JPH03255444A - パターン欠陥修正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザＣＶＤ法によるパターン欠陥修正に関し
、特にフォトマスクや液晶表示パネル用基板等のパター
ンの欠損欠陥修正方法に関するものである。

〔従来の技術〕

半導体集積回路やプリント板等のパターン作成に用いら
れるフォトマスクには残留欠陥、欠損欠陥と呼ばれる２
種類のパターン欠陥が存在する。

前者は、不要な部分に遮光膜となる薄膜（普通はＣｒや
Ｆ、○等の金属膜）が残存している欠陥であり、後者は
逆に必要な部分の薄膜が欠落している欠陥である。フォ
トマスクにこれらの欠陥が存在すると集積回路やプリン
ト板の性能不良を引き起し、歩留７を低下させる原因と
なるため、これらの欠陥を無くするようフォトマスク製
造プロセスの改善がなされているが、現状では無欠陥に
することは不可能である。そこで、これらの欠陥を修正
する必要が生じるわけであるが、現在のところ残留欠陥
の修正はレーザ蒸発法を用いたいわゆるレーザマスクベ
アにより可能となっている。

一方、欠損欠陥修正の方はこれまで簡便な修正法がなく
、煩雑なリフトオフ法に頼っていたが、最近になってレ
ーザＣＶＤ法を用いた修正方法がかれたフォトマスク上
に、Ａｖレーザ光を対物レンズによりスポット状に集光
して欠陥部をスキャンし、熱ＣＶＤにより金属膜を堆積
させて欠陥を修正する方法である（例えば、Ｓｅｍ１ｃ
ｏｎｄｕｃｔｏｒＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｊａｎ
ｕａｒｙ、　１９８６．ｐ９０〜１００：Ｒｅｐａｉｎ
　ｏｆＣｌｅａｒ　Ｐｈｏｔｏｍａｓｋ　Ｄｅｆｅｃｔ
ｓ　ｂｙ　Ｌａ５ｅｒ　Ｐｙｒｏｌｙｔｉｃｌ）ｅｐｏ
ｓｉｔｉｏｎ）。もうひとつの方法は、第７図に示Ｍ　
　　　Ｉし すように、第６図と同様に金属力メボニ廠ガス雰囲気中
に置かれたフォトマスクの欠陥部に、いわゆる結像光学
系を用いて矩形ビームに整形された紫外レーザ光を一括
照射して、光ＣＶＤにより金属膜を堆積させて欠陥を修
正する方法である（例えば、Ｄｅｎｓｈｉ　Ｔｏｋｙｏ
、　Ｎｏ、　２６．１９８７．１１９９−１０２：Ｌａ
５ｅｒ１１ａｓｋ　Ｒｅｐａｉｒ　Ｕｓ！ｎｇ　Ｌａ５
ｅｒ　ＣＶＤ）。後者の方法では、レーザ光照射φは試
料及びレーザ光は動かさずに固定したままで、レーザ光
照射範囲内に金属膜が堆積する。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したスポット状のＡ、レーザ光をスキャンする方法
は、スポット径が数μｍと小さく、かつスキャン速度も
数μｍ／ｓ程度であるので、数十μｍにも及ぶ大きい欠
陥を修正する場合には数分と長時間を要するという欠点
を有し、さらに堆積原理が熱ＣＶＤ法に基づくものであ
るため、ガラス基板上の独立した場所に金属膜を堆積さ
すことができないという欠点も有している。また、第８
１！］　（ａ）のようにコーナ部を有するパターンが第
８図（ｂ）に示すように、コーナ部に欠陥がある場合、
第８図（Ｃ）に示すように当然ながら修正パターンはコ
ーナが丸くなるため、高い寸法精度を要するパターンに
は適用できないという欠点も有している。

