JPS63500899A - イオン線装置及びイオン線装置を使用して基体を変更する方法 - 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】 イオン線装置及びイオン線装置の使用の下で基体の変更、特に修復の実施のため の方法 ■歪圀団 本発明はイオン源と、該イオン源の後で光線路に配置されるイオン加速用のレン ズと、該レンズの後に接続されたイオンのための転向装置とを有し、該転向装置 が例えば多極、特に８極として形成されており、イオン源と後に接続されたレン ズとの間の範囲に場合によって可変の開口を具備するマスクが配置されており、 この開口がイオン光学的装置により縮小され基体上に結像可能であるイオン線装 置に関するものである。

集積回路を製造する際マスク内に含まれる構造はリトグラフィー（Ｌｉｔｈｏｇ ｒａｐｈｉｅ　）の方法により積層された半導体基体に転写される。サブミクロ ン構造（Ｓｕｂｍｉｋｒｏｍｅｔｅｒｓｔｒｕｋｔｕｒｅｎ）の範囲で、ここで は特に０．２μｍ〜０．７μｍの範囲でシンクロトロン線によるレントゲン線リ トグラフィーが最も有望な転写技術と思われていることから出発し、したがって マスクを特に高い安定性と寸法安定性で自由に使えることは、縮尺１：１で作業 する転写技術に基づいている。特別の製造技術により、線状幅（Ｌｉｎｉｅｎｂ ｒｅｉ　ｔｅ）の公差を守ることに関して又高い要求が現れる。マスクの製造は 確かに完全に欠陥なしに可能ではなく、又マスクの取付け（Ｌａｇｅｒｕｎｇ） 及び装着（Ｅｉｎｓａｔｚ）の際レントゲン線マスクに欠陥が伝わる可能性があ る。レントゲン線マスクにおいては特に３種の欠陥が生じる、すなわち （ａ）　ピンホールもしくは構造要素の吸収材料（Ａｂｓｏｒｂｅｒｍａｔｅｒ ｉａｌ）の不足、 （ロ）　レントゲン光不透過表面欠陥もしくは構造部材での又構造部材間の吸収 材料の過剰、 （Ｃ）　キャリヤフォイル（Ｔｒｉｇｅｒｆｏｌｉｅ）内の欠陥、（例えばＢＮ フォイルにおける残留Ｓｉ）。

ｌ米茨歪 現在の開発状況はレーザー誘導された分離物（ｌａｓｅｒｉｎｄｕｚｉｅｒｔｅ ｒ　Ａｂｓｃｈｅｉｄｕｎｇ）の組合せにより、欠陥（ａ）をおおうことを、そ して欠陥０））をパススパッター（Ｗｅｇｓｐｕｔｔｅｒｎ）により回避するこ とを許容する。バススパッター法は又欠陥（ａ）の修正のために使用可能である 。欠陥（Ｃ）は特にフォイルのためのキャリア材料として珪素が使用されるとき にレントゲン線による転写プロセスのためには重大ではない。修復の実施の前に 修復すべき位置が見出されなければならない、その際又欠陥の種類を特色づける べきである。このためにすでに光学顕微鏡もしくは電子顕微鏡に基づく適当する 検査装置が存在し、該検査装置は検査すべきマスクがオリジナル又はデータベー スと比較される前記検査の結果として、欠陥の空間座標を送り、そして又この場 所の究明される欠陥の種類を示す。

今やマスクの欠陥を修復することができるようにするため、先ず検査装置により 確定された欠陥の場所を再び見つけ出すこと、そしてついで欠陥を修理すること が必要である。この目的のためにすでに例えば西ドイツ特許公開第７５９４９号 公報（エイチ、ヤマグチ等）に記載されるような検査装置がすでに考えに入れら れている。

