JP4112842B2 - Mask defect correction method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体フォトマスク等の欠陥修正技術に係わり、特にパターンエッジに沿った黒系欠陥の修正に使用されるマスクの欠陥修正方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
フォトマスクのパターンエッジに沿った欠陥を修正する際、FIB(集束イオンビーム)を利用した装置では、照射するビームの位置精度或いはエンドポイントの検出が不十分なことによるエッジの位置誤差が生じるケースがある。また、レーザ修正装置を用いても、修正精度起因によるエッジ位置ずれは頻繁に発生する。このような場合、AIMS(像質評価装置)などによる修正規格に到達しなければ再修正が必要である。
【0003】
再修正は従来、レーザ修正装置によりリアルタイム観察しながらレーザ照射位置を微小ステップで移動させて微小な削りこみを形成するという方法で行ってきた。この方法では、レーザ修正装置で観察できない解像限界以下である微小幅の加工は不可能である。現在の技術水準では10nm〜20nmの幅で削り込みを安定に形成できる装置は存在しない。また、FIB装置においても同様に、修正精度以上の正確なビーム照射制御は不可能であり、非常に微小幅の削り込み再修正を必要とする状況下では、これまでの方法を用いる限りいずれの装置を用いても解像限界以下の微小幅の修正は困難である。
【0004】
また、これまでの技術を使ってこのような再修正を行うとき、場合によっては欠陥部分と正常部分の境界にあたる位置をはみ出して削りとってしまうことがある。つまり、新たにへこみ欠陥(以下白欠陥と称する)を作ってしまうこと意味するものであるが、ハーフトーンマスクのような位相シフトマスクにおいて白欠陥は黒欠陥よりも修正することが難しい。即ち、AIMS(像質評価装置)などによる修正規格に到達することが非常に困難である。これは、へこみ位置に堆積させるデポジション膜が位相シフト効果を持たないためである。従って、黒欠陥修正において白欠陥を作ってしまうことは極力減らさなければならない。しかし、現状技術では修正精度の範囲で、出張り,へこみのどちらに仕上がるかは同等の確率になってしまう。
【0005】
上記の説明は、標準的な黒欠陥を一度修正した後についてのものであるが、例えばラインとスペースが並ぶストライプ状のパターンにおいてライン部分が局所的に僅かだけ太いというもの(CDエラー欠陥と呼ばれる)では、1回目の修正から同じ状況となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来、フォトマスクに発生する黒系欠陥を集束イオンビームにて修正する場合、欠陥修正のためのビーム照射位置がパターン側にずれると、本来必要なパターンが削れてしまい新たな白系欠陥が発生する問題があった。また、解像限界以下の微小幅の修正は困難であるという問題があった。
【0007】
本発明は、上記事情を考慮して成されたもので、その目的とするところは、欠陥修正のための集束イオンビームの照射位置がずれた場合であっても、削りすぎによる新たな欠陥の発生を招くことなく、フォトマスク等のパターン欠陥を良好に修正することのできるマスクの欠陥修正方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
(構成)
上記課題を解決するために本発明は次のような構成を採用している。
【0010】
即ち本発明は、マスクのパターンのエッジ上に存在する出張り欠陥、又は該出張り欠陥を修正した後に残る微小な出張り欠陥を修正する方法であって、予め寸法測定装置により前記欠陥の出張り長を測定する工程と、前記欠陥の前記パターンと反対側のエッジ部分に、前記パターンを削るのに必要なドーズ量よりも少ない条件で集束イオンビームを照射し、パターン中央部分よりもエッジ部分の方でエッチングが速く進む現象を利用して、前記測定した出張り長に相当する削り込みを行う工程と、を含み、前記集束イオンビームは、マトリクス配列された画素単位で走査可能であり、前記集束イオンビームを走査させる画素は、前記欠陥の存在するパターンエッジに平行な方向に直線状で、前記欠陥の前記パターンと反対側のエッジ部分に相当する位置とそれよりも前記パターン側の2列構成であり、かつ該2列構成において市松格子状に選択したものであり、前記集束イオンビームのビーム照射量を制御することで前記削り込み量を制御することを特徴とする。
【0012】
(作用)
本発明によれば、欠陥修正のための集束イオンビームの照射量(ドーズ量)を、本来のパターンを削るのに必要な照射量よりも少ない照射量にし、パターン中央部分よりエッジ部分が速くエッチングが進む現象(エッジ効果エッチング)を利用して削り込みを行うことにより、少ない照射量の欠陥の修正を行うことができる。そしてこの場合、ビーム照射位置がパターン側にずれた場合であっても、削りすぎによる新たな欠陥が発生することはない。
【0013】
また、欠陥に対するビーム照射方法を工夫(画素の2列構成,市松格子など)することにより、照射量の制御によって削り込み幅を制御できるようになり、これにより解像限界以下の欠陥であっても修正が可能となる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細を図示の実施形態によって説明する。
【0015】
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に用いた集束イオンビーム(FIB)修正装置を示す概略構成図である。図中1はガリウムイオン源、2は拡大レンズ、3は偏向器、4は対物レンズ、5は1〜4を含むイオンビームコラム、6はチャージニュートライザー、7は二次粒子検出器、8はフォトマスク(試料)、9は試料ステージ、10は6〜9を内蔵するチャンバ、11は試料表面にガスを供給するためのガス導入管、12はイオンビームコラム5内を排気するための排気口、13はチャンバ10内を排気するための排気口を示している。
