放出される二次イオンの比の変極点を
検出することにより加工の終点を判定しようとすること
にある。従って、凸状欠陥上に形成する膜が平坦でない
と、両者を同時にエッチングした後の表面形状が堆積膜
形状に依存し、凸状欠陥を平坦に修正できないという問
題が発生してしまう。このため、平坦化膜の形成が最も
重要となる。
置を用いて凸状欠陥上に平坦な膜を形成し、堆積膜と凸
状欠陥を同時に、同一エッチングレートになるＦＩＢの
加工条件でエッチング除去すること、及びその際に堆積
膜と凸状欠陥から放出される二次イオンの比の変極点を
検出することにより加工の終点を判定しようとすること
にある。従って、凸状欠陥上に形成する膜が平坦でない
と、両者を同時にエッチングした後の表面形状が堆積膜
形状に依存し、凸状欠陥を平坦に修正できないという問
題が発生してしまう。このため、平坦化膜の形成が最も
重要となる。
【０１２０】図１４は、石英基板５０１上に形成された
位相シフタの凸状欠陥５０２を修正するためのプロセス
フローである。この位相シフトマスクは、例えば石英基
板５０１上にシリコン酸化物の位相シフトパターンを形
成したシフタエッジ利用型位相シフトマスクである。位
相を反転するための位相シフタの膜厚ｔは、露光光源の
波長をλ、屈折率をｎとするとｔ＝λ／｛２（ｎ−
１）｝の奇数倍で表される。ここでは、ＫｒＦを光源と
し（λ＝248 nm）、位相シフタをシリコン酸化膜（ｎ＝
1.508 ）としたため、ｔ＝244 nmとなる。
位相シフタの凸状欠陥５０２を修正するためのプロセス
フローである。この位相シフトマスクは、例えば石英基
板５０１上にシリコン酸化物の位相シフトパターンを形
成したシフタエッジ利用型位相シフトマスクである。位
相を反転するための位相シフタの膜厚ｔは、露光光源の
波長をλ、屈折率をｎとするとｔ＝λ／｛２（ｎ−
１）｝の奇数倍で表される。ここでは、ＫｒＦを光源と
し（λ＝248 nm）、位相シフタをシリコン酸化膜（ｎ＝
1.508 ）としたため、ｔ＝244 nmとなる。
【０１２１】まず、一般的な欠陥検査装置を使って求め
られた欠陥の大きさ、形状、膜厚、位置などの情報をも
とにＦＩＢ装置を使って修正すべき欠陥を認識する。こ
れにより凸状欠陥５０２が認識されたとする。
られた欠陥の大きさ、形状、膜厚、位置などの情報をも
とにＦＩＢ装置を使って修正すべき欠陥を認識する。こ
れにより凸状欠陥５０２が認識されたとする。
【０１２２】次いで、凸状欠陥を平坦に覆うように膜を
形成する。この堆積膜は、例えば室温（２５℃）で２０
ＫｅＶに加速されたＧａＦＩＢでピレンガスを分解させ
て炭素（Ｃ）を堆積させるアシストデポジションにより
形成する。
形成する。この堆積膜は、例えば室温（２５℃）で２０
ＫｅＶに加速されたＧａＦＩＢでピレンガスを分解させ
て炭素（Ｃ）を堆積させるアシストデポジションにより
形成する。
【０１２３】図１４（Ａ）のような欠陥を修正する場合
には実施例１と同様な方法、即ち図１５（Ａ），図１５
（Ｂ）に示すように欠陥５０２の周りに僅かの間隔をあ
けて第１の堆積膜５０３をドーナツ状に欠陥５０２と同
じ高さまで形成し、次いで凸状欠陥５０２と第１の堆積
膜５０３を覆うように第２の堆積膜５０４を形成するだ
けでは図１５（Ｃ）のようになってしまう。その結果、
平坦化するのに第２の堆積膜５０４を非常に厚く堆積さ
せる必要ができてしまい、実用的ではない。
には実施例１と同様な方法、即ち図１５（Ａ），図１５
（Ｂ）に示すように欠陥５０２の周りに僅かの間隔をあ
けて第１の堆積膜５０３をドーナツ状に欠陥５０２と同
じ高さまで形成し、次いで凸状欠陥５０２と第１の堆積
膜５０３を覆うように第２の堆積膜５０４を形成するだ
けでは図１５（Ｃ）のようになってしまう。その結果、
平坦化するのに第２の堆積膜５０４を非常に厚く堆積さ
せる必要ができてしまい、実用的ではない。
【０１２４】そこで、欠陥検査装置により得られた欠陥
形状についての情報に基づいて、図１４（Ｂ）に示すよ
うに、凸状欠陥５０２の最も高い部分と同じ高さになる
よう、適当な距離をあけて第１の堆積膜５０３を形成す
る。次いで、図１４（Ｃ）に示すように、凸状欠陥５０
２と第１の堆積膜５０３を覆う領域に第２の堆積膜５０
４を形成する。
形状についての情報に基づいて、図１４（Ｂ）に示すよ
うに、凸状欠陥５０２の最も高い部分と同じ高さになる
よう、適当な距離をあけて第１の堆積膜５０３を形成す
る。次いで、図１４（Ｃ）に示すように、凸状欠陥５０
２と第１の堆積膜５０３を覆う領域に第２の堆積膜５０
４を形成する。
【０１２５】第１の堆積膜５０３間の距離ｘは第２の堆
積膜５０４の膜厚を一定にしたときの、距離ｘと平面の
凹みの深さｙとの関係から決めることができる。例え
ば、第２の堆積膜５０４を厚さ１．０μｍで形成した際
には前記図４に示すような関係がある。即ち、ｘが小さ
くなるほどｙが小さくなる。これは、イオンビームとガ
スを用いたアシストデポジションでは、狭い溝の内部で
多重散乱したイオン及び二次電子により堆積が進むた
め、第１の堆積膜５０３上より溝の内部のほうが成膜速
度が速くなり、ｙが小さくなって平坦な膜が得られるた
めである。
積膜５０４の膜厚を一定にしたときの、距離ｘと平面の
凹みの深さｙとの関係から決めることができる。例え
ば、第２の堆積膜５０４を厚さ１．０μｍで形成した際
には前記図４に示すような関係がある。即ち、ｘが小さ
くなるほどｙが小さくなる。これは、イオンビームとガ
スを用いたアシストデポジションでは、狭い溝の内部で
多重散乱したイオン及び二次電子により堆積が進むた
め、第１の堆積膜５０３上より溝の内部のほうが成膜速
度が速くなり、ｙが小さくなって平坦な膜が得られるた
めである。
【０１２６】上記では、２段階で凸状欠陥を平坦化させ
たが、図１６（Ａ）に示すように凸状欠陥の凹凸が激し
い場合には、図１６（Ｂ）〜１６（Ｄ）に示すように多
段階工程を用いて、凸状欠陥を第１，第２，第３の堆積
膜５０３，５０４，５０８で埋め込む方法が有効であ
る。
たが、図１６（Ａ）に示すように凸状欠陥の凹凸が激し
い場合には、図１６（Ｂ）〜１６（Ｄ）に示すように多
段階工程を用いて、凸状欠陥を第１，第２，第３の堆積
膜５０３，５０４，５０８で埋め込む方法が有効であ
る。
【０１２７】次いで、図１４（Ｄ）に示すように、この
ようにして形成された平坦な膜（５０３，５０４）と凸
状欠陥５０２を、同時に同一レートでエッチバックす
る。例えば、上述した２０ｋｅＶのＧａＦＩＢとピレン
ガスで形成した炭素膜（５０３，５０４）とシリコン酸
化膜からなる凸状欠陥５０２とを室温（２５℃）でＧａ
ＦＩＢでスパッタエッチする際には、前記図５に示すよ
うにＣ／ＳｉＯ2 のエッチレート比はＧａＦＩＢの加速
電圧に依存して変化し、約３０ｋＶでＣ／ＳｉＯ2 のエ
ッチレート比は約１となる。従って、この条件で細く絞
ったビーム５０５を使って凸状欠陥５０２より僅かに大
きい領域をラスタ走査して炭素とＳｉＯ2を同時に、同
一エッチングレートで削り取ることができる。
ようにして形成された平坦な膜（５０３，５０４）と凸
状欠陥５０２を、同時に同一レートでエッチバックす
る。例えば、上述した２０ｋｅＶのＧａＦＩＢとピレン
ガスで形成した炭素膜（５０３，５０４）とシリコン酸
化膜からなる凸状欠陥５０２とを室温（２５℃）でＧａ
ＦＩＢでスパッタエッチする際には、前記図５に示すよ
うにＣ／ＳｉＯ2 のエッチレート比はＧａＦＩＢの加速
電圧に依存して変化し、約３０ｋＶでＣ／ＳｉＯ2 のエ
ッチレート比は約１となる。従って、この条件で細く絞
ったビーム５０５を使って凸状欠陥５０２より僅かに大
きい領域をラスタ走査して炭素とＳｉＯ2を同時に、同
一エッチングレートで削り取ることができる。
【０１２８】この加工の際に発生するＣとＳｉの二次イ
オンの比を質量分析計５０６を使って計測しておくと、
ビーム走査領域内で凸状欠陥５０２の周囲の炭素が消失
した瞬間にＣ／Ｓｉの二次イオン比が大きく変化して、
凸状欠陥５０２が基板５０１表面と同じ高さまで削られ
たことが判定できる。また、Ｃ／Ｓｉの二次イオン比の
代わりに、Ｃ／Ｏの二次イオン比を使って終点を判定す
ることも可能である。このような二次イオンの計測を使
ってプロセスの終点を判定する方法は、例えば特開昭５
８−１０６７５０号公報に開示されている。
オンの比を質量分析計５０６を使って計測しておくと、
ビーム走査領域内で凸状欠陥５０２の周囲の炭素が消失
した瞬間にＣ／Ｓｉの二次イオン比が大きく変化して、
凸状欠陥５０２が基板５０１表面と同じ高さまで削られ
たことが判定できる。また、Ｃ／Ｓｉの二次イオン比の
代わりに、Ｃ／Ｏの二次イオン比を使って終点を判定す
ることも可能である。このような二次イオンの計測を使
ってプロセスの終点を判定する方法は、例えば特開昭５
８−１０６７５０号公報に開示されている。
【０１２９】しかしながら、ＧａＦＩＢによるスパッタ
リングではスパッタリングされた基板５０１表面に深さ
１５nm程度のダメージ層５０７が残り、露光に使用する
光の透過率を低下させる。このため、凸状欠陥５０２の
除去が完了した後、例えばＸｅＦ2 ガスとＧａＦＩＢを
用いて室温（２５℃）で、図１４（Ｅ）に示すように、
ダメージ層５０７をアシストエッチングする。このガス
を用いたアシストエッチングではダメージ層ができない
ため、基板表面をダメージのない良好な状態にすること
が可能となる。この加工によって約１５nmの凹みができ
ることになるが、この程度の凹みではウェハに転写され
ず、周囲のパターンにも影響を与えない。
リングではスパッタリングされた基板５０１表面に深さ
１５nm程度のダメージ層５０７が残り、露光に使用する
光の透過率を低下させる。このため、凸状欠陥５０２の
除去が完了した後、例えばＸｅＦ2 ガスとＧａＦＩＢを
用いて室温（２５℃）で、図１４（Ｅ）に示すように、
ダメージ層５０７をアシストエッチングする。このガス
を用いたアシストエッチングではダメージ層ができない
ため、基板表面をダメージのない良好な状態にすること
が可能となる。この加工によって約１５nmの凹みができ
ることになるが、この程度の凹みではウェハに転写され
ず、周囲のパターンにも影響を与えない。
【０１３０】最後に図１４（Ｆ）に示すように、凸状欠
陥除去の際に周囲に残った炭素をＯ2 プラズマアッシャ
ーによって除去する。例えば、Ｏ2 ガスをチャンバ内が
０．９Torrになるように流し、高周波電力５００Ｗを印
加することによりアッシングを行うとダメージなく炭素
の除去を行うことができる。炭素の除去はＯ2 プラズマ
アッシャーのみならず、Ｏ2 ガス又はＣＦ4 を添加した
Ｏ2 ガスを使ったＣＤＥでも行うことが可能である。さ
らに、基板の温度を１５０〜４００℃に保つことより効
果的である。さらに、Ｏ2 又はＯ3 雰囲気中でのレーザ
光照射又はＦＩＢ照射によってもこの除去が可能であ
る。
陥除去の際に周囲に残った炭素をＯ2 プラズマアッシャ
ーによって除去する。例えば、Ｏ2 ガスをチャンバ内が
０．９Torrになるように流し、高周波電力５００Ｗを印
加することによりアッシングを行うとダメージなく炭素
の除去を行うことができる。炭素の除去はＯ2 プラズマ
アッシャーのみならず、Ｏ2 ガス又はＣＦ4 を添加した
Ｏ2 ガスを使ったＣＤＥでも行うことが可能である。さ
らに、基板の温度を１５０〜４００℃に保つことより効
果的である。さらに、Ｏ2 又はＯ3 雰囲気中でのレーザ
光照射又はＦＩＢ照射によってもこの除去が可能であ
る。
【０１３１】なお、残存する炭素の除去は全ての欠陥の
修正が終了した後に一括に行えば効率的である。また、
最後の２工程、炭素除去工程とダメージ除去工程は順序
を入れ替えることも可能である。
修正が終了した後に一括に行えば効率的である。また、
最後の２工程、炭素除去工程とダメージ除去工程は順序
を入れ替えることも可能である。
【０１３２】ここで、上記修正プロセスを用いて凸状欠
陥を修正した際に基板表面に形成される段差について述
べておくことにする。修正によってできる段差は平坦化
膜の凹み量ｙとダメージ層除去で生じる凹み量Ｄｙとの
和に、平坦化膜と欠陥とのエッチングレートの差によっ
て形成される凸或いは凹の段差Ｄｅが足された量にな
る。従って、このようにしてできた段差は当然転写パタ
ーンに許される線幅変動分を発生させる段差以下に抑え
なければならない。
陥を修正した際に基板表面に形成される段差について述
べておくことにする。修正によってできる段差は平坦化
膜の凹み量ｙとダメージ層除去で生じる凹み量Ｄｙとの
和に、平坦化膜と欠陥とのエッチングレートの差によっ
て形成される凸或いは凹の段差Ｄｅが足された量にな
る。従って、このようにしてできた段差は当然転写パタ
ーンに許される線幅変動分を発生させる段差以下に抑え
なければならない。
【０１３３】レベンソン型の位相シフトマスクを例にと
ると、最小解像寸法の１０％を許容値とすれば、波長２
４８nm、最小寸法０．２５μｍ、ステッパのＮＡ＝０．
４５、露光波長の可干渉性を示すコヒーレンスファクタ
σ＝０．３の場合で約４０nm、波長３６５nm、最小寸法
０．３５μｍ、ステッパのＮＡ＝０．４６、露光波長の
可干渉性示すコヒーレンスファクタσ＝０．３の場合で
約８０nmとなる。即ち、これらの段差量以下になれば位
相シフトマスクの転写性能には問題がないことになる。
逆の言い方をすれば、（ｙ＋Ｄｙ＋Ｄｅ）が上記段差に
なるまで各工程の加工条件を甘くすることができる。即
ち、波長ＫｒＦではｙ＝１０nm，Ｄｙ＝１５nmであれ
ば、Ｄｅが最大１５nmになるまでエッチングレート比
（０．９４〜１．０６）を緩めることができる。
ると、最小解像寸法の１０％を許容値とすれば、波長２
４８nm、最小寸法０．２５μｍ、ステッパのＮＡ＝０．
４５、露光波長の可干渉性を示すコヒーレンスファクタ
σ＝０．３の場合で約４０nm、波長３６５nm、最小寸法
０．３５μｍ、ステッパのＮＡ＝０．４６、露光波長の
可干渉性示すコヒーレンスファクタσ＝０．３の場合で
約８０nmとなる。即ち、これらの段差量以下になれば位
相シフトマスクの転写性能には問題がないことになる。
逆の言い方をすれば、（ｙ＋Ｄｙ＋Ｄｅ）が上記段差に
なるまで各工程の加工条件を甘くすることができる。即
ち、波長ＫｒＦではｙ＝１０nm，Ｄｙ＝１５nmであれ
ば、Ｄｅが最大１５nmになるまでエッチングレート比
（０．９４〜１．０６）を緩めることができる。
【０１３４】このように本実施例の修正プロセスフロー
に従って凸状欠陥の修正を行えば、次のような効果が得
られる。
に従って凸状欠陥の修正を行えば、次のような効果が得
られる。
【０１３５】(1) 凸状欠陥５０２はそれより広い範囲で
平坦化膜（第１の堆積膜５０３、第２の堆積膜５０４）
に覆われているため、欠陥除去時にＧａビーム照射によ
って生じる欠陥領域周辺へのダメージ発生を極力抑える
ことができる。
平坦化膜（第１の堆積膜５０３、第２の堆積膜５０４）
に覆われているため、欠陥除去時にＧａビーム照射によ
って生じる欠陥領域周辺へのダメージ発生を極力抑える
ことができる。
【０１３６】(2) 材質の異なる平坦化膜（５０３、５０
４）と凸状欠陥を同時に加工し、平坦化膜（Ｃ）と欠陥
（ＳｉＯ2 ）から放出される二次イオン又はそれら二次
イオン比を計測することで、加工の終点検出が容易であ
る。
４）と凸状欠陥を同時に加工し、平坦化膜（Ｃ）と欠陥
（ＳｉＯ2 ）から放出される二次イオン又はそれら二次
イオン比を計測することで、加工の終点検出が容易であ
る。
【０１３７】(3) 厚さが一定でない凸状欠陥５０２を平
坦化膜（５０３、５０４）を使用して平坦化することに
より、修正後の平坦な形状を容易に得ることができる。
坦化膜（５０３、５０４）を使用して平坦化することに
より、修正後の平坦な形状を容易に得ることができる。
【０１３８】(4) 基板５０１に残ったダメージ層５０７
は、ＸｅＦ2 とＧａＦＩＢを用いたアシストエッチング
で容易に除去することができる。
は、ＸｅＦ2 とＧａＦＩＢを用いたアシストエッチング
で容易に除去することができる。
【０１３９】(5) 欠陥除去のために用いた炭素膜（５０
３、５０４）も、Ｏ2 プラズマアッシャーで他にダメー
ジを与えることなく容易に除去することができる。
３、５０４）も、Ｏ2 プラズマアッシャーで他にダメー
ジを与えることなく容易に除去することができる。
【０１４０】(6) ＧａＦＩＢ装置を使い、装置中に導入
するガスの種類を変えるだけで大部分の修正が行えるた
め、極めて効率のよい欠陥修正が可能となる。
するガスの種類を変えるだけで大部分の修正が行えるた
め、極めて効率のよい欠陥修正が可能となる。
【０１４１】以上凸状欠陥の修正プロセスについて述べ
てきたが、本修正プロセスは上記実施例だけに限定され
るものではない。
てきたが、本修正プロセスは上記実施例だけに限定され
るものではない。
【０１４２】実施例では凸状欠陥を覆う平坦化膜として
ピレンガスを原料として形成した炭素膜について述べた
が、他の炭化水素ガスを原料として形成した炭素膜や例
えばＷ（ＣＯ）6 を用いて形成したタングステン膜でも
よい。タングステン膜の被覆性は炭素膜とほぼ同じであ
り、室温（２５℃）で上述の２段階デポジションを行っ
たところ、炭素膜と同様表面に凹みに小さい平坦な膜を
得ることができた。さらに、欠陥（ＳｉＯ2 ）とタング
ステン膜との同時加工では、エッチングレート比が約１
になる点が一般的なＦＩＢ装置の加速電圧範囲に存在す
る。
ピレンガスを原料として形成した炭素膜について述べた
が、他の炭化水素ガスを原料として形成した炭素膜や例
えばＷ（ＣＯ）6 を用いて形成したタングステン膜でも
よい。タングステン膜の被覆性は炭素膜とほぼ同じであ
り、室温（２５℃）で上述の２段階デポジションを行っ
たところ、炭素膜と同様表面に凹みに小さい平坦な膜を
得ることができた。さらに、欠陥（ＳｉＯ2 ）とタング
ステン膜との同時加工では、エッチングレート比が約１
になる点が一般的なＦＩＢ装置の加速電圧範囲に存在す
る。
