JPS605524A - 固体デバイス製造方法とリソグラフイマスク - 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】 発明の分野 この発明は、固体（ソリッドステー・ト）デバイスの生
産に用いられるリソグラフィマスクの修正方法に関する
。

発明の背景 リングラフィシャドーマスクは、半導体デバイス、磁気
バブルデバイス等を含む固体デハイスの生産に広く使用
されている。シャドーマスクのパターンは、典型的には
テバイス涼月（ブリカーサン上の放射線に敏感なレジス
ト拐を照射することによってデバイス原材の表面上に再
現される。今までに使用乃至提案されてきたリングラフ
ィ用の種々の放射線源は、ｒＴ視光、紫外線、Ｘ線、電
子、及びイオンを含んでいる。放射線によって照射され
ると、シャドーマスクは放射線を選択的にブロックする
部分として働き、この時他の部分は放射線を通す。この
ようにして、小さな最小ライン幅を持つ非常に複雑な図
形が再現され、超ＬＳＩや他のデバイスの経済的な生産
を可能にしている。

太Ｊｉｊ−の固体デバイスの生産には、典型的には１つ
のシャドーマスクが何度も用いられる。

この場合、シャドーマスクを製作するだめの精度と時間
を要する技術を各デバイス毎に繰り返す必璧はないが、
シャドーマスク固有の精度は各デバイスに伝えられる。

このことはシャドーマスクの品質に厳しい要請を課すこ
とになる。何故ならば、すべての欠陥がデバイス原材に
再現されることになり、使用可能なデバイスの生産を減
少させるからである３、典型的な投影焼き伺けては、作
られるデバイスと同じ寸法の図形のマスクによって（１
：］焼き付け）、直径４乃至５インチの１枚のウェハ上
の典型的には約１００個の半導体チップを与えられた時
間に同時にリンクラフイ放射線に露光することが可能で
ある。しかし、マスク上の図形の寸法は作られるデバイ
スの図形の寸法と本質的に同しであり、寸だ図形の寸法
は現在約２ミクロンのオルターで今も減少中であるから
、明らかにマスクは非常に高い精度で製作されねばなら
ない。

もう１つのりソクラフイ技術は縮写レンズを利用するも
ので、典型的には５：１又は１０：１でこれに対応して
マスク上の図形を固体デバイス上の図形より大きくする
ことが可能である。したがって、５：１の縮写レンズを
用いると、リソグラフィマスク上の５ミクロン幅の図形
によって１ミクロンの線が再現できる。しかし、このよ
うな縮写システムでは１度にウェハ全体を露光すること
ができず、典型的にはウェハ上の１個乃至恐らく少数個
のチップがパターン形成放射線に１度に露光される。デ
バイスはすべて同じマスクパターンを通して露光される
ため、デバイスを機能不全に至らせるマスク」二の欠陥
は使用可能なデバイスを本質的にゼロにしてしまう。

したがって繰シ返し露光システムに対するマスクは本質
的に完全であることが肝要である。このようなシステム
は、ウェハをシャドーマスク下でステップ状に移動させ
るため、当技術分野では典ス（す的には９ステツパー〃
と呼ばれている。

上述した両技術の最も厄介な点を併せ持つものが期待さ
れているＸ線ステッパーリソグラフィシステムである。

このシステムでは、典型的には１個乃至恐らく少数個の
チップが・ウェハの所定の場所で１回のリンクラフイエ
程で露光される。したがって、」二で注意したようにマ
スクは実質的に完全てなければならない。しかし、Ｘｍ
は入手できる光学部品によって簡単に屈折されないため
、縮写レンズを使用することができない。したがって縮
写比は１．１となり、これはＸ線マスク上の図形が非常
に小さくなることを意味する。このようなマスクでは図
形の寸法は１ミクロン乃至それ以下になるであろらと予
想されている。

通常、光学マスク（即ち、可視光又は紫外線に対して用
いられるもの）は、不透明クロム欠陥に対するレーザ蒸
発及び開放状（クリア）欠陥即ちピンホールに対する塗
布又は剥離クロム被覆（リフトオフクロムメタライゼー
ション）によって修復されている。不透明欠陥のレーザ
修復の分解能は、集束したレーザスポットの大きさとマ
スク基板による熱拡散のため、約１ミクロンに制限され
ている。

