JP3318847B2 - Repair method of residual defect of shifter - Google Patents

Repair method of residual defect of shifter

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JP3318847B2
JP3318847B2 JP20015293A JP20015293A JP3318847B2 JP 3318847 B2 JP3318847 B2 JP 3318847B2 JP 20015293 A JP20015293 A JP 20015293A JP 20015293 A JP20015293 A JP 20015293A JP 3318847 B2 JP3318847 B2 JP 3318847B2
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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は,位相シフトフオトマス
クにおけるシフターの残留欠陥部の修正に関するもの
で、特に、SiO2 系のシフター材を用いた位相シフト
マスクのシフターの残留欠陥部の修正に有効な修正方法
に関する。
The present invention relates to relates to a correction of residual defects of the shifter in the phase shift photomask, in particular, the correction of residual defects of the shifter of the phase shift mask using a shifter material SiO 2 system Regarding effective correction method.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体集積回路の高集積化にとも
なって、この回路作製に用いられるレチクルにも、一層
の微細化が求められるようになってきた。現在では、1
6MのDRAM用の5倍レチクルから転写されるデバイ
スパターンの線幅は0.6μmと微細なものである。6
4MのDRAMのデバイスパターンの場合には、0.3
5μm線幅の解像が必要となってきており、従来のステ
ッパーを用いた光露光方式ではもはや限界にきている。
この為、光露光におけるレチクルから転写されるデバイ
スパターンの解像性を上げることができ、現状のステッ
パーにて使用できる方式の位相シフトマスクが注目され
るようになってきた。位相シフトマスクについては、特
開昭58−17344号、特公昭62−59296号
に、すでに、基本的な考え、原理は記載されているが、
現状の、光露光のシステムをそのまま継続使用できるメ
リットがみなおされ、各種タイプの位相シフトマスクの
開発が盛んに検討されるようになってきた。
2. Description of the Related Art In recent years, as semiconductor integrated circuits have become more highly integrated, further miniaturization of a reticle used for fabricating the circuit has been required. Currently 1
The line width of the device pattern transferred from the 5 × reticle for a 6M DRAM is as small as 0.6 μm. 6
For a 4M DRAM device pattern, 0.3
A resolution of 5 μm line width is required, and the light exposure method using a conventional stepper has reached the limit.
For this reason, the resolution of a device pattern transferred from a reticle in light exposure can be improved, and a phase shift mask of a type that can be used in a current stepper has been attracting attention. The basic idea and principle of the phase shift mask have already been described in JP-A-58-17344 and JP-B-62-59296.
Given the merit that the existing light exposure system can be used as it is, the development of various types of phase shift masks has been actively studied.