【０１４３】また、凸状欠陥を覆う平坦化膜としてはＦ
ＩＢで形成した膜のみならず、感光性樹脂又は荷電粒子
により架橋或いは分解する樹脂からなる膜であってもよ
い。スピンコーティングによりこれらの樹脂をレチクル
上に塗布した後、顕微鏡を使用するか検査工程で得られ
た座標を利用して所望の欠陥を含む領域のみにレーザ
光、スリットを使用して絞った光、ＦＩＢ又は電子ビー
ムを照射する。これを現像して平坦化膜を形成する。第
１の薄膜及び第２の薄膜の形成は、上記工程を繰り返す
ことにより行い、その膜厚調整は、レジストを感光させ
るときの露光量（照射光量）又はレジストの濃度調整に
より行う。なお、凸状欠陥が小さい場合や修正すべき欠
陥の近傍にパターンが近接している場合には、１回の平
坦化膜形成を行うだけでよい。以後、上記ピレンガスを
原料としてＦＩＢを使用して形成した炭素膜と同様の加
工を行うことができる。また、感光性樹脂又は荷電粒子
により架橋あるいは分解する樹脂を用いる場合には、硫
酸と過酸化水素の混合液のような剥離液を用いて除去す
ることができる。
ＩＢで形成した膜のみならず、感光性樹脂又は荷電粒子
により架橋或いは分解する樹脂からなる膜であってもよ
い。スピンコーティングによりこれらの樹脂をレチクル
上に塗布した後、顕微鏡を使用するか検査工程で得られ
た座標を利用して所望の欠陥を含む領域のみにレーザ
光、スリットを使用して絞った光、ＦＩＢ又は電子ビー
ムを照射する。これを現像して平坦化膜を形成する。第
１の薄膜及び第２の薄膜の形成は、上記工程を繰り返す
ことにより行い、その膜厚調整は、レジストを感光させ
るときの露光量（照射光量）又はレジストの濃度調整に
より行う。なお、凸状欠陥が小さい場合や修正すべき欠
陥の近傍にパターンが近接している場合には、１回の平
坦化膜形成を行うだけでよい。以後、上記ピレンガスを
原料としてＦＩＢを使用して形成した炭素膜と同様の加
工を行うことができる。また、感光性樹脂又は荷電粒子
により架橋あるいは分解する樹脂を用いる場合には、硫
酸と過酸化水素の混合液のような剥離液を用いて除去す
ることができる。
【０１４４】また、炭素，ＳｉＯ2 の同時エッチングを
上記実施例ではＧａＦＩＢにより行っているが、ガスを
用いたＦＩＢアシストエッチングでも可能である。この
場合にはガスの選択や組み合わせにより、堆積膜とシフ
タのエッチングレートの制御御が可能となる。さらに、
ガスとしてＸｅＦ2 混合ガスを用いれば欠陥除去の際、
基板表面にダメージ層が残らず、前述したプロセスフロ
ーでのダメージ層除去工程を削減でき、余分の堀込みを
行わずに済ますことができる。この場合、一般的な電圧
範囲内に炭素，ＳｉＯ2 のエッチングレートが約１にな
る点が存在し、しかも絶対的なエッチングレートがスパ
ッタエッチングの場合よりも大きくなるのでスループッ
トを向上させることができる。
上記実施例ではＧａＦＩＢにより行っているが、ガスを
用いたＦＩＢアシストエッチングでも可能である。この
場合にはガスの選択や組み合わせにより、堆積膜とシフ
タのエッチングレートの制御御が可能となる。さらに、
ガスとしてＸｅＦ2 混合ガスを用いれば欠陥除去の際、
基板表面にダメージ層が残らず、前述したプロセスフロ
ーでのダメージ層除去工程を削減でき、余分の堀込みを
行わずに済ますことができる。この場合、一般的な電圧
範囲内に炭素，ＳｉＯ2 のエッチングレートが約１にな
る点が存在し、しかも絶対的なエッチングレートがスパ
ッタエッチングの場合よりも大きくなるのでスループッ
トを向上させることができる。
【０１４５】また、ＧａＦＩＢによるスパッタリングで
は、例えば石英基板のスパッタリング収率が時間と共に
飽和してくる（図６）。これは、スパッタリングではス
パッタリングされた物質が加工域周辺に再付着し、時間
に対してスパッタリング収率が飽和してくるためであ
る。一方、ＸｅＦ2 ガスとＧａＦＩＢを用いてのアシス
トエッチングでは石英基板のエッチング収率は再付着の
効果がないため常に一定となり（図７）、加工の制御性
が極めて良いという利点が得られる。
は、例えば石英基板のスパッタリング収率が時間と共に
飽和してくる（図６）。これは、スパッタリングではス
パッタリングされた物質が加工域周辺に再付着し、時間
に対してスパッタリング収率が飽和してくるためであ
る。一方、ＸｅＦ2 ガスとＧａＦＩＢを用いてのアシス
トエッチングでは石英基板のエッチング収率は再付着の
効果がないため常に一定となり（図７）、加工の制御性
が極めて良いという利点が得られる。
【０１４６】また、欠陥を除去後に残留する炭素の除去
は上記ではＯ2 アッシャーで行っていたが、例えばレー
ザ光を用いてもよい。一つの方法としてはレーザ光吸収
による炭素の蒸発を利用するもので、レーザ光をスリッ
トを使って細く絞り、残留炭素に照射するとレーザエネ
ルギーは炭素に吸収されて熱となり、炭素が昇華し飛散
する。この際に、ダメージ層でもレーザエネルギーの吸
収が起こり、ダメージ層が炭素と同様に除去される。残
留炭素除去とダメージ層除去と２工程が１工程に短縮さ
れることになり、修正プロセスがより効率的に実施され
ることになる。
は上記ではＯ2 アッシャーで行っていたが、例えばレー
ザ光を用いてもよい。一つの方法としてはレーザ光吸収
による炭素の蒸発を利用するもので、レーザ光をスリッ
トを使って細く絞り、残留炭素に照射するとレーザエネ
ルギーは炭素に吸収されて熱となり、炭素が昇華し飛散
する。この際に、ダメージ層でもレーザエネルギーの吸
収が起こり、ダメージ層が炭素と同様に除去される。残
留炭素除去とダメージ層除去と２工程が１工程に短縮さ
れることになり、修正プロセスがより効率的に実施され
ることになる。
【０１４７】もう一つの方法としては、Ｏ2 又はＯ3 雰
囲気下でレーザ光照射により炭素とＯ2 又はＯ3 を反応
させて、ＣＯ，ＣＯ2 として除去するというものであ
る。この場合には、化学的な反応を利用しているため、
レーザ光のパワーを落とすことができ、欠陥近傍の遮光
体にレーザ光が照射されても遮光体は蒸発せず、炭素の
みを除去できる条件が存在する。従って、レーザ光のビ
ーム径の許容度、位置合わせの許容度が大きくなり、プ
ロセスマージンが広がるという利点がある。また、レー
ザ光を使用すると加熱を局所的に行えるため、熱による
パターン歪みを抑えることができる。さらに、Ｏ2 又は
Ｏ3 雰囲気下で、レーザ光の代わりにＦＩＢを用いても
同様の効果が期待できる。この場合には、基板材料と炭
素の選択比を取るために、軽イオンを用いるか、加速エ
ネルギーを１０ｋｅＶ以下としたＦＩＢを用いる必要が
ある。
囲気下でレーザ光照射により炭素とＯ2 又はＯ3 を反応
させて、ＣＯ，ＣＯ2 として除去するというものであ
る。この場合には、化学的な反応を利用しているため、
レーザ光のパワーを落とすことができ、欠陥近傍の遮光
体にレーザ光が照射されても遮光体は蒸発せず、炭素の
みを除去できる条件が存在する。従って、レーザ光のビ
ーム径の許容度、位置合わせの許容度が大きくなり、プ
ロセスマージンが広がるという利点がある。また、レー
ザ光を使用すると加熱を局所的に行えるため、熱による
パターン歪みを抑えることができる。さらに、Ｏ2 又は
Ｏ3 雰囲気下で、レーザ光の代わりにＦＩＢを用いても
同様の効果が期待できる。この場合には、基板材料と炭
素の選択比を取るために、軽イオンを用いるか、加速エ
ネルギーを１０ｋｅＶ以下としたＦＩＢを用いる必要が
ある。
【０１４８】また、炭素の堆積、炭素、ＳｉＯ2 の同時
エッチング、ダメージ層の除去はいずれもＧａＦＩＢに
より行っているが、このイオンに限定されるわけではな
い。例えば、Ａｕ，Ｓｉなどの他のイオンを用いて上記
各工程のプロセスを行ってもよいことは明らかである。
エッチング、ダメージ層の除去はいずれもＧａＦＩＢに
より行っているが、このイオンに限定されるわけではな
い。例えば、Ａｕ，Ｓｉなどの他のイオンを用いて上記
各工程のプロセスを行ってもよいことは明らかである。
【０１４９】その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々変更して実施することができる。なお、上述した実
施例では、シリコン酸化物からなるスフタについての修
正方法を説明したが、本発明はシリコン酸化物からなる
シフタに限られるものではない。レジスト等の有機物か
らなるシフタやシリコン、シリコン窒化物からなるシフ
タ等についても適用することができる。また、通常のＣ
ｒマスクやＸ線マスクの修正についても適用することが
できる。
種々変更して実施することができる。なお、上述した実
施例では、シリコン酸化物からなるスフタについての修
正方法を説明したが、本発明はシリコン酸化物からなる
シフタに限られるものではない。レジスト等の有機物か
らなるシフタやシリコン、シリコン窒化物からなるシフ
タ等についても適用することができる。また、通常のＣ
ｒマスクやＸ線マスクの修正についても適用することが
できる。
【０１５０】（実施例６）第６の実施例では、直方体で
ない不定形のシフタ凹状欠陥を、表面の凹凸を低減して
修正する方法について図１７を用いて詳しく説明する。
ない不定形のシフタ凹状欠陥を、表面の凹凸を低減して
修正する方法について図１７を用いて詳しく説明する。
【０１５１】まず、一般的な欠陥検査装置を使って求め
られた欠陥の大きさ、形状（凸か凹か），膜厚，位置な
どの情報に基づいて、ＦＩＢ装置を使って修正すべき欠
陥を認識する。位相シフタ６０１に凹状欠陥６０２が確
認された後、ノズルから吹き付けられたガスとＦＩＢを
使用してシフタ６０１表面より僅かに突出するようにシ
リコン酸化膜を形成する。
られた欠陥の大きさ、形状（凸か凹か），膜厚，位置な
どの情報に基づいて、ＦＩＢ装置を使って修正すべき欠
陥を認識する。位相シフタ６０１に凹状欠陥６０２が確
認された後、ノズルから吹き付けられたガスとＦＩＢを
使用してシフタ６０１表面より僅かに突出するようにシ
リコン酸化膜を形成する。
【０１５２】この際、凹状欠陥全体を覆うようにＦＩＢ
を照射すると図１７（Ａ）に示すような複雑な形状をし
た凹状欠陥を埋めるためにはシフタ表面よりかなり大き
く突出させて堆積する必要があり、後工程に関する時間
も増え、スループット的に実用的ではない。そこで、多
段階の堆積を行って表面の凹凸を低減させる。欠陥検査
装置により得られた欠陥形状についての情報に基づい
て、図１７（Ｂ）に示すように基板表面とほぼ同じ高さ
になるよう、適当な間隔をあけて第１のシリコン酸化膜
６０３を形成する。
を照射すると図１７（Ａ）に示すような複雑な形状をし
た凹状欠陥を埋めるためにはシフタ表面よりかなり大き
く突出させて堆積する必要があり、後工程に関する時間
も増え、スループット的に実用的ではない。そこで、多
段階の堆積を行って表面の凹凸を低減させる。欠陥検査
装置により得られた欠陥形状についての情報に基づい
て、図１７（Ｂ）に示すように基板表面とほぼ同じ高さ
になるよう、適当な間隔をあけて第１のシリコン酸化膜
６０３を形成する。
【０１５３】次いで、図１７（Ｃ）に示すように、凹状
欠陥６０２と第１のシリコン酸化膜６０３を覆う領域に
第２のシリコン酸化膜６０４を形成する。イオンビーム
とガスを用いたアシストデポジションでは、狭い溝の内
部で多重散乱したイオン及び二次電子により堆積が進む
ため、第１のシリコン酸化膜６０３上より溝の内部の方
が成膜速度が速くなり、表面の凹凸が小さくなって平坦
な膜を得ることができる。
欠陥６０２と第１のシリコン酸化膜６０３を覆う領域に
第２のシリコン酸化膜６０４を形成する。イオンビーム
とガスを用いたアシストデポジションでは、狭い溝の内
部で多重散乱したイオン及び二次電子により堆積が進む
ため、第１のシリコン酸化膜６０３上より溝の内部の方
が成膜速度が速くなり、表面の凹凸が小さくなって平坦
な膜を得ることができる。
【０１５４】上記では２段階で凹状欠陥をシリコン酸化
膜で埋め込んだが、図１８（Ａ）に示すように凹状欠陥
の凹凸が激しい場合には、図１８（Ｂ）〜１８（Ｄ）に
示すように多段階工程を用いて、凹状欠陥を第１，第
２，第３，第４のシリコン酸化膜（堆積膜）６０３，６
０４，６１０，６１２で埋め込む方法が有効である。
膜で埋め込んだが、図１８（Ａ）に示すように凹状欠陥
の凹凸が激しい場合には、図１８（Ｂ）〜１８（Ｄ）に
示すように多段階工程を用いて、凹状欠陥を第１，第
２，第３，第４のシリコン酸化膜（堆積膜）６０３，６
０４，６１０，６１２で埋め込む方法が有効である。
【０１５５】上記のシリコン酸化膜はＳｉ−Ｏ結合及び
／又はＳｉ−Ｈ結合を持つガス、又はそれを含む混合ガ
ス、例えば１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラ
シロキサンと酸素の混合ガス（混合比＝１：７）を吹き
付けながら室温（２５℃）で５０ｋｅＶのＳｉ2+ＦＩＢ
を照射して形成する。ここで用いたノズルの径は０．２
mm、図１に示した静電容量型圧力計での圧力は４Torrで
あった。このときのガスのノズル出口での全流量は０．
０５sccmであった。
／又はＳｉ−Ｈ結合を持つガス、又はそれを含む混合ガ
ス、例えば１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラ
シロキサンと酸素の混合ガス（混合比＝１：７）を吹き
付けながら室温（２５℃）で５０ｋｅＶのＳｉ2+ＦＩＢ
を照射して形成する。ここで用いたノズルの径は０．２
mm、図１に示した静電容量型圧力計での圧力は４Torrで
あった。このときのガスのノズル出口での全流量は０．
０５sccmであった。
【０１５６】このようにして形成した厚さ０．４μｍの
シリコン酸化膜の波長４３６nmに対する光透過率は１０
０％であり、従来のテトラメトキシシランと酸素の混合
ガスを用いて形成した膜の光透過率が４０％であること
と比較して、光学特性がよい。さらに、本実施例の方法
により形成したシリコン酸化膜の波長２４８nmの光（レ
ベンソン型位相シフトマスク法で用いる光）に対する光
透過率は、９０．６％であり、凹状欠陥修正に必要とさ
れる光透過率（８０．６％）以上の値を有している。
シリコン酸化膜の波長４３６nmに対する光透過率は１０
０％であり、従来のテトラメトキシシランと酸素の混合
ガスを用いて形成した膜の光透過率が４０％であること
と比較して、光学特性がよい。さらに、本実施例の方法
により形成したシリコン酸化膜の波長２４８nmの光（レ
ベンソン型位相シフトマスク法で用いる光）に対する光
透過率は、９０．６％であり、凹状欠陥修正に必要とさ
れる光透過率（８０．６％）以上の値を有している。
【０１５７】なお、堆積膜の光透過率を向上させる必要
がある場合には、次の後処理を行ってもよい。成膜後に
堆積膜表面でのパワー密度が２００ｍＷ／ｃｍ2 のＵＶ
光を１時間照射する処理を行う。また、このようなＵＶ
光処理の代わりにＵＶ光を照射しながら成膜を行っても
同様の光透過率の堆積膜が得られ、その他に形成した膜
をＯ2 雰囲気中で３５０℃，１時間のアニール処理を行
っても同様の効果が得られる。
がある場合には、次の後処理を行ってもよい。成膜後に
堆積膜表面でのパワー密度が２００ｍＷ／ｃｍ2 のＵＶ
光を１時間照射する処理を行う。また、このようなＵＶ
光処理の代わりにＵＶ光を照射しながら成膜を行っても
同様の光透過率の堆積膜が得られ、その他に形成した膜
をＯ2 雰囲気中で３５０℃，１時間のアニール処理を行
っても同様の効果が得られる。
【０１５８】ここで、上記２種類のガスをそれぞれ別々
のノズルから吹き付けてもよく、酸素の代わりにＯ3 、
Ｎ2 Ｏなど酸素を主成分とするガスを用いてもよい。ガ
スの混合比は１：７だけではなく、用いるガス種、ＦＩ
Ｂのイオン種、エネルギーに応じて堆積物が透明で、内
部に空洞ができない混合比とすればよい。例えばＴＥＯ
Ｓを用いた場合、室温では堆積物内部に“す”ができて
しまうが、マスク温度を−７０度程度まで下げると
“す”ができずに凹状欠陥を埋めることができる。ＦＩ
Ｂのエネルギー、イオン種は、５０ｋｅＶＳｉ2+ＦＩＢ
ばかりでなく、２５ｋｅＶのＧａ+ ＦＩＢなど他のエネ
ルギー、イオン種を選択することが可能である。また、
ＦＩＢの代わりに電子ビームを用いてもよい。
のノズルから吹き付けてもよく、酸素の代わりにＯ3 、
Ｎ2 Ｏなど酸素を主成分とするガスを用いてもよい。ガ
スの混合比は１：７だけではなく、用いるガス種、ＦＩ
Ｂのイオン種、エネルギーに応じて堆積物が透明で、内
部に空洞ができない混合比とすればよい。例えばＴＥＯ
Ｓを用いた場合、室温では堆積物内部に“す”ができて
しまうが、マスク温度を−７０度程度まで下げると
“す”ができずに凹状欠陥を埋めることができる。ＦＩ
Ｂのエネルギー、イオン種は、５０ｋｅＶＳｉ2+ＦＩＢ
ばかりでなく、２５ｋｅＶのＧａ+ ＦＩＢなど他のエネ
ルギー、イオン種を選択することが可能である。また、
ＦＩＢの代わりに電子ビームを用いてもよい。
【０１５９】しかし、チャージニュートライザーがガス
ノズルの近くにありニュートライザー内の電子放出フィ
ラメントからの輻射熱がガスに影響を与える場合にはマ
スク基板上に炭素からなる黒色のコンタミネーションが
付着する。従って、チャージニュートライザーはガスノ
ズルから離して配置することが望ましい。
ノズルの近くにありニュートライザー内の電子放出フィ
ラメントからの輻射熱がガスに影響を与える場合にはマ
スク基板上に炭素からなる黒色のコンタミネーションが
付着する。従って、チャージニュートライザーはガスノ
ズルから離して配置することが望ましい。
【０１６０】次いで、図１７（Ｄ）に示すように、シリ
コン酸化膜（６０３、６０４）の突出部の周りに僅かな
間隔をあけて第１の平坦化膜６０５をドーナツ状にシリ
コン酸化膜（６０３、６０４）と同じ高さまで形成す
る。この平坦化膜６０５は、例えば２０ｋｅＶに加速さ
れたＧａＦＩＢでピレンガスを分解させて炭素（Ｃ）を
堆積させるアシストデポジションにより形成する。