図形の寸法と配置の精密な制御はレーザ蒸発では容易に
はなされない。このことは、特に最小寸法が２ミクロン
乃至それ以下の密な図形に於る細かい図形のエッチ再構
成を困難にし得る。開放状欠陥の修復に対する分解能及
び図形の寸法と配置の制御は一般にもつと悪く、エッチ
再構成は更に困難である。

Ｘ線マスクに於る欠陥は不透明欠陥になり易く、光学マ
スクに比べて密度もオーダーでほぼ１つ太きい。ｘ　Ｉ
Ａマスクに対する魅力的な修復方法は未だ示されたこと
がない。これら不透明欠陥にレーザ修復が適していると
は考えにくい。金属吸収材の厚さが太きいため（光学マ
スク上のクロムの約８００オングストロームに対してｘ
ｍマスクでは典型的には約０．５から１ミクロンの金）
相当の熱拡散を生じ、その結果、分解能及び図形の寸法
と配置のコントロールは不十分となる。Ｘ線はミクロン
以下のリングラフィのみに用いられるであろうから、こ
のことは特に厄介である。

ｘｌａマスク図形の高アス颯りト比による金属の再付着
及び支持薄膜への損傷も従来の修復技術に伴なう問題で
ある。

マスクの初期形成時は（つま９、修復前）、典型的には
金属でコートされた基板が放射線に敏感なレジストをコ
ートされ、パターン形成放射線に露光される。パターン
形成放射線としては、レジストを走査し選択的に露光す
る集束電子ビームがよく用いられる。光線も、特に比較
的大きい図形を持つマスクに対して用いられる。露光さ
れたレジストは次に現像され、エツチングによって金属
層に転写される。金属を取り去ってパターンを形成する
イオンビームを用いて金属層に直接パターン形成するこ
とにより、レジストの露光と現像の工程をすべて取シ払
おうという提案がなされてきた。しかしこの技術は、入
手可能なイオン源を用いても商業上有用な超ＬＳＩ用の
マスクについては全く非実用的である。例えば、１アン
ペア／　ｃＭのビーム電流密度（例えばｚｏ−１０アン
ペアの電流を持つ直径１０００オングストロームのビー
ム）で、厚さ８５０オンクストロームのクロムの１０＋
ｆを５０％濃度でパターン形成するには４年以上の時間
を必要とする。したがって当技術の研究者達は、複雑な
パターンの直接形成（つまシレジストなし）にイオンビ
ームを利用することは追求して来なかった。

発明の概要 この発明の１つの態様は、リングラフィ放射線をシャド
ーマスクを通してデバイス原材」二に入射させることよ
シ成る工程によって固体デバイスを製作する方法であシ
、その方法に於て上記シャドーマスクは、上記リングラ
フィ放射線に対して実質的に透明な基板と、その」−に
形成されたパターンで、上記リングラフィ放射線に対し
て実質的に不透明な間隔をおいた領域より成るパターン
とから成９、その方法に於て」１記シャドーマスクはそ
の一部を、所望のパターンを形成するために修正すべき
」１記マスクから物質を除去するイオンビームを、マス
クの修正すべき部分に入射させることによって形成され
、その方法に於てそのように修正されたマスクのすべて
の部分が、上記マスクの全面積の１０−５以下の面積を
持つ。

この発明の別の態様は、リングラフィ放射線に対して実
質的に透明な基板と、上記放射線に対して不透明なパタ
ーン形成された物質層とよシ成るリングラフィマスクで
、更に上記基板上の少くとも１つの領域よシ成９、上記
領域は、そこに入射する上記リングラフィ放射線がデバ
イス原材上に描画することを妨げるように上記リソグラ
フィ放射線を回折、屈折、内部反射又は散乱することに
適合している。

