TW498008B - Laser correction method and apparatus - Google Patents
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Description
498008
發明背景 1. 發明之領娀 本發明係關於使用雷射光之缺陷電路修正方法及裝 置,尤有關於-用於修正基板上之精細 作LSI之光罩,之雷射修正方法及裝置。 U如用於製 2. 相關技術之描述 二傳統之雷射修正裝置具有一置於基板上方用於發 雷射光之雷射發射顯微系統。來自上方的雷射昭哕^ ^ _ 、、、知以利移除。一傳統之雷射修正奘 置揭4於日本公開專利公報昭第56 —1U 227號中,發明 :為二使用彩虹隔膜之雷射投射方法及裝置,、心法$ 兩间精確度缺陷加工技術及一加至一般之顯微系統上之 :—發射裝,。一對準狹長切口之雷射光束從基板上方經 取:物鏡傳送,接著該狹長切口之影像在基板上之圖形上 承焦。 另一方面’日本公開專利公報平第7 —1〇4459號中,發 明名稱為”用於光罩之缺陷修正方法及裝置,,,描述一藉 由將圖形面朝下並由經過基板後方穿過基板之雷射照射該 圖形而蒸發基板上之Cr薄膜以移除之方法。該技術顯示由 ^圖形面係朝下且被蒸發之微粒因重力作用而落下’,故被 条發之微粒再沈澱於基板上現象被抑制了。此外,其具有 ^ —個優點為以一在基板下沿著光轴安裝之排放機構吸入 落下之微粒子。 前述之藉由上方之雷射照射基板之習知雷射修正裝置
第5頁 498008 五、發明說明(2) 具有被蒸發之微粒可能再沈澱於基板上造成其他缺陷之問 題。此問題無法被證明,原因在於現存之技術無法量測此 等缺陷。然而,由於半導體結構變得比以前更小,甚至於 以前無法被辨識出之造成特定缺陷之約〇· 1微米之微粒現 在亦被驗證為缺陷之來源。因此,此等缺陷顯然需要被修 正。因此’必須在雷射修正過程中減少微粒之再沈澱。 另一方面’以圖形面朝下之方式以上方之雷射照射基 板來修正缺陷之習知方法具有其他問題。例如由於基板係 由引起基板之平行板光行差之可見光或雷射光照射,故形 成之雷射影像精度變差。此外在此例中,亦很難由基板之 後察精細之圖形。較大之0· 2微米或以上之微粒之再 沈澱藉由安裝在基板下之吸入口可機乎完全防止。然而, Γ有如Γ之問題:在距離雷射照射點20微米内之小於〇·2 槌米f微粒被發現再沈澱於基板上,原因在於這些微粒需 要很多時間才能到達吸人流中,&常常停留在基&附近。 發明之明 ,^此,本發明之一目的在於提供一雷射修正方法及裝 置可防止因雷射照射基板而產生之微粒再沈澱,且不會 弱化雷射之聚焦特性亦不會降低觀察微粒之能力。, 口 本發明之另一目的在於提供一雷射修正方法及裝置, I防止因雷射修正而產生之微粒沈澱在例如物鏡之光學構 t上。本發明之又一目的在於提供一可同時處理不透明及 透明之缺陷之雷射修正方法及裝置。 498008 五、發明說明(3)
依照本發明之一較佳實施例之修正裝置,包含:一雷 射源,用於發射雷射;一光學系統,設有一物鏡以使雷射 向上照射並聚焦於位於基板之底面上之薄膜之一缺陷上; 一窗口,介於該基板之該底面及該物鏡間,該窗口包含一 以一距離相對於該基板之該底面之頂面,設有一中心開口 以使雷射穿過,及一内踏,設有一由該中心開口擴展之上 部及比該上部直徑大之下部,該下部設有複數排氣口;複 數進氣口,用於將氣體從該頂面之周圍朝該中心開口導入 該基板之底面與該窗口之該頂面間之空間,該中心開口容 許該氣體經過流向該内牆;及一氣體排出部,用於將該氣 體經由該氣體出口排出。 本發明亦提供一種藉由本發明之雷射修正裝置來修正 在一基板之底面形成之薄膜上之缺陷之方法,該方法包含 下列步驟:經由該中心開口照射聚焦之雷射至缺陷上同時 將氣體由該頂面之周圍吹入該空間且經由該中心開口將氣 體排出。 依照本發明之雷射修正裝置及方法,由雷射照射而產 生之微粒可被穿過該中心開口之氣體流移走且向下以一螺 旋流朝向出氣口移動。