コン酸化膜（６０３、６０４）の突出部の周りに僅かな
間隔をあけて第１の平坦化膜６０５をドーナツ状にシリ
コン酸化膜（６０３、６０４）と同じ高さまで形成す
る。この平坦化膜６０５は、例えば２０ｋｅＶに加速さ
れたＧａＦＩＢでピレンガスを分解させて炭素（Ｃ）を
堆積させるアシストデポジションにより形成する。
【０１６１】次いで、図１７（Ｅ）に示すように、シリ
コン酸化膜（６０３、６０４）と第１の平坦化膜６０５
を覆う領域に第２の平坦化膜６０６を形成する。この
際、シリコン酸化膜の突出部と第１の平坦化膜６０５と
の間隔ｘと第２の平坦化膜６０６を厚さ１．０μｍで形
成した際に生じる表面の凹みの深さｙとの間には、前記
図３に示すような関係がある。即ち、ｘが小さくなるほ
どｙが小さくなる。これはイオンビームとガスを用いた
アシストデポジションでは、狭い溝の内部で多重散乱し
たイオン及び二次電子により堆積が進むため、シリコン
酸化膜（６０３、６０４）の突出部や第１の平坦化膜６
０５上より溝の内部の方が成膜速度が速くなり、ｙが小
さくなって平坦な膜が得られるためである。
コン酸化膜（６０３、６０４）と第１の平坦化膜６０５
を覆う領域に第２の平坦化膜６０６を形成する。この
際、シリコン酸化膜の突出部と第１の平坦化膜６０５と
の間隔ｘと第２の平坦化膜６０６を厚さ１．０μｍで形
成した際に生じる表面の凹みの深さｙとの間には、前記
図３に示すような関係がある。即ち、ｘが小さくなるほ
どｙが小さくなる。これはイオンビームとガスを用いた
アシストデポジションでは、狭い溝の内部で多重散乱し
たイオン及び二次電子により堆積が進むため、シリコン
酸化膜（６０３、６０４）の突出部や第１の平坦化膜６
０５上より溝の内部の方が成膜速度が速くなり、ｙが小
さくなって平坦な膜が得られるためである。
【０１６２】上記では、２段階で凹状欠陥部分を平坦化
させたが、凹状欠陥の凹凸が激しい場合に、１段階又は
２段階で凹状欠陥を埋め込んだ後、図１６に示すような
多段階工程を用いて凹状欠陥部分を平坦化することも有
効である。
させたが、凹状欠陥の凹凸が激しい場合に、１段階又は
２段階で凹状欠陥を埋め込んだ後、図１６に示すような
多段階工程を用いて凹状欠陥部分を平坦化することも有
効である。
【０１６３】次いで、図１７（Ｆ）に示すように、この
ようにして形成した平坦な膜（６０５、６０６）とシリ
コン酸化膜（６０３、６０４）とを、同時に同一レート
でエッチバッグする。例えば、上述した２０ｋｅＶのＧ
ａＦＩＢとピレンガスを用いて形成した炭素膜（６０
５、６０６）とシリコン酸化膜からなる突出部（６０
３、６０４）とをＧａＦＩＢでスパッタエッチする際に
は、前記図５に示すようにＣ／ＳｉＯ2 のエッチングレ
ート比はＧａＦＩＢの加速電圧に依存して変化し、約３
０ｋＶでＣ／ＳｉＯ2 のエッチングレート比は約１とな
る。従って、この条件で細く絞ったビーム６０７を使っ
てシリコン酸化膜からなる突出部（６０３、６０４）よ
り僅かに大きい領域をラスタ走査して炭素とシリコン酸
化膜を同時に、同一エッチングレートで削り取ることが
できる。
ようにして形成した平坦な膜（６０５、６０６）とシリ
コン酸化膜（６０３、６０４）とを、同時に同一レート
でエッチバッグする。例えば、上述した２０ｋｅＶのＧ
ａＦＩＢとピレンガスを用いて形成した炭素膜（６０
５、６０６）とシリコン酸化膜からなる突出部（６０
３、６０４）とをＧａＦＩＢでスパッタエッチする際に
は、前記図５に示すようにＣ／ＳｉＯ2 のエッチングレ
ート比はＧａＦＩＢの加速電圧に依存して変化し、約３
０ｋＶでＣ／ＳｉＯ2 のエッチングレート比は約１とな
る。従って、この条件で細く絞ったビーム６０７を使っ
てシリコン酸化膜からなる突出部（６０３、６０４）よ
り僅かに大きい領域をラスタ走査して炭素とシリコン酸
化膜を同時に、同一エッチングレートで削り取ることが
できる。
【０１６４】この加工の際に発生するＣとＳｉの二次イ
オンの比を質量分析計６０８を使って計測しておくと、
ビーム走査領域内でシリコン酸化膜（６０３、６０４）
の周囲の炭素が消失した瞬間にＣ／Ｓｉの二次イオン比
が大きく変化するため、シリコン酸化膜がシフタ６０１
表面と同じ高さまで削られたことが判定できる。またＣ
／Ｓｉの二次イオン比の代わりに、Ｃ／Ｏの二次イオン
比を使って終点を判定することも可能である。このよう
な二次イオンの計測を使ってプロセスの終点を判定する
方法は、例えば特開昭５８−１０６７５０号公報に開示
されている。
オンの比を質量分析計６０８を使って計測しておくと、
ビーム走査領域内でシリコン酸化膜（６０３、６０４）
の周囲の炭素が消失した瞬間にＣ／Ｓｉの二次イオン比
が大きく変化するため、シリコン酸化膜がシフタ６０１
表面と同じ高さまで削られたことが判定できる。またＣ
／Ｓｉの二次イオン比の代わりに、Ｃ／Ｏの二次イオン
比を使って終点を判定することも可能である。このよう
な二次イオンの計測を使ってプロセスの終点を判定する
方法は、例えば特開昭５８−１０６７５０号公報に開示
されている。
【０１６５】しかしながら、ＧａＦＩＢによるスパッタ
リングではスパッタリングされた基板表面に深さ１５nm
程度のダメージ層６０９が残り、露光に使用する光透過
率を低下させる。このため、シリコン酸化膜（６０３，
６０４）の除去が完了した後、図１７（Ｇ）に示すよう
に、例えばＸｅＦ2 ガスとＧａＦＩＢを用いてダメージ
層６０９をアシストエッチングする。このガスを用いた
アシストエッチングではダメージ層が残らないため、基
板表面をダメージのない良好な状態にすることが可能と
なる。この加工によって約１５nmの凹みができることに
なるが、この程度の凹みではウェハに転写されず、周囲
のパターンにも影響を与えない。
リングではスパッタリングされた基板表面に深さ１５nm
程度のダメージ層６０９が残り、露光に使用する光透過
率を低下させる。このため、シリコン酸化膜（６０３，
６０４）の除去が完了した後、図１７（Ｇ）に示すよう
に、例えばＸｅＦ2 ガスとＧａＦＩＢを用いてダメージ
層６０９をアシストエッチングする。このガスを用いた
アシストエッチングではダメージ層が残らないため、基
板表面をダメージのない良好な状態にすることが可能と
なる。この加工によって約１５nmの凹みができることに
なるが、この程度の凹みではウェハに転写されず、周囲
のパターンにも影響を与えない。
【０１６６】最後に、図１７（Ｈ）に示すように、シリ
コン酸化膜（６０３，６０４）の除去の際に周囲に残っ
た炭素を、Ｏ2 プラズマアッシャーによって除去する。
例えばＯ2 ガスをチャンバ内が０．９Torrになるように
流し、高周波電力５００Ｗを印加することによりアッシ
ングを行うと、ダメージなく炭素の除去が行える。炭素
の除去はＯ2 プラズマアッシャーのみならず、Ｏ2 ガス
又はＣＦ4 を添加したＯ2 ガスを使ったＣＤＥでも行う
ことが可能である。さらに、基板温度を１５０〜４００
℃に保つことにより効果的である。さらに、Ｏ2 又はＯ
3 雰囲気下でのレーザ照射又はＦＩＢ照射によっても炭
素の除去が可能である。
コン酸化膜（６０３，６０４）の除去の際に周囲に残っ
た炭素を、Ｏ2 プラズマアッシャーによって除去する。
例えばＯ2 ガスをチャンバ内が０．９Torrになるように
流し、高周波電力５００Ｗを印加することによりアッシ
ングを行うと、ダメージなく炭素の除去が行える。炭素
の除去はＯ2 プラズマアッシャーのみならず、Ｏ2 ガス
又はＣＦ4 を添加したＯ2 ガスを使ったＣＤＥでも行う
ことが可能である。さらに、基板温度を１５０〜４００
℃に保つことにより効果的である。さらに、Ｏ2 又はＯ
3 雰囲気下でのレーザ照射又はＦＩＢ照射によっても炭
素の除去が可能である。
【０１６７】なお、残存する炭素の除去は全ての欠陥の
修正が終了した後に一括で行えばより効率的である。ま
た、最後の２工程、炭素除去工程とダメージ除去工程は
順序を入れ替えることも可能である。
修正が終了した後に一括で行えばより効率的である。ま
た、最後の２工程、炭素除去工程とダメージ除去工程は
順序を入れ替えることも可能である。
【０１６８】以上述べたように本修正プロセスフローに
従って欠陥の修正を行えば、次のような効果が得られ
る。
従って欠陥の修正を行えば、次のような効果が得られ
る。
【０１６９】(1) 凹状欠陥６０２をシリコン酸化膜（６
０３、６０４）で凹み形状通りに埋め込む必要が無いた
め、極めてプロセスが簡単になる。
０３、６０４）で凹み形状通りに埋め込む必要が無いた
め、極めてプロセスが簡単になる。
【０１７０】(2) 凹状欠陥６０２の埋め込みによって生
じた突出部は、それよりも広い範囲で平坦化膜（６０
５，６０６）に覆われているため、突出部除去時にＧａ
ビーム照射によって生じる欠陥領域周辺へのダメージ発
生を極力抑えることができる。
じた突出部は、それよりも広い範囲で平坦化膜（６０
５，６０６）に覆われているため、突出部除去時にＧａ
ビーム照射によって生じる欠陥領域周辺へのダメージ発
生を極力抑えることができる。
【０１７１】(3) 材質の異なる平坦化膜（６０５，６０
６）とシリコン酸化膜（６０３，６０４）を同時に加工
し、平坦化膜（Ｃ）と突出部（シリコン酸化膜）から放
出される二次イオン又はそれら二次イオン比を計測する
ことで、突出部加工の終点検出が容易である。
６）とシリコン酸化膜（６０３，６０４）を同時に加工
し、平坦化膜（Ｃ）と突出部（シリコン酸化膜）から放
出される二次イオン又はそれら二次イオン比を計測する
ことで、突出部加工の終点検出が容易である。
【０１７２】(4) 厚さが一定でない突出部も平坦化膜
（６０５，６０６）を使用して平坦化されるため、修正
表面は容易に平坦化される。
（６０５，６０６）を使用して平坦化されるため、修正
表面は容易に平坦化される。
【０１７３】(5) 修正された凹状欠陥表面に残ったダメ
ージ層６０９は、ＸｅＦ2 とＧａＦＩＢを用いたアシス
トエッチングで容易に除去することができる。
ージ層６０９は、ＸｅＦ2 とＧａＦＩＢを用いたアシス
トエッチングで容易に除去することができる。
【０１７４】(6) 欠陥修正のために用いた炭素膜も、Ｏ
2 プラズマアッシャーで他にダメージを与えることなく
容易に除去することができる。
2 プラズマアッシャーで他にダメージを与えることなく
容易に除去することができる。
【０１７５】(7) ＧａＦＩＢ装置を使い、装置中に導入
するガスの種類を変えるだけで大部分の修正が行えるた
め、極めて効率のよい欠陥修正が可能となる。
するガスの種類を変えるだけで大部分の修正が行えるた
め、極めて効率のよい欠陥修正が可能となる。
【０１７６】以上凹状欠陥の修正プロセスについて述べ
てきたが、本修正プロセスは上記実施例だけに限定され
るものではない。
てきたが、本修正プロセスは上記実施例だけに限定され
るものではない。
【０１７７】実施例では凹状欠陥をシリコン酸化膜で埋
め込んだ後に残る突出部を覆う平坦化材料としてピレン
ガスを原料とする炭素膜について述べたが、第１の実施
例と同様の変形が可能である。
め込んだ後に残る突出部を覆う平坦化材料としてピレン
ガスを原料とする炭素膜について述べたが、第１の実施
例と同様の変形が可能である。
【０１７８】また、炭素、ＳｉＯ2 の同時にエッチング
としては、第１の実施例と同様の変形が可能である。さ
らに、突出部の除去後に残留する炭素の除去も、第１の
実施例と同様の変形が可能である。また、炭素の堆積、
炭素、ＳｉＯ2 の同時エッチング、ダメージ層の除去に
用いるイオン源も、第１の実施例と同様の変形が可能で
ある。
としては、第１の実施例と同様の変形が可能である。さ
らに、突出部の除去後に残留する炭素の除去も、第１の
実施例と同様の変形が可能である。また、炭素の堆積、
炭素、ＳｉＯ2 の同時エッチング、ダメージ層の除去に
用いるイオン源も、第１の実施例と同様の変形が可能で
ある。
【０１７９】また、凹状欠陥の形状によってプロセスを
省略することができる。即ち、図１７（Ａ）〜１７
（Ｃ）に示したような多段階でのシリコン酸化膜の形成
後、凹状欠陥の形状によっては表面での凹凸は欠陥修正
で許される段差以内に収まるため、図１７（Ｄ）以降に
示す工程を進める必要はない。
省略することができる。即ち、図１７（Ａ）〜１７
（Ｃ）に示したような多段階でのシリコン酸化膜の形成
後、凹状欠陥の形状によっては表面での凹凸は欠陥修正
で許される段差以内に収まるため、図１７（Ｄ）以降に
示す工程を進める必要はない。
【０１８０】また、上記実施例では凹状欠陥をシリコン
酸化膜で埋め込んだが、埋め込み材料はシリコン酸化物
に限定されるものではない。シフタの材質によって埋め
込み材料は選択すべきものであり、シリコン窒化物、ク
ロム酸化物等でも上記修正を同様に行うことが可能であ
る。
酸化膜で埋め込んだが、埋め込み材料はシリコン酸化物
に限定されるものではない。シフタの材質によって埋め
込み材料は選択すべきものであり、シリコン窒化物、ク
ロム酸化物等でも上記修正を同様に行うことが可能であ
る。
【０１８１】（実施例７）第７の実施例では、シフタ凹
状欠陥の修正方法を、特に凹状欠陥に堆積させた埋込み
材料の膜質改善効果を含めて説明する。
状欠陥の修正方法を、特に凹状欠陥に堆積させた埋込み
材料の膜質改善効果を含めて説明する。
【０１８２】この実施例は基本的には第２の実施例と同
様であり、図２０（Ａ）〜２０（Ｄ）に示す工程と同様
にして、ＳｉＯ2 膜７０６を形成し、さらに第１及び第
２の堆積膜７０７，７０８を形成する。この後、第１及
び第２の堆積膜７０７，７０８で覆われた領域にレーザ
光を照射し、炭素膜のエネルギー吸収による発熱によっ
て堆積膜７０７，７０８下のＳｉＯ2 膜７０６を局所的
に加熱する。ＳｉＯ2膜７０６は加熱によるアニール効
果でＳｉＯｘ構造の欠陥が改善され、ＳｉＯ2膜の光透
過率が向上する。このようにすると、図１９に示すよう
な光透過率の向上が認められる。これ以降は、図８
（Ｅ）〜８（Ｇ）に示す工程と同様にして、ＳｉＯ2 膜
７０６及び堆積膜７０７，７０８のエッチバック、ダメ
ージ層２１１の除去を行う。
様であり、図２０（Ａ）〜２０（Ｄ）に示す工程と同様
にして、ＳｉＯ2 膜７０６を形成し、さらに第１及び第
２の堆積膜７０７，７０８を形成する。この後、第１及
び第２の堆積膜７０７，７０８で覆われた領域にレーザ
光を照射し、炭素膜のエネルギー吸収による発熱によっ
て堆積膜７０７，７０８下のＳｉＯ2 膜７０６を局所的
に加熱する。ＳｉＯ2膜７０６は加熱によるアニール効
果でＳｉＯｘ構造の欠陥が改善され、ＳｉＯ2膜の光透
過率が向上する。このようにすると、図１９に示すよう
な光透過率の向上が認められる。これ以降は、図８
（Ｅ）〜８（Ｇ）に示す工程と同様にして、ＳｉＯ2 膜
７０６及び堆積膜７０７，７０８のエッチバック、ダメ
ージ層２１１の除去を行う。
【０１８３】このように、本実施例の修正プロセスフロ
ーに従って凹状欠陥の修正を行えば、第２の実施例で述
べた (1)〜(7) の効果に加え、ＳｉＯ2 膜７０６の構造
欠陥がレーザアニールで改善され、ＳｉＯ2 膜７０６の
光透過率を向上させることができるという効果が得られ
る。
ーに従って凹状欠陥の修正を行えば、第２の実施例で述
べた (1)〜(7) の効果に加え、ＳｉＯ2 膜７０６の構造
欠陥がレーザアニールで改善され、ＳｉＯ2 膜７０６の
光透過率を向上させることができるという効果が得られ
る。
【０１８４】（実施例８）第８の実施例では、シフタ凹
状欠陥の修正方法を、図２０を用いて詳しく説明する。
この実施例は、基本的には第２の実施例と同じである
が、膜堆積の際に照射するＦＩＢのエネルギーを低くし
て堆積膜の透過率の向上を図っている点が第２の実施例
とは異なっている。
状欠陥の修正方法を、図２０を用いて詳しく説明する。
この実施例は、基本的には第２の実施例と同じである
が、膜堆積の際に照射するＦＩＢのエネルギーを低くし
て堆積膜の透過率の向上を図っている点が第２の実施例
とは異なっている。
【０１８５】まず、一般的な欠陥検査装置を使って求め
られた欠陥の大きさ，形状（凸か凹か）、位置などの情
報を基に、ＦＩＢ装置を用いて修正すべき欠陥を認識す
る。図２０（Ａ）に示すように、位相シフタ７０１に凹
状欠陥７０２が確認された後、室温で凹状欠陥７０２上
にノズル７０３からＳｉ−Ｏ結合及び／又はＳｉ−Ｈ結
合を持つガス、又はそれを含む混合ガス、例えば１，
３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサンと酸
素の混合ガス７０４（混合比＝１：７）を吹き付けなが
ら、凹状欠陥７０２よりやや広い領域にＧａＦＩＢ７０
５を照射する。これにより、図２０（Ｂ）に示すよう
に、シフタ７０１表面より僅かに突出したＳｉＯ2 膜
（埋込み材料）７０６を形成する。なお、用いたノズル
の径は０．２mm、Fig.１に示した静電容量型圧力計での
圧力は４Torrであった。このときのガスのノズル出口で
の全流量は０．０５sccmであった。
られた欠陥の大きさ，形状（凸か凹か）、位置などの情
報を基に、ＦＩＢ装置を用いて修正すべき欠陥を認識す
る。図２０（Ａ）に示すように、位相シフタ７０１に凹
状欠陥７０２が確認された後、室温で凹状欠陥７０２上
にノズル７０３からＳｉ−Ｏ結合及び／又はＳｉ−Ｈ結
合を持つガス、又はそれを含む混合ガス、例えば１，
３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサンと酸
素の混合ガス７０４（混合比＝１：７）を吹き付けなが
ら、凹状欠陥７０２よりやや広い領域にＧａＦＩＢ７０
５を照射する。これにより、図２０（Ｂ）に示すよう
に、シフタ７０１表面より僅かに突出したＳｉＯ2 膜
（埋込み材料）７０６を形成する。なお、用いたノズル
の径は０．２mm、Fig.１に示した静電容量型圧力計での
圧力は４Torrであった。このときのガスのノズル出口で
の全流量は０．０５sccmであった。
【０１８６】ここで、照射するＧａＦＩＢのエネルギー