【0003】図1に記載のような、遮光層パターンを設
けたガラス基板上にシフター層をパターンニング形成す
る構造の上シフター型と呼ばれる位相シフトマスクや、
遮光層パターン下にシフターを設けた、下シフター型と
呼ばれる位相シフトマスクもその一つである。シフター
材としては、PMMA、SiO2 系のもの、さらにクロ
ムを主成分とするクロムの酸化物、窒化物、酸化窒化物
やMoとSiとの化合物も検討さるようになってきてい
る。しかしながら、この位相シフトフオトマスクは、通
常のシフター層を用いないフオトマスクに比較して、構
成が複雑で、多くの工程を必要とする為、本来、シフタ
ー材が不要な部分で、あるべきでない箇所にシフター材
が残留したままマスク作製工程が完了する場合がある。
(以下、このようなシフター材の残留したものをシフタ
ーの残留欠陥と言う。)このシフターの残留欠陥部は、
そのままでマスクとして使用された場合、マスクの解像
性向上には寄与せず、むしろ、マスク転写時には、デバ
イスパターン等に欠陥を生じさせるものである。したが
って、実用化には、シフターの修正も必要で、適当な修
正方法が検討されているが、現状では、マスク自体も、
各種タイプが並行しており、特に、余分なシフター材を
除去するシフターの修正方法については、適当な方法が
ない状態である。このシフターの残留欠陥部の修正に
は、従来のクロムを主成分とする遮光層の残留欠陥部の
修正に使われていたYAGレーザ等のレーザビームを用
いることをも考えられるが、シフター材に、SiO2
を用いた場合には、レーザビームを吸収せず、レーザビ
ームを吸収させるためのなんらかの方法が必要とされて
いた。又、SiO2 系の物質をシフター材とした場合に
は、Ga、Ar等の集束イオンビーム装置(FIB装
置)を用い、ミリングによる修正、または、所定のガス
をイオンビームによって励起し、エッチングするガスア
シストエッチングによる修正も提案されているが、残留
欠陥周辺へのイオンビームによる損傷が避けられないと
いう問題があり、且つ、残留欠陥除去修正のエンドポイ
ントの検出が難しく残留欠陥の下地へのイオンビームに
よる損傷の問題も残されている。一般に、残留欠陥除去
修正のエンドポイントの検出法としては、Crイオン
(遮光パターンの主成分)及びSiイオン(ガラス基板
の主成分)の増減をモニターする方法、または二次電子
量をモニターする方法が採られている為、シフターの残
留欠陥部を除去するにあたっては、エッチングのエンド
ポイントの検出が難しいとされていた。これは、シフタ
ー材に、SiO2 系の物質を使用し、シフターの残留欠
陥のみを、FIB装置を用いた、ミリングによる修正ま
たはガスアシストエッチングによる修正をしようとした
場合には、エッチングストッパー層がないマスクにおい
ては、残留欠陥部シフターの下にはガラス基板で、エン
ドポイントが確認ができず、ガラス基板までエッチング
またはミリングが行われてしまう為である。又、実務
上、エッチングストッパー層の有無により、残留欠陥の
修正方法を分けることは難しく、エッチングストッパー
層の有無に係わらず、そして上記いずれの従来からのエ
ンドポイントモニター方法でも使用でき、FIB装置を
用いたシフターの残留欠陥修正において、ガスアシスト
エッチング修正、ミリング修正での確実なエンドポイン
ト確認方法が求められていた。
As shown in FIG. 1, a phase shift mask called an upper shifter type having a structure in which a shifter layer is formed by patterning on a glass substrate provided with a light-shielding layer pattern,
A phase shift mask called a lower shifter type in which a shifter is provided under a light shielding layer pattern is one of them. As a shifter material, PMMA, SiO 2 -based materials, oxides, nitrides, oxynitrides of chromium containing chromium as a main component, and compounds of Mo and Si have been studied. However, the phase shift photomask has a complicated structure and requires many steps as compared with a normal photomask not using a shifter layer. In some cases, the mask manufacturing process is completed while the shifter material remains.
(Hereinafter, such a residue of the shifter material is referred to as a residual defect of the shifter.)
When used as a mask as it is, it does not contribute to improving the resolution of the mask, but rather causes defects in device patterns and the like during mask transfer. Therefore, for practical use, it is necessary to correct the shifter, and an appropriate correction method is being studied.
Various types are in parallel, and there is no suitable method for correcting a shifter, particularly, for removing excess shifter material. In order to correct the residual defect of the shifter, it is conceivable to use a laser beam such as a YAG laser which has been conventionally used to correct the residual defect of the light-shielding layer containing chromium as a main component. In the case of using a SiO 2 system, some method for absorbing the laser beam without absorbing the laser beam is required. When the SiO 2 material is used as a shifter material, a focused ion beam device (FIB device) such as Ga or Ar is used to correct by milling, or a predetermined gas is excited by an ion beam and etched. Correction by gas-assisted etching has also been proposed, but there is a problem that damage due to the ion beam around the residual defect is unavoidable, and it is difficult to detect the end point of the residual defect removal and correction, and it is difficult to detect the ion on the base of the residual defect. The problem of beam damage remains. Generally, as a method of detecting the end point of the residual defect removal and correction, a method of monitoring the increase or decrease of Cr ions (a main component of a light shielding pattern) and Si ions (a main component of a glass substrate), or a method of monitoring the amount of secondary electrons Therefore, it has been considered that it is difficult to detect an etching end point in removing a residual defective portion of the shifter. This is because when an SiO 2 -based material is used for the shifter material and only the residual defects of the shifter are to be corrected by milling or gas-assisted etching using a FIB apparatus, the etching stopper layer is