【0016】
イオンビームコラム5はチャンバ10の上部に設けられ、イオン源1から放出されたイオンは、電子光学部品2〜4によってフォトマスク8の表面上で焦点を結ぶ構成となっている。
【0017】
このような構成のFIB修正装置は、ガス導入管11によりフォトマスク8上にガスを吹き出すと共にその部分にイオンビームを照射させ、ガスアシストエッチング又はデポジションによってマスクパターンの一部を除去したり、又は部分的に膜を堆積させてマスクパターンを修正するものとなっている。そしてこの装置は、専用の又は汎用のコンピュータによって各部が制御されるものとなっている。
【0018】
FIB修正装置において通常は、次のような手順を経て修正作業を行う。まず、イオンビームコラム5を通ってきた集束イオンビームをマスク面上にて欠陥を含む適当なエリアに走査させる。このとき、フォトマスク8のパターン部分や基板部分から放出される二次電子或いは二次イオンを走査画素単位で検出し、イメージを形成する。次に、このイメージ上で欠陥の正確な位置,大きさ,正常パターンのあるべき形状などを認識する。次に、フォトマスク8のパターン材に対してエッチング効果のあるガスをチャンバ10内に流しながら、欠陥部に集束イオンビーム照射する。一定量のビームを照射することで欠陥は除去される。
【0019】
図2は、欠陥が除去される様子を示している。図2(a)は処理前の状態で、本来のパターン21の一部に出っ張り欠陥22が存在している。図2(b)は処理後で、集束イオンビームの照射により欠陥22を除去した状態であるが、欠陥22は完全には除去されず微小欠陥23が残っている。このようにして出張り欠陥を修正した際、図2(b)のように微小な段差となって欠陥23が残ってしまう場合がある。この微小欠陥23がウェハ転写時に問題となるようであれば、これを再度修正しなければならない。
【0020】
微小欠陥23がウェハ転写に問題があるか否かは、その部分を他の測定装置、例えば像質評価装置などで測定することで確認する。図3(a)に示すようなマスクパターンに対し、露光光を照射したときにウェハ上で得られる光強度分布を欠陥の存在しない破線A部分(正常部)で見たのが図3(b)である。一方、微小欠陥の存在する破線B部分(修正部)で見たのが図3(c)である。正常部Aにおける強度分布の半値幅A1と修正部Bにおける半値幅B1とを比較し、その差又は比が許容値以内かどうかを判断し、許容値を超える場合は、再度の修正が必要となる。
【0021】
本実施形態では、このような微小な段差の修正をFIB修正装置で行う際、以下のような方法を用ることにより、通常よりも成功率の高い修正を可能にしている。
【0022】
図4の上図に示すように、パターン21及び欠陥23に対し、集束イオンビームを走査するための画素25を定義する。この画素25は、集束イオンビームを照射する際の最小単位であり、図に示すように矩形領域からなる画素25はマトリクス状に配列されている。
【0023】
本実施形態では、図4(a)のように欠陥23のパターン21と反対側のエッジ上に相当する位置に集束イオンビーム27を照射する。このときの集束イオンビームのドーズ量は、パターン21を除去するのに必要なドーズ量よりも少ないもの(例えば50%)とする。エッジの部分では、ベタ膜部分と異なりエッチレートが大きいので、低ドーズ量でのエッチングが可能である。このようにしてエッチングする方法をエッジ効果エッチングと呼ぶ。通常ベタ膜部分を下地基板(例えばガラス基板)20までエッチングするときのドーズ量の約30%で終点に達することが分かっている。
【0024】
従って本実施形態によれば、エッジ効果エッチングを利用して欠陥23を除去することができ、パターンの修正が可能となる。そしてこの場合、ドーズ量が少ないことから、仮に図4(b)に示すように、ビーム照射位置がガラス基板側に1ドットずれた場合でも、基板に対するダメージは少ない。さらに、図4(c)に示すように、パターン側に1ドットずれた場合でも、パターンに対するダメージは極めて少ない。つまり、エッジ効果エッチングを利用することで、ビーム照射位置がパターン側やガラス基板側にずれた場合でもダメージを少なくすることができる。
【0025】
なお、レーザ修正装置を利用した微小削り込みでは、ガラス基板に対するダメージは少ないがパターンの削りすぎとなって逆に白欠陥となる場合があるが、本実施形態によればこれを未然に防止することができる。
【0026】
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態に係わるフォトマスクの欠陥修正方法ついて説明する。FIB修正装置としては、先に説明した第1の実施形態と同様に、前記図1に示すものを用いるものとする。
【0027】
第1の実施形態においては、図5(a)に示すように、欠陥23と集束イオンビーム27との重なり量が少ない場合、欠陥23の削り量は少ないものとなる。一方、図5(b)に示すように、欠陥23と集束イオンビーム27との重なり量が多い場合、欠陥23の削り量は多いものとなる。つまり、エッジの仕上がり位置がビーム照射位置に依存して変わってしまうことになる。この場合、削り幅の制御が比較的難しくなる。また、削り幅の縮小化にも限界が生じる。
【0028】
なお、欠陥23のエッジ位置に対してビーム照射位置を最適に設定できればよいが、欠陥23の幅がFIB修正装置の解像限界以下の場合、欠陥23のエッジ位置に対してビーム照射位置を常に最適位置に設定することは難しい。
【0029】