と形成したＳｉＯ2 膜（厚さ０．３μｍ）の２４８nmの
光（レベンソン型位相シフトマスクに用いる光）に対す
る光透過率の関係を図２３に示す。ＧａＦＩＢのエネル
ギーが下がるに従って光透過率は高くなる。これは、Ｓ
ｉＯ2 膜の成膜中に堆積膜内にＧａ+ イオンが注入され
て光透過率低下の原因となる欠陥を生じるが、Ｇａ+ イ
オンのエネルギーが小さいほど、イオン１個当たりに発
生する欠陥の数が少なくなるためである。ここでは、Ｇ
ａＦＩＢのエネルギーを５．５ｋｅＶとしたので、形成
した膜の光透過率は９１％となり、凹状欠陥修正に必要
とされる光透過率（８０．６％）以上の値を有してい
る。また、ＧａＦＩＢのビーム電流は２０ｐＡであっ
た。ここではリターディングモードのＦＩＢ装置、即ち
加速電圧２５ｋＶで試料台の電圧を１９．５ｋＶと設定
可能な装置を用いているため、Ｇａ+ イオンの照射エネ
ルギー ［（加速電圧）−（試料台電圧）］×ｅ（素電荷） を５．５ｋｅＶとしてもビーム径は０．０５μｍφであ
り、微細な領域への成膜が可能である。リターディング
モードではなく通常のＦＩＢ装置では加速電圧を５．５
ｋＶと設定しなければならず、この場合のビーム径は〜
１μｍとなり、微細な領域への成膜が困難となる。
と形成したＳｉＯ2 膜（厚さ０．３μｍ）の２４８nmの
光（レベンソン型位相シフトマスクに用いる光）に対す
る光透過率の関係を図２３に示す。ＧａＦＩＢのエネル
ギーが下がるに従って光透過率は高くなる。これは、Ｓ
ｉＯ2 膜の成膜中に堆積膜内にＧａ+ イオンが注入され
て光透過率低下の原因となる欠陥を生じるが、Ｇａ+ イ
オンのエネルギーが小さいほど、イオン１個当たりに発
生する欠陥の数が少なくなるためである。ここでは、Ｇ
ａＦＩＢのエネルギーを５．５ｋｅＶとしたので、形成
した膜の光透過率は９１％となり、凹状欠陥修正に必要
とされる光透過率（８０．６％）以上の値を有してい
る。また、ＧａＦＩＢのビーム電流は２０ｐＡであっ
た。ここではリターディングモードのＦＩＢ装置、即ち
加速電圧２５ｋＶで試料台の電圧を１９．５ｋＶと設定
可能な装置を用いているため、Ｇａ+ イオンの照射エネ
ルギー ［（加速電圧）−（試料台電圧）］×ｅ（素電荷） を５．５ｋｅＶとしてもビーム径は０．０５μｍφであ
り、微細な領域への成膜が可能である。リターディング
モードではなく通常のＦＩＢ装置では加速電圧を５．５
ｋＶと設定しなければならず、この場合のビーム径は〜
１μｍとなり、微細な領域への成膜が困難となる。
【０１８７】なお、ここでは５．５ｋｅＶのＧａ+ ＦＩ
Ｂを用いたが、図２３のＧａ+ イオンのエネルギーと光
透過率の関係を考慮して他のエネルギーを選択すること
が可能であり、また他のイオン種を選択することも可能
である。また、前記２種類のガスはそれぞれ別々のノズ
ルから吹き付けてもよく、酸素の代わりにＯ3 、Ｎ2Ｏ
など酸素を主成分とするガスを用いてもよい。ガスの混
合比は１：７だけではなく、用いるガス種、ＦＩＢのイ
オン種、エネルギーに応じて堆積物が透明で、形状良く
凹状欠陥が埋まる混合比とすればよい。
Ｂを用いたが、図２３のＧａ+ イオンのエネルギーと光
透過率の関係を考慮して他のエネルギーを選択すること
が可能であり、また他のイオン種を選択することも可能
である。また、前記２種類のガスはそれぞれ別々のノズ
ルから吹き付けてもよく、酸素の代わりにＯ3 、Ｎ2Ｏ
など酸素を主成分とするガスを用いてもよい。ガスの混
合比は１：７だけではなく、用いるガス種、ＦＩＢのイ
オン種、エネルギーに応じて堆積物が透明で、形状良く
凹状欠陥が埋まる混合比とすればよい。
【０１８８】また、チャージニュートライザがガスノズ
ルの近くにありニュートライザ内の電子放出フィラメン
トからの輻射熱がガスに影響を与える場合には、マスク
基板上に炭素からなる黒色のコンタミネーションが付着
する。従って、チャージニュートライザはガスノズルか
ら離して配置することが望ましい。
ルの近くにありニュートライザ内の電子放出フィラメン
トからの輻射熱がガスに影響を与える場合には、マスク
基板上に炭素からなる黒色のコンタミネーションが付着
する。従って、チャージニュートライザはガスノズルか
ら離して配置することが望ましい。
【０１８９】次いで、図２０（Ｃ）に示すように、Ｓｉ
Ｏ2 膜７０６の突出部の周りに、僅かな間隔をあけて第
１の薄膜７０７をドーナツ状にＳｉＯ2 膜７０６と同じ
高さまで形成する。この堆積膜７０７は、例えば２０ｋ
ｅＶに加速されたＧａＦＩＢでピレンガスを分解させて
炭素（Ｃ）を堆積させるアシストデポジションにより形
成する。
Ｏ2 膜７０６の突出部の周りに、僅かな間隔をあけて第
１の薄膜７０７をドーナツ状にＳｉＯ2 膜７０６と同じ
高さまで形成する。この堆積膜７０７は、例えば２０ｋ
ｅＶに加速されたＧａＦＩＢでピレンガスを分解させて
炭素（Ｃ）を堆積させるアシストデポジションにより形
成する。
【０１９０】次いで、図２０（Ｄ）に示すように、Ｓｉ
Ｏ2 膜７０６の突出部と第１の堆積膜７０７を覆う領域
に、第２の堆積膜７０８を形成する。この際のＳｉＯ2
膜の突出部と第１の堆積膜７０７との間隔ｘと、第２の
堆積膜７０８を厚さ１．０μｍで形成した際に生じる表
面の凹みの深さｙとの間には、前記図４に示すような関
係がある。即ち、ｘが小さくなるほどｙが小さくなる。
これは、イオンビームとガスを用いたアシストデポジシ
ョンでは、狭い溝の内部で多重散乱したイオン及び２次
電子により堆積が進むため、ＳｉＯ2 膜の７０６の突出
部や第１の堆積膜７０７上より溝の内部のほうが成膜速
度が速くなり、ｙが小さくなって平坦な膜が得られ得る
ためである。
Ｏ2 膜７０６の突出部と第１の堆積膜７０７を覆う領域
に、第２の堆積膜７０８を形成する。この際のＳｉＯ2
膜の突出部と第１の堆積膜７０７との間隔ｘと、第２の
堆積膜７０８を厚さ１．０μｍで形成した際に生じる表
面の凹みの深さｙとの間には、前記図４に示すような関
係がある。即ち、ｘが小さくなるほどｙが小さくなる。
これは、イオンビームとガスを用いたアシストデポジシ
ョンでは、狭い溝の内部で多重散乱したイオン及び２次
電子により堆積が進むため、ＳｉＯ2 膜の７０６の突出
部や第１の堆積膜７０７上より溝の内部のほうが成膜速
度が速くなり、ｙが小さくなって平坦な膜が得られ得る
ためである。
【０１９１】次いで、図２０（Ｅ）に示すように、この
ようにして形成された平坦な膜（７０７，７０８）とＳ
ｉＯ2 膜７０６の突出部とを、同時に同一レートでエッ
チングする。例えば、上述した２０ｋｅＶのＧａＦＩＢ
とピレンガスを用いて形成した炭素膜（７０７，７０
８）とＳｉＯ2 膜７０６の突出部とをＧａＦＩＢでスパ
ッタエッチする際には、前記図５に示すようにＣ／Ｓｉ
Ｏ2 のエッチングレート比はＧａＦＩＢの加速電圧に依
存して変化し、約３０ｋＶでＣ／ＳｉＯ2 のエッチング
レート比は約１となる。従って、この条件で細く絞った
ビーム７０９を使って突出部より僅かに大きい領域をラ
スタ走査してＣとＳｉＯ2 を同時に、同一エッチングレ
ートで削り取ることができる。
ようにして形成された平坦な膜（７０７，７０８）とＳ
ｉＯ2 膜７０６の突出部とを、同時に同一レートでエッ
チングする。例えば、上述した２０ｋｅＶのＧａＦＩＢ
とピレンガスを用いて形成した炭素膜（７０７，７０
８）とＳｉＯ2 膜７０６の突出部とをＧａＦＩＢでスパ
ッタエッチする際には、前記図５に示すようにＣ／Ｓｉ
Ｏ2 のエッチングレート比はＧａＦＩＢの加速電圧に依
存して変化し、約３０ｋＶでＣ／ＳｉＯ2 のエッチング
レート比は約１となる。従って、この条件で細く絞った
ビーム７０９を使って突出部より僅かに大きい領域をラ
スタ走査してＣとＳｉＯ2 を同時に、同一エッチングレ
ートで削り取ることができる。
【０１９２】この加工の際に発生する炭素とＳｉの２次
イオンの比を質量分析計７１０を使って計測しておく
と、ビーム走査領域内でＳｉＯ2 膜７０６の突出部の周
囲の炭素が消失した瞬間にＣ／Ｓｉの２次イオン比が大
きく変化するため、ＳｉＯ2 膜７０６の突出部がシフタ
７０１表面と同じ高さまで削られたことが判定できる。
また、Ｃ／Ｓｉの２次イオン比の代わりにＣ／Ｏの２次
イオン比を使って終点を判定することも可能である。
イオンの比を質量分析計７１０を使って計測しておく
と、ビーム走査領域内でＳｉＯ2 膜７０６の突出部の周
囲の炭素が消失した瞬間にＣ／Ｓｉの２次イオン比が大
きく変化するため、ＳｉＯ2 膜７０６の突出部がシフタ
７０１表面と同じ高さまで削られたことが判定できる。
また、Ｃ／Ｓｉの２次イオン比の代わりにＣ／Ｏの２次
イオン比を使って終点を判定することも可能である。
【０１９３】しかしながら、ＧａＦＩＢによるスパッタ
リングではスパッタリングされた基板表面に深さ１５nm
程度のダメージ層７１１が残り、露光に使用する光透過
率を低下させる。このため、ＳｉＯ2 膜７０６の突出部
の除去が完了した後、図２０（Ｆ）に示すように、例え
ばＸｅＦ2 ガスとＧａＦＩＢを用いて前記ダメージ層７
１１をアシストエッチングする。このガスを用いたアシ
ストエッチングではダメージ層７１１が残らないため、
ダメージ層７１１の除去が可能となる。なお、この加工
によって約１５nmの凹みができることになるが、この程
度の凹みではウエハ上に転写されないし、周囲のパター
ンにも影響を与えない。
リングではスパッタリングされた基板表面に深さ１５nm
程度のダメージ層７１１が残り、露光に使用する光透過
率を低下させる。このため、ＳｉＯ2 膜７０６の突出部
の除去が完了した後、図２０（Ｆ）に示すように、例え
ばＸｅＦ2 ガスとＧａＦＩＢを用いて前記ダメージ層７
１１をアシストエッチングする。このガスを用いたアシ
ストエッチングではダメージ層７１１が残らないため、
ダメージ層７１１の除去が可能となる。なお、この加工
によって約１５nmの凹みができることになるが、この程
度の凹みではウエハ上に転写されないし、周囲のパター
ンにも影響を与えない。
【０１９４】最後に、図２０（Ｇ）に示すように、Ｓｉ
Ｏ2 膜７０６の突出部の除去の際に周囲に残存した炭素
をＯ2 プラズマアッシャによって除去する。例えば、Ｏ
2 ガスをチャンバ内が０．９Torrになるように流し、高
周波電力５００Ｗを印加することによりアッシングを行
うと、ダメージなく炭素の除去が行える。炭素の除去
は、Ｏ2 プラズマアッシャのみならず、Ｏ2 ガス又はＣ
Ｆ4 を添加したＯ2 ガスを使ったＣＤＥでも行うことが
可能である。さらに、基板温度を１５０〜４００℃に保
つとより効果的である。さらに、Ｏ2 又はＯ3 雰囲気中
でのレーザ光照射、又はＦＩＢ照射によっても炭素の除
去が可能である。
Ｏ2 膜７０６の突出部の除去の際に周囲に残存した炭素
をＯ2 プラズマアッシャによって除去する。例えば、Ｏ
2 ガスをチャンバ内が０．９Torrになるように流し、高
周波電力５００Ｗを印加することによりアッシングを行
うと、ダメージなく炭素の除去が行える。炭素の除去
は、Ｏ2 プラズマアッシャのみならず、Ｏ2 ガス又はＣ
Ｆ4 を添加したＯ2 ガスを使ったＣＤＥでも行うことが
可能である。さらに、基板温度を１５０〜４００℃に保
つとより効果的である。さらに、Ｏ2 又はＯ3 雰囲気中
でのレーザ光照射、又はＦＩＢ照射によっても炭素の除
去が可能である。
【０１９５】なお、残存する炭素の除去は全ての欠陥の
修正が終了した後に一括で行えばより効率的である。ま
た、最後の２工程、炭素除去工程とダメージ除去工程は
順序を入れ替えることも可能である。
修正が終了した後に一括で行えばより効率的である。ま
た、最後の２工程、炭素除去工程とダメージ除去工程は
順序を入れ替えることも可能である。
【０１９６】このように、本実施例の修正プロセスフロ
ーに従って凹状欠陥の修正を行えば、次のような効果が
得られる。
ーに従って凹状欠陥の修正を行えば、次のような効果が
得られる。
【０１９７】(1) 凹状欠陥７０２をＳｉＯ2 膜７０６で
凹み形状通りに埋め込む必要が無いため、極めてプロセ
スが簡単になる。
凹み形状通りに埋め込む必要が無いため、極めてプロセ
スが簡単になる。
【０１９８】(2) 凹状欠陥７０２の埋め込みによって生
じた突出部は、それよりも広い範囲で平坦化膜（第１の
堆積膜７０７、第２の堆積膜７０８）に覆われているた
め、突出部の除去時、Ｇａビーム照射によって生じる欠
陥領域周辺へのダメージ発生を極力抑えることができ
る。
じた突出部は、それよりも広い範囲で平坦化膜（第１の
堆積膜７０７、第２の堆積膜７０８）に覆われているた
め、突出部の除去時、Ｇａビーム照射によって生じる欠
陥領域周辺へのダメージ発生を極力抑えることができ
る。
【０１９９】(3) 材質の異なる平坦化膜（７０７，７０
８）とＳｉＯ2 膜７０６の突出部を同時に加工し、平坦
化膜（Ｃ）と突出部（ＳｉＯ2 ）から放出される２次イ
オン又はそれら２次イオン比を計測することにより、突
出部加工の終点検出が容易である。
８）とＳｉＯ2 膜７０６の突出部を同時に加工し、平坦
化膜（Ｃ）と突出部（ＳｉＯ2 ）から放出される２次イ
オン又はそれら２次イオン比を計測することにより、突
出部加工の終点検出が容易である。
【０２００】(4) 厚さが一定でない突出部も平坦化膜
（７０７，７０８）を使用して平坦化されるため、修正
表面は容易に平坦化される。
（７０７，７０８）を使用して平坦化されるため、修正
表面は容易に平坦化される。
【０２０１】(5) 修正された凹状欠陥表面に残ったダメ
ージ層７１１はＸｅＦ2 とＧａＦＩＢを用いたアシスト
エッチングで容易に除去することができる。
ージ層７１１はＸｅＦ2 とＧａＦＩＢを用いたアシスト
エッチングで容易に除去することができる。
【０２０２】(6) 欠陥修正のために用いた炭素膜（７０
７，７０８）も、Ｏ2 プラズマアッシャで他にダメージ
を与えることなく容易に除去することができる。
７，７０８）も、Ｏ2 プラズマアッシャで他にダメージ
を与えることなく容易に除去することができる。
【０２０３】(7) ＧａＦＩＢ装置を使い、装置中に導入
するガスの種類を変えるだけで大部分の修正が行えるた
め、極めて効率のよい欠陥修正が可能となる。
するガスの種類を変えるだけで大部分の修正が行えるた
め、極めて効率のよい欠陥修正が可能となる。
【０２０４】(8) Ｇａ+ イオンの加速エネルギーを低く
しているので、凹部内に堆積するＳｉＯ2 膜７０６の光
透過率を短い波長（２４８nm）に対しても十分に高くす
ることができ、上記の波長領域で使用するレベンソン型
位相シフトマスクの修正に適用することができる。
しているので、凹部内に堆積するＳｉＯ2 膜７０６の光
透過率を短い波長（２４８nm）に対しても十分に高くす
ることができ、上記の波長領域で使用するレベンソン型
位相シフトマスクの修正に適用することができる。
【０２０５】以上凹状欠陥の修正プロセスについて述べ
てきたが、本修正プロセスは上記実施例だけに限定され
るものではない。
てきたが、本修正プロセスは上記実施例だけに限定され
るものではない。
【０２０６】実施例では、凹状欠陥をＳｉＯ2 で埋め込
んだ後に残る突出部を覆う平坦化膜としてピレンガスを
原料として形成した炭素膜について述べたが、他の炭化
水素ガスを原料として形成した炭素膜や例えばＷ（Ｃ
Ｏ）6 を用いて形成したタングステン膜を用いることも
できる。タングステン膜の被覆性は炭素膜とほぼ同じで
あり、上述の２段階デポジションを行ったところ、炭素
膜と同様表面に凹みの小さい平坦な膜を得ることができ
た。さらに、突出部（ＳｉＯ2 ）とタングステン膜との
同時加工では、エッチングレート比が約１になる点が一
般的なＦＩＢ装置の加速電圧範囲に存在する。
んだ後に残る突出部を覆う平坦化膜としてピレンガスを
原料として形成した炭素膜について述べたが、他の炭化
水素ガスを原料として形成した炭素膜や例えばＷ（Ｃ
Ｏ）6 を用いて形成したタングステン膜を用いることも
できる。タングステン膜の被覆性は炭素膜とほぼ同じで
あり、上述の２段階デポジションを行ったところ、炭素
膜と同様表面に凹みの小さい平坦な膜を得ることができ
た。さらに、突出部（ＳｉＯ2 ）とタングステン膜との
同時加工では、エッチングレート比が約１になる点が一
般的なＦＩＢ装置の加速電圧範囲に存在する。
【０２０７】また、凸状欠陥を覆う平坦化膜としては、
ＦＩＢで形成した膜のみならず、感光性樹脂又は荷電粒
子により架橋あるいは分解する樹脂からなる膜であって
もよい。これらの膜を形成する場合、これらの樹脂をス
ピンコーティングによりレチクル上に塗布した後、顕微
鏡を使用するか検査工程で得られた座標を利用して所望
の欠陥を含む領域のみにレーザ光、スリットを使用して
絞った光、ＦＩＢ又は電子ビームを照射する。次いで、
これを現像して平坦化膜を形成する。第１の薄膜及び第
２の薄膜の形成は、上記工程を繰り返すことにより行
い、その膜厚調整は、レジストを感光させるときの露光
量（照射光量）又はレジストの濃度調整により行う。な
お、凸状欠陥が小さい場合や修正すべき欠陥の近傍にパ
ターンが近接している場合には、１回の平坦化膜形成を
行うだけでよい。以後、上記ピレンガスを原料とするＦ
ＩＢを使用して形成した炭素膜と同様の加工を行うこと
ができる。また、感光性樹脂又は荷電粒子により架橋あ
るいは分解する樹脂を用いる場合には、硫酸と過酸化水
素の混合液のような剥離液を用いて除去することができ
る。
ＦＩＢで形成した膜のみならず、感光性樹脂又は荷電粒
子により架橋あるいは分解する樹脂からなる膜であって
もよい。これらの膜を形成する場合、これらの樹脂をス
ピンコーティングによりレチクル上に塗布した後、顕微
鏡を使用するか検査工程で得られた座標を利用して所望
の欠陥を含む領域のみにレーザ光、スリットを使用して
絞った光、ＦＩＢ又は電子ビームを照射する。次いで、
これを現像して平坦化膜を形成する。第１の薄膜及び第
２の薄膜の形成は、上記工程を繰り返すことにより行
い、その膜厚調整は、レジストを感光させるときの露光