This is because, in the case of a mask that does not have an end point, the end point cannot be confirmed on the glass substrate under the shifter of the residual defect, and etching or milling is performed up to the glass substrate. In practice, it is difficult to determine the method of correcting the residual defect depending on the presence or absence of the etching stopper layer. Regardless of the presence or absence of the etching stopper layer, any of the above conventional endpoint monitoring methods can be used. In the repair of the residual defect of the shifter used, a reliable method of confirming the end point by gas assisted etching correction and milling correction has been required.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況のもと、位相シフトフオトマスクのシフター材の残
留欠陥修正方法を提供とするもので、特に、SiO2
の材料をシフター部とした、位相シフトフオトマスクの
残留欠陥修方法において、従来の、FIB装置に使用し
ていたエッチング時のエンドポイントモニター方法で
も、シフターのエッチングストッパー層の有無に係わら
ず、確実にエンドポイントをモニターでき、修正を行
え、且つ、修正されたものが品質面でも充分実用に対応
できるものとなる、修正方法を提供しようとするもので
ある。
[0008] The present invention is based on such circumstances, but to provide a residual defect correction method of the shifter material of the phase shift photomask, in particular, the shifter portion of material of the SiO 2 system In the method for repairing residual defects of a phase shift photomask, even with the conventional endpoint monitoring method for etching used in the FIB apparatus, the endpoint is reliably monitored regardless of the presence or absence of the etching stopper layer of the shifter. It is an object of the present invention to provide a correction method that can be performed, can be corrected, and the corrected one can sufficiently cope with quality in practical use.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の位相シフトフオ
トマスクのシフターの残留欠陥修正方法は、位相シフト
フオトマスクにおける、シフター材の残留欠陥部を、集
束イオンビーム(FIB)を用い、ミリングでシフター
を修正する方法、あるいは所定のガスをイオンビームに
より励起し、シフターをエッチングする、ガスアシスト
エッチング法により、修正する方法であり、少なくと
も、残留欠陥部の全外周または外周の一部に、FIBア
シストCVDによりレーザビーム照射で除去可能な膜で
あるカーボン膜を形成し、該膜で囲まれた残留欠陥部の
全領域と該膜の一部領域とを、一括して、ミリングまた
はガスアシストエッチングし、シフターの欠陥部の除去
処理を行う工程と、シフターの欠陥部の除去処理後に、
レーザビーム照射にて、残った、カーボン膜を除去する
工程を含む、シフターの残留欠陥修正方法である。残留
欠陥部の全外周または外周の一部に、FIBアシストC
VDによりレーザビーム照射で除去可能な膜であるカー
ボン膜を形成する理由は、残留欠陥部は定形でなく、不
定形であることが普通であり、ビーム自体にも分布があ
り、欠陥部のみにイオンビームを照射することはできな
いためで、欠陥部周辺へのイオンビームによる損傷を防
ぐためである。そして、シフター材を除去可能な集束イ
オンビーム(FIB)を用い、シフター欠陥部を除去し
た後に、レーザービームにて、先に形成したカーボン膜
を除去するものである。したがって、図1(A)に記載
のような、クロム遮光パターン2上にかかるシフター材
部に繋がる、残留欠陥6の除去修正の場合には、残留欠
陥のクロム遮光パターン2の側には、イオンビームによ
る損傷を防ぐためのレーザビーム照射で除去可能な膜で
あるカーボン膜を設ける必要はないが、欠陥部が孤立し
ている場合や、図3の(A)のような欠陥の場合には、
修正による欠陥部周辺の損傷を防ぐには、欠陥部の全外
周をカーボン膜を設ける事が必要となる。シフター材が
SiO2 系のである場合には、上記、シフターの欠陥部
の除去処理を行う工程において、除去処理終点判断を、
Siイオンの増減または/もしくは二次電子量の変化を
モニタリングして行うものである。この場合、位相シフ
トマスクがシフターのエッチングストッパー層を配設し
ていないと、シフター材下地がガラス基板となりSiを
含むため、Siイオンの増減では判断が難しい為、Si
イオンの増減と二次電子量の変化をモニタリングを伴行
して行う方が精度良くエッチングのエンドポイントを判
断できる。特に、シフター材がSiO2 系で、位相シフ
トマスクがシフターのエッチングストッパー層を有して
いる場合には、有効で、残留欠陥部の周囲に設けるカー
ボン膜の厚さを、残留欠陥が完全に除去されても、残る
厚さとし、欠陥部の除去処理を、モニタリングにて、S
iイオンが消失した時点、もしくは、二次電子量が大き
く変化(増加)した時点をエンドポイントとし、正確に
判断できるものである。これは、シフターをエッチング
して、シフターのエッチングストッパー層が露出した点
をエンドポイントとするもので、エッチンヂストッパー
層が露出した時点でSiイオンが消失、二次電子強度が
変化することによるものである。シフターのエッチング
ストッパー層としては、酸化錫を主体とする膜、フッ化
マグネシウムを主体とする膜等が一般的には使用されて
いる。又、位相シフトマスクが基板自体に凹部を形成
し、シフターとするタイプのものである場合には、レー
ザビーム照射で除去可能な膜であるカーボン膜の厚さ
を、イオンビームにより、シフターの残留欠陥部とほぼ
同時に除去される厚さにし、該膜で囲まれた残留欠陥部
の全領域と該膜の一部、を一括して、除去を同時に行う
ことにより、Siイオンのモニタリングにて、Siイオ
ンが急増した時点、もしくは、二次電子量が大きく変化
(増加)した時点をエンドポイントとし、確実に判断で
きるものである。図5は、FIBを用いた欠陥修正装置
概略図であり、15はイオイビーム、18はイオン源、
19はイオン検出器、23は修正用位相シフトマスク、
21は修正用位相シフトマスク23を固定し、位置制御
されながら、X、Y移動するX、Yステージ、22はガ
ス銃であり、真空排気さながら、修正が行なわれる。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, there is provided a method for repairing a residual defect of a shifter of a phase shift photomask, wherein a residual defect portion of a shifter material in the phase shift photomask is milled by using a focused ion beam (FIB). A method of repairing a shifter, or a method of repairing by a gas-assisted etching method in which a predetermined gas is excited by an ion beam to etch the shifter, and at least a FIB is provided on the entire outer periphery or a part of the outer periphery of the residual defect portion. A carbon film, which is a film that can be removed by laser beam irradiation, is formed by assisted CVD, and the entire region of the residual defect portion surrounded by the film and a partial region of the film are collectively milled or gas-assisted etched. Then, after performing the process of removing the defective portion of the shifter and the process of removing the defective portion of the shifter,
