KR20130042587A - Photomask correcting method and laser processing device - Google Patents

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KR20130042587A KR1020137004996A KR20137004996A KR20130042587A KR 20130042587 A KR20130042587 A KR 20130042587A KR 1020137004996 A KR1020137004996 A KR 1020137004996A KR 20137004996 A KR20137004996 A KR 20137004996A KR 20130042587 A KR20130042587 A KR 20130042587A
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요우스케 구스미
다카히로 오다시마
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오무론 가부시키가이샤
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Abstract

보다 낮은 투과율의 포토마스크의 하프톤 패턴의 수정을 가능하게 한다. Q 스위치 주파수가 1Hz에서부터 1kHz의 범위 내로 설정된 CVD 가공용 레이저 발진기(11)로부터 출사되는, 1펄스 당 조사 에너지 밀도가 40mJ/cm2 이상, 또는, 조사 파워 밀도가 1MW/cm2 이상인 자외 레이저광 및, 크롬카르보닐 가스로 이루어지는 원료 가스를 사용하여 포토마스크(2)의 하프톤 패턴의 수정 부분에 CVD 막을 성막한다. 본 발명은 예를 들어 포토마스크의 수정을 행하는 레이저 가공 장치에 적용할 수 있다.This allows the modification of the halftone pattern of the photomask of lower transmittance. Ultraviolet laser light having an irradiation energy density of 40 mJ / cm 2 or more, or irradiation power density of 1 MW / cm 2 or more, emitted from the CVD-processing laser oscillator 11 in which the Q switch frequency is set within the range of 1 Hz to 1 kHz. The CVD film is formed on the crystal part of the halftone pattern of the photomask 2 using the raw material gas which consists of chromium carbonyl gas. The present invention can be applied to, for example, a laser processing apparatus for correcting a photomask.

Description

포토마스크 수정 방법 및 레이저 가공 장치{PHOTOMASK CORRECTING METHOD AND LASER PROCESSING DEVICE}Photomask Correction Method and Laser Processing Equipment {PHOTOMASK CORRECTING METHOD AND LASER PROCESSING DEVICE}

본 발명은 포토마스크 수정 방법 및 레이저 가공 장치에 관한 것으로, 특히, 포토마스크의 하프톤 패턴의 수정을 행하는 경우에 사용하기에 적합한 포토마스크 수정 방법 및 레이저 가공 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a photomask correction method and a laser processing apparatus, and more particularly, to a photomask correction method and a laser processing apparatus suitable for use in correcting a halftone pattern of a photomask.

종래, 포토마스크의 결함부의 수정 방법의 하나로서, 레이저 CVD(Chemical Vapor Deposition)법이 사용되고 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).Conventionally, laser CVD (Chemical Vapor Deposition) method is used as one of the correction methods of the defect part of a photomask (for example, refer patent document 1).

또한, 종래, 포토마스크의 하프톤 패턴의 결함부 수정시의 CVD 막의 성막 공정에 있어서, 예를 들어 Q 스위치 Nd: YLF 레이저 또는 Q 스위치 Nd: YAG 레이저의 제4 고조파(FHG, 파장 263nm 또는 266nm)가 사용되고 있다. 그리고, 레이저광의 강도를 낮게 하고(예를 들어, 1펄스당 조사 에너지 밀도가 10 내지 30mJ/cm2), 원료 가스인 크롬카르보닐 가스의 농도를 옅게 함으로써, 성막 속도를 원료 가스의 공급량으로 거의 속도 조절하면서, CVD 막을 퇴적하는 것이 가능하게 된다.Further, conventionally, in the process of forming a CVD film when correcting a defect portion of a halftone pattern of a photomask, for example, the fourth harmonic (FHG, wavelength 263 nm or 266 nm) of a Q switch Nd: YLF laser or a Q switch Nd: YAG laser is used. ) Is used. The film formation rate is made almost equal to the supply amount of the source gas by lowering the intensity of the laser beam (for example, the irradiation energy density per pulse of 10 to 30 mJ / cm 2 ) and decreasing the concentration of the chromium carbonyl gas as the source gas. It is possible to deposit the CVD film while controlling the speed.

이렇게 함으로써, CVD 막의 투과율 분포가 레이저광의 강도 분포의 영향을 받기 어렵게 되어, 투과율이 거의 균일한 CVD 막을 성막할 수 있다. 또한, 성막 속도가 낮아지고(예를 들어, 0.5nm/s 전후), 투과율의 미세 조정이 용이해진다.By doing so, the transmittance distribution of the CVD film is less likely to be affected by the intensity distribution of the laser light, and a CVD film having a substantially uniform transmittance can be formed. In addition, the deposition rate is lowered (for example, around 0.5 nm / s), and the fine adjustment of the transmittance is facilitated.

또한, Q 스위치 주파수는, 예를 들어 레이저광의 평균 출력이 최대가 되는 2 내지 4kHz로 설정된다.In addition, the Q switch frequency is set to 2 to 4 kHz, for example, in which the average output of the laser light is maximum.

일본 특허 공개 제2007-232964호 공보Japanese Patent Publication No. 2007-232964

그런데, CVD 막의 투과율(T)과 막 두께(d)의 관계는, CVD 막의 반사율(R), 흡수 계수(α)를 사용하여, 다음 식(1)에 의해 구해진다(단, 실제로는, CVD 막에서 발생하는 다중 간섭의 영향이 있기 때문에, 투과율(α)은, 식(1)으로 구해지는 값으로부터 증감함).By the way, the relationship between the transmittance T of the CVD film and the film thickness d is obtained by the following equation (1) using the reflectance R of the CVD film and the absorption coefficient? Since there is an influence of multiple interference occurring in the film, the transmittance α increases and decreases from the value obtained by equation (1).

T=(1-R)×e-αd ···(1)T = (1-R) × e- αd (1)

식(1)로부터, 투과율(T)는, 막 두께(d)가 두껍게 될수록 작아지고, 흡수 계수(α)가 작아질수록 커지는 것을 알 수 있다.It is understood from Equation (1) that the transmittance T becomes smaller as the film thickness d becomes thicker, and becomes larger as the absorption coefficient α becomes smaller.

상술한 종래의 성막 방법에 의해 얻어지는 CVD 막은, 산화크롬III(Cr2O3)이 주성분이 된다. 산화크롬III을 주성분으로 하는 CVD 막은, FPD(Flat Panel Display)용의 포토마스크의 노광 파장(수은의 휘선 i선(365nm), h선(405nm), g선(436nm))에 대한 흡수 계수(α)가 낮다. 그로 인해, 목표로 하는 투과율(T)에 대하여 필요한 막 두께(d)가 두꺼워진다.In the CVD film obtained by the conventional film forming method described above, chromium oxide III (Cr 2 O 3 ) is a main component. A CVD film containing chromium oxide III as its main component has an absorption coefficient for an exposure wavelength (light rays i line (365 nm), h line (405 nm), g line (436 nm) of mercury) for a photomask for a flat panel display (FPD). α) is low. Therefore, the film thickness d required for the target transmittance T becomes thick.

예를 들어, 산화크롬III을 주성분으로 하는 CVD 막의 i선에 대한 흡수 계수는, 약 9×103cm-1 정도이고, i선에 대한 투과율을 40%로 하기 위하여 필요한 막 두께는 약 90nm, 10%로 하기 위하여 필요한 막 두께는 약 250nm가 된다.For example, the absorption coefficient for i-line of a CVD film containing chromium oxide III as a main component is about 9 x 10 3 cm -1 , and the film thickness required for making the transmittance to i-line 40% is about 90 nm, The film thickness required to be 10% is about 250 nm.

한편, CVD 막의 막 두께가 두꺼워지면, 하프톤 패턴의 수정시에 성막한 CVD 막을 ZAP 가공에 의해 정형할 때에 균열이 발생하고, 그 후의 세정 등의 공정에서 CVD 막이 박리해버릴 우려가 있다. 그로 인해, 상술한 종래의 CVD 막의 성막 방법은, i선에 대한 투과율이 40% 이하의 하프톤 패턴의 수정에 적용하는 것이 곤란하였다.On the other hand, if the film thickness of the CVD film becomes thick, cracks may occur when shaping the CVD film formed during the correction of the halftone pattern by ZAP processing, and the CVD film may peel off in subsequent steps such as cleaning. Therefore, the conventional CVD film deposition method described above was difficult to apply to the correction of the halftone pattern with a transmittance of 40% or less for the i-line.

본 발명은 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것이며, 보다 낮은 투과율의 포토마스크의 하프톤 패턴의 수정을 가능하게 하기 위한 것이다.This invention is made | formed in view of such a situation, and is intended to enable the correction of the halftone pattern of the photomask of a lower transmittance | permeability.

본 발명의 일 측면의 포토마스크 수정 방법은, 포토마스크의 수정을 행하는 포토마스크 수정 방법이며, Q 스위치 주파수가 1Hz에서 1kHz의 범위 내로 설정된 레이저 발진기로부터 출사되는, 1펄스당 조사 에너지 밀도가 40mJ/cm2 이상, 또는, 조사 파워 밀도가 1MW/cm2 이상인 자외 레이저광 및 , 크롬카르보닐 가스로 이루어지는 원료 가스를 사용하여 상기 포토마스크의 하프톤 패턴의 수정 부분에 CVD 막을 성막하는 것을 특징으로 한다.The photomask correction method of one aspect of the present invention is a photomask correction method for correcting a photomask, wherein the irradiation energy density per pulse emitted from the laser oscillator set within the range of 1 Hz to 1 kHz with a Q switch frequency is 40 mJ / to cm 2 or more, or, irradiation power density is used a material gas consisting of 1MW / cm 2 or more ultraviolet laser light and, chromium carbonyl gas characterized in that the CVD film is formed on the modified parts of the halftone pattern of the photomask .

본 발명의 일 측면에 있어서는, 포토마스크의 하프톤 패턴의 수정 부분에, 금속 크롬의 막질의 CVD 막이 성막된다.In one aspect of the present invention, a metal chromium CVD film is formed on the crystal portion of the halftone pattern of the photomask.

따라서, 보다 낮은 투과율의 포토마스크의 하프톤 패턴의 수정이 가능하게 된다.Therefore, the halftone pattern of the photomask of lower transmittance can be corrected.