そこで本実施形態では、欠陥修正のための集束イオンビーム27の照射位置を図6のようにエッジ位置画素とその隣の画素の2ライン分とし、さらに隣接画素を除くようなチェックパターン(市松格子)とする。このときのピッチの間隔Pはエッチングに有効なビーム径をφとしてφ≒Pとする。図6の(a)と(b)は、ビーム照射位置が半ドット(1/2画素)程度左右方向にずれた場合を示している。
【0030】
図6(a)の初期状態では、外側のドット列32において優勢にエッジ効果エッチングが進行し、続いて内側のドット列31が徐々にエッジ効果エッチングに移行するという過程を辿る。外側ドット列32でのエッチングが終点に達するころには、内側ドット列31でのエッジ効果エッチングが最大効率で進行する。これらのエッチング過程を時系列的に図示すると、図7の(a)→(b)→(c)→(d)のようになり、ドーズ量を制御することで削り幅を制御することができる。なお、エッジの凸凹は解像限界以下であり問題にならない。
【0031】
図6(b)では、初期状態で外側ドット列32ではエッジ効果エッチングとなるが、内側ドット列31ではそのようにならない。しかし、この場合でもビーム照射を続けていくと(b)から一旦(a)の状態に移行し、その後は同様の過程を経てエッチングされることが予想される。従って、どちらの場合でもドーズ量でエッジの位置調整が可能となる。
【0032】
ここで、先に述べたような像質評価装置等により欠陥23の出張り長を予め測定しておけば、それに応じたビームドーズ量を照射することで正確な再修正が可能となる。なお、図6の例では、エッジが凹凸の仕上がりになってしまうが、この凹凸は非常に微細なものであるため、ウェハ転写像には殆ど影響しない。そして、凹凸を平均した位置がウェハ転写時の寸法変動に寄与することになる。
【0033】
このように本実施形態によれば、欠陥修正のための集束イオンビームを照射する際に、2列でかつジグザグのビーム走査方式を採用することにより、ビーム照射位置のマージンを拡大することができる。これにより、微小削りこみの加工再現性を向上させることが可能となる。また、エッジの角上で起こるエッチレートの早いプロセスを段階的に進行させることで、照射量によるエッジ位置の制御が可能となる。これは、出張り長が解像限界以下の欠陥であっても、必要な量だけ削り込むことが可能なことを意味し、欠陥修正に極めて有効な効果である。さらに、隣接画素にビーム照射した場合よりも最小の削り幅をより小さくできる利点もある。
【0034】
(第3の実施形態)
第1及び第2の実施形態では、1回目修正において修正基準を満たすことをねらいとして、それが達成されなかった場合を想定している。しかし、最初から2回の修正で基準を満たすことを目的としてトライしてもよい。つまり、あえて1回目の修正をやや残り気味にし、2回目の修正でエッジ効果エッチングを用いて精度の高いエッジ位置制御をすることで、トータルな意味での修正精度を上げるということも可能である。
【0035】
このような実施形態においては、修正を最初から2ステップに分けることで1回目修正時にへこみ側にエッジ位置がずれてしまう修正ミスの確率を減らすことができる。また、2ステップトータルでの修正精度は単独の修正精度よりもよいものとなる。
【0036】
(変形例)
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。FIB修正装置の構成は、前記図1に何ら限定されるものではなく、集束イオンビームを偏向及びオン・オフできるものであればよい。さらに、欠陥を削り取る際に用いるガスは、欠陥の材料等に応じて適宜変更可能である。また、FIB修正装置における全ての処理を、ソフトウェアが記述されたプログラムを基にコンピュータ制御の下に行わせるようにしてもよい。また、欠陥を削り込む際の集束イオンビームのドーズ量は、本来のパターンを除去するのに必要なドーズ量よりも少ない範囲で適宜定めればよい。
【0037】
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。
【0038】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、欠陥エッジ部分にビーム照射量の少ない条件で集束イオンビームを照射し、パターン中央部分よりもエッジ部分の方でエッチングが速く進む現象を利用して欠陥の出張り長に相当する削り込みを行うことにより、ビーム照射位置がずれた場合であっても、削りすぎによる新たな欠陥の発生を招くことなく、フォトマスク等のパターン欠陥を良好に修正することができる。
【0039】
また本発明によれば、2列でかつジグザグのビーム走査方式を用いることにより、ビーム照射量によるエッジ位置の制御が可能となり、微小削りこみの加工再現性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態に用いたFIB修正装置を示す概略構成図。
【図2】集束イオンビームの照射により欠陥が除去される様子を示す図。
【図3】像質評価装置で削り残しを測定するときの模式図。
【図4】第1の実施形態を説明するためのもので、エッジ効果エッチングの様子を示す図。
【図5】一列のパターンによるエッジ効果エッチングにより修正位置がずれる様子を示す図。
【図6】第2の実施形態を説明するためのもので、ジグザグパターンによるエッジ効果エッチングを示す図。
【図7】ジグザグパターンによるエッジ効果エッチングの時系列変化を示す図。
【符号の説明】
1…ガリウムイオン源
2…拡大レンズ
3…偏向器
4…対物レンズ
5…イオンビームコラム
6…チャージニュートライザー
7…二次粒子検出器
8…マスク(試料)
9…試料ステージ
10…チャンバ
11…ガス導入管
12,13…排気口
20…ガラス基板
21…マスクパターン
22…黒系欠陥(修正前欠陥)
23…黒系欠陥(修正後微小欠陥)
25…イオンビームをスキャンさせる画素単位
27…集束イオンビーム
