JP5347445B2 - Photomask pattern reproduction method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フォトマスク上のパターンを再生するパターン再生方法に関する。 The present invention relates to a pattern reproduction method for reproducing a pattern on a photomask.
石英ガラス等の基板上にクロム（Ｃｒ）等を用いて所定のパターンが形成されたフォトマスク（例えば、特許文献１参照。）は、半導体素子等の製造過程で広く用いられている。
通常、フォトマスクの基板上に形成された上述のパターンは、フォトマスクの製造過程におけるエッチングプロセスやクリーニングプロセスにさらされることによってその寸法は減少する（細る）方向にのみ変化していく。しかしながら、パターンの寸法を大きくする方法は今のところ存在しない。 Usually, the above-mentioned pattern formed on the substrate of the photomask changes only in the direction in which the dimension decreases (thinner) when exposed to an etching process or a cleaning process in the manufacturing process of the photomask. However, there is currently no way to increase the pattern dimensions.
したがって、上述のようにパターンが細ったとき、あるいは、新規フォトマスクの製造工程やウェハ露光に使用中のフォトマスクに対するペリクル貼り替え時において、パターンが細った結果、その寸法が所定の規格範囲から外れてしまうと、フォトマスク自体を再度作製しなければならないという問題がある。 Therefore, when the pattern is thin as described above, or when the pellicle is replaced on the photomask in use for the manufacturing process of a new photomask or wafer exposure, the pattern is thinned, so that its dimensions are within a predetermined standard range. When it comes off, there is a problem that the photomask itself must be manufactured again.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、フォトマスク上のパターンの寸法を増大させるように再生することができるフォトマスクのパターン再生方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a photomask pattern reproduction method capable of reproduction so as to increase the size of the pattern on the photomask.
本発明は、フォトマスクの基板上にクロム又はモリブデンシリサイドを用いて形成されたパターンを再生するためのフォトマスクのパターン再生方法であって、前記パターンにフッ化アルゴン（ＡｒＦ）レーザを露光して前記パターンの寸法を増大させる露光工程を備えることを特徴とする。 The present invention relates to a photomask pattern reproduction method for reproducing a pattern formed using chromium or molybdenum silicide on a photomask substrate, wherein the pattern is exposed to an argon fluoride (ArF) laser. An exposure step for increasing the dimension of the pattern is provided.
本発明のフォトマスクのパターン再生方法によれば、フォトマスク上のパターンの寸法を増大させるように再生することができ、フォトマスク再作製の頻度等を著しく低下させることができる。 According to the photomask pattern reproduction method of the present invention, reproduction can be performed so as to increase the size of the pattern on the photomask, and the frequency of photomask re-creation can be significantly reduced.
本発明の第１実施形態について、図１ないし図３を参照して説明する。図１及び図２は、本実施形態のフォトマスクのパターン再生方法（以下、単に「パターン再生方法」と称する。）の一過程を示す図である。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. 1 and 2 are diagrams showing a process of a photomask pattern reproduction method (hereinafter simply referred to as “pattern reproduction method”) according to the present embodiment.
図１に示すように、フォトマスク１０は、基板１上に遮光のためのパターン２が形成されて構成されている。本発明の方法で再生可能なパターン２の材料は、Ｃｒ又はモリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）である。基板１の材質は特に限定されず、例えば一般的な石英ガラス等を使用可能である。
As shown in FIG. 1, the
上記のように構成されたフォトマスク１０のパターン２に対して、空気の存在する雰囲気下で図１に示すようにＡｒＦレーザ３による露光をパターン２の全面に対して行う（露光工程）。すると、ＡｒＦレーザ３によって空気中の水分が分解して水酸基（ＯＨ−）が発生し、当該水酸基がパターン２の表面で化学反応することにより、図２に示すように、パターン２が厚さ方向及び水平方向にほぼ均一に寸法が増大して再生される。
The
再生されたパターン２の寸法増大部分の成分を調べると、パターン２がＣｒで形成される場合は酸化クロムの薄膜であり、パターン２がＭｏＳｉで形成される場合は二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の薄膜であることが確認された。すなわち、上述したように、空気中の水分の分解によって生じた水酸基が反応してパターン２の表面に酸化膜が形成されることによってパターン２が再生されたことが確認された。
Examining the components of the increased size portion of the regenerated
ＡｒＦレーザ露光によるパターン２の再生速度や再生量は、パターン２に対するＡｒＦレーザ３の総露光エネルギー（積算量）や、反応物である水分（湿度）や酸素の濃度等によって変化する。特に、図３に示すように、パターン２の再生量とＡｒＦレーザ３の総露光量とは概ね比例関係にあるので、総露光量を適宜調整することで、所望の寸法だけパターン２が再生されるように制御することが可能である。
The reproduction speed and reproduction amount of the
なお、パターン２がＭｏＳｉからなる場合の再生部分の材質ＳｉＯ２はＭｏＳｉよりも高い光透過性を有するため、過度に再生を進めると、パターン２の遮光性能に影響を及ぼす可能性があるため注意する。
Note that the material SiO 2 of the reproducing portion when the