この発明の１つの実施例は固体デバイス生産に用いられ
るリソグラフィマスクの修正方法を提供する。本技術に
於ては、マスクのリンゲラフィバターン形成後、変更を
所望する位置にイオンビームが照射される。過剰物質に
よる欠陥（不透明欠陥）の場合は、イオンビームが過剰
物質を除去する。ピンホール（開放状欠陥ンの場合は、
リングラフィ放射線の透過を実質的に妨げるために光線
が実質的に回折、屈折、内部反射又は散乱される領域を
形成することによってマスク基板が不透明にされる。修
正されるべき領域の描出（イメージングンにもイオンビ
ームを用いることができ、典型的にはマスク上にイオン
ビームが入射する所から放出される２次電子又はフォト
ンの検出によってなされる。

詳細な説り］ 以下の詳細な説明は、多様なデバイス製造に於るリング
ラフィに用いられるシャドーマスクの修正方法に関する
。ここで用いられるように、Ｎ修正〃という用語は、マ
スクの一部の変更とともに不透明又は開放状欠陥の修復
を含む。図形の寸法が小さくなるに従ってマスクの修正
が１すます用いられるようになるであろうととは既に注
意した理由によって明らかである。実際、恐らく１ミク
ロン乃至それ以下の寸法の図形に対するマスク製造に於
ては本質的にすべてのマスクが修復されるであろうと予
想される。したがって本技術は、所与の寸法以下の図形
を持つ固体デバイスを経済的に生産する能力に価値を有
するデバイス生産技術と見做される。

本技術に於ては、欠陥の近傍に於てイオンビームがマス
クに入射する。マスク上に過剰物質が存在する不透明欠
陥の場合、イオンビームは過剰物質を除去する。これは
物質の物理スバタリングによってなされ、その結果、ス
パタされる物質は典型的には原子レベルまで非熱的に分
解される。マスク上の所望の図形のエッヂに接する欠陥
され、エッチに実質的な損傷を与えることなくこの技術
によって除去される。このことは少なくとも部分的には
、イオンビームによって非常に細かい図形が可能である
ことに依っているし、又、比較的少ない熱エネルギーが
マスクに伝えられるという事実にも依る。つまり、入射
イオンの相当の割合のエネルギーが欠陥物質を物理スパ
タすることに費やされる。更に、欠陥物質の性質は比較
的重要ではない。つまシ、本技術を実施する場合、熱伝
導度あるいは物理硬朋は制限因子ではない。必要なマス
ク物質が欠けている開放状欠陥の場合は、後に説明する
ように、マスク基板上に不透明部分を作るためにイオン
ビームが用いられる。本技術は何らかの従来技術による
マスクの初期形成を含んでいる。存在する欠陥はマスク
の非常に小さな面積を占めてお９、典型的にはマスクの
全面積の１０−５以下である。したがって本技術は、比
較的迅速なマスクの初期形成とその後の修正を提供する
。

第１図には、本発明の実施に適当なイオンビームシステ
ムの概要が示されている。イオン光学カラムは、液体金
属イオン源１０１、開口１０２、静電集束レンズ１０３
及び八重極ディフレクタ１０４かも成る。これがシャド
ーマスク１０６を希望通りに走査できる集束イオンビー
ム１０５を提供する。イオン照射中、マスクは典型的に
は真空チャバ（図示されていない）に置かれている。液
体金属イオン源は、典型的にはカリウム、インジウム又
は金の溶融金属の薄膜でぬらされた鋭いタングステンの
針から成る：ゝゝリキッド　ゴールド　イオン　ソース
“、ニー・ワグナ−他、ジャーナル　オブ　バキューム
　サイエンスアンド　テクノロジー、１６巻、］８７１
ページ（１９７９１（”　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｇｏｌｄ　Ｉ
ｏｎＳｏｕｒｃｅ“、Ａ、　Ｗａｇｎｅｒ　ｅｔａｌ、
Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆＶａｃｕｕｍ　５ｃｉｅｎｃｅ　
ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　、　Ｖｏｗ、　１６、
ｐａｇｅ　１８７１　（１９７９１１参照。イオンは、
予想される寸法範囲にある欠陥を修復するのに適当な直
径のスポットに集束される：“アン　アシンメトリツク
　エレクトロスタティック　レンズ　フォー　フィール
ド　エミッション　マイクロプローブ　アプリケーショ
ンズ〃、ジエイ・オーロフ他、ジャーナル　オフ　アプ
ライド　フィジックス　、５０巻、２４９４ページ（１
９７９） （”　Ａｎ　Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ　Ｅ］ｅｃｔｒｏｓ
ｔａｔｉｃ　Ｌｅｎｓ　ｆｏｒＦｉｅｌｄ　Ｅｍｉｓｓ
ｉｏｎ　Ｍｉｃｒｏｐｒｏｂｅ　Ａｐｐｌｉｃａｔｌｏ
ｎｓ　。