이 레이저 발진기는, 예를 들어 CW(Continuous Wave) 여기의 Q 스위치 Nd: YLF 레이저에 의해 구성된다. 이 자외 레이저광은, 예를 들어 Q 스위치 Nd: YLF 레이저의 제4 고조파(FHG, 발진 파장(263nm)의 레이저광으로 여겨진다.This laser oscillator is constituted by, for example, a Q switch Nd: YLF laser of CW (Continuous Wave) excitation. The ultraviolet laser light is regarded as, for example, the laser light of the fourth harmonic (FHG, oscillation wavelength (263 nm)) of the Q switch Nd: YLF laser.

이 포토마스크 수정 방법에 있어서는, 펄스 폭이 40ns 이하, 또한 조사 파워 밀도가 1MW/cm2 이상인 자외 레이저광 또는, 펄스 폭이 40ns를 초과하고, 또한 1펄스당 조사 에너지 밀도가 40mJ/cm2를 초과하는 자외 레이저광을 사용하도록 할 수 있다.In this photomask correction method, an ultraviolet laser light having a pulse width of 40 ns or less and an irradiation power density of 1 MW / cm 2 or more, or a pulse width of more than 40 ns, and an irradiation energy density of 40 mJ / cm 2 per pulse. It is possible to use excess ultraviolet laser light.

이에 의해, 자외 레이저광의 펄스 폭에 한정되지 않고, 보다 낮은 투과율의 포토마스크의 하프톤 패턴의 수정이 가능하게 된다.As a result, the halftone pattern of the photomask having a lower transmittance can be corrected without being limited to the pulse width of the ultraviolet laser light.

본 발명의 일 측면의 레이저 가공 장치는, 포토마스크의 수정을 행하는 레이저 가공 장치이며, 자외 레이저광을 발진하는 Q 스위치 레이저 발진 수단과, 크롬카르보닐 가스로 이루어지는 원료 가스를 상기 포토마스크의 하프톤 패턴의 수정 부분 근방에 공급하는 원료 가스 공급 수단과, 상기 Q 스위치 레이저 발진 수단의 Q 스위치 주파수, 및, 자외 레이저광의 1펄스당 조사 에너지 밀도 및 조사 파워 밀도를 제어하는 레이저 제어 수단을 구비하고, 상기 Q 스위치 레이저 발진 수단의 Q 스위치 주파수를 1Hz에서 1kHz의 범위 내로 설정하고, 자외 레이저광의 1펄스당 조사 에너지 밀도를 40mJ/cm2 이상 또는, 자외 레이저광의 조사 파워 밀도를 1MW/cm2 이상으로 설정하고, 자외 레이저광을 상기 수정 부분에 조사하고, 상기 수정 부분에 CVD 막을 생성하는 것을 특징으로 한다.The laser processing apparatus of one aspect of the present invention is a laser processing apparatus for correcting a photomask, and comprises a Q-switch laser oscillation means for oscillating ultraviolet laser light, and a source gas composed of chromium carbonyl gas and a halftone of the photomask. Source gas supply means for supplying near the correction portion of the pattern, the Q switch frequency of the Q switch laser oscillation means, and the laser control means for controlling the irradiation energy density and the irradiation power density per pulse of the ultraviolet laser light, The Q switch frequency of the Q switch laser oscillation means is set within the range of 1 Hz to 1 kHz, and the irradiation energy density per pulse of the ultraviolet laser light is 40 mJ / cm 2 or more, or the irradiation power density of the ultraviolet laser light is 1 MW / cm 2 or more. Setting, irradiating ultraviolet laser light to the quartz portion, and producing a CVD film on the quartz portion. It shall be.

본 발명의 일 측면에 있어서는, 포토마스크의 하프톤 패턴의 수정 부분에, 금속 크롬의 막질의 CVD 막이 성막된다.In one aspect of the present invention, a metal chromium CVD film is formed on the crystal portion of the halftone pattern of the photomask.

따라서, 보다 낮은 투과율의 포토마스크의 하프톤 패턴의 수정이 가능하게 된다.Therefore, the halftone pattern of the photomask of lower transmittance can be corrected.

이 Q 스위치 레이저 발진 수단은, 예를 들어 CW(Continuous Wave) 여기의 Q 스위치 Nd: YLF 레이저에 의해 구성된다. 이 자외 레이저광은, 예를 들어 Q 스위치 Nd: YLF 레이저의 제4 고조파(FHG, 발진 파장 263nm)의 레이저광으로 여겨진다. 이 원료 가스 공급 수단은, 예를 들어 가스 유닛 및 원료 가스 공급·배기 유닛에 의해 구성된다. 이 레이저 제어 수단은, 예를 들어 컴퓨터 또는, 각종 프로세서에 의해 구성된다.This Q switch laser oscillation means is comprised by Q switch Nd: YLF laser of CW (Continuous Wave) excitation, for example. This ultraviolet laser light is considered to be the laser light of the 4th harmonic (FHG, oscillation wavelength 263nm) of Q switch Nd: YLF laser, for example. This source gas supply means is comprised by the gas unit and source gas supply and exhaust unit, for example. This laser control means is comprised by a computer or various processors, for example.

본 발명의 일 측면에 의하면, 포토마스크의 하프톤 패턴을 수정할 수 있다. 특히, 본 발명의 일 측면에 의하면, 보다 낮은 투과율의 포토마스크의 하프톤 패턴의 수정이 가능하게 된다.According to one aspect of the invention, it is possible to modify the halftone pattern of the photomask. In particular, according to one aspect of the present invention, it is possible to modify the halftone pattern of the photomask having a lower transmittance.

도 1은 본 발명을 적용한 레이저 가공 장치의 일 실시 형태를 도시하는 블록도이다.
도 2는 CVD 레이저광의 조사 시간과 CVD 막의 평균 투과율과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 3은 CVD 막의 평균 투과율과 투과율 불균일의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는 레이저 가공 장치에 의해 실행되는 포토마스크 수정 처리를 설명하기 위한 플로우챠트이다.
도 5는 하프톤 패턴 수정 전의 포토마스크의 예를 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 6은 하프톤 패턴 제거 후의 포토마스크의 예를 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 7은 수정 부분에 CVD 막을 성막한 후의 포토마스크의 예를 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 8은 성막한 CVD 막을 정형한 후의 포토마스크의 예를 모식적으로 도시하는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram which shows one Embodiment of the laser processing apparatus to which this invention is applied.
2 is a graph showing the relationship between the irradiation time of CVD laser light and the average transmittance of the CVD film.
3 is a graph showing the relationship between the average transmittance and the transmittance nonuniformity of a CVD film.
4 is a flowchart for explaining a photomask correction process performed by the laser processing apparatus.
5 is a diagram schematically showing an example of a photomask before halftone pattern correction.
6 is a diagram schematically showing an example of a photomask after halftone pattern removal.
FIG. 7 is a diagram schematically showing an example of a photomask after a CVD film is formed on the quartz portion.
FIG. 8: is a figure which shows typically the example of the photomask after shaping the CVD film formed into a film.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용(이하, 실시 형태라고 함)에 대하여 설명한다. 또한, 설명은 이하의 순서로 행한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the specific content (henceforth an embodiment) for implementing this invention is demonstrated. The description will be made in the following order.

1. 실시 형태1. Embodiment

2. 변형예2. Modification

<1. 실시 형태><1. Embodiment>

[레이저 가공 장치의 구성예][Configuration example of laser processing device]

도 1은, 본 발명을 적용한 레이저 가공 장치(1)의 일 실시 형태를 도시하는 블록도이다.1 is a block diagram showing an embodiment of a laser processing apparatus 1 to which the present invention is applied.

레이저 가공 장치(1)는 하프톤 패턴을 갖는 포토마스크(2)의 수정을 행하는 장치이다. 레이저 가공 장치(1)는 CVD 가공용 레이저 발진기(11), 레이저 조사 강도 균일화 광학계(12), ZAP 가공용 레이저 발진기(13), 레이저 조사 강도 균일화 광학계(14), 가변 슬릿(15), 결상 가공 광학계(16), 가스 유닛(17), 원료 가스 공급·배기 유닛(18), 마스크 홀더(19), XY 스테이지(20), 투과 조명(21), 투과 조명 렌즈(22), 관찰 광학계(23), 프로브 광원(24), 투과광 강도 측정기(25) 및 제어부(26)를 포함하도록 구성된다.The laser processing apparatus 1 is an apparatus which corrects the photomask 2 which has a halftone pattern. The laser processing apparatus 1 includes a laser oscillator 11 for CVD processing, a laser irradiation intensity uniformity optical system 12, a laser oscillator for ZAP processing 13, a laser irradiation intensity uniformity optical system 14, a variable slit 15, and an imaging processing optical system. 16, gas unit 17, source gas supply / exhaust unit 18, mask holder 19, XY stage 20, transmission illumination 21, transmission illumination lens 22, observation optical system 23 And a probe light source 24, a transmitted light intensity meter 25, and a controller 26.

CVD 가공용 레이저 발진기(11)는 예를 들어 CW(Continuous Wave) 여기의 Q 스위치 Nd: YLF 레이저에 의해 구성되고, 제4 고조파(FHG, 발진 파장 263nm)의 레이저광(이하, CVD 레이저광이라고도 칭함)을 발진하고, 출사한다.The laser oscillator 11 for CVD processing is comprised by Q switch Nd: YLF laser of CW (Continuous Wave) excitation, for example, and laser beam of a 4th harmonic (FHG, oscillation wavelength 263nm) (henceforth also called a CVD laser beam). Oscillate and exit.

레이저 조사 강도 균일화 광학계(12)는 가변 슬릿(15)을 통과하는 CVD 레이저광의 강도 분포를 거의 균일하게 하기 위한 광학계이다. 예를 들어, 레이저 조사 강도 균일화 광학계(12)는 빔 익스팬더에서 CVD 레이저광의 빔 직경을 확대하고, 강도차가 작은 빔 중앙부를 가변 슬릿(15)의 개구에 입사시킴으로써, 가변 슬릿(15)을 통과하는 CVD 레이저광의 공간 방향의 강도 분포를 평균화한다. 또한, 레이저 조사 강도 균일화 광학계(12)는 갈바노 미터 등에 의해 레이저 빔을 요동시켜서, 가변 슬릿(15)을 통과하는 CVD 레이저광의 시간 방향의 강도 분포를 평균화한다. 또한, 레이저 조도 강도 균일화 광학계(12)는 CVD 레이저광의 조사 파워 밀도를 조절하기 위한 광 감쇠기를 구비한다.The laser irradiation intensity uniforming optical system 12 is an optical system for almost uniformizing the intensity distribution of the CVD laser light passing through the variable slit 15. For example, the laser irradiation intensity uniforming optical system 12 extends the beam diameter of the CVD laser light in the beam expander, and passes the variable slit 15 through the beam center portion having a small intensity difference through the opening of the variable slit 15. The intensity distribution in the spatial direction of the CVD laser light is averaged. Further, the laser irradiation intensity uniforming optical system 12 oscillates the laser beam by a galvanometer or the like, and averages the intensity distribution in the time direction of the CVD laser light passing through the variable slit 15. In addition, the laser illuminance intensity equalizing optical system 12 includes an optical attenuator for adjusting the irradiation power density of the CVD laser light.