公知の装置においては、液体金属イオン源（Ｆｌｔｌｓｓｉｇｍｅｔａｌｌｉｏ ｎｅｎｑｕｅｌｌｅｎ）が使用され、その際イオン源は例えば縮尺１：１でイオ ン光学的に基体上に結像される。斯かる装置により、修復のかめに十分な約ＩＡ ／ｄのイオン流密度が基体に達成される。

イオン線の強さは実際には短時間的には制御可能ではない。その際修復すべき欠 陥の発見を非常に急速に行わなければならないことが欠点であり、これと反対の 場合に、欠陥の場所に対して作用するイオン線は欠陥のない区域を破壊するか少 なくとも損傷を与えることが欠点である。修復すべき位置の測定をできるだけ急 速に実施する必要性は、その際、特にレントゲン線マスクの修復において特に強 く要求される正確さを犠牲にする。

マスク構造を縮小結像できるイオン線装置は例えば西ドイツ特許第１６１５１８ ７号明細書により公知であり、もしくは又Ｊ、Ｖａｃ、Ｓｃｉ　＆　Ｔｅｃｈｎ ｏｌ、１６巻６号、１８８３年（１９７９、ゲー、ステングル（Ｇ、Ｓｔｅｎｇ ｌ）等）に記載されている。このようなイオン線装置は後に配置されるレンズの 前にマスクを具備し、該マスクは場合によって可変な開口を存し、該開口部はイ オン光学的装置により縮小して基体に結像可能である。

発明の説明 本発明は特に焦点合わせされたイオン線を供給する頭初に記載の種類のイオン線 装置を以下のように形成すること、すなわちイオン線装置が付加的欠陥を生じる か又は加熱又はイオンスパッタ作用により許容できない程度に構造部が変えられ そしてあとで欠陥を取り除くという問題なしに、イオン線が実際に任意の長さの 時間にわたって基体（Ｓｕｂｓｔｒａｔ）に作用することができるような顕微鏡 稼動が欠陥を発明するために可能とされるように形成することを課題としている 。

この課題は、本発明により特に二重プラズマトロンイオン源（Ｄｕｏｐｌａｓｍ ａｔｒｏｎｉｏｎｅｎｑｕｅｌ　Ｉｅ）として形成されるイオン源と特に円形開 口部を具備するマスクとの間にイオンがイオン源から生じる角度（ε）を縮小す るために制御可能なレンズが配置されているとき、頭初に記載した種類のイオン 線装置により達成される。本発明により形成された装置を使用する場合、顕微鏡 としての作業態様では、すなわち欠陥の場所を捜す場合、マスクの開口部は基体 上にイオン光学的装置により縮小結像される。

イオン源の変更もしくはイオン源の場所の変動は、イオン源でなくマスクの開口 部が縮小して基体に結像されるので、結像には単に無視可能な小さな影響を有す るのみである。したがってイオン源は別のできごと（Ｇｅｓｃｈｅｈｅｎ）から 更に接続をはずされる。したがって、ここで、関係のある欠陥が存在するサブミ クロン領域では、（レントゲン線マスクを考慮してほぼ必要であるような）、マ スク中の開口部がそれにもかかわらず比較的大きく（例えば１ｍｍ直径）結像す ることが可能になり、それは結像縮尺１：ｎの場合にｎ倍に小さなイオン線が基 体上に当たるからである。イオン源として特に二重プラズマトロンイオン源が装 着され、該イオン源はマスクに約１０μＡ　／　ｃＩＩＹの線流密度を許容する 。イオンは、水素イオン、ヘリウムイオン、アルゴンイオン、又はキセノンイオ ンとするこができる。特に二重プラズマトロンイオン源の陽極は直径２０μｍの 開口部を有し、その際吸引電極は陽極の下０．５　ｍｍに配置されており、若干 大きな開口部を陽極として有する。イオン線の角度は４°となり、イオン流はイ オンの種類ごとに夫々２００μＡ以上である。

