JPH0728228A - Method for correcting protrusion defect part - Google Patents

Method for correcting protrusion defect part

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Publication number
JPH0728228A
JPH0728228A JP19381393A JP19381393A JPH0728228A JP H0728228 A JPH0728228 A JP H0728228A JP 19381393 A JP19381393 A JP 19381393A JP 19381393 A JP19381393 A JP 19381393A JP H0728228 A JPH0728228 A JP H0728228A
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JP
Japan
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laser beam
light
defect portion
convex defect
film
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Application number
JP19381393A
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Japanese (ja)
Inventor
Hisafumi Yokoyama
横山寿文
Kenichi Hanzawa
榛沢健一
Yutaka Suzuki
豊 鈴木
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Dai Nippon Printing Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPH0728228A publication Critical patent/JPH0728228A/en
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Abstract

PURPOSE:To cope with a defect pitted by a laser beam and to correct the defective part due to the micronization of a semiconductor integrated circuit by separating the protrusion defect part from a regular pattern part and irradiating the separated and left protrusion defect part with a laser beam. CONSTITUTION:A protrusion defect part 3 is separated from a regular pattern part by the milling of a focused ion beam 5 or gas-assisted etching. The left protrusion defect part 3 is separated and removed by the ion beam 5 of about 0.2mum diameter. The protrusion defect part 3 left after separation is irradiated with a laser beam, and hence the defect is eliminated by the laser beam irradiation performed once or several times without need for not so high precision in the correction with a laser beam 6. Since the irradiation with the ion beam 5 and that with the laser beam 6 are jointly used, the defects such as roughness of the end of the corrected part, stripping and pitting are coped with, and the protrusion defect of the photomask pattern due to the micronization is corrected.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は,フオトマスクにおける
遮光膜、あるいは位相シフトフオトマスクにおける遮光
膜やシフターの凸欠陥部の修正方法である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of repairing a light-shielding film in a photomask, a light-shielding film in a phase shift photomask, or a convex defect portion of a shifter.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体集積回路の高集積化にとも
なって、この回路作製に用いられるレチクルにも、一層
の微細化が求められるようになってきた。現在では、1
6MのDRAM用レチクルのレチクルから転写されるデ
バイスパターンの線幅は0.6μmと微細なものであ
る。更に、64MのDRAMのデバイスパターンの場合
には、0.35μm線幅の解像が必要となってきてお
り、従来のステッパーを用いた光露光方式ではもはや限
界にきている。この為、64MのDRAMレベク以上の
微細な回路作製には、光露光におけるレチクルから転写
されるウエハー上のデバイスパターンの解像性を上げる
ことができ、現状のステッパーにて使用できる方式の位
相シフトマスクが注目され、その開発も盛んに検討され
るようになってきた。このような、半導体回路の高集積
化にともない、従来の遮光パターンのみでウエハー上に
パターンを転写形成するフオトマスクにおける遮光層の
残留欠陥、シフター層を用いた位相シフトマスクにおけ
る、遮光層及びシフターの残留欠陥(以下、凸欠陥と言
う)については、修正しなければならない欠陥部のサイ
ズがますます小さくなってき、修正における精度もます
ます厳しくなってきた。
2. Description of the Related Art In recent years, with the high integration of semiconductor integrated circuits, further miniaturization has been required for reticles used in the fabrication of these circuits. Currently 1
The line width of the device pattern transferred from the reticle of the 6M DRAM reticle is as small as 0.6 μm. Furthermore, in the case of a 64 M DRAM device pattern, resolution of 0.35 μm line width is required, and the conventional optical exposure method using a stepper has reached its limit. Therefore, in the fabrication of a fine circuit of 64 M DRAM revex or more, the resolution of the device pattern on the wafer transferred from the reticle in light exposure can be increased, and the phase shift of the method that can be used in the current stepper. Masks have attracted attention, and their development has been actively considered. With such a high integration of semiconductor circuits, residual defects of the light-shielding layer in the photomask for transferring and forming the pattern on the wafer only by the conventional light-shielding pattern, the light-shielding layer and the shifter in the phase shift mask using the shifter layer, Regarding residual defects (hereinafter referred to as convex defects), the size of the defect portion that has to be corrected has become smaller and smaller, and the accuracy of the correction has become more and more severe.