This is a method of correcting a residual defect of a shifter, including a step of removing a carbon film remaining by laser beam irradiation. FIB assist C is applied to the entire outer periphery or a part of the outer periphery of the residual defect.
The reason for forming a carbon film, which is a film that can be removed by laser beam irradiation by VD, is that the residual defect is not a regular shape but an irregular shape, and the beam itself has a distribution. This is because irradiation with an ion beam cannot be performed, and this is to prevent damage to the periphery of the defective portion due to the ion beam. Then, using a focused ion beam (FIB) capable of removing a shifter material, after removing a shifter defect portion, the carbon film formed earlier is removed by a laser beam. Therefore, as shown in FIG. 1A, in the case of removing and correcting the residual defect 6 which leads to the shifter material portion on the chrome light-shielding pattern 2, ions It is not necessary to provide a carbon film that can be removed by laser beam irradiation to prevent damage due to the beam. However, in the case where a defective portion is isolated or a defect as shown in FIG. ,
In order to prevent damage around the defect due to the repair, it is necessary to provide a carbon film on the entire outer periphery of the defect. In the case where the shifter material is of SiO2 type, in the above-described step of removing the defective portion of the shifter, the end point of the removal processing is determined as follows.
This is performed by monitoring the increase / decrease of Si ions and / or the change of the amount of secondary electrons. In this case, if the phase shift mask is not provided with a shifter etching stopper layer, the base of the shifter material becomes a glass substrate and contains Si.
If the increase / decrease of ions and the change in the amount of secondary electrons are performed together with monitoring, the end point of the etching can be determined with higher accuracy. In particular, when the shifter material is SiO2 based and the phase shift mask has a shifter etching stopper layer, it is effective, and the thickness of the carbon film provided around the residual defect portion is completely eliminated by the residual defect. Even if it is performed, the remaining thickness is determined, and the process of removing the defective portion is monitored by S
The time point at which the i-ion has disappeared or the time point at which the amount of secondary electrons has significantly changed (increased) is determined as an endpoint, and can be accurately determined. This is due to the fact that the etcher is etched and the point where the etching stopper layer of the shifter is exposed is used as an end point. At the time when the etchin ヂ stopper layer is exposed, the Si ions disappear and the secondary electron intensity changes. It is. As the etching stopper layer of the shifter, a film mainly composed of tin oxide, a film mainly composed of magnesium fluoride, and the like are generally used. In the case where the phase shift mask is of a type in which a recess is formed in the substrate itself and used as a shifter, the thickness of the carbon film, which can be removed by laser beam irradiation, is reduced by the ion beam so that the remaining amount of the shifter is reduced. By making the thickness to be removed almost simultaneously with the defect portion, and by simultaneously removing the entire region of the residual defect portion surrounded by the film and a part of the film, the removal is performed at the same time. The time point when the Si ions rapidly increase or the time point when the amount of secondary electrons largely changes (increases) is defined as an endpoint, and can be reliably determined. FIG. 5 is a schematic diagram of a defect repair apparatus using FIB, wherein 15 is an ion beam, 18 is an ion source,
19 is an ion detector, 23 is a correction phase shift mask,
Reference numeral 21 denotes a correction phase shift mask 23, and an X, Y stage that moves X and Y while controlling the position thereof. Reference numeral 22 denotes a gas gun, which performs correction while evacuating.