ZAP 가공용 레이저 발진기(13)는 예를 들어 펄스 여기의 Q 스위치 Nd: YLF 레이저에 의해 구성되고, 발진 반복 주파수가 50Hz 이하인 제3 고조파(THG, 발진 파장 355nm)의 레이저광(이하, ZAP 레이저광이라고 칭함)을 발진하고, 출사한다. 이 근자외광의 레이저광을 ZAP 레이저광으로서 사용함으로써, 포토마스크(2)의 유리 기판에 데미지를 끼치지 않고, 미세한 수정 가공을 실현하는 것이 가능하게 된다. 또한, 이 파장이 355nm 부근의 근자외광인 레이저광은, 포토마스크의 수정을 행하는 보수 장치에 있어서, ZAP 가공용의 레이저광으로서 종래부터 일반적으로 사용되고 있다.The laser oscillator 13 for ZAP processing is constituted by, for example, a Q-switched Nd: YLF laser of pulse excitation, and has a laser light of a third harmonic (THG, oscillation wavelength 355 nm) having an oscillation repetition frequency of 50 Hz or less (hereinafter, ZAP laser light). Oscillation), and exits. By using this laser light of near-ultraviolet light as a ZAP laser beam, it becomes possible to implement fine correction processing, without damaging the glass substrate of the photomask 2. In addition, laser light whose wavelength is near-ultraviolet light in the vicinity of 355 nm is generally used conventionally as a laser beam for ZAP processing in the repairing apparatus which correct | amends a photomask.

레이저 조사 강도 균일화 광학계(14)는 레이저 조사 강도 균일화 광학계(12)와 마찬가지의 구성을 갖고 있으며, 가변 슬릿(15)을 통과하는 ZAP 레이저광의 공간 방향 및 시간 방향의 강도 분포를 거의 균일하게 한다. 또한, 레이저 조사 강도 균일화 광학계(14)는 ZAP 레이저광의 조사 파워 밀도를 조절하기 위한 광 감쇠기를 구비한다.The laser irradiation intensity uniforming optical system 14 has the same structure as the laser irradiation intensity uniforming optical system 12, and makes the intensity distribution in the spatial direction and the temporal direction of the ZAP laser light passing through the variable slit 15 almost uniform. In addition, the laser irradiation intensity uniforming optical system 14 includes an optical attenuator for adjusting the irradiation power density of the ZAP laser light.

또한, 이하, CVD 레이저광과 ZAP 레이저광을 특히 구별할 필요가 없을 경우, 간단히 레이저광이라고 칭한다.In addition, CVD laser light and ZAP laser light are hereinafter referred to simply as laser light when there is no need to distinguish in particular.

가변 슬릿(15)은 2장 1조의 나이프 에지가 2조 설치되어 있고, 각 조의 나이프 에지의 간격을 조정함으로써, 직사각형의 개구의 크기를 바꿀 수 있다. 또한, 가변 슬릿(15)은 광축 주위에 전체를 회전시키는 기구를 갖고 있다.The variable slit 15 is provided with two sets of two knife edges, and the size of a rectangular opening can be changed by adjusting the space | interval of the knife edge of each set. The variable slit 15 also has a mechanism for rotating the whole around the optical axis.

결상 가공 광학계(16)는 가변 슬릿(3)을 통과한 레이저광을 포토마스크(2)의 표면에서 결상시키는 광학계이다. 결상 가공 광학계(16)는 예를 들어 대물 렌즈(14a), 결상 렌즈(도시하지 않음), 다이크로익 미러(도시하지 않음), 레이저광의 광로를 형성하는 미러(도시하지 않음), 가변 슬릿(15) 통과 후의 레이저광의 출력을 측정하는 레이저 출력 측정기(도시하지 않음) 등에 의해 구성된다. 또한, 결상 가공 광학계(16)는 레이저광에 의한 가변 슬릿(15)의 개구의 상인 조사 스폿을, 포토마스크(2) 상에서 소정의 속도로 스캔하기 위하여 대물 렌즈(16a)를 미동시키는 미동 스테이지(16b)를 구비한다.The imaging optical system 16 is an optical system for imaging the laser beam passing through the variable slit 3 on the surface of the photomask 2. The imaging optical system 16 includes, for example, an objective lens 14a, an imaging lens (not shown), a dichroic mirror (not shown), a mirror (not shown) forming an optical path of laser light, a variable slit ( 15) It is comprised by the laser output measuring device (not shown) etc. which measure the output of the laser beam after passing. In addition, the imaging optical system 16 is a microscopic stage for microscopically moving the objective lens 16a to scan the irradiation spot which is the image of the opening of the variable slit 15 by the laser beam at a predetermined speed on the photomask 2 ( 16b).

가스 유닛(17)은 원료 가스인 크롬카르보닐 가스를 반송하기 위한 캐리어 가스 및 퍼지 가스를 원료 가스 공급·배기 유닛(18)에 공급한다. 또한, 가스 유닛(17)은 원료 가스 공급·배기 유닛(18)의 흡인구로부터 흡인되는 가스에 포함되는 원료 가스를 열분해하고, 필터에 의해 포착한다. 또한, 포토마스크(2)의 가공부에 공급하는 원료 가스의 농도는, 제어부(26)의 제어에 기초하여, 원료 가스의 용기의 온도를 조절하여 발생하는 원료 가스의 농도를 조절하거나, 퍼지 가스 및 캐리어 가스의 유량을 조절함으로써 조절된다.The gas unit 17 supplies the source gas supply and exhaust unit 18 with a carrier gas and a purge gas for conveying chromium carbonyl gas which is the source gas. In addition, the gas unit 17 thermally decomposes the source gas contained in the gas drawn from the suction port of the source gas supply / exhaust unit 18, and is captured by the filter. In addition, the density | concentration of the source gas supplied to the process part of the photomask 2 adjusts the density | concentration of the source gas produced by adjusting the temperature of the container of source gas based on the control of the control part 26, or purge gas And by adjusting the flow rate of the carrier gas.

원료 가스 공급·배기 유닛(18)은 캐리어 가스 및 퍼지 가스를 포토마스크(2)의 가공부에 공급한다. 원료 가스는, 캐리어 가스에 의해 포토마스크(2)의 가공부에 공급된다. 퍼지 가스는, 포토마스크(2)의 가공부에서 공기를 제거한다. 또한, 원료 가스 공급·배기 유닛(18)은 원료 가스가 외부에 누설되지 않도록 흡인하는 흡인구를 구비하고, 흡인한 가스를 가스 유닛(17)에 공급한다. 이에 의해, 포토마스크(2)의 가공부 근방의 공간이, 원료 가스 분위기로 유지된다. 그리고, 포토마스크(2)의 가공부 근방의 공간이, 원료 가스 분위기로 유지된 상태에서 CVD 레이저광이 가공부에 조사됨으로써, 가공부에 CVD 막이 퇴적한다.The source gas supply / exhaust unit 18 supplies the carrier gas and the purge gas to the processing portion of the photomask 2. Raw material gas is supplied to the process part of the photomask 2 by carrier gas. The purge gas removes air from the processing portion of the photomask 2. Further, the source gas supply / exhaust unit 18 includes a suction port for sucking the source gas so as not to leak to the outside, and supplies the sucked gas to the gas unit 17. Thereby, the space near the process part of the photomask 2 is maintained by source gas atmosphere. The CVD film is deposited on the processed portion by irradiating the CVD laser light on the processed portion while the space near the processed portion of the photomask 2 is maintained in the source gas atmosphere.

또한, 원료 가스 공급·배기 유닛(18)은 레이저광, 관찰 조명광 및 프로브 광을 투과하는 창판을 구비한다. 퍼지 가스는, 그 창판이 CVD 가공되는 것을 방지하는 역할도 완수한다.In addition, the source gas supply / exhaust unit 18 includes a window plate that transmits laser light, observation illumination light, and probe light. The purge gas also serves to prevent the window plate from being subjected to CVD processing.

마스크 홀더(19)는 XY 스테이지(20) 상에 탑재되어, 포토마스크(2)의 위치를 고정한다.The mask holder 19 is mounted on the XY stage 20 to fix the position of the photomask 2.

XY 스테이지(20)는 제어부(26)의 제어에 기초하여, 마스크 홀더(19)를 수평 방향으로 이동시키고, 마스크 홀더(19)에 유지되어 있는 포토마스크(2)의 가공 위치의 위치 결정을 행한다.The XY stage 20 moves the mask holder 19 in the horizontal direction based on the control of the control unit 26 and positions the machining position of the photomask 2 held by the mask holder 19. .

투과 조명(21)은 포토마스크의 투과상을 생성하기 위한 관찰 조명광을 출사한다. 투과 조명(21)으로부터 출사된 관찰 조명광은, 투과 조명 렌즈(22)에 의해 포토마스크(2)의 표면에 집광된다. 그리고, 포토마스크(2)를 투과한 관찰 조명광은, 결상 가공 광학계(16) 내의 다이크로익 미러(도시하지 않음)에 의해 관찰 광학계(23)의 방향으로 반사된다. 관찰 광학계(23)는 관찰 조명광에 의한 포토마스크(2)의 표면의 상(이하, 관찰 상이라고 칭함)을 결상한다. 유저는, 그 관찰 상을 접안 렌즈(도시하지 않음) 등을 개재하여 관찰하는 것이 가능하다. 또한, 관찰 광학계(23)에 촬상 소자를 설치하고, 관찰 상을 촬영함으로써 얻어지는 화상을 표시하는 것도 가능하다.The transmission illumination 21 emits observation illumination light for generating the transmission image of the photomask. The observation illumination light emitted from the transmission illumination 21 is condensed on the surface of the photomask 2 by the transmission illumination lens 22. And the observation illumination light which permeate | transmitted the photomask 2 is reflected in the direction of the observation optical system 23 by the dichroic mirror (not shown) in the imaging optical system 16. As shown in FIG. The observation optical system 23 forms an image (hereinafter, referred to as an observation image) of the surface of the photomask 2 by observation illumination light. The user can observe the observation image via an eyepiece (not shown) or the like. Moreover, it is also possible to display the image obtained by providing an imaging element in the observation optical system 23, and image | photographing an observation image.