【0003】従来、遮光膜部の修正には、YAG(N
b)等のレーザ光を用いて、欠陥部を蒸発させ、除去さ
せる方法が用いられている。このレーザ光照射修正方式
のものは、レーザ光をある範囲に広げ、アパーチャに
て、所定の形状(通常は矩形)、サイズ、強度分布にな
るようにしたもので、通常、アパーチャ通過後にさらに
縮小、集光されて、被修正部へ照射されるが、アパーチ
ャの目合わせ位置不良、フオーカスの合わせズレ、光軸
のズサレ、レーザパワーの不安定性、遮光膜の材質、膜
厚等に起因して、成型して照射されるレーザビームの端
部の修正部端の形状は直線的でなくなり、エッヂにガサ
ツキがあるのが一般的で、遮光膜がメクレてしまうこと
もある。図3に、従来の、遮光膜パターンのみからなる
フオトマスクにおける、凸欠陥レーザ修正例を示す。
(a)はレーザ光の目合わせ位置決めで、アパーチャに
て矩形成型されたレーザービームを正規の遮光パターン
部と凸欠陥部との境に、顕微鏡を覗きながら、目で位置
合わせするものである。目合わせ後、レーザビームを所
定の強度にて照射するが、上記の、アパーチャの目合わ
せ位置調整不良、フオーカス調整不良、光軸の調整不
良、等に起因する、成形されたレーザビームの端部での
強度の不均一さから、たとえ目合わせがうまくいって
も、(b)のように、修正部境は、ガサツキ13になっ
たり、メクレ14になったりしてしまう。目合わせがう
まくいってない場合には、(c)のように、正規の遮光
パターン部が除去され、エグレ15になったりしてしま
う。又、目合わせがうまくいっても、レーザビームの調
整が悪い場合には、エグレが生じてしまうことがある そして、最終的にレーザビームの照射位置をきめる目合
わせも顕微鏡の倍率を漸次高くしながら人が目で判断し
て行うものであり、間違いもあり、この場合には大きな
エグレになってしまうことが多い。この修正により、正
規のパターンまで除去されてしまう、エグレは、半導体
集積回路の高集積化にともなう、フオトマスクパターン
の微細化により、大きな問題となってきた。
Conventionally, YAG (N
A method of evaporating and removing the defective portion using a laser beam such as b) is used. This laser light irradiation correction method is one in which the laser light is expanded to a certain range and the aperture has a predetermined shape (usually rectangular), size, and intensity distribution, which is usually further reduced after passing through the aperture. , It is condensed and irradiated to the part to be corrected, but it is caused by defective alignment position of aperture, misalignment of focus, misalignment of optical axis, instability of laser power, material of shading film, film thickness, etc. The shape of the end of the corrected portion of the end portion of the laser beam that is molded and irradiated is not linear, and the edge is generally rough, and the light-shielding film may be damaged. FIG. 3 shows an example of correcting a convex defect laser in a conventional photomask consisting only of a light shielding film pattern.
(A) is a positioning alignment of the laser beam, which is performed by visually observing the laser beam rectangularly shaped by the aperture at the boundary between the regular light shielding pattern portion and the convex defect portion while looking through the microscope. After aligning, the laser beam is irradiated with a predetermined intensity, but the end portion of the shaped laser beam caused by the above-mentioned poor alignment position adjustment of the aperture, poor focus adjustment, poor optical axis adjustment, etc. Due to the non-uniformity in strength, even if the alignment is successful, the correction boundary becomes rough 13 or blind 14 as shown in (b). If the alignment is not successful, the regular light-shielding pattern portion is removed as shown in FIG. Even if the alignment is successful, if the adjustment of the laser beam is poor, an egre may occur. And finally, the alignment that determines the irradiation position of the laser beam should be made by gradually increasing the magnification of the microscope. However, it is a judgment made by the human eye, and there are mistakes. In this case, it is often a big egre. Due to this correction, even the regular pattern is removed, and the egre has become a big problem due to the miniaturization of the photomask pattern accompanying the high integration of the semiconductor integrated circuit.

