JPH04155339A

JPH04155339A - パターン修正方法およびフォトマスクの製造方法

Info

Publication number: JPH04155339A
Application number: JP2280050A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Koizumi; 古泉　裕弘
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-10-18
Filing date: 1990-10-18
Publication date: 1992-05-28
Anticipated expiration: 2016-01-31
Also published as: JP3130310B2

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、パターン修正技術に関し、特に半導体集積回
路装置の製造工程で使用するフォトマスクの欠陥修正に
適用して有効な技術に関するものである。

〔従来の技術〕

半導体集積回路装置の製造工程で使用するフォトマスク
（レチクル）のパターン欠陥には、大別して黒点欠陥（
ピンドツト、突起などのクロム残り）と白点欠陥（ピン
ホールなどのパターン欠け）とがある。黒点欠陥の修正
には、フォトマスクの表面にＦ　Ｉ　Ｂ　（Ｆｏｃｕｓ
ｅｄ　Ｉｏｎ　Ｂｅａｍ；集束イオンビーム）を照射し
て欠陥部をスパッタエツチングする方法が一般的に用い
られており、白点欠陥の修正には、レーザＣＶＤ法やイ
オンビームＣＶＤ法を用いて欠陥部に薄膜を堆積する方
法が一般的に用いられている。なお、フォトマスクの欠
陥修正技術については、特公昭６３−６２７３３号公報
などに記載がある。

ところで、上記ＦＩＢを用いた黒点欠陥の修正方法は、
フォトマスクに高エネルギーのイオンが打込まれるため
、欠陥修正後、修正箇所のガラス基板内にイオンソース
金属が残留してフォトマスクの光透過率を低下させると
いう欠点がある。そこで従来は、欠陥修正後、エツチン
グ装置を使ってフォトマスクの表面をプラズマエツチン
グし、ガラス基板内の残留イオンソース金属を除去する
ことによって光透過率を回復させていた。

〔発明が解決しようとする課題〕しかしながら、欠陥修正時にガラス基板内に打込まれた
イオンソース金属をプラズマエツチングにより除去する
前記従来技術は、欠陥修正後にフォトマスクをエツチン
グ装置に搬送してプラズマエツチングを行うため、欠陥
修正工程のスループットが低下するという問題かある。

また、ＦＩＢを用いたスパッタエツチングで形成された
ガラス基板の表面の段差は、プラズマエツチングでは、
除去が充分にはなされないという問題かある。

本発明の目的は、パターン欠陥修正のスルーブツトを向
上させる技術を提供することにある。

本発明の他の目的は、パターン欠陥修正の精度を向上さ
せる技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

本願の一発明は、所定のパターンを形成した試料の表面
に集束イオンビームを照射してパターンの修正を行い、
下地基板をエツチングする直前で上記集束イオンビーム
の加速電圧を下げるとともに試料の表面に反応ガスを供
給し、上記集束イオンビームの照射により活性化された
反応ガスを用いて上記修正箇所の下地基板表面をエツチ
ングするパターン修正方法である。

〔作用〕

上記した手段によれば、低加速電圧の集束イオンビーム
で活性化した反応ガスを用いて修正箇所の下地基板表面
を化学的にエツチングすることにより、下地基板の表面
を荒らすことなくイオンソース金属を除去することがで
きる。

また、パターン修正後、試料を移動することな（連続し
てイオンソース打込み金属を除去する三とにより、パタ
ーン修正とイオンソース金属の除去との一貫処理を行う
ことができる。

以下、実施例により本発明を説明する。

〔実施例〕

第１図は、本実施例による集束イオンビーム装置の要部
を示す図である。

集束イオンビーム装置ｌは、真空室２および予備排気室
３からなる。上記真空室２、予備排気室３のそれぞれに
は、室内を排気するための真空ポンプ４ａ、４ｂが接続
されている。真空室２の下部には、水平面内で移動自在
なＸＹ子テーブルか設けられている。上記ＸＹ子テーブ
ル上には、フォトマスク（試料）６を載せた載物台７か
載置される。

第２図および第３図に示すように、上記フォトマスク６
は、１．４７程度の屈折率を有する透明な石英のガラス
基板からなり、その主面には膜厚５００〜１５００人程
度、線幅０．５〜０．８　μｍ程度の微細なパターン８
が設けられている。半導体ウェハ上に転写される集積回
路パターンを構成する上記パターン８は、上記ガラス基
板の主面に蒸着したＣｒ（クロム）などの金属膜を電子
線描画法により加工して形成したものである。上記パタ
ーン８は露光の際に遮光領域となり、他の領域は光透過
領域となる。ここで、上記フォトマスク６は光透過領域
の一部にビンドツト状の黒点欠陥９を有しているものと
する。