Ｊ、０ｒｌｏｆｆ　ｅｔ　ａｌ、Ｊｏｗｎａｌ　ｏｆ　
ＡｐｐｌｉｅｄＰｂｙｓｉｃｓ　％　Ｖｏｌ、　５　Ｑ
、ｐａｇｅ　２４９４（１９７９１）参照。加速電圧２
０キロボルト、直径０１ミクロンのイオンビームが典型
的である。走査に用いられる八重極ティフレフタは更に
ゝリースント　アトバーンシス　イン　エレクトロン　
ヒーム　アドレスト　メモリース　。

シエイ・ケリー、アトバーンシス　イン　エレクトロエ
ックス　アンド　エレクトロンフィジックス　、　４３
巻、４３ページ（１９７７］　（ゝゞＲｅｃｅｎｔ　Ａ
ｄｖａｎｃｅｓ　１ｎＥｌｅｃｔｒｏｎ　Ｂｅａｍ　Ａ
ｄｄｖｅｓｓｅｄ　Ｍｅｍｏｒｉｅｓ　／Ｉ、　Ｊ。

Ｋｃｌｌｙ　、　Ａｄｖａｎｃｅｓ　ｉｎ　Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎｉｃｓ　ａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎ　Ｐｈｙｓｉｃ
ｓ　、　Ｖｏｗ、　４３　、ｐａｇｅ　４３ｔ１９７７
）ｌに説明されている。しかし、他の形状のイオンビー
ムを用いることもてきる。その中では、例えば気体電界
イオン化源（ガスフィールドアイオナイゼイションンー
ス）を用いることができる。

第２図には光学リンクラフイて用いられる典型的なりロ
ムマスクの概要が示されている。

基板はガラス層から成９、それは、テバイス原材を露光
する時に用いる典型的には可視光又は紫外線のリンクラ
フイ放射線に対して透明である。カラス上面には薄い酸
化錫がデポジットされ、その上にクロム膜がデポジット
される。既に注意したように、マスクの初期形成時は、
クロムは多くの適当なりソクラフイ技術の１つによって
パターン形成される。

マスク形成の典型的な１つの技術は、パターン未形成の
クロム層上に電子ヒームに敏感なフォトレジストをデポ
ジットし、次に電子ヒームを走査させてフォトレジスト
に所望のパターンを形成し、それを現像することによる
。

最後に第２図に模式的に示されるようにクロムを選択的
にエッチしてパターンを形成する。

ここて用いられるように、ゝ基板″という用語は、マス
ク上のリングラフィ図形の初期形成に於てパターン形成
されていないマスクの層を意味するものである。

第２図に示され／ζような不透明欠陥の場合、イオンビ
ームは欠陥が除去される寸で欠陥に入射される。クロム
パターン下の酸化錫の層は基板からの電荷の逃げ道を提
供し、したがって、カラス層上の静電荷の蓄積によって
イオンビームがそれることはない。欠陥の寸法と１１−
質に応じて、イオンビームを欠陥が除去される１で一点
にとどめておくこともできるし、イオンビームのスポッ
トサイスよシ大きい欠陥を除去するために適当に動かす
こともてきる。。

