JP3388421B2 - フォトマスクの残留欠陥修正方法 - Google Patents
フォトマスクの残留欠陥修正方法Info
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-
- H—ELECTRICITY
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- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,フォトマスクの残
留欠陥の修正方法に関し、特に、位相シフトフォトマス
クの残留欠陥の修正方法に関する。
留欠陥の修正方法に関し、特に、位相シフトフォトマス
クの残留欠陥の修正方法に関する。
【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。例えばDRA
Mを例に挙げると、16MのDRAM用レチクルから転
写されるデバイスパターンの線幅は0.5μmと微細な
ものである。更に、64MのDRAMのデバイスパター
ンの場合には、0.35μm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、実用レベルで、デバイス
パターンの解像性を上げることができる種々の方法が検
討されている。中でも、現状のステッパー露光方式をそ
のまま使用して、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る、位相シフトフォト
マスクが注目されるようになってきた。
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。例えばDRA
Mを例に挙げると、16MのDRAM用レチクルから転
写されるデバイスパターンの線幅は0.5μmと微細な
ものである。更に、64MのDRAMのデバイスパター
ンの場合には、0.35μm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、実用レベルで、デバイス
パターンの解像性を上げることができる種々の方法が検
討されている。中でも、現状のステッパー露光方式をそ
のまま使用して、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る、位相シフトフォト
マスクが注目されるようになってきた。
【0003】種々の位相シフトフォトマスクが提案され
ているが、図3(a)に示すレベンソン型位相シフトフ
ォトマスク、図3(b)に示すハーフトーン型位相シフ
トフォトマスクが実用レベルで使用されている。尚、図
3(a)は透明基板上に繰り返し模様の遮光層を設け、
遮光層間の1個おきのスペース部に露光光の半波長変化
させるシフター部631を設けるものであり、図6
(a)(イ)は、透明基板610に彫り込みを入れて半
波長変化を行う方式のもので基板彫り込み型と言う。透
明基板として石英基板を用いたものは石英彫り込み型と
言う。図6(a)(ロ)は遮光層621の下にSiO2
系シフター層631を設けて半波長変化を行う方式のも
ので下シフタ型と言う。図6(a)(ハ)は遮光層62
2の上にSiO2 系シフター層632を設けて半波長変
化を行う方式のもので上シフタ型と言う 一方、図6(b)は、ハーフトーンの絵柄パターンを設
け、且つハーフトー部にて半波長変化を行うものであ
り、図6(b)(イ)は酸化窒化膜等からなるハーフト
ーン層の一層を用いたもので、図6(b)(ロ)は酸化
窒化膜654、窒化膜664等を多層にしたものであ
る。
ているが、図3(a)に示すレベンソン型位相シフトフ
ォトマスク、図3(b)に示すハーフトーン型位相シフ
トフォトマスクが実用レベルで使用されている。尚、図
3(a)は透明基板上に繰り返し模様の遮光層を設け、
遮光層間の1個おきのスペース部に露光光の半波長変化
させるシフター部631を設けるものであり、図6
(a)(イ)は、透明基板610に彫り込みを入れて半
波長変化を行う方式のもので基板彫り込み型と言う。透
明基板として石英基板を用いたものは石英彫り込み型と
言う。図6(a)(ロ)は遮光層621の下にSiO2
系シフター層631を設けて半波長変化を行う方式のも
ので下シフタ型と言う。図6(a)(ハ)は遮光層62
2の上にSiO2 系シフター層632を設けて半波長変
化を行う方式のもので上シフタ型と言う 一方、図6(b)は、ハーフトーンの絵柄パターンを設
け、且つハーフトー部にて半波長変化を行うものであ
り、図6(b)(イ)は酸化窒化膜等からなるハーフト
ーン層の一層を用いたもので、図6(b)(ロ)は酸化
窒化膜654、窒化膜664等を多層にしたものであ
る。
【0004】このような位相シフトフォトマスクの製造
過程においても、マスクの露光光に対する光透過率を部
分的に損なう残留欠陥が発生することが多々ある。そし
て、マスクに残留欠陥がある場合、転写の際、所望とす
る絵柄を作成することができない為、残留欠陥部を物理
的ないし化学的に除去して、残留欠陥領域およびその周
辺領域の透過率の回復を図る修正が行われているが、デ
パイスの微細化が求められる中、修正しなければならな
い欠陥部のサイズも益々小さくなり、且つ、修正の精度
も厳しく求められるようになってきた。
過程においても、マスクの露光光に対する光透過率を部
分的に損なう残留欠陥が発生することが多々ある。そし
て、マスクに残留欠陥がある場合、転写の際、所望とす
る絵柄を作成することができない為、残留欠陥部を物理
的ないし化学的に除去して、残留欠陥領域およびその周
辺領域の透過率の回復を図る修正が行われているが、デ
パイスの微細化が求められる中、修正しなければならな
い欠陥部のサイズも益々小さくなり、且つ、修正の精度
も厳しく求められるようになってきた。
【0005】従来、フオトマスクの残留欠陥の修正に
は、YAG等のレーザ光を用いて、欠陥部を蒸発させ、
除去させるレーザ光照射修正方法が用いられている。こ
のレーザ光照射修正方法においては、レーザ光をある範
囲に広げ、アパーチャにて、所定の形状(通常は矩
形)、サイズ、強度分布になるようにしたものを、アパ
ーチャを通過後にさらに縮小、集光させ、被修正部へ照
射させており、レーザ光照射領域のサイズを、アパーチ
ャのサイズを変えることにより変え、各種の欠陥サイ
ズ、形状に対応できるようにしていた。しかし、アパー
チャの一調整不良、フォーカス調整不良、光軸調整不良
等で照射される整形されたレーザ光の端では、その強度
は均一となっていないため、修正端部のエッジは直線的
でなくなり、がさつきがあるのが一般的で、場合によっ
てはフオトマスクの遮光膜がめくれてしまうこともあっ
た。またレーザー光を用いて欠陥部を蒸発させて除去す
る際、下地の透明基板(通常は石英基板)の一部、深さ
にして10〜50オングストローム程度も一緒に蒸発し
てしまうため、修正部に相当する箇所が荒れる現象が生
じる。i線ステッパーによる露光では特に問題はない
が、フォトマスクの転写の際の露光光がより短波長化し
てくると、修正部の荒れも問題となってくる。例えば、
露光光源としてエキシマレーザーを用いて転写を行う場
合には、大きな問題となってくる。さらには、レーザー
光には回折による集光の限界がある。この限界は一般に
0.5μm程度とされている。16MDRAMレベルで
は、0.5μmサイズの残留欠陥が検査、修正されてい
るのが現状で、もはやレーザビームの集光の限界であ
り、64MDRAMレベルにおいては、限界を超えたレ
ベルの修正が求められている。
は、YAG等のレーザ光を用いて、欠陥部を蒸発させ、
除去させるレーザ光照射修正方法が用いられている。こ
のレーザ光照射修正方法においては、レーザ光をある範
囲に広げ、アパーチャにて、所定の形状(通常は矩
形)、サイズ、強度分布になるようにしたものを、アパ
ーチャを通過後にさらに縮小、集光させ、被修正部へ照
射させており、レーザ光照射領域のサイズを、アパーチ
ャのサイズを変えることにより変え、各種の欠陥サイ
ズ、形状に対応できるようにしていた。しかし、アパー
チャの一調整不良、フォーカス調整不良、光軸調整不良
等で照射される整形されたレーザ光の端では、その強度
は均一となっていないため、修正端部のエッジは直線的
でなくなり、がさつきがあるのが一般的で、場合によっ
てはフオトマスクの遮光膜がめくれてしまうこともあっ
た。またレーザー光を用いて欠陥部を蒸発させて除去す
る際、下地の透明基板(通常は石英基板)の一部、深さ
にして10〜50オングストローム程度も一緒に蒸発し
てしまうため、修正部に相当する箇所が荒れる現象が生
じる。i線ステッパーによる露光では特に問題はない
が、フォトマスクの転写の際の露光光がより短波長化し
てくると、修正部の荒れも問題となってくる。例えば、
露光光源としてエキシマレーザーを用いて転写を行う場
