JPH01216529A - Manufacture of x-ray exposure mask - Google Patents

Manufacture of x-ray exposure mask

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JPH01216529A
JPH01216529A JP63043012A JP4301288A JPH01216529A JP H01216529 A JPH01216529 A JP H01216529A JP 63043012 A JP63043012 A JP 63043012A JP 4301288 A JP4301288 A JP 4301288A JP H01216529 A JPH01216529 A JP H01216529A
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mask
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ray
mask layer
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Naotake Sano
佐野 尚武
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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PURPOSE:To shorten a beam radiating time, to shorten a working time, to reduce a damage on a primer, and to accurately form in shape an x-ray absorber pattern by correcting a mask layer pattern presented on an X-ray absorber layer. CONSTITUTION:An SiN film is formed as an X-ray transmission film 3 on one side face of an Si wafer for forming a mask supporting frame 5, an X-ray absorber layer 2 is formed on the face of the film, and formed on the layer 2 with an SiO2 film as a mask layer. Further, a resist layer pattern is formed on the mask layer, the mask layer is removed by dry etching with the resist layer pattern as a mask, thereby forming a mask layer pattern 1 for forming a circuit pattern. Then, a focused ion beam 6 is radiated to an SiO2 layer pattern 12 of a black defect to be removed by sputtering, thereby obtaining a corrected mask layer pattern 11. Thereafter, with the pattern layer as a mask a tantalum layer of a primer is removed by reactive ion etching, thereby obtaining an X-ray absorber pattern 21 having no pattern defect.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は微細パターンを高精度に転写するXvAn光装
置に適用可能なX線露光用マスクの製造方法に関するも
のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for manufacturing an X-ray exposure mask that can be applied to an XvAn optical device that transfers fine patterns with high precision.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、微細パターンの転写にX線転写技術が使用される
ようになってきている。そして欠陥のないX線露光用マ
スクを製造するための欠陥修正方法として、従来のフォ
トマスクの製造工程における遮光性パターンに発生する
欠陥修正方法と同様の方法が試みられている。
In recent years, X-ray transfer technology has come to be used for transferring fine patterns. As a method for correcting defects in order to manufacture a defect-free X-ray exposure mask, a method similar to the method for correcting defects occurring in light-shielding patterns in the conventional photomask manufacturing process has been attempted.

この修正方法は、X線露光用マスクのX線吸収体パター
ンが形成される工程後に該パターンの欠陥を検査し、そ
の後、検出されたパターン欠陥を集束イオンビームやレ
ーザービームを用いた方法によって修正するものである
。この場合、パターン欠陥としてはパターンの欠落部(
以下白欠陥と呼ぶ)、及びパターンの不要部(以下黒欠
陥と呼ぶ)とがある。
This repair method involves inspecting defects in the X-ray absorber pattern of the X-ray exposure mask after the pattern is formed, and then repairing the detected pattern defects by using a focused ion beam or laser beam. It is something to do. In this case, the pattern defect is the missing part of the pattern (
There are two types of defects: white defects (hereinafter referred to as white defects) and unnecessary portions of the pattern (hereinafter referred to as black defects).

パターンの黒欠陥に対しては、例えばイオンビームを黒
欠陥に当ててスパッタ除去する方法、あるいはレーザー
ビームを黒欠陥に当てて蒸発除去する方法等が行われて
いる。
For example, black defects in a pattern can be removed by sputtering by applying an ion beam to the black defects, or by evaporation by applying a laser beam to the black defects.

また、パターンの白欠陥に対しては、例えばイオンビー
ムまたはレーザービームを利用してX線吸収係数の大き
な重金属元素を含む気体、例えばW(Co)&中から、
重金属元素、上記の例では、Wを白欠陥箇所に堆積させ
て必要な部分を形成する方法(以下、それぞれイオンビ
ーム誘起化学的堆積法、レーザービーム誘起化学的堆積
法と呼ぶ)等が行われており、さらにx*を収係数の大
きな重金属元素を含むイオンビームを直接、X線透過股
上に照射して必要なパターンを形成する方法(以下、イ
オンビーム直接堆積法と呼ぶ)も考えられる。
In addition, for white defects in patterns, for example, using an ion beam or a laser beam, a gas containing a heavy metal element with a large X-ray absorption coefficient, such as W (Co) &
A heavy metal element, in the above example, a method is performed in which W is deposited on white defects to form the necessary parts (hereinafter referred to as ion beam-induced chemical deposition method and laser beam-induced chemical deposition method, respectively). In addition, a method (hereinafter referred to as ion beam direct deposition method) in which the required pattern is formed by directly irradiating the X-ray transmitting area with an ion beam containing a heavy metal element having a large absorption coefficient for x* is also considered.

以下、これらの修正方法にづいて図面を参照して説明す
る。
Hereinafter, these correction methods will be explained with reference to the drawings.

第3図は従来の黒欠陥修正工程を含むX線露光用マスク
の製造方法を説明するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a method of manufacturing an X-ray exposure mask including a conventional black defect correction process.

