JP4122563B2 - Method for correcting circuit pattern portion of photomask - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造時におけるリソグラフィ工程の露光装置(ステッパー等)に用いられる、フォトマスクの回路パターン部の残留欠陥の修正方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
現在のフォトマスクにおける回路パターン部の残留欠陥の修正は、以下のように行われている。
【0003】
(1)まず、FIB(Focused Ion Beam systems)修正技術について説明する。FIB修正装置としては、セイコー電子工業(株)やMicrion(USA)社製などの装置がある。
【0004】
このFIB修正装置は、図4に示すように、イオン源1、イオンビームを収束するレンズ1A,電子銃2、プロセスガス銃3で構成されている。
【0005】
回路パターン部の除去は、イオン源1部からGa(ガリウム)イオンビーム1Bを放出させ、除去する回路パターン領域にイオンビームをスキャニングすることで回路パターン部を物理的に除去する。
【0006】
なお、電子銃2から放出される電子は、イオンビームのドリフト(位置ずれ)を抑制するために照射している。イオン源1部から放出されるGaイオンビーム1Bは正の電荷を有するため、絶縁物の石英基板部4にイオンビームを照射することにより、石英基板部4表面には正電位が帯電する。そのためにイオンビームの照射を継続した場合、イオンビームのドリフトが発生する。電子銃2から放出される電子はビームドリフトを抑制する目的で石英基板部4表面を電気的に中和させるようにしている。
【0007】
なお、プロセスガス銃3は、残留欠陥修正時には使用しない。
【0008】
(2)次に、レーザー修正技術について説明する。レーザー修正装置としては、Quantronix(USA)や日本電気(株)製の装置がある。
【0009】
図5に示すレーザー修正装置は、Nd・YAGレーザーを使用する。
【0010】
以下に、回路パターン部の除去方法を示す。レーザー11を照射する領域の回路パターン部(Cr部)13では、照射された光エネルギーを吸収し、熱エネルギーに変換する。変換された熱エネルギーは、回路パターン部(Cr部)13の融解及び蒸発のためのエネルギーとなる。よって、回路パターン部(Cr部)13は、融解及び蒸発することにより除去される。なお、図5において、12はミラー、14は石英基板部である。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
(1)FIB修正技術は、フォトマスクにイオンビームを照射することにより、回路パターン部を形成するCrからのCr2次イオンと光透過部である石英基板部からのSiの2次イオンが発生する。イオンの種類と個数をカウントするためのチャネルトロンは、イオンビーム照射時に発生するCr2次イオンと、Si2次イオンはCr2次イオン検出用のチャネルトロンと、Siの2次イオン検出用のチャネルトロンにより、イオンの種類と個数をカウントする。各イオンについて、個数をカウントしたデータは、コンピュータに取り込み、イオンビーム照射位置と2次イオン個数を用いてフォトマスクのイメージ像を作成するために使用する。
【0012】
しかしながら、上記したFIB修正技術では以下のような問題点がある。
【0013】
(A)回路パターン部に残留欠陥が存在する場合、残留欠陥部の膜厚が回路パターン部と同程度であれば、コンピュータによるイメージ像を作成するためのCr2次イオン数をカウントすることができる。しかし、残留欠陥部からのCr2次イオン数が少ない場合、つまり、残留欠陥部の膜厚が回路パターン部に対して薄膜な場合(ハーフトーン欠陥)においては、チャネルトロンの検出分解能力、及びコンピュータ画像処理の分解能力の限界により、フォトマスクのイメージ像における残留欠陥部の形状認識が難しい。
【0014】
(B)フォトマスク上に存在する欠陥サイズに関する品質要求が64MbのDRAMにおいては、0.35〜0.3μm、256MbのDRAMにおいては、0.25〜0.2μmレベルの微小欠陥修正が要求される。
【0015】
しかしながら、コンピュータ画像処理の分解能力の限界により、フォトマスクのイメージ像微小サイズの残留欠陥部の確認は難しい。
【0016】
(C)フォトマスクの光透過部の基板材質には通常石英を使用する。FIB修正技術とは、回路パターン部の欠陥部を除去する領域に、イオンビームを照射し、ビームスキャニングさせることで欠陥部を物理的に除去する方法である。よって、イオンビームが照射された領域部には、Gaイオンが注入され、かつイオンビームにより基板表面が物理的にスパッタされるため、基板表面のラフネスが悪くなる。
【0017】
つまり、露光時において、欠陥修正部の光強度は、欠陥修正部の表面ラフネスが悪いことから光透過率が低下している。よって、欠陥修正部は、転写時においては、欠陥が存在している場合と同様な形状が転写される。
【0018】
(D)FIB修正技術は、回路パターン部の欠陥部を除去する領域にのみビームスキャニングさせ、物理的に除去する方法である。イオンビームをスキャンさせた領域(回路パターン部の残留欠陥部)と、スキャンさせていない領域(石英基板部)の境界部は、イオンビームをスキャンさせた領域が物理的にスパッタされているために、境界部に断差が形成される(総称:リバーベット)。このリバーベットは、欠陥部と同様に転写される。
(2)レーザー技術における課題
この装置の観察方式は、FIB修正装置におけるフォトマスクの回路パターン確認方法画像イメージとは違い、光学顕微鏡を用いた観察方式である。また、観察時の照明は、反射光、透過光を使用することが可能である。つまり、この修正装置の観察方式は、回路パターン部の残留欠陥を直接観察することが可能である。
【0019】
よって、FIB修正装置における課題である欠損欠陥部にCr薄膜が存在する場合(ハーフトーン欠陥)においても、反射光及び透過光を用いることで確認することができる。
【0020】
しかしながら、このレーザー修正装置においては、以下の問題点がある。
【0021】
(A)レーザー照射領域の設定時において、光源にNd・YAGレーザー(λ:532nm)、つまり、光を用いているために、照射領域の設定は数ミクロン以上が限界となる。つまり、残留欠陥領域がサブミクロンレベルの場合は、照射領域の設定が不可能となり、欠陥修正は不可能となる。