【0004】そして、パターンの微細化に対しては、レ
ーザ光には、回折による限界がある。この限界は、一般
に0.5μm程度とされており、これがレーザによる集
束の限界である。一方、16MDRAMレベルの線幅は
デバイス上で0.60μm、×5レチクル上では、0.
60μm×5程度となるが、線幅精度については、その
1/5〜1/10の、3.0μm×(1/5〜1/1
0)が要求され、0.4〜0.5μmサイズのものが、
欠陥として検査し、修正されているのが現状で、もはや
レーザビームの集束の限界であり、64MDRAMレベ
ルにおいては、限界を越えたレベルでの修正が求められ
ている。このように、レーザ照射修正では、16MDR
AMレベル以上の微細なの線幅のものの欠陥修正は難し
く、他の方法が求められていた。近年、レーザビームの
照射修正にかわり、微細化に対応できるものとして、イ
オンビームの照射による凸欠陥を除去する方法も用いら
れるようになってき、イオン検出器によるクロムイオン
やSiイオンモニタリングにより、欠陥部除去のエンド
ポイントの検出機構を備えたものも開発されてきたが、
欠陥自体が不定系のものが多く、修正時に欠陥の周囲部
分の凸欠陥下地のガラス基板への損傷が発生してしま
い、ウエハーへの転写時には、その部分が転写されるた
め、まだ、実用段階にはなく、その対応が求められてい
た。
For the miniaturization of patterns, laser light has a limit due to diffraction. This limit is generally set to about 0.5 μm, which is the limit of laser focusing. On the other hand, the line width at the level of 16 MDRAM is 0.60 μm on the device and 0.
The line width accuracy is about 60 μm × 5, but the line width accuracy is 1/5 to 1/10, 3.0 μm × (1/5 to 1/1
0) is required, and those of 0.4-0.5 μm size are
At present, the defect is inspected and corrected as a defect, and the limit of focusing of the laser beam is no longer present. At the 64M DRAM level, the correction beyond the limit is required. Thus, with laser irradiation correction, 16 MDR
It is difficult to repair defects having a line width as fine as the AM level or higher, and another method has been required. In recent years, instead of laser beam irradiation correction, as a method that can respond to miniaturization, a method of removing convex defects due to ion beam irradiation has also been used, and defects can be detected by chromium ion or Si ion monitoring by an ion detector. Some have been equipped with a mechanism for detecting the end point of partial removal,
Many of the defects themselves are indefinite, and the defects around the defects cause damage to the underlying glass substrate of the convex defects.When transferring them to the wafer, those parts are transferred, so it is still in a practical stage. However, the response was required.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況のもと、レーザビームによるフオトマスクの修正に
おける、エグレ発生に対応でき、且つ、フオトマスクパ
ターンの微細化に対応できるフオトマスクの遮光パター
ンの凸欠陥、あるいは位相シフトフオトマスクの遮光パ
ターン凸欠陥、及びシフター凸欠陥の修正方法を提供す
るものである。
Under the circumstances described above, the present invention provides a light-shielding pattern of a photomask which can cope with the generation of egress in the correction of the photomask by a laser beam and can also cope with the miniaturization of the photomask pattern. The present invention provides a method for repairing the above-mentioned bump defect, the light-shielding pattern bump defect of the phase shift photomask, and the shifter bump defect.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の凸欠陥部の修正
方法は、フオトマスクおける遮光膜、位相シフトフオト
マスクにおける遮光膜やシフターの凸欠陥部の修正方法
であって、正規のパターン部と凸欠陥部の境を、集束イ
オンビーム(FIB)によるミリングあるいは、所定の
ガスをイオンビームにより励起しエッチングする、ガス
アシストエッチングにより分離した後に、分離されて残
った凸欠陥部をレーザを照射することにより蒸発除去す
る方法である。ここでレーザービームにより除去する対
象となる、遮光パターン部材質、シフター部材質は、レ
ーザビームの照射により、そのエネルギーを吸収するも
ので、一般的には、クロムを主成分とするもので、酸化
膜、窒化膜、酸化窒化膜等が挙げられるが、モリブデン
シリサイド系の酸化膜、窒化膜、酸化窒化膜等も挙げら
れる。レーザビームの照射により、そのエネルギーを吸
収するものでない場合には何らかの方法によりエネルギ
ーを吸収できるようにすることが必要である。レーザビ
ームとしては、一般にYAGレーザの第二高調波530
nmが用いられる。集束イオンビーム(FIB)として
は0.2μmφ程度の小さな径にしたGa、Ar等のイ
オンビームが一般に用いられるが、正規のパターン部と
凸欠陥部との境部のみを照射するもので、他の部分への
影響はきわめて小さく、欠陥部以外の部分へのイオンビ
ームによる損傷はほとんどない。
A method of repairing a convex defect portion according to the present invention is a method of repairing a light shielding film in a photomask, a light shielding film in a phase shift photomask, and a convex defective portion of a shifter. The boundary of the convex defect portion is milled by a focused ion beam (FIB), or a predetermined gas is excited by an ion beam for etching, or is separated by gas assisted etching, and then the separated convex defect portion is irradiated with a laser. This is a method of removing by evaporation. Here, the material of the light-shielding pattern member and the material of the shifter member to be removed by the laser beam are those that absorb the energy of the laser beam when they are irradiated, and generally contain chromium as the main component and Examples thereof include films, nitride films, oxynitride films, and molybdenum silicide-based oxide films, nitride films, oxynitride films, and the like. When the laser beam irradiation does not absorb the energy, it is necessary to absorb the energy by some method. The laser beam is generally the second harmonic 530 of a YAG laser.
nm is used. As the focused ion beam (FIB), an ion beam of Ga, Ar or the like having a small diameter of about 0.2 μmφ is generally used, but it irradiates only the boundary between the regular pattern portion and the convex defect portion, and others. Is extremely small, and the portion other than the defective portion is hardly damaged by the ion beam.