本發明之種種目的及優點可由後述之發明之綜合說明 及圖式而更加了解。 較佳實施例之詳細描述 本發明現在參照圖式加以說明,其中相似結構之元件
第7頁 、發明說明(4) 以相似之維^缺 一恭l 疏戋示。圖1顯示依照本發明之第一實施例之 闰 u I置,包含雷射照射區域之放大之部分剖面
圖。此έ日能+ A &地κ 、、心之每射修正裝置適用於修正LSI光罩之不透明 τ ’ —光罩基板11被以圖案侧或圖案面朝下之 f疋在χ—γ平台上。在光罩基板11下,置有一以例如 口 、之金屬製作之窗口 13及一物鏡15,該物鏡15置於窗 口13下方。一顯微光學系統18具有:朝上之物鏡15,將物 鏡15上下移動之上/下機構17,及一雷射入口21,由雷射 源19發射之雷射係由此導入。該顯微光學系統18係置於光 罩基板11下方且設有一雷射照射機構及一光學系統以在顯 微光學系統18内觀察光罩基板之放大影像。複數進氣口30 配置於χ-γ平台上。 窗口 1 3之上内表面係形成漏斗狀之内牆,其係位於物 鏡15之ΝΑ所決定之投射角外。窗口 13之下内表面係形成一 圓柱狀内牆,從漏斗狀之内牆下端向下伸展,具有較上端 大的直徑。該窗口 13具有4個出氣口 22,包含吸入口 14, 其係位於圓枉内牆之底部附近對稱於圓枉内牆之中心軸。 圖2係窗口 1 3之剖面圖,穿過四個吸入口 1 4之中,心水 平顯示其結構。該吸入口 1 4係經由窗口 1 3之内牆安裝使得 靠近吸入口 1 4之空氣沿著窗口 1 3之圓柱形内牆之圓周流 動。此結構與漏斗狀之内牆產生一高速螺旋氣流進入窗口 1 3經由圓柱邊牆朝向四個吸入口 1 4移動。 圖3顯示窗口13之外表面,尤其是相對於光罩基板11
第8頁 498008 五、發明說明(5) 之頂面。該窗口 13係由在中心設有一圓形開口之金屬板製 成,該中心裝設有一玻璃窗12。該玻璃窗12在其中心,也 就是正對於光罩基板11之雷射照射區域下方之處,具有一 直徑0.5mm之開口16。此外,在上金屬表面上有數個突出 物2 3,該突出物2 3係螺旋形且具有一朝向開口 1 6之内端並 從開口 1 6朝外擴展。這些突出物2 3之高度約為〇 · 1 fflm。這 些突出物2 3象徵沿垂直於轉轴之平面切下之風扇葉片。 一真空栗浦31連接至具有圖2及圖3所顯示之結構之窗 口 1 3之出氣口 2 2,以抽取氣體並隨著氣體移除因雷射照射 在光罩基板之缺陷上所產生之微粒。 在接近於光罩基板11之雷射照射區域處,在窗口13之 頂面形成之螺旋突出物2 3產生一高速螺旋流,其從光罩基 板11.之外周邊朝向雷射照射區域,即,窗口 1 3之玻璃窗1 2 内之開口 1 6處移動。接著,由雷射照射產生之微粒乘著此 氣流並經由開口 1 6被窗口 1 3吸入。在窗口 1 3内部,該螺旋 流之半徑或直徑隨著螺旋流向下而增加,因此微粒朝向内 牆之圓柱形部位吹動並集中。最後,該微粒被吸入口 i 4吸 入且經由出氣口 22排至窗口 13外部。 依照前述之結構,因雷射照射至光罩基板11上而產生 的微粒藉由朝向接近雷射照射區域中心之高速水平流與朝 向開口之向下氣流經由開口 1 6吸入。結果,微粒在光罩基 板11上之再沈澱現象明顯地減少了。此外,在雷射照射區 域之正下方,被窗口 1 3吸入之微粒沈澱在物鏡1 5表面上之 現象亦被防止。