【0022】
(B)本装置による修正は、レーザー光による残留欠陥部の融解及び蒸発を行う。しかし、パターンエッジ部の修正を行った場合、レーザーが照射されたパターンエッジ部に数百Å程度の盛り上がりが形成されてしまう。つまり、パターンエッジ部の盛り上がり部は、修正精度を悪くする要因となる。因みに、このレーザー修正方法とFIB修正方法の加工精度を比較した場合、レーザー修正方法による修正精度の方が悪い。
【0023】
(C)本装置による修正は、レーザーを使用する。つまり、レーザー照射領域はレーザー強度分布(ガウス分布)に依存する。よって、修正部のレーザーの照射面積が広面積になるにつれ、レーザー照射領域の外側(周辺部)は、レーザー強度が低下する。その結果、レーザー照射領域の外側(周辺部)の欠陥部は完全に蒸発せずに周辺部に飛散または変質する。飛散または変質した欠陥部は、新たな残留欠陥部となる。
【0024】
本発明は、上記問題点を除去し、FIB修正方法とレーザー修正方法とのそれぞれの利点を利用して、欠陥部の的確な検出と欠陥修正精度の向上を図ることができるフォトマスクの回路パターン部の修正方法を提供することを目的とする。
【0025】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔1〕フォトマスクの回路パターン部に存在するパターン残留欠陥部の修正方法において、残留欠陥部を含むパターンエッジ領域に前記残留欠陥部を除く前記回路パターン部を覆い石英基板部を露出するカーボン膜を形成する工程と、残留欠陥部領域にレーザーを照射することにより前記残留欠陥部の修正を行う工程とを施すようにしたものである。
【0026】
〔2〕フォトマスクの回路パターン部に存在するパターン残留欠陥部の修正方法において、残留欠陥部を含む回路パターン部と石英基板部にカーボン膜を用いて新規残留欠陥部を形成する工程と、新規残留欠陥部領域にレーザーを照射することにより前記新規残留欠陥部の修正を行う工程とを施すようにしたものである。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【0028】
本発明の修正方法は、FIB修正装置の利点である残留欠陥部の修正精度がレーザー修正装置と比較して優れている点と、レーザー修正方法の利点である光学顕微鏡による直接観察方法による回路パターン部の残留欠陥部の観察(検出)がFIB修正装置と比較して優れている点を採り入れ、回路パターン部の欠陥部は、レーザー照射面積が広面積になるにつれ、完全に蒸発せず、周辺部に飛散、または変質するが、FIB修正装置で形成したカーボン膜(カーボン薄膜)にレーザーを照射すると、回路パターン部の欠陥部周辺に飛散または変質せずに除去可能である点を巧みに取り込んでフォトマスクの回路パターン部の修正を行うことができる。
【0029】
まず、本発明の参考例について説明する。
【0030】
図1は本発明の参考例を示すフォトマスクの回路パターン部の修正工程図である。
【0031】
(1)まず、図1(a)に示すように、石英基板部20上に形成される回路パターン部21には、残留欠陥(エッジ残留欠陥)部22がある。つまり、回路パターン部21外に残留欠陥(エッジ残留欠陥)部22が存在する。その残留欠陥(エッジ残留欠陥)22のサイズはX:0.3μm、Y:0.3μmである。このエッジ残留欠陥部22は、FIB修正装置のコンピュータのイメージ像では、検出不可能である。
【0032】
(2)次に、図1(b)に示すように、レーザー修正装置(DRS−II:Quantronix製、及びSL453C:日本電気製)を用いて、エッジ残留欠陥部22と重複する領域23を設定する。
【0033】
(3)次に、図1(c)に示すように、Nd・YAGレーザーを照射し、エッジ残留欠陥部22を新規欠損欠陥部24にする。この新規欠損欠陥部24は、X:1.6μm、Y:0.7μmとした。なお、この新規欠損欠陥部24のサイズは、FIB修正装置における、コンピュータイメージ像で認識可能なサイズ、欠陥修正可能なサイズ、及び回路パターン部の設計形状に影響が無い新規欠損欠陥部の形状であることを考慮すれば、新規欠損欠陥部のサイズ、形状についての制約は問わない。
【0034】
(4)次に、図1(d)に示すように、FIB修正装置(SIR−1000:セイコー電子工業製)にフォトマスクをセットし修正を行う。まず、回路パターン部21の新規欠損欠陥部24上にカーボン膜を形成するFIB堆積領域25を決定する。このFIB堆積領域25には、FIB修正装置のコンピュータイメージ像上で修正膜であるカーボン膜を形成するための形状及び領域の設定を行う。なお、FIB堆積領域25は、回路パターン部の新規欠損欠陥部24を一回の修正で可能な設定を行った。
【0035】
(5)次に、図1(e)に示すように、FIB堆積領域25にカーボン膜26を1300Å形成したが、形成するカーボン膜26については、リソグラフィ工程の露光装置(ステッパー等)において露光する光源、光強度に対して遮断可能とする薄膜であれば、膜厚値は関係ない。
【0036】
(6)最後に、修正終了後の回路パターン部を光学顕微鏡(ニコン製)の透過光を用いて、回路パターン部の遮光イメージを観察した。光学顕微鏡の光源は、水銀ランプを使用し、かつ変調フィルタにより波長を(λ:365nm)近傍と転写時の光源波長近傍にした。顕微鏡観察結果は、図1(f)に示すように、回路パターン部に残留欠陥部がない状態と同等な転写イメージであることを確認した。
【0037】
このように、回路パターン部のエッジ残留欠陥部に重複する領域にレーザーを照射し、エッジ残留欠陥部を新規欠損欠陥部にする。その後、回路パターン部の新規欠損欠陥部上に遮光膜としてのカーボン膜を形成する。
【0038】
上記したように、参考例によれば、回路パターン部のエッジ残留欠陥部を新規欠損欠陥部にすることにより、
1.FIB修正装置のイメージ像において、検出(確認)不可能な欠陥部の検出と位置認識が可能になる。
【0039】
2.回路パターン部の微小なエッジ残留欠陥部を修正するツールとして、FIB修正装置を用いることにより、エッジ欠損欠陥部をFIB修正装置で行うことで修正膜をカーボン膜にすることにより、欠陥修正精度が良く、かつ欠陥修正部が耐洗浄性に優れたものを得ることができる。
【0040】
3.回路パターン部の微小なエッジ残留欠陥部の修正方法として、現有修正装置を適用することができ、容易に回路パターン部の微小なエッジ残留欠陥部の修正を行うことができる。