イオンビームが欠陥を除去し終った時間を決定する１つ
の方法は、電導層とイオンビームの別車に用いられる電
圧源の接地側との間に流れる電流をモニタすることであ
る。この電流は、イオンビーム電流に直接基づく第１成
分と、マスクにイオンが入射する所で真空中にマスクか
ら放出される２次電子に基つく第２成分とから成る。第
３図を見ると、この電流は最初比較的高い値から出発し
、欠陥がスパタされるにつれて緩やかに減少する。しか
し、イオンビームが欠陥を除去し電導層に入射するよう
になると酸化錫は絶縁性に変化し、このため放出される
２次電子数は減少する。その結果第３図に示されるよう
に電流は減少する。（イオン照射中でも電導性を維持す
る電導物質に対しても、イオンビームがカラス基板等の
非電導層に達すると電流は減少する。）欠陥の除去は、
イオンビーム走査によって欠陥を描出（イメーシンク）
することでも確めることができるが、その場合イオンビ
ームは、物質の相当の除去を生じないような条件下で走
査される。

欠陥近傍の像を形成するために放出される２次電子又は
フォトンが次に検出されるが、それは後で説明する。

ピンホール欠陥（即ち、必要な不透明図形が欠けている
マスクの領域）の場合、希望する部分に於てマスクを不
透明にするために本技術を用いることができる。これは
イオンビームを用いて以下のようにしてなされる。即ち
、入射リソグラフィ放射線をデバイス原材から十分にそ
らぜてデバイス原材上に実質的に何ら像を残さないよう
に、基板又は他の層の一部をイオンビームで除去するの
である。

マスク基板の表面上のいくつかの平行な列にわたってイ
オンビーム４１を走査させる簡単な実行例の一′１２面
図が第４図に示されている。

各列に於てイオンビームで除去される深さは、第５図、
第６図又は第７図のマスク基板の断面図に示される形状
を与えるように調節されろ。

第５図に示された第１の実施例では、入射リングラフィ
放射線５５がデバイス原材からそれて方向５６へ屈折さ
れるように、開放状欠陥の位置に三角形状の＜？Ｙみが
形成されている。角度θは、その領域に於てマスクを実
質的に不透明にするために放射線５５の屈折が十分得ら
れるように選ばれる。リングラフィ放射線がマスク内で
内部反射するように角度θを十分に大きくして、放射線
がデバイス原材に到達するのを実質的に妨げることも可
能である。空気中のシリカカラス基板に対しては、内部
への全反射を得るための臨界角は約４２度である。

第６図の別の実施例では、複数の散乱中心が与えられて
いて、入射放射線は多くの方向へ散乱される。入射放射
線のうちいくらかはやはりデバイス原材上へと透過する
が、散乱によってその強度は十分に減衰しているので、
実質的には何らの像も生じない。別の散乱の実施例では
、リソグラフィ放射線の波長のオーダーの直径と間隔を
持つ穴（図示されていない）をイオンビームで形成する
こともできる。第７図の第３の実施例では、イオンビー
ムによってレンズが形成されている。このレンズは入射
リソグラフィ放射線を焦点で結像させることができ、焦
点の向こう側ではりソグラフイ放射線はデバイス原材か
ら発散して離れてし１つ。レンズはリングラフイック放
射線がそこから１びちに発散するように構成することも
可能である。

」１記の原理は以下の実施例によって更に完全に示され
るであろう。

実　施　例　１ 第２図について述べると、クロム光学マスクは不透明欠
陥の除去によって修復される。

カラス基板は約：３ミリメートルの厚さで、厚さ約２０
０オングストロームの電導酸化錫層を持つ。その上に厚
さ約８５０オングストロームのクロム層が形成され、そ
の中に０５ミクロンの幅と間隔の線を持つパターンが形
成されたマスクは所望のクロムラインの間にパリ状の過
剰クロムを持っている。第１図の装置によって作られた
２０キロボルト、直径約１８００オングストロームのガ
リウムイオンビームによって、欠陥領域はステップ状に
走査された。力えられた点での照射時間は、そこの物質
をカラス基板捷で除去するように調節された。これは、
第３図に示されるように、酸化錫層に生ずる電流をモニ
タすることで決定された。欠陥をカラス剤でエツチンク
してしまうと、次にビームは欠陥の隣接する領域へビー
ム直径の約１／またけステップさせる。