【0006】[0006]

【作用】本発明のシフターの残留欠陥修正方法において
は、位相シフトフオトマスクにおける、シフター材の残
留欠陥部を、集束イオンビーム(FIB)を用い、ミリ
ングでシフターを修正する方法、あるいは所定のガスを
イオンビームにより励起し、シフターをエッチングする
ガスアシストエッチング法により、修正することによっ
て、シフターの除去を可能とし、残留欠陥部の全周にレ
ーザビーム照射で除去可能な膜であるカーボン膜を形成
し、該膜で囲まれた残留欠陥部の全領域と該膜の一部領
域とを、一括して、ミリングまたはガスアシストエッチ
ングし、シフターの欠陥部の除去処理を行うことによ
り、残留欠陥部の周囲へのイオンビームによる損傷を防
ぐことを可能とし、シフターの欠陥部の除去処理後に、
レーザビーム照射にて、残った、カーボン膜を除去する
ことにより、残った不要の膜の除去を行っているもので
ある。そして、シフター材がSiO2 系のである場合に
は、シフターの欠陥部の除去処理を行う工程において、
除去処理終点判断を、Siイオンの増減または/もしく
は二次電子量の変化をモニタリングして行うことによ
り、欠陥部下地へのイオンビームによる損傷を防ぎ、ウ
エハー上のデバイスパターンへの転写時に影響の出ない
ものとしている。又、シフター材がSiO2 系のであ
り、位相シフトマスクがシフターのエッチングストッパ
ー層を有している場合には、レーザビーム照射で除去可
能な膜であるカーボン膜の厚さを、残留欠陥が完全に除
去されても残る厚さとし、Siイオンのモニタリングに
て、Siイオンが消失した時点、もしくは、二次電子量
が大きく変化(増加)した時点をシフターの除去処理の
エンドポイントとし除去処理を終えることにより、シフ
ター材下地への影響を確実になくしている。そして、位
相シフトマスクが基板自体に凹部を形成し、シフターと
するタイプのものである場合には、レーザビーム照射で
除去可能な膜であるカーボン膜の厚さを、イオンビーム
により、シフターの残留欠陥部とほぼ同時に除去される
厚さにし、該膜で囲まれた残留欠陥部の全領域と該膜の
一部を一括して、除去を同時に行うことにより、Siイ
オンによるエンドホイントの検出を可能としている。
According to the present invention, there is provided a method for repairing a residual defect of a shifter in a phase shift photomask, wherein the residual defect of the shifter material is corrected by milling using a focused ion beam (FIB) or a predetermined gas. Is excited by an ion beam and the shifter is etched by a gas-assisted etching method to correct the shifter, thereby removing the shifter and forming a carbon film that can be removed by laser beam irradiation over the entire circumference of the residual defect. Then, the entire region of the residual defect portion surrounded by the film and a partial region of the film are collectively subjected to milling or gas-assisted etching to remove the defect portion of the shifter. To prevent damage to the surroundings by the ion beam, and after removing the defective part of the shifter,
The remaining unnecessary film is removed by removing the remaining carbon film by laser beam irradiation. If the shifter material is of the SiO2 type, in the process of removing the defective portion of the shifter,
The end point of the removal process is determined by monitoring the increase / decrease of Si ions and / or the change of the amount of secondary electrons, thereby preventing damage to the base of the defective portion due to the ion beam and preventing the influence upon transfer to the device pattern on the wafer. It does not appear. In the case where the shifter material is SiO2 based and the phase shift mask has a shifter etching stopper layer, the thickness of the carbon film which can be removed by laser beam irradiation is reduced to a level where residual defects are completely eliminated. The thickness that remains even after the removal, and the time when the Si ions disappear or the time when the amount of secondary electrons greatly changes (increases) in the monitoring of the Si ions is set as the end point of the shifter removal processing, and the removal processing is finished. As a result, the influence on the base of the shifter material is surely eliminated. When the phase shift mask is of a type in which a recess is formed in the substrate itself and is used as a shifter, the thickness of the carbon film, which is a film that can be removed by laser beam irradiation, is reduced by the ion beam. By removing the entire area of the residual defect surrounded by the film and a part of the film at the same time and simultaneously removing the defect, it is possible to detect end-fin by Si ions. It is possible.