【0041】
次に、本発明の第1実施例について説明する。
【0042】
この実施例は、回路パターン部の材質であるCrとFIB修正装置で形成するカーボン膜の熱特性の違いを利用するようにしたものである。レーザー修正装置で回路パターン部エッジの残留欠陥を修正する場合、精度良く修正可能にすることができる。
【0043】
ここで、回路パターン部の材質のCrは、融点:2670℃、融解熱:14.6KJ/mol、熱伝導率:90.3W/m・Kの熱特性に対して、FIB修正装置で形成するカーボン膜は、昇華点:3370℃、昇華熱:715KJ/mol、熱伝導率:100〜130W/m・Kと熱特性において耐熱性がある。
【0044】
回路パターン部のエッジに存在する残留欠陥部をレーザー修正で除去する場合、パターンエッジ部はレーザー照射により熱エネルギーを得るため、パターンエッジ部のCrの膜厚が数百Å程度厚くなる(Crが盛り上がる)。
【0045】
したがって、回路パターンのエッジ部は形状変化する。つまり、修正精度が悪くなることになる。そこで、FIB修正装置で形成するカーボン膜を回路パターン部の一部に形成することにより、レーザー照射時のエッジ形状が乱れない修正方法を以下に示す。
【0046】
図2は本発明の第1実施例を示すフォトマスクの回路パターン部の修正工程図である。
【0047】
(1)まず、図2(a)に示すように、石英基板部30上に形成される回路パターン部31には、残留欠陥(エッジ残留欠陥)部32がある。つまり、回路パターン部31外に残留欠陥(エッジ残留欠陥)部32が存在する。その残留欠陥(エッジ残留欠陥)部32のサイズはX:0.3μm、Y:0.3μmである。このエッジ残留欠陥部は、FIB修正装置のコンピュータのイメージ像では、検出不可能であった。
【0048】
(2)次に、図2(b)に示すように、FIB修正装置(SIR−1000:セイコー電子工業製)にフォトマスクをセット後、回路パターン部31のエッジ残留欠陥部32を含む回路パターン部31のエッジ領域に、カーボン膜を形成するためのFIB堆積領域33を決定する。そのFIB堆積領域33では、FIB修正装置のコンピュータイメージ像上で修正膜であるカーボン膜を形成するための形状及び領域の設定を行った。
【0049】
この修正領域の設定は、FIB修正装置のコンピュータイメージ像での設定可能なサイズ、正規回路パターン部とエッジ残留欠陥部32において、共有するエッジ部にカーボン膜を形成できるサイズ、及び回路パターン部31の形状に影響がない形状であることを考慮すれば、カーボン膜を形成する領域のサイズ、形状についての制約は問わない。
【0050】
(3)次いで、図2(c)に示すように、FIB修正装置を用いてFIB堆積領域32にカーボン膜34を1000Å形成した。この修正においては、カーボン膜34を1000Å形成したが、形成するカーボン膜は、FIB修正装置で薄膜形成可能な薄膜厚であれば問題はない。
【0051】
(4)次に、図2(d)に示すように、レーザー修正装置(DRS−II:Quantronix製、及びSL453C:日本電気製)にフォトマスクをセットし、エッジ残留欠陥部領域にNd・YAGレーザーを照射する領域35を設定する。レーザーを照射する領域35は、正規回路パターンのエッジ部にレーザーを照射する領域を設定すること以外は、回路パターン部に影響のないサイズ及び形状であれば、制約は問わない。
【0052】
(5)次いで、図2(e)に示すように、レーザーを照射する領域35にレーザーを照射し、回路パターン部の残留欠陥部32を除去した。
【0053】
(6)最後に、修正終了後の回路パターン部を光学顕微鏡(ニコン製)の透過光を用いて、回路パターン部の遮光イメージを観察した。光学顕微鏡の光源は、水銀ランプを使用し、変調フィルタにより波長を(λ:365nm)近傍と転写時の光源波長近傍にした。顕微鏡観察結果は、図2(f)に示すように、回路パターン部に残留欠陥部がない状態と同等な転写イメージであることを確認した。
【0054】
このように、回路パターン部のエッジ残留欠陥部を含む回路パターン部エッジ領域にカーボン膜を形成する。その後、回路パターン部のエッジ残留欠陥部領域にレーザーを照射し、エッジ残留欠陥部を除去する。
【0055】
上記したように、第1実施例によれば、回路パターン部のエッジ残留欠陥部と回路パターン部のエッジ部近傍領域にカーボン薄膜を形成することにより、
1.レーザー修正装置において、回路パターン部のエッジにおける修正精度が向上する。
【0056】
2.回路パターン部のエッジ残留欠陥部の修正方法として、現有修正装置を適用することができ、容易に回路パターン部のエッジ残留欠陥部の修正を行うことができる。
【0057】
次に、本発明の第2実施例について説明する。
【0058】
この実施例は、回路パターン部の残留欠陥部を含めた領域にFIB修正装置でカーボン膜を形成し、新規残留欠陥を作製後、レーザー修正装置で残留欠陥部と新規残留欠陥を修正する方法である。
【0059】
図3は本発明の第2実施例を示すフォトマスクの回路パターン部の修正工程図である。
【0060】
(1)まず、図3(a)に示すように、石英基板部40上に形成される回路パターン部41には、残留欠陥(エッジ残留欠陥)部42がある。つまり、回路パターン部41外に残留欠陥(エッジ残留欠陥)部42が存在する。その残留欠陥(エッジ残留欠陥)42のサイズはX:0.3μm、Y:0.3μmである。このエッジ残留欠陥部は、FIB修正装置のコンピュータのイメージ像では、検出不可能であった。
【0061】
(2)次に、図3(b)に示すように、FIB修正装置(SIR−1000:セイコー電子工業製)にフォトマスクをセットし、回路パターン部のエッジ残留欠陥部42を含む回路パターン部41と石英基板部部40にカーボン膜を形成するためのFIB堆積領域43を決定する。このFIB堆積領域43とは、FIB修正装置のコンピュータイメージ像上で修正膜であるカーボン膜を形成するための形状及び領域の設定をした。
【0062】
なお、この修正領域の設定は、FIB修正装置のコンピュータイメージ像での設定可能なサイズ、正規回路パターン部とエッジ残留欠陥部において、共有するエッジ部にカーボン薄膜を形成できるサイズ及び回路パターン部の形状に影響がないことを考慮すれば、カーボン膜を形成する領域のサイズ、形状についての制約は問わない。
【0063】
(3)次に、図3(c)に示すように、FIB堆積領域43にカーボン膜44を1000Å形成した。この修正においては、カーボン膜44を1000Å形成したが、形成するカーボン膜44は、FIB修正装置で薄膜形成可能な薄膜厚であれば問題はない。