これを継続することによって、直径約１ミクロンの欠陥
が約２秒で除去された。実質的に同様の結果がインジウ
ム又は金のイオンビームでも得られている。

実　施　例　２ この例は第２図のマスクに於る開放状欠陥の修正を示す
。その構造に於ては、開放状欠陥はほぼ５ミクロン平方
の領域にわたって存在している。即ち、マスクのその部
分てクロムは失われている。欠陥領域に於てカラス内に
不透明領域を得るため、実施例１て別途述べたように、
０６ミクロンのカリウムイオンビームを１８本の隣接す
る別に於て走査させ、第５図の断面に示されるような三
角形状の回折中心を形成した。この三角形構造の傾きは
、隣接する別に於るビーム照射時間を長くすることによ
って作られる。ガラス層に於て、５ミクロン平方の寸法
、０として約３０度を持つ構造を形成するのに約２分を
要することが見出された。

実　施　例　３ この例では、第８図に概要を示された構造をもつＸ線マ
スクが、不透明欠陥を作っている過剰物質の除去によっ
て修復される。このマスクの構造は米国特許第４．２５
３０２９号て示されている。このマスクでは、厚さ約４
．５ミクロンの窒化ボロン層８１と厚さ約２ミクロンの
ポリイミド層８２及びその」二の厚さ約３００オンクス
トロームのタンタル層８３より成る基板を、クォーツの
ｉ８０が支持している。

入射Ｘ線をフロックしてパターンを定めるマスクの吸収
部は、金額域８４及びその土のタンタル層８５より成る
。典型的には、金は６０００乃至７０００オングストロ
ーム、タンタル層は約８００オンクストロームの厚さを
持つ。所望の図形をなす金額域８４の間に不透明欠陥が
あり、実施例１と同様にイオンビームによってこれらの
不透明欠陥は直ちに除去できることが見出された。イオ
ンビームが欠陥を除去した時間を決定するために、第３
図及び第８図に示されるようにイオンビームによる電流
がモニタされた。イオンビームをポリイミド層８２に入
射させることで、基板に重大な損傷を生ずることなく明
確な欠陥除去のしるしを得られることが見出された。

開放状欠陥の修正のために、Ｘ線マスク基板上に不透明
領域を作ることは、典型的には不可能である。なぜなら
ば、はとんどの物質がＸ線を十分に散乱又は屈折しない
からである。しかし、開放状欠陥を以下のように除去す
ることは可能である。まず、欠陥伺近に例えば金のよう
な吸収材をおおまかにデポジツトし、次に過剰の金を本
技術によって除去し、開放状欠陥のない所望の図形を形
成する。

金又は他の物質の比較的厚い層を除去する場合に最内の
分解能を得るには、除去は多重ビーム照射によってなさ
れるとよいことが発見された。即ち、各照射に於て、除
去すべき９３１５分をビーム走査することによって除去
される物質の深さはビーム直径の２倍以下であることが
望せしい。このような照射を何度も行なって希望通りの
全除去深さが得られる。そうしないと、除去されたくぼ
みのエッヂが、多重照射を用い／こ場合より大きい角度
まで傾く傾向がある。金又は他の物質の比較的厚い層を
除去する時、２層構造を用いることで分ｌＱ’？能を数
置１できることが更に見出された。このＦ１４造は、金
、銀、亜鉛、鉛、ビスマス又はカドミウム宿の高スパタ
比利料の、例えば５　（ｌ　ＯＯオングストローム以上
の厚い層と、それを覆っている薄い最上層で、モリブデ
ン、タンタル、クロム又はアルミニウム等の低スパタ比
材料の、例えば１０００オンクストローム以下の層とよ
シ成る。薄い最上層は、イオンビームの低強度部（ビー
ムのそで）による下の厚い層の侵食を防いでいる。その
結果、薄い最上層がない時に比べて、スパタされた厚い
層のくぼみはより狭く、側壁はより垂直に近くなる。こ
の層構造は、マスク形成過程のうちのあるものではもと
もと得られているものである（第８図参照）。他の過程
に於ては、それは、別のデポシション工程を月別するこ
とで与えられる。