図中、1はマスク層パターン、11は正常パターン、1
2は黒欠陥、2はX線吸収体層、21は正常XVa、収
体パターン、22はX線吸収体パターン黒欠陥、3はX
線透過膜、5はマスク支持枠、6はイオンビーム又はレ
ーザービーム、8ハtl(Iである。
In the figure, 1 is a mask layer pattern, 11 is a normal pattern, 1
2 is a black defect, 2 is an X-ray absorber layer, 21 is a normal XVa, accommodation pattern, 22 is an X-ray absorber pattern black defect, 3 is an X-ray absorber layer
A radiation transmitting film, 5 a mask support frame, 6 an ion beam or a laser beam, and 8 Htl (I).

マスク層パターン1の形成工程(第3図(イ))におい
て、正常パターン11の他に不要な黒欠陥12が検出さ
れたとする。このパターンをマスクにして、例えば反応
性イオンエツチングによりX線吸収体層2を除去しく第
3図(ロ))、次に黒欠陥部分に対してイオンビームま
たはレーザービーム6を照射してスパッタリングまたは
蒸発によりこれを除去する(第3図(ハ)、(ニ))。
Suppose that in the process of forming the mask layer pattern 1 (FIG. 3(a)), an unnecessary black defect 12 is detected in addition to the normal pattern 11. Using this pattern as a mask, remove the X-ray absorber layer 2 by, for example, reactive ion etching (Figure 3 (b)), then irradiate the black defect portion with an ion beam or laser beam 6 and perform sputtering or This is removed by evaporation (Figure 3 (c) and (d)).

この黒欠陥除去によりX線透過WA3には損傷8が生じ
る。そして、エツチングによりマスク支持枠5を一部を
残して除去することによりパターン欠陥の少ないX線露
光用マスクが得られる。
This removal of black defects causes damage 8 to the X-ray transparent WA3. Then, by removing the mask support frame 5 except for a portion thereof by etching, an X-ray exposure mask with few pattern defects can be obtained.

第4図は従来の白欠陥修正工程を含むX線露光用マスク
の製造方法を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a method of manufacturing an X-ray exposure mask including a conventional white defect correction process.

図中、第3図と同一番号は同一内容を示している。In the figure, the same numbers as in FIG. 3 indicate the same contents.

なお、13は白欠陥、23はX線吸収体パターンの白欠
陥、24は修正X線吸収体パターンである。
Note that 13 is a white defect, 23 is a white defect of the X-ray absorber pattern, and 24 is a corrected X-ray absorber pattern.

マスク層パターンlの形成工程(第4図(イ))におい
て、必要なパターンが存在しない白欠陥13が検出され
たとする。第3図の黒欠陥の修正の場合と同様に、例え
ば反応性イオンエツチングによりXvA吸収体Il!2
を除去しく第4図(ロ))、次に前述したイオンビーム
誘起化学的堆積法、レーザービーム誘起化学的堆積法、
イオンビーム直接堆積法等により修正X線吸収体パター
ン24を形成する(第4図(ハ)、(ニ))、その後、
エツチングによりマスク支持枠5を一部を残して除去す
ることによりパターン欠陥の少ないX線露光用マスクが
得られる。
Suppose that in the process of forming the mask layer pattern 1 (FIG. 4(A)), a white defect 13 in which a necessary pattern does not exist is detected. As in the case of correction of the black defect in FIG. 3, for example, by reactive ion etching, the XvA absorber Il! 2
4(b)), then the ion beam-induced chemical deposition method, the laser beam-induced chemical deposition method,
A modified X-ray absorber pattern 24 is formed by an ion beam direct deposition method or the like (FIGS. 4(c) and (d)), and then,
By removing a portion of the mask support frame 5 by etching, an X-ray exposure mask with few pattern defects can be obtained.

〔発明が解決すべき課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかし、X線露光用マスクとフォトマスクとはその構成
において大きな違いがあるために、このような修正方法
ではいくつかの問題点が発生している。x#JAn光用
マスクとフォトマスクの構成の遅いは以下の通りである
However, since there is a large difference in structure between an X-ray exposure mask and a photomask, several problems arise with this correction method. The structure of the x#JAn light mask and photomask is as follows.

X線露光用マスクの構成は、X線透過膜3とその上に形
成されたX線吸収体パターン21およびX線透過膜を支
持するマスク支持枠5から成っている。
The configuration of the X-ray exposure mask includes an X-ray transparent film 3, an X-ray absorber pattern 21 formed thereon, and a mask support frame 5 that supports the X-ray transparent film.

X線透過WA3としては、露光波長のX線に対して吸収
係数の小さな材質、例えば無機物(SiN。
The X-ray transmitting WA3 is made of a material with a small absorption coefficient for X-rays at the exposure wavelength, such as an inorganic material (SiN).

SiN:H,BN:H,BNC,C,SiC,’TI)
%有機物(ポリイミド、パリレン)またはそれらの複合
膜が知られており、その厚さは0. 3Bmから6μm
である。
SiN:H, BN:H, BNC, C, SiC, 'TI)
% organic materials (polyimide, parylene) or their composite films are known, and their thickness is 0.9%. 3Bm to 6μm
It is.