【0064】
(4)次に、図3(d)に示すように、レーザー修正装置(DRS−II:Quantronix製、及びSL453C:日本電気製)を用いて、カーボン膜44を形成した部分に、Nd・YAGレーザーを照射する領域45を設定する。レーザーを照射する領域45は、正規回路パターン部41のエッジ部にレーザーを照射する領域を設定すること以外は、回路パターン部41に影響のないエッジ残留欠陥部42を除去するサイズ、形状及び石英基板部40にカーボン膜44を形成した領域を除去するサイズ、形状であれば、照射する領域について制約は問わない。
【0065】
(5)次いで、図3(e)に示すように、レーザーを照射する領域45にレーザーを照射することより、回路パターン部41の残留欠陥部42と石英基板部40上カーボン膜を形成した領域を除去し、修正カーボン膜領域46を形成する。
【0066】
(6)最後に、修正終了後の回路パターン部41を光学顕微鏡(ニコン製)の透過光を用いて、回路パターン部41の遮光イメージを観察した。光学顕微鏡の光源は、水銀ランプを使用し、かつ変調フィルタにより波長を(λ:365nm)近傍と転写時の光源波長近傍にした。顕微鏡観察結果は、図3(f)に示すように、回路パターン部41に残留欠陥部42がない状態と同等な転写イメージであることを確認した。
【0067】
このように、回路パターン部のエッジ残留欠陥部を含む回路パターン部エッジ領域と石英基板部にカーボン膜を形成する。その後、回路パターン部のエッジ残留欠陥部領域と新規残留欠陥部にレーザーを照射し、残留欠陥部を除去する。
【0068】
上記したように、第2実施例によれば、回路パターン部のエッジ残留欠陥部及び石英基板部にカーボン膜を形成することにより、
1.レーザー修正装置により、回路パターン部のエッジにおける修正精度が向上する。
【0069】
2.回路パターン部のエッジ残留欠陥部の修正方法として、現有修正装置を適用することができ、容易に回路パターン部のエッジ残留欠陥部の修正を行うことができる。
【0070】
なお、第1、第2実施例では、フォトマスクにおける回路パターン修正方法を例に説明したが、本発明の回路パターン修正技術は、フォトマスクの修正技術を液晶パネルの配線パターン修正及び形成技術にも適用可能である。
【0071】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【0072】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、以下のような効果を奏することができる。
【0073】
(1)請求項1記載の発明によれば、回路パターン部のエッジ残留欠陥部と回路パターン部のエッジ部近傍領域にカーボン膜を形成することにより、レーザー修正装置において、回路パターン部のエッジにおける修正精度が向上する。
【0074】
また、回路パターン部のエッジ残留欠陥部の修正方法として、現有修正装置を適用することができ、容易に回路パターン部のエッジ残留欠陥部の修正を行うことができる。
【0075】
(2)請求項2記載の発明によれば、回路パターン部のエッジ残留欠陥部及び石英基板部にレーザー修正装置によってカーボン膜を形成することにより、回路パターン部のエッジにおける修正精度が向上する。
【0076】
また、回路パターン部のエッジ残留欠陥部の修正方法として、現有修正装置を適用することができ、容易に回路パターン部のエッジ残留欠陥部の修正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の参考例を示すフォトマスクの回路パターン部の修正工程図である。
【図2】 本発明の第1実施例を示すフォトマスクの回路パターン部の修正工程図である。
【図3】 本発明の第2実施例を示すフォトマスクの回路パターン部の修正工程図である。
【図4】 FIB修正装置の模式図である。
【図5】 レーザー修正装置の模式図である。
【符号の説明】
20,30,40 石英基板部
21,31,41 回路パターン部
22,32,42 残留欠陥(エッジ残留欠陥)部
23 エッジ残留欠陥部と重複する領域
24 新規欠損欠陥部
25,43 FIB堆積領域
26,34,44 カーボン膜
33 FIB堆積領域
35,45 レーザーを照射する領域
46 修正カーボン膜領域[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for correcting a residual defect in a circuit pattern portion of a photomask used in an exposure apparatus (stepper or the like) in a lithography process when manufacturing a semiconductor device.
[0002]
[Prior art]
Correction of residual defects in circuit pattern portions in current photomasks is performed as follows.
[0003]
(1) First, the FIB (Focused Ion Beam systems) correction technique will be described. As the FIB correction device, there are devices such as those manufactured by Seiko Electronics Industry Co., Ltd. and Micron (USA).
[0004]
As shown in FIG. 4, the FIB correction apparatus includes an ion source 1, a lens 1 </ b> A for focusing an ion beam, an electron gun 2, and a process gas gun 3.
[0005]
The removal of the circuit pattern portion physically removes the circuit pattern portion by emitting a Ga (gallium) ion beam 1B from one portion of the ion source and scanning the ion beam to the circuit pattern region to be removed.