上のすべての方法に於て、本技術の１つの極めて好まし
い特徴は、欠陥修正に用いられるイオンビームを欠陥の
描出（イメージング）にも使えるということである３、
即ち、光学的技術なり電子ビーム高速走査なりによって
欠陥領域の大体の位置がいったん決まると、イオンビー
ムがマスクに入射した所から放出される２次電子又はフ
ォトンを検出することによって、欠陥領域をよ゛９詳細
に調べることができる。この目的のためには、特にクロ
ム光学マスクの場合、欠陥付近の必要な物質を除去する
ことなく欠陥領域を観測するに十分な時間を得るために
は、イオンビーム線量を下げることが望ましい。そのた
めには、欠陥物質の除去に必要な線量と比べて、イオン
ビーム線量のオーダーを１つ下げることが観められる。

これは、マスク部の１回のイオンビーム走査中に形成さ
れる像を蓄積しておくことで容易にでき、好きなだけ長
い時間像を観察できる。本発明のもう１つの重要な利点
は、典型的には開放状及び不透明欠陥の両方を、マスク
を真空中から取り出すことなく修正できるということで
ある。これは、マスクの取扱い及びマスクの汚染や４月
傷の可能性を少なくする。本技術によってマスクを修正
した後、それはペリクル内に直ちに置かれるか、あるい
は、更なる欠陥の導入を実質的に妨げる他の防強手段が
構しられる。

・以」二は光学及びｘｍマスクに於る欠陥修正に対する
本技術の利用を示したものであるが、マスク技術は電子
ビーム照射及びイオンビーム照射の場合をも含んでいる
。欠陥修正に加え、マスクパターンの一部変更も本技術
によって行うことができる。例えは、マスク旬、に異な
る特性を得るために、デバイスの寸法を最適化すること
が可能である。又、製造過程に於るずれを補うためにマ
スクを一部変更することもできる。本技術は、マスクの
面積に比べて非常に小さい面積の範囲の物質を除去する
ので、従来のマスク形成過程の比較的迅速な面を保ちつ
つ、且つその後の比較的迅速な修正を可能にしている。