合には、大きな問題となってくる。さらには、レーザー
光には回折による集光の限界がある。この限界は一般に
0.5μm程度とされている。16MDRAMレベルで
は、0.5μmサイズの残留欠陥が検査、修正されてい
るのが現状で、もはやレーザビームの集光の限界であ
り、64MDRAMレベルにおいては、限界を超えたレ
ベルの修正が求められている。
【0006】一方、レーザービームによる修正に代わ
り、微細化に対応できるものとして、集束イオンビーム
により残留欠陥除去する方法が採られるようになってき
た。しかし、この方法の場合、欠陥形状が不定形で、欠
陥箇所のみを修正することが難しく、欠陥の周囲の部分
の透明基板(石英ガラス等)へのダメージを与えること
があると言う問題の他に、イオンビームが通常はガリウ
ムであるため、ガリウムが下地の透明基板に打ち込まれ
る、いわゆるガリウムステインという現象が生じて、修
正部の光の透過率を低下させるという問題もある。
り、微細化に対応できるものとして、集束イオンビーム
により残留欠陥除去する方法が採られるようになってき
た。しかし、この方法の場合、欠陥形状が不定形で、欠
陥箇所のみを修正することが難しく、欠陥の周囲の部分
の透明基板(石英ガラス等)へのダメージを与えること
があると言う問題の他に、イオンビームが通常はガリウ
ムであるため、ガリウムが下地の透明基板に打ち込まれ
る、いわゆるガリウムステインという現象が生じて、修
正部の光の透過率を低下させるという問題もある。
【0007】最近では、ガリウムステイン低減等のた
め、ガリウムイオンにより励起させて欠陥部のみを選択
的にエッチングするガスアシストエッチング技術が実用
化されつつあるが、この技術を用いても透過率を回復さ
せることは不可能であり、露光光の波長が短かくなれば
なおさらである。
め、ガリウムイオンにより励起させて欠陥部のみを選択
的にエッチングするガスアシストエッチング技術が実用
化されつつあるが、この技術を用いても透過率を回復さ
せることは不可能であり、露光光の波長が短かくなれば
なおさらである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、デバイ
スの微細化加工が求められるに伴い、修正しなければな
らない残留欠陥のサイズも益々小さくなり、且つ、修正
の精度も厳しく求められるようになってきており、従来
のレーザー光照射による修正における、種々の調整不良
の問題、レーザビームの集光の限界の問題、修正部の荒
れの問題、および集束イオンビーム照射による修正にお
ける、透明基板(石英ガラス等)へのダメージの問題、
ガリウムステインの問題が、一層大きな問題となってき
た。本発明は、これに対応するもので、前記問題を解決
できる、且つ、実用レベルの残留欠陥の修正方法を提供
しようとするものである。
スの微細化加工が求められるに伴い、修正しなければな
らない残留欠陥のサイズも益々小さくなり、且つ、修正
の精度も厳しく求められるようになってきており、従来
のレーザー光照射による修正における、種々の調整不良
の問題、レーザビームの集光の限界の問題、修正部の荒
れの問題、および集束イオンビーム照射による修正にお
ける、透明基板(石英ガラス等)へのダメージの問題、
ガリウムステインの問題が、一層大きな問題となってき
た。本発明は、これに対応するもので、前記問題を解決
できる、且つ、実用レベルの残留欠陥の修正方法を提供
しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のフォトマスクの
残留欠陥修正方法は、残留欠陥があることにより、残留
欠陥領域およびその周辺領域において、露光光の光透過
率が部分的に損なわれているフォトマスクに対して、前
記残留欠陥領域およびその周辺領域の透過率の回復を図
るフォトマスクの修正方法であって、順に、(a)残留
欠陥部の外周全体にわたり、外周から所定幅の領域を残
し、それ以外の部分を、エネルギー線を照射して、物理
的に除去する工程と、(b)物理的に除去されずに残っ
ている残留欠陥部の外周全体にわたる外周から所定幅の
領域を、薬液により化学的なエッチングを施して除去す
る工程とを実施するもので、前記所定幅が、エネルギー
線の影響が残留欠陥部の外部に及ばない幅で、且つ、化
学的エッチングにより外周から該所定幅の領域が消失
し、他の遮光層等への実質的な影響がでないエッチング
時間を設定できる幅であることを特徴とするものであ
る。そして、上記において、エネルギー線がレーザビー
ムであり、必要に応じて、残留欠陥を修正した箇所の透
明基板部の荒れを、薬液により除去すること特徴とする
ものである。また、上記において、エネルギー線が集束
イオンビームであり、必要に応じ、残留欠陥を修正した
箇所の集束イオンビーム照射により発生したガリウムス
ティンを薬液により除去することを特徴とするものであ
る。そしてまた、上記エネルギー線がレーザビームであ
り、化学的なエッチングを施す薬液が熱アルカリないし
フッ酸を主成分とする溶液であることを特徴とするもの
である。また、上記において、エネルギー線が集束イオ
ンビームであり、集束イオンビーム照射により発生した
ガリウムスティンを薬液により除去することを特徴とす
るものである。また、上記において、エネルギー線が集
束イオンビームであり、化学的なエッチングを施す薬液
が熱アルカリないしフッ酸を主成分とする溶液であるこ
とを特徴とするものである。そしてまた、上記におい
て、修正の際、集束イオンビーム照射に伴行して、補助
的にガスアシストエッチングを行うことを特徴とするも
のである。そして、上記におけるフォトマスクが位相シ
フトフォトマスクであることを特徴とするものであり、
位相シフトフォトマスクが、ハーフトーン型位相シフト
フォトマスクないしレベンソン型位相シフトフォトマス
クであることを特徴とするものである。更に、レベンソ
ン型位相シフトフォトマスクが、透明基板として石英基
板を用いた石英基板彫り込み型ないし下シフター型であ
ることを特徴とするものであり、遮光層下の石英基板ま
たは位相シフター層にアンダーカットが入っていること
を特徴とするものである。更に、上記において、レベン
ソン型位相シフトフォトマスクが透明基板として石英基
板を用いた石英基板彫り込み型で、遮光層がクロムを主
とするもので、残留欠陥がシフター層となる石英であ
り、物理的な残留欠陥の除去を集束イオンビームで行う
もので、物理的な除去の際に残す残留欠陥の領域を、残
留欠陥部の外周全体にわたり、外周から30nm〜40
0nmの範囲の所定幅の領域とすることを特徴とするも
のである。
残留欠陥修正方法は、残留欠陥があることにより、残留
欠陥領域およびその周辺領域において、露光光の光透過
率が部分的に損なわれているフォトマスクに対して、前
記残留欠陥領域およびその周辺領域の透過率の回復を図
るフォトマスクの修正方法であって、順に、(a)残留
欠陥部の外周全体にわたり、外周から所定幅の領域を残
し、それ以外の部分を、エネルギー線を照射して、物理
的に除去する工程と、(b)物理的に除去されずに残っ
ている残留欠陥部の外周全体にわたる外周から所定幅の
領域を、薬液により化学的なエッチングを施して除去す
る工程とを実施するもので、前記所定幅が、エネルギー
線の影響が残留欠陥部の外部に及ばない幅で、且つ、化
学的エッチングにより外周から該所定幅の領域が消失
し、他の遮光層等への実質的な影響がでないエッチング
時間を設定できる幅であることを特徴とするものであ
る。そして、上記において、エネルギー線がレーザビー
ムであり、必要に応じて、残留欠陥を修正した箇所の透
明基板部の荒れを、薬液により除去すること特徴とする
ものである。また、上記において、エネルギー線が集束
イオンビームであり、必要に応じ、残留欠陥を修正した
箇所の集束イオンビーム照射により発生したガリウムス
ティンを薬液により除去することを特徴とするものであ
る。そしてまた、上記エネルギー線がレーザビームであ
り、化学的なエッチングを施す薬液が熱アルカリないし
フッ酸を主成分とする溶液であることを特徴とするもの
である。また、上記において、エネルギー線が集束イオ
ンビームであり、集束イオンビーム照射により発生した
ガリウムスティンを薬液により除去することを特徴とす
るものである。また、上記において、エネルギー線が集
束イオンビームであり、化学的なエッチングを施す薬液
が熱アルカリないしフッ酸を主成分とする溶液であるこ
とを特徴とするものである。そしてまた、上記におい
て、修正の際、集束イオンビーム照射に伴行して、補助
的にガスアシストエッチングを行うことを特徴とするも
のである。そして、上記におけるフォトマスクが位相シ
フトフォトマスクであることを特徴とするものであり、
位相シフトフォトマスクが、ハーフトーン型位相シフト
フォトマスクないしレベンソン型位相シフトフォトマス
クであることを特徴とするものである。更に、レベンソ