498008 五、發明說明(6) 漏斗之形狀係考慮物鏡丨5 A而決定,且窗口丨3設有 汉计良好的結構··在中心具有玻璃窗及開口。結果,由 =物鏡1 5之觀察性能或雷射影像聚焦性能未被影響,故可 提供一具有高加工準確度及高微粒觀察性能及移除微粒能 力之極佳之雷射修正裝置。 後文詳細描述一特定的實施例,其中本發明係與一 LSI光罩之雷射修正裝置一起使用。 、雷射源19係一 Nd:YAG之三次諧波雷射源,發射一波長 為3^nm及脈/寬在1〇Hz時為25ps之脈波雷射。該顯微觀察 2學系統18係由一ΝΑ = 〇· 9之高解析度紫外線物鏡15,雷射 照射光件及紫外線觀察光件構成,該物鏡丨5由一最小間距 為〇· 02微米之上/下機構17支撐。該設有一直徑為3_之玻 璃窗12之窗口 13為不鏽鋼結構,外尺寸為6mm厚且直徑為 。窗口13與光罩基板11間之距離為0.3mm。該玻璃窗 2 口又有直瓜為0.5mm之圓形開口16。一 χ_γ平么2〇得一可以 一其上有cr圖形之石英光罩基板u。被吸入口14吸入之空 氣量I由一連接至微粒過濾器,流量控制閥及真空泵浦之 ,:單:士控㈣’該微粒過濾器,流量控制閥及真空泵浦 以此順序安裝在出氣口 2 2下游端上。 在,結構上測試吸入作用不存在/存在時之微粒移 :百先’在吸入作用停止的情形下’觀察到微粒沈澱之 狀况。 在光罩基板上之Cr薄膜藉由5微米+方之雷射光束照
第10頁 498008 五、發明說明(Ό 射兩次而被完全移除。根據檢驗,在照射之後,沒有〇 · 2 微米或更大之微粒在光罩基板11之雷射照射區域周圍被發 現。然而,在距離照射區域1 5微米内可見到微粒再沈殿之 現象而使得紫外線之穿透率降低8 %。此外,超過十個J約〇 1微米之微粒及三個小於0 · 2微米之微粒被發現黏附在^射 照射區域附近。 $ 另一方面 時,在同前述 射照射區域附 度,2%。此外 發現。在無氣 都沒有降低觀 到每分鐘5 0公 到影像振動之 所造成。在實 足以移除微粒 正缺陷數百次 在前述之 說明中,應用 而易見,本發 之修正製程。 使用雷射以切 粒之本發明被 被提高。 ’-〜"人"人〜π π ’刀、鐘b公升 狀況下,光罩基板11被雷射照射之後,在雷 近紫外線之穿透率之減少量係低於量測敏感 ,〇·1微米或更大之微粒之再沈澱現象未被 體吸收或有每分鐘5公升之氣體吸收任一方 察微粒之能力。然而,當氣體吸收速率提升 升或更大岭,從觀察窗口觀察微粒時可觀察 用;可能ΐ因物鏡上方空間之空氣擾動 際應用上,母Α鐘5公升之氣體吸收速率已 =螺:机存在之情形下,#甚至用雷射修 / ’物鏡1 5之表面仍無微粒沈澱。 之;52之第一實施例之雷射修正裝置之 $仏的為半導體積體電路之光罩。然而,顯 例:可ΐI在其他領域,例如,⑨晶顯示器 斷遠墼^二之材料再沈澱於基板上可能造成 癉ϋ裝置之傳導缺陷。假如移徐微 應用在此等修正裝置上,修正製程之良率可
498008 五、發明說明(8) 接著,參照圖式說明本發明之第二實施例。 參考圖4,本實施例之雷射修正裝置具有雷射墓 能以修正不透明之缺陷及雷射CVD功能以在缺 := 產生一薄膜以修正透明之缺陷。 # 除了用於不透明缺陷修正之元件外,本圖包 料 氣口 25 ’將CVD之原料氣體從窗口13内吹向開口16原及4一進 進氣/排氣凹槽29與進氣/排氣凹槽28, 與窗,U間之空間的原料氣體被經由此處而排二罩= /排氣凹槽29及28亦用於從窗5 ;; -。梯“ “ \ 頂面外周圍供應氣 =U此結構之原因係為了在本發明之窗川加上 之功能。 在雷射修正裝置之CVD動作以修正透明之缺陷 料二體氣缸係連接至原料氣體入口 24,圖i之出氣口 Μ被 用c進氣口26使得Ar淨化氣體從窗口13内之吸入口 14 =入。透明之缺陷為例如在LSI之設計上,光罩上岸有 Cl薄膜沈殿之位置未扑薄膜沈澱。 罩應有 上平^ Ϊ H f'料-氣體及淨化氣體之進氣/排氣凹槽29有 内有環# C3 #所示之結構,在窗口 1 3之頂面的周圍區域 仏沾碰 體被徹底的從進氣/排氣凹槽28徘出。 -的提供-極大的優點,㈣至-單 正間切換氣流不透明缺陷修正及透明缺陷修 值被大幅提升。即彳。結果,雷射修正裝置之附加價 498008