本実施形態のパターン再生方法によれば、基板１上のパターン２全体の寸法を増大させることができるので、例えば繰り返し洗浄を行ってパターン２の寸法が全体的に小さくなってしまった等の場合に、好適にパターン２を再生させることによって、フォトマスク１０の延命を図ることが可能になる。その結果、フォトマスク１０の再作製の頻度を著しく低下させることができ、フォトマスク１０を用いた半導体素子等の製造コスト低減に大きく貢献することができる。
According to the pattern reproduction method of the present embodiment, the overall size of the
次に、本発明の第２実施形態について、図４ないし図７を参照して説明する。本実施形態のパターン再生方法と、上述の第１実施形態のパターン再生方法との異なるところは、ＡｒＦレーザがパターンの一部に照射される点である。なお、上述の第１実施形態と共通する構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The difference between the pattern reproduction method of the present embodiment and the pattern reproduction method of the first embodiment described above is that an ArF laser is irradiated to a part of the pattern. In addition, about the structure which is common in the above-mentioned 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図４及び図５は、本実施形態のフォトマスクのパターン再生方法の一過程を示す図である。図４に示すように、パターン２上の任意の箇所２Ａ、２ＢにＡｒＦレーザ３の露光を行うと、図５に示すように、パターン２Ａ、２Ｂの部分のみにおいて、パターン２の再生が行われる。
4 and 5 are views showing a process of the photomask pattern reproducing method of the present embodiment. As shown in FIG. 4, when the ArF
再生箇所は任意に設定されてよいが、再生のための核となるパターン２の材料が存在しないと酸化膜が形成されないため、ＡｒＦレーザ３の照射範囲の少なくとも一部にパターン２が存在することが必要である。
Although the reproduction location may be set arbitrarily, the oxide film is not formed if there is no
本実施形態のパターン再生方法によれば、任意の一部分のみを再生させることができるので、パターンの他の部位の寸法精度に影響を与えることなく所望の部位の再生や補強を行うことができる。 According to the pattern reproduction method of the present embodiment, only an arbitrary part can be reproduced, so that a desired part can be reproduced or reinforced without affecting the dimensional accuracy of other parts of the pattern.
さらに、図６及び図７に示す変形例のように、パターンの欠損部位４及びその周囲のパターン２ＣにＡｒＦレーザ３を照射して露光することによって、周囲のパターン２Ｃを再生させて欠損部位４を塞ぐことも可能である。
このようにすれば、微小なミスサイズ、欠け、ピンホール等のパターン欠陥をある程度修復することが可能となる。したがって、フォトマスクの製造における収率を向上させることができ、フォトマスクの製造コスト低減や製造工期の短縮にも大きく貢献することができる。
Further, as in the modification shown in FIGS. 6 and 7, the
In this way, it is possible to repair to some extent pattern defects such as minute missize, chipping, and pinholes. Therefore, the yield in manufacturing the photomask can be improved, and the manufacturing cost can be greatly reduced and the manufacturing period can be greatly shortened.
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、本発明のパターン再生方法は、パターン再生以外の目的にも応用することが可能である。
具体例を挙げると、パターンの寸法が変化しない程度の露光エネルギー量でＡｒＦレーザ露光を行い、パターンの表面にごく薄い酸化膜を形成することによりパターンの表面を強化することが可能である。このようにすれば、洗浄に対するパターンの耐性を向上させたり、当該酸化膜をいわゆるエッチングストッパ層として利用したりすることが可能である。
For example, the pattern reproduction method of the present invention can be applied to purposes other than pattern reproduction.
As a specific example, it is possible to reinforce the surface of the pattern by performing ArF laser exposure with an exposure energy amount that does not change the dimension of the pattern and forming a very thin oxide film on the surface of the pattern. In this way, it is possible to improve the resistance of the pattern to cleaning, or to use the oxide film as a so-called etching stopper layer.
また、ＭｏＳｉを用いたパターンの場合、形成されるＳｉＯ２層が、ＭｏＳｉ材に比べて高い光透過性を有することはすでに説明したが、これを利用して単一の材料で形成されたパターンでありながら、部位によって遮光度が異なるようにグラデーションを形成することも可能である。この場合、従来のようにドットパターン等を用いなくても、遮光パターンに容易にグラデーション性を付与することができる。 Further, in the case of a pattern using MoSi, it has already been described that the SiO 2 layer to be formed has higher light transmittance than that of the MoSi material. However, a pattern formed of a single material using this is used. However, it is also possible to form a gradation so that the light shielding degree varies depending on the part. In this case, gradation can be easily imparted to the light shielding pattern without using a dot pattern or the like as in the prior art.
１ 基板
２ パターン
３ フッ化アルゴンレーザ
１０ フォトマスク
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