31…2列照射での内側の照射位置
32…2列照射での外側の照射位置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a defect correction technique such as a semiconductor photomasks relates to defect correction method for a mask used to correct the black-based defects, especially along the pattern edge.
[0002]
[Prior art]
When correcting defects along the pattern edge of a photomask, an apparatus using FIB (focused ion beam) may cause an edge position error due to insufficient position accuracy of the irradiation beam or end point detection. There is. Even if a laser correction device is used, edge position deviation due to correction accuracy frequently occurs. In such a case, re-correction is required unless the correction standard by AIMS (image quality evaluation apparatus) or the like is reached.
[0003]
Conventionally, re-correction has been performed by a method of forming a minute cut by moving the laser irradiation position in small steps while observing in real time with a laser correction device. With this method, it is impossible to process a minute width that is below the resolution limit that cannot be observed with a laser correction device. In the current state of the art, there is no apparatus that can stably form a cut with a width of 10 nm to 20 nm. Similarly, in the FIB apparatus, it is impossible to control the beam irradiation more accurately than the correction accuracy. Under the circumstances that require re-correction with a very small width, as long as the conventional method is used, Even if an apparatus is used, it is difficult to correct a minute width below the resolution limit.
[0004]
Further, when such re-correction is performed using conventional techniques, the position corresponding to the boundary between the defective portion and the normal portion may be protruded and scraped off depending on the case. In other words, this means that a new dent defect (hereinafter referred to as a white defect) is created, but in a phase shift mask such as a halftone mask, it is more difficult to correct a white defect than a black defect. That is, it is very difficult to reach a correction standard by AIMS (image quality evaluation apparatus) or the like. This is because the deposition film deposited at the dent position does not have a phase shift effect. Therefore, the generation of white defects in the correction of black defects must be reduced as much as possible. However, with the current technology, within the range of correction accuracy, it will be the same probability whether it will be finished as a bulge or a dent.