프로브 광원(24)은 제어부(26)의 제어에 기초하여, 포토마스크(2)의 노광을 행하는 노광기의 광원 파장 또는 거기에 가까운 파장의 광(프로브 광)을 출사한다. 프로브 광원(24)으로부터 출사된 프로브 광은, 결상 가공 광학계(16), 원료 가스 공급·배기 유닛(18)의 창판을 통과하고, 포토마스크(2)에 조사된다. 포토마스크(2)를 투과한 프로브 광은, 투과 조명 렌즈(22)에 의해 집광되어, 투과광 강도 측정기(25)에 입사한다.The probe light source 24 emits the light (probe light) of the light source wavelength of the exposure machine which exposes the photomask 2, or the wavelength close to it based on control of the control part 26. FIG. The probe light emitted from the probe light source 24 passes through the window plate of the imaging optical system 16 and the source gas supply / exhaust unit 18, and is irradiated to the photomask 2. The probe light transmitted through the photomask 2 is collected by the transmission illumination lens 22 and is incident on the transmitted light intensity meter 25.

투과광 강도 측정기(25)는 포토마스크(2)를 투과한 프로브 광의 강도를 측정하여, 측정 결과를 나타내는 신호를 제어부(26)에 공급한다.The transmitted light intensity measuring device 25 measures the intensity of the probe light transmitted through the photomask 2, and supplies a signal indicating the measurement result to the controller 26.

또한, 제어부(26)의 제어에 기초하여, 투과 조명(21) 및 투과광 강도 측정기(25)를 이동하고, 투과 조명 렌즈(22)의 광축 상에 투과 조명(21) 및 투과광 강도 측정기(25) 중 어느 하나를 선택하여 설치하는 것이 가능하다.Furthermore, based on the control of the control part 26, the transmission illumination 21 and the transmission light intensity meter 25 are moved, and the transmission illumination 21 and the transmission light intensity meter 25 on the optical axis of the transmission illumination lens 22 are carried out. It is possible to select any one of the installation.

제어부(26)는 예를 들어 컴퓨터 또는 각종 프로세서 등에 의해 구성되어, 레이저 가공 장치(1)의 각 부의 제어를 행한다. 예를 들어, 제어부(26)는 CVD 가공용 레이저 발진기(11)의 Q 스위치 주파수나 CVD 레이저광의 펄스 폭 등을 조절한다. 또한, 제어부(26)는 레이저 조사 강도 균일화 광학계(12)의 광 감쇠기를 제어하고, CVD 레이저광의 조사 파워 밀도를 조절한다. 또한, 제어부(26)는 ZAP 가공용 레이저 발진기(13)의 Q 스위치 주파수나 ZAP 레이저광의 펄스 폭 등을 조절한다. 또한, 제어부(26)는 레이저 조사 강도 균일화 광학계(14)의 광 감쇠기를 제어하고, ZAP 레이저광의 조사 파워 밀도를 조절한다.The control part 26 is comprised by a computer, various processors, etc., for example, and controls each part of the laser processing apparatus 1. For example, the control unit 26 adjusts the Q switch frequency of the laser oscillator 11 for CVD processing, the pulse width of the CVD laser light, and the like. The control unit 26 also controls the light attenuator of the laser irradiation intensity uniformizing optical system 12 and adjusts the irradiation power density of the CVD laser light. Moreover, the control part 26 adjusts the Q switch frequency of the ZAP processing laser oscillator 13, the pulse width of a ZAP laser beam, etc. In addition, the control unit 26 controls the light attenuator of the laser irradiation intensity uniformizing optical system 14 and adjusts the irradiation power density of the ZAP laser light.

또한, 제어부(26)는 결상 가공 광학계(16)의 미동 스테이지(16b)를 제어하고, 조사 스폿의 스캔 속도를 조절한다. 또한, 제어부(26)는 가스 유닛(17)을 제어하고, 원료 가스의 농도, 및 퍼지 가스 및 캐리어 가스의 유량을 조절한다. 또한, 제어부(26)는 XY 스테이지(20)를 제어하고, 포토마스크(2)의 수평 방향의 위치를 이동시킨다. 또한, 제어부(26)는 투과 조명(21) 및 투과광 강도 측정기(25)의 위치의 설정을 행한다. 또한, 제어부(26)는 투과광 강도 측정기(25)에 의한 프로브 광의 강도의 측정 결과에 기초하여, 포토마스크(2)의 하프톤 패턴 등의 투과율을 구한다.Moreover, the control part 26 controls the fine motion stage 16b of the imaging optical system 16, and adjusts the scanning speed of an irradiation spot. In addition, the control unit 26 controls the gas unit 17, and adjusts the concentration of the source gas and the flow rates of the purge gas and the carrier gas. Moreover, the control part 26 controls the XY stage 20, and moves the position of the photomask 2 in the horizontal direction. The control unit 26 also sets the positions of the transmitted light 21 and the transmitted light intensity measuring device 25. Moreover, the control part 26 calculates | requires the transmittance | permeability of the halftone pattern etc. of the photomask 2 based on the measurement result of the intensity | strength of the probe light by the transmitted light intensity measuring device 25. FIG.

[하프톤 패턴 수정시의 CVD 가공 조건][CVD Processing Conditions at Halftone Pattern Correction]

여기서, 레이저 가공 장치(1)에 있어서, 포토마스크(2)의 하프톤 패턴의 결함부를 수정할 때의 CVD 가공 조건에 대하여 검토한다.Here, in the laser processing apparatus 1, the CVD processing conditions at the time of correct | amending the defect part of the halftone pattern of the photomask 2 are examined.

하프톤 패턴의 수정시에 성막한 CVD 막을 ZAP 가공에 의해 정형할 때에 균열이 발생하는 것을 방지하기 위해서는, 근자외광인 ZAP 레이저광에 대한 흡수 계수가 크고, 또한 막 두께가 얇은 CVD 막을 성막하도록 하면 된다.In order to prevent cracks when shaping the CVD film formed during halftone pattern correction by ZAP processing, a CVD film having a large absorption coefficient and thin film thickness for ZAP laser light, which is near ultraviolet light, is formed. do.

근자외광에 대한 흡수 계수가 크고, 막 두께가 얇은 CVD 막을 얻기 위해서는, 종래의 바이너리 마스크의 백색 결함의 수정시와 마찬가지의 조건에서 CVD 가공을 행하도록 하면 된다. 즉, 상술한 종래의 하프톤 패턴의 수정 시보다 원료 가스의 농도를 짙게 하고, CVD 레이저광의 강도를 강하게 해서, 금속 크롬의 성질이 보다 강한 막질의 CVD 막을 성막하도록 하면 된다.In order to obtain a CVD film having a large absorption coefficient for near ultraviolet light and a thin film thickness, the CVD process may be performed under the same conditions as when correcting a white defect of a conventional binary mask. In other words, the concentration of the source gas may be increased, the intensity of the CVD laser light may be increased, and the film quality CVD film having a stronger metal chromium property may be formed.

예를 들어, Q 스위치 주파수를 2kHz(펄스 폭(반값 전체 폭) 약 40ns), CVD 레이저광의 평균 조사 파워 밀도를 80 내지 200W/cm2(=1펄스당 조사 에너지 밀도를 40 내지 100mJ/cm2), 조사 파워 밀도(=1펄스당 조사 에너지 밀도/레이저광 펄스 폭(반값 전체 폭))을 1 내지 2.5MW/cm2로 설정하고, 원료 가스의 농도를 적절히 조절함으로써, 흡수 계수가 충분히 큰 금속적인 막질의 CVD 막을 얻을 수 있다.For example, the Q switch frequency is 2 kHz (pulse width (full width at half maximum) of about 40 ns), and the average irradiation power density of the CVD laser light is 80 to 200 W / cm 2 (the irradiation energy density per pulse is 40 to 100 mJ / cm 2). ), The irradiation power density (irradiation energy density / laser light pulse width (half-width full width)) is set to 1 to 2.5 MW / cm 2 , and the concentration of the source gas is appropriately adjusted so that the absorption coefficient is sufficiently large. A metallic CVD film can be obtained.

실제로, 종래의 바이너리 마스크의 백색 결함 수정에서는, 이 CVD 가공 조건에서, 흡수 계수가 3×105cm-1 전후(OD3 전후(투과율 0.1% 전후)가 되는 막 두께 150nm 전후)의 CVD 막을 퇴적시키고 있다. In fact, in the correction of white defects of the conventional binary mask, under this CVD processing condition, a CVD film having an absorption coefficient of about 3 × 10 5 cm −1 (about 150 nm of a film thickness of about OD 3 (about 0.1% transmittance)) is deposited and have.

이에 의해, 투과율이 낮아도, ZAP 가공 시 및 가공 후에 균열이 발생하지 않는 CVD 막을 성막하는 것이 가능하게 된다. 예를 들어, i선에 대한 흡수 계수가 약 2.3×105cm-1 이상, 즉 i선에 대한 투과율이 40%이고, 막 두께가 40nm 이하인 CVD 막을 성막하는 것이 용이해진다. 그리고, 투과율이 낮은 하프톤 패턴의 결함부의 수정이 가능하게 된다.Thereby, even if the transmittance is low, it becomes possible to form a CVD film in which cracks do not occur during and after ZAP processing. For example, it becomes easy to form a CVD film having an absorption coefficient of about 2.3 × 10 5 cm −1 or more, i.e., a transmittance of 40% and a film thickness of 40 nm or less. And the defect part of the halftone pattern with low transmittance can be corrected.