【0007】そして、本発明の凸欠陥部の修正方法にお
いては、正規のパターン部と凸欠陥部の境のみを、イオ
ンビームにより分離する際に、イオン検出器または電子
検出器等を用いたエンドポイントモニターにより、凸欠
陥部の下地の基板が露出した時点を判断し、分離処理を
停止するもので、クロムイオンの増減、Siイオンの増
減、または二次電子量のモニターリングによりエンドポ
イントを判断している。これにより、境を分離する際
に、イオンビームにより、欠陥下の下地ガラス基板への
損傷もほとんどなくなる。図1(A)の状態から、イオ
ンビーム照射により、パターン部と欠陥部との境部の厚
さは薄化していくが、薄化段階ではクロムイオン、Si
イオンの量の増減はみられず、パターン部と欠陥部との
境部の下地の基板材質に到達した時点でクロムイオンは
急減、Siイオンは急増する。この時点をイオンビーム
による境界部除去のエンドポイントとするもので、遮光
パターンやシフターからのクロムイオン検出によるモニ
タングが基本であるが、遮光パターンやシフター下が、
即ガラス材質である場合には、Siイオン検出によるモ
ニタリングでもできる。両方のイオンをモニターリング
して判断した方が精度のよい判断ができる。二次電子量
のモニターリングにより、エンドポイントの検出も、ク
ロムイオン検出の場合と同じで、遮光パターンが露出し
た時点で、急激に減少するので、この時点をイオンビー
ムによる境界部除去のエンドポイントとするものであ
る。実用的には、クロムイオン検出と、二次電子量の検
出両方の検出が無難で、これに、場合により、Siイオ
ン検出をあわせて行う。図2は、集束イオンビーム装置
の概略図で、17はイオンビーム、18はイオン源、2
3は修正用フオトマス21はそれを固定X、Y駆動する
ステージ、19はイオン検出器、22はガス銃で、真空
排気しながら、イオンビームの照射をフオトマスクの位
置制御し、ミリング、またはガスアシストエッチングを
行う。尚、本発明の凸欠陥部の修正方法においては、フ
オトマスク、位相シフトフオトマスクの遮光膜下や、シ
フター下にイオンビームのミリング又はガスアシストエ
ッチングに対する耐性のある膜を配設した場合には、ク
ロムイオンやSiイオン、あるいは電子量の増減をモニ
ターリングする必要はなくなる場合もある。
In the method of repairing a convex defect portion of the present invention, an end using an ion detector or an electron detector when separating only the boundary between the regular pattern portion and the convex defect portion with an ion beam. The point monitor determines the time when the underlying substrate of the convex defect is exposed and stops the separation process.The endpoint is determined by monitoring the increase or decrease of chromium ions, the increase or decrease of Si ions, or the amount of secondary electrons. is doing. As a result, when the boundaries are separated, the ion beam causes almost no damage to the underlying glass substrate under the defect. From the state of FIG. 1A, the thickness of the boundary between the pattern portion and the defect portion is thinned by the ion beam irradiation.
There is no increase or decrease in the amount of ions, and when reaching the underlying substrate material at the boundary between the pattern portion and the defect portion, the chromium ion sharply decreases and the Si ion sharply increases. This point is used as the end point of the boundary removal by the ion beam, and the basic is monitoring by detecting chromium ions from the light shielding pattern or shifter, but below the light shielding pattern or shifter,
If the glass material is used immediately, it can be monitored by detecting Si ions. The more accurate judgment can be made by monitoring both ions. By monitoring the amount of secondary electrons, the endpoint detection is the same as in the case of chromium ion detection.It sharply decreases when the light-shielding pattern is exposed, so this point is the endpoint removal endpoint for ion beams. It is what Practically, both the detection of chromium ions and the detection of the amount of secondary electrons are safe, and if necessary, Si ion detection is also performed. FIG. 2 is a schematic view of a focused ion beam apparatus, in which 17 is an ion beam, 18 is an ion source, and 2
3 is a correction photomass 21 is a stage for driving it in fixed X and Y directions, 19 is an ion detector, 22 is a gas gun, and while vacuum pumping, ion beam irradiation is controlled by the position of the photomask, milling, or gas assist. Etching is performed. In the method of repairing the convex defect portion of the present invention, a photomask, a light-shielding film of a phase shift photomask, or a film having resistance to ion beam milling or gas-assisted etching under a shifter is provided, In some cases, it may not be necessary to monitor changes in the amount of chromium ions, Si ions, or electrons.

【0008】[0008]

【作用】本発明の凸欠陥部の修正方法においては、フオ
トマスクにおける遮光膜、あるいは位相シフトフオトマ
スクにおける遮光膜及びシフターの、凸欠陥部の修正に
おいて、正規のパターン部と凸欠陥部の境を、集束イオ
ンビーム(FIB)によるミリングあるいはガスアシス
トエッチングにより分離しておくことによって、残った
凸欠陥部のレーザビームによる、除去作業は、従来、必
要とされていたアパーチャ像の目合わせ精度をラフなも
のとでき、しかもビーム径の小さな〜μmΦ程度のイオ
ンビームで境を分離することにより、境部以外の欠陥部
でない部分への損傷は殆ど無く、除去部のエッヂもガサ
ツキの少ないものとしている。分離した後に、残った凸
欠陥部をレーザを照射することにより、レーザビーム修
正における精度はそれほど要求されずに、いっぺんに、
ないし数回のレーザ照射により、欠陥を除去できる。そ
して、このように、イオンビーム照射とレーザビーム照
射を併用することにより、従来から使用されているレー
ザビームによる修正部の端部の形状のガサツキやメクレ
やエグレ等の欠陥に対応でき、微細化に伴うフオトマス
クパターンの凸欠陥修正にも充分対応できる方法として
いる。そして、従来のレーザビーム修正における、調整
不良や人手による作業からくる間違いによるエグレ、特
に、半導体集積回路の微細化に伴うフオトマスクパター
ンの欠陥でも致命的な正規なパターンが除去されてしま
うエグレの発生を無くすことができる方法を可能として
いる。又、イオンビームにて、正規のパターン部と凸欠
陥部の境を分離する際に、エンドポイントモニターを用
い、凸欠陥部の下地の基板が露出した時点で、分離処理
を停止することによって、欠陥部下の下地への損傷をき
わめて少ないものとし、実用上問題の無い程度にしてい
る。
According to the method of repairing a convex defect portion of the present invention, the boundary between the regular pattern portion and the convex defect portion is corrected in the correction of the convex defective portion of the light shielding film in the photomask or the light shielding film and the shifter in the phase shift photomask. In addition, the removal work by the laser beam of the remaining convex defect portion by the milling by the focused ion beam (FIB) or the gas-assisted etching is performed, the rough alignment accuracy of the aperture image, which is conventionally required, is rough. Moreover, by separating the boundary with an ion beam having a small beam diameter of about ~ μmΦ, there is almost no damage to non-defective parts other than the boundary part, and the edge of the removal part is also less rugged. . After the separation, by irradiating the remaining convex defect portion with a laser, accuracy in laser beam correction is not so required, and at the same time,
The defects can be removed by laser irradiation several times. In this way, by using both ion beam irradiation and laser beam irradiation, it is possible to deal with defects such as the shape of the end of the correction portion due to the laser beam that has been conventionally used, and defects such as blind spots and egre, and miniaturization. This is a method that can sufficiently deal with the correction of convex defects in the photomask pattern due to the above. Then, in the conventional laser beam correction, due to an adjustment error or an error caused by a manual operation, an egglet which is a fatal regular pattern is removed even in a defect of a photomask pattern due to miniaturization of a semiconductor integrated circuit. It enables a method that can eliminate the occurrence. Further, when separating the boundary between the regular pattern portion and the convex defect portion with an ion beam, an endpoint monitor is used, and when the base substrate of the convex defect portion is exposed, the separation process is stopped, The damage to the base under the defect is extremely small, and there is no problem in practical use.