[0005]
The above description is after a standard black defect has been corrected once. For example, in a stripe pattern in which lines and spaces are arranged, the line portion is locally slightly thick (referred to as a CD error defect). ), The same situation occurs from the first correction.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, when correcting a black defect generated in a photomask with a focused ion beam, if the beam irradiation position for defect correction shifts to the pattern side, the originally required pattern is scraped and a new white defect is generated. There was a problem that occurred. In addition, there is a problem that it is difficult to correct a minute width below the resolution limit.
[0007]
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and the object of the present invention is to create new defects due to excessive cutting even when the irradiation position of the focused ion beam for defect correction is shifted. An object of the present invention is to provide a mask defect correction method capable of satisfactorily correcting pattern defects such as a photomask without causing occurrence.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
(Constitution)
In order to solve the above problems, the present invention adopts the following configuration.
[0010]
That is, the present invention is a method for correcting a protrusion defect existing on an edge of a mask pattern or a minute protrusion defect remaining after the protrusion defect is corrected, and the defect is detected in advance by a dimension measuring device. A step of measuring the tension length, and irradiating the edge portion on the opposite side of the pattern of the defect with a focused ion beam under a condition that is less than the dose amount necessary for cutting the pattern, so that the edge portion is more than the center portion of the pattern Using the phenomenon in which etching proceeds faster, and performing a cutting corresponding to the measured protrusion length, and the focused ion beam can be scanned in units of pixels arranged in a matrix, The pixel that scans the focused ion beam is linear in a direction parallel to the pattern edge where the defect exists, and corresponds to the edge portion of the defect opposite to the pattern. A two-row configuration on the pattern side with respect to the position of the pattern, and selected in a checkered lattice shape in the two-row configuration, and the amount of cutting is controlled by controlling the beam irradiation amount of the focused ion beam It is characterized by controlling.
[0012]
(Function)
According to the present invention, the irradiation amount (dose amount) of the focused ion beam for defect correction is set to be smaller than the irradiation amount necessary for cutting the original pattern, and the edge portion is etched faster than the central portion of the pattern. It is possible to correct a defect with a small irradiation amount by performing the cutting using the phenomenon (edge effect etching) in which the amount of light advances. In this case, even if the beam irradiation position is shifted to the pattern side, a new defect due to excessive shaving does not occur.
[0013]
In addition, by devising the beam irradiation method for defects (two-column configuration of pixels, checkered lattice, etc.), it becomes possible to control the cutting width by controlling the irradiation amount, so that the defect is below the resolution limit. Can also be modified.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The details of the present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments.
[0015]
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a focused ion beam (FIB) correction apparatus used in the first embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a gallium ion source, 2 is a magnifying lens, 3 is a deflector, 4 is an objective lens, 5 is an ion beam column including 1-4, 6 is a charge neutralizer, 7 is a secondary particle detector, and 8 is A photomask (sample), 9 is a sample stage, 10 is a chamber containing 6 to 9, 11 is a gas introduction tube for supplying gas to the sample surface, and 12 is an exhaust port for exhausting the inside of the ion beam column 5 , 13 indicate exhaust ports for exhausting the inside of the chamber 10.
[0016]
The ion beam column 5 is provided in the upper part of the chamber 10, and the ions emitted from the ion source 1 are focused on the surface of the photomask 8 by the electro-optical components 2 to 4.
[0017]
The FIB correcting apparatus having such a configuration blows gas onto the photomask 8 by the gas introduction tube 11 and irradiates the portion with an ion beam, and removes a part of the mask pattern by gas assist etching or deposition, Alternatively, the mask pattern is corrected by partially depositing a film. Each part of this apparatus is controlled by a dedicated or general-purpose computer.
[0018]
In the FIB correction apparatus, the correction work is usually performed through the following procedure. First, the focused ion beam that has passed through the ion beam column 5 is scanned on an appropriate area including a defect on the mask surface. At this time, secondary electrons or secondary ions emitted from the pattern portion of the photomask 8 or the substrate portion are detected in units of scanning pixels to form an image. Next, the exact position and size of the defect, the shape that should be a normal pattern, etc. are recognized on this image. Next, a focused ion beam is irradiated onto the defect portion while flowing a gas having an etching effect on the pattern material of the photomask 8 into the chamber 10. Defects are removed by irradiating a certain amount of beam.