で修正でき、修正速度の点で高速であり、かつ堆積原理
が光ＣＶＤ法に基づくものであるため、ガラス基板上の
独立した場所にも金属膜を堆積さすという欠点を有して
いる。これは、矩形ビームを大きくすると周辺部でレー
ザ光の強度が低下して正常な堆積膜が形成されないから
である。このため２５μｍ角以上の大きい欠陥を修正す
る場合には、第９図に示すように小区画毎に分けてＣＶ
Ｄする第１の工程（第９図（ａ）〉と、すき間を埋める
第２の工程（第９図（ロ））との２工程に分けて修正を
施す必要があり、修正工程が煩雑で、長時間を要すると
いう欠点を有していた。例えば、５０μｍφの欠陥を修
正する場合、約２０９程度を有する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のパターン欠陥修正方法は、ＸＹステージ上に載
置された試料上に反応ガスを供給し、該試料上に高くり
返しの紫外レーザ光を集光照射して、いわゆるレーザＣ
ＶＤ法により薄膜を堆積させ該試料のパターン欠陥を修
正する方法において、紫外レーザ光を結像光学系により
幅可変の矩形ビームとして集光照射しながら、ビームに
対して試：料を相対的にスキャンすることにより連続的
に薄膜を堆積させてパターン欠陥を修正するようにした
ことを特徴とする。

本発明は矩形状の紫外レーザ光をスキャンするようにし
たこと、及び矩形ビームのサイズに適宜欠陥形状に応じ
て任意に変えることができるようにしたことにより、修
正プロセスが簡単になるばかりでなく、修正時間も短く
なり、さらに欠陥の大小、形状等によらずどのような欠
陥でも修正できるという特徴を有している。特に困難で
あった大面積欠陥の修正に効果大である。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図に本発明の実施例１を示すための装置構成ブロッ
ク図で、試料上に集光されるレーザ光は固定のままで、
試料を移動さすことによりレーザ光をスキャンするよう
にしたものである。１は高くり返しのパル２レーザ光を
発生する紫外レーザ光源で、第４高周波発生器を備えた
ＣＷ励起ＱスイフチＮｄ：ＹＡＧレーザやエキシマレー
ザ等である。２は凹レンズと凸レンズあるいは凸レンズ
と凸レンズの組合せから成るビームエキスパンダ、３は
レーザ光を反射し、スリット照明光源４からの可視光を
透過させるグイクロイックミラー、４はレーザ光と同軸
で可視光によりスリット５を照明する光源、５はレーザ
光軸を中心にして対称に間口幅を可変でき、かつ回転も
可能な矩形開口で、普通２組のナイフェツジで構成され
ている。６は、レーザ光に対しては１００％近い反射率
を有し、可視光に対してはハーフミラ−特性を有するグ
イクロイックミラー　７はレーザ光及びスリット照明光
を試料】０上に集光するためのレンズで、紫外レーザ光
を透過するように製作された顕微鏡用対物レンズが通常
用いられる。ここで、スリットと試料は対物レンズに対
して共役の位置に置かれ、かつスリットの像が縮小して
総像されるように配置される。これは、いわゆる結像光
学系と呼ばれるもので、レーザマスクリペア等に良く用
いられる光学系である。８は紫外レーザ光及び可視光を
透過さすためのガラスウィンドーで、普通石英ガラスが
用いられる。９は反応ガス１４を密封するための真空チ
ェンバ、１０はフォトマスクや液晶パネル用基板等の試
料、１１は試料１０を載置して移動可能なＸＹステージ
である。１２は試料１０を拡大して観察するための観察
光学系で、対物レンズ７と組合せて顕微鏡の構成をとる
のが普通である。１３はチェンバ内の試料表面に反応ガ
スを供給するための反応ガス供給系、１４はガス＝ｌし
や 状の金属カルボ声シー金属アルキメから戒る反応ガス、
１５は反応ガスをチェンバ外へ排出したり、チェンバを
真空引きするための排気系で、反応ガスを無害化するた
めのトラット及び真空ポンプ等から戒る。１６はＸＹス
テージを制御するためのコントローラ、１７はＸＹステ
ージの移動方向や移動速度、スリット５の開口幅等の制
御信号をコントローラ１６へ送るための操作車である。

本装置例によるパターン欠陥修正方法を第２図を用いて
以下に説明する。まずオペレータは第２図（ａ）に示す
ように、欠陥サイズに応じてスリット５の開口幅すなわ
ち、照射レーザ光のサイズや角ヤンする。次に第２図（
Ｃ）に示すように、堆積膜が少し重複するようにＸＹス
テージをＹ方向に移動させて、再びＸ方向にスキャンす
る。この操作を欠陥サイズに応じて必要な回数だけ行な
えば、第２図（６）に示すように修正が完了となる。も
ちろん、１回の操作で遮光性や膜厚等が不足の場合は、
この操作を何回かくり返すようにする。この例では、オ
ペレータが試料を観察しながら、マニュアル操作でＸＹ
ステージのスキャンを行なうものとして修正プロセスを
説明したが、あらかじめＸＹステージのスキャン開始点
、終了点、スリットの開口幅、及びスキャン回数等をコ
ンピュータに入力することにより修正プロセスを自動化
できることは言うまでも無い。そして、本方法により５
０φμｍの欠陥を修正する場合、５分程度で済むことが
実験により確められた。