他方、X線吸収体2としては、露光波長のX線に対して
吸収係数の大きな材質、例えば重金属、及びそれらの合
金(Ta、W、W:Ti、WN。
On the other hand, the X-ray absorber 2 is made of a material having a large absorption coefficient for X-rays at the exposure wavelength, such as heavy metals and alloys thereof (Ta, W, W:Ti, WN).

Au)が使われており、その厚さは0.3pmから1.
0μmである。
Au) is used, and its thickness ranges from 0.3 pm to 1.5 pm.
It is 0 μm.

X線露光用マスクは大規模集積回路を構成する微細パタ
ーンの転写に用いられるため、そのパターンの最小線幅
は0.2μmから0.5μmと考えられている。X線露
光用マスクおよびフォトマスクにおいて、第5図に示す
ようにパターンの縦横比をH/W(なお、第5図に示す
ようにWはX線吸収体または遮光性パターンのパターン
幅、Hはパターンの厚さ(高さ)である)と定義すると
、微細パターン転写に用いるX線露光用マスクのパター
ン縦横比は1より大きいのが普通である。Nえば、W=
0.2pm−0,5pm、H−0,8)tm 〜Ipm
の場合にはH/W=1.6〜5となる。
Since X-ray exposure masks are used to transfer fine patterns constituting large-scale integrated circuits, the minimum line width of the patterns is thought to be 0.2 μm to 0.5 μm. In the X-ray exposure mask and photomask, the aspect ratio of the pattern is H/W as shown in Figure 5. is the thickness (height) of the pattern), the pattern aspect ratio of the X-ray exposure mask used for fine pattern transfer is usually larger than 1. If N, W=
0.2pm-0.5pm, H-0.8)tm~Ipm
In this case, H/W=1.6 to 5.

これに対して、フォトマスクは紫外光並びに可視光に対
して透過性を有する基板とその上に形成された遮光性パ
ターンからなり、遮光性パターンの材質はCr、Mos
+等であり、その厚さはHは0.07amから0.1a
mであり、パターン線幅Wは0.3μm以上であるため
、縦横比H/Wは0.3以下である。また、その基板に
はガラスまたは石英が用いられ、その厚さは1mm以上
である。
On the other hand, a photomask consists of a substrate that is transparent to ultraviolet light and visible light, and a light-shielding pattern formed on the substrate, and the material of the light-shielding pattern is Cr, Mos.
+ etc., and the thickness H is 0.07am to 0.1a
m, and the pattern line width W is 0.3 μm or more, so the aspect ratio H/W is 0.3 or less. Moreover, glass or quartz is used for the substrate, and its thickness is 1 mm or more.

以上のように、XvA露光用マスクはフォトマスクに比
べて非常に薄い膜上にNMIt比の大きなパターンを有
することを特徴としていることが分かる。
As described above, it can be seen that the XvA exposure mask is characterized by having a pattern with a large NMIt ratio on a very thin film compared to a photomask.

このため前述したような従来の欠陥修正方法では、xn
n光用マスクに特有な事情による次のような問題点が生
ずる。
Therefore, in the conventional defect repair method as described above, xn
The following problems arise due to circumstances specific to n-light masks.

第1に、従来技術によってX&91露光用マスク上のパ
ターン黒欠陥を修正する場合、即ち、イオンビームまた
はレーザービームによって不要のX線吸収体のパターン
を除去する際に、イオンビームまたはレーザービームが
そのパターンの周辺または下部のX線透過膜も部分的に
除去してしまうという問題点がある0例えばレーザービ
ームのような熱的作業でパターン黒欠陥を蒸発除去する
方法では、通常、X線吸収体の材質の方がX線透過膜の
材料よりも高融点であり、レーザービームに対する耐性
が大きいため、X線吸収体に照射されたレーザービーム
が吸収体パターンからはみ出して周辺部のX線透過膜を
照射した場合や、X線吸収体を除去した直後にその下の
X線透過膜を照射した場合にX線透過膜が部分的に除去
されてしまうことになる。X線透過膜は元来X線を透過
するので、損傷が生じてもX線透過には支障は生じない
が、一部でも損傷を受けると機械的強度が低下して破損
し易くなり、また部分的に応力集中が生じて伸び縮みを
生じ、露光精度が悪くなってしまうという問題がある。
First, when correcting pattern black defects on the X&91 exposure mask by the prior art, that is, when removing unnecessary X-ray absorber patterns by ion beam or laser beam, the ion beam or laser beam There is a problem in that the X-ray transparent film around or under the pattern is also partially removed.For example, in the method of removing pattern black defects by evaporation using a thermal process such as a laser beam, the X-ray absorber is usually removed. The material has a higher melting point than the material of the X-ray transparent film and is more resistant to laser beams, so the laser beam irradiated to the X-ray absorber protrudes from the absorber pattern and damages the X-ray transparent film in the peripheral area. If the X-ray absorber is irradiated with the X-ray absorber, or if the X-ray transparent film underneath is irradiated immediately after the X-ray absorber is removed, the X-ray transparent film will be partially removed. The X-ray transparent membrane is originally transparent to X-rays, so even if it is damaged, it will not interfere with the transmission of X-rays. However, if even a portion of the membrane is damaged, its mechanical strength will decrease and it will be more likely to break. There is a problem in that stress concentration occurs locally, causing expansion and contraction, resulting in poor exposure accuracy.