[0019]
FIG. 2 shows how defects are removed. FIG. 2A shows a state before processing, in which a protruding defect 22 exists in a part of the original pattern 21. FIG. 2B shows a state in which the defect 22 is removed by irradiation with a focused ion beam after processing, but the defect 22 is not completely removed, and a micro defect 23 remains. When the protrusion defect is corrected in this way, the defect 23 may remain as a small step as shown in FIG. If this minute defect 23 becomes a problem during wafer transfer, it must be corrected again.
[0020]
Whether or not the minute defect 23 has a problem in the wafer transfer is confirmed by measuring the portion with another measuring device such as an image quality evaluation device. FIG. 3B shows the light intensity distribution obtained on the wafer when exposure light is irradiated to the mask pattern as shown in FIG. ). On the other hand, FIG. 3C shows a broken line B portion (correction portion) where a minute defect exists. The half-value width A1 of the intensity distribution in the normal part A is compared with the half-value width B1 in the correction part B, and it is determined whether or not the difference or ratio is within an allowable value. Become.
[0021]
In the present embodiment, when such a small level difference is corrected by the FIB correction apparatus, correction with a higher success rate than usual is possible by using the following method.
[0022]
As shown in the upper diagram of FIG. 4, pixels 25 for scanning the focused ion beam with respect to the pattern 21 and the defect 23 are defined. The pixel 25 is a minimum unit when the focused ion beam is irradiated. As shown in the drawing, the pixels 25 made up of rectangular regions are arranged in a matrix.
[0023]
In this embodiment, as shown in FIG. 4A, the focused ion beam 27 is irradiated to a position corresponding to the edge on the opposite side of the pattern 21 of the defect 23. The dose amount of the focused ion beam at this time is set to be smaller (for example, 50%) than the dose amount necessary for removing the pattern 21. Unlike the solid film portion, the edge portion has a high etch rate, so that etching with a low dose is possible. This etching method is called edge effect etching. It has been found that the end point is usually reached at about 30% of the dose when the solid film portion is etched to the base substrate (for example, glass substrate) 20.
[0024]
Therefore, according to the present embodiment, the defect 23 can be removed using edge effect etching, and the pattern can be corrected. In this case, since the dose is small, even if the beam irradiation position is shifted by one dot toward the glass substrate as shown in FIG. Furthermore, as shown in FIG. 4C, even when the pattern is shifted by one dot, the damage to the pattern is very small. That is, by using edge effect etching, damage can be reduced even when the beam irradiation position is shifted to the pattern side or the glass substrate side.
[0025]
Incidentally, in the micro-cutting using the laser correction device, although there is little damage to the glass substrate, there is a case where the pattern is cut too much and, on the contrary, white defects may be caused, but according to this embodiment, this is prevented beforehand. be able to.
[0026]
(Second Embodiment)
Next, a photomask defect correcting method according to the second embodiment of the present invention will be described. As the FIB correction apparatus, the apparatus shown in FIG. 1 is used as in the first embodiment described above.
[0027]
In the first embodiment, as shown in FIG. 5A, when the amount of overlap between the defect 23 and the focused ion beam 27 is small, the amount of shaving of the defect 23 is small. On the other hand, as shown in FIG. 5B, when the amount of overlap between the defect 23 and the focused ion beam 27 is large, the amount of shaving of the defect 23 is large. That is, the edge finishing position changes depending on the beam irradiation position. In this case, it is relatively difficult to control the cutting width. In addition, there is a limit in reducing the cutting width.
[0028]
Note that it is only necessary that the beam irradiation position can be optimally set with respect to the edge position of the defect 23. However, when the width of the defect 23 is equal to or less than the resolution limit of the FIB correction apparatus, the beam irradiation position is always set with respect to the edge position of the defect 23. It is difficult to set the optimal position.
[0029]
Therefore, in the present embodiment, the irradiation position of the focused ion beam 27 for defect correction is set to two lines of the edge position pixel and the adjacent pixel as shown in FIG. ). The pitch interval P at this time is φ≈P where φ is the beam diameter effective for etching. FIGS. 6A and 6B show a case where the beam irradiation position is shifted in the left-right direction by about half a dot (1/2 pixel).
[0030]
In the initial state of FIG. 6A, the edge effect etching proceeds predominantly in the outer dot row 32, and then the inner dot row 31 is gradually shifted to the edge effect etching. When the etching in the outer dot row 32 reaches the end point, the edge effect etching in the inner dot row 31 proceeds with maximum efficiency. These etching processes are illustrated in time series as (a) → (b) → (c) → (d) in FIG. 7, and the cutting width can be controlled by controlling the dose. . Note that the unevenness of the edge is less than the resolution limit and is not a problem.