イオン源の特別の形態により、十分に薄層のイオン流を陽極開口部により生ずる ことが可能であり、それにより５０ｔ！ｍ以下の仮想の（ｖｉｒｔｕｅｌｌｅｎ ）イオン源の大きさが生ずる。二重プラズマトロンイオン源の別の利点はイオン 流が仮想のイオン源の大きさを基本的に変える事なしにほぼファクター５だけ減 少されることにある。したがって顕微鏡は欠陥範囲を見出すために特に低い強さ のイオン流により実施されることができ、したがって欠陥を付加的に発生すると いう危険性が生じない。マスクでのイオンエネルギーは特に５〜１０ＫｅＶとな る。本発明により設けられる制御可能な（スイッチＯＮ、ＯＦＦ可能（ｚｕ−ｕ ｎｄ　ａｂｓｃｈａｌｔｂａｒ）なレンズにより、簡単な方法でイオン流の強さ を変えることが可能である。角度の縮小により、ここでは角度の縮小率の二乗の 高さで強度上昇が達成される。そこで全く可能な１／６の縮小は３６倍への強度 増大をもたらす。したがってこのような方法で顕微鏡稼動より修復稼動へのイオ ン線装置の利用範囲は、簡単にイオン線の強度上昇により、拡げられることがで きる。レンズのＯＮ、ＯＦＦはその際十分に急速に行われることができる。μｓ ｅｃ範囲の切換時間が可能である。それにより装置は焦点合わせされたイオン修 復装置として装着されることができる。この装置のためのベースは強さで多くの 大きさのオーダーにわたって可変の焦点合わせされたイオン線であり、その際顕 微鏡モードの低い強さにより（検査装置により）記録された欠陥を見出すことが 行われ、そして高強度により欠陥が正確に修復されることができ、それは顕微鏡 モードと修復モードとの間に基体でのイオン線の場所情報が保持されるからであ る。しかし線が狭い程仮想イオン線の直径が大きくなる。角度変化はしたがって 、イオン線が基体でその直径が許容可能な値だけ変えられるような程度で保持す べきである。顕微鏡モードのためにはその際最大の角度（典型的には４°）を取 る。

基体の変更、特に修復は本発明に係るイオン線装置の使用のもとで、顕微鏡モー ドで本発明により基体の修復すべき範囲の確定の後、作業範囲の内部で修復範囲 が確定され、そして作業範囲はイオン線により走査され、しかしその際イオン線 が修復範囲へ入る際（制御可能なレンズの活動により）イオン線の強さが高まり 、そして修復範囲から出る際再び減小され、そしても早僅かの強さを有するイオ ン線による走査は作業範囲を越えて続けられる。本発明によるイオン線装置の有 効性を上昇するため軽いイオン（Ｈ”又はＨｅ”　）による顕微鏡稼動と重いイ オン（Ａｒ”又はχｅ゛）による修復稼動が実施されることができる。イオン種 類間の切換はガス種類の交換により行われるか、又はイオン源が（例えば水素と アルゴンの）ガス混合物を供給され該ガス混合物から後続の質量分析器により所 望のイオン種類がフクルターされ（ｈｅｒａｕｓｆｉｌｔｅｒｎ　）るかである 。

イオン線の供給正確さは視角の下でイオン線自身が修復すべき基体（レントゲン 線マスク）上に欠陥を招来できないように確定すべきである。供給正確さは修復 すべきマスクの最小の線幅で測定されるべきであり１、かつこの線幅の許容され る最大の変化よりも良好であるべきである。この線幅の最大変化が２０χとなる と、０．５μｍ形状（Ｄｅｓｉｇｎ）を有するマスクの修復のために０．１μｍ の供給正確さが必要であり、もしくは０．２μｍ形状（Ｄｅｓｉｇｎ）を有する マスクの修復のために０．０４μｍの供給正確さが必要である。それによりイオ ン線の時間的変化（Ｄｒｉｆｔ）の許容できる値は僅かに保持すべきであり、又 修復時間に接続される。１００ｓｅｃの修復時間のために０．１μｍ以下のイオ ン線の時間的変化は本発明の方法のために保持されることができる。