ン型位相シフトフォトマスクが、透明基板として石英基
板を用いた石英基板彫り込み型ないし下シフター型であ
ることを特徴とするものであり、遮光層下の石英基板ま
たは位相シフター層にアンダーカットが入っていること
を特徴とするものである。更に、上記において、レベン
ソン型位相シフトフォトマスクが透明基板として石英基
板を用いた石英基板彫り込み型で、遮光層がクロムを主
とするもので、残留欠陥がシフター層となる石英であ
り、物理的な残留欠陥の除去を集束イオンビームで行う
もので、物理的な除去の際に残す残留欠陥の領域を、残
留欠陥部の外周全体にわたり、外周から30nm〜40
0nmの範囲の所定幅の領域とすることを特徴とするも
のである。
【0010】また、ここでは、正規パターン以外の残存
した欠陥を総称して残留欠陥と言っており、遮光膜材
質、シフタ層材質、金属異物等からなり、正規パターン
に連続して突出した欠陥、正規パターンとは離れた欠陥
を含む。
した欠陥を総称して残留欠陥と言っており、遮光膜材
質、シフタ層材質、金属異物等からなり、正規パターン
に連続して突出した欠陥、正規パターンとは離れた欠陥
を含む。
【0011】残留欠陥部の外周全体にわたる外周から所
定幅の領域を残すように、物理的な除去を行うが、これ
は、エネルギー線の照射により残留欠陥部以外の領域
に、エネルギー線の照射の影響が及ぶことを防ぐもので
あり、集束イオンビームではこの幅が30nmとされて
いる。また、図6の(a)(イ)に示す透明基板として
石英基板を用いた石英彫り込み型のレベンソン型の位相
シフトフォトマスクのシフト層の除去の場合には、彫り
込み部の残留欠陥を除去するために、熱アルカリないし
フッ酸系溶液により化学的エッチングを行うが、エッチ
ングは等方性のため彫り込み部の側壁(サイド)にも入
る。このサイドエッチング量は、片側で0.15μm〜
0.20μm程度が好ましいとされている。したがっ
て、彫り込み部の残留欠陥の、化学的エッチングによる
除去の幅としては、0.40μm(400nm)が上限
となり、物理的な残留欠陥の除去を集束イオンビームで
行う場合には、この幅を30nm〜400nmの範囲で
適当に設定することが可能となる。尚、図6(a)
(イ)に示す、石英彫り込み型のレベンソン型位相シフ
トフォトマスクの彫り込み部630は、Qz(石英)を
F系ガスを用いて異方性のドライエッチングにて作成さ
れるが、異方性エッチングのため、エッチング形状か垂
直となりすぎて、露光する際の光強度が彫り込んでいな
いQz(石英)部より低くなってしまう為、通常、熱ア
ルカリ、もしくはフッ酸を主成分とする溶液を主成分と
した溶液でウエットエッチングを行い、片側150nm
〜200nm程度のサイドエッチングを行い露光強度を
回復させている。
定幅の領域を残すように、物理的な除去を行うが、これ
は、エネルギー線の照射により残留欠陥部以外の領域
に、エネルギー線の照射の影響が及ぶことを防ぐもので
あり、集束イオンビームではこの幅が30nmとされて
いる。また、図6の(a)(イ)に示す透明基板として
石英基板を用いた石英彫り込み型のレベンソン型の位相
シフトフォトマスクのシフト層の除去の場合には、彫り
込み部の残留欠陥を除去するために、熱アルカリないし
フッ酸系溶液により化学的エッチングを行うが、エッチ
ングは等方性のため彫り込み部の側壁(サイド)にも入
る。このサイドエッチング量は、片側で0.15μm〜
0.20μm程度が好ましいとされている。したがっ
て、彫り込み部の残留欠陥の、化学的エッチングによる
除去の幅としては、0.40μm(400nm)が上限
となり、物理的な残留欠陥の除去を集束イオンビームで
行う場合には、この幅を30nm〜400nmの範囲で
適当に設定することが可能となる。尚、図6(a)
(イ)に示す、石英彫り込み型のレベンソン型位相シフ
トフォトマスクの彫り込み部630は、Qz(石英)を
F系ガスを用いて異方性のドライエッチングにて作成さ
れるが、異方性エッチングのため、エッチング形状か垂
直となりすぎて、露光する際の光強度が彫り込んでいな
いQz(石英)部より低くなってしまう為、通常、熱ア
ルカリ、もしくはフッ酸を主成分とする溶液を主成分と
した溶液でウエットエッチングを行い、片側150nm
〜200nm程度のサイドエッチングを行い露光強度を
回復させている。
【0012】
【作用】本発明は、このような構成にすることにより、
従来のレーザー光照射による修正おける、種々の調整不
良にともなう問題、レーザビームの集光の限界からくる
問題、修正部の荒れの問題、および集束イオンビーム照
射による修正における、透明基板(石英ガラス等)への
ダメージの問題、ガリウムステインの問題等を解決で
き、且つ実用レベルである残留欠陥の修正方法の提供を
可能としている。この結果、デバイスの微細化加工に伴
う、フォトマスクの修正における修正する欠陥サイズの
微小化、修正精度の向上に対応できるものとしている。
具体的には、順に、(a)残留欠陥部の外周全体にわた
り、外周から所定幅の領域を残し、それ以外の部分を、
エネルギー線を照射して、物理的に除去する工程と、
(b)物理的に除去されずに残っている残留欠陥部の外
周全体にわたる外周から所定幅の領域を、薬液により化
学的なエッチングを施して除去する工程とを実施するも
ので、前記所定幅が、エネルギー線の影響が残留欠陥部
の外部に及ばない幅で、且つ、化学的エッチングにより
外周から該所定幅の領域が消失し、他の遮光層等への実
質的な影響がでないエッチング時間を設定できる幅であ
ることにより、従来のレーザー光照射による修正おけ
る、種々の調整不良にともなう問題、レーザビームの集
光の限界からくる問題を解決している。そして、エネル
ギー線がレーザビームの場合、必要に応じて、残留欠陥
を修正した箇所のガラス部の荒れを、薬液により除去す
るこにより、レーザビームの修正部の荒れの問題を解決
できるものとしている。更に、通常のクロム層やクロム
層上に酸化クロム層を設けた遮光層と同じ組成の残留欠
陥部の場合、化学的なエッチングを施す薬液が熱アルカ
リないしフッ酸を主成分とする溶液とすることにより、
化学的なエッチングと伴行して石英基板等の透明基板表
面の荒れの除去を同時にできる。また、エネルギー線が
集束イオンビーム場合、必要に応じて、集束イオンビー
ム照射により発生したガリウムスティンを薬液により除
去するこにより、ガリウムステインの問題等を解決でき
るものとしている。更に、化学的なエッチングを施す薬
液が熱アルカリないしフッ酸を主成分とする溶液とする
ことにより、化学的なエッチングと伴行してガリウムス
ティンの除去が可能である。更に、エネルギー線が集束
イオンビームであり、修正の際、集束イオンビーム照射
に伴行して、補助的にガスアシストエッチングを行うこ
とにより、処理性の良いものとしている。
従来のレーザー光照射による修正おける、種々の調整不
良にともなう問題、レーザビームの集光の限界からくる
問題、修正部の荒れの問題、および集束イオンビーム照
射による修正における、透明基板(石英ガラス等)への
ダメージの問題、ガリウムステインの問題等を解決で
き、且つ実用レベルである残留欠陥の修正方法の提供を
可能としている。この結果、デバイスの微細化加工に伴
う、フォトマスクの修正における修正する欠陥サイズの
微小化、修正精度の向上に対応できるものとしている。
具体的には、順に、(a)残留欠陥部の外周全体にわた
り、外周から所定幅の領域を残し、それ以外の部分を、
エネルギー線を照射して、物理的に除去する工程と、
(b)物理的に除去されずに残っている残留欠陥部の外
周全体にわたる外周から所定幅の領域を、薬液により化
学的なエッチングを施して除去する工程とを実施するも
ので、前記所定幅が、エネルギー線の影響が残留欠陥部
の外部に及ばない幅で、且つ、化学的エッチングにより
外周から該所定幅の領域が消失し、他の遮光層等への実
質的な影響がでないエッチング時間を設定できる幅であ
ることにより、従来のレーザー光照射による修正おけ
る、種々の調整不良にともなう問題、レーザビームの集
光の限界からくる問題を解決している。そして、エネル
ギー線がレーザビームの場合、必要に応じて、残留欠陥
を修正した箇所のガラス部の荒れを、薬液により除去す
るこにより、レーザビームの修正部の荒れの問題を解決
できるものとしている。更に、通常のクロム層やクロム
層上に酸化クロム層を設けた遮光層と同じ組成の残留欠
陥部の場合、化学的なエッチングを施す薬液が熱アルカ
リないしフッ酸を主成分とする溶液とすることにより、
化学的なエッチングと伴行して石英基板等の透明基板表
面の荒れの除去を同時にできる。また、エネルギー線が
集束イオンビーム場合、必要に応じて、集束イオンビー
ム照射により発生したガリウムスティンを薬液により除
去するこにより、ガリウムステインの問題等を解決でき