[0006]
The electrons emitted from the electron gun 2 are irradiated to suppress ion beam drift (positional deviation). Since the Ga ion beam 1B emitted from one part of the ion source has a positive charge, the surface of the quartz substrate part 4 is charged with a positive potential by irradiating the quartz substrate part 4 of the insulator with the ion beam. Therefore, when ion beam irradiation is continued, ion beam drift occurs. The electrons emitted from the electron gun 2 electrically neutralize the surface of the quartz substrate portion 4 for the purpose of suppressing beam drift.
[0007]
The process gas gun 3 is not used when residual defects are corrected.
[0008]
(2) Next, a laser correction technique will be described. As the laser correction device, there is a device manufactured by Quantronix (USA) or NEC Corporation.
[0009]
The laser correction apparatus shown in FIG. 5 uses an Nd / YAG laser.
[0010]
A method for removing the circuit pattern portion will be described below. The circuit pattern portion (Cr portion) 13 in the region irradiated with the
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
(1) In the FIB correction technique, when a photomask is irradiated with an ion beam, Cr secondary ions from Cr forming a circuit pattern portion and Si secondary ions from a quartz substrate portion which is a light transmitting portion are generated. . The channeltron for counting the type and number of ions is composed of a Cr secondary ion generated at the time of ion beam irradiation, a Si secondary ion is detected by a channeltron for detecting a Cr secondary ion, and a channeltron for detecting a secondary ion of Si. Count the type and number of ions. The data obtained by counting the number of each ion is taken into a computer and used to create an image image of the photomask using the ion beam irradiation position and the number of secondary ions.
[0012]
However, the above-described FIB correction technique has the following problems.
[0013]
(A) When there are residual defects in the circuit pattern portion, the number of Cr secondary ions for creating an image by a computer can be counted if the film thickness of the residual defect portion is approximately the same as that of the circuit pattern portion. . However, when the number of Cr secondary ions from the residual defect portion is small, that is, when the film thickness of the residual defect portion is a thin film with respect to the circuit pattern portion (halftone defect), the detection and decomposition capability of the channeltron and the computer Due to the limitations of the image processing resolution capability, it is difficult to recognize the shape of the residual defect in the image image of the photomask.