量（照射光量）又はレジストの濃度調整により行う。な
お、凸状欠陥が小さい場合や修正すべき欠陥の近傍にパ
ターンが近接している場合には、１回の平坦化膜形成を
行うだけでよい。以後、上記ピレンガスを原料とするＦ
ＩＢを使用して形成した炭素膜と同様の加工を行うこと
ができる。また、感光性樹脂又は荷電粒子により架橋あ
るいは分解する樹脂を用いる場合には、硫酸と過酸化水
素の混合液のような剥離液を用いて除去することができ
る。
【０２０８】また、炭素、ＳｉＯ2 の同時エッチングと
しては，第１の実施例と同様の変形が可能である。さら
に、突出部の除去後に残留する炭素の除去も、第１の実
施例と同様の変形が可能である。また、炭素の堆積、炭
素，ＳｉＯ2 の同時エッチング、ダメージ層の除去に用
いるイオン源も、第１の実施例と同様の変形が可能であ
る。
しては，第１の実施例と同様の変形が可能である。さら
に、突出部の除去後に残留する炭素の除去も、第１の実
施例と同様の変形が可能である。また、炭素の堆積、炭
素，ＳｉＯ2 の同時エッチング、ダメージ層の除去に用
いるイオン源も、第１の実施例と同様の変形が可能であ
る。
【０２０９】また、上記プロセスでは凹状欠陥の形状に
ついては記述しなかったが、形状によってプロセスを省
略することができる。即ち、アスペクト比が大きな凹状
欠陥の場合、１，３，５，７−テトラメチルシクロテト
ラシロキサンを用いたＳｉＯ2 の堆積形状は図２１
（Ａ）のようになる。このような場合には表面での凹凸
は欠陥修正で許される段差以内に収まるため、図２０
（Ｃ）以降に示す工程を進める必要はない。
ついては記述しなかったが、形状によってプロセスを省
略することができる。即ち、アスペクト比が大きな凹状
欠陥の場合、１，３，５，７−テトラメチルシクロテト
ラシロキサンを用いたＳｉＯ2 の堆積形状は図２１
（Ａ）のようになる。このような場合には表面での凹凸
は欠陥修正で許される段差以内に収まるため、図２０
（Ｃ）以降に示す工程を進める必要はない。
【０２１０】これに対して図２１（Ｂ），図２１（Ｃ）
で示すような欠陥の場合には、ＳｉＯ2 を堆積させた後
の表面の凹凸が許容段差以内にならないため、図２０で
示した全工程が必要になる。また、図２１（Ｃ）のよう
な欠陥であれば、図２２に示すように予め凹みの中に側
壁から僅かに離してＳｉＯ2 を堆積させ、続いて欠陥を
完全に覆う領域にＳｉＯ2 を堆積させることによって、
表面凹凸の小さい堆積をさせることができる。このよう
にすると、上述したのと同様に図２０（Ｃ）以降に示す
工程を進める必要がない場合もあり得る。
で示すような欠陥の場合には、ＳｉＯ2 を堆積させた後
の表面の凹凸が許容段差以内にならないため、図２０で
示した全工程が必要になる。また、図２１（Ｃ）のよう
な欠陥であれば、図２２に示すように予め凹みの中に側
壁から僅かに離してＳｉＯ2 を堆積させ、続いて欠陥を
完全に覆う領域にＳｉＯ2 を堆積させることによって、
表面凹凸の小さい堆積をさせることができる。このよう
にすると、上述したのと同様に図２０（Ｃ）以降に示す
工程を進める必要がない場合もあり得る。
【０２１１】また、上記実施例ではシリコン酸化物につ
いて述べたが、シリコン酸化物に限定されるものではな
い。例えば、シリコン窒化物、Ｃｒ酸化物等でも膜形成
の際に、照射するＦＩＢエネルギーを低くすることによ
り、イオン照射に起因する光透過率の低下を抑えること
ができる。
いて述べたが、シリコン酸化物に限定されるものではな
い。例えば、シリコン窒化物、Ｃｒ酸化物等でも膜形成
の際に、照射するＦＩＢエネルギーを低くすることによ
り、イオン照射に起因する光透過率の低下を抑えること
ができる。
【０２１２】その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で、種々変更して実施することができる。
で、種々変更して実施することができる。
【０２１３】なお、上述した各実施例では位相シフトマ
スクを例に挙げて修正方法を説明したが、本発明は位相
シフトマスクに限られるものではない。通常のＣｒマス
クやＸ線マスクの修正についても適用できる。さらに、
フレネルゾーンプレートや他の光学部品の修正にも適用
することが可能である。
スクを例に挙げて修正方法を説明したが、本発明は位相
シフトマスクに限られるものではない。通常のＣｒマス
クやＸ線マスクの修正についても適用できる。さらに、
フレネルゾーンプレートや他の光学部品の修正にも適用
することが可能である。
【０２１４】（実施例９）第９の実施例では、シフタ凹
状欠陥の修正方法を、特に凹状欠陥に堆積する埋め込み
材料のＳｉＯ2 膜形成について説明する。
状欠陥の修正方法を、特に凹状欠陥に堆積する埋め込み
材料のＳｉＯ2 膜形成について説明する。
【０２１５】この実施例は、基本的には特願平４−２９
４５３６号明細書における第２の実施例と同じである。
まず、一般的な欠陥検査装置を使って求められた欠陥の
大きさ、形状（凸か凹か）、位置などの情報に基づい
て、ＦＩＢ装置を用いて修正すべき欠陥を認識する。位
相シフタに凹状欠陥が確認された後、室温で凹状欠陥上
にノズルからＳｉ−Ｏ結合及び／又はＳｉ−Ｈ結合をも
つガス、またはそれを含むガス、例えば１，３，５，７
−テトラメチルシクロテトラシロキサンと酸素の混合ガ
スを吹き付けながら、凹状欠陥よりやや広い領域にＧａ
+ ＦＩＢを照射する。これにより、シフタ表面より僅か
に突出したＳｉＯ2 膜（埋込み材料）を形成する。ここ
で用いたノズルの径は０．２mm、ガスのノズル出口での
全流量は０．０５sccmであった。
４５３６号明細書における第２の実施例と同じである。
まず、一般的な欠陥検査装置を使って求められた欠陥の
大きさ、形状（凸か凹か）、位置などの情報に基づい
て、ＦＩＢ装置を用いて修正すべき欠陥を認識する。位
相シフタに凹状欠陥が確認された後、室温で凹状欠陥上
にノズルからＳｉ−Ｏ結合及び／又はＳｉ−Ｈ結合をも
つガス、またはそれを含むガス、例えば１，３，５，７
−テトラメチルシクロテトラシロキサンと酸素の混合ガ
スを吹き付けながら、凹状欠陥よりやや広い領域にＧａ
+ ＦＩＢを照射する。これにより、シフタ表面より僅か
に突出したＳｉＯ2 膜（埋込み材料）を形成する。ここ
で用いたノズルの径は０．２mm、ガスのノズル出口での
全流量は０．０５sccmであった。
【０２１６】特願平４−２９４５３６号明細書によれ
ば、この埋込み材料であるＳｉＯ2 膜の光透過率を向上
させるために、堆積膜のＵＶ光照射、またはＵＶ光照射
しながらの成膜、または堆積膜のＯ2 雰囲気中でのアニ
ール処理、または低エネルギーイオンによる堆積を行う
としている。５０ｋｅＶのＳｉ2+ＦＩＢを用いて形成し
たＳｉＯ2 膜の場合は、Ｏ2 雰囲気中でのアニール処理
により光透過率の向上が見られたが、２５ｋｅＶのＧａ
+ ＦＩＢを用いて形成したＳｉＯ2 膜の場合は、Ｏ2 雰
囲気中でのアニール処理による光透過率向上の効果が得
られない。また、レベンソン型位相シフトマスク修正の
工程においてのアニール処理は、マスクパターンの歪み
などの問題を生じる恐れがある。
ば、この埋込み材料であるＳｉＯ2 膜の光透過率を向上
させるために、堆積膜のＵＶ光照射、またはＵＶ光照射
しながらの成膜、または堆積膜のＯ2 雰囲気中でのアニ
ール処理、または低エネルギーイオンによる堆積を行う
としている。５０ｋｅＶのＳｉ2+ＦＩＢを用いて形成し
たＳｉＯ2 膜の場合は、Ｏ2 雰囲気中でのアニール処理
により光透過率の向上が見られたが、２５ｋｅＶのＧａ
+ ＦＩＢを用いて形成したＳｉＯ2 膜の場合は、Ｏ2 雰
囲気中でのアニール処理による光透過率向上の効果が得
られない。また、レベンソン型位相シフトマスク修正の
工程においてのアニール処理は、マスクパターンの歪み
などの問題を生じる恐れがある。
【０２１７】一方、低エネルギーイオンを用いて形成す
る場合は、リターディングモードのＦＩＢ装置を用いれ
ば、イオンエネルギーを５．５ｋｅＶとしてもビーム径
は０．０５μｍφであるので、微細な領域の成膜が可能
であるが、通常のＦＩＢ装置ではイオンエネルギー５．
５ｋｅＶの場合、ビーム径〜１μｍφとなり、微細な領
域への成膜が困難である。また５．５ｋｅＶでは成膜効
率が低いためにあまり実用的ではない。この実施例で
は、Ｇａ+ ＦＩＢを用い、イオンエネルギー５．５ｋｅ
Ｖ以外のエネルギーで、しかもアニールやＵＶ光照射な
どの後処理なしで位相シフタの修正に使用可能な光透過
率を持つＳｉＯ2 膜を形成した例を示す。
る場合は、リターディングモードのＦＩＢ装置を用いれ
ば、イオンエネルギーを５．５ｋｅＶとしてもビーム径
は０．０５μｍφであるので、微細な領域の成膜が可能
であるが、通常のＦＩＢ装置ではイオンエネルギー５．
５ｋｅＶの場合、ビーム径〜１μｍφとなり、微細な領
域への成膜が困難である。また５．５ｋｅＶでは成膜効
率が低いためにあまり実用的ではない。この実施例で
は、Ｇａ+ ＦＩＢを用い、イオンエネルギー５．５ｋｅ
Ｖ以外のエネルギーで、しかもアニールやＵＶ光照射な
どの後処理なしで位相シフタの修正に使用可能な光透過
率を持つＳｉＯ2 膜を形成した例を示す。
【０２１８】この実施例では、ＳｉＯ2 膜の形成を、膜
付け用の原料ガスとして１，３，５，７−テトラメチル
シクロテトラシロキサン（ＴＭＣＴＳ）と酸素の混合ガ
スを用い、Ｇａ+ ＦＩＢを照射することで行った。イオ
ンエネルギー２５ｋｅＶのときのビーム電流密度と形成
したＳｉＯ2 膜のＫｒＦ光（波長２４８nm）に対する光
透過率との関係を図２４に示す。
付け用の原料ガスとして１，３，５，７−テトラメチル
シクロテトラシロキサン（ＴＭＣＴＳ）と酸素の混合ガ
スを用い、Ｇａ+ ＦＩＢを照射することで行った。イオ
ンエネルギー２５ｋｅＶのときのビーム電流密度と形成
したＳｉＯ2 膜のＫｒＦ光（波長２４８nm）に対する光
透過率との関係を図２４に示す。
【０２１９】図２４から分かるように、ビーム電流密度
が低くなるに従い光透過率は高くなる傾向にあるが、ビ
ーム電流密度１１ｍＡ／ｃｍ2 以下になると光透過率は
飽和する。この飽和傾向はイオンエネルギーにかかわら
ず同じである。したがって、各イオンエネルギーにおい
て、光透過率が飽和するビーム電流密度のビームを用い
て成膜を行った。
が低くなるに従い光透過率は高くなる傾向にあるが、ビ
ーム電流密度１１ｍＡ／ｃｍ2 以下になると光透過率は
飽和する。この飽和傾向はイオンエネルギーにかかわら
ず同じである。したがって、各イオンエネルギーにおい
て、光透過率が飽和するビーム電流密度のビームを用い
て成膜を行った。
【０２２０】次に、イオンエネルギー、及びＯ2 分圧比
を変えて形成した場合のＳｉＯ2 膜（膜厚２５０nm）の
ＫｒＦ光（波長２４８nm）に対する光透過率を図２５に
示す。これによれば、ＴＭＣＴＳに対するＯ2 分圧比が
高い、及び／或いはイオンのエネルギーが低いほど光透
過率は高い、という傾向がある。
を変えて形成した場合のＳｉＯ2 膜（膜厚２５０nm）の
ＫｒＦ光（波長２４８nm）に対する光透過率を図２５に
示す。これによれば、ＴＭＣＴＳに対するＯ2 分圧比が
高い、及び／或いはイオンのエネルギーが低いほど光透
過率は高い、という傾向がある。
【０２２１】ＫｒＦ光用レベンソン型位相シフトマスク
では、位相を反転するための位相シフタの膜厚ｔは、露
光光源の波長をλ、屈折率をｎとするとｔ＝λ／｛２
（ｎ−１）｝の奇数倍で表される。ここでは、ＫｒＦを
光源とし（λ＝248nm ）、位相シフタをシリコン酸化膜
（ｎ＝1.508 ）としたため、ｔ＝244nm としている。ま
た、シミュレーションによればＫｒＦ光用レベンソン型
位相シフトマスクのシフタの凹状欠陥修正のために必要
なＫｒＦ光に対する光透過率は、８０％以上であればよ
いことが分かっている。そのため、図２５のＫｒＦ光に
対する光透過率が８０％を示す曲線以上の分圧比の条件
でＳｉＯ2 膜を形成すればよい。
では、位相を反転するための位相シフタの膜厚ｔは、露
光光源の波長をλ、屈折率をｎとするとｔ＝λ／｛２
（ｎ−１）｝の奇数倍で表される。ここでは、ＫｒＦを
光源とし（λ＝248nm ）、位相シフタをシリコン酸化膜
（ｎ＝1.508 ）としたため、ｔ＝244nm としている。ま
た、シミュレーションによればＫｒＦ光用レベンソン型
位相シフトマスクのシフタの凹状欠陥修正のために必要
なＫｒＦ光に対する光透過率は、８０％以上であればよ
いことが分かっている。そのため、図２５のＫｒＦ光に
対する光透過率が８０％を示す曲線以上の分圧比の条件
でＳｉＯ2 膜を形成すればよい。
【０２２２】この方法によれば、通常のＦＩＢ装置でい
ずれのエネルギーのイオンを用いても透過率の高いＳｉ
Ｏ2 膜の形成を行うことができる。なお、光透過率が７
０％でよい場合には、図２５の７０％を示す曲線以上の
Ｏ2 分圧比で堆積を行えばよいし、またその他の光透過
率の場合には、その光透過率におけるＯ2 分圧比とイオ
ンエネルギーの関係から求めたＯ2 分圧比以上の領域で
ＳｉＯ2 膜を形成すればよい。
ずれのエネルギーのイオンを用いても透過率の高いＳｉ
Ｏ2 膜の形成を行うことができる。なお、光透過率が７
０％でよい場合には、図２５の７０％を示す曲線以上の
Ｏ2 分圧比で堆積を行えばよいし、またその他の光透過
率の場合には、その光透過率におけるＯ2 分圧比とイオ
ンエネルギーの関係から求めたＯ2 分圧比以上の領域で
ＳｉＯ2 膜を形成すればよい。
【０２２３】これ以降の工程は特願平４−２９４５３６
号明細書の実施例２に示す工程と同様にして、ＳｉＯ2
膜及び第１及び第２の薄膜のエッチバックを行う。
号明細書の実施例２に示す工程と同様にして、ＳｉＯ2
膜及び第１及び第２の薄膜のエッチバックを行う。
【０２２４】この様に、本実施例の修正プロセスフロー
にしたがって凹状欠陥の修正を行えば、特願平４−２９
４５３６の実施例２で述べた(1) 〜(7) の効果に加え、
位相シフトマスクの位相シフタ凹状欠陥修正に使用可能
な光透過率の高いＳｉＯ2 を、後処理なしで効率よく形
成できる、という効果が得られる。
にしたがって凹状欠陥の修正を行えば、特願平４−２９
４５３６の実施例２で述べた(1) 〜(7) の効果に加え、
位相シフトマスクの位相シフタ凹状欠陥修正に使用可能
な光透過率の高いＳｉＯ2 を、後処理なしで効率よく形
成できる、という効果が得られる。
【０２２５】ここで、本実施例において使用されたＴＭ
ＣＴＳについて説明する。まず第１に、ＴＭＣＴＳは、
図２７（Ａ）に示すように、−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−の結合
を有する環状の分子である。環状であるためＴＭＣＴＳ
の−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−結合は安定であり、これを保持し
て図２６に示すＳｉＯ2 膜になり易い。これは、比較的
反応性が高く、エタノールとして脱離し易いエトキシ基
のＯがＳｉと結合したＴＥＯＳと大きく異なる。
ＣＴＳについて説明する。まず第１に、ＴＭＣＴＳは、
図２７（Ａ）に示すように、−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−の結合
を有する環状の分子である。環状であるためＴＭＣＴＳ
の−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−結合は安定であり、これを保持し
て図２６に示すＳｉＯ2 膜になり易い。これは、比較的
反応性が高く、エタノールとして脱離し易いエトキシ基
のＯがＳｉと結合したＴＥＯＳと大きく異なる。
【０２２６】第２に、ＴＭＣＴＳでは、図２７（Ａ）に
示すように、Ｓｉ−Ｏ結合およびＳｉ−Ｃ結合の他にＳ
ｉ−Ｈ結合がある。これは、図２７（Ｂ）に示すよう
に、Ｓｉ−Ｏ結合とＳｉ−Ｃ結合のみからなるＯＭＣＴ
Ｓ(octamethylcyclotetrasiloxane)と異なり、ＴＭＣＴ
Ｓを用いて成膜する場合、嵩高いＣＨ3 基による立体障
害が小さいので、Ｏ原子がＳｉ原子と反応し易くＳｉ−
Ｏ結合を生じ易い。このように、ＴＭＣＴＳを用いて得
られるＳｉＯ2 膜は、ＯＭＣＴＳを用いて得られるＳｉ
Ｏ2 膜よりも光透過率が高い。
示すように、Ｓｉ−Ｏ結合およびＳｉ−Ｃ結合の他にＳ
ｉ−Ｈ結合がある。これは、図２７（Ｂ）に示すよう
に、Ｓｉ−Ｏ結合とＳｉ−Ｃ結合のみからなるＯＭＣＴ
Ｓ(octamethylcyclotetrasiloxane)と異なり、ＴＭＣＴ
Ｓを用いて成膜する場合、嵩高いＣＨ3 基による立体障
害が小さいので、Ｏ原子がＳｉ原子と反応し易くＳｉ−
Ｏ結合を生じ易い。このように、ＴＭＣＴＳを用いて得
られるＳｉＯ2 膜は、ＯＭＣＴＳを用いて得られるＳｉ
Ｏ2 膜よりも光透過率が高い。
【０２２７】第３に、ＧａＦＩＢによるＳｉＯ2 膜の成
膜収率は、ＴＭＣＴＳを用いた場合には７atom/ionであ
り、ＴＥＯＳを用いた場合には２atom/ionである。した
がって、ＴＭＣＴＳを用いた場合の方が特定膜厚まで成
膜する際に入射するイオン数がすくないので、成膜中の
入射イオンによるダメージが小さく、得られたＳｉＯ2
膜の光透過率が高くなる。
膜収率は、ＴＭＣＴＳを用いた場合には７atom/ionであ
り、ＴＥＯＳを用いた場合には２atom/ionである。した
がって、ＴＭＣＴＳを用いた場合の方が特定膜厚まで成
膜する際に入射するイオン数がすくないので、成膜中の
入射イオンによるダメージが小さく、得られたＳｉＯ2
膜の光透過率が高くなる。
【０２２８】（実施例１０）第１０の実施例では、凸状
欠陥を覆う平坦化膜の形成と、平坦化膜および凸状欠陥
エッチング後の残留平坦化膜の除去について説明する。
特願平４−２９４５３６号明細書によれば、第１及び第
２の膜はＦＩＢでアシストデポジションした炭素膜を用
いて平坦化を行うとしている。この実施例では、平坦化
膜としてＦＩＢでアシストデポジションしたＡｕを用
い、ウェットエッチングにより残留平坦化膜除去を行っ