るものとしている。更に、化学的なエッチングを施す薬
液が熱アルカリないしフッ酸を主成分とする溶液とする
ことにより、化学的なエッチングと伴行してガリウムス
ティンの除去が可能である。更に、エネルギー線が集束
イオンビームであり、修正の際、集束イオンビーム照射
に伴行して、補助的にガスアシストエッチングを行うこ
とにより、処理性の良いものとしている。
【0013】また、フォトマスクが位相シフトフォトマ
スクであることより、デバイスの微細化加工に一層対応
できるものとしており、位相シフトフォトマスクが、実
用レベルのハーフトーン型位相シフトフォトマスクない
しレベンソン型位相シフトフォトマスクであることによ
り、特に有効である。更に詳しくは、レベンソン型位相
シフトフォトマスクが、石英基板彫り込み型ないし下シ
フター型にも有効で、遮光層下の石英基板または位相シ
フター層にアンダーカットが入っている場合にも適用で
きる。特に、図6の(a)に示す透明基板として石英基
板を用いた石英彫り込み型のレベンソン型の位相シフト
フォトマスクのシフト層の除去の場合には、化学的エッ
チングにより外周から該所定幅の領域が消失し、他の遮
光層等への実質的な影響がでないエッチング時間を設定
できる幅としては、上限として400nmまでとること
ができる処理性の極めて良いものとしている。
スクであることより、デバイスの微細化加工に一層対応
できるものとしており、位相シフトフォトマスクが、実
用レベルのハーフトーン型位相シフトフォトマスクない
しレベンソン型位相シフトフォトマスクであることによ
り、特に有効である。更に詳しくは、レベンソン型位相
シフトフォトマスクが、石英基板彫り込み型ないし下シ
フター型にも有効で、遮光層下の石英基板または位相シ
フター層にアンダーカットが入っている場合にも適用で
きる。特に、図6の(a)に示す透明基板として石英基
板を用いた石英彫り込み型のレベンソン型の位相シフト
フォトマスクのシフト層の除去の場合には、化学的エッ
チングにより外周から該所定幅の領域が消失し、他の遮
光層等への実質的な影響がでないエッチング時間を設定
できる幅としては、上限として400nmまでとること
ができる処理性の極めて良いものとしている。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明は、残留欠陥があることに
より、残留欠陥領域およびその周辺領域において、露光
光の光透過率が部分的に損なわれているフォトマスクに
対して、残留欠陥領域およびその周辺領域の透過率の回
復を図るフォトマスクの修正方法で、透明基板の一面に
クロム、モリブデンシリサイド等の遮光膜を設けた通常
のフオトマスクの他に、図6に示すような各種の位相シ
フトフォトマスクの残留欠陥の修正に適用できるもので
ある。以下、図1に基づいて本発明の残留欠陥の修正方
法を説明する。図1は、本発明の工程概略図で、分かり
易くするため、欠陥箇所のみを示してある。図1(a)
(イ)、図1(b)(イ)、図1(c)(イ)は、残留
欠陥120を含む箇所の各工程の断面図で、これらに対
応する各工程における残留欠陥を含む平面を示したもの
が、それぞれ、図1(a)(ロ)、図1(b)(ロ)、
図1(c)(ロ)である。尚、図1(a)(ロ)のA1
−A2における断面図が図1(a)(イ)であり、図1
(b)、図1(c)はそれぞれ、図1(a)に示す対応
する位置における各工程の断面図ないし、平面図を示し
たものである。図1中、110は透明基板、120は残
留欠陥、120A、120Bは領域部、121は外周、
130はエネルギー線である。先ず、透明基板110上
の残留欠陥120(図1(a))に対し、残留欠陥部1
20の外周121から30〜400nmの領域部120
Aを残し、残留欠陥部の領域部120A以外の領域部1
20Bを、エネルギー線130を照射して(図1
(b))、物理的に除去する。(図1(c)) エネルギー線130としては、残留欠陥部を物理的に除
去できることが必要で、レーザー光、集束イオンビーム
等が挙げられる。レーザ光としては、YAGレーザの第
二高調波(530nm)がフオトマスクのクロムないし
モリブデンシリサイドを主成分とする遮光層の除去には
一般的に用いられているが、除去する欠陥の材質やその
目的によっては、KrFエキシマレーザや赤外線レーザ
である炭酸ガスレーザ等を用いても良い。また、集束イ
オンビームとしてはガリウムイオンを用いるものが一般
的であるが、特に、これには限定されない。次いで、エ
ネルギー線130を照射後に残った領域部120Aを薬
品を用いて化学的にエッチング除去する。(図1
(d)) 残留欠陥の材質により薬品を選ぶが、クロム、酸化クロ
ム、酸化窒化クロム、石英の場合には、熱アルカリ溶
液、フッ酸を主成分とする溶液溶液が適用できる。
より、残留欠陥領域およびその周辺領域において、露光
光の光透過率が部分的に損なわれているフォトマスクに
対して、残留欠陥領域およびその周辺領域の透過率の回
復を図るフォトマスクの修正方法で、透明基板の一面に
クロム、モリブデンシリサイド等の遮光膜を設けた通常
のフオトマスクの他に、図6に示すような各種の位相シ
フトフォトマスクの残留欠陥の修正に適用できるもので
ある。以下、図1に基づいて本発明の残留欠陥の修正方
法を説明する。図1は、本発明の工程概略図で、分かり
易くするため、欠陥箇所のみを示してある。図1(a)
(イ)、図1(b)(イ)、図1(c)(イ)は、残留
欠陥120を含む箇所の各工程の断面図で、これらに対
応する各工程における残留欠陥を含む平面を示したもの
が、それぞれ、図1(a)(ロ)、図1(b)(ロ)、
図1(c)(ロ)である。尚、図1(a)(ロ)のA1
−A2における断面図が図1(a)(イ)であり、図1
(b)、図1(c)はそれぞれ、図1(a)に示す対応
する位置における各工程の断面図ないし、平面図を示し
たものである。図1中、110は透明基板、120は残
留欠陥、120A、120Bは領域部、121は外周、
130はエネルギー線である。先ず、透明基板110上
の残留欠陥120(図1(a))に対し、残留欠陥部1
20の外周121から30〜400nmの領域部120
Aを残し、残留欠陥部の領域部120A以外の領域部1
20Bを、エネルギー線130を照射して(図1
(b))、物理的に除去する。(図1(c)) エネルギー線130としては、残留欠陥部を物理的に除
去できることが必要で、レーザー光、集束イオンビーム
等が挙げられる。レーザ光としては、YAGレーザの第
二高調波(530nm)がフオトマスクのクロムないし
モリブデンシリサイドを主成分とする遮光層の除去には
一般的に用いられているが、除去する欠陥の材質やその
目的によっては、KrFエキシマレーザや赤外線レーザ
である炭酸ガスレーザ等を用いても良い。また、集束イ
オンビームとしてはガリウムイオンを用いるものが一般
的であるが、特に、これには限定されない。次いで、エ
ネルギー線130を照射後に残った領域部120Aを薬
品を用いて化学的にエッチング除去する。(図1
(d)) 残留欠陥の材質により薬品を選ぶが、クロム、酸化クロ
ム、酸化窒化クロム、石英の場合には、熱アルカリ溶
液、フッ酸を主成分とする溶液溶液が適用できる。
【0015】エネルギー線130としてレーザー光を用
いた場合には、残留欠陥部をレーザー光を照射後によ
り、透明基板110の面111に荒れが発生するが、透
明基板110としては石英が一般的で、熱アルカリ溶
液、フッ酸を主成分とする溶液溶液を用いて領域部12
0Aを化学的にエッチング除去する際に、透明基板11
0の面111にもエッチングが入り、滑らかな面とな
り、荒れは無くなる。即ち、領域部120Aのエッチン
グ除去と透明基板110の面111の荒れの除去(平滑
化)が同時に行われる。(図1(e)(イ)) 尚、エネルギー線130としてレーザー光を用いた場合
で、領域部120Aを化学的にエッチング除去する際
に、透明基板110の面111にエッチングが入らない
ような薬品を用いる場合には、別に、透明基板110の
面111に滑らかな面とする薬品(熱アルカリ溶液、フ
ッ酸を主成分とする溶液溶液等)による処理を施しても
良い。 また、エネルギー線130として、ガリウムイ
オン使用の集束イオンビームを用いた場合、集束イオン
ビーム照射によりガリウムスティンが発生するが、透明
基板110としては石英が一般的で、熱アルカリ溶液、
フッ酸を主成分とする溶液溶液を用いて領域部120A
を化学的にエッチング除去する際に、これもエッチング
除去されてしまう。尚、エネルギー線130として、ガ
リウム集束イオンビームを用いた場合で、領域部120
Aを化学的にエッチング除去する際に、透明基板110
の面111にエッチングが入らないような薬品を用いる
場合には、別に、透明基板110にエッチングがはいる
薬品(熱アルカリ溶液、フッ酸を主成分とする溶液溶液