【0007】[0007]

【実施例】本発明の実施例1を以下、図にそって説明す
る。図1、図2は本発明のシフターの残留欠陥修正工程
を示したものであり、残留欠陥の除去方法としては、G
aイオン集束イオンビーム装置(FIB装置)によるる
ガスアシストエッチング法を用いた。Gaイオンの加速
電圧は20KV、電流値は140PA、ビーム径は0.
2μmφとし、エッチング用ガスとしては弗化キセノン
を用いた。(A)〜(E)は、各工程における修正部を
含むマスクの平面図及び、欠陥部を跨ぐ断面図である。
尚、図1(A)(イ)は平面図で、図1(A)(イ)は
図1(A)(イ)のa1−a2における断面図であり、
図2(C)〜図2(E)は図1(A)(ロ)の箇所に対
応する断面図である。先ず、(A)に記載のような、シ
フターの凸欠陥部6を有する、クロム遮光パターン2上
にシフター3を配設した上シフター型の位相シフトマス
クで、シフター3下にシフター3のパターン形成や修正
に対するエッチング耐性膜であるエッチングストッパー
層4を有するマスク1を用意した。このマスクのシフタ
ーの残留欠陥部ガラス基板上の欠陥部の回りに、図のよ
うに、ガラス基板が修正により損傷をうけないよう、F
IBアシストCVDによりカーボン膜7を、リバーベッ
ドの発生を抑止できる程度の膜厚で、且つ、以下のイオ
ンビームでの残留欠陥部除去処理において、残留欠陥が
完全に除去されても残る厚さとし、成膜した。(B)次
いで、カーボン膜7で囲まれた残留欠陥全領域とカーボ
ン膜7の一部領域とを、一括して、イオンビーム14を
用い、ガスアシストエッチングし、シフターの欠陥部の
除去処理を行った(C)。欠陥部の除去処理と伴行し
て、Siイオンの増減検出と二次電子量のモニタリング
を行なった。除去処理を継続して数秒後に、Siイオン
が消失し、二次電子強度が急増した為、この時点をエッ
チングストッパー層4が露出した、エッチングエンドポ
イントと判断し、欠陥部の除去処理を停止した。(D)
次いで、残っているカーボン膜7 ,をレーザビーム15
を用い、一括して、数回照射し、除去し(E)、修正を
終えた。(F)このマスクを用い、転写してデバイスパ
ターンを形成したが、欠陥部Aに相当する部分は転写さ
れておらず、問題なかった。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 and FIG. 2 show a process for correcting a residual defect of a shifter according to the present invention.
a Gas assisted etching method using an ion focused ion beam device (FIB device) was used. The acceleration voltage of Ga ions is 20 KV, the current value is 140 PA, and the beam diameter is 0.
Xenon fluoride was used as the etching gas. 4A to 4E are a plan view of a mask including a repair portion in each step and a cross-sectional view over a defect portion.
1A and 1B are plan views, and FIGS. 1A and 1B are cross-sectional views taken along line a1-a2 of FIGS.
2 (C) to 2 (E) are cross-sectional views corresponding to the portions shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B). First, a pattern formation of the shifter 3 under the shifter 3 is performed by using an upper shifter type phase shift mask in which the shifter 3 is disposed on the chrome light-shielding pattern 2 having the convex defect portion 6 of the shifter as described in (A). A mask 1 having an etching stopper layer 4 which is an etching resistant film for repair and correction was prepared. Residual defective portion of the mask shifter Around the defective portion on the glass substrate, as shown in FIG.
The carbon film 7 is formed by IB assisted CVD so as to have a thickness that can suppress the occurrence of the riverbed, and a thickness that remains even when the residual defect is completely removed in the following residual defect removing process using an ion beam; A film was formed. (B) Next, the entire region of the residual defect surrounded by the carbon film 7 and a partial region of the carbon film 7 are collectively subjected to gas-assisted etching using the ion beam 14 to remove the defective portion of the shifter. Performed (C). Accompanying the process of removing the defective portion, detection of increase / decrease of Si ions and monitoring of the amount of secondary electrons were performed. Several seconds after the removal process was continued, the Si ions disappeared and the secondary electron intensity increased sharply. This point was determined as the etching end point where the etching stopper layer 4 was exposed, and the removal process of the defective portion was stopped. . (D)
Next, the remaining carbon film 7 is
, Irradiation was performed several times at once, removed (E), and the correction was completed. (F) The device pattern was formed by transfer using this mask, but the portion corresponding to the defective portion A was not transferred, and there was no problem.

【0008】次に、本発明の実施例2を以下、図にそっ
て説明する。図3、図4は実施例2のシフターの残留欠
陥修正工程を示したものであり、残留欠陥部の除去方法
としては実施例1と同様に、FIBによるガスアシスト
エッチング法を用いた。(A)〜(E)は、各工程にお
ける修正部を含むマスクの平面図及び、欠陥部を跨ぐ断
面図である。尚、図3(A)(イ)は平面図で、図3
(A)(イ)は図3(A)(イ)のb1−b2における
断面図であり、図4(C)〜図4(E)は図3(A)
(ロ)の箇所に対応する断面図である。実施例2におけ
るフオトマスクはクオーツ基板に凹部をエッチング形成
してシフターとする方式のハーフトーン型位相シフトマ
スクであり、ここでは、凹部を形成すべき箇所、即ち、
本来シフター材が不要な箇所に、凹部が形成されていな
い場合、この箇所を残留欠陥と言っている。先ず、
(A)に記載のような、基板自体に凹部を形成し、転写
時に凹部のある部分を通過した光と凹部のない部分を通
過した光とで位相差をつけるタイブのもので、通常、凹
部をシフターとしている位相シフトマスクで、残留欠陥
部12を有するを有するマスク9を用意した。このマス
クのシフターの残留欠陥部の全周にFIBアシストCV
Dによりカーボン膜13を、リバーベッドの発生を抑止
できる程度の膜厚で、以下のイオンビーム14での残留
欠陥部除去処理において、残留欠陥が除去されるとほぼ
同時に除去される厚さにした。(B)次いで、該膜で囲
まれた残留欠陥部12の全領域とカーボン膜13の一
部、を一括して、イオンビーム14を用い、ガスアシス
トエッチングし、シフターの欠陥部の除去処理を行った
(C)。欠陥部の除去処理と伴行して、Siイオンの増
減検出と二次電子量のモニタリングを行なった。除去処
理を継続して数秒後に、Siイオンが急増し、二次電子
強度が急変した為、この時点をカーボン膜下のガラス基
板が露出した、エッチングエンドポイントと判断し、欠
陥部の除去処理を停止した。(D)次いで、残っている
カーボン膜13 ,をレーザビーム15を用い、一括し
て、数回照射し、除去し(E)、修正を終えた。(F)
このマスクについても、転写してデバイスバターンを形
成してみたが、欠陥部Bに相当する部分は転写されてお
らず問題はなかった。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 3 and 4 show a step of repairing the residual defect of the shifter of the second embodiment. As a method of removing the residual defect, a gas assisted etching method using FIB was used as in the first embodiment. 4A to 4E are a plan view of a mask including a repair portion in each step and a cross-sectional view over a defect portion. 3A and 3B are plan views, and FIG.
4A and 4B are cross-sectional views taken along the line b1-b2 in FIGS. 3A and 3A, and FIGS. 4C to 4E are FIGS.
It is sectional drawing corresponding to the part of (b). The photomask in the second embodiment is a halftone type phase shift mask of a type in which a concave portion is formed on a quartz substrate by etching and used as a shifter.
If a concave portion is not formed in a place where the shifter material is not originally required, this place is called a residual defect. First,
As shown in (A), a concave portion is formed in the substrate itself, and a type in which a phase difference is made between light passing through a portion having a concave portion and light passing through a portion having no concave portion during transfer, and is usually a concave portion. Was used as a shifter, and a mask 9 having a residual defect portion 12 was prepared. FIB assist CV is applied to the entire periphery of the residual defect portion of the shifter of this mask.
By D, the carbon film 13 was formed to a thickness enough to suppress the occurrence of the riverbed, and to a thickness such that the residual defects were removed almost at the same time as the residual defects were removed in the following ion beam 14 removal processing. . (B) Next, the entire region of the residual defect portion 12 surrounded by the film and a part of the carbon film 13 are collectively subjected to gas-assisted etching using the ion beam 14 to remove the defective portion of the shifter. Performed (C). Accompanying the process of removing the defective portion, detection of increase / decrease of Si ions and monitoring of the amount of secondary electrons were performed. A few seconds after the removal process was continued, the Si ions rapidly increased and the secondary electron intensity changed suddenly. Therefore, this point was determined as the etching end point where the glass substrate under the carbon film was exposed, and the removal process of the defective portion was performed. Stopped. (D) Then, the remaining carbon film 13 was collectively irradiated several times using the laser beam 15 and removed (E), and the modification was completed. (F)
This mask was also transferred to form a device pattern, but the portion corresponding to the defective portion B was not transferred, and there was no problem.

