JP4430251B2 - マスクの反射防止膜剥れ修復方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はフォトマスクまたはレチクルの欠陥修正方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
Si半導体集積回路の微細化はめざましく、それに伴って転写に用いるフォトマスクまたはレチクル上のパターン寸法も微細になってきている。寸法の微細化とともに必要とされる寸法精度も厳しくなってきており、寸法精度を確保するためにパターンの粗密に起因する近接効果の低減とともに、基板段差と地下反射に起因する多重干渉効果やハレーションの低減も必要となってきている。基板段差に関しては急峻な段差の解消が必要であり、地下反射に関しては反射防止膜やレジスト吸収最適化などの反射防止対策が必要である。上記反射防止対策として、バイナリマスクの場合、遮蔽膜であるクロム膜の表面やガラスとの境界に反射防止膜として薄い酸化クロム膜が使われるようになってきている。
【０００３】
イオンビームによる欠陥修正装置で反射防止膜として酸化クロムを有するフォトマスクまたはレチクルの欠陥を修正しようとしたとき、欠陥を含む領域の二次電子像もしくは二次イオン像を得る際に、イメージング領域に正常なパターンが含まれるときには欠陥領域認識のためのイオンビームの照射により、表面のごく薄い反射防止膜(酸化クロム膜)が剥がれてしまい、欠陥は修正できても、マスクとしての性能が劣化してしまうという問題が生じていた。
【０００４】
最近、導電性の探針を備えた原子間力顕微鏡(AFM)の探針に大気中で負電圧または正負のパルス電圧をかけることにより、探針直下の金属を局所的に酸化(陽極酸化)できることが報告されている(例えばAppl. Phys. Lett. 68, 34(1996)、Appl. Phys. Lett. 73, 271(1998))。チタン薄膜の場合、電圧(またはパルス電圧や周波数)、湿度やスキャンスピードを最適化することにより、20nm程度の酸化チタンの細線が得られており、クロムに対しても上記の諸条件を最適化することにより、探針の直下のみ局所的に反射防止膜として機能する酸化クロムを生成することは十分に可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、イオンビームによる欠陥修正装置で欠陥を修正するときにイオンビームの照射領域の表面の酸化クロム反射防止膜のはがれを修復し、酸化クロム反射防止膜を有するマスクに対しても高品位な修正を可能にすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記イオンビームによる欠陥修正装置の修正過程で生じた表面の酸化クロム反射防止膜のはがれを、イオンビームを用いたマスク欠陥修正装置の欠陥を含む領域の二次電子像もしくは二次イオン像と欠陥を含む領域の走査プローブ顕微鏡像の比較または走査プローブ顕微鏡像の高さ情報から反射防止膜の剥れている領域を特定し、導電性探針を備えた走査プローブ顕微鏡の陽極酸化技術を応用して表面に露出したクロムを酸化することで修復する。
【０００７】
【作用】
導電性探針を備えた走査プローブ顕微鏡の探針に大気中で負電圧もしくはパルス電圧をかけると、探針直下の反射防止膜が剥れて表面に露出したクロムが陽極酸化され酸化クロムを生成するので、反射防止膜が剥れた領域を走査・陽極酸化し反射防止膜を修復する。反射防止膜としての酸化クロムに必要とされる酸素とクロムの化学量論比や膜厚は探針の高さ、湿度、走査速度、パルス電圧と時間を最適化することにより調整する。
【０００８】
【実施例】
以下に、本発明の一実施例について説明する。
【０００９】
イオンビーム欠陥修正装置で欠陥を修正したフォトマスクまたはレチクルを導電性の探針を有する原子間力顕微鏡(AFM)に移し、ステージをイオンビーム欠陥修正装置で欠陥を修正した位置まで移動する。AFMで修復すべき領域を求めるために、あらかじめイオンビーム欠陥修正装置で欠陥の領域を認識したときの二次電子像もしくは二次イオン像を保存しておく。
【００１０】