これと同様の問題はフォトマスクにおいても生じている
が、X&9露光用マスクの場合にはパターンの縦横比が
大きいために、パターン吸収体の除去にレーザービーム
の長時間照射が必要であると共に、X線透過膜が薄く損
傷の影響が大きいことが重なってより深刻な問題となっ
ている。
A similar problem occurs with photomasks, but in the case of X&9 exposure masks, because the aspect ratio of the pattern is large, it is necessary to irradiate the laser beam for a long time to remove the pattern absorber. The fact that the X-ray transparent membrane is thin and susceptible to damage makes this a more serious problem.

第2に、従来技術によってX線露光マスク上のパターン
白欠陥を修正する際には、イオンビーム直接堆積法、イ
オンビーム誘起化学的堆積法及び 。
Second, when correcting pattern white defects on X-ray exposure masks by conventional techniques, ion beam direct deposition method, ion beam induced chemical deposition method and the like.

レーザー誘起化学的堆積法によっては縦横比が1以上で
あるX線吸収体パターンを形状精度よく形成することが
困難であるという問題がある。
Depending on the laser-induced chemical deposition method, there is a problem in that it is difficult to form an X-ray absorber pattern with an aspect ratio of 1 or more with good shape accuracy.

本発明は上記問題点を解決するためのもので、ビーム照
射時間を短くして作業時間を短縮し、下地へのtm傷が
少な(、X線吸収体パターンを形状精度よく形成するこ
とができるX線露光用マスクの製造方法を提供すること
を目的とする。
The present invention is intended to solve the above-mentioned problems.It shortens the beam irradiation time, shortens the work time, reduces TM damage to the base, and enables the formation of an X-ray absorber pattern with high shape accuracy. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an X-ray exposure mask.

〔!!!題を解決するための手段〕[! ! ! Means to solve the problem]

上記の問題点を解決すべく種々研究した結果、X線吸収
体パターンを修正する代わりに、Xva吸収体パターン
を形成するために、X線吸収体層上に存在するマスク層
パターンを修正することによって上記問題点の発生を回
避しうることを見出して本発明を完成したものであり、
本発明はパターン杖に形成されたマスク層を用いてその
下層に存在するX線吸収体層にパターンを形成する工程
を含むXTJAn光用マスクの製造方法であって、マス
ク層のパターンを欠陥検査する段階、検出されたマスク
層のパターン欠陥を修正する段階、パターン欠陥を修正
したマスク層によりX線吸収体層にマスクパターンを形
成する段階からなることを特徴とする。
As a result of various studies to solve the above problems, we found that instead of modifying the X-ray absorber pattern, we modified the mask layer pattern existing on the X-ray absorber layer in order to form an Xva absorber pattern. The present invention was completed by discovering that the above problems can be avoided by
The present invention is a method for manufacturing an XTJAn optical mask, which includes a step of forming a pattern on an underlying X-ray absorber layer using a mask layer formed on a patterned rod, and inspects the pattern of the mask layer for defects. The method is characterized by comprising the steps of: correcting the detected pattern defects in the mask layer; and forming a mask pattern on the X-ray absorber layer using the mask layer with the pattern defects corrected.

〔作用〕[Effect]

本発明のX線露光用マスクの製造方法は、マスク層パタ
ーンを欠陥検査し、その際に検出された黒欠陥および白
欠陥に対し、それぞれの適した方法で修正を行って欠陥
のマスク層パターンを得た後、X線吸収体パターンを形
成することによって欠陥の少ないX線露光用マスクを製
造することによりビーム照射時間を短くして作業時間を
短縮し、下地への損傷が少なく、X線吸収体パターンを
形状精度よく形成することができる。
The method for manufacturing an X-ray exposure mask of the present invention includes inspecting a mask layer pattern for defects, correcting black defects and white defects detected at that time using appropriate methods, and patterning the defective mask layer pattern. By manufacturing an X-ray exposure mask with fewer defects by forming an X-ray absorber pattern after obtaining a The absorber pattern can be formed with high shape accuracy.

〔実施例〕〔Example〕

以下、実施例を図面を参照して説明する。 Examples will be described below with reference to the drawings.

〔実施例1〕 第1図により〔実施例1〕を説明する。[Example 1] [Example 1] will be explained with reference to FIG.

