JPH11109604A - フォトマスクの白欠陥修正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】フォトマスクの白欠陥をレーザＣＶＤ成膜法に
より高精度かつ高能率で修正する。 【解決手段】フォトマスクの欠陥部４にスリット照明像
１を目合わせし、次に、ＣＶＤ広がり補正因子と照射光
学系の色収差による倍率補正因子でスリット照明像１を
補正してスリット照明像５を形成し、次に、レーザ光を
照射してレーザＣＶＤ膜のパタ−ン６を形成し欠陥部４
を修正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路や
液晶ディスプレイ等の製造に用いられるフォトマスクの
白欠陥の修正方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、フォトマスクの白欠陥すなわち欠
損欠陥の修正方法として、原料ガスの雰囲気中に置かれ
たフォトマスク基板に紫外線レ−ザ光を照射し、レ−ザ
ＣＶＤ法を用いて、原料ガスの光分解反応により遮光膜
を所望の白欠陥部に堆積させて修正する方法が知られて
いる。

【０００３】このような白欠陥修正方法の一例として、
特開平―２０４７４６号公報に記載のように、レ−ザ光
とレ−ザ光照射位置観察用の照明光をスリットで矩形に
整形し、これらの整形されたレ−ザビ−ムと整形された
スリット照明光とをフォトマスク基板上に縮小転写する
照射光学系を用いて、白欠陥を修正する方法がある。具
体的には、スリットのサイズを調整し、フォトマスク基
板上に結像されたスリット照明像を白欠陥部に目合わせ
し、その後、レーザ光を照射して白欠陥を修正する方法
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のレーザ
ＣＶＤによる白欠陥修正方法では、フォトマスク基板上
に結像されたスリット照明像を欠陥部のエッジに目合わ
せして修正する場合、スリット照明像を欠陥のエッジに
正確に目合わせしても、実際に堆積したＣＶＤ膜の形状
が欠陥部のエッジに対し、膨らんだり、または、光学的
な調整によっては逆に内側になったりする問題が生じて
いた。これは、特に、高精度の加工精度を必要とするＬ
ＳＩ用のフォトマスク修正では、現実的な問題であり、
微細化が進みつつあるＴＦＴ液晶基板用のフォトマスク
では将来的な問題となる。このため、高精度な修正加工
を行うためには、最初に欠陥部をその欠陥部より大きく
ＣＶＤ膜で覆い、その後、残留欠陥を修正する黒欠陥修
正機能によりエッジから膨らんだ部分を削り取る方法が
用いられていた。

【０００５】しかしながら、このような２段階の修正工
程は、目合わせを２度行う必要があり、修正のスループ
ットが低下することや、作業者の負担が大きいという課
題を有していた。また、上述の２段階修正工程は、パタ
ーンが近接している場合、光学的な結像性能限界のため
に黒欠陥の最小加工幅が隣接のパターンへ重なってしま
い２段階目の黒欠陥修正を適用できないという課題を有
していた。

【０００６】本発明の目的は、従来のこのような課題を
解決し、修正工程の能率を向上させ、しかも、欠陥部の
エッジに高精度で目合わせされたＣＶＤ膜を成膜できる
フォトマスクの白欠陥修正方法を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のフォトマスクの
白欠陥修正方法は、原料ガス雰囲気中のフォトマスク基
板上に、矩形のスリットにより整形されたレーザビーム
を照射光学系により縮小し照射して、レーザＣＶＤ成膜
法により、フォトマスクの白欠陥を修正するフォトマス
ク欠陥修正方法において、前記スリットにより整形され
た照明光を前記照射光学系により縮小し照射して前記フ
ォトマスク基板上に結像された第１のスリット照明像を
白欠陥部に目合わせしてＣＶＤ膜を成膜する位置と前記
ＣＶＤ膜のサイズを特定するための第１工程と、前記第
１のスリット照明像をＣＶＤ広がり補正因子と前記照射
光学系の色収差による倍率補正因子でスリットサイズを
補正して第２のスリット照明像を形成する第２工程と、
前記第２のスリット照明像でレーザビームを照射してＣ
ＶＤ膜を成膜する第３工程とを有することを特徴として
いる。

【０００８】また、本発明のフォトマスクの白欠陥修正
方法は、前記第１のスリット照明像のサイズをＸとし、
前記第２のスリット照明像のサイズをＸ’とし、前記Ｃ
ＶＤ広がり補正因子をａとし、前記倍率補正因子をｂと
するとき、 Ｘ’=（１―ｂ）Ｘ―ａ の関係式を満たすようスリットサイズの補正を行うこと
を特徴としている。