【0009】[0009]

【発明の効果】本発明は、位相シフトフオトマスクにお
けるシフターの残留欠陥修正において、上記のような構
成にすることにより、従来、難しいとされていた、デバ
イスパターンを転写作製する際に影響がでるような、欠
陥部領域周辺の修正による損傷、及び欠陥部領域下地の
修正による損傷をなくした、FIB装置を用いたシフタ
ーの残留欠陥除去を可能とし、品質的にも十分保証でき
る範囲で安定的に作業できる修正方法の提供を可能にし
ている。
According to the present invention, in the correction of the residual defect of the shifter in the phase shift photomask, the above-mentioned configuration has an effect on the transfer and fabrication of a device pattern which has been considered difficult. It is possible to remove the residual defect of the shifter using the FIB device, which eliminates the damage due to the repair around the defect region and the repair due to the repair of the base of the defect region, and is stable in a range where the quality can be sufficiently guaranteed. It is possible to provide a correction method that can be worked on.

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

【図1】本発明の実施例1のシフターの残留欠陥修正方
法工程図
FIG. 1 is a process diagram of a method for correcting a residual defect of a shifter according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例1の図1に続く工程図FIG. 2 is a process drawing following FIG. 1 of Example 1 of the present invention.

【図3】本発明の実施例2のシフターの残留欠陥修正方
法工程図
FIG. 3 is a process diagram of a method for correcting a residual defect of a shifter according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例2の図3に続く工程図FIG. 4 is a process drawing following FIG. 3 of Example 2 of the present invention.

【図5】シフターの残留欠陥修正FIB装置概略図FIG. 5 is a schematic diagram of a FIB device for correcting a residual defect of a shifter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 上シフタ型位相シフトフオトマ
スク 2 クロム遮光膜パターン 3 シフター材 4 エッチングストッパー層 5 ガラス基板 6 残留欠陥A 7 カーボン膜 7, イオンビーム修正後のカーボン
膜 8 修正後の残留欠陥部 9 基板自体に凹部を形成するタイ
プの位相シフトマク 10 シフター部 11 ガラス基板 12 残留欠陥部B 13 カーボン膜 13, イオンビーム修正後のカーボ
ン膜 14 イオンビーム 15 レーザビーム 16 修正後の残留欠陥部 17 集束イオンビーム装置(FI
B) 18 イオン源 19 イオン検出器 20 Siイオン 21 XYステージ 22 ガス銃 23 修正用フオトマスク
REFERENCE SIGNS LIST 1 upper shifter type phase shift photomask 2 chrome light shielding film pattern 3 shifter material 4 etching stopper layer 5 glass substrate 6 residual defect A 7 carbon film 7 , carbon film after ion beam correction 8 residual defect portion after correction 9 substrate itself Phase shift mask of the type forming a concave portion 10 Shifter portion 11 Glass substrate 12 Residual defect portion B 13 Carbon film 13 , Carbon film after ion beam correction 14 Ion beam 15 Laser beam 16 Residual defect portion after correction 17 Focused ion beam device ( FI
B) 18 ion source 19 ion detector 20 Si ion 21 XY stage 22 gas gun 23 photomask for correction