マスク支持枠5を形成するSiウェハーの片面にX線透
過1i13として、減圧化学的気相成長法によって厚さ
0.5μm〜2pmの5iNvを形成し、その膜面上に
スパッタリング法によって厚さ0.3μm〜1μmのタ
ンタル膜から成るX線吸収体層2を形成した後、電子サ
イクロトロン共鳴(ECR)プラズマ堆積法によって厚
さ0.1μm〜0.37jmの5iOxaをマスク層と
してX線吸収体H2の上に形成した。さらに、その後マ
スク層の上に電子線製版法により回路パターンをなすレ
ジスト層パターンを形成し、該レジスト層パターンをマ
スクにしてマスク層をドライエツチング除去して第1図
(イ)に示すように回路パターンを成すマスク層パター
ン1を形成した(工程り。
A 5iNv film with a thickness of 0.5 μm to 2 pm is formed on one side of the Si wafer forming the mask support frame 5 by a low pressure chemical vapor deposition method as an X-ray transparent film 1i13, and a 5iNv film with a thickness of 0.5 μm to 2 pm is formed by a sputtering method on the film surface. After forming the X-ray absorber layer 2 made of a tantalum film with a thickness of 3 μm to 1 μm, an X-ray absorber H2 is formed using 5iOxa with a thickness of 0.1 μm to 0.37 μm as a mask layer by electron cyclotron resonance (ECR) plasma deposition method. formed on top of. Furthermore, after that, a resist layer pattern forming a circuit pattern is formed on the mask layer by electron beam engraving, and the mask layer is removed by dry etching using the resist layer pattern as a mask, as shown in FIG. 1(A). A mask layer pattern 1 forming a circuit pattern was formed (step 1).

このマスク層パターンの欠陥を検査したところ、第1図
(イ)で示すような黒欠陥12が検出されたとする(工
程I[a)。
Assume that when this mask layer pattern is inspected for defects, a black defect 12 as shown in FIG. 1(A) is detected (Step I[a).

次に第1図(ロ)に示すような集束イオンビーム6を黒
欠陥であるSin、層パターン12に当ててスパッタ除
去し、第1図(ハ)に示すような修正されたマスク層パ
ターン11を得た(工程■a)、より具体的にはSiO
gNからなる厚さ0゜25pm、−辺がIpmの正方形
状孤立黒欠陥を対して、ビーム加速電圧30kV、ビー
ム電流110PAのGa”集束イオンビームを約1秒間
照射することよって、孤立黒欠陥をスパッタエツチング
除去することができた。なお、このSiOオ膜除去工程
において、集束イオンビーム照射によって生ずる二次イ
オン、または二次電子を検出することにより、5toz
llllが除去されてタンタル膜が露出したことを検出
してビーム照射を停止すれば、X線吸収体層2をスパッ
タエツチング除去する程度を非常に少なくすることが可
能である。
Next, a focused ion beam 6 as shown in FIG. 1(B) is applied to the black defect Sin and the layer pattern 12 to remove it by sputtering, resulting in a modified mask layer pattern 11 as shown in FIG. 1(C). (Step ■a), more specifically, SiO
A square-shaped isolated black defect made of gN with a thickness of 0°25 pm and a side of Ipm is irradiated with a Ga" focused ion beam at a beam acceleration voltage of 30 kV and a beam current of 110 PA for about 1 second to remove the isolated black defect. It was possible to remove it by sputter etching.In addition, in this SiO film removal process, by detecting secondary ions or secondary electrons generated by focused ion beam irradiation, 5 toz
If the beam irradiation is stopped upon detecting that the tantalum film has been exposed by the removal of the tantalum film, it is possible to greatly reduce the extent to which the X-ray absorber layer 2 is removed by sputter etching.

次に、該パターン層をマスクに下地のタンタル層をCB
rF5ガスを用いる反応性イオンエツチングにより除去
し、第1図(ニ)に示すようなパターン欠陥のないX線
吸収体パターン21を得ることができた(工程IVa)
Next, using the patterned layer as a mask, the underlying tantalum layer is CB
It was removed by reactive ion etching using rF5 gas, and an X-ray absorber pattern 21 free of pattern defects as shown in FIG. 1(d) could be obtained (Step IVa).
.

その後、パターン部がエッチラグ液に接しないように治
具を用いて保護しながら、X線吸収体パターンのある側
と反対側から、パターン部下部のシリコンを液温80°
C220重景%の水酸他力リウム水溶液を用いてエツチ
ング除去することにより(工程V)、パターン欠陥の少
ないX線露光用マスクが得られた。
After that, while protecting the pattern part from coming into contact with the etch lag solution using a jig, the silicon at the bottom of the pattern part is heated to a temperature of 80° from the side opposite to the side where the X-ray absorber pattern is located.
An X-ray exposure mask with fewer pattern defects was obtained by etching and removing using a hydrium hydroxide aqueous solution containing 220% C20 (grainy percent) (step V).