等)により、ガリウムスティンの除去を行う。(図1
(d)(ロ))
いた場合には、残留欠陥部をレーザー光を照射後によ
り、透明基板110の面111に荒れが発生するが、透
明基板110としては石英が一般的で、熱アルカリ溶
液、フッ酸を主成分とする溶液溶液を用いて領域部12
0Aを化学的にエッチング除去する際に、透明基板11
0の面111にもエッチングが入り、滑らかな面とな
り、荒れは無くなる。即ち、領域部120Aのエッチン
グ除去と透明基板110の面111の荒れの除去(平滑
化)が同時に行われる。(図1(e)(イ)) 尚、エネルギー線130としてレーザー光を用いた場合
で、領域部120Aを化学的にエッチング除去する際
に、透明基板110の面111にエッチングが入らない
ような薬品を用いる場合には、別に、透明基板110の
面111に滑らかな面とする薬品(熱アルカリ溶液、フ
ッ酸を主成分とする溶液溶液等)による処理を施しても
良い。 また、エネルギー線130として、ガリウムイ
オン使用の集束イオンビームを用いた場合、集束イオン
ビーム照射によりガリウムスティンが発生するが、透明
基板110としては石英が一般的で、熱アルカリ溶液、
フッ酸を主成分とする溶液溶液を用いて領域部120A
を化学的にエッチング除去する際に、これもエッチング
除去されてしまう。尚、エネルギー線130として、ガ
リウム集束イオンビームを用いた場合で、領域部120
Aを化学的にエッチング除去する際に、透明基板110
の面111にエッチングが入らないような薬品を用いる
場合には、別に、透明基板110にエッチングがはいる
薬品(熱アルカリ溶液、フッ酸を主成分とする溶液溶液
等)により、ガリウムスティンの除去を行う。(図1
(d)(ロ))
【0016】
【実施例】更に実施例を挙げて、本発明の残留欠陥の修
正方法を図に基づいて説明する。はじめに、実施例1を
挙げ、図2に基づいて説明する。図2は、実施例1の工
程を示した概略図であり、図2(a)(イ)、図2
(b)(イ)、図2(c)(イ)は、残留欠陥220を
含む箇所の各工程の断面図で、これらに対応する各工程
における残留欠陥を含む平面を示したものが、それぞ
れ、図2(a)(ロ)、図2(b)(ロ)、図2(c)
(ロ)である。尚、図2(a)(ロ)のB1−B2の方
向に見た断面図が図2(a)(イ)であり、図2
(b)、図2(c)はそれぞれ、図2(a)に示す対応
する位置における各工程の断面図ないし、平面図を示し
たものである。また、図2(d)は図2(b)(ロ)の
欠陥部を含む領域を拡大して示した図である。図2中、
210は透明基板、211、212は面、220は遮光
層、230は残留欠陥である。実施例1は、石英基板か
らなる透明基板210上に、クロム膜(130nm
厚)、酸化クロム(数nm厚)を順次積層して設けた遮
光層220からなるパターンを形成した通常のフォトマ
スクにおける残留欠陥の除去を行う場合である。フォト
マスクは、64MDRAMのチップ2個配置したデバイ
ス作製用のレチクルでワードラインレイヤーであり、フ
ォトマスクブランクス上にノボラック系ポジレジストN
PR895I(長瀬産業株式会社製)を用い、レーザ描
画装置(ETEC社製 CORE2543)で描画し、
無機アルカリ現像液で現像し、その開口部のクロムを硝
酸第二セリウムアンモニウムを主成分とするエッチッン
トにてウエットエッチングし、レジストを剥離、洗浄し
て作製されたものであるが、洗浄後、外観検査機(KL
A社製331)にて欠陥検査したところ、約0.6μm
□の遮光膜の残留欠陥(図2の230)が検出された。
(図2(a)) 先ず、残留欠陥230をレーザー修正装置(NEC社製
SL−453C)を用い、YAGレーザの第二高調波
(530nm)を欠陥230の外周から約60nmの領
域部230Aを残して照射除去した。(図2(b)) この段階で、透過率を位相差測定機MPM−248(レ
ーザーテック社製)により測定した結果は、修正部は他
の箇所と比較して光透過率が約3%低下していた。次い
で、温度70°C±1°Cの10%のNaOH溶液液を
攪拌しながら、60分間浸漬処理して、欠陥部の残った
部分230Aを化学的にエッチングして除去した。(図
2(c)) 洗浄後、修正箇所の透過率を同様にして測定したが、他
の箇所と比較してほとんど差が無く、修正箇所の透過率
が回復された。
正方法を図に基づいて説明する。はじめに、実施例1を
挙げ、図2に基づいて説明する。図2は、実施例1の工
程を示した概略図であり、図2(a)(イ)、図2
(b)(イ)、図2(c)(イ)は、残留欠陥220を
含む箇所の各工程の断面図で、これらに対応する各工程
における残留欠陥を含む平面を示したものが、それぞ
れ、図2(a)(ロ)、図2(b)(ロ)、図2(c)
(ロ)である。尚、図2(a)(ロ)のB1−B2の方
向に見た断面図が図2(a)(イ)であり、図2
(b)、図2(c)はそれぞれ、図2(a)に示す対応
する位置における各工程の断面図ないし、平面図を示し
たものである。また、図2(d)は図2(b)(ロ)の
欠陥部を含む領域を拡大して示した図である。図2中、
210は透明基板、211、212は面、220は遮光
層、230は残留欠陥である。実施例1は、石英基板か
らなる透明基板210上に、クロム膜(130nm
厚)、酸化クロム(数nm厚)を順次積層して設けた遮
光層220からなるパターンを形成した通常のフォトマ
スクにおける残留欠陥の除去を行う場合である。フォト
マスクは、64MDRAMのチップ2個配置したデバイ
ス作製用のレチクルでワードラインレイヤーであり、フ
ォトマスクブランクス上にノボラック系ポジレジストN
PR895I(長瀬産業株式会社製)を用い、レーザ描
画装置(ETEC社製 CORE2543)で描画し、
無機アルカリ現像液で現像し、その開口部のクロムを硝
酸第二セリウムアンモニウムを主成分とするエッチッン
トにてウエットエッチングし、レジストを剥離、洗浄し
て作製されたものであるが、洗浄後、外観検査機(KL
A社製331)にて欠陥検査したところ、約0.6μm
□の遮光膜の残留欠陥(図2の230)が検出された。
(図2(a)) 先ず、残留欠陥230をレーザー修正装置(NEC社製
SL−453C)を用い、YAGレーザの第二高調波
(530nm)を欠陥230の外周から約60nmの領
域部230Aを残して照射除去した。(図2(b)) この段階で、透過率を位相差測定機MPM−248(レ
ーザーテック社製)により測定した結果は、修正部は他
の箇所と比較して光透過率が約3%低下していた。次い
で、温度70°C±1°Cの10%のNaOH溶液液を
攪拌しながら、60分間浸漬処理して、欠陥部の残った
部分230Aを化学的にエッチングして除去した。(図
2(c)) 洗浄後、修正箇所の透過率を同様にして測定したが、他
の箇所と比較してほとんど差が無く、修正箇所の透過率
が回復された。
【0017】次いで、実施例2を挙げ、図3に基づいて
説明する。図3は、実施例2の工程を示した概略図であ
り、図3(a)(イ)、図3(b)(イ)、図3(c)
(イ)は、残留欠陥320を含む箇所の各工程の断面図
で、これらに対応する各工程における残留欠陥を含む平
面を示したものが、それぞれ、図3(a)(ロ)、図3
(b)(ロ)、図3(c)(ロ)である。尚、図3
(a)(ロ)のC1−C2における断面図が図3(a)
(イ)であり、図3(b)、図3(c)はそれぞれ、図
3(a)に示す対応する位置における各工程の断面図な
いし、平面図を示したものである。また、図3(d)は
図3(b)(ロ)の欠陥部を含む領域を拡大して示した
図である。図3中、310は透明基板、311、312
は面、320はハーフトーン層、、321は酸化窒化ク
ロム、322は窒化クロム、330は残留欠陥、340
は集束イオンビーム、350はエッチングガスである。
実施例2は、透明基板310上に、窒化クロム322
(10nm厚)、酸化窒化クロム321(139nm
厚)を順次積層してなるハーフトーン層320からなる
パターンを形成したi線ハーフトーン型位相シフトフォ
トマスクにおける残留欠陥の除去を行う場合である。フ
ォトマスクは、16MDRAMのチップ3個配置したデ
バイス作製用のレチクルでコンタクトホールレイヤー
で、フォトマスクブランクス上にノボラック系ポジレジ
ストNPR895I(長瀬産業株式会社製)を用い、レ
ーザ描画装置(ETEC社製 CORE2543)で描
画し、無機アルカリ現像液で現像し、その開口部の酸化
窒化クロム及び窒化クロムをジクロロメタン(CH2 C
l2 )と酸素の混合ガスを用いてリアクティブイオンエ
ッチングにてドライエッチングを行いった後、レジスト
を剥離、洗浄して作製されたものであるが、洗浄後、外
観検査機(KLA社製331)にて欠陥検査したとこ
ろ、約0.4μm□の遮光膜の残留欠陥(図3の33
0)が検出された。(図3(a)) 先ず、残留欠陥330を集束イオンビーム装置SIR1