【0009】[0009]

【実施例】本発明の実施例を以下、図にそって説明す
る。図1は本発明の遮光パターン部に凸欠陥を有するレ
チクルマスクの修正工程を示すもので、(A)〜(D)
は、各工程での、欠陥部平面図と、欠陥部における断面
図である。先ず、(A)に記載されるような、凸欠陥を
持つレチクルマスクを用意する。遮光パターン部2はク
ロムからなり、スパッタにて100nmの膜厚に成膜し
たものを、電子線描画装置を用い、パターンニングした
ものである。遮光パターン下地はシリカガラス基板4で
ある。3は遮光パターン部2につながった凸欠陥であ
り、正規のパターンでは、存在しない箇所に、何らかの
原因により、クロム膜が残留してしまったものである。
次いで、このマスクの正規のパターン部と凸欠陥部の境
を、Gaイオンの集束イオンビーム(FIB)装置を用
い、Gaイオンを加速電圧20KV、電流値140PA
で、イオンビーム5を0.2μnΦ径の状態でミリング
した。この際、クロムイオン検出器にてクロムイオンの
増減をモニタリングを伴行しておこなった。ミリングを
開始して数秒後に、クロムイオンが急減したので、この
時点で、クロム遮光膜下地のガラス基板が露出したと判
断し、ミリングエンドポイントとし、ミリングを停止
し、(B)を得た。次いで、YAGレーザの第二高調波
530nmを用いたレーザビーム凸欠陥修正装置によ
り、(C)の平面図のように、正規のパターンから分離
された残留クロム凸欠陥部3, を囲むようにレーザービ
ーム6の矩形状に成型されたアパーチャ像サイズを変え
て、照射領域8を指定し、一度に全体を覆うようにし、
照射した。数回照射により、欠陥部を完全に除去し、修
正されたフオトマスク7を得(D)、欠陥部の修正を終
えた。結果は、正規パターンと凸欠陥3との境を分離す
ることによってできたパターンの端部には、レーザービ
ーム単独で遮光膜を除去した際にできる、ガサツキもな
く、メクレ、エグレもなく、直線性も良いものであり、
クロムの下のガラス基板へのイオンビームによる損傷も
目では分からない程度であった。次いで、このフオトマ
スクを用い、ウエハー上のデバイスパターンを転写作製
したが、クロムの凸欠陥を除去した部分に相当する箇所
も正常に転写されており、問題はなかった。尚、遮光膜
下や、シフター下にイオンビームのミリング又はガスア
シストエッチングに対する耐性のある膜を用いた場合に
は、クロムイオンやSiイオン、又は電子量の増減をモ
ニターリングする必要がない場合もあるが、該耐性のあ
る膜の材質によっては、モニターリングすることも可能
である。別に、半導体のデバイスパターンと同サイズで
ある、ウエハーへの等倍転写用のマスターパターンを密
着転写して作製するため、サブマスタパターンでの欠陥
についても、上記方法にて、修正を行い、転写してみた
が、修正部の影響はなく、実用に耐える修正方法である
ことが分かった。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a process of repairing a reticle mask having a convex defect in a light-shielding pattern portion of the present invention.
FIG. 4A is a plan view of a defective portion and a sectional view of the defective portion in each step. First, a reticle mask having convex defects as described in (A) is prepared. The light-shielding pattern portion 2 is made of chromium, and is formed into a film having a thickness of 100 nm by sputtering and patterned using an electron beam drawing apparatus. The base of the light shielding pattern is the silica glass substrate 4. Reference numeral 3 is a convex defect connected to the light-shielding pattern portion 2. In the regular pattern, the chrome film remains in a portion that does not exist for some reason.
Then, using a focused ion beam (FIB) device of Ga ions, the Ga ions are accelerated at a voltage of 20 KV and a current value of 140 PA at the boundary between the regular pattern portion and the convex defect portion of this mask.
Then, the ion beam 5 was milled with a diameter of 0.2 μnΦ. At this time, the chromium ion detector was used to monitor the increase and decrease of chromium ions. A few seconds after the milling was started, the chromium ions rapidly decreased, so it was judged that the glass substrate underlying the chromium light-shielding film was exposed at this point, the milling end point was set, and the milling was stopped to obtain (B). Then, the laser beam projecting defect repair device using the second harmonic 530nm of YAG laser, a laser as as in a plan view, surrounds the residual chromium convex defect portion 3, which is separated from the normal pattern of (C) By changing the size of the aperture image formed in the rectangular shape of the beam 6, the irradiation area 8 is designated and the entire area is covered at once.
Irradiated. By irradiating several times, the defective portion was completely removed and a corrected photomask 7 was obtained (D), and the correction of the defective portion was completed. The result is that the edge of the pattern formed by separating the boundary between the regular pattern and the convex defect 3 is formed when the light-shielding film is removed by the laser beam alone. It is also good
Ion beam damage to the glass substrate under chromium was also invisible. Next, using this photomask, a device pattern on the wafer was transferred and produced, but there was no problem because the portion corresponding to the portion where the convex defect of chromium was removed was also normally transferred. When a film having resistance to ion beam milling or gas-assisted etching is used under the light-shielding film or the shifter, it may not be necessary to monitor increase or decrease in the amount of chromium ions, Si ions, or electrons. However, it is also possible to monitor depending on the material of the resistant film. Separately, since a master pattern for equal-magnification transfer to a wafer, which is the same size as the semiconductor device pattern, is produced by contact transfer, defects in the sub-master pattern are also corrected and transferred by the above method. I tried it, but it was found that there was no effect of the correction part and it was a correction method that could be put to practical use.