ところで、X線吸収体材料であるタンタルのGa′″集
束イオンビームによるエツチング速度は、マスク層材料
である510gM!fのエツチング速度と同程度である
。したがって、孤立黒欠陥を修正する際に、イオンビー
ムが5iOxlllWパタ一ン部からはみ出して黒欠陥
周辺のタンタル層を照射したためタンタル層が部分的に
除去され、深さ0゜3μm前後の窪みができたとしても
、次工程IVaにおいては、前記反応イオンエツチング
におけるX線透過膜SiNのエツチング速度がタンタル
のエツチング速度の1/3以下であるため、タンタル膜
における深さ0.3am前後の窪みはSiN膜において
は高々深さ0.lIIm前後の窪みにしかならず、この
程度の窪みであれば実用上問題は生じない、さらに、前
述の二次イオン、二次電子検出によるビーム照射停止を
併用すればXI透過膜の損傷を殆どなくすことができる
By the way, the etching rate of tantalum, which is an X-ray absorber material, using a Ga''' focused ion beam is about the same as the etching rate of 510 gM!f, which is a mask layer material.Therefore, when repairing isolated black defects, Even if the ion beam protruded from a part of the 5iOxllllW pattern and irradiated the tantalum layer around the black defect, and the tantalum layer was partially removed and a depression with a depth of about 0.3 μm was created, in the next step IVa, the above-mentioned Since the etching rate of the X-ray transparent film SiN in reactive ion etching is less than 1/3 of the etching rate of tantalum, the depression with a depth of about 0.3 am in the tantalum film is at most about 0.1 II m deep in the SiN film. This is only a depression, and if the depression is of this size, it will not cause any practical problem.Furthermore, if the above-mentioned secondary ion and secondary electron detection is used in conjunction with the beam irradiation stop, damage to the XI transmission membrane can be almost eliminated.

〔実施例2〕 実施例1に記載された例において、マスク層パターンの
黒欠陥を除去する方法として工程maの代わりに次の工
程の実施した。
[Example 2] In the example described in Example 1, the following process was performed instead of process ma as a method for removing black defects in the mask layer pattern.

即ち、矩形成形したレーザービームをマスク層パターン
の黒欠陥12に照射することにより、黒欠陥をなすSi
O*FJを蒸発除去し、第1図(ハ)に示すような修正
されたマスク層パターンを得た(工程mb)。なお、マ
スク層の下地は高融点金属であるタンタル層であるため
、タンタル層の蒸発除去された量はわずかであった。
That is, by irradiating the black defect 12 of the mask layer pattern with a rectangular laser beam, Si forming the black defect is removed.
O*FJ was removed by evaporation to obtain a modified mask layer pattern as shown in FIG. 1(c) (step mb). Note that since the base of the mask layer is a tantalum layer which is a high melting point metal, the amount of the tantalum layer that was evaporated and removed was small.

その後、実施例1に記載された工程IVaおよび工程V
を用いてパターン欠陥の少ないX線露光用マスクを得た
Thereafter, Step IVa and Step V described in Example 1
Using this method, an X-ray exposure mask with few pattern defects was obtained.

〔実施例3〕 実施例1に記載した工程の方法でマスク層パターンを形
成した0次に、このマスク層パターンの欠陥を検査した
ところ、第2図(イ)に示すような白欠陥部分13が検
出されたとする(工程■C)。
[Example 3] A mask layer pattern was formed using the process described in Example 1. Next, defects in this mask layer pattern were inspected, and white defect portions 13 were found as shown in FIG. 2(A). Suppose that is detected (Step ①C).

次に第2図(ロ)に示すようにピレンガスを白欠陥部分
のタンタル欣面上に吹付ながら、Ga”集束イオンビー
ムを照射することによって、イオンビーム誘起化学的堆
積法に基づき白欠陥部分に炭素を厚さ0.3μmの所定
形状のパターンを形成する(工程11[c)。
Next, as shown in Figure 2 (b), while spraying pyrene gas onto the tantalum surface of the white defect area, a Ga'' focused ion beam is irradiated onto the white defect area based on the ion beam induced chemical deposition method. A pattern of a predetermined shape with a thickness of 0.3 μm is formed using carbon (Step 11 [c).

こうして第2図(ハ)に示すような修正されたマスク層
パターン14を得た。より具体的には、−辺がlamで
ある正方形状孤立白欠陥に対して、ビーム加速電圧30
 k V、 ヒ7ム電流130PAのGa’″集積イオ
ンビームを4秒間、該白欠陥部分のタンタル層上へ照射
することによって一辺が1pmである厚さ約0.3pm
のカーボン層パターンを形成することができた0次に実
施例1と同様にSin、層から成る正常なマスク層パタ
ーン11、及び炭素からなる修正されたマスク層パター
ン14とをマスクにして、CBrF、ガスを用いる反応
性エツチングによりタンタルN2を除去し、第2図(ニ
)示すような修正されたxl吸収体パターンを得た(工
程IV c ) 、その後、実施例1に記載された工程
Vを用いてX線吸収体パターン欠陥の少ないX$l!!
露光用マスクを得た。
In this way, a modified mask layer pattern 14 as shown in FIG. 2(c) was obtained. More specifically, for a square isolated white defect whose -side is lam, a beam acceleration voltage of 30
By irradiating the tantalum layer in the white defect area with a Ga''' integrated ion beam having a current of 130 PA and a heating current of 130 PA for 4 seconds, a thickness of approximately 0.3 pm with a side of 1 pm was formed.
Next, as in Example 1, using the normal mask layer pattern 11 made of Sin and the modified mask layer pattern 14 made of carbon as masks, CBrF was formed. , the tantalum N2 was removed by reactive etching using gas to obtain a modified xl absorber pattern as shown in FIG. X$l with fewer defects in the X-ray absorber pattern! !
An exposure mask was obtained.