500α(セイコー電子工業製)を用い、ガリウムイオ
ン集束イオンビームを欠陥330の外周から30〜50
nmの領域部330Aを残して照射除去した。(図3
(b)) 酸化窒化クロム321及び窒化クロム322は熱アルカ
リに対する耐性がクロムより劣るため、残す欠陥形状も
できるだ限り少なくする必要がある。この段階で、透過
率を位相差測定機MPM−248(レーザーテック社
製)により測定した結果は、修正部は他の箇所と比較し
て光透過率が約10%低下していた。次いで、温度70
°C±1°Cの10%のNaOH溶液液を攪拌しなが
ら、60分間浸漬処理して、欠陥部の残った部分330
Aを化学的にエッチングして除去した。(図3(c)) 洗浄後、修正箇所の透過率を同様にして測定したが、他
の箇所と比較してほとんど差が無く、修正箇所の透過率
が回復された。
説明する。図3は、実施例2の工程を示した概略図であ
り、図3(a)(イ)、図3(b)(イ)、図3(c)
(イ)は、残留欠陥320を含む箇所の各工程の断面図
で、これらに対応する各工程における残留欠陥を含む平
面を示したものが、それぞれ、図3(a)(ロ)、図3
(b)(ロ)、図3(c)(ロ)である。尚、図3
(a)(ロ)のC1−C2における断面図が図3(a)
(イ)であり、図3(b)、図3(c)はそれぞれ、図
3(a)に示す対応する位置における各工程の断面図な
いし、平面図を示したものである。また、図3(d)は
図3(b)(ロ)の欠陥部を含む領域を拡大して示した
図である。図3中、310は透明基板、311、312
は面、320はハーフトーン層、、321は酸化窒化ク
ロム、322は窒化クロム、330は残留欠陥、340
は集束イオンビーム、350はエッチングガスである。
実施例2は、透明基板310上に、窒化クロム322
(10nm厚)、酸化窒化クロム321(139nm
厚)を順次積層してなるハーフトーン層320からなる
パターンを形成したi線ハーフトーン型位相シフトフォ
トマスクにおける残留欠陥の除去を行う場合である。フ
ォトマスクは、16MDRAMのチップ3個配置したデ
バイス作製用のレチクルでコンタクトホールレイヤー
で、フォトマスクブランクス上にノボラック系ポジレジ
ストNPR895I(長瀬産業株式会社製)を用い、レ
ーザ描画装置(ETEC社製 CORE2543)で描
画し、無機アルカリ現像液で現像し、その開口部の酸化
窒化クロム及び窒化クロムをジクロロメタン(CH2 C
l2 )と酸素の混合ガスを用いてリアクティブイオンエ
ッチングにてドライエッチングを行いった後、レジスト
を剥離、洗浄して作製されたものであるが、洗浄後、外
観検査機(KLA社製331)にて欠陥検査したとこ
ろ、約0.4μm□の遮光膜の残留欠陥(図3の33
0)が検出された。(図3(a)) 先ず、残留欠陥330を集束イオンビーム装置SIR1
500α(セイコー電子工業製)を用い、ガリウムイオ
ン集束イオンビームを欠陥330の外周から30〜50
nmの領域部330Aを残して照射除去した。(図3
(b)) 酸化窒化クロム321及び窒化クロム322は熱アルカ
リに対する耐性がクロムより劣るため、残す欠陥形状も
できるだ限り少なくする必要がある。この段階で、透過
率を位相差測定機MPM−248(レーザーテック社
製)により測定した結果は、修正部は他の箇所と比較し
て光透過率が約10%低下していた。次いで、温度70
°C±1°Cの10%のNaOH溶液液を攪拌しなが
ら、60分間浸漬処理して、欠陥部の残った部分330
Aを化学的にエッチングして除去した。(図3(c)) 洗浄後、修正箇所の透過率を同様にして測定したが、他
の箇所と比較してほとんど差が無く、修正箇所の透過率
が回復された。
【0018】次いで、実施例3を挙げ、図4に基づいて
説明する。図4は、実施例3の工程を示した概略図であ
り、図4(a)(イ)、図4(b)(イ)、図4(c)
(イ)は、残留欠陥420を含む箇所の各工程の断面図
で、これらに対応する各工程における残留欠陥を含む平
面を示したものが、それぞれ、図4(a)(ロ)、図4
(b)(ロ)、図4(c)(ロ)である。尚、図4
(a)(ロ)のD1−D2から見た断面図が図4(a)
(イ)であり、図4(b)、図4(c)はそれぞれ、図
4(a)に示す対応する位置における各工程の断面図な
いし、平面図を示したものである。また、図4(d)は
図4(b)(ロ)の欠陥部を含む領域を拡大して示した
図である。図4中、410は透明基板(石英基板Q
z)、411、412は面、415、416は側面、4
20は遮光層、430は残留欠陥、440は彫り込み部
はシフター部である。実施例3は、石英基板からなる透
明基板410上に、クロム膜(110nm厚)、酸化ク
ロム(数nm厚)を順次積層して設けた遮光層420か
らなるパターンを形成したレベンソン型の石英彫り込み
型の位相シフトフォトマスクにおける残留欠陥の除去を
行う場合である。フォトマスクは、64MDRAMのチ
ップ2個配置したデバイス作製用のレチクルでビットラ
インレイヤーで、フォトマスクブランクス上にノボラッ
ク系ポジレジストEBR900(東レ株式会社製)を用
い、EB描画装置MEBESIII(ETEC社製)で描
画し、無機アルカリ現像液で現像し、その開口部の酸化
クロムおよびクロムを硝酸第二セリウムアンモニウムを
主成分とするエッチッントにてウエットエッチングし、
レジストを剥離、洗浄して作製されたものに対し、レジ
ストEBR900(東レ株式会社製)を再塗布し、ジレ
ジストNPR895I(長瀬産業株式会社製)を用い、
レーザ描画装置(ETEC社製 CORE2543)で
描画し、無機アルカリ現像液で現像し、その開口部のシ
フター(石英Qz部)をCF4 ガスを用いドライエッチ
ングし、レジストを剥離、洗浄して作製されたものであ
るが、洗浄後、外観検査機(KLA社製331)にて欠
陥検査したところ、約1.5μm□の遮光膜の残留欠陥
(図2の230)が検出された。(図4(a)) 先ず、残留欠陥430を集束イオンビーム装置SMI9
800(セイコー電子工業製)を用い、ガリウムイオン
集束イオンビームを欠陥430の外周から100nm〜
200nmの領域部430Aを残して照射除去した。
(図4(b)) この段階で、透過率を位相差測定機MPM−248(レ
ーザーテック社製)により測定した結果は、修正部は他
の箇所と比較して光透過率が約10%低下していた。通
常石英彫り込み型のレベンソン型位相シフトフォトマス
クは、Qz(石英)をF系ガスを用いてエッチングした
だけでは、異方性エッチングのためエッチング形状か垂
直となりすぎて、ステッパーへ露光する際の光強度が彫
り込んでいないQz(石英)部より低くなってしまう
為、熱アルカリ、もしくはフッ酸を主成分とする溶液を
主成分とした溶液でウエットエッチングを行い100n
m〜400nmのサイドエッチングを行い露光強度を回
復させる工程が必要となる。この為、次いで、熱アルカ
リ(温度70°C±1°Cの10%のNaOH溶液液)
にて攪拌しながら、60分間浸漬処理して、100nm
〜400nmのサイドエッチングを行うと同時に、欠陥
部の残った部分430Aを化学的にエッチングして除去
した。(図4(c)) 図4(a)に示す面411、側面415は、処理後、図
4(c)に示す面412、側面416のように形状が変
化した。洗浄後、修正箇所の透過率を同様にして測定し
たが、他の箇所と比較してほとんど差が無く、修正箇所
の透過率が回復された。
説明する。図4は、実施例3の工程を示した概略図であ
り、図4(a)(イ)、図4(b)(イ)、図4(c)
(イ)は、残留欠陥420を含む箇所の各工程の断面図
で、これらに対応する各工程における残留欠陥を含む平
面を示したものが、それぞれ、図4(a)(ロ)、図4
(b)(ロ)、図4(c)(ロ)である。尚、図4
(a)(ロ)のD1−D2から見た断面図が図4(a)
(イ)であり、図4(b)、図4(c)はそれぞれ、図
4(a)に示す対応する位置における各工程の断面図な
いし、平面図を示したものである。また、図4(d)は
図4(b)(ロ)の欠陥部を含む領域を拡大して示した
図である。図4中、410は透明基板(石英基板Q
z)、411、412は面、415、416は側面、4
20は遮光層、430は残留欠陥、440は彫り込み部
はシフター部である。実施例3は、石英基板からなる透
明基板410上に、クロム膜(110nm厚)、酸化ク
ロム(数nm厚)を順次積層して設けた遮光層420か
らなるパターンを形成したレベンソン型の石英彫り込み
型の位相シフトフォトマスクにおける残留欠陥の除去を
行う場合である。フォトマスクは、64MDRAMのチ
ップ2個配置したデバイス作製用のレチクルでビットラ
インレイヤーで、フォトマスクブランクス上にノボラッ
ク系ポジレジストEBR900(東レ株式会社製)を用
い、EB描画装置MEBESIII(ETEC社製)で描