[0014]
(B) In a DRAM with 64 Mb quality requirements regarding the size of defects existing on the photomask, a 0.35 to 0.3 μm DRAM and a 256 Mb DRAM require a 0.25 to 0.2 μm level defect correction. The
[0015]
However, it is difficult to confirm the residual defect portion of the fine image size of the photomask due to the limit of the resolution capability of computer image processing.
[0016]
(C) Quartz is usually used as the substrate material for the light transmitting portion of the photomask. The FIB correction technique is a method of physically removing a defective portion by irradiating an ion beam to a region where the defective portion of the circuit pattern portion is removed and performing beam scanning. Accordingly, Ga ions are implanted into the region irradiated with the ion beam, and the substrate surface is physically sputtered by the ion beam, so that the roughness of the substrate surface is deteriorated.
[0017]
That is, at the time of exposure, the light intensity of the defect correction portion is low because the surface roughness of the defect correction portion is poor. Therefore, at the time of transfer, the defect correcting portion is transferred with the same shape as when a defect exists.
[0018]
(D) The FIB correction technique is a method in which beam scanning is performed only in a region where a defective portion of a circuit pattern portion is removed, and is physically removed. The boundary between the region scanned with the ion beam (residual defective portion of the circuit pattern portion) and the region not scanned (quartz substrate portion) is because the region scanned with the ion beam is physically sputtered. A gap is formed at the boundary (generic name: river bed). This river bed is transferred in the same manner as the defective portion.
(2) Problems in Laser Technology The observation method of this device is an observation method using an optical microscope, unlike the photomask circuit pattern confirmation method image image in the FIB correction device. In addition, reflected light and transmitted light can be used for illumination during observation. In other words, the observation method of the correction apparatus can directly observe the residual defect in the circuit pattern portion.
[0019]
Therefore, even when a Cr thin film is present in a defect defect portion that is a problem in the FIB correcting apparatus (halftone defect), it can be confirmed by using reflected light and transmitted light.
[0020]
However, this laser correction device has the following problems.
[0021]
(A) At the time of setting the laser irradiation region, Nd • YAG laser (λ: 532 nm), that is, light is used as the light source, so the setting of the irradiation region is limited to several microns or more. That is, when the residual defect area is at the submicron level, the irradiation area cannot be set, and the defect cannot be corrected.
[0022]
(B) The correction by this apparatus is performed by melting and evaporating the residual defect portion by laser light. However, when the pattern edge portion is corrected, a bulge of several hundreds of ridges is formed on the pattern edge portion irradiated with the laser. That is, the raised portion of the pattern edge portion becomes a factor that deteriorates the correction accuracy. Incidentally, when the processing accuracy of the laser correction method and the FIB correction method are compared, the correction accuracy by the laser correction method is worse.
[0023]
(C) Correction by this apparatus uses a laser. That is, the laser irradiation area depends on the laser intensity distribution (Gaussian distribution). Therefore, as the laser irradiation area of the correction portion becomes larger, the laser intensity decreases outside (peripheral portion) of the laser irradiation region. As a result, the defect portion outside (peripheral portion) of the laser irradiation region does not completely evaporate but is scattered or altered in the peripheral portion. The defect portion that has been scattered or altered becomes a new residual defect portion.
[0024]
The present invention eliminates the above-described problems and utilizes the advantages of the FIB correction method and the laser correction method to accurately detect a defective portion and improve the defect correction accuracy. It is an object to provide a method for correcting parts.
[0025]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides
[ 1 ] In a method of correcting a pattern residual defect portion existing in a circuit pattern portion of a photomask, a carbon film which covers the circuit pattern portion excluding the residual defect portion and exposes a quartz substrate portion in a pattern edge region including the residual defect portion And a step of correcting the residual defect portion by irradiating the residual defect portion region with a laser.
[0026]
[ 2 ] In a method of correcting a pattern residual defect portion existing in a circuit pattern portion of a photomask, a step of forming a new residual defect portion using a carbon film on a circuit pattern portion including the residual defect portion and a quartz substrate portion; And a step of correcting the new residual defect portion by irradiating the residual defect portion region with a laser.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0028]
The correction method of the present invention is superior in the correction accuracy of the residual defect portion, which is an advantage of the FIB correction device, as compared with the laser correction device, and a circuit pattern by a direct observation method using an optical microscope, which is an advantage of the laser correction method. The observation (detection) of the residual defect part of the part is superior to the FIB correction device, and the defect part of the circuit pattern part does not evaporate completely as the laser irradiation area becomes wide, Scattered or altered in the part, but skillfully captures the point that if the carbon film (carbon thin film) formed with the FIB correction device is irradiated with laser, it can be removed around the defective part of the circuit pattern part without being scattered or altered Thus, the circuit pattern portion of the photomask can be corrected.
[0029]
First, a reference example of the present invention will be described.
[0030]
FIG. 1 is a process chart for correcting a circuit pattern portion of a photomask showing a reference example of the present invention.