上記フォトマスク６を載置するＸＹ子テーブルの上面近
傍には、フォトマスク６の表面に反応ガスを供給する反
応ガス供給ノズル１０と、フォトマスク６の表面から発
生する二次イオンを捕捉してエツチングの終点を検出す
る二次イオンディテクタ１１とがそれぞれ配置されてい
る。上記反応ガス供給ノズル１０の他端側は、集束イオ
ンビーム装ｆ１外部のガスポンベ１２に接続されている
。

上記ガスポンベ１２には、ＣＦ、またはＣＨＦ。

なとのフッ化炭素系ガスか充填されている。

真空室２の上部には、円筒形のイオンビームカラム１３
が設けられている。上記イオンビームカラム】３の最上
部には、イオンビーム源であるイオン銃１４が配置され
ている。上記イオン銃１４からは、Ｇａ（ガリウム）な
どの金属イオンが放射される。イオン銃１４の下方には
、上記金属イオンに所定の加速電圧を印加する引出し電
極１５か配置されている。上記引出し電極１５には、高
加速電源１６と低加速電源１７とがそれぞれ接続されて
おり、加速電圧変換スイッチ１８を切換えることにより
、引出し電極１５を通過するイオンビーム１．には高加
速電圧（例えば２５ｋｅＶ）または低加速電圧（例えば
１５ｋｅＶ）のいずれかが印加される。

上記引出し電極１５の下方には、ビームアパーチャ１９
が配置されている。上記ビームアパーチャ１９の下方に
は、イオンビーム１．のビーム径を制御するビーム偏向
コイル２０が配置されている。上記ビーム偏向コイル２
０には、一対のビーム絞り制御回路２１．２２が接続さ
れており、ビーム径変換スイッチ２３を切換えることに
より、ＸＹテーブル５上のフォトマスク６０表面に照射
されるイオンビーム１．のビーム径が拡大または縮小す
る。なお、上記ビーム径変換スイッチ２３の切換えタイ
ミング、加速電圧変換スイッチ１８の切換えタイミング
、二次イオンディテクタ１２により出力される終点検出
信号、ガスボンベ１２から供給される反応ガスの流量制
御などは、コントロール部２４により集中管理される。

次に、上記集束イオンビーム装置１を用いたフォトマス
ク欠陥修正方法を第１図、第４図および第５図を用いて
説明する。

まず、集束イオンビーム装置１の予備排気室３の蓋２５
を開き、欠陥修正を行うフォトマスク６をステージ２６
上の載物台７に載せた後、蓋２５を閉じる。次に、バル
ブ２７ａ、２７ｂを開き、真空ポンプ４ａ、４ｂを使っ
て真空室２および予備排気室３が所定の真空度（例えば
１〜２Ｘ１０”Ｔｏｒｒ）になるまで排気する。続いて
フォトマスク６を載せた載物台７をゲートバルブ２Ｂを
通じて真空室２に搬送し、ｘＹ子テーブル上に載せる。

次に、イオンビーム１．を２５　ｋ　ｅ　Ｖ（Ｄ高加ｉ
１Ｍ電圧で加速し、そのビーム径を０．２μｍ以下に絞
ってフォトマスク６の黒点欠陥９に照射し、スパッタ１
ツチングにより上記黒点欠陥９を取り除く。

このとき、第４図に示すように、修正箇所のガラス基板
内には、表面から１００〜２００人程度の深さにわたっ
てイオンソース金ＩＥ（Ｃ；ａ）が打ち込まれるため、
上記修正箇所のガラス基板の光透過率は、他の光透過領
域に比べて８５〜９６％程度まで低下する。

次に、二次イオンディテクタ！２の終点検出信号によっ
て黒点欠陥９の除去を検出したコントロール部２４によ
り、加速電圧変換スイッチ１８およびビーム径変換スイ
ッチ２３が切り換えられ、イオンビーム１．の加速電圧
が１５ｋｅＶまで低下するとともに、ビーム径が拡大さ
れる。続いてコントロール部２４からの信号によってガ
スボンベ１２のバルブ２７ｃが開放され、反応ガス供給
ノズル１０を通じてフォトマスク６０表面に反応ガスが
供給される。上記反応ガスは、ＣＦ、またはＣＨＦ、な
どのフッ化炭素系ガスからなり、その流量は、例えば真
空室２の真空度が２〜３×１０−＠Ｔｏｒｒになる程度
である。

フォトマスク６の表面に供給された上記反応ガスは、イ
オンビーム１．のエネルギーによって活性化され、これ
により修正箇所のガラス基板が化学的に選択エツチング
され、イオンソース金属（Ｇａ）が除去される（第５図
）。このとき、イオンビームＩ３には低加速電圧（１５
ｋｅＶ）が印加されており、ガラス基板の表面を物理的
にエツチングすることはないので、ガラス基板の表面が
荒れることはない。また、ビーム径を拡大し、修正箇所
近傍での反応ガスとイオンビーム１．どの接触面積を大
きくし、反応ガスを活性化したことにより、エツチング
の選択性が向上するとともにガラス基板の表面の荒れが
防止される。