[0031]
In FIG. 6B, edge effect etching is performed in the outer dot row 32 in the initial state, but not so in the inner dot row 31. However, even in this case, if the beam irradiation is continued, it is expected that the state (b) temporarily shifts to the state (a), and thereafter, etching is performed through the same process. Therefore, in either case, the edge position can be adjusted by the dose amount.
[0032]
Here, if the protrusion length of the defect 23 is measured in advance using an image quality evaluation apparatus or the like as described above, accurate recorrection can be performed by irradiating a beam dose amount corresponding thereto. In the example of FIG. 6, the edge has a concavo-convex finish, but the concavo-convex is very fine and has little influence on the wafer transfer image. And the position which averaged the unevenness will contribute to the dimensional variation at the time of wafer transfer.
[0033]
As described above, according to this embodiment, when the focused ion beam for defect correction is irradiated, the margin of the beam irradiation position can be expanded by adopting a two-row zigzag beam scanning method. . As a result, it becomes possible to improve the processing reproducibility of micromachining. Further, the edge position can be controlled by the irradiation amount by proceeding stepwise with a process having a high etch rate occurring on the corner of the edge. This means that even a defect having a protrusion length less than the resolution limit can be cut by a necessary amount, which is an extremely effective effect for defect correction. Furthermore, there is an advantage that the minimum scraping width can be made smaller than when the adjacent pixels are irradiated with the beam.
[0034]
(Third embodiment)
In the first and second embodiments, a case is assumed in which it is not achieved with the aim of satisfying the correction criteria in the first correction. However, you may try for the purpose of satisfying the standard with two corrections from the beginning. In other words, it is possible to increase the correction accuracy in a total sense by deliberately leaving the first correction slightly and performing highly accurate edge position control using edge effect etching in the second correction. .
[0035]
In such an embodiment, by dividing the correction into two steps from the beginning, it is possible to reduce the probability of a correction error in which the edge position shifts to the dent side during the first correction. Further, the correction accuracy in the two-step total is better than the single correction accuracy.
[0036]
(Modification)
The present invention is not limited to the above-described embodiments. The configuration of the FIB correction device is not limited to that shown in FIG. 1 and may be any device that can deflect and turn on / off the focused ion beam. Furthermore, the gas used when scraping off the defects can be appropriately changed according to the material of the defects. Further, all processing in the FIB correction apparatus may be performed under computer control based on a program in which software is described. Further, the dose amount of the focused ion beam at the time of cutting the defect may be appropriately determined within a range smaller than the dose amount necessary for removing the original pattern.
[0037]
In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[0038]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the defect edge portion is irradiated with the focused ion beam under the condition that the beam irradiation amount is small, and the defect is utilized by utilizing the phenomenon that the etching proceeds faster in the edge portion than in the center portion of the pattern. By performing the cutting corresponding to the projecting length of the film, even if the beam irradiation position is shifted, it is possible to satisfactorily correct pattern defects such as a photomask without causing new defects due to excessive cutting. be able to.
[0039]
In addition, according to the present invention, by using a two-row zigzag beam scanning method, the edge position can be controlled by the amount of beam irradiation, and the processing reproducibility of micromachining can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an FIB correction apparatus used in a first embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing a state in which defects are removed by irradiation with a focused ion beam.
FIG. 3 is a schematic diagram when measuring uncut residue with an image quality evaluation apparatus.
FIG. 4 is a view for explaining the first embodiment and showing a state of edge effect etching;
FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which a correction position is shifted by edge effect etching using a pattern in one row.