画し、無機アルカリ現像液で現像し、その開口部の酸化
クロムおよびクロムを硝酸第二セリウムアンモニウムを
主成分とするエッチッントにてウエットエッチングし、
レジストを剥離、洗浄して作製されたものに対し、レジ
ストEBR900(東レ株式会社製)を再塗布し、ジレ
ジストNPR895I(長瀬産業株式会社製)を用い、
レーザ描画装置(ETEC社製 CORE2543)で
描画し、無機アルカリ現像液で現像し、その開口部のシ
フター(石英Qz部)をCF4 ガスを用いドライエッチ
ングし、レジストを剥離、洗浄して作製されたものであ
るが、洗浄後、外観検査機(KLA社製331)にて欠
陥検査したところ、約1.5μm□の遮光膜の残留欠陥
(図2の230)が検出された。(図4(a)) 先ず、残留欠陥430を集束イオンビーム装置SMI9
800(セイコー電子工業製)を用い、ガリウムイオン
集束イオンビームを欠陥430の外周から100nm〜
200nmの領域部430Aを残して照射除去した。
(図4(b)) この段階で、透過率を位相差測定機MPM−248(レ
ーザーテック社製)により測定した結果は、修正部は他
の箇所と比較して光透過率が約10%低下していた。通
常石英彫り込み型のレベンソン型位相シフトフォトマス
クは、Qz(石英)をF系ガスを用いてエッチングした
だけでは、異方性エッチングのためエッチング形状か垂
直となりすぎて、ステッパーへ露光する際の光強度が彫
り込んでいないQz(石英)部より低くなってしまう
為、熱アルカリ、もしくはフッ酸を主成分とする溶液を
主成分とした溶液でウエットエッチングを行い100n
m〜400nmのサイドエッチングを行い露光強度を回
復させる工程が必要となる。この為、次いで、熱アルカ
リ(温度70°C±1°Cの10%のNaOH溶液液)
にて攪拌しながら、60分間浸漬処理して、100nm
〜400nmのサイドエッチングを行うと同時に、欠陥
部の残った部分430Aを化学的にエッチングして除去
した。(図4(c)) 図4(a)に示す面411、側面415は、処理後、図
4(c)に示す面412、側面416のように形状が変
化した。洗浄後、修正箇所の透過率を同様にして測定し
たが、他の箇所と比較してほとんど差が無く、修正箇所
の透過率が回復された。
【0019】次いで、実施例4を挙げ、図5に基づいて
説明する。図5は、実施例4の工程を示した概略図であ
り、図5(a)(イ)、図5(b)(イ)、図5(c)
(イ)は、残留欠陥520を含む箇所の各工程の断面図
で、これらに対応する各工程における残留欠陥を含む平
面を示したものが、それぞれ、図5(a)(ロ)、図5
(b)(ロ)、図5(c)(ロ)である。尚、図5
(a)(ロ)のE1−E2から見た断面図が図5(a)
(イ)であり、図5(b)、図5(c)はそれぞれ、図
5(a)に示す対応する位置における各工程の断面図な
いし、平面図を示したものである。また、図5(d)は
図5(b)(ロ)の欠陥部を含む領域を拡大して示した
図である。図5中、510は透明基板(石英基板Q
z)、511、512は面、515、516は側面、5
20は遮光層、530は残留欠陥、540は彫り込み
部、550は集束イオンビーム、560はエッチングガ
スである。実施例4は、透明基板上に、クロム、酸化ク
ロムからなる遮光層パターンを形成したレベンソン型の
石英彫り込み型の位相シフトフォトマスクにおける残留
欠陥の除去を行う場合である。実施例4も、実施例3と
同じく、石英基板からなる透明基板510上に、クロム
膜(110nm厚)、酸化クロム(数nm厚)を順次積
層して設けた遮光層520からなるパターンを形成した
レベンソン型の石英彫り込み型の位相シフトフォトマス
クにおける残留欠陥の除去を行う場合であるが、ガスア
シストによる処理の場合である。フォトマスクは、64
MDRAMのチップ2個配置したデバイス作製用のレチ
クルででビットラインレイヤーで、フォトマスクブラン
クス上にノボラック系ポジレジストEBR900(東レ
株式会社製)を用い、EB描画装置MEBESIV(ET
EC社製)で描画し、無機アルカリ現像液で現像し、そ
の開口部の酸化クロムおよびクロムを硝酸第二セリウム
アンモニウムを主成分とするエッチッントにてウエット
エッチングし、レジストを剥離、洗浄して作製されたも
のに対し、レジストEBR900(東レ株式会社製)を
再塗布し、ジレジストNPR895I(長瀬産業株式会
社製)を用い、レーザ描画装置(ETEC社製 COR
E2543)で描画し、無機アルカリ現像液で現像し、
その開口部のシフター(石英Qz部)をCF4 ガスを用
いドライエッチングし、レジストを剥離、洗浄して作製
されたものであるが、洗浄後、外観検査機(KLA社製
301STARlight))にて欠陥検査したとこ
ろ、約1.0μm□の遮光膜の残留欠陥(図2の23
0)が検出された。(図5(a)) 先ず、残留欠陥430を集束イオンビーム装置SMI9
800(セイコー電子工業製)を用い、エッチングを補
助するガスアシストエッチングにて、ガリウムイオン集
束イオンビームを照射して、欠陥530の外周から10
0nm〜200nmの領域部530Aを残して照射除去
した。(図5(b)) この段階で、透過率を位相差測定機MPM−248(レ
ーザーテック社製)により測定した結果は、修正部は他
の箇所と比較して光透過率はほとんど差がなかった。通
常石英彫り込み型のレベンソン型位相シフトフォトマス
クは、Qz(石英)をF系ガスを用いてエッチングした
だけでは、異方性エッチングのためエッチング形状か垂
直となりすぎて、ステッパーへ露光する際の光強度が彫
り込んでいないQz(石英)部より低くなってしまう
為、熱アルカリ、もしくはフッ酸を主成分とする溶液を
主成分とした溶液でウエットエッチングを行い100n
m〜400nmのサイドエッチングを行い露光強度を回
復させる工程が必要となる。この為、次いで、熱アルカ
リ(温度70°C±1°Cの10%のNaOH溶液液)
にて攪拌しながら、60分間浸漬処理して、100nm
〜400nmのサイドエッチングを行うと同時に、欠陥
部の残った部分530Aを化学的にエッチングして除去
した。(図5(c)) 図5(a)に示す面511、側面515は、処理後、図
5(c)に示す面512、側面516のように形状が変
化した。洗浄後、修正箇所の透過率を同様にして測定し
たが、他の箇所と比較してほとんど差が無く、修正箇所
の透過率が回復された。
説明する。図5は、実施例4の工程を示した概略図であ
り、図5(a)(イ)、図5(b)(イ)、図5(c)
(イ)は、残留欠陥520を含む箇所の各工程の断面図
で、これらに対応する各工程における残留欠陥を含む平
面を示したものが、それぞれ、図5(a)(ロ)、図5
(b)(ロ)、図5(c)(ロ)である。尚、図5
(a)(ロ)のE1−E2から見た断面図が図5(a)
(イ)であり、図5(b)、図5(c)はそれぞれ、図
5(a)に示す対応する位置における各工程の断面図な
いし、平面図を示したものである。また、図5(d)は
図5(b)(ロ)の欠陥部を含む領域を拡大して示した
図である。図5中、510は透明基板(石英基板Q
z)、511、512は面、515、516は側面、5
20は遮光層、530は残留欠陥、540は彫り込み
部、550は集束イオンビーム、560はエッチングガ
スである。実施例4は、透明基板上に、クロム、酸化ク
ロムからなる遮光層パターンを形成したレベンソン型の
石英彫り込み型の位相シフトフォトマスクにおける残留
欠陥の除去を行う場合である。実施例4も、実施例3と
同じく、石英基板からなる透明基板510上に、クロム
膜(110nm厚)、酸化クロム(数nm厚)を順次積
層して設けた遮光層520からなるパターンを形成した
レベンソン型の石英彫り込み型の位相シフトフォトマス
クにおける残留欠陥の除去を行う場合であるが、ガスア
シストによる処理の場合である。フォトマスクは、64
MDRAMのチップ2個配置したデバイス作製用のレチ
クルででビットラインレイヤーで、フォトマスクブラン
クス上にノボラック系ポジレジストEBR900(東レ
株式会社製)を用い、EB描画装置MEBESIV(ET
EC社製)で描画し、無機アルカリ現像液で現像し、そ
の開口部の酸化クロムおよびクロムを硝酸第二セリウム
アンモニウムを主成分とするエッチッントにてウエット
エッチングし、レジストを剥離、洗浄して作製されたも
のに対し、レジストEBR900(東レ株式会社製)を
再塗布し、ジレジストNPR895I(長瀬産業株式会
社製)を用い、レーザ描画装置(ETEC社製 COR
E2543)で描画し、無機アルカリ現像液で現像し、
その開口部のシフター(石英Qz部)をCF4 ガスを用
いドライエッチングし、レジストを剥離、洗浄して作製
されたものであるが、洗浄後、外観検査機(KLA社製
301STARlight))にて欠陥検査したとこ
ろ、約1.0μm□の遮光膜の残留欠陥(図2の23