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−115842(JP,A) 特開 平5−142756(JP,A) 特開 平4−128758(JP,A) 特開 平6−347997(JP,A) 特開 平6−118627(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03F 1/00 - 1/16 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-2-115842 (JP, A) JP-A-5-142756 (JP, A) JP-A-4-128758 (JP, A) JP-A-6-142 347997 (JP, A) JP-A-6-118627 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G03F 1/00-1/16

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 位相シフトフオトマスクにおける、シフ
ター材の残留欠陥部を、集束イオンビーム(FIB)を
用い、ミリングまたはガスアシストエッチング法によ
り、修正する方法であって、少なくとも、残留欠陥部の
全外周または外周の一部に、FIBアシストCVDによ
りレーザビーム照射で除去可能な膜であるカーボン膜を
形成し、該膜で囲まれた残留欠陥部の全領域と該膜の一
部領域とを、一括して、ミリングまたはガスアシストエ
ッチングし、シフターの欠陥部の除去処理を行う工程
と、シフターの欠陥部の除去処理後に、レーザビーム照
射にて、残った、カーボン膜を除去する工程を含む、こ
とを特徴とするシフターの残留欠陥修正方法。
1. A method of repairing a residual defect portion of a shifter material in a phase shift photomask by milling or gas assist etching using a focused ion beam (FIB), wherein at least the residual defect portion is completely repaired. A carbon film that is a film that can be removed by laser beam irradiation by FIB assisted CVD is formed on the outer periphery or a part of the outer periphery, and the entire region of the residual defect portion surrounded by the film and a partial region of the film are formed. Collectively, milling or gas-assisted etching, a process of removing the defective portion of the shifter, and after the process of removing the defective portion of the shifter, including a process of removing the remaining carbon film by laser beam irradiation, A method for correcting a residual defect of a shifter, comprising:
【請求項2】請求項1において、シフター材がSiO2
系であり、シフターの欠陥部の除去処理終点判断を、S
iイオンの増減及び/または二次電子量の変化をモニタ
リングして行うことを特徴とするシフターの残留欠陥修
正方法。
2. The method according to claim 1, wherein the shifter material is SiO2.
In the system, the judgment of the end point of the removal process of the defective portion of the shifter is performed by S
A method for correcting a residual defect of a shifter, characterized by monitoring increase / decrease of i-ion and / or change of secondary electron quantity.
【請求項3】請求項1において、シフター材がSiO2
系であり、位相シフトマスクはシフターのエッチングス
トッパー層を有しており、レーザビーム照射で除去可能
な膜であるカーボン膜の厚さを、残留欠陥が完全に除去
されても残る厚さとし、欠陥部の除去処理を、Siイオ
ンのモニタリングにて、Siイオンが消失した時点、も
しくは、二次電子量が大きく変化した時点で終えること
を特徴とするシフターの残留欠陥修正方法。
3. The method according to claim 1, wherein the shifter material is SiO2.
The phase shift mask has a shifter etching stopper layer, and the thickness of the carbon film, which is a film that can be removed by laser beam irradiation, is set to a thickness that remains even when the residual defects are completely removed. A method of repairing a residual defect in a shifter, characterized in that the removal of the part is completed when the Si ions disappear or the amount of secondary electrons changes significantly by monitoring the Si ions.
【請求項4】請求項1において、位相シフトマスクが基
板自体に凹部を形成し、シフターとするタイプのもの
で、レーザビーム照射で除去可能な膜であるカーボン膜
の厚さを、イオンビームにより、シフターの残留欠陥部
とほぼ同時に除去される厚さにし、該膜で囲まれた残留
欠陥部の全領域と該膜の一部、を一括して、除去を同時
に行い、Siイオンのモニタリングにて、Siイオンが
急増した時点、もしくは、二次電子量が大きく変化した
時点でイオンビームの照射を終えることを特徴とするシ
フターの残留欠陥修正方法。
4. The phase shift mask according to claim 1, wherein the phase shift mask is of a type in which a recess is formed in the substrate itself and is used as a shifter, and the thickness of the carbon film which can be removed by laser beam irradiation is adjusted by an ion beam. To a thickness that can be removed almost simultaneously with the residual defect portion of the shifter, and the entire region of the residual defect portion surrounded by the film and a part of the film are collectively removed at the same time to monitor Si ions. A method of correcting residual defects in a shifter, wherein the irradiation of the ion beam is terminated at the time when the number of Si ions rapidly increases or when the amount of secondary electrons greatly changes.
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