【0010】[0010]

【発明の効果】本発明は、上記のような構成にすること
により、従来、難しいとされていた、レーザビーム使用
の際、発生するエグレ欠陥に対応でき、且つ、半導体集
積回路の微細化にともなう、欠陥部の修正にも充分対応
できる方法を提供することを可能とした。特に、現状使
用している、レーザービームを用いたレーザリペア装置
と既存の集束イオンビーム装置を用い、比較的簡単に実
施できる方法を提供している。
EFFECTS OF THE INVENTION The present invention, which has the above-described structure, can cope with the egre defect which is conventionally difficult when a laser beam is used, and can be applied to miniaturization of a semiconductor integrated circuit. Accordingly, it is possible to provide a method that can sufficiently deal with the correction of the defective portion. In particular, the present invention provides a method that can be carried out relatively easily using a laser repair apparatus using a laser beam and an existing focused ion beam apparatus that are currently used.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のクロム遮光膜パターンの凸欠陥修正方
法工程図
FIG. 1 is a process diagram of a method for correcting a convex defect of a chromium light-shielding film pattern of the present invention.

【図2】凸欠陥修正用のFIB装置概略図FIG. 2 is a schematic view of an FIB device for correcting a convex defect.

【図3】従来のクロム遮光膜パターンの凸欠陥修正図FIG. 3 is a view for correcting a convex defect of a conventional chrome light-shielding film pattern.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 凸欠陥を有するレチクルマスク 2 クロム遮光膜パターン 3 クロム遮光膜パターンの凸欠陥 3, イオンビーム修正後の凸欠陥 4 ガラス基板 5 イオンビーム 6 レーザビーム 7 レーザ照射領域 8 修正後のレチクルマスク 9 凸欠陥を有するレチクルマスク 10 クロム遮光膜パターン 11 クロム遮光膜パターンの凸欠陥 12 レーザ照射領域 13 ガサツキ 14 メクレ 15 エグレ 16 集束イオンビーム装置(FI
B) 17 イオンビーム 18 イオン源 19 イオン検出器 20 クロムイオン 21 XYステージ 22 ガス銃 23 修正用フオトマスク
The reticle mask 2 chromium light-shielding film pattern 3 opaque chromium film raised defects third pattern, the convex defect 4 glass substrate 5 ion beams 6 laser beam 7 reticle mask 9 convex after laser irradiation region 8 modified after ion beam modification having first convex defects Reticle mask with defects 10 Chromium light-shielding film pattern 11 Convex defects of chromium light-shielding film pattern 12 Laser irradiation region 13 Luster 14 Mekure 15 Egure 16 Focused ion beam device (FI)
B) 17 ion beam 18 ion source 19 ion detector 20 chromium ion 21 XY stage 22 gas gun 23 photomask for correction

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年8月6日[Submission date] August 6, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Name of item to be amended] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【特許請求の範囲】[Claims]

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0003[Name of item to be corrected] 0003