た例について示す。
欠陥を覆う平坦化膜の形成と、平坦化膜および凸状欠陥
エッチング後の残留平坦化膜の除去について説明する。
特願平４−２９４５３６号明細書によれば、第１及び第
２の膜はＦＩＢでアシストデポジションした炭素膜を用
いて平坦化を行うとしている。この実施例では、平坦化
膜としてＦＩＢでアシストデポジションしたＡｕを用
い、ウェットエッチングにより残留平坦化膜除去を行っ
た例について示す。
【０２２９】まず、一般的な欠陥検査装置を使って求め
られた欠陥の大きさ、形状（凸か凹か）、位置などの情
報に基づいて、ＦＩＢ装置を用いて修正をすべき欠陥を
認識する。凹状欠陥が確認された後、１５ｋｅＶのＧａ
+ ＦＩＢとＡｕ膜形成のための原料ガス、例えばジメチ
ルゴールドヘキサフルオロアセチルアセトネートを（Ｃ
7 Ｈ7 Ｆ6 Ｏ2 Ａｕ）を用いたアシストデポジションに
より、凸状欠陥の上部が平坦になるようにＡｕを堆積す
る。この際、特願平４−２９４５３６号明細書で示した
ように、欠陥の形状と位置に応じて２段階あるいは多段
階デポジションにより平坦化を行う。
られた欠陥の大きさ、形状（凸か凹か）、位置などの情
報に基づいて、ＦＩＢ装置を用いて修正をすべき欠陥を
認識する。凹状欠陥が確認された後、１５ｋｅＶのＧａ
+ ＦＩＢとＡｕ膜形成のための原料ガス、例えばジメチ
ルゴールドヘキサフルオロアセチルアセトネートを（Ｃ
7 Ｈ7 Ｆ6 Ｏ2 Ａｕ）を用いたアシストデポジションに
より、凸状欠陥の上部が平坦になるようにＡｕを堆積す
る。この際、特願平４−２９４５３６号明細書で示した
ように、欠陥の形状と位置に応じて２段階あるいは多段
階デポジションにより平坦化を行う。
【０２３０】平坦化膜堆積後は、特願平４−２９４５３
６号明細書に示す工程と同様にして、３０ｋｅＶのＧａ
ＦＩＢとＸｅＦ2 ガスを用いて凸状欠陥を含むＡｕ膜の
平坦である領域を除去する。ここで、ＡｕはＧａＦＩＢ
によるスパッタリングにより除去され、凸状欠陥（Ｓｉ
Ｏ2 ）はＧａＦＩＢとＸｅＦ2 のアシストエッチングに
より光透過率の減少なく除去される。このとき、ＸｅＦ
2 のガス圧を調節することによりＡｕとＳｉＯ2 のエッ
チングレートを等しくする。
６号明細書に示す工程と同様にして、３０ｋｅＶのＧａ
ＦＩＢとＸｅＦ2 ガスを用いて凸状欠陥を含むＡｕ膜の
平坦である領域を除去する。ここで、ＡｕはＧａＦＩＢ
によるスパッタリングにより除去され、凸状欠陥（Ｓｉ
Ｏ2 ）はＧａＦＩＢとＸｅＦ2 のアシストエッチングに
より光透過率の減少なく除去される。このとき、ＸｅＦ
2 のガス圧を調節することによりＡｕとＳｉＯ2 のエッ
チングレートを等しくする。
【０２３１】エッチバック後の余剰のＡｕ膜の剥離は、
王水によるウェットエッチングにより行う。Ａｕは王水
に溶解するのに対し、マスクのシフタの材料であるＳｉ
Ｏ2、および遮光体であるクロムまたは酸化クロムは王
水に不溶であるので、遮光体およびシフタにダメージを
与えずにＡｕのみを剥離することができる。
王水によるウェットエッチングにより行う。Ａｕは王水
に溶解するのに対し、マスクのシフタの材料であるＳｉ
Ｏ2、および遮光体であるクロムまたは酸化クロムは王
水に不溶であるので、遮光体およびシフタにダメージを
与えずにＡｕのみを剥離することができる。
【０２３２】王水に溶ける物質としてＡｕの他にＰｔが
あるので、Ａｕ膜の代わりに凸状欠陥を覆う平坦化膜と
して、ＦＩＢとＰｔ膜堆積のための原料ガス、例えば
（メチルシクロペンタジメチル）トリメチルプラチナ
［（ＭｅＣｐ）ＰｔＭｅ3 ］を用いて堆積するＰｔ膜を
使用しても良い。その他、マスクの遮光体およびシフタ
が不溶である薬液に溶解する材料を平坦化膜として使用
することも可能である。また、本実施例の方法は、凹状
欠陥にシフタ表面より僅かに突出して堆積させたＳｉＯ
2 膜（埋混み材料）を平坦に加工する工程でも使えるこ
とは明らかである。
あるので、Ａｕ膜の代わりに凸状欠陥を覆う平坦化膜と
して、ＦＩＢとＰｔ膜堆積のための原料ガス、例えば
（メチルシクロペンタジメチル）トリメチルプラチナ
［（ＭｅＣｐ）ＰｔＭｅ3 ］を用いて堆積するＰｔ膜を
使用しても良い。その他、マスクの遮光体およびシフタ
が不溶である薬液に溶解する材料を平坦化膜として使用
することも可能である。また、本実施例の方法は、凹状
欠陥にシフタ表面より僅かに突出して堆積させたＳｉＯ
2 膜（埋混み材料）を平坦に加工する工程でも使えるこ
とは明らかである。
【０２３３】（実施例１１）第１１の実施例では、凸状
欠陥を覆う平坦化膜の除去について説明する。特に、平
坦化膜の原料ガスとして炭化水素ガスと水素ガスの混合
ガスを用いることについて説明する。
欠陥を覆う平坦化膜の除去について説明する。特に、平
坦化膜の原料ガスとして炭化水素ガスと水素ガスの混合
ガスを用いることについて説明する。
【０２３４】特願平４−２９４５３６号明細書におい
て、凸状欠陥を覆う炭素からなる平坦化材料の原料ガス
としてピレン、スチレン、メタクリル酸メチル、２，
４，４−トリメチル−１−ペンテン、イソプレンといっ
た炭化水素ガスを用いると述べたが、原料ガスとして炭
化水素ガスと水素ガスの混合ガスを用いることもでき
る。水素ガスを混合することにより炭素膜中の水素量が
増加し、炭素膜のポリマー化が進む。これにより、炭素
膜の除去を容易にすることができる。これは、スパッタ
リング等で作製した炭素膜とポリマーであるレジストを
比較するとレジストのほうがアッシャー、ＣＤＥ、レー
ザ等により容易に除去できることから理解できる。
て、凸状欠陥を覆う炭素からなる平坦化材料の原料ガス
としてピレン、スチレン、メタクリル酸メチル、２，
４，４−トリメチル−１−ペンテン、イソプレンといっ
た炭化水素ガスを用いると述べたが、原料ガスとして炭
化水素ガスと水素ガスの混合ガスを用いることもでき
る。水素ガスを混合することにより炭素膜中の水素量が
増加し、炭素膜のポリマー化が進む。これにより、炭素
膜の除去を容易にすることができる。これは、スパッタ
リング等で作製した炭素膜とポリマーであるレジストを
比較するとレジストのほうがアッシャー、ＣＤＥ、レー
ザ等により容易に除去できることから理解できる。
【０２３５】例えば、炭化水素ガスである２，４，４−
トリメチル−１−ペンテンガスと水素ガスとを使用した
場合について述べると、図１に示す装置において、２，
４，４−トリメチル−１−ペンテンガスと水素ガスをガ
スボンベ１１に入れ、ガス導入系中で２，４，４−トリ
メチル−１−ペンテン１．０Torrと水素ガス１．０Torr
を混合し、ノズル１３から試料８表面に吹き付ける。こ
こにＧａイオン源１から引き出した、ビーム電流１０ｐ
Ａ、加速電圧２５ｋｅＶのＦＩＢを照射し、炭素膜を形
成した。このように形成した炭素膜の成膜効率は、１８
atom/ionであり、２，４，４−トリメチル−１−ペンテ
ン単独の場合の１．６倍となっていた。また、この炭素
膜を水２０sccm、酸素ガス２００sccmを用いてパワー１
００ＷでのＣＤＥにより除去したところ、除去速度が
２，４，４−トリメチル−１−ペンテンガスのみを原料
ガスとして形成した炭素膜の場合の５倍向上した。ここ
では、２，４，４−トリメチル−１−ペンテンガスと水
素ガスの混合比率を１：１としたが、全圧を一定とした
場合、水素ガス分圧の上昇により形成した炭素膜の除去
速度が上昇する一方、ガス分圧が高くなりすぎると成膜
効率の低下を招くため水素ガス分圧については適当な条
件を選ぶことが望ましい。
トリメチル−１−ペンテンガスと水素ガスとを使用した
場合について述べると、図１に示す装置において、２，
４，４−トリメチル−１−ペンテンガスと水素ガスをガ
スボンベ１１に入れ、ガス導入系中で２，４，４−トリ
メチル−１−ペンテン１．０Torrと水素ガス１．０Torr
を混合し、ノズル１３から試料８表面に吹き付ける。こ
こにＧａイオン源１から引き出した、ビーム電流１０ｐ
Ａ、加速電圧２５ｋｅＶのＦＩＢを照射し、炭素膜を形
成した。このように形成した炭素膜の成膜効率は、１８
atom/ionであり、２，４，４−トリメチル−１−ペンテ
ン単独の場合の１．６倍となっていた。また、この炭素
膜を水２０sccm、酸素ガス２００sccmを用いてパワー１
００ＷでのＣＤＥにより除去したところ、除去速度が
２，４，４−トリメチル−１−ペンテンガスのみを原料
ガスとして形成した炭素膜の場合の５倍向上した。ここ
では、２，４，４−トリメチル−１−ペンテンガスと水
素ガスの混合比率を１：１としたが、全圧を一定とした
場合、水素ガス分圧の上昇により形成した炭素膜の除去
速度が上昇する一方、ガス分圧が高くなりすぎると成膜
効率の低下を招くため水素ガス分圧については適当な条
件を選ぶことが望ましい。
【０２３６】（実施例１２）第１２の実施例では、凸状
欠陥を覆う平坦化膜の除去について説明する。特に、Ｇ
ａ除去工程について説明する。
欠陥を覆う平坦化膜の除去について説明する。特に、Ｇ
ａ除去工程について説明する。
【０２３７】特願平４−２９４５３６号明細書における
炭素膜の除去工程において、炭素を酸化させるためにＯ
2 単独、Ｏ3 単独、またはＯ2 とＮ2 、Ｈ2 Ｏ、Ｃ
Ｆ4 、Ｈ2 、Ｎ2 Ｏ、もしくはＮＯとの混合ガスを使っ
たＣＤＥや、Ｏ2 またはＯ3 雰囲気下でのレーザー照射
等により炭素を除去する際に、Ｇａ除去工程を含むこと
が望ましい。
炭素膜の除去工程において、炭素を酸化させるためにＯ
2 単独、Ｏ3 単独、またはＯ2 とＮ2 、Ｈ2 Ｏ、Ｃ
Ｆ4 、Ｈ2 、Ｎ2 Ｏ、もしくはＮＯとの混合ガスを使っ
たＣＤＥや、Ｏ2 またはＯ3 雰囲気下でのレーザー照射
等により炭素を除去する際に、Ｇａ除去工程を含むこと
が望ましい。
【０２３８】ＦＩＢアシストデポジションにより形成し
た炭素膜は炭素のみならずＧａやＯも含んでいる。この
ため、炭素を酸化させて除去する上記の方法において
は、炭素はＣＯ、ＣＯ2 となって除去されるが、Ｇａは
酸化によっては除去されず、酸化ガリウムになって表層
に残存する。このため、炭素膜のエッチングが進むにつ
れて炭素膜表面のＧａの濃度が高くなり、エッチング速
度が落ちる。このエッチング速度が落ちてしまった炭素
膜を、例えば１Ｎ硝酸水溶液中にレチクルごと５分間放
置しておくと、炭素膜表面に残存した酸化ガリウムが除
去される。その後、炭素の酸化を利用したＣＤＥやレー
ザ照射を行うことにより、良好にエッチングを行うこと
ができる。この場合、石英基板は硝酸には不溶であり、
遮光体であるＣｒや反射防止膜であるＣｒＯｘは硝酸に
対して不動態を作るためやはり不溶であり、レチクルへ
のダメージは生じなかった。このようなウェットエッチ
ングによる酸化ガリウムの除去は、硝酸だけでなく、濃
硫酸、ＫＯＨやＮａＯＨ等のアルカリを用いることもで
きる。
た炭素膜は炭素のみならずＧａやＯも含んでいる。この
ため、炭素を酸化させて除去する上記の方法において
は、炭素はＣＯ、ＣＯ2 となって除去されるが、Ｇａは
酸化によっては除去されず、酸化ガリウムになって表層
に残存する。このため、炭素膜のエッチングが進むにつ
れて炭素膜表面のＧａの濃度が高くなり、エッチング速
度が落ちる。このエッチング速度が落ちてしまった炭素
膜を、例えば１Ｎ硝酸水溶液中にレチクルごと５分間放
置しておくと、炭素膜表面に残存した酸化ガリウムが除
去される。その後、炭素の酸化を利用したＣＤＥやレー
ザ照射を行うことにより、良好にエッチングを行うこと
ができる。この場合、石英基板は硝酸には不溶であり、
遮光体であるＣｒや反射防止膜であるＣｒＯｘは硝酸に
対して不動態を作るためやはり不溶であり、レチクルへ
のダメージは生じなかった。このようなウェットエッチ
ングによる酸化ガリウムの除去は、硝酸だけでなく、濃
硫酸、ＫＯＨやＮａＯＨ等のアルカリを用いることもで
きる。
【０２３９】（実施例１３）第１３の実施例では、凸状
欠陥を覆う平坦化膜の堆積とエッチバック後の残留平坦
化膜の除去について説明する。すなわち、本実施例で
は、平坦化膜として溶液で除去しやすい膜を薄く形成
し、その上に炭素膜を形成して２層構造の膜を形成し、
エッチバック後に溶液で下層膜と共に残留した炭素膜を
除去した例について説明する。
欠陥を覆う平坦化膜の堆積とエッチバック後の残留平坦
化膜の除去について説明する。すなわち、本実施例で
は、平坦化膜として溶液で除去しやすい膜を薄く形成
し、その上に炭素膜を形成して２層構造の膜を形成し、
エッチバック後に溶液で下層膜と共に残留した炭素膜を
除去した例について説明する。
【０２４０】まず、一般的な欠陥検査装置を用いて求め
られた欠陥の大きさ、形状（凹か凸か）、位置などの情
報をもとに、凸状欠陥を含む領域にＰＩＢＭ（ポリイソ
ブチルメタクリレート）のＬＢ（ラングミュアーブロジ
ェット）膜を形成する（１８層、厚さ２００オングスト
ローム）。次に、前記欠陥の情報をもとにＦＩＢ装置を
用いて修正すべき欠陥を認識する。凸状欠陥が認識され
たのち、ピレンガスを用いて５ｋｅＶのＧａＦＩＢで、
平坦化膜を形成する領域を含むＬＢ膜上に炭素膜を厚さ
２００オングストロームで形成する。次に、精度よく平
坦化膜を形成するために、特願平４−２９４５３６号明
細書に示すように、ピレンガスを用いて２０ｋｅＶのＧ
ａＦＩＢで、欠陥の形状と位置に応じて２段階あるいは
多段階堆積を行い、これにより平坦化する。ここで、５
ｋｅＶのＧａイオンのＬＢ膜内のレンジは１００オング
ストローム以内であるので、ＬＢ膜内へのＧａイオンの
注入によりＬＢ膜の構造が全て壊れることはない。ま
た、５ｋｅＶのＧａＦＩＢによる炭素膜形成により、そ
の後の２０ｋｅＶのＧａＦＩＢによる炭素膜形成でのＧ
ａイオンがＬＢ膜の構造を完全に壊すこともない。
られた欠陥の大きさ、形状（凹か凸か）、位置などの情
報をもとに、凸状欠陥を含む領域にＰＩＢＭ（ポリイソ
ブチルメタクリレート）のＬＢ（ラングミュアーブロジ
ェット）膜を形成する（１８層、厚さ２００オングスト
ローム）。次に、前記欠陥の情報をもとにＦＩＢ装置を
用いて修正すべき欠陥を認識する。凸状欠陥が認識され
たのち、ピレンガスを用いて５ｋｅＶのＧａＦＩＢで、
平坦化膜を形成する領域を含むＬＢ膜上に炭素膜を厚さ
２００オングストロームで形成する。次に、精度よく平
坦化膜を形成するために、特願平４−２９４５３６号明
細書に示すように、ピレンガスを用いて２０ｋｅＶのＧ
ａＦＩＢで、欠陥の形状と位置に応じて２段階あるいは
多段階堆積を行い、これにより平坦化する。ここで、５
ｋｅＶのＧａイオンのＬＢ膜内のレンジは１００オング
ストローム以内であるので、ＬＢ膜内へのＧａイオンの
注入によりＬＢ膜の構造が全て壊れることはない。ま
た、５ｋｅＶのＧａＦＩＢによる炭素膜形成により、そ
の後の２０ｋｅＶのＧａＦＩＢによる炭素膜形成でのＧ
ａイオンがＬＢ膜の構造を完全に壊すこともない。
【０２４１】平坦化膜を形成した後は特願平４−２９４
５３６号明細書に示す工程と同様にして凸状欠陥を含む
炭素膜の平坦に形成された領域を除去する。エッチバッ
ク後、メタクレンでＬＢ膜を溶かすことによりその上の
残留炭素膜を除去する。メタクレンでは、マスクの基板
およびシフタ材料であるＳｉＯ2 および遮光膜材料であ
るＣｒを溶解させることができないので、遮光体および
シフタにダメージを与えることなく炭素膜とＬＢ膜のみ
を除去することができる。
５３６号明細書に示す工程と同様にして凸状欠陥を含む
炭素膜の平坦に形成された領域を除去する。エッチバッ
ク後、メタクレンでＬＢ膜を溶かすことによりその上の
残留炭素膜を除去する。メタクレンでは、マスクの基板
およびシフタ材料であるＳｉＯ2 および遮光膜材料であ
るＣｒを溶解させることができないので、遮光体および
シフタにダメージを与えることなく炭素膜とＬＢ膜のみ
を除去することができる。
【０２４２】なお、２層構造の平坦化膜としては、ＰＩ
ＢＭのＬＢ膜と炭素膜の組み合わせばかりでなく、下層
膜としてＳｉＯ2 およびＣｒが不溶の溶液に溶ける膜で
あって、上層膜として凸状欠陥をエッチバック可能な膜
であれば良い。また、下層膜としては、ブラシなどによ
り機械的に除去できる膜あるいはＳｉＯ2 膜とＣｒ膜に
ダメージを与えない方法で除去できる膜であれば良い。
ＢＭのＬＢ膜と炭素膜の組み合わせばかりでなく、下層
膜としてＳｉＯ2 およびＣｒが不溶の溶液に溶ける膜で
あって、上層膜として凸状欠陥をエッチバック可能な膜
であれば良い。また、下層膜としては、ブラシなどによ
り機械的に除去できる膜あるいはＳｉＯ2 膜とＣｒ膜に
ダメージを与えない方法で除去できる膜であれば良い。
【０２４３】また、２層構造の平坦化膜ばかりでなく、
少なくとも最下層膜が前記の様に除去しやすい膜で構成
された多層構造の平坦化膜であっても良いことは明らか
である。
少なくとも最下層膜が前記の様に除去しやすい膜で構成
された多層構造の平坦化膜であっても良いことは明らか
である。
【０２４４】（実施例１４）第１４の実施例では、基板
のＦＩＢ照射領域へのダメージ層の形成を防止して凸状
欠陥の突出部と平坦化膜を除去することについて説明す
る。
のＦＩＢ照射領域へのダメージ層の形成を防止して凸状
欠陥の突出部と平坦化膜を除去することについて説明す
る。
【０２４５】平坦化膜の原料ガスとしてスチレン等を使
用した場合には成膜効率が低く、欠陥が発生した場合に
その修正に長時間を要する。また、成膜効率が低いため
に成膜の際のイオン照射量が多くなり、同時除去工程後
にＯ2 ガスを使ったケミカルドライエッチングより平坦
化膜を除去するときに高温で長時間ケミカルドライエッ
チングを行わなければならない。
用した場合には成膜効率が低く、欠陥が発生した場合に
その修正に長時間を要する。また、成膜効率が低いため
に成膜の際のイオン照射量が多くなり、同時除去工程後
にＯ2 ガスを使ったケミカルドライエッチングより平坦
化膜を除去するときに高温で長時間ケミカルドライエッ
チングを行わなければならない。
【０２４６】また、凸状欠陥の突出部と平坦化膜をそれ