また、第３図（ａ）に示すように、パターンが完全に断
線しているような場合は、同図（ｂ）に示すように、ス
リット幅をパターン幅と同じに設定してＸＹステージを
パターン方向に沿ってスキャンするだけで第３図（Ｃ）
に示すように簡単に修正できる。

もちろん、この方法が適用できる最大パターン幅には限
界があり、現在のところ２５μｍ程度である。

さらに、第４図（ａ）に示すように、直角のコーナ部を
有する欠陥パターンの場合でも、同図６）に示すように
Ｘ方向とＹ方向にスキャンすることにより、コーナ部を
鋭角に修正することができる。

本実施例によれば、ＸＹステージをスキャンしているで
の、ＸＹステージのストロークの許す限りどんな大きい
欠陥でも、時間さえかければ修正することができるとい
う長所がある。これは、液晶パネル用基板のように、ま
だ比較的パターン幅が大きく、したがって欠陥サイズも
大きい場合に特に有効である。

ここで、レーザ光源としては、数百ｋから数に＆までの
高くり返しパルス紫外レーザ光を発生できる、エキシマ
レーザや第４高調波発生器を備えたＣＷ励起Ｑスイッチ
Ｎｄ：ＹＡＧ等が適する。

これは、Ａ々レーザ等のような連続発振レーザ光では、
熱影響のために実際の堆積膜が矩形レーザ光の周辺にも
にじんでしまい、エツジ直線性の良いパターン形成がで
きないからである。

また、反応ガスとしては、Ｃｒ（Ｃ，）　６．Ｍ。

（Ｃ，）、、Ｗ　（Ｃ，）、等の金属カルボニゲが適す
る。これは、これらの材料が室温で安定な粉末状結晶で
あり、加熱することにより簡単にガス化でき、取扱いが
容易であること、ＣＶＤ反応で形威されるＣｒ、Ｍ、、
Ｗ等の金属膜がガラス基板、絶縁膜及び他の金属との密
着性が良く、電気抵抗値も比較的小さいので、フォトマ
スクパターンの修正のみならず、液晶パネル用基板のパ
ターン修正にも使えるからである。

〔実施例２〕 第５図は本発明の実施例とを示すための装置構成ブロッ
ク７図で、試料は固定のままで、レーザ光をスキャンす
るようにしたものである。

本実施例では、スリット５とダイクロイックミ令に応じ
て、コントローラ２２はこれらミラーを駆動するように
なっている。すなわち、試料１０は欠陥位置で固定した
ままで、スキャンミラー２０．２１を所望の範囲スキャ
ンすることによりパターン欠陥を修正することができる
。ただし、この場合、スキャン範囲が大きすぎると、対
物レンズの収差により視野中心から離れた部分では矩形
ビームに歪を生ずるので、エツジ直線性の良い堆積膜が
得られないため、修正範囲が制限されるという短所があ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、結像光学系による矩形ビ
ームを試料上で連続的にスキャンすることによりパター
ンを修正するので、修正プロセスを簡略化でき、大きい
欠陥に対して格段に修正時間を短縮できるという効果が
ある。また、矩形ビームを用いているので、エツジ直線
性の良い修正が行なえ、直角のコーナを形威しなければ
ならないような欠陥も問題無く修正できるという利点を
有する。したがって、一部のパターン欠陥の修正だけで
なく、場合によっては設計ミスで生じたパターンを直接
懲戒することも可能である。

２工・・・・・・Ｙスキャンミラー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＸＹステージ上に載置された試料上に反応ガスを供給し
   、該試料上に高くり返しの紫外レーザ光を集光照射して
   、いわゆるレーザＣＶＤ法により薄膜を堆積させ該試料
   のパターン欠陥を修正する方法において、紫外レーザ光
   を結像光学系により幅可変の矩形ビームとして集光照射
   しながら、ビームに対して試料を相対的にスキャンする
   ことにより連続的に薄膜を堆積させてパターン欠陥を修
   正するようにしたことを特徴とするパターン欠陥修正方
   法。