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0003】従来、遮光膜部の修正には、YAG(N
b)等のレーザ光を用いて、欠陥部を蒸発させ、除去さ
せる方法が用いられている。このレーザ光照射修正方式
のものは、レーザ光をある範囲に広げ、アパーチャに
て、所定の形状(通常は矩形)、サイズ、強度分布にな
るようにしたもので、通常、アパーチャ通過後にさらに
縮小、集光されて、被修正部へ照射されるが、アパーチ
ャの目合わせ位置不良、フオーカスの合わせズレ、光軸
のズサレ、レーザパワーの不安定性、遮光膜の材質、膜
厚等に起因して、成形して照射されるレーザビームの端
部の修正部端の形状は直線的でなくなり、エッヂにガサ
ツキがあるのが一般的で、遮光膜がメクレてしまうこと
もある。図3に、従来の、遮光膜パターンのみからなる
フオトマスクにおける、凸欠陥レーザ修正例を示す。
(a)はレーザ光の目合わせ位置決めで、アパーチャに
て矩形成型されたレーザービームを正規の遮光パターン
部と凸欠陥部との境に、顕微鏡を覗きながら、目で位置
合わせするものである。目合わせ後、レーザビームを所
定の強度にて照射するが、上記の、アパーチャの目合わ
せ位置調整不良、フオーカス調整不良、光軸の調整不
良、等に起因する、成形されたレーザビームの端部での
強度の不均一さから、たとえ目合わせがうまくいって
も、(b)のように、修正部境は、ガサツキ13になっ
たり、メクレ14になったりしてしまう。目合わせがう
まくいってない場合には、(c)のように、正規の遮光
パターン部が除去され、エグレ15になったりしてしま
う。又、目合わせがうまくいっても、レーザビームの調
整が悪い場合には、エグレが生じてしまうことがあるそ
して、最終的にレーザビームの照射位置をきめる目合わ
せも顕微鏡の倍率を漸次高くしながら人が目で判断して
行うものであり、間違いもあり、この場合には大きなエ
グレになってしまうことが多い。この修正により、正規
のパターンまで除去されてしまう、エグレは、半導体集
積回路の高集積化にともなう、フオトマスクパターンの
微細化により、大きな問題となってきた。
Conventionally, YAG (N
A method of evaporating and removing the defective portion using a laser beam such as b) is used. This laser light irradiation correction method is one in which the laser light is expanded to a certain range and the aperture has a predetermined shape (usually rectangular), size, and intensity distribution, which is usually further reduced after passing through the aperture. , It is condensed and irradiated to the part to be corrected, but it is caused by defective alignment position of aperture, misalignment of focus, misalignment of optical axis, instability of laser power, material of shading film, film thickness, etc. The shape of the end of the modified portion of the end of the laser beam that is shaped and irradiated is not linear, and the edge is generally rough, and the light-shielding film may be damaged. FIG. 3 shows an example of correcting a convex defect laser in a conventional photomask consisting only of a light shielding film pattern.
(A) is a positioning alignment of the laser beam, which is performed by visually observing the laser beam rectangularly shaped by the aperture at the boundary between the regular light shielding pattern portion and the convex defect portion while looking through the microscope. After aligning, the laser beam is irradiated with a predetermined intensity, but the end portion of the shaped laser beam caused by the above-mentioned poor alignment position adjustment of the aperture, poor focus adjustment, poor optical axis adjustment, etc. Due to the non-uniformity in strength, even if the alignment is successful, the correction boundary becomes rough 13 or blind 14 as shown in (b). If the alignment is not successful, the regular light-shielding pattern portion is removed as shown in FIG. Even if the alignment is successful, if the adjustment of the laser beam is bad, an egress may occur.Finally, the alignment that determines the irradiation position of the laser beam should be made by gradually increasing the magnification of the microscope. However, it is a judgment made by the human eye, and there are mistakes. In this case, it is often a big egre. Due to this correction, even the regular pattern is removed, and the egre has become a big problem due to the miniaturization of the photomask pattern accompanying the high integration of the semiconductor integrated circuit.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0008[Correction target item name] 0008

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0008】[0008]