ぞれのエッチングレートを一致させてスパッタエッチン
グにより除去すると、基板のＦＩＢ照射領域にダメージ
層が生じる。このダメージ層の発生を防止するためにＸ
ｅＦ2 を含むガスを用いたアシストエッチングまたはレ
ーザ光を用いた熱エッチングを行うと、余分な掘込みを
行うことになり、加工の余裕度を狭めてしまう。
ぞれのエッチングレートを一致させてスパッタエッチン
グにより除去すると、基板のＦＩＢ照射領域にダメージ
層が生じる。このダメージ層の発生を防止するためにＸ
ｅＦ2 を含むガスを用いたアシストエッチングまたはレ
ーザ光を用いた熱エッチングを行うと、余分な掘込みを
行うことになり、加工の余裕度を狭めてしまう。
【０２４７】上記問題を解決するために本実施例では、
次のような手段を採用する。
次のような手段を採用する。
【０２４８】第１に、凸状欠陥もしくは凹状欠陥を修正
する際に、炭素を含む材料からなる第１及び第２の薄膜
をメタクリル酸メチルガス、２，４，４−トリメチル−
１−ペンテンガスを原料ガスとして使用したＦＩＢアシ
ストデポジションで形成すること。
する際に、炭素を含む材料からなる第１及び第２の薄膜
をメタクリル酸メチルガス、２，４，４−トリメチル−
１−ペンテンガスを原料ガスとして使用したＦＩＢアシ
ストデポジションで形成すること。
【０２４９】これにより、平坦化膜の成膜効率を向上さ
せることができ、修正に要する時間を短縮できると共
に、成膜の際のイオン照射量を抑えることができるた
め、同時除去工程後に残存する平坦化膜を容易に除去で
きる。
せることができ、修正に要する時間を短縮できると共
に、成膜の際のイオン照射量を抑えることができるた
め、同時除去工程後に残存する平坦化膜を容易に除去で
きる。
【０２５０】第２に、凸状欠陥もしくは凹状欠陥を修正
する際に、突出部と第１及び第２の薄膜をＸｅＦ2 ガス
とＯ2 ガスあるいはＯ3 ガスとを用いたＦＩＢアシスト
エッチングで同時除去すること。
する際に、突出部と第１及び第２の薄膜をＸｅＦ2 ガス
とＯ2 ガスあるいはＯ3 ガスとを用いたＦＩＢアシスト
エッチングで同時除去すること。
【０２５１】これにより、平坦化膜とシフタのエッチン
グレートを一致させることができ、かつ基板表面にダメ
ージを残さずに修正を行うことができる。このため、ダ
メージ層除去工程が削減できる。したがって、ダメージ
層除去工程の際に発生する余分な掘り込みがなくなる。
グレートを一致させることができ、かつ基板表面にダメ
ージを残さずに修正を行うことができる。このため、ダ
メージ層除去工程が削減できる。したがって、ダメージ
層除去工程の際に発生する余分な掘り込みがなくなる。
【０２５２】第３に、凸状欠陥もしくは凹状欠陥を修正
する際に、同時除去工程後に残存した第１及び第２の薄
膜をＣＦ4 、Ｈ2 、Ｈ2 Ｏ、Ｎ2 、Ｎ2 Ｏ、またはＮＯ
の少なくとも一つのガスをＯ2 ガスに添加した混合ガス
を用いてケミカルドライエッチングにより除去するこ
と。
する際に、同時除去工程後に残存した第１及び第２の薄
膜をＣＦ4 、Ｈ2 、Ｈ2 Ｏ、Ｎ2 、Ｎ2 Ｏ、またはＮＯ
の少なくとも一つのガスをＯ2 ガスに添加した混合ガス
を用いてケミカルドライエッチングにより除去するこ
と。
【０２５３】これにより、高周波電力を印加する際に、
放電する原子状の酸素が増加し、炭素の除去速度が速く
なる。また、低温から炭素の除去が起こるので、スルー
プットの向上を図ることができる。
放電する原子状の酸素が増加し、炭素の除去速度が速く
なる。また、低温から炭素の除去が起こるので、スルー
プットの向上を図ることができる。
【０２５４】次に、本発明の具体例を説明する。
【０２５５】常温で液体であるメタクリル酸メチル（モ
ノマー）、（ＣＨ2 ：Ｃ（ＣＨ3 ）ＣＯＯＣＨ3 ）、
２，４，４−トリメチル−１−ペンテン（（ＣＨ3 ）3
ＣＣＨ2 Ｃ（ＣＨ3 ）：ＣＨ2 ）、イソプレン（Ｃ
Ｈ2 ：Ｃ（ＣＨ3 ）ＣＨ：ＣＨ2 ）を用いたＦＩＢアシ
ストデポジションを図１を用いて説明する。
ノマー）、（ＣＨ2 ：Ｃ（ＣＨ3 ）ＣＯＯＣＨ3 ）、
２，４，４−トリメチル−１−ペンテン（（ＣＨ3 ）3
ＣＣＨ2 Ｃ（ＣＨ3 ）：ＣＨ2 ）、イソプレン（Ｃ
Ｈ2 ：Ｃ（ＣＨ3 ）ＣＨ：ＣＨ2 ）を用いたＦＩＢアシ
ストデポジションを図１を用いて説明する。
【０２５６】メタクリル酸メチル、２，４，４−トリメ
チル−１−ペンテン、またはイソプレンをガスボンベ１
１に投入し、このガスボンベ１１内を真空排気して出て
くるガスをノズル１３から試料８上に吹き付けた。この
ときのノズル１３内のガス圧力は１Torrである。次い
で、ガスを吹き付けている試料上にイオン源１から引き
出した、ビーム電流が１０ｐＡである、２５ｋｅＶのＧ
ａＦＩＢを照射して試料８上に炭素膜を形成した。
チル−１−ペンテン、またはイソプレンをガスボンベ１
１に投入し、このガスボンベ１１内を真空排気して出て
くるガスをノズル１３から試料８上に吹き付けた。この
ときのノズル１３内のガス圧力は１Torrである。次い
で、ガスを吹き付けている試料上にイオン源１から引き
出した、ビーム電流が１０ｐＡである、２５ｋｅＶのＧ
ａＦＩＢを照射して試料８上に炭素膜を形成した。
【０２５７】このようにして炭素膜の成膜効率を調べた
ところ、メタクリル酸メチルを用いた場合は７．５atom
/ionであり、２，４，４−トリメチル−１−ペンテンを
用いた場合は１１atom/ionであり、イソプレンを用いた
場合は９atom/ionであった。特願平４−２９４５３６号
明細書において、平坦化膜及び石英基板の同時エッチン
グをガスを用いたＦＩＢアシストエッチングでも可能で
あることを述べた。この際、チャージニュートライザー
を構成するフィラメントと使用するガスとが反応するこ
とがある。例えば、酸化剤となるガスを用いると、タン
グステンフィラメントとそのガスが反応してタングステ
ン酸化物ができ、修正する試料に付着してしまい光透過
率を低下させる。これを防止するために、タングステン
フィラメントにカバーを取り付け、生じたタングステン
酸化物をカバー表面に付着させるようにし、電子のみが
試料表面に達するようにする必要がある。また、タング
ステン酸化物の発生を抑えてフィラメントの寿命を延ば
すために、差動排気を行ってフィラメント付近でのガス
の圧力を抑えることが望ましい。
ところ、メタクリル酸メチルを用いた場合は７．５atom
/ionであり、２，４，４−トリメチル−１−ペンテンを
用いた場合は１１atom/ionであり、イソプレンを用いた
場合は９atom/ionであった。特願平４−２９４５３６号
明細書において、平坦化膜及び石英基板の同時エッチン
グをガスを用いたＦＩＢアシストエッチングでも可能で
あることを述べた。この際、チャージニュートライザー
を構成するフィラメントと使用するガスとが反応するこ
とがある。例えば、酸化剤となるガスを用いると、タン
グステンフィラメントとそのガスが反応してタングステ
ン酸化物ができ、修正する試料に付着してしまい光透過
率を低下させる。これを防止するために、タングステン
フィラメントにカバーを取り付け、生じたタングステン
酸化物をカバー表面に付着させるようにし、電子のみが
試料表面に達するようにする必要がある。また、タング
ステン酸化物の発生を抑えてフィラメントの寿命を延ば
すために、差動排気を行ってフィラメント付近でのガス
の圧力を抑えることが望ましい。
【０２５８】また、特願平４−２９４５３６号明細書に
おいて、平坦化膜及び石英基板の同時エッチングの際の
ガスとしてＸｅＦ2 を含む混合ガスを用いることによ
り、欠陥除去を基板表面にダメージを残さずに行えるこ
とを述べた。すなわち、使用する平坦化膜の膜材料に依
存するが、平坦化膜がＦＩＢアシストデポジションによ
り形成した炭素膜の場合には、ほとんどがＸｅＦ2 ガス
単独雰囲気下では石英のほうがエッチング速度が速く、
ＸｅＦ2 ガスに酸化剤として機能するガスを加えること
により、平坦化膜とシフタのエッチングレートを一致さ
せることが可能となる。
おいて、平坦化膜及び石英基板の同時エッチングの際の
ガスとしてＸｅＦ2 を含む混合ガスを用いることによ
り、欠陥除去を基板表面にダメージを残さずに行えるこ
とを述べた。すなわち、使用する平坦化膜の膜材料に依
存するが、平坦化膜がＦＩＢアシストデポジションによ
り形成した炭素膜の場合には、ほとんどがＸｅＦ2 ガス
単独雰囲気下では石英のほうがエッチング速度が速く、
ＸｅＦ2 ガスに酸化剤として機能するガスを加えること
により、平坦化膜とシフタのエッチングレートを一致さ
せることが可能となる。
【０２５９】例えば、ＸｅＦ2 ガスとＯ2 ガスからなる
混合ガスを用いてＦＩＢアシストデポジションを行った
場合について説明する。図２８はガス分圧０．１５Torr
のＸｅＦ2 ガスにＯ2 ガスを添加する場合のエッチング
レートを示しており、Ｏ2 ガス分圧が約４Torr以上で炭
素と石英のエッチング速度が一致するようになる。この
ときの光透過率の変化を図２９に示す。図２９から分か
るように、Ｏ2 分圧が５Torr付近から光透過率が低下す
るが、Ｏ2 分圧が６Torr付近でも９３％以上を示してい
る。実際に、ＫｒＦエキシマステッパーを使った露光実
験を行ったところ、露光量、焦点深度、現像等の条件を
変化させても転写結果に修正の影響はでなかった。
混合ガスを用いてＦＩＢアシストデポジションを行った
場合について説明する。図２８はガス分圧０．１５Torr
のＸｅＦ2 ガスにＯ2 ガスを添加する場合のエッチング
レートを示しており、Ｏ2 ガス分圧が約４Torr以上で炭
素と石英のエッチング速度が一致するようになる。この
ときの光透過率の変化を図２９に示す。図２９から分か
るように、Ｏ2 分圧が５Torr付近から光透過率が低下す
るが、Ｏ2 分圧が６Torr付近でも９３％以上を示してい
る。実際に、ＫｒＦエキシマステッパーを使った露光実
験を行ったところ、露光量、焦点深度、現像等の条件を
変化させても転写結果に修正の影響はでなかった。
【０２６０】このようにＸｅＦ2 ガスとＯ2 ガスの混合
ガスを用いることにより、基板表面にダメージを残さず
に修正を行うことができ、したがってダメージ層除去工
程を削減でき、しかも余分な掘込みを行わずに済ませる
ことができる。
ガスを用いることにより、基板表面にダメージを残さず
に修正を行うことができ、したがってダメージ層除去工
程を削減でき、しかも余分な掘込みを行わずに済ませる
ことができる。
【０２６１】ここで、炭素と石英のエッチング速度差の
許容値は、マスクの使用条件により変わるので、各々の
マスクの使用条件により許容値を適宜決定する必要があ
る。
許容値は、マスクの使用条件により変わるので、各々の
マスクの使用条件により許容値を適宜決定する必要があ
る。
【０２６２】例えば、ガス分圧０．１５TorrのＸｅＦ2
ガスを用いる場合には、炭素と石英のエッチング速度差
が許容値の範囲内に入るＯ2 ガス分圧の範囲は広いが、
エッチング収率はスパッタリングの場合の２倍以下まで
下がってしまい、スループットはあまり向上しない。
ガスを用いる場合には、炭素と石英のエッチング速度差
が許容値の範囲内に入るＯ2 ガス分圧の範囲は広いが、
エッチング収率はスパッタリングの場合の２倍以下まで
下がってしまい、スループットはあまり向上しない。
【０２６３】スループットの向上を望む場合には、Ｘｅ
Ｆ2 ガスの圧力を上げる必要がある。例えば、ガス分圧
０．３０TorrであるＸｅＦ2 ガスを用いる場合を図３０
に示す。この場合には、石英を示す曲線と炭素を示す曲
線が交差したところで両者のエッチング速度が一致す
る。この際のエッチング収率は、スパッタリングの場合
と比較して炭素の場合には７．３倍、石英の場合には
５．６倍となっており、スループットの向上を望むこと
ができる。このときの光透過率の変化を図３１に示す。
図３１から分かるように、光透過率はほぼ９５％程度を
示しており、実際にＫｒＦエキシマステッパーを使った
露光実験を行ったところ露光量、焦点深度、現像等の条
件を変化させても転写結果に修正の影響は出なかった。
Ｆ2 ガスの圧力を上げる必要がある。例えば、ガス分圧
０．３０TorrであるＸｅＦ2 ガスを用いる場合を図３０
に示す。この場合には、石英を示す曲線と炭素を示す曲
線が交差したところで両者のエッチング速度が一致す
る。この際のエッチング収率は、スパッタリングの場合
と比較して炭素の場合には７．３倍、石英の場合には
５．６倍となっており、スループットの向上を望むこと
ができる。このときの光透過率の変化を図３１に示す。
図３１から分かるように、光透過率はほぼ９５％程度を
示しており、実際にＫｒＦエキシマステッパーを使った
露光実験を行ったところ露光量、焦点深度、現像等の条
件を変化させても転写結果に修正の影響は出なかった。
【０２６４】この場合にもＸｅＦ2 ガスとＯ2 ガスの混
合ガスを用いることにより、基板表面にダメージを残さ
ずに修正を行えるため、したがってダメージ層除去工程
を削減でき、しかも余分な堀込みも行わずに済ませるこ
とができる。
合ガスを用いることにより、基板表面にダメージを残さ
ずに修正を行えるため、したがってダメージ層除去工程
を削減でき、しかも余分な堀込みも行わずに済ませるこ
とができる。
【０２６５】ここで、炭素と石英のエッチング速度差の
許容値は、マスクの使用条件により変わるので、各々の
マスクの使用条件により許容値を適宜決定する必要があ
る。
許容値は、マスクの使用条件により変わるので、各々の
マスクの使用条件により許容値を適宜決定する必要があ
る。
【０２６６】この場合、炭素と石英のエッチング速度差
が許容値の範囲内に入るＯ2 ガス分圧の範囲は狭いた
め、ガス分圧、ガス全圧ともに精密に制御する必要があ
り、マスフローコントローラ等のフィードバック制御機
構が必要となる。
が許容値の範囲内に入るＯ2 ガス分圧の範囲は狭いた
め、ガス分圧、ガス全圧ともに精密に制御する必要があ
り、マスフローコントローラ等のフィードバック制御機
構が必要となる。
【０２６７】また、酸化剤として機能するガスとしてＯ
2 ガスのみならずＯ3 ガスを用いてもダメージを残さ
ず、炭素と石英のエッチング速度を一致させることがで
きる。図３２に、ガス分圧０．１５TorrであるＸｅＦ2
ガスにＯ3 ガス＋Ｏ2 ガスを添加する場合を示す。通常
オゾナイザーで発生させたＯ3 ガスの濃度は高濃度用の
ものでも１０％程度である。この実験で使用したオゾナ
イザーではオゾナイザー出口でのＯ3 濃度は１０％であ
った。Ｏ3 ガス＋Ｏ2 ガスをガス分圧２．１TorrでＸｅ
Ｆ2 ガスに添加すると、炭素と石英のエッチング速度が
一致するようになる。このときの光透過率の変化を図３
３に示す。図３３から分かるように、このガス分圧では
９５％程度を示している。また、実際にＫｒＦエキシマ
ステッパーを使った露光実験を行ったところ露光量、焦
点深度、現像等の条件を変化させても転写結果に修正の
影響は出なかった。
2 ガスのみならずＯ3 ガスを用いてもダメージを残さ
ず、炭素と石英のエッチング速度を一致させることがで
きる。図３２に、ガス分圧０．１５TorrであるＸｅＦ2
ガスにＯ3 ガス＋Ｏ2 ガスを添加する場合を示す。通常
オゾナイザーで発生させたＯ3 ガスの濃度は高濃度用の
ものでも１０％程度である。この実験で使用したオゾナ
イザーではオゾナイザー出口でのＯ3 濃度は１０％であ
った。Ｏ3 ガス＋Ｏ2 ガスをガス分圧２．１TorrでＸｅ
Ｆ2 ガスに添加すると、炭素と石英のエッチング速度が
一致するようになる。このときの光透過率の変化を図３
３に示す。図３３から分かるように、このガス分圧では
９５％程度を示している。また、実際にＫｒＦエキシマ
ステッパーを使った露光実験を行ったところ露光量、焦
点深度、現像等の条件を変化させても転写結果に修正の
影響は出なかった。
【０２６８】このように、ＸｅＦ2 ガスとＯ3 ガス＋Ｏ
2 ガスの混合ガスを用いることにより、基板表面にダメ
−ジを残さずに修正を行うことができる。したがってダ
メ−ジ層除去工程を削減でき、しかも余分な掘込みも行
わずに済ませることができる。 ここで、炭素と石英の
エッチング速度差の許容値は、マスクの使用条件により
変わるので、各々のマスクの使用条件により許容値は適
宜決定する必要がある。
2 ガスの混合ガスを用いることにより、基板表面にダメ
−ジを残さずに修正を行うことができる。したがってダ
メ−ジ層除去工程を削減でき、しかも余分な掘込みも行
わずに済ませることができる。 ここで、炭素と石英の
エッチング速度差の許容値は、マスクの使用条件により
変わるので、各々のマスクの使用条件により許容値は適
宜決定する必要がある。
【０２６９】この場合、炭素と石英のエッチング速度差
が許容値の範囲内に入るＯ2 ガス分圧の範囲は狭いた
め、ガス分圧、ガス全圧ともに精密に制御する必要があ
り、マスフローコントローラ等のフィードバック制御機
構が必要となる。
が許容値の範囲内に入るＯ2 ガス分圧の範囲は狭いた
め、ガス分圧、ガス全圧ともに精密に制御する必要があ
り、マスフローコントローラ等のフィードバック制御機
構が必要となる。
【０２７０】また、酸化剤として機能するガスにＯ3 を
使用する際、Ｏ3 は低温でも熱分解し易い（２５０℃以
上では瞬時にＯ2 に分解する）ので、圧力計としてピラ
ニーゲージのような熱源を内部に含む圧力計を用いるこ
とはできない。上記の例ではではバラトロンを使用した
が、熱源を内部に含まない圧力測定手段を用いることが
必要である。
使用する際、Ｏ3 は低温でも熱分解し易い（２５０℃以
上では瞬時にＯ2 に分解する）ので、圧力計としてピラ
ニーゲージのような熱源を内部に含む圧力計を用いるこ
とはできない。上記の例ではではバラトロンを使用した
が、熱源を内部に含まない圧力測定手段を用いることが
必要である。
【０２７１】特願平４−２９４５３６号明細書におい
て、凸状欠陥除去の際に、周囲に残存した炭素をＣＤＥ
で除去できることを述べた。この際に用いるガスとして