以上の構成からなる本実施例のフォトマスク欠陥修正方
法によれば、下記のような作用、効果を得ることができ
る。

（１）、イオンビーム１．によるガラス基板の物理的エ
ツチングを防ぐためにイオンビーム１．の加速電圧を下
げ、このイオンビーム１．の照射によって活性化された
反応ガスを用いて修正箇所のガラス基板を化学的にエツ
チングすることにより、ガラス基板の表面を荒らすこと
な（イオンソース金属（Ｇａ）を除去することができる
。これにより、パターン修正によって低下した光透過率
を確実に回復させることができるので、パターン欠陥修
正の精度が向上する。

（２）、上記（１）により、光透過率の低下に起因する
転写時のパターン不良（配線の断線や短絡などの原因と
なる）を防止することができるので、半導体集積回路装
置の製造歩留りか向上する。

（３）、黒点欠陥９の修正と、その後のイオンソース、
　　金１ｆ：（Ｇａ）の除去とを真空室２内で一貫して
行うことができるので、パターン修正工程のスルーブツ
トが向上する。

以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲て種々変更可
能であることはいうまでもない。

前記実施例では、反応ガスにフッ化炭素系ガスを用いた
が、イオンビームの照射によってガラスエツチング能が
賦与されるガスであれば、任意のものを使用することが
できる。

前記実施例では、黒点欠陥の修正に適用した場合につい
て説明したが、例えばレーザＣＶＤ法を用いて白点欠陥
を修正する際、ガラス基板上に堆積した余分の薄膜を除
去する場合にも適用することができる。

以上の説明では、主として本発明者によってなされた発
明をその背景となった利用分野であるフォトマスクの欠
陥修正に適用した場合について説明したが、本発明はそ
れに限定されるものではな（、例えば印刷配線板や液晶
パネルなどのパターン欠陥修正に適用することもできる
。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりで
ある。

（１）９本発明のパターン修正方法によれば、パターン
修正によって低下した試料の光透過率を確実に回復させ
ることができるので、パターン修正の信頼度が向上する
。

（２）０本発明のパターン修正方法によれば、パターン
修正とイオンソース金属の除去とを一貫して行うことか
できるので、パターン修正のスルーブツトが向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である集束イオンビーム装
置の要部を示す図、第２図は、フォトマスクの要部断面図、第３図は、フォ
トマスクの要部平面図、第４図および第５図は、フォト
マスク欠陥修正方法を示すフォトマスクの要部断面図で
ある。ｌ・・・集束イオンビーム装置、２・・・真空室、３・
・・予備排気室、４ａ、４ｂ・・・真空ポンプ、５・・
・ｘＹテーブル、６・・・フォトマスク（試料）、７・
・・載物台、８・・・パターン、９・・・黒点欠陥、１
ｏ・・・反応ガス供給ノズル、１】・・・二次イオンデ
ィテクタ、１２・・・ガスボンベ、Ｉ３・・・イオンビ
ームカラム、１４・・・イオン銃、１５・・・引出し電
極、１６・・・高加速電源、１７・・・低加速電源、１
８・・・加速電圧変換スイッチ、１９・・・ビームアパ
ーチャ、２０・・・ビーム偏向コイル、２１．２２・・
・ビーム絞り制御回路、２３・・・ビーム径変換スイッ
チ、２４・・・コントロール部、２５・・・蓋、２６・
・・ステージ、２７ａ、　　　２７ｂ、　　　２７ｃ　
　・　　−・　ｔ＜　　ル　ブ、　　２８　　・　　・
・ゲートバルブ。代理人　弁理士　筒　井　大　和第２図第３図第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】１、所定のパターンを形成した試料の表面に集束イオン
ビームを照射してパターン修正箇所をスパッタエッチン
グするパターン修正方法であって、パターン修正後、集
束イオンビームの加速電圧を下げるとともに試料の表面
に反応ガスを供給し、前記集束イオンビームの照射によ
り活性化された反応ガスを用いて前記修正箇所の試料表
面をエッチングすることを特徴とするパターン修正方法
。２、パターン修正後、集束イオンビームのビーム径を拡
大することを特徴とする請求項１記載のパターン修正方
法。３、反応ガスとして、フッ化炭素系ガスを用いることを
特徴とする請求項１記載のパターン修正方法。４、所定のパターンを形成した試料の表面に集束イオン
ビームを照射してパターン修正箇所をスパッタエッチン
グするパターン修正装置であって、集束イオンビームの
加速電圧を変換する加速電圧変換手段と、試料の表面に
反応ガスを供給する反応ガス供給手段とを備えているこ
とを特徴とするパターン検査装置。５、フォトマスクのパターン欠陥を修正する集束イオン
ビーム装置であることを特徴とする請求項４記載のパタ
ーン修正装置。