【作用】本発明の凸欠陥部の修正方法においては、フオ
トマスクにおける遮光膜、あるいは位相シフトフオトマ
スクにおける遮光膜及びシフターの、凸欠陥部の修正に
おいて、正規のパターン部と凸欠陥部の境を、集束イオ
ンビーム(FIB)によるミリングあるいはガスアシス
トエッチングにより分離しておくことによって、残った
凸欠陥部のレーザビームによる、除去作業は、従来、必
要とされていたアパーチャ像の目合わせ精度をラフなも
のとでき、しかもビーム径の小さな0.2μmΦ程度の
イオンビームで境を分離することにより、境部以外の欠
陥部でない部分への損傷は殆ど無く、除去部のエッヂも
ガサツキの少ないものとしている。分離した後に、残っ
た凸欠陥部をレーザを照射することにより、レーザビー
ム修正における精度はそれほど要求されずに、いっぺん
に、ないし数回のレーザ照射により、欠陥を除去でき
る。そして、このように、イオンビーム照射とレーザビ
ーム照射を併用することにより、従来から使用されてい
るレーザビームによる修正部の端部の形状のガサツキや
メクレやエグレ等の欠陥に対応でき、微細化に伴うフオ
トマスクパターンの凸欠陥修正にも充分対応できる方法
としている。そして、従来のレーザビーム修正におけ
る、調整不良や人手による作業からくる間違いによるエ
グレ、特に、半導体集積回路の微細化に伴うフオトマス
クパターンの欠陥でも致命的な正規なパターンが除去さ
れてしまうエグレの発生を無くすことができる方法を可
能としている。又、イオンビームにて、正規のパターン
部と凸欠陥部の境を分離する際に、エンドポイントモニ
ターを用い、凸欠陥部の下地の基板が露出した時点で、
分離処理を停止することによって、欠陥部下の下地への
損傷をきわめて少ないものとし、実用上問題の無い程度
にしている。
According to the method of repairing a convex defect portion of the present invention, the boundary between the regular pattern portion and the convex defect portion is corrected in the correction of the convex defective portion of the light shielding film in the photomask or the light shielding film and the shifter in the phase shift photomask. In addition, the removal work by the laser beam of the remaining convex defect portion by the milling by the focused ion beam (FIB) or the gas-assisted etching is performed, the rough alignment accuracy of the aperture image, which is conventionally required, is rough. In addition, by separating the boundary with an ion beam with a small beam diameter of about 0.2 μmΦ, there is almost no damage to non-defective parts other than the boundary part, and the edge of the removal part is less rugged. There is. By irradiating the remaining convex defect portion with laser after separation, the defect can be removed all at once or by several times of laser irradiation without requiring so much accuracy in laser beam correction. In this way, by using both ion beam irradiation and laser beam irradiation, it is possible to deal with defects such as the shape of the end of the correction portion due to the laser beam that has been conventionally used, and defects such as blind spots and egre, and miniaturization. This is a method that can sufficiently deal with the correction of convex defects in the photomask pattern due to the above. Then, in the conventional laser beam correction, due to an adjustment error or an error caused by a manual operation, an egglet which is a fatal regular pattern is removed even in a defect of a photomask pattern due to miniaturization of a semiconductor integrated circuit. It enables a method that can eliminate the occurrence. Also, when separating the boundary between the regular pattern portion and the convex defect portion with an ion beam, an endpoint monitor is used, and when the base substrate of the convex defect portion is exposed,
By stopping the separation process, damage to the base under the defective portion is made extremely small, and there is no problem in practical use.

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 7352−4M H01L 21/30 528 (72)発明者 榛沢健一 東京都新宿区市谷加賀町一丁目1番1号 大日本印刷株式会社内 (72)発明者 鈴木 豊 東京都新宿区市谷加賀町一丁目1番1号 大日本印刷株式会社内Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Reference number within the agency FI Technical indication location 7352-4M H01L 21/30 528 (72) Inventor Kenichi Harusawa 1-1-1, Tanikaga-cho, Shinjuku-ku, Tokyo Inside Dai Nippon Printing Co., Ltd. (72) Inventor Yutaka Suzuki 1-1-1 Ichigaya-Kagacho, Shinjuku-ku, Tokyo Inside Dai Nippon Printing Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】フオトマスクにおける遮光膜、位相シフト
フオトマスクにおける遮光膜やシフターの凸欠陥部の修
正方法であって、正規のパターン部と凸欠陥部の境を、
集束イオンビーム(FIB)を用いた、ミリングあるい
はガスアシストエッチングにより分離した後に、分離さ
れて残った凸欠陥部をレーザを照射することにより蒸発
除去することを特徴とする凸欠陥部修正方法
1. A method of repairing a light-shielding film in a photomask, a light-shielding film in a phase shift photomask, and a bump defect portion of a shifter, wherein a boundary between a regular pattern portion and a bump defect portion is formed.
A method for repairing a convex defect portion, which comprises separating the residual convex defect portion by milling or gas-assisted etching using a focused ion beam (FIB), and then irradiating a laser beam to the separated convex defect portion to remove by evaporation.
【請求項2】請求項1において、正規のパターン部と凸
欠陥部の境を分離する際、イオン検出器または電子検出
器等を用いたエンドポイントモニターにより、凸欠陥部
の下地の基板が露出した時点を判断し、分離処理を停止
することを特徴とする凸欠陥部修正方法
2. The base substrate of the convex defect portion is exposed by an endpoint monitor using an ion detector or an electron detector when separating the boundary between the regular pattern portion and the convex defect portion according to claim 1. The method for repairing a convex defect portion, characterized in that the separation process is stopped and the separation process is stopped.
【請求項3】請求項1ないし2における、フオトマスク
の遮光膜、あるいは位相シフトフオトマスクの遮光に膜
及びシフターの材質は、クロムまたはモリブデンシリサ
イドを主成分とする、酸化膜、窒化膜、酸化窒化膜等の
レーザビームの照射により、そのエネルギーを吸収する
ものであることを特徴とする凸欠陥部修正方法
3. A light-shielding film for a photomask or a film and a shifter for light-shielding a phase shift photomask according to claim 1, wherein the material of the film and the shifter is an oxide film, a nitride film, or an oxynitride containing chromium or molybdenum silicide as a main component. A method of repairing a convex defect portion, characterized in that the energy of the film or the like is absorbed by the irradiation of the laser beam.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6335129B1 (en) 1999-03-15 2002-01-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for repairing pattern defect, photo mask using the method, and semiconductor device manufacturing method employing the photo mask

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6335129B1 (en) 1999-03-15 2002-01-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for repairing pattern defect, photo mask using the method, and semiconductor device manufacturing method employing the photo mask

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