또한, 종래의 CVD 가공 조건으로 성막한 산화크롬III을 주성분으로 하는 CVD 막은, 상술한 바와 같이, FPD용의 포토마스크의 노광 파장(i선, h선, g선)에 대한 흡수 계수가 낮기 때문에, 노광 파장에 의해 투과율이 크게 변화한다. 이에 비해, 이 CVD 가공 조건으로 성막한 CVD 막은, 막질이 금속 크롬에 가까워지기 때문에, i선, h선, g선에 대한 흡수 계수가 거의 동일해져, 노광 파장의 차이에 의한 투과율의 차를 작게 할 수 있다.In addition, the CVD film mainly composed of chromium oxide III formed under the conventional CVD processing conditions has a low absorption coefficient with respect to the exposure wavelengths (i-line, h-line, and g-line) of the photomask for FPD as described above. The transmittance greatly changes depending on the exposure wavelength. On the other hand, in the CVD film formed under the CVD processing conditions, since the film quality is closer to the metal chromium, the absorption coefficients for i-line, h-line, and g-line are almost the same, and the difference in transmittance due to the difference in exposure wavelength is small. can do.

그러나, 이 CVD 가공 조건에서는, CVD 막의 퇴적 속도가 100nm/s 전후로 빨라져, 막 두께의 제어가 곤란해진다. 또한, CVD 막의 흡수 계수가, 근자외광인 ZAP 레이저광에 대하여 뿐만 아니라, i선, h선, g선에 대해서도 커지고, 근소한 막 두께의 차이로 투과율이 크게 변화한다. 그로 인해, CVD 막의 투과율을 원하는 값으로 설정하는 것이 어렵고, 또한 CVD 막 내의 막 두께의 불균일에 의한 투과율 불균일이 커져 버린다.However, under these CVD processing conditions, the deposition rate of the CVD film is increased to around 100 nm / s, making it difficult to control the film thickness. In addition, the absorption coefficient of the CVD film increases not only for the ZAP laser light, which is near ultraviolet light, but also for the i-line, h-line, and g-line, and the transmittance changes greatly due to the slight difference in film thickness. Therefore, it is difficult to set the transmittance of the CVD film to a desired value, and the transmittance nonuniformity due to the nonuniformity of the film thickness in the CVD film becomes large.

따라서, 이어서, 투과율 불균일을 작게 하는 방법에 대하여 검토한다.Therefore, next, the method of making transmittance nonuniformity small is examined.

도 2는, 펄스 폭(반값 전체 폭)이 약 40ns, 1펄스당 조사 에너지 밀도가 약 40mJ/cm2(조사 파워 밀도가 약 1MW/cm2)인 CVD 레이저광에 의한 조사 스폿을 석영 기판상에서 스캔하여 CVD 막을 퇴적시킬 경우에, Q 스위치 주파수와 스캔 속도를 변화시켰을 때의, CVD 레이저광의 조사 시간과 CVD 막의 i선에 대한 평균 투과율의 측정 결과의 예를 나타내는 그래프이다. 또한, CVD 레이저광의 조사 시간은, 스캔 방향의 조사 스폿의 크기÷스캔 속도에 의해 구해진다. 또한, 도 2의 횡축은 조사 시간(단위는 초), 종축은 평균 투과율(단위는 %)을 나타내고 있다.Fig. 2 shows an irradiation spot on a quartz substrate with CVD laser light having a pulse width (full width at half maximum) of about 40 ns and an irradiation energy density of about 40 mJ / cm 2 (irradiation power density of about 1 MW / cm 2 ). When scanning and depositing a CVD film, it is a graph which shows the example of the measurement result of the irradiation time of CVD laser light and the average transmittance | permeability with respect to i line of a CVD film when the Q switch frequency and scan speed are changed. In addition, the irradiation time of a CVD laser light is calculated | required by the magnitude ÷ scanning speed of the irradiation spot of a scanning direction. 2, the horizontal axis represents irradiation time (unit is seconds), and the vertical axis represents average transmittance (unit:%).

도 3은, 도 2와 마찬가지의 조건에 있어서의, i선에 대한 평균 투과율과 스캔 방향의 투과율 불균일의 측정 결과의 예를 나타내는 그래프이다. 또한, 투과율 불균일은 스캔 방향의 투과율의 최대값과 최소값의 차에 의해 표현된다. 또한, 도 3의 횡축은 평균 투과율(단위는 %)을 나타내고, 종축은 투과율 불균일(단위는 %)을 나타내고 있다.FIG. 3 is a graph showing an example of measurement results of average transmittance with respect to i-line and transmittance nonuniformity in the scan direction under the same conditions as in FIG. 2. Further, the transmittance nonuniformity is expressed by the difference between the maximum value and the minimum value of the transmittance in the scan direction. 3 represents the average transmittance | permeability (unit is%), and the vertical axis | shaft has shown the transmittance | permeability nonuniformity (unit is%).

도 2로부터, Q 스위치 주파수가 낮아질수록, CVD 막의 평균 투과율을 낮게 하는데 필요한 조사 시간이 길어지는 것을 알 수 있다. 즉, Q 스위치 주파수가 낮아질수록, CVD 막의 퇴적 속도가 느려진다. 예를 들어, Q 스위치 주파수가 2kHz인 경우와 비교해, Q 스위치 주파수가 1kHz인 경우, CVD 막의 퇴적 속도는 약 1/2이 되고, Q 스위치 주파수가 0.5kHz인 경우, CVD 막의 퇴적 속도는 약 1/4이 된다. 이에 의해, 막 두께의 제어가 용이해져, 원하는 투과율에 의해 가까운 CVD 막을 얻을 수 있다.It can be seen from FIG. 2 that the lower the Q switch frequency, the longer the irradiation time required to lower the average transmittance of the CVD film. In other words, the lower the Q switch frequency, the slower the deposition rate of the CVD film. For example, when the Q switch frequency is 1 kHz, the deposition rate of the CVD film is about 1/2 compared to the case where the Q switch frequency is 2 kHz, and the deposition rate of the CVD film is about 1 when the Q switch frequency is 0.5 kHz. Becomes / 4. As a result, control of the film thickness becomes easy, and a close CVD film can be obtained with a desired transmittance.

또한, 도 3으로부터, Q 스위치 주파수가 낮아질수록, 스캔 방향의 투과율 불균일이 감소하고, 스캔 방향의 막 두께의 균일성이 향상되는 것을 알 수 있다. 상술한 바와 같이 Q 스위치 주파수가 낮아질수록, CVD 막의 퇴적 속도가 느려져, 원하는 투과율의 CVD 막을 얻기 위하여 필요한 CVD 레이저광의 조사 시간이 길어진다. 그 결과, 조사 시간보다 짧은 시간 내의 CVD 레이저광의 진동, 스캔 속도의 변동, 출력 강도의 변동이 평균화되어, CVD 막 내의 막 두께가 균일화됨으로써 투과율 불균일이 개선된다. 또한, Q 스위치 주파수가 낮아지고, CVD 레이저광의 조사를 행하는 시간 간격(CVD 레이저광의 휴지 기간)이 길어지면, 그동안에 CVD 막의 선단부에 있어서의 원료 가스 분자의 표면 흡착량이 포화하기 때문에, 성장 핵의 형성이 안정되게 행해지고, CVD 막의 퇴적 속도가 안정되는 것도, 투과율 불균일의 개선의 하나의 요인이다.3, it can be seen that as the Q switch frequency decreases, the transmittance nonuniformity in the scan direction decreases, and the uniformity of the film thickness in the scan direction improves. As described above, the lower the Q switch frequency, the slower the deposition rate of the CVD film becomes, and the longer the irradiation time of the CVD laser light required to obtain the CVD film having the desired transmittance. As a result, the vibration of the CVD laser light within a time shorter than the irradiation time, the fluctuation of the scan speed, and the fluctuation of the output intensity are averaged, and the film thickness in the CVD film is made uniform, thereby improving transmittance nonuniformity. In addition, when the Q switch frequency is lowered and the time interval (irradiation period of the CVD laser light) for irradiating the CVD laser light becomes long, the surface adsorption amount of the source gas molecules at the leading end of the CVD film is saturated. Formation is stably performed, and the deposition rate of the CVD film is stabilized is also one factor of the improvement of the transmittance nonuniformity.

도 3의 측정 결과로부터, 투과율 불균일이 4% 이하로 되는 평균 투과율의 범위는, Q 스위치 주파수가 2.0kHz인 경우에 20% 이하가 되는 것에 반해, Q 스위치 주파수가 1.0kHz, 0.5kHz인 경우에, 각각 약 40% 이하, 49% 이하가 된다. 따라서, 투과율 불균일의 허용 레벨을 4%(±2%)로 하고, Q 스위치 주파수를 1.0kHz 이하로 설정하면, 종래 수정할 수 없었던 투과율 40% 미만의 하프톤 패턴을 수정하기에 충분한 CVD 막을 퇴적시킬 수 있다.From the measurement result of FIG. 3, when the Q switch frequency is 1.0 kHz and 0.5 kHz, the range of the average transmittance at which the transmittance nonuniformity becomes 4% or less is 20% or less when the Q switch frequency is 2.0 kHz. , About 40% or less and 49% or less, respectively. Therefore, if the permissible level of transmittance nonuniformity is set to 4% (± 2%) and the Q switch frequency is set to 1.0 kHz or less, it is possible to deposit a sufficient CVD film to correct a halftone pattern of less than 40% of transmittance which cannot be corrected conventionally. Can be.

또한, 이때, 어느 쪽의 Q 스위치 주파수에 있어서도, i선에 대한 평균 투과율이 40%가 되는 막 두께는 40nm 이하, i선에 대한 평균 투과율이 10%가 되는 막 두께는 100nm 이하이었다. 이것은, i선에 대한 CVD 막의 흡수 계수가, 약 2.3×105cm-1 이상이 되는 것을 나타내고 있다.At this time, at any Q switch frequency, the film thickness at which the average transmittance of the i line was 40% was 40 nm or less, and the film thickness at which the average transmittance of the i line was 10% was 100 nm or less. This indicates that the absorption coefficient of the CVD film with respect to the i line is about 2.3 × 10 5 cm −1 or more.

또한, Q 스위치 주파수를 1kHz보다 높게 설정해도, 원료 가스 농도 또는 CVD 레이저광의 조사 파워 밀도를 저감함으로써, CVD 막의 퇴적 속도를 저하시켜서 CVD 레이저광의 조사 시간을 연장시키는 것은 가능하다. 그러나, Q 스위치 주파수를 높게 하면, CVD 막의 선단부의 성장 핵의 형성이 불안정해지기 때문에, 투과율 불균일은 악화되어 버린다.Further, even if the Q switch frequency is set higher than 1 kHz, it is possible to reduce the deposition rate of the CVD film and extend the irradiation time of the CVD laser light by reducing the source gas concentration or the irradiation power density of the CVD laser light. However, if the Q switch frequency is made high, the formation of growth nuclei at the leading end of the CVD film becomes unstable, so that the transmittance nonuniformity is deteriorated.