【０００９】さらに、本発明のフォトマスクの白欠陥修
正方法は、複数の前記ＣＶＤ広がり補正因子と前記倍率
補正因子と保持し、所望のＣＶＤ膜に応じて１組の最適
なＣＶＤ広がり補正因子と倍率補正因子を選択してスリ
ットサイズの補正を行うことを特徴としている。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１１】図１は、本発明のフォトマスクの白欠陥修
正方法の―つの実施の形態を示すための工程図である。
図１（ａ）はスリット照明像を欠陥部に目合わせする第
１工程で、図１（ｂ）はスリットサイズ補正後のスリッ
ト照明像を欠陥部に位置合わせする第２工程で、図１
（ｃ）はレーザＣＶＤで成膜する第３工程である。フォ
トマスクは、図１（ａ）に示すように、ＬＳＩ用の石英
系のフォトマスク基板３上に遮光膜のＣｒ膜２が形成さ
れているものである。欠陥部４は、Ｃｒ膜２の−部に膜
のない部分である。

【００１２】以下の実施の形態例では、ＣＶＤ膜の成膜
条件として、レーザＣＶＤ光源にＱスイッチＮｄ：ＹＡ
Ｇレーザの第４高調波（２６６ｎｍ、４０ｎｓ、２ｋＨ
ｚ）を用い、原料ガスにＣｒ（ＣＯ）₆（原料濃度：
０．３Ｔｏｒｒ、ＣＶＤ圧力：１気圧、キャリアガス：
アルゴンガス）を用い、高繰り返しパルスレーザ光によ
るＣｒの光ＣＶＤ法により白欠陥の修正を行う場合であ
る。使用する照射光学系は、レーザ光源からの出射光と
スリット照明光を同軸にして、スリットを通過させ、得
られたレーザビ−ムおよびスリット照明光から成る整形
されたビ−ムをフォトマスク基板上に２５０分の１の縮
小比で縮小転写すると共に、前記基板上のフォトマスク
のパタ−ンを顕微光学系により拡大して観察する機能を
有している。白欠陥修正時に観察される像は、図１
（ａ）に示すように、フォトマスクの白欠陥拡大画像の
一部に、目合わせ用のスリット照明像が重なっているも
のである。このスリット照明像の形状とレーザビ−ムの
照射形状とは、光学系の色収差による違いがあるもの
の、ほぼ同じであるので、スリット照明像でレーザビ−
ムの照射形状を観察できる。

【００１３】さて、図１にしたがって、本発明の白欠陥
修正法の工程を説明する。

【００１４】第１工程では、図１（ａ）に示すように、
スリットサイズを調整し、観察用のスリット照明光によ
るスリット照明像１をＣｒ膜２上の欠陥部４のエッジに
合わせるように目合わせを行う。スリット照明像１のサ
イズは所望のＣＶＤ膜のサイズである。このとき、も
し、前記スリットサイズを保持してレーザ光を照射しＣ
ＶＤ膜を成膜すると、スリット照明像１のサイズより大
きなＣＶＤ膜が形成され、所望のサイズのＣＶＤ膜が得
られない。所望のサイズのＣＶＤ膜を得るためには、ス
リット照明像のサイズに対する成膜されたＣＶＤ膜のサ
イズの関係を知る必要がある。図２はスリット照明像の
一辺の長さに対しＣＶＤ膜のパターン長さの広がり分を
示す図で，図２（ａ）はＣＶＤ膜のパターン長さの広が
り状態を示す図で，図２（ ｂ ）はＣＶＤ膜のパターン
長さの広がり分の依存性を示す図である。図２（ａ）に
示すように、スリット照明像の長さＬに対して成膜され
たＣＶＤ膜のパターン長さは広がり分ΔＬだけ広がる。
前記成膜条件でのＣＶＤ膜のパターン長さの広がり分Δ
Ｌの依存性は、図２（ｂ）に示すように、広がり分ΔＬ
はスリット照明像の長さＬに依存しない定数成分と、ス
リット照明像の長さＬが大きくなるほど増えるスリット
照明像の長さＬに依存する成分の２つの成分からなるこ
とがわかる。広がり分ΔＬのほとんどは定数成分で、こ
れは、ＣＶＤ反応そのものの性質で決まり、レーザ光照
射範囲より膜の堆積範囲が基板面内で広がる成分であ
る。―方、スリット照明像の長さＬに比例する成分は、
スリット照明光の波長とレーザ光の波長との違いにより
おこる照射光学系の色収差による倍率のわずかな差のた
めに生じる成分である。前記定数成分をＣＶＤ広がり補
正因子ａと呼び、前記比例する成分を倍率補正因子ｂと
呼べば、図２（ｂ）より、 ＣＶＤ広がり補正因子ａは
０．０６μｍ、倍率補正因子ｂは０．００１となること
がわかる。

【００１５】第２工程では、図１（ｂ）に示すように、
所望の大きさのＣＶＤ膜が得られる様に前記補正因子を
用いてスリットサイズを補正しスリット照明像１のサイ
ズを補正する。第一工程時の設定スリットサイズで決定
されるスリット照明像１の縦の長さをＸ、横の長さをＹ
とし、およびレーザ光照射時のスリット照明像の縦の長
さをＸ’、横の長さＹ’とするとき、前記ＣＶＤ広がり
補正因子ａと前記倍率補正因子ｂとを用いて、得られた
関係式 Ｘ’＝（１―ｂ）Ｘ―ａ Ｙ’＝（１―ｂ）Ｙ―ａ を満たすようスリットサイズを補正する。スリットサイ
ズ補正後のスリット照明像５は、ＣＶＤによるパターン
長さの広がり分をキャンセルできるよう第１工程でのス
リット照明像１よりわづかに小さくなっている。