FIG. 6 is a diagram illustrating edge effect etching using a zigzag pattern for explaining a second embodiment;
FIG. 7 is a diagram showing a time-series change in edge effect etching by a zigzag pattern.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Gallium ion source 2 ... Magnifying lens 3 ... Deflector 4 ... Objective lens 5 ... Ion beam column 6 ... Charge neutralizer 7 ... Secondary particle detector 8 ... Mask (sample)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... Sample stage 10 ... Chamber 11 ... Gas introduction pipes 12, 13 ... Exhaust port 20 ... Glass substrate 21 ... Mask pattern 22 ... Black type defect (defect before correction)
23 ... Black defects (small defects after correction)
25 ... Pixel unit for scanning the ion beam 27 ... Focused ion beam 31 ... Inner irradiation position in the two-row irradiation 32 ... Outer irradiation position in the two-row irradiation

Claims (4)

マスクのパターンのエッジ上に存在する出張り欠陥、又は該出張り欠陥を修正した後に残る微小な出張り欠陥を修正する方法であって、
予め寸法測定装置により前記欠陥の出張り長を測定する工程と、
前記欠陥の前記パターンと反対側のエッジ部分に、前記パターンを削るのに必要なドーズ量よりも少ない条件で集束イオンビームを照射し、パターン中央部分よりもエッジ部分の方でエッチングが速く進む現象を利用して、前記測定した出張り長に相当する削り込みを行う工程と、
を含み、
前記集束イオンビームは、マトリクス配列された画素単位で走査可能であり、
前記集束イオンビームを走査させる画素は、前記欠陥の存在するパターンエッジに平行な方向に直線状で、前記欠陥の前記パターンと反対側のエッジ部分に相当する位置とそれよりも前記パターン側の2列構成であり、かつ該2列構成において市松格子状に選択したものであり、
前記集束イオンビームのビーム照射量を制御することで前記削り込み量を制御することを特徴とするマスクの欠陥修正方法。
A method for correcting a protrusion defect existing on an edge of a mask pattern, or a minute protrusion defect remaining after correcting the protrusion defect,
Measuring the protrusion length of the defect with a dimension measuring device in advance;
A phenomenon in which a focused ion beam is irradiated on an edge portion of the defect opposite to the pattern on the opposite side to a dose amount necessary for cutting the pattern, and etching proceeds faster at the edge portion than at the pattern central portion. A step of cutting corresponding to the measured projecting length, using
Including
The focused ion beam can be scanned in units of pixels arranged in a matrix,
The pixel that scans the focused ion beam is linear in a direction parallel to the pattern edge where the defect exists, and a position corresponding to the edge portion of the defect opposite to the pattern and 2 on the pattern side of the position. It is a column configuration and is selected in a checkered pattern in the two column configuration,
A mask defect correcting method, wherein the amount of cutting is controlled by controlling a beam irradiation amount of the focused ion beam.
マスクのパターンのエッジ上に存在する出張り欠陥を、予めイオンビーム又はレーザビームを用いた修正装置により正常パターンのエッジからビーム半径程度離れた位置で削り込む工程と、該工程により修正された後に残る微小な出張り欠陥の出張り長を寸法測定装置で測定する工程と、前記残った出張り欠陥を新たに削り込むことで修正部と正常部との寸法差が最小となるのに必要な削り込みの量を決定する工程と、を有することを特徴とする請求項1記載のマスクの欠陥修正方法。A process in which a projecting defect existing on the edge of the mask pattern is previously cut by a correction device using an ion beam or a laser beam at a position about a beam radius away from the edge of the normal pattern, and after being corrected by the process Necessary for minimizing the dimensional difference between the repaired part and the normal part by measuring the projecting length of the remaining projecting defects with a dimension measuring device, and newly cutting the remaining projecting defects. defect correction method of a mask according to claim 1, characterized in that it comprises the steps of determining the amount of narrowing shaving, the. 前記集束イオンビームを照射する際に、前記欠陥に対してエッチング効果のあるガスを供給することを特徴とする請求項記載のマスクの欠陥修正方法。The focusing when irradiating the ion beam, the defect correcting method of a mask according to claim 1, wherein the supplying gas having an etching effect on the defect. 前記寸法測定装置により前記欠陥の出張り長を測定する工程として、集束イオンビームの走査による前記マスクからの二次荷電粒子像を検出することを特徴とする請求項1記載のマスクの欠陥修正方法。As a step of measuring the lugs length of the defect by the dimension measuring device, defect correction method of a mask according to claim 1, wherein the detecting the secondary charged particle image from the mask by scanning the focused ion beam .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102020208883B4 (en) * 2020-07-16 2023-06-15 Carl Zeiss Smt Gmbh Method and computer program for repairing a mask for lithography
CN116088265B (en) * 2023-04-12 2023-06-09 深圳市龙图光罩股份有限公司 Mask defect processing device and method and terminal equipment

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3076130B2 (en) * 1992-03-19 2000-08-14 富士通株式会社 Reticle defect repair method and defect repair device
JPH11202474A (en) * 1998-01-13 1999-07-30 Hitachi Ltd Method for correcting defect of reticle and reticle as well as production of semiconductor
JP2000306539A (en) * 1999-04-20 2000-11-02 Seiko Instruments Inc Correction method of isolated black defect of photomask and its device
JP2000347385A (en) * 1999-06-03 2000-12-15 Nec Corp Laser repairing device and photomask correcting method

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