또한, 도 2 및 도 3의 측정 결과는, CVD 레이저광의 펄스 폭이 약 40ns인 때의 것인데, 또한 40ns 이외의 경우, 예를 들어 펄스 폭이 수 ns로부터 100ns 정도의 범위 내로 상이한 경우에 대하여 검토한다.In addition, although the measurement result of FIG. 2 and FIG. 3 is a thing when the pulse width of CVD laser beam is about 40 ns, and when it is other than 40 ns, it examines about the case where pulse width differs in the range of several ns to about 100 ns, for example. do.

이하, 금속적인 막질의 CVD 막을 얻기 위하여 필요한, CVD 레이저광 1펄스당 석영 기판의 표면 온도의 상승 폭을 ΔT로 한다. 또한, 이하, CVD 막 내의 열 확산 길이(κCVD×τ)1 /2(κCVD는 CVD 막의 열전달 계수, τ은 CVD 레이저광의 펄스 폭)가 막 두께보다도 충분히 크므로, CVD 막이 균일하게 온도 변화하는 것으로 한다. 또한, 이하, 석영 기판에의 열전달을, Cg×ρg×(κg×τ)1/2×ΔT(Cg는 석영 기판의 비열, ρg는 석영 기판의 밀도, κg는 석영 기판의 열전달 계수)와 근사한다. 그렇다면, ΔT는 다음 식에 의해 표현된다.Hereinafter, the rising width of the surface temperature of the quartz substrate per pulse of CVD laser light, which is necessary for obtaining a metallic CVD film, is defined as ΔT. Hereinafter, thermal diffusion length in the CVD film (κ CVD × τ) 1/ 2 (κ CVD is a CVD film heat transfer coefficient, τ is a CVD laser light pulse width) to a sufficiently larger than the film thickness, CVD film is uniformly temperature I shall do it. In addition, heat transfer to a quartz substrate is hereinafter referred to as C g × ρ g × (κ g × τ) 1/2 × ΔT (C g is the specific heat of the quartz substrate, ρ g is the density of the quartz substrate, and κ g is the quartz substrate). Heat transfer coefficient). If so, ΔT is represented by the following equation.

ΔT=P×τ/(CCVD×ρCVD×d+Cg×ρg×(κg×τ)1/2)…(2)ΔT = P × τ / (C CVD × ρ CVD × d + C g × ρ g × (κ g × τ) 1/2 )... (2)

단, P는 CVD 레이저광의 조사 파워 밀도, CCVD는 CVD 막의 비열, ρCVD는 CVD 막의 밀도, d는 CVD 막의 막 두께를 나타낸다.Where P is the irradiation power density of the CVD laser light, C CVD is the specific heat of the CVD film, ρ CVD is the density of the CVD film, and d is the film thickness of the CVD film.

이에 의해, 동일한 표면 온도의 상승 폭(ΔT)이 얻어지는 조사 파워 밀도 P, 조사 에너지 밀도(P×τ)는 다음 식과 같다.Thereby, irradiation power density P and irradiation energy density Px (tau) from which the rising width (DELTA) T of the same surface temperature is obtained are as follows.

P=ΔT×(CCVD×ρCVD×d/τ+Cg×ρg×(κg/τ)1/2)…(3)P = ΔT × (C CVD × ρ CVD × d / τ + C g × ρ g × (κ g / τ) 1/2 )... (3)

P×τ=ΔT×(CCVD×ρCVD×d+Cg×ρg×(κg×τ)1/2)…(4)P × τ = ΔT × (C CVD × ρ CVD × d + C g × ρ g × (κ g × τ) 1/2 )... (4)

식(3) 및 식(4)에 의해, 펄스 폭(τ)에 대하여 조사 파워 밀도(P)는 단조롭게 감소하고, 조사 에너지 밀도(P×τ)는 단조롭게 증가하는 것을 알 수 있다.Equations (3) and (4) show that the irradiation power density P monotonically decreases with respect to the pulse width tau, and the irradiation energy density Pxτ monotonously increases.

실제로, 펄스 폭이 40ns보다 짧은, 예를 들어 약 7ns의 CVD 레이저광을 사용하여 실험한 바, 1펄스당 조사 에너지 밀도를 약 25mJ/cm2(조사 파워 밀도를 약 3.5MW/cm2)로 설정함으로써, 금속적인 막질의 CVD 막을 성막하는 것이 가능하였다. 이것을 도 2 및 도 3의 실험시와 비교하면, 조사 파워 밀도는, 1MW/cm2에서부터 3.5MW/cm2까지 상승하고, 조사 에너지 밀도는, 40mJ/cm2에서부터 25mJ/cm2로 저하하고 있다. 이것은, 상술한 식(3) 및 식(4)에 의해 표현되는 펄스 폭(τ)과, 조사 파워 밀도(P) 및 조사 에너지 밀도(P×τ)와의 관계를 뒷받침하는 것이다.In practice, experiments using CVD laser light with pulse widths shorter than 40 ns, for example about 7 ns, resulted in an irradiation energy density of about 25 mJ / cm 2 (irradiation power density of about 3.5 MW / cm 2 ). By setting it, it was possible to form a metallic CVD film. 2 and 3, the irradiation power density rises from 1 MW / cm 2 to 3.5 MW / cm 2 , and the irradiation energy density decreases from 40 mJ / cm 2 to 25 mJ / cm 2 . This supports the relationship between the pulse width τ represented by the above-described equations (3) and (4), and the irradiation power density P and the irradiation energy density P × τ.

따라서, 펄스 폭이 40ns 이하인 경우, CVD 레이저광의 조사 파워 밀도를 1.0MW/cm2 이상(1펄스당 조사 에너지 밀도를 40mJ/cm2 이하)으로 설정하고, 펄스 폭이 40ns를 초과하는 경우, CVD 레이저광의 조사 파워 밀도를 1.0MW/cm2 미만(1펄스당 조사 에너지 밀도를 40mJ/cm2 초)으로 설정함으로써, 금속적인 막질의 CVD 막을 성막하는 것이 가능하다고 말할 수 있다.Therefore, when the pulse width is 40 ns or less, the irradiation power density of the CVD laser light is set to 1.0 MW / cm 2 or more (the irradiation energy density per pulse is 40 mJ / cm 2 or less), and when the pulse width exceeds 40 ns, the CVD By setting the irradiation power density of the laser light to less than 1.0 MW / cm 2 (the irradiation energy density per pulse of 40 mJ / cm 2 seconds), it can be said that it is possible to form a metallic CVD film.

또한, CVD 레이저광의 조사 에너지 밀도 또는 조사 파워 밀도는, 퇴적시키는 CVD 막 및 포토마스크의 차광막에 데미지를 끼치는 값보다도 낮게 설정할 필요가 있다.In addition, it is necessary to set the irradiation energy density or irradiation power density of the CVD laser light to be lower than the value that damages the CVD film to be deposited and the light shielding film of the photomask.

또한, 이상의 값은, CVD 가공 조건(예를 들어, CVD 레이저광의 조사 시간, 원료 가스의 농도, 조사 스폿의 크기, CVD 가공의 크기 등), 포토마스크의 기판의 재질, 차광막의 구성(예를 들어, 단층막, 2층 막, 3층 막 등), 재질 및 막 두께 등에 따라 상이하고, 또한 그 성막 조건에 따라서도 상이하다.In addition, the above-mentioned values may include CVD processing conditions (e.g., irradiation time of CVD laser light, concentration of source gas, size of irradiation spot, size of CVD processing, etc.), material of substrate of photomask, and configuration of light shielding film (e.g., For example, a monolayer film, a two-layer film, a three-layer film, etc.), a material, a film thickness, etc. are different, and also depending on the film-forming conditions.

또한, 금속적인 막질의 CVD 막이 얻어지도록 원료 가스의 조건이 적절하게 설정되어 있으면, Q 스위치 주파수에 하한을 설정할 필요는 없다. 단, Q 스위치 주파수를 내릴수록, 하프톤 패턴의 수정 품질(예를 들어, 투과율 불균일 등)의 향상을 기대할 수 있는 한편, 수정에 필요한 시간이 길어진다. 따라서, 포토마스크 수정의 경제성, 예를 들어 수정 시간과 수정 품질, 포토마스크의 제품 가격, 납기 등을 고려하여, Q 스위치 주파수를 적절한 값으로 설정하는 것이 바람직하다.In addition, if the conditions of the source gas are appropriately set so that a metallic CVD film can be obtained, there is no need to set a lower limit to the Q switch frequency. However, as the Q switch frequency is lowered, the improvement of the quality of correction of the halftone pattern (for example, transmittance nonuniformity, etc.) can be expected, while the time required for correction becomes longer. Therefore, it is desirable to set the Q switch frequency to an appropriate value in consideration of the economics of photomask correction, for example, modification time and quality, product price of the photomask, delivery date, and the like.

예를 들어, 종래의 하프톤 패턴의 수정 방법에서는, 3분 정도의 조사 시간을 필요로 하고 있지만, 이것은, 본 실시 형태에 있어서, Q 스위치 주파수를 약 1Hz로 설정한 경우의 조사 시간에 상당한다. 따라서, 수정 시간을 종래와 같은 레벨 이상으로 하는 것을 조건으로 하면, Q 스위치 주파수의 하한값은 1Hz가 된다.For example, although the conventional halftone pattern correction method requires about three minutes of irradiation time, this corresponds to the irradiation time when the Q switch frequency is set to about 1 Hz in the present embodiment. . Therefore, under the condition that the correction time is equal to or higher than the conventional level, the lower limit of the Q switch frequency is 1 Hz.

또한, 도 3의 측정 결과로부터, 보다 확실하게 투과율 불균일을 허용 레벨 이하로 하기 위해서는, Q 스위치 주파수를 0.5kHz 이하로 설정하는 것이 바람직하다.In addition, from the measurement result of FIG. 3, it is preferable to set the Q switch frequency to 0.5 kHz or less in order to more reliably transmit transmittance nonuniformity below an allowable level.