[0031]
(1) First, as shown in FIG. 1A, the
[0032]
(2) Next, as shown in FIG. 1B, a region 23 overlapping with the edge residual defect portion 22 is set using a laser correction device (DRS-II: manufactured by Quantronix and SL453C: manufactured by NEC). To do.
[0033]
(3) Next, as shown in FIG. 1C, the edge residual defect portion 22 is changed to a
[0034]
(4) Next, as shown in FIG. 1 (d), a photomask is set in the FIB correction device (SIR-1000: manufactured by Seiko Denshi Kogyo) and correction is performed. First, the
[0035]
(5) Next, as shown in FIG. 1 (e), 1300 膜 of carbon film 26 is formed in the
[0036]
(6) Finally, the light-shielded image of the circuit pattern portion was observed using the transmitted light of the optical microscope (manufactured by Nikon). As a light source of the optical microscope, a mercury lamp was used, and the wavelength was set near (λ: 365 nm) and near the light source wavelength at the time of transfer by a modulation filter. As shown in FIG. 1 (f), the microscopic observation result confirmed that the transferred image was equivalent to a state in which there was no residual defect portion in the circuit pattern portion.
[0037]
In this way, the laser is irradiated to the region overlapping the edge residual defect portion of the circuit pattern portion, so that the edge residual defect portion becomes a new defect defect portion. Thereafter, a carbon film is formed as a light-shielding film on the new defective defect portion of the circuit pattern portion.
[0038]
As described above, according to the reference example, by making the edge residual defect part of the circuit pattern part a new defect defect part,
1. In the image image of the FIB correction apparatus, it becomes possible to detect a defective portion and a position that cannot be detected (confirmed).
[0039]
2. By using the FIB correction device as a tool for correcting minute edge residual defects in the circuit pattern portion, the defect defect accuracy is improved by making the correction film a carbon film by performing the edge defect defect portion with the FIB correction device. It is possible to obtain a good defect-corrected portion with excellent cleaning resistance.
[0040]
3. The existing correction device can be applied as a method for correcting a minute edge residual defect portion of the circuit pattern portion, and the minute edge residual defect portion of the circuit pattern portion can be easily corrected.
[0041]
Next, a first embodiment of the present invention will be described.
[0042]
In this embodiment, the difference in thermal characteristics between Cr, which is the material of the circuit pattern portion, and the carbon film formed by the FIB correction device is used. When the residual defect at the edge of the circuit pattern portion is corrected by the laser correcting device, it can be corrected with high accuracy.
[0043]
Here, Cr as the material of the circuit pattern portion is formed by the FIB correction device with respect to the thermal characteristics of melting point: 2670 ° C., heat of fusion: 14.6 KJ / mol, and thermal conductivity: 90.3 W / m · K. The carbon film has heat resistance in terms of thermal properties: sublimation point: 3370 ° C., sublimation heat: 715 KJ / mol, thermal conductivity: 100 to 130 W / m · K.
[0044]
When the residual defect existing at the edge of the circuit pattern portion is removed by laser correction, the pattern edge portion obtains thermal energy by laser irradiation. Excitement).
[0045]
Therefore, the shape of the edge portion of the circuit pattern changes. That is, the correction accuracy is deteriorated. Therefore, a correction method in which the edge shape at the time of laser irradiation is not disturbed by forming the carbon film formed by the FIB correction apparatus on a part of the circuit pattern portion will be described below.
[0046]
FIG. 2 is a modification process diagram of the circuit pattern portion of the photomask showing the first embodiment of the present invention.
[0047]
(1) First, as shown in FIG. 2A, the
[0048]
(2) Next, as shown in FIG. 2 (b), after setting a photomask on the FIB correction device (SIR-1000: manufactured by Seiko Electronics Industry), a circuit pattern including the edge
[0049]
The setting of the correction area includes the size that can be set in the computer image of the FIB correction device, the size that can form a carbon film on the shared edge portion in the regular circuit pattern portion and the edge
[0050]
(3) Next, as shown in FIG. 2C, a
[0051]
(4) Next, as shown in FIG. 2 (d), a photomask is set on the laser correction device (DRS-II: manufactured by Quantronix and SL453C: manufactured by NEC), and Nd / YAG is formed in the edge residual defect region. A
[0052]
(5) Next, as shown in FIG. 2E, the
[0053]
(6) Finally, the light-shielded image of the circuit pattern portion was observed using the transmitted light of the optical microscope (manufactured by Nikon). As a light source of the optical microscope, a mercury lamp was used, and the wavelength was set near (λ: 365 nm) and near the light source wavelength at the time of transfer by a modulation filter. As a result of microscopic observation, as shown in FIG. 2 (f), it was confirmed that the transferred image was equivalent to a state in which there was no residual defect portion in the circuit pattern portion.
[0054]
Thus, the carbon film is formed in the circuit pattern portion edge region including the edge residual defect portion of the circuit pattern portion. Thereafter, the edge residual defect portion area of the circuit pattern portion is irradiated with laser to remove the edge residual defect portion.
[0055]
As described above, according to the first embodiment, by forming the carbon thin film in the edge residual defect portion of the circuit pattern portion and the edge portion vicinity region of the circuit pattern portion,
1. In the laser correction device, the correction accuracy at the edge of the circuit pattern portion is improved.
[0056]
2. As a method of correcting the edge residual defect portion of the circuit pattern portion, the existing correction device can be applied, and the edge residual defect portion of the circuit pattern portion can be easily corrected.