本発明による修復方法を使用する場合には修復と顕微鏡の重畳が可能であり、す なわち欠陥の正当な時間修復が実施される。又修復の間修復作業は観察されるこ とができるので、修復が正しい位置で行われるかそして十分であるかどうかを継 続的に確定可能である。

図面の簡単な説明 本発明は以下に実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係るイオン線装置の略図を示し、第２図〜第４図は本発明によ り形成されたイオン線装置により修復（ｒｅｐａｒｉｅｒｅｎ）されることがで きる欠陥を有する拡大した状態で示す基体（Ｓｕｂｓ　ｔｒａ　ｔ）を示す。

図において１でイオン源を示し、該イオン源の後にイオン線路にある液浸レンズ （Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎｓｔｉｎｓｅ）　２が配置されている。この液浸レンズの 後に、図示された実施例では８極、すなわちイオン線の偏向の為電圧印加される ことができる８個の棒で形成されているイオン用偏向装置が配置される。又磁気 的ベースの上で作動する偏向装置も問題になる。イオン源１と液浸レンズ２との 間の領域に少なくとも１つの開口部５を有するマスク４が配置されている。特に 開口部５は円形に形成される。該開口部の大きさは又（カメラの場合と同様に） 可変に形成されることができる。特に二重プラズマトロンイオン源として形成さ れているイオン源１から来るイオン線は発散状（角度εが約４″）にマスク４を ５〜１０ＫｅＶのイオンエネルギーで照射する。液浸レンズ２は開口部５を通っ て進むイオンを基体Ｓ、すなわち修復すべきレントゲン線マスクとすることがで きる基体Ｓで例えば６０〜９０ＫｅＶのエネルギーに加速する。イオンとして特 に水素イオン、又はアルゴンイオン又はキセノンイオンが投入される。偏向装置 ３と基体Ｓとの間に縮小する映像レンズ系（Ｐｒｏｊｅｋｔｔｏｎｓｌｉｎｓｅ ｎｓｙｓｔｅｍ）　７が配置されている。イオン線装置内での配置が、基体Ｓの 上に単独線８が生じるように行われる。映像レンズ系７はマスク４のもしくはマ スクの穴あけ部５の像を１：ｎの縮小で生じるように作用する。特にｎとして１ ０が選定されるが、しかしｎを３０まで高めることもできる。イオン線の強さを 制御することができるようにするため、マスク４とイオン源１との間に制御可能 なレンズ６が配置され、該レンズは図に示されるように、単独レンズとして実施 されることができる。イオン源を狭めることにより強さの増大が縮小比の二乗の 範囲で達成される。例えばイオン線が元の角度の１／６に圧縮されると、このこ とは元の実施可能な３ＣＩ１１のイオン線直径の場合、直径約５１１ＩＩ１１ま で狭めることを意味し、したがってマスク穴を貫通する線の強さは元の値の３６ 倍に上昇する。このような強さの線は修復目的のために投入されることができる 。基体Ｓはテーブル白の上におかれ、該テーブルは互いに直交する２つの方向ｘ 、ｙに移動され、場合によっては又回転されることができる。マスク４と制御可 能なレンズ６を装備するイオン線装置により、レンズ６を装備するイオン線装置 により、レンズが除外される（ａｕｓｓｃｈａｌ　ｔｅｎ）場合には顕微鏡モー ドで作業されることができ、その際基体上の欠陥はイオン光学軸の領域の近傍に テーブルの適当する運動によりもたらされ、その上次いで欠陥領域の探査が偏向 装置３の活性化（Ａｋｔｉｖｉｅｒｅｎ）によるイオン線の適当する偏向により 行われる。検出ユニット１ｏを介して得られる二次電子信号又は二次イオン信号 により、偏向装置３を用いてイオン線８により走査された（ａｂｇｅｓｃａｎｎ ｊｅ）基体領域Ｓ（第２図）は受像面（スクリーン）に可視状にされる。テーブ ル９の動きにより、欠陥領域りはほぼイオン光学的軸線内に移動さ、従って像を 付加的に拡大することにより作業領域Ａ（第３図）が可視状になる。作業領域は この領域での単独イオン線が成る一定の大きさを越えないような大きさにされる ことができ、一方欠陥領域りを捜すためにより強く光線が偏向されるのが可能で ある（大きな走査領域）。操作入力（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓｅｉｎｇａｂｅ）、 例えはライトペン（Ｌｅｕｃｈｔｇｒｉｆｆｅｌ）により次いで適当する修復領 域Ｒ（ｘ、ｙＬ例えば第３図の台形部が設定されることができる。イオン線は次 いで作業領域Ａにわたって１行１行（第４図の鎖線）案内され、しかも各方向に 修復領域Ｒを越える（　Ｕｂｅｒｓｃｈｒｅｉ　ｔｅｎ）ように案内される０作 業領域が走査の間受像面に可視状に留まる。イオン線が修復領域Ｒでの運動に入 るとすぐに（点Ｅ）制御可能なレンズ６が作動される。イオン線が修復領域を出 る（点■）とすぐにレンズ６は非作動状態に移され、イオン線は僅かな強さで更 に走査され、その際作業領域Ａ（及び修復領域Ｒ）の像は可視状態のままである 。装置が修復モードで作業する場合も又像をこのようにし、したがって修復の即 座のコントロールをこのようにする。この方法でリアルタイム処理が行われ、そ の際単にイオン線が修復領域Ｒを越える時点でのみ、像がイオン線の強さを適当 に強めて明るくなる。しかし又修復モードでの装置の作業の量検出信号を、修復 領域Ｒにイオン線がある間は、走査される作業領域にわたって更に一様な像明る さが得られるように弱めることは可能である。最後に与えられた修復作業がコン トロールされることができ、そのとき装置は再び顕微鏡モードで移動される。必 要な場合には次いで再び新しく前記の方法で修復されることができる。