【００１６】第３工程は、図１（ｃ）に示すように、レ
ーザＣＶＤによる成膜工程で、上記関係式により補正し
たスリットサイズでレーザ光を照射しＣＶＤ膜を成膜す
る。この結果、欠陥部４のエッジに正確に目合わせされ
た所望のレーザＣＶＤ膜のパターン６を形成することが
できる。

【００１７】なお、第２工程は、スリットサイズを制御
するコントローラに補正量を計算させる演算ユニットを
設けることで容易に実現でき、作業者に余分な作業を必
要としない。

【００１８】ＣＶＤ広がり補正因子ａと倍率補正因子ｂ
は、レーザＣＶＤ条件や光学系の調整によりわづかに変
化するが、通常、経時変化しないので装置を組み立て調
整した時点で、図２に示すＣＶＤ膜のパターン長さの広
がり分のスリット照明像の長さの依存性を測定して、前
記補正因子の値を求めておけば、装置の固有変数として
以後変更する必要はない。

【００１９】一方、従来のようにスリットサイズの補正
を行わない場合には、第一工程時に正確にエッジへの目
合わせを行っても、設定スリット幅が２０μｍの場合に
は、エッジのはみ出しが０．１μｍ程度発生してしま
い、高精度の修正を必要とする場合大きな問題となる。

【００２０】本発明の別の実施の形態例について説明す
る。

【００２１】上述した本発明の実施の形態例では、スリ
ットサイズの補正をする補正値はＣＶＤ広がり補正因子
ａと倍率補正因子ｂに対して一組の場合についてのべた
が、白欠陥修正を行うフォトマスク基板の種類に応じて
成膜条件を変更する必要がある場合や、修正すべき白欠
陥の大きさにより対物レンズの倍率を変更する必要があ
る場合には、複数の補正値のセットを装置に組み込み、
対象に応じて最適な補正値のセットを選択する機能を持
つことにより、融通の高い白欠陥修正方法を提供でき
る。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、観察時
のスリット照明像のサイズに対して、ＣＶＤ膜の成膜加
工時のスリット照明像のサイズすなわちレ−ザビ−ムの
サイズを補正して成膜加工するので、白欠陥の修正作業
工程の能率を向上させ、しかも欠陥部のエッジに高精度
で目合わせされたＣＶＤ膜を成膜できるので、実用性に
優れる高精度なフォトマスクの白欠陥修正方法を実現す
ることができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のフォトマスクの白欠陥修正方法の一つ
の実施の形態を示すための工程図である。

【図２】スリット照明像の一辺の長さに対しＣＶＤ膜の
パターン長さの広がり分を示す図である。

【符号の説明】

１ スリット照明像 ２ Ｃｒ膜 ３ フォトマスク基板 ４ 欠陥部 ５ スリットサイズ補正後のスリット照明像 ６ レーザＣＶＤ膜のパターン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原料ガス雰囲気中のフォトマスク基板上
   に、矩形のスリットにより整形されたレーザビームを照
   射光学系により縮小し照射して、レーザＣＶＤ成膜法に
   より、フォトマスクの白欠陥を修正するフォトマスク欠
   陥修正方法において、前記スリットにより整形された照
   明光を前記照射光学系により縮小し照射して前記フォト
   マスク基板上に結像された第１のスリット照明像を白欠
   陥部に目合わせしてＣＶＤ膜を成膜する位置と前記ＣＶ
   Ｄ膜のサイズを特定するための第１工程と、前記第１の
   スリット照明像をＣＶＤ広がり補正因子と前記照射光学
   系の色収差による倍率補正因子でスリットサイズを補正
   して第２のスリット照明像を形成する第２工程と、前記
   第２のスリット照明像でレーザビームを照射してＣＶＤ
   膜を成膜する第３工程とを有することを特徴とするフォ
   トマスクの白欠陥修正方法。
2. 【請求項２】前記第１のスリット照明像のサイズをＸと
   し、前記第２のスリット照明像のサイズをＸ’とし、前
   記ＣＶＤ広がり補正因子をａとし、前記倍率補正因子を
   ｂとするとき、 Ｘ’=（１―ｂ）Ｘ―ａ の関係式を満たすようスリットサイズの補正を行うこと
   を特徴とする請求項１記載のフォトマスクの白欠陥修正
   方法。
3. 【請求項３】複数の前記ＣＶＤ広がり補正因子と前記倍
   率補正因子と保持し、所望のＣＶＤ膜に応じて１組の最
   適なＣＶＤ広がり補正因子と倍率補正因子を選択してス
   リットサイズの補正を行うことを特徴とする請求項１記
   載のフォトマスクの白欠陥修正方法。