[하프톤 패턴 수정 처리][Halftone Pattern Correction Processing]

이어서, 도 4의 흐름도를 참조하여, 레이저 가공 장치(1)에 의해 실행되는 포토마스크 수정 처리에 대하여 설명한다. 또한, 이하, 도 5의 포토마스크(2) 상에 형성된 하프톤 패턴의 하프톤 막(51)에 형성되는 하프톤 패턴에 결함(52)이 발생하고 있고, 그 하프톤 패턴의 수정을 행하는 경우를 예로 들어 설명한다.Next, with reference to the flowchart of FIG. 4, the photomask correction process performed by the laser processing apparatus 1 is demonstrated. In addition, when the defect 52 generate | occur | produces in the halftone pattern formed in the halftone film 51 of the halftone pattern formed on the photomask 2 of FIG. 5, the halftone pattern is correct | amended hereafter. An example will be described.

스텝 S1에 있어서, 레이저 가공 장치(1)는 결함 패턴을 정형한다. 예를 들어, 레이저 가공 장치(1)는 ZAP 레이저광을 하프톤 막(51)에 조사하고, ZAP 가공에 의해 하프톤 막(51)을 제거한다.In step S1, the laser processing apparatus 1 shapes a defect pattern. For example, the laser processing apparatus 1 irradiates a ZAP laser beam to the halftone film 51, and removes the halftone film 51 by ZAP processing.

또한, 스텝 S1의 처리 후, ZAP 가공의 잔재나 비산 등에 기인하는 CVD 막의 균일 불량을 방지하기 위해서, 포토마스크(2)의 세정이 행하여지는 경우가 있다.In addition, after the process of step S1, in order to prevent the uniform defect of the CVD film | membrane resulting from the remainder of a ZAP process, scattering, etc., the photomask 2 may be wash | cleaned in some cases.

스텝 S2에 있어서, 레이저 가공 장치(1)는 목표 투과율의 범위를 설정한다. 구체적으로는, 레이저 가공 장치(1)는 수정하는 하프톤 패턴과 같은 형상, 그리고 투과율에서, 결함이 발생하지 않고 있는, 포토마스크(2) 상의 하프톤 패턴을 참조 패턴으로 하고, 프로브 광 및 투과광 강도 측정기(25)를 사용하여, 실제의 노광 파장에 있어서의 참조 패턴의 투과율을 측정한다. 그리고, 제어부(26)는 측정한 참조 패턴의 투과율을 중심으로 하는 소정의 범위를, 목표 투과율의 범위로 설정한다.In step S2, the laser processing apparatus 1 sets the range of a target transmittance | permeability. Specifically, the laser processing apparatus 1 uses a half-tone pattern on the photomask 2 whose defect is not generated in the same shape as the halftone pattern to be corrected and the transmittance as a reference pattern, and the probe light and the transmitted light. The transmittance of the reference pattern at the actual exposure wavelength is measured using the intensity meter 25. And the control part 26 sets the predetermined range centering on the transmittance | permeability of the measured reference pattern to the range of a target transmittance | permeability.

스텝 S3에 있어서, 레이저 가공 장치(1)는 CVD 가공 조건을 설정한다. 구체적으로는, 제어부(26)는 레이저 가공 장치(1)의 CVD 가공 조건을, 도 2 및 도 3을 참조하여 상술한 CVD 가공 조건으로 설정한다. 즉, 제어부(26)는 CVD 가공용 레이저 발진기(11)의 Q 스위치 주파수를 1Hz에서부터 1.0kHz의 범위 내, 보다 바람직하게는, 1Hz에서부터 0.5kHz의 범위 내로 설정한다. 또한, 제어부(26)는 가스 유닛(17)을 제어하고, 원료 가스인 크롬카르보닐 가스의 농도를 소정의 값으로 설정한다.In step S3, the laser processing apparatus 1 sets CVD processing conditions. Specifically, the control unit 26 sets the CVD processing conditions of the laser processing apparatus 1 to the CVD processing conditions described above with reference to FIGS. 2 and 3. In other words, the control unit 26 sets the Q switch frequency of the laser oscillator 11 for CVD processing within the range of 1 Hz to 1.0 kHz, and more preferably within the range of 1 Hz to 0.5 kHz. Moreover, the control part 26 controls the gas unit 17, and sets the density | concentration of the chromium carbonyl gas which is source gas to a predetermined value.

또한, 제어부(26)는 레이저 조사 강도 균일화 광학계(12)의 광 감쇠기를 제어하고, CVD 레이저광의 평균 조사 파워 밀도를 소정의 값으로 설정한다. 이때, CVD 레이저광의 펄스 폭이 40nm 이하인 경우, CVD 레이저광의 조사 파워 밀도가 1.0MW/cm2 이상, 1펄스당 조사 에너지 밀도가 40mJ/cm2 이하가 되도록, 평균 조사 파워 밀도가 설정되고, 펄스 폭이 40nm을 초과하는 경우, CVD 레이저광의 조사 파워 밀도가 1.0MW/cm2 미만, 1펄스당 조사 에너지 밀도가 40mJ/cm2초가 되게, 평균 조사 파워 밀도가 설정된다.Moreover, the control part 26 controls the light attenuator of the laser irradiation intensity uniformity optical system 12, and sets the average irradiation power density of CVD laser beam to a predetermined value. At this time, when the pulse width of the CVD laser light is 40 nm or less, the average irradiation power density is set so that the irradiation power density of the CVD laser light is 1.0 MW / cm 2 or more and the irradiation energy density per pulse is 40 mJ / cm 2 or less, and the pulse is When the width exceeds 40 nm, the average irradiation power density is set such that the irradiation power density of the CVD laser light is less than 1.0 MW / cm 2 and the irradiation energy density per pulse is 40 mJ / cm 2 seconds.

또한, 제어부(26)는 미리 준비되어 있는 목표 투과율과, 조사 스폿의 스캔 속도 또는 스캔 횟수의 대조 테이블에 기초하여, 스캔 속도 또는 스캔 횟수를 설정한다. 이때, CVD 막의 투과율의 (변동)편차 범위를 고려하여, CVD 막의 노광 파장에 있어서의 투과율이, 목표 투과율의 범위를 하회하지 않도록, 스캔 속도 또는 스캔 횟수가 설정된다.In addition, the control unit 26 sets the scan rate or the number of scans based on a target transmittance prepared in advance, and a check table of the scan rate or the number of scans of the irradiation spot. At this time, in consideration of the (variation) deviation range of the transmittance of the CVD film, the scan rate or the number of scans is set so that the transmittance at the exposure wavelength of the CVD film does not fall below the range of the target transmittance.

스텝 S4에 있어서, 레이저 가공 장치(1)는 스텝 S3의 처리에서 설정된 CVD 가공 조건 하에서, CVD 가공을 행한다. 이에 의해, 예를 들어 도 7에 도시된 바와 같이, 하프톤 막(51)이 제거된 자국(즉, 하프톤 패턴의 수정 부분)에 CVD 막(61)이 성막된다.In step S4, the laser processing apparatus 1 performs CVD processing under the CVD processing conditions set by the process of step S3. As a result, for example, as shown in FIG. 7, the CVD film 61 is formed in the marks (that is, the correction portions of the halftone patterns) from which the halftone film 51 has been removed.

또한, CVD 가공을 행하기 전에, 가공 표면에 있어서의 CVD 막의 핵 형성을 용이하게 하기 위해서, 가공 시의 조사 파워 밀도 또는 그 이상의 파워 밀도에서 CVD 레이저광을 포토마스크(2)의 가공부에 조사하도록 해도 된다.In addition, before performing CVD processing, in order to facilitate nucleation of the CVD film on the processing surface, CVD laser light is irradiated to the processing portion of the photomask 2 at the irradiation power density or higher power density during processing. You may do so.

스텝 S5에 있어서, 레이저 가공 장치(1)는 가공부의 투과율을 측정한다. 즉, 스텝 S2의 처리와 마찬가지로, 새롭게 성막한 CVD 막(61)의 투과율이 측정된다.In step S5, the laser processing apparatus 1 measures the transmittance | permeability of a process part. That is, similarly to the process of step S2, the transmittance of the newly formed CVD film 61 is measured.

스텝 S6에 있어서, 레이저 가공 장치(1)는 투과율이 목표 투과율의 범위 내 인지의 여부를 판정한다. 즉, 레이저 가공 장치(1)는 스텝 S5의 처리에서 측정한 CVD 막(61)의 투과율이, 스텝 S2의 처리에서 설정한 목표 투과율의 범위 내인지의 여부를 판정하고, 목표 투과율의 범위 외라고 판정했을 경우, 처리는 스텝 S7로 진행한다.In step S6, the laser processing apparatus 1 determines whether the transmittance | permeability is in the range of a target transmittance | permeability. That is, the laser processing apparatus 1 determines whether the transmittance | permeability of the CVD film 61 measured by the process of step S5 is within the range of the target transmittance | permeability set by the process of step S2, and is outside the range of a target transmittance | permeability. If it is determined, the process proceeds to step S7.

스텝 S7에 있어서, 레이저 가공 장치(1)는 투과율이 목표 투과율의 범위보다 높은지의 여부를 판정한다. 즉, 레이저 가공 장치(1)는 스텝 S5의 처리에서 측정한 CVD 막(61)의 투과율이, 스텝 S2의 처리에서 설정한 목표 투과율의 범위보다 높은지의 여부를 판정하고, 목표 투과율의 범위보다 높다고 판정했을 경우, 처리는 스텝 S8로 진행한다.In step S7, the laser processing apparatus 1 determines whether the transmittance | permeability is higher than the range of target transmittance | permeability. That is, the laser processing apparatus 1 determines whether the transmittance | permeability of the CVD film 61 measured by the process of step S5 is higher than the range of the target transmittance set by the process of step S2, and is higher than the range of the target transmittance | permeability. If it is determined, the process proceeds to step S8.

스텝 S8에 있어서, 레이저 가공 장치(1)는 CVD 가공 조건을 조정한다. 구체적으로는, 레이저 가공 장치(1)는 Q 스위치 주파수, 원료 가스 농도, 평균 조사 파워 밀도를 미리 정해진 값으로 변경한다. 또한, 레이저 가공 장치(1)는 미리 준비되어 있는, 투과율의 측정 결과와 목표 투과율과의 차와, 조사 스폿의 스캔 속도와의 대조 테이블에 기초하여, 스캔 속도를 설정한다.In step S8, the laser processing apparatus 1 adjusts CVD processing conditions. Specifically, the laser processing apparatus 1 changes the Q switch frequency, source gas concentration, and average irradiation power density to a predetermined value. In addition, the laser processing apparatus 1 sets a scanning speed based on the contrast table of the measurement result of a transmittance | permeability and a target transmittance | permeability prepared beforehand, and the scanning speed of an irradiation spot.