χ 国際調査報告 ＡＮＮＥＸ　ＴＯよ’Ｉ’Ｘ　ＩＮＴＥＲ）ＩＡτｌ０ＮＡＬ　Ｓ三ＡＲＣＥ（ Ｒ三ＦＯＲＴ　０ＮＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ　Ｎ ｏ、　ＰＣＴ／ＡＴ　８６１０００５３　（ＳＡ　１４４６６）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．イオン源と、該イオン源の後で光線路に配置されるイオン加速用のレンズと 、該レンズの後に接続されたイオンのための転向装置とを有し、該転向装置が例 えば多極、特に多極として形成されており、イオン源と後に接続されたレンズと の間の範囲に場合によって可変の開口を具備するマスクが配置されており、この 開口がイオン光学的装置により縮小され基体上に結像可能であるイオン線装置に おいて、特に二重プラズマトロンイオン源として形成されるイオン源（１）と特 に円形開口部を具備するマスク（４）との間にイオンがイオン源（１）から生じ る角度（ε）を縮小するために制御可能なレンズ（６）が配置されていることを 特徴とするイオン線装置。
2. ２．特許請求の範囲第１項によるイオン線装置を使用の下にマスク、特にレント ゲン線マスク、チップ、ウエーファ上の回路等のような基体の変更例えば修復を 実施するための方法において、基体（Ｓ）の修復すべき範囲の確定の後、作業範 囲（Ａ）の内部で修復範囲（Ｒ）が確定され、そして作業範囲（Ａ）はイオン線 により走査され、その際夫々イオン線が修復範囲（Ｒ）へ入る際（制御可能なレ ンズの活動により）イオン線の強さが高まり、そして修復範囲（Ｒ）から出る際 再び減少されそしても早僅かの強さを有するイオン線による走査は作業範囲（Ａ ）を越えて続けられることを特徴とする方法。