第13頁
498008 圖式簡單說明 圖1係依照本發明之第一實施例之一雷射修正裝置之 侧視圖及部分剖面圖; 圖2係圖1之窗口部之水平剖面圖; 圖3係圖1之窗口部之上視平面圖, 圖4係依照本發明之第二實施例之一雷射修正裝置之 側視圖及部分剖面圖; 圖5係圖4之窗口部之上視平面圖。 符號說明 11 光罩基板 12 玻璃窗 13 窗口 14 吸入口 15 物鏡 16 開口 17 上/下機構 18 光學系統 19 雷射源 20 X-Y平台 21 雷射入口 22 出氣口 23 突出物 24 原料氣體入 26 淨化進氣口
第14頁 498008 圖式簡單說明 28 進氣/排氣凹槽 29 進氣/排氣凹槽 30 複數進氣口 31 真空泵浦
1^1 第15頁
Claims (1)
- 498008 六、申請專利範圍 1、 一種雷射修正裝置,包含: 一雷射源,用於發射雷射; 一光學系統,設有一物鏡以使雷射向上照射並聚焦於 在一基板之底面上形成之一薄膜的一缺陷上; 一窗口,介於該基板之該底面及該物鏡間,該窗口包 含以一距離相對於該基板之該底面之一頂面,設有一中心 開口以使雷射穿過,及一内牆,設有一由該中心開口擴展 之上部及比該上部直徑大之下部,該下部設有複數排氣 v ;複數進氣口,用於將氣體從該頂面之周圍朝該中心開 口導入該基板之底面與該窗口之該頂面間之空間,該中心 開口容許該氣體經過流向該内牆;及 一氣體排出部,用於將該氣體經由該氣體出口排出。 2、 如申請專利範圍第1項之雷射修正裝置,其中該氣 體以一螺旋流向下流入該窗口,同時在此增加該螺旋流之 直徑。 3、 如申請專利範圍第1項之雷射修正裝置,其中該窗 口之該頂面設有複數突出物以將朝該中心開口流入之氣體 導引成螺旋流。 ,4、 如申請專利範圍第1項之雷射修正裝置,其中該氣 體出口係以相對於該内牆中心軸為對稱之方式配置。 5、 如申請專利範圍第1項之雷射修正裝置,其中該氣 體出口沿該内牆之圓周方向將氣體導出。 6、 如申請專利範圍第1項之雷射修正裝置,其中該窗第16頁 498008 六、申請專利範圍 口之該内牆設有一原料氣體進氣口及複數淨化進氣口。 7、 如申請專利範圍第6項之雷射修正裝置,其中該窗 口之該頂面設有一接近於該頂面周圍之環狀凹槽。 8、 一種藉由申請專利範圍第1項之雷射修正裝置來修 正在一基板之底面形成之薄膜上之缺陷之方法,該方法包 含下列步驟: 經由該中心開口照射聚焦之雷射至缺陷上同時將氣體 由該頂面之周圍吹入該空間且經由該中心開口及該排出口 將氣體排出。 9、 一種雷射修正方法,藉由申請專利範圍第6項之雷 射修正裝置來修正在一基板之底面上形成之一薄膜上之一 缺陷,該方法包含下列步驟: 經由該中心開口照射聚焦之雷射至不透明之缺陷上同 時將氣體由該頂面之周圍吹入該空間且經由該中心開口及 該排出口將氣體排出;及 經由該中心開口照射聚焦之雷射至透明之缺陷上同時 將原料氣體及淨化氣體由該原料進氣口及該淨化進氣口吹 入且經由該頂面之該周圍之鄰近處將該原料氣體及淨化氣 體排出。第17頁
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