0)が検出された。(図5(a)) 先ず、残留欠陥430を集束イオンビーム装置SMI9
800(セイコー電子工業製)を用い、エッチングを補
助するガスアシストエッチングにて、ガリウムイオン集
束イオンビームを照射して、欠陥530の外周から10
0nm〜200nmの領域部530Aを残して照射除去
した。(図5(b)) この段階で、透過率を位相差測定機MPM−248(レ
ーザーテック社製)により測定した結果は、修正部は他
の箇所と比較して光透過率はほとんど差がなかった。通
常石英彫り込み型のレベンソン型位相シフトフォトマス
クは、Qz(石英)をF系ガスを用いてエッチングした
だけでは、異方性エッチングのためエッチング形状か垂
直となりすぎて、ステッパーへ露光する際の光強度が彫
り込んでいないQz(石英)部より低くなってしまう
為、熱アルカリ、もしくはフッ酸を主成分とする溶液を
主成分とした溶液でウエットエッチングを行い100n
m〜400nmのサイドエッチングを行い露光強度を回
復させる工程が必要となる。この為、次いで、熱アルカ
リ(温度70°C±1°Cの10%のNaOH溶液液)
にて攪拌しながら、60分間浸漬処理して、100nm
〜400nmのサイドエッチングを行うと同時に、欠陥
部の残った部分530Aを化学的にエッチングして除去
した。(図5(c)) 図5(a)に示す面511、側面515は、処理後、図
5(c)に示す面512、側面516のように形状が変
化した。洗浄後、修正箇所の透過率を同様にして測定し
たが、他の箇所と比較してほとんど差が無く、修正箇所
の透過率が回復された。
【0020】
【発明の効果】本発明は、上記の通り、従来のレーザー
光照射による修正おける、種々の調整不良にともなう問
題、レーザビームの集光の限界からくる問題、修正部の
荒れの問題、および集束イオンビーム照射による修正に
おける、透明基板(石英ガラス等)へのダメージの問
題、ガリウムステインの問題等を解決でき、且つ実用レ
ベルの残留欠陥の修正方法の提供を可能としている。こ
の結果、本発明を位相シフトフォトマスク等の修正に用
いることにより、デバイスの微細化加工に対応できるも
のとしている。
光照射による修正おける、種々の調整不良にともなう問
題、レーザビームの集光の限界からくる問題、修正部の
荒れの問題、および集束イオンビーム照射による修正に
おける、透明基板(石英ガラス等)へのダメージの問
題、ガリウムステインの問題等を解決でき、且つ実用レ
ベルの残留欠陥の修正方法の提供を可能としている。こ
の結果、本発明を位相シフトフォトマスク等の修正に用
いることにより、デバイスの微細化加工に対応できるも
のとしている。
【図1】本発明の実施の形態を示した工程図
【図2】実施例1を説明するため工程図
【図3】実施例2を説明するため工程図
【図4】実施例3を説明するため工程図
【図5】実施例4を説明するため工程図
【図6】位相シフトフォトマスクを説明するための図
110 透明基板
120 残留欠陥
120A、120B 領域部
121 外周
130 エネルギー線
210 透明基板
211、212 面
220 遮光層
221 クロム
222 酸化クロム
230 残留欠陥
310 透明基板
311、312 面
320 ハーフトーン層
321 酸化窒化クロム
322 窒化クロム
330 残留欠陥
340 集束イオンビーム
350 エッチングガス
410 透明基板(石英基板Q
z) 411、412 面 415、416 側面 420 遮光層 430 残留欠陥 440 彫り込み部 510 透明基板(石英基板Q
z) 511、512 面 515、516 側面 520 遮光層 530 残留欠陥 540 彫り込み部 550 集束イオンビーム 560 エッチングガス 610、611、612、613、614 透明基板 620、621、622 遮光層 630 彫り込み部 631、632 SiO2 系シフター層 642 エッチングストッパー層 653、654 酸化窒化膜 664 窒化膜
z) 411、412 面 415、416 側面 420 遮光層 430 残留欠陥 440 彫り込み部 510 透明基板(石英基板Q
z) 511、512 面 515、516 側面 520 遮光層 530 残留欠陥 540 彫り込み部 550 集束イオンビーム 560 エッチングガス 610、611、612、613、614 透明基板 620、621、622 遮光層 630 彫り込み部 631、632 SiO2 系シフター層 642 エッチングストッパー層 653、654 酸化窒化膜 664 窒化膜
─────────────────────────────────────────────────────
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(56)参考文献 特開 平5−265193(JP,A)
特開 平1−280760(JP,A)
特開 平5−232678(JP,A)
特開 昭63−47769(JP,A)
特開 平2−961(JP,A)
特開 平4−288542(JP,A)
特開 平7−219210(JP,A)
特開 平5−323571(JP,A)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
G03F 1/00 - 1/16
Claims (11)
- 【請求項1】 残留欠陥があることにより、残留欠陥領
域およびその周辺領域において、露光光の光透過率が部
分的に損なわれているフォトマスクに対して、前記残留
欠陥領域およびその周辺領域の透過率の回復を図るフォ
トマスクの修正方法であって、順に、(a)残留欠陥部
の外周全体にわたり、外周から所定幅の領域を残し、そ
れ以外の部分を、エネルギー線を照射して、物理的に除
去する工程と、(b)物理的に除去されずに残っている
残留欠陥部の外周全体にわたる外周から所定幅の領域
を、薬液により化学的なエッチングを施して除去する工
程とを実施するもので、前記所定幅が、エネルギー線の
影響が残留欠陥部の外部に及ばない幅で、且つ、化学的
エッチングにより外周から該所定幅の領域が消失し、他
の遮光層等への実質的な影響がでないエッチング時間を
設定できる幅であることを特徴とするフォトマスクの残
留欠陥修正方法。 - 【請求項2】 請求項1において、エネルギー線がレー
ザビームであり、必要に応じて、残留欠陥を修正した箇
所の透明基板部の荒れを、薬液により除去すること特徴
とするフォトマスクの残留欠陥修正方法。 - 【請求項3】 請求項1において、エネルギー線がレー
ザビームであり、化学的なエッチングを施す薬液が熱ア
ルカリないしフッ酸を主成分とする溶液であることを特
徴とするフォトマスクの残留欠陥修正方法。 - 【請求項4】 請求項1において、エネルギー線が集束
イオンビームであり、必要に応じ、残留欠陥を修正した
箇所の集束イオンビーム照射により発生したガリウムス
ティンを薬液により除去することを特徴とするフォトマ
スクの残留欠陥修正方法。 - 【請求項5】 請求項1において、エネルギー線が集束
イオンビームであり、化学的なエッチングを施す薬液が
熱アルカリないしフッ酸を主成分とする溶液であること
を特徴とするフォトマスクの残留欠陥修正方法。 - 【請求項6】 請求項4ないし5において、修正の際、
集束イオンビーム照射に伴行して、補助的にガスアシス
トエッチングを行うことを特徴とするフォトマスクの残
留欠陥修正方法。 - 【請求項7】 請求項1ないし6におけるフォトマスク
が位相シフトフォトマスクであることを特徴とするフォ
トマスクの残留欠陥修正方法。 - 【請求項8】 請求項7における位相シフトフォトマス
クが、ハーフトーン型位相シフトフォトマスク、レベン
ソン型位相シフトフォトマスクであることを特徴とする
フォトマスクの残留欠陥修正方法。 - 【請求項9】 請求項8におけるレベンソン型位相シフ
トフォトマスクが、透明基板として石英基板を用いた石
英基板彫り込み型ないし、下シフター型であることを特
徴とするフォトマスクの残留欠陥修正方法。 - 【請求項10】 請求項9において、遮光層下の石英基
板または位相シフター層にアンダーカットが入っている
ことを特徴とするフォトマスクの残留欠陥修正方法。 - 【請求項11】 請求項9ないし10において、レベン
ソン型位相シフトフォトマスクが透明基板として石英基
板を用いた石英基板彫り込み型で、遮光層がクロムを主
とするもので、残留欠陥がシフター層となる石英であ
り、物理的な残留欠陥の除去を集束イオンビームで行う
もので、物理的な除去の際に残す残留欠陥の領域を、残
留欠陥部の外周全体にわたり、外周から30nm〜40
0nmの範囲の所定幅の領域とすることを特徴とするフ
ォトマスクの残留欠陥修正方法。
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