なお、白欠陥修正の他の例として、イオンビーム直接堆
積法によって修正パターンを形成するようにしてもよい
Note that as another example of white defect correction, a correction pattern may be formed by an ion beam direct deposition method.

また、上記実施例1〜3において、X線吸収体材料とし
ては、タンタル、マスク層材料としてはSin、を選ん
だが、本発明の方法はこれらの材料に限定されるもので
はない。
Further, in Examples 1 to 3, tantalum was selected as the X-ray absorber material and Sin was selected as the mask layer material, but the method of the present invention is not limited to these materials.

ちなみに、本発明はマスク層材料が有機レジスト層であ
っても適用可能である。しかし、多くの場合、有機膜パ
ターンを対象とした検査および修正は、本実施例で述べ
た無機層パターンの検査および修正よりも困難である。
Incidentally, the present invention is applicable even if the mask layer material is an organic resist layer. However, in many cases, inspection and correction of organic film patterns are more difficult than inspection and correction of inorganic layer patterns described in this embodiment.

また、上記実施例1〜3では孤立した欠陥について説明
したが、例えば第6図に示すように、欠陥は孤立欠陥の
他にパターンの一部又はパターンと連続するものなど、
どのような欠陥でもよい。
Further, in Examples 1 to 3 above, isolated defects were explained, but as shown in FIG.
Any defect is fine.

第6図において、Aは切断、Bは橘かけ、Cは窪み、D
は突起、Eは白点(ピンホール)、Fは黒点からなる欠
陥であり、これらの欠陥箇所をラスタ走査、ベクタ走査
等の適宜の方法で走査してビーム照射し修正すればよい
In Figure 6, A is a cut, B is a tangerine cut, C is a hollow, and D
Denotes a defect consisting of a protrusion, E a white dot (pinhole), and F a black dot. These defects can be corrected by scanning and beam irradiation using an appropriate method such as raster scanning or vector scanning.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように本発明によれば次のような効果が得られる
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.

■パターンの白欠陥の修正において、従来技術に比べて
縦横比の小さなパターンを形成すればよいので修正が容
易であり、これはパターン線幅Wが小さ(なるほど顕著
である0例えば、W=0.2pmの場合には、従来技術
での縦横比H/Wは4(T(−0,8μm)であるが、
本発明での縦横比H/Wは1.3 (H=0.25μm
)であり、パターン形成がより容易となる。
■In the correction of white defects in patterns, it is easy to correct them because it is only necessary to form a pattern with a smaller aspect ratio compared to the conventional technique, and this is because the pattern line width W is small (remarkable 0 For example, W = 0 In the case of .2pm, the aspect ratio H/W in the conventional technology is 4(T(-0.8μm),
The aspect ratio H/W in the present invention is 1.3 (H=0.25μm
), making pattern formation easier.

■パターンの黒欠陥の修正において、本発明ではパター
ンの縦横比がより小さいので、ビーム照射時間が短くて
すみ下地への損傷が僅かである。
(2) In correcting black defects in a pattern, since the aspect ratio of the pattern is smaller in the present invention, the beam irradiation time is shorter and damage to the underlying layer is slight.

■白欠陥、黒欠陥のいずれの例でも、作業時間の短縮を
図ることができる。
■Working time can be reduced for both white and black defects.

■集束イオンビームまたはレーザービームを用いる同一
修正装置内において、化学的堆積用ガスの吹付けの有無
によってマスク層パターンの黒欠陥および白欠陥のいず
れも修正することができる。
(2) Both black and white defects in the mask layer pattern can be repaired in the same repair device using a focused ion beam or laser beam, depending on whether or not a chemical deposition gas is sprayed.

即ち、ガスの吹付けをせずに直接ビーム照射することに
よりエツチングを行って黒欠陥の修正を行い、また、ガ
ス吹付けを行いながらビーム照射することにより、X線
吸収体層表面に吸着したガスをイオン化して堆積させ、
修正パターンを形成することができ、修正が非常に容易
に行えるようになる。
That is, by direct beam irradiation without gas spraying, black defects are corrected by etching, and by beam irradiation while gas spraying, the defects that are adsorbed on the surface of the X-ray absorber layer are removed. ionize and deposit gas,
A correction pattern can be formed and corrections can be made very easily.

さらに、集束イオンビーム、またはレーザービーム照射
によれば、形状精度の良いパターンを得ることができる
Furthermore, by using a focused ion beam or laser beam irradiation, a pattern with good shape accuracy can be obtained.

■本発明によるパターン白欠陥の修正においては、形成
すべきパターンの材質がX線吸収体用材料、例えば重金
属に限られず、反応ガスに対してエツチング耐性のある
材質であれば種々に選択し得る。
■In the correction of pattern white defects according to the present invention, the material of the pattern to be formed is not limited to X-ray absorber materials, such as heavy metals, and various materials can be selected as long as they are resistant to etching against reactive gases. .

例えば、Cs S 10t s S i N%SiC等
が知られている。
For example, Cs S 10t s S i N%SiC, etc. are known.