欠陥を含む領域(イオンビーム欠陥修正装置のイメージング領域よりも広い範囲)を引力モード(非接触方式)AFMで観察し、保存したイオンビーム欠陥修正装置で得られた欠陥を含む領域の二次電子像もしくは二次イオン像と比較して、図1に示すようなイオンビーム1が照射され反射防止膜が剥がれている領域2を正常パターン3や下地ガラス5の領域2と区別して認識する。非接触方式のAFMを用いるのは、探針の走査により表面の反射防止膜4が剥れないようにするためである。次に図2に示すように反射防止膜が剥がれている領域2上で探針7に大気中で電源8で負電圧もしくはパルス電圧をかけ、探針直下の表面に露出したクロム3を局所的に陽極酸化し反射防止膜となりうる酸化クロム薄膜6を生成する。図3に示すように探針7を走査し、上記の方法で認識した反射防止膜が剥がれている領域2を陽極酸化の酸化クロム薄膜6に置きかえ剥れた反射防止膜を修復する。反射防止膜としての酸化クロムに必要とされる酸素とクロムの化学量論比や膜厚は探針の高さ、湿度、走査速度、パルス電圧と時間を最適化することにより最適化する。
【００１１】
本発明の他の実施例について説明する。
【００１２】
上記例同様、イオンビーム欠陥修正装置で欠陥を修正し終わったフォトマスクまたはレチクルを導電性の探針を有するAFM装置に移し、ステージを欠陥を修正した位置まで移動する。欠陥を含む領域を周波数変調検出方式の非接触AFMで観察し、反射防止膜の剥がれたところ2と反射防止膜の残っているところ4をその高さにより判別する。周波数変調検出方式の非接触AFMで観察するのは、探針の走査により表面の反射防止膜4が剥れないような状態で高さの違いを高感度で検出するためである。高さの低い、反射防止膜が剥がれている領域2を大気中で探針7に電源8で負電圧もしくはパルス電圧をかけ、探針直下の表面に露出したクロム3を局所的に陽極酸化し反射防止膜となりうる酸化クロム薄膜6を生成する。図3に示すように探針7を走査し、高さにより判別した反射防止膜が剥がれている領域2を陽極酸化の酸化クロム薄膜6に置きかえ剥れた反射防止膜を修復する。上記同様、反射防止膜としての酸化クロムに必要とされる酸素とクロムの化学量論比や膜厚は探針の高さ、湿度、走査速度、パルス電圧と時間を最適化することにより最適化する。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、イオンビームによる欠陥修正装置の修正過程で生じた表面の酸化クロム反射防止膜のはがれを、導電性探針を備えた走査プローブ顕微鏡の陽極酸化技術を応用し、表面に露出したクロムを酸化することで修復し、酸化クロム反射防止膜を有するマスクに対しても高品位な修正を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】イオンビーム欠陥修正装置のイオンビームによりマスク表面の反射防止膜が剥れることを示す概略断面図である。
【図２】 AFMの導電性探針に負電圧もしくはパルス電圧をかけて探針直下の露出したクロムを陽極酸化して酸化クロムを生成することを示す概略概念図である。
【図３】本発明の特徴を最も良く示すAFMで陽極酸化しながらの走査することにより反射防止膜を修復することを示す概略断面図である。
【符号の説明】
１ イオンビーム
２ 反射防止膜の剥れた領域
３ 正常パターンのクロム膜
４ 反射防止膜(酸化クロム)
５ 下地ガラス
６ 陽極酸化により生成した酸化クロム
７ 導電性を有するAFM探針
８ 負電源もしくはパルス電源
Claims (4)
- イオンビームを用いたマスク欠陥修正装置でイオンビーム照射領域に発生する反射防止膜の剥れを導電性探針を備えた走査プローブ顕微鏡の陽極酸化で修復することを特徴とするマスクの反射防止膜剥れ修復方法。
- 請求項1の反射防止膜剥れ修復方法において、イオンビームを用いたマスク欠陥修正装置の欠陥を含む領域の二次電子像もしくは二次イオン像と、欠陥を含む領域の走査プローブ顕微鏡像の比較から反射防止膜の剥れている領域を特定し、上記方法で特定した領域を陽極酸化で修復することを特徴とするマスクの反射防止膜剥れ修復方法。
- 請求項1の反射防止膜剥れ修復方法において、欠陥を含む領域を走査プローブ顕微鏡像の高さ情報から反射防止膜の剥れている領域を特定し、上記方法で特定した領域を陽極酸化で修復することを特徴とするマスクの反射防止膜剥れ修復方法。
- 請求項1から3のいずれかに記載の反射防止膜剥れ修復方法において、正常な反射防止膜が走査により剥れないように非接触の原子間力顕微鏡で像観察を行うことを特徴とするマスクの反射防止膜剥れ修復方法。
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