はＯ2混合ガスを使用することができる。特に、Ｃ
Ｆ4 、Ｈ2 Ｏ、Ｎ2 、Ｎ2 Ｏ、ＮＯガスを単独または組
み合わせてＯ2 ガスに添加して高周波電力を印加し、一
緒に放電させて酸素のラジカルを増加させることによ
り、炭素の除去速度が上り、より低温から炭素の除去を
行うことができ、いっそう効果的である。
て、凸状欠陥除去の際に、周囲に残存した炭素をＣＤＥ
で除去できることを述べた。この際に用いるガスとして
はＯ2混合ガスを使用することができる。特に、Ｃ
Ｆ4 、Ｈ2 Ｏ、Ｎ2 、Ｎ2 Ｏ、ＮＯガスを単独または組
み合わせてＯ2 ガスに添加して高周波電力を印加し、一
緒に放電させて酸素のラジカルを増加させることによ
り、炭素の除去速度が上り、より低温から炭素の除去を
行うことができ、いっそう効果的である。
【０２７２】例えば、Ｏ2 ガスにＨ2 Ｏを添加した場
合、炭素膜の材料に依存するが、Ｏ2ガス単独では１０
０℃付近からエッチングが開始するが、Ｈ2 Ｏを添加す
ることにより室温付近からエッチングが開始する。ま
た、基板の温度に依存するが、同じ基板温度ではＨ2 Ｏ
を添加することにより、一桁エッチング速度が上がる。
このＨ2 Ｏ添加によるエッチング速度向上の効果は、炭
素に対してのみであり、Ｃｒや石英に対してはエッチン
グ速度は向上しないので、Ｈ2 Ｏ添加によるマスクへの
悪影響はない。
合、炭素膜の材料に依存するが、Ｏ2ガス単独では１０
０℃付近からエッチングが開始するが、Ｈ2 Ｏを添加す
ることにより室温付近からエッチングが開始する。ま
た、基板の温度に依存するが、同じ基板温度ではＨ2 Ｏ
を添加することにより、一桁エッチング速度が上がる。
このＨ2 Ｏ添加によるエッチング速度向上の効果は、炭
素に対してのみであり、Ｃｒや石英に対してはエッチン
グ速度は向上しないので、Ｈ2 Ｏ添加によるマスクへの
悪影響はない。
【０２７３】また、炭素の堆積、炭素、ＳｉＯ2 の同時
エッチング、ダメ−ジ層の除去はいずれもＧａＦＩＢに
より行っているが、このイオンに限定されるわけではな
い。例えば、Ａｕ、Ｓｉなどの他のイオンを用いて上記
各工程のプロセスを行ってもよいことは明らかである。
エッチング、ダメ−ジ層の除去はいずれもＧａＦＩＢに
より行っているが、このイオンに限定されるわけではな
い。例えば、Ａｕ、Ｓｉなどの他のイオンを用いて上記
各工程のプロセスを行ってもよいことは明らかである。
【０２７４】（実施例１５）第１５の実施例では、炭素
膜の除去に水素原子を分子中に含むガスを使用すること
について説明する。
膜の除去に水素原子を分子中に含むガスを使用すること
について説明する。
【０２７５】本発明においては、水素ガスや水素原子を
分子中に含むガスを使用して、炭素膜の除去を行うこと
も可能である。
分子中に含むガスを使用して、炭素膜の除去を行うこと
も可能である。
【０２７６】例えば、水素ガス流量２０sccm、圧力０．
５Torrで、高周波電力を２００Ｗ印加することにより、
平行平板型のＲＩＥ装置を用いて、ピレンを原料ガスと
してＦＩＢにより形成した平坦化膜の除去を行ったとこ
ろ、Ｃｒ、石英をエッチングせずに平坦化膜のみ除去す
ることができた。また、平坦化膜を除去した後、石英基
板の光透過率の低下や、遮光体表面の反射防止膜の還元
等のマスクへのダメージは観察されず、修正を施したマ
スクを使ってのパタ−ン転写実験においても問題は生じ
なかった。
５Torrで、高周波電力を２００Ｗ印加することにより、
平行平板型のＲＩＥ装置を用いて、ピレンを原料ガスと
してＦＩＢにより形成した平坦化膜の除去を行ったとこ
ろ、Ｃｒ、石英をエッチングせずに平坦化膜のみ除去す
ることができた。また、平坦化膜を除去した後、石英基
板の光透過率の低下や、遮光体表面の反射防止膜の還元
等のマスクへのダメージは観察されず、修正を施したマ
スクを使ってのパタ−ン転写実験においても問題は生じ
なかった。
【０２７７】上記の実施例ではＲＩＥ装置を用いてドラ
イエッチング行ったが、ドライエッチングの方法はこれ
に限定されるものではない。ＣＤＥ、ＥＣＲエッチン
グ、マグネトロンＲＩＥ等、水素ガスまたは水素原子を
分子中に含むガスの放電を利用したエッチング方法によ
り炭素膜の除去を行うことが可能である。また、除去方
法はドライエッチングに限定されるものではなく、水素
ガス、水素原子を分子中に含むガス雰囲気下でのレーザ
光照射によっても炭素膜を除去することが可能である。
イエッチング行ったが、ドライエッチングの方法はこれ
に限定されるものではない。ＣＤＥ、ＥＣＲエッチン
グ、マグネトロンＲＩＥ等、水素ガスまたは水素原子を
分子中に含むガスの放電を利用したエッチング方法によ
り炭素膜の除去を行うことが可能である。また、除去方
法はドライエッチングに限定されるものではなく、水素
ガス、水素原子を分子中に含むガス雰囲気下でのレーザ
光照射によっても炭素膜を除去することが可能である。
【０２７８】また、平坦化膜としてピレンを原料ガスと
してＦＩＢにより形成した炭素膜を用いた場合について
説明しているが、スチレンやメタクリル酸メチル、２，
４，４−トリメチル−１−ペンテン、イソプレン等の炭
化水素系ガス単独または炭化水素系ガスと水素ガスの混
合ガスを原料としてＦＩＢにより形成した炭素膜や、レ
ジスト膜等のように炭素を含む膜に対しても適用するこ
とが可能である。
してＦＩＢにより形成した炭素膜を用いた場合について
説明しているが、スチレンやメタクリル酸メチル、２，
４，４−トリメチル−１−ペンテン、イソプレン等の炭
化水素系ガス単独または炭化水素系ガスと水素ガスの混
合ガスを原料としてＦＩＢにより形成した炭素膜や、レ
ジスト膜等のように炭素を含む膜に対しても適用するこ
とが可能である。
【０２７９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、凸状欠
陥上に平坦に膜を堆積でき、そしてＦＩＢによるスパッ
タエッチ或いは荷電粒子線アシストエッチで欠陥を平坦
に加工できる。そして荷電粒子線アシストエッチにより
石英基板へのダメージを除去することができ、Ｏ2 アッ
シャーなどにより残りの堆積膜を除去でき、これにより
凸状欠陥を修正することができる。また、荷電粒子線ア
シストデポにより凹状欠陥を埋めることができ、前記凸
状欠陥修正方法と組み合わせることにより凹状欠陥を平
坦に修正できる。
陥上に平坦に膜を堆積でき、そしてＦＩＢによるスパッ
タエッチ或いは荷電粒子線アシストエッチで欠陥を平坦
に加工できる。そして荷電粒子線アシストエッチにより
石英基板へのダメージを除去することができ、Ｏ2 アッ
シャーなどにより残りの堆積膜を除去でき、これにより
凸状欠陥を修正することができる。また、荷電粒子線ア
シストデポにより凹状欠陥を埋めることができ、前記凸
状欠陥修正方法と組み合わせることにより凹状欠陥を平
坦に修正できる。
【図１】本発明の実施例方法に使用したＦＩＢ装置を示
す概略構成図。
す概略構成図。
【図２】第１の実施例によるシフター凸状欠陥修正プロ
セスの前半を示す図。
セスの前半を示す図。
【図３】第１の実施例によるシフター凸状欠陥修正プロ
セスの後半を示す図。
セスの後半を示す図。
【図４】２段階膜堆積による平坦性の測定結果を示す
図。
図。
【図５】炭素膜とＳｉＯ2 のエッチレート比のＦＩＢ加
速電圧依存性を示す図。
速電圧依存性を示す図。
【図６】ＧａＦＩＢによる石英基板のスパッタリング収
率の加工時間依存性を示す図。
率の加工時間依存性を示す図。
【図７】ＦＩＢアシストエッチングによる石英基板のエ
ッチング収率の加工時間依存性を示す図。
ッチング収率の加工時間依存性を示す図。
【図８】第２の実施例によるシフター凹状欠陥の修正プ
ロセスを示す断面図。
ロセスを示す断面図。
【図９】凹状欠陥へのＳｉＯ2 埋込形状を説明するため
の断面図。
の断面図。
【図１０】凹状欠陥へのＳｉＯ2 埋込の他の例を示す断
面図。
面図。
【図１１】第３の実施例によるシフタエッジ型位相シフ
トマスクのシフタ−エッジ部における凹状欠陥修正プロ
セスの前半を示す図。
トマスクのシフタ−エッジ部における凹状欠陥修正プロ
セスの前半を示す図。
【図１２】第３の実施例によるシフタエッジ型位相シフ
トマスクのシフタ−エッジ部における凹状欠陥修正プロ
セスの後半を示す図。
トマスクのシフタ−エッジ部における凹状欠陥修正プロ
セスの後半を示す図。
【図１３】第４の実施例によるシフタエッジ型位相シフ
トマスクのシフタ−エッジ部における凸状欠陥の修正プ
ロセスを示す図。
トマスクのシフタ−エッジ部における凸状欠陥の修正プ
ロセスを示す図。
【図１４】第５の実施例による位相シフタの不定形凸状
欠陥の２段階での修正プロセスを示す断面図。
欠陥の２段階での修正プロセスを示す断面図。
【図１５】不定形凸状欠陥平坦化の問題点を説明するた
めの断面図。
めの断面図。
【図１６】第５の実施例による位相シフタの不定形凸状
欠陥の多段階での修正プロセスを示す断面図。
欠陥の多段階での修正プロセスを示す断面図。
【図１７】第６の実施例による位相シフタの不定形凹状
欠陥の２段階での修正プロセスを示す断面図。
欠陥の２段階での修正プロセスを示す断面図。
【図１８】第６の実施例による位相シフタの不定形凹状
欠陥の多段階での修正プロセスを示す断面図。
欠陥の多段階での修正プロセスを示す断面図。
【図１９】第７の実施例を説明するためのもので、Ｓｉ
Ｏ2 膜のアニール前後の透過率の変化を示す特性図。
Ｏ2 膜のアニール前後の透過率の変化を示す特性図。
【図２０】第８の実施例によるシフター凹状欠陥の修正
プロセスを示す断面図。
プロセスを示す断面図。
【図２１】凹状欠陥へのＳｉＯ2 埋込形状を説明するた
めの断面図。
めの断面図。
【図２２】凹状欠陥へのＳｉＯ2 埋込の他の例を示す断
面図。
面図。
【図２３】波長２４８nmの光に対するＳｉＯ2 堆積膜の
透過率のＧａ+ イオンエネルギー依存性を示す特性図。
透過率のＧａ+ イオンエネルギー依存性を示す特性図。
【図２４】ビーム電流密度と堆積したＳｉＯ2 膜のＫｒ
Ｆ光（波長２４８nm）に対する光透過率との関係を示す
グラフ。
Ｆ光（波長２４８nm）に対する光透過率との関係を示す
グラフ。
【図２５】ＫｒＦ光（波長２４８nm）に対する光透過率
別のイオンエネルギーとＯ2 分圧比との関係を示すグラ
フ。
別のイオンエネルギーとＯ2 分圧比との関係を示すグラ
フ。
【図２６】ＴＭＣＴＳの原子結合状態を示す図。
【図２７】ＴＭＣＴＳおよびＯＭＣＴＳの原子結合状態
を示す模式図。
を示す模式図。
【図２８】エッチング速度とＯ2 分圧との関係を示すグ
ラフ。
ラフ。
【図２９】光透過率とＯ2 分圧との関係を示すグラフ。
【図３０】エッチング速度とＯ2 分圧との関係を示すグ
ラフ。
ラフ。
【図３１】光透過率とＯ2 分圧との関係を示すグラフ。
【図３２】エッチング速度とＯ2 ＋Ｏ3 分圧との関係を
示すグラフ。
示すグラフ。
【図３３】光透過率とＯ2 ＋Ｏ3 分圧との関係を示すグ
ラフ。
ラフ。
１０１，３０１…石英基板、１０１…位相シフタの凸状
欠陥、１０３…位相シフタパターン、１０４，２０７…
第１の堆積膜、１０５，２０８…第２の堆積膜、１０
６，２０５，２０９，３０６，３１０…集束イオンビー
ム、１０７，２１０，３１１…質量分析器（２次イオン
検出器）、１０８，２１１，３１２…ダメージ層、２０
１，３０２…位相シフタ、２０２…位相シフタの凹状欠
陥、２０３，３０４…ノズル、２０４，３０５…ガス、
２０６，３０７…突出したシリコン酸化膜、３０３…位
相シフタエッジ部に形成された凹状欠陥、３０８…第１
の炭素膜、３０９…第２の炭素膜、３１３…シリコン酸
化膜の余分な突出。
欠陥、１０３…位相シフタパターン、１０４，２０７…
第１の堆積膜、１０５，２０８…第２の堆積膜、１０
６，２０５，２０９，３０６，３１０…集束イオンビー
ム、１０７，２１０，３１１…質量分析器（２次イオン
検出器）、１０８，２１１，３１２…ダメージ層、２０
１，３０２…位相シフタ、２０２…位相シフタの凹状欠
陥、２０３，３０４…ノズル、２０４，３０５…ガス、
２０６，３０７…突出したシリコン酸化膜、３０３…位
相シフタエッジ部に形成された凹状欠陥、３０８…第１
の炭素膜、３０９…第２の炭素膜、３１３…シリコン酸
化膜の余分な突出。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 壮一 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 杉原 和佳 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 森 一朗 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 堀岡 啓治 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 三好 元介 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式 会社東芝堀川町工場内 (72)発明者 渡辺 徹 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 岡野 晴雄 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 奥村 勝弥 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝多摩川工場内 (72)発明者 滝川 忠宏 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 山崎 裕一郎 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式 会社東芝堀川町工場内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03F 1/00 - 1/16 H01J 37/30 B23K 15/00 H01L 21/302
Claims (3)
- 【請求項１】 基板と前記基板上に設けられた所望のパ
ターンとを備えた構造体に生じた凸状欠陥を修正する構
造体の欠陥修復方法であって、 前記凸状欠陥の周囲にもしくは前記凸状欠陥に近接する
ように前記凸状欠陥の下地を構成する材料とは異なる材
料からなる第１の薄膜を形成する工程、前記凸状欠陥及
び第１の薄膜上に第２の薄膜を形成してその上面を平坦
にする工程、前記第１及び第２の薄膜のうち前記凸状欠陥 の上部及び
周辺に位置する部分と前記凸状欠陥とを荷電粒子線を用
いて同時に除去する工程、並びに前記第１及び第２の薄
膜の前記除去工程で残った部分を除去する工程、 を具備することを特徴とする構造体の欠陥修復方法。 - 【請求項２】 基板と前記基板上に設けられた所望のパ
ターンとを備えた構造体に生じた凹状欠陥を修復する構
造体の欠陥修正方法であって、 前記凹状欠陥に埋込み材料を埋込むと共に前記凹状欠陥
が生じた表面から突出した突出部を形成する工程、 前記突出部を含む領域を前記凹状欠陥が生じた表面領域
を構成する材料とは異なる材料からなる平坦化膜で覆
い、その上面を平坦にする工程、前記平坦化膜のうち前記突出部の上部及び周辺に位置す
る部分と前記突出部と を荷電粒子線を用いて同時に除去
する工程、並びに前記平坦化膜の前記除去工程で残った
部分を除去する工程、 を具備することを特徴とする構造体の欠陥修正方法。 - 【請求項３】 前記平坦化膜が第１及び第２の薄膜から
なる積層構造を有する請求項２記載の構造体の欠陥修正
方法。
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|---|---|---|---|
| JP27449193A JP3238550B2 (ja) | 1992-11-02 | 1993-11-02 | 構造体の欠陥修正方法 |
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| JP4-294536 | 1992-11-02 | ||
| JP5-42834 | 1993-03-03 | ||
| JP4283493 | 1993-03-03 | ||
| JP8637093 | 1993-04-13 | ||
| JP5-86370 | 1993-04-13 | ||
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| DE102016203094B4 (de) | 2016-02-26 | 2022-02-10 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum dauerhaften Reparieren von Defekten fehlenden Materials einer photolithographischen Maske |
| JP6597865B2 (ja) * | 2018-10-16 | 2019-10-30 | 大日本印刷株式会社 | テンプレート基板の製造方法、および、ナノインプリント用テンプレートの製造方法 |
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-
1993
- 1993-11-02 JP JP27449193A patent/JP3238550B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101159337B1 (ko) * | 2003-01-16 | 2012-06-22 | 에프이아이 컴파니 | 마스크 수정을 위한 전자 빔 프로세싱 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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