本技術のすべてのこのような使用は、本発明の精神と範
囲の内にある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を行うに適するイオンビームシ
ステムの概要を示す説明図、第２図は典型的なりロム光
学マスクの形状を示す説明図、第３図は本発明に有用な
電流モニタリング技術を示すグラフ、第４図は欠陥領域
を走査するイオンビームスポットの典型的なパターンを
示す説明図、第５図は入射してくる光学リングラフィビ
ームを屈折させて開放状欠陥を修正する第１の方法を示
す説明図、第６図は入射してくる光学リソグラフィビー
ムを散乱させて開放状欠陥を修正する第２の方法を示す
説明図、第７図は入射してくる光学リングラフィビーム
を一点に集束させて開放状欠陥を修正する第３の方法を
示す説明図、第８図は不技術によって修復し得る辿型的
なＸ線マスクの構造を示す説明図である。 〔主要部分の符号の説明〕 ４１．１０５・イオンビーム ５５　リソグラフィ放射線 ８４・全領域 １０６−シャトーマスク 手続補正１１ト 昭和５９年　７　Ｉｔ　１１＋１ ４′１．１′１　斤長官志賀　学　１ｊぐ之１　帽′Ｉ
のノく小昭和５９年　粘　許願第　１１２１６５号固体
デバイス製造力法とりソグラフイマスクｋ　抽１１イ・
する名 １：　Ｉ′ｌとの関１「　特許出ｊ軸人Ｉ代理人 （〒ｉｎ、＋　ＩＨす１　中Ｉｉ１都１’代１１％九の
内）の２の３・、・、１１ピル２１＋！ｌｊ；ｌ；５　
袖］Ｅの対象　「図　面　」 別紙の通り正式図面を１通提出致します。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　リングラフィ放射線をシャドーマスクを通してデ
   バイス反相」二に入射させることより成る工程によって
   固体デバイスを製造する方法に於て、 前記シャドーマスクは、前記リングラフィ放射線に対し
   て実質的に透明な基板と、その上に形成されたパターン
   であって上記リングラフィ放射線に対して実質的に不透
   明な間隔をおいた領域より成るパターンとから成り、 前記シャドーマスクは、部分的には、修正すべきマスク
   の一部にイオンビームを入射させることによって形成さ
   れるが、その際イオンど−ムは、」１記修正すべきマス
   クから物質を除去して所望のパターンを形成するもので
   あり、 そのように修正されたマスクのすべての部分が、前記マ
   スクの全面積の１０″″５以下の面積を持つことを特徴
   とする固体デバイス製造方法。 ２、特許請求の範囲第１項に記載された方法に於て、前
   記イオンビームが前記マスクから過剰の不透明物質を除
   去し、これによって不透明欠陥が修正されることを特徴
   とする固体デバイス製造方法。 ３、特許請求の範囲第１項に記載された方法に於て、前
   記マスクの不透明領域を形成するために前記基板の＝一
   部を前記イオンビームが除去し、それによって開放状欠
   陥が修正されることを特徴とする固体デバイス製造方法
   。 ４　特許請求の範囲第：３項に記載された方法に於て、
   前記リングラフィ放射線を回折させることに適合する領
   域を前記イオンビームが形成することを特徴とする固体
   デパイス製造方法。 ５　特許請求の範囲第３項に記載された方法に於て、前
   記リソグラフィ放射線を散乱させることに適合する領域
   を上記イオンビームが形成することを特徴とする固体デ
   バイス製造方法。 ６、特許請求の範囲第３項に記載された方法に於て、前
   記リソグラフィ放射線を屈折させることに適合する領域
   全上記イオンビームが形成することを特徴とする固体デ
   バイス製造方法。 ７、特許請求の範囲第３項に記載された方法に於て、前
   記リングラフィ放射線を内部反射することに適合する領
   域を前記イオンビームが形成することを特徴とする固体
   デバイス製造方法。 ８、特許請求の範囲第１項に記載された方法に於て、前
   記マスク上の電導層を通って伝導される、前記イオンビ
   ームによる電流をモニタすることによって、前記イオン
   ビームが制御されることを特徴とする固体デバイス製造
   方法ｇ ９、特許請求の範囲第１項に記載された方法に於て、前
   記欠陥付近で前記イオンビームを走査させ、他方前記マ
   スク上への上記イオンビームの入射による２次電子又は
   フォトンを検出することによって、前記欠陥を描出する
   ために前記イオンビームが用いられることを特徴とする
   固体デバイス製造方法。 １０　特許請求の範囲第１項に記載された方法に於て、
   前記マスクは、前記マスク上の間隔をおいた不透明領域
   のすべてと実質的に接している電導層よシ成ることを特
   、徴とする固体デバイス製造方法。 １１、特許請求の範囲第１項に記載された方法に於て、
   前記マスクは、可視光又は紫外光のリングラフィ放射線
   の使用に適合する基板上の間隔をおい丁ニクロム領域よ
   り成ることを特徴とする固体デバイス製造方法。 １２、特許請求の範囲第１項に記載された方法に於て、
   前記マスクは、Ｘ線リソグラフィ放射線の使用に適合す
   る基板上の間隔をおいた金の領域より成ることを特徴と
   する固体デバイス製造方法。 １３、リングラフィ放射線に対して実質的に透明な基板
   と、前記放射線に対して不透明な物質のパターン形成さ
   れた層とより成るリングラフィマスクで、前記マスクは
   更に基板−にの少くとも１つの領域よシ成り、前記領域
   は、そこに入射する前記リソグラフィ放射線がデバイス
   原材に描画することを妨げるように前記リソグラフィ放
   射線を回折、屈折、内部反射又は散乱することに適合し
   ていることを特徴とするリングラフィマスク。 １４　特許請求の範囲第１３項に記載されたリングラフ
   ィマスクに於て、前記基板がカラスより成ることを特徴
   とするリソグラフィマスク。 １５、特許請求の範囲第１３項に記載されたリングラフ
   ィマスクに於て、前記パターン形成された層がクロムよ
   り成ることを特徴とするリングラフィマスク、。 １６、　％許請求の範囲第１３項に記載されたリングラ
   フィマスクに於て、前記基板が電導層より成ることを特
   徴とするリソグラフィマスク。 １７　特許請求の範囲第１６項に記載されたリングラフ
   ィマスクに於て、前記電導層が酸化錫より成ることを特
   徴とするリソグラフィマスク。