[0057]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
[0058]
In this embodiment, a carbon film is formed in an area including a residual defect portion of a circuit pattern portion by an FIB correction device, a new residual defect is produced, and then the residual defect portion and the new residual defect are corrected by a laser correction device. is there.
[0059]
FIG. 3 is a modification process diagram of a circuit pattern portion of a photomask showing a second embodiment of the present invention.
[0060]
(1) First, as shown in FIG. 3A, the
[0061]
(2) Next, as shown in FIG. 3B, a photomask is set in an FIB correction device (SIR-1000: manufactured by Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd.), and the circuit pattern portion including the edge
[0062]
In addition, the setting of this correction area | region is the size which can be set in the computer image image of a FIB correction apparatus, the size which can form a carbon thin film in the edge part shared in a regular circuit pattern part and an edge residual defect part, and a circuit pattern part. Considering that there is no influence on the shape, there are no restrictions on the size and shape of the region where the carbon film is formed.
[0063]
(3) Next, as shown in FIG. 3C, 1000 Å of
[0064]
(4) Next, as shown in FIG. 3 (d), using a laser correction device (DRS-II: manufactured by Quantronix and SL453C: manufactured by NEC), a portion where the
[0065]
(5) Next, as shown in FIG. 3 (e), the
[0066]
(6) Finally, the light-shielded image of the
[0067]
In this manner, the carbon film is formed on the circuit pattern portion edge region including the edge residual defect portion of the circuit pattern portion and the quartz substrate portion. After that, the edge residual defect region and the new residual defect portion of the circuit pattern portion are irradiated with laser to remove the residual defect portion.
[0068]
As described above, according to the second embodiment, by forming the carbon film on the edge residual defect portion and the quartz substrate portion of the circuit pattern portion,
1. The laser correction device improves the correction accuracy at the edge of the circuit pattern portion.
[0069]
2. As a method of correcting the edge residual defect portion of the circuit pattern portion, the existing correction device can be applied, and the edge residual defect portion of the circuit pattern portion can be easily corrected.
[0070]
In the first and second actual施例has been described a circuit pattern correcting method of the photomask as an example, the circuit pattern correction technique of the present invention, the correction technique of the photomask of the liquid crystal panel wiring pattern modifications and forming technology It is also applicable to.
[0071]
In addition, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation is possible based on the meaning of this invention, and these are not excluded from the scope of the present invention.
[0072]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the following effects can be obtained.
[0073]
( 1 ) According to the invention described in claim 1, by forming a carbon film in the edge residual defect portion of the circuit pattern portion and the edge vicinity region of the circuit pattern portion, in the laser correction device, the edge of the circuit pattern portion Correction accuracy is improved.
[0074]
Further, as a method for correcting the edge residual defect portion of the circuit pattern portion, the existing correction device can be applied, and the edge residual defect portion of the circuit pattern portion can be easily corrected.
[0075]
( 2 ) According to the invention described in claim 2 , the correction accuracy at the edge of the circuit pattern portion is improved by forming the carbon film on the edge residual defect portion of the circuit pattern portion and the quartz substrate portion by the laser correcting device.
[0076]
Further, as a method for correcting the edge residual defect portion of the circuit pattern portion, the existing correction device can be applied, and the edge residual defect portion of the circuit pattern portion can be easily corrected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a correction process diagram of a circuit pattern portion of a photomask showing a reference example of the present invention.
FIG. 2 is a process chart for correcting the circuit pattern portion of the photomask according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a correction process diagram of a circuit pattern portion of a photomask showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram of an FIB correction apparatus.
FIG. 5 is a schematic view of a laser correction device.
[Explanation of symbols]
20, 30, 40
Claims (2)
(a)残留欠陥部を含むパターンエッジ領域に前記残留欠陥部を除く前記回路パターン部を覆い石英基板部を露出するカーボン膜を形成する工程と、
(b)残留欠陥部領域にレーザーを照射することにより前記残留欠陥部の修正を行う工程とを施すことを特徴とするフォトマスクの回路パターン部の修正方法。In a method for correcting a pattern residual defect portion present in a circuit pattern portion of a photomask,
(A) forming a carbon film covering the circuit pattern portion excluding the residual defect portion and exposing the quartz substrate portion in a pattern edge region including the residual defect portion ;
(B) A method of correcting a circuit pattern portion of a photomask, comprising performing a step of correcting the residual defect portion by irradiating a laser to a residual defect portion region.
(a)残留欠陥部を含む回路パターン部と石英基板部にカーボン膜を用いて新規残留欠陥部を形成する工程と、
(b)新規残留欠陥部領域にレーザーを照射することにより前記新規残留欠陥部の修正を行う工程とを施すことを特徴とするフォトマスクの回路パターン部の修正方法。In a method for correcting a pattern residual defect portion present in a circuit pattern portion of a photomask,
(A) forming a new residual defect portion using a carbon film on the circuit pattern portion including the residual defect portion and the quartz substrate portion;
(B) A step of correcting the new residual defect portion by irradiating a laser to the new residual defect portion region.
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