■本発明の欠陥修正はマスク層の修正であるので、−度
修正した後でも再修正が容易である。
(2) Since the defect repair of the present invention involves repairing the mask layer, it is easy to re-fix even after the defect has been repaired twice.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明によるマスク層パターンの黒欠陥修正工
程を含むX線露光用マスクの製造方法を説明するための
図、第2図は本発明によるマスク層パターンの白欠陥修
正工程を含むX線露光用マスクの製造方法を説明するた
めの図、第3図はマスク層パターンの黒欠陥から生じた
X*@収体の黒欠陥修正工程を含む従来のxtan充用
マスクの製造方法を示す図、第4図はマスク層パターン
の白欠陥から生じたX線吸収体の白欠陥修正工程を含む
従来のX線露光用マスクの&l造方法を示す図、第5図
はパターンの縦横比の説明図、第6図は欠陥の種類を説
明するための図である。 1・・・マスク層パターン、2・・・X線吸収体層、3
・・・X線透過膜、5・・・マスク支持枠、6・・・イ
オンビームまたはレーザービーム、11・・・正常パタ
ーン、12・・・マスク層パターンの黒欠陥、13・・
・マスク層パターンの白欠陥、14・・・修正されたマ
スク層パターン、21・・・正常なX線吸収体パターン
、22・−X線吸収体パターンの黒欠陥、23・・・X
線吸収体パターンの白欠陥、24・・・修正されたX線
吸収体パターン。
FIG. 1 is a diagram for explaining a method for manufacturing an X-ray exposure mask including a process of correcting black defects in a mask layer pattern according to the present invention, and FIG. A diagram for explaining a method for manufacturing a mask for line exposure, and FIG. 3 is a diagram showing a conventional method for manufacturing an xtan-filled mask, including a process for correcting black defects of X*@container caused from black defects in a mask layer pattern. , Fig. 4 is a diagram showing a conventional manufacturing method for an X-ray exposure mask, including a process of correcting white defects in the X-ray absorber caused by white defects in the mask layer pattern, and Fig. 5 is an explanation of the aspect ratio of the pattern. FIG. 6 is a diagram for explaining types of defects. 1... Mask layer pattern, 2... X-ray absorber layer, 3
. . . X-ray transmission film, 5 . . Mask support frame, 6 .
・White defect in mask layer pattern, 14... Corrected mask layer pattern, 21... Normal X-ray absorber pattern, 22... Black defect in X-ray absorber pattern, 23...
White defect in ray absorber pattern, 24... Corrected X-ray absorber pattern.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)パターン状に形成されたマスク層を用いてその下
層に存在するX線吸収体層にパターンを形成する工程を
含むX線露光用マスクの製造方法であって、マスク層の
パターンを欠陥検査する段階、検出されたマスク層のパ
ターン欠陥を修正する段階、パターン欠陥を修正したマ
スク層によりX線吸収体層にマスクパターンを形成する
段階からなるX線露光用マスクの製造方法。
(1) A method for manufacturing an X-ray exposure mask, which includes a step of forming a pattern on an underlying X-ray absorber layer using a mask layer formed in a pattern, the method comprising forming a pattern on the mask layer with defects. A method for manufacturing an X-ray exposure mask, comprising the steps of inspecting, correcting detected pattern defects in a mask layer, and forming a mask pattern on an X-ray absorber layer using the mask layer with the pattern defects corrected.
(2)マスク層パターンが黒欠陥であり、該黒欠陥のイ
オンビームスパッタ除去時に生ずる二次イオン、または
二次電子を検出してX線吸収体層の露出と同時にビーム
照射を停止する請求項1記載のX線露光用マスクの製造
方法。
(2) A claim in which the mask layer pattern is a black defect, and the beam irradiation is stopped at the same time as the X-ray absorber layer is exposed by detecting secondary ions or secondary electrons generated when the black defect is removed by ion beam sputtering. 1. The method for manufacturing an X-ray exposure mask according to 1.
(3)マスク層パターンが黒欠陥であり、該黒欠陥を形
状成形したレーザービームで照射して除去する請求項1
記載のX線露光用マスクの製造方法。
(3) Claim 1, wherein the mask layer pattern is a black defect, and the black defect is removed by irradiating with a shape-shaped laser beam.
The method for manufacturing the X-ray exposure mask described above.
(4)マスク層パターンが白欠陥であり、該白欠陥をレ
ーザービーム誘起化学的堆積法、イオンビーム誘起化学
的堆積法、又はイオンビーム直接堆積法により修正する
請求項1記載のX線露光用マスクの製造方法。
(4) The X-ray exposure method according to claim 1, wherein the mask layer pattern is a white defect, and the white defect is corrected by a laser beam-induced chemical deposition method, an ion beam-induced chemical deposition method, or an ion beam direct deposition method. How to make a mask.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH03132662A (en) * 1989-10-18 1991-06-06 Mitsubishi Electric Corp Photomask material and photomask correcting method
JPH04116657A (en) * 1990-09-07 1992-04-17 Mitsubishi Electric Corp Photomask and its production
JP2011249512A (en) * 2010-05-26 2011-12-08 Dainippon Printing Co Ltd Phase defect correction method of reflective mask and manufacturing method of reflective mask

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