또한, 이때, CVD 막의 노광 파장에 있어서의 투과율의 미세 조정을 용이하게 하기 위해서, CVD 막의 성막 속도가 가능한 한 느려지게, Q 스위치 주파수, 원료 가스 농도, 평균 조사 파워 밀도를 설정하는 것이 바람직하다. 단, 종래의 하프톤 패턴 수정시와 마찬가지인 CVD 가공 조건으로 설정해도, 이후의 스텝 S9의 처리에서 증가하는 CVD 막(61)의 막 두께는 작기 때문에, ZAP 가공에 의해 CVD 막(61)에 균열이 발생할 가능성은 매우 낮다.In addition, at this time, in order to facilitate the fine adjustment of the transmittance in the exposure wavelength of the CVD film, it is preferable to set the Q switch frequency, source gas concentration, and average irradiation power density so that the deposition rate of the CVD film is as slow as possible. However, even if set to the same CVD processing conditions as in the case of the conventional halftone pattern correction, the film thickness of the CVD film 61 which is increased in the subsequent step S9 processing is small, so that the CVD film 61 is cracked by ZAP processing. The probability of this occurring is very low.

스텝 S9에 있어서, 레이저 가공 장치(1)는 투과율 미세 조정을 위한 CVD 가공을 행한다. 즉, 레이저 가공 장치(1)는 스텝 S7의 처리에서 설정한 CVD 가공 조건으로 CVD 가공을 행하고, CVD 막(61)의 막 두께를 약간 두껍게 함으로써, CVD 막(61)의 투과율을 미세 조정한다.In step S9, the laser processing apparatus 1 performs CVD processing for fine adjustment of a transmittance | permeability. That is, the laser processing apparatus 1 performs CVD processing on the CVD processing conditions set at the process of step S7, and finely adjusts the transmittance of the CVD film 61 by making the film thickness of the CVD film 61 slightly thick.

그 후, 처리는 스텝 S5로 복귀되고, 스텝 S6에 있어서, 투과율이 목표 투과율의 범위 내라고 판정되든지, 스텝 S7에 있어서, 투과율이 목표 투과율의 범위보다 낮다고 판정될 때까지, 스텝 S5 내지 S9의 처리가 반복 실행되어, CVD 막(61)의 투과율의 미세 조정이 행해진다.Thereafter, the process returns to step S5, and the process of steps S5 to S9 until it is determined in step S6 that the transmittance is within the range of the target transmittance or in step S7 is determined that the transmittance is lower than the range of the target transmittance. Is repeatedly executed to finely adjust the transmittance of the CVD film 61.

한편, 스텝 S7에 있어서, 투과율이 목표 투과율의 범위보다 낮다고 판정된 경우, 즉, CVD 막(61)의 막 두께를 너무 두껍게 했을 경우, 처리는 스텝 S1로 복귀되고, 스텝 S1 이후의 처리가 실행된다. 즉, 새롭게 생성된 CVD 막(61)이 ZAP 가공에 의해 제거되고, CVD 막의 성막부터 다시 된다.On the other hand, when it is determined in step S7 that the transmittance is lower than the range of the target transmittance, that is, when the film thickness of the CVD film 61 is made too thick, the process returns to step S1 and the process after step S1 is executed. do. That is, the newly generated CVD film 61 is removed by ZAP processing and restarted from the film formation of the CVD film.

한편, 스텝 S6에 있어서, 투과율이 목표 투과율의 범위 내라고 판정된 경우, 처리는 스텝 S10으로 진행한다.On the other hand, when it is determined in step S6 that the transmittance is within the range of the target transmittance, the process proceeds to step S10.

스텝 S10에 있어서, 레이저 가공 장치(1)는 CVD 막을 정형한다. 예를 들어, 레이저 가공 장치(1)는 도 8에 도시된 바와 같이, 성막한 CVD 막(61) 중 소정의 패턴으로부터 밀려나오는 CVD 막(61A, 61B)을 ZAP 가공에 의해 제거하고, CVD 막(61C)만을 남긴다. 또한, 이때, 도 2 및 도 3을 참조하여 상술한 CVD 가공 조건에서 CVD 막(61)이 성막되어 있으므로, CVD 막(61)에 대하여 ZAP 가공을 행해도 균열은 발생하지 않는다.In step S10, the laser processing apparatus 1 shapes a CVD film. For example, as shown in FIG. 8, the laser processing apparatus 1 removes the CVD films 61A and 61B which are pushed out from a predetermined pattern among the formed CVD films 61 by ZAP processing, and the CVD film. Only 61C is left. At this time, since the CVD film 61 is formed under the CVD processing conditions described above with reference to FIGS. 2 and 3, no cracking occurs even when ZAP processing is performed on the CVD film 61.

그 후, 포토마스크 수정 처리는 종료한다.Thereafter, the photomask correction process is finished.

이상과 같이 하여, i선에 대한 투과율이 40% 이하의 하프톤 패턴의 수정이 가능하게 된다. 또한, 수정한 하프톤 패턴의 노광 파장의 차이에 의한 투과율의 차를 작게 할 수 있다.As described above, the halftone pattern having a transmittance of 40% or less with respect to i line can be corrected. Moreover, the difference of the transmittance | permeability by the difference of the exposure wavelength of the modified halftone pattern can be made small.

<2. 변형예><2. Modifications>

또한, 이상의 설명에서는, 하프톤 막(51)을 모두 제거하고 나서, 하프톤 패턴을 수정하는 예를 나타냈지만, 결함(52) 주변의 하프톤 막(51)만을 제거하고 나서 하프톤 패턴을 수정하도록 해도 된다.In addition, in the above description, the example which correct | amends the halftone pattern after removing all the halftone films 51 was shown, However, after removing only the halftone film 51 around the defect 52, the halftone pattern is correct | amended. You may do so.

또한, 본 발명의 실시 형태는, 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니라, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.In addition, embodiment of this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary of this invention.

1 레이저 가공 장치
2 포토마스크
11 CVD 가공용 레이저 발진기
12 레이저 조사 강도 균일화 광학계
13 ZAP 가공용 레이저 발진기
14 레이저 조사 강도 균일화 광학계
15 가변 슬릿
16 결상 가공 광학계
16a 대물 렌즈
16b 미동 스테이지
17 가스 유닛
18 원료 가스 공급·배기 유닛
24 프로브 광원
25 투과광 강도 측정기
26 제어부1 laser processing device
2 photomask
11 Laser Oscillator for CVD Processing
12 laser irradiation intensity equalization optical system
13 Laser Oscillator for ZAP Processing
14 laser irradiation intensity equalization optical system
15 variable slit
16 imaging processing optical system
16a objective lens
16b fine stage
17 gas units
18 Raw material gas supply and exhaust unit
24 probe light source
25 transmitted light intensity meter
26 control unit

Claims (3)

포토마스크의 수정을 행하는 포토마스크 수정 방법에 있어서,
Q 스위치 주파수가 1Hz에서 1kHz의 범위 내로 설정된 레이저 발진기로부터 출사되는, 1펄스당 조사 에너지 밀도가 40mJ/cm2 이상, 또는, 조사 파워 밀도가 1MW/cm2 이상인 자외 레이저광 및 , 크롬카르보닐 가스로 이루어지는 원료 가스를 사용하여 상기 포토마스크의 하프톤 패턴의 수정 부분에 CVD 막을 성막하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 수정 방법.In the photomask correction method for correcting a photomask,
Ultraviolet laser light and chromium carbonyl gas having an irradiation energy density of 40 mJ / cm 2 or more, or irradiation power density of 1 MW / cm 2 or more, emitted from a laser oscillator with a Q switch frequency set in a range of 1 Hz to 1 kHz. A method of modifying a photomask, comprising depositing a CVD film on a portion of a halftone pattern of the photomask using a raw material gas. 제1항에 있어서,
펄스 폭이 40ns 이하, 또한 조사 파워 밀도가 1MW/cm2 이상인 자외 레이저광 또는, 펄스 폭이 40ns를 초과하고, 또한 1펄스당 조사 에너지 밀도가 40mJ/cm2를 초과하는 자외 레이저광을 사용하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 수정 방법.The method of claim 1,
Using an ultraviolet laser light having a pulse width of 40 ns or less and an irradiation power density of 1 MW / cm 2 or more, or an ultraviolet laser light having a pulse width of more than 40 ns and an irradiation energy density of more than 40 mJ / cm 2 per pulse. Photomask correction method, characterized in that. 포토마스크의 수정을 행하는 레이저 가공 장치에 있어서,
자외 레이저광을 발진하는 Q 스위치 레이저 발진 수단과,
크롬카르보닐 가스로 이루어지는 원료 가스를 상기 포토마스크의 하프톤 패턴의 수정 부분 근방에 공급하는 원료 가스 공급 수단과,
상기 Q 스위치 레이저 발진 수단의 Q 스위치 주파수, 및 자외 레이저광의 1펄스당 조사 에너지 밀도 및 조사 파워 밀도를 제어하는 레이저 제어 수단을 구비하고,
상기 Q 스위치 레이저 발진 수단의 Q 스위치 주파수를 1Hz에서 1kHz의 범위 내로 설정하고, 자외 레이저광의 1펄스당 조사 에너지 밀도를 40mJ/cm2 이상 또는, 자외 레이저광의 조사 파워 밀도를 1MW/cm2 이상으로 설정하고, 자외 레이저광을 상기 수정 부분에 조사하고, 상기 수정 부분에 CVD 막을 생성하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.In the laser processing apparatus which corrects a photomask,
Q-switched laser oscillation means for oscillating ultraviolet laser light,
Source gas supply means for supplying a source gas made of chromium carbonyl gas to the vicinity of the crystal portion of the halftone pattern of the photomask;
And laser control means for controlling the Q switch frequency of the Q switch laser oscillation means, the irradiation energy density and the irradiation power density per pulse of the ultraviolet laser light,
The Q switch frequency of the Q switch laser oscillation means is set within the range of 1 Hz to 1 kHz, and the irradiation energy density per pulse of the ultraviolet laser light is 40 mJ / cm 2 or more, or the irradiation power density of the ultraviolet laser light is 1 MW / cm 2 or more. And an ultraviolet laser beam is irradiated to the quartz crystal portion, and a CVD film is formed on the quartz crystal portion.
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