TWI438566B

TWI438566B - The method and apparatus for correcting the defect of the mask

Info

Publication number: TWI438566B
Application number: TW097130438A
Authority: TW
Inventors: Osamu Takaoka
Original assignee: Sii Nanotechnology Inc
Priority date: 2007-08-10
Filing date: 2008-08-08
Publication date: 2014-05-21
Also published as: US20100178601A1; TW200935168A; US8257887B2; WO2009022603A1

Description

光罩之缺陷修正方法及裝置

本發明係關於光罩之缺陷修正方法及裝置。

本申請案係以日本專利申請案號特願2007-210362號作為基礎，其內容併入於此以作為參考。

以往，就以修正光罩之缺陷的缺陷修正方及裝置而言，所知的有利用藉由聚焦離子束所產生之微細區域之蝕刻能力和離子束誘發化學氣相生長能力，執行光罩之黑缺陷修正和白缺陷修正之方法及裝置。就聚焦離子束而言，使用採用液體金屬鎵離子源的鎵(Ga)離子束。但是，Ga離子對於現在為了曝光最前端光罩而所使用之波長193nm之光則呈不透明。依此，當被注入於屬於光透過部之玻璃或石英基板時，因光透過部之透過率下降，故使缺陷修正處或是觀察區域之光學特性劣化。

所注入之Ga離子雖然可濕洗淨程度除去，但是當注入量多時，無法完全除去，故觀察次數受限，也難以在修正處附近當場追加工程。即是，因每觀察一次(掃描離子束)注入Ga離子而蓄積，故於洗淨後，至無法取得所需之透過率，對於觀察次數需設限制以使Ga離子不蓄積。再者，雖然於缺陷修正後再一次觀察包含缺陷之區域，施予執行缺陷之殘削部或缺損部之再修正或執行除去再附著般之追加工程，但是在追加工程中形狀即使成為較佳，因再一次觀察，並且予以加工，使得Ga離子之注入量增加，即使洗淨也蓄積Ga離子至透過率無法恢復為止。

再者，所使用之濕洗淨因選擇性掘削Ga離子注入部之玻璃或是石英而除去Ga離子(參照下述非專利文獻1)，故多次洗淨成為削入玻璃或石英，因在被掘削之處和不被掘削之處產生相位差，使光透過部之光學特性下降，故難以執行再修正。

[非專利文獻]Y‧Itou et al.「Proceeding of SPIE」(美國)，2005年，第5992卷，p.33324Y-1-59924Y-8

使用以往之液體金屬離子源之光罩之缺陷修正方法及裝置有由於上述般之Ga離子注入而使得光透過部之透過率下降之問題和為了避免透過率下降，無法追加工程之限制。

為了避免Ga離子注入至缺陷修正時之透過部，雖然也考慮例如使用電阻束，但是在電阻束中，則有試料容易充電，又有加工效率差之問題。

本發明係鑒於上述問題而研發出者，其目的為提供可以以高精度且不會降低光罩之光學特性，並且快速修正光罩之缺陷的光罩之缺陷修正方法及裝置。

為了解決上述課題，本發明採用以下之手段。

即是，本發明之光罩之缺陷修正方法為修正光罩之缺陷的光罩之缺陷修正方法，具備有：觀察工程，用以取得用以觀察被修正部之上述缺陷而執行修正之缺陷資訊；和缺陷修正工程，用以對上述被修正部照射藉由具備有氣體場離子源(也稱為電場電離型氣體離子源)之離子束照射系統所產生之由稀有氣體離子構成之聚焦離子束而修正上述缺陷。

若藉由該發明，根據在觀察工程中所取得之缺陷資訊，藉由具備氣體場離子源之離子束照射系統，對具有缺陷之被修正部照射由稀有氣體離子所構成之聚焦離子束，依此可以修正缺陷。

離子束照射系統因具備有可以縮小射束徑之氣體場離子源，故比起例如使用電漿型離子源之時，可以執行精細加工。

再者，因以稀有氣體離子構成聚焦離子束，故即使注入至被修正部之光透過部，因相對於短波長之曝光波長(紫外光193nm)透過率也不會下降，故不會如使用Ga離子源之時使其光學特性劣化，可以修正光罩之缺陷。

再者，因稀有氣體離子之質量比起電子之質量格外大，故比起使用例如電子束之時，提升加工效率。

再者，在本發明之光罩之缺陷修正方法中，在上述觀察工程和上述缺陷修正工程之間，具備有根據在上述觀察工程中所取得之上述缺陷資訊，選擇用以修正上述被修正部之黑缺陷之蝕刻率增大用之氣體，或是用以修正上述被修正部之白缺陷之遮光膜原料用之氣體中之任一者的氣體選擇工程，在上述缺陷修正工程中，以一面將上述蝕刻率增大用之氣體供給至上述被修正部之黑缺陷附近，或是一面將上述遮光膜原料用之氣體供給至上述被修正部之白缺陷附近，一面藉由照射上述聚焦離子束而執行缺陷修正為佳。

再者，再本發明之光罩之缺陷修正方法中，於與上述缺陷修正工程同時或是上述缺陷修正工程之後，又具有對上述被修正部照射電子束而執行電荷中和之電荷中和工程為佳。

當在缺陷修正工程中照射由稀有氣體離子所構成之聚焦離子束時，因被修正部充電成正電荷，故可以藉由對被修正部照射電子束以執行電荷中和。

並且，在照射電子束而執行缺陷修正之以往技術中，由於被修正部對負電荷充電，故照射正離子束執行電荷中和。但是，當照射分子量大之正離子時，由於濺鍍效果，被修正部則過度被修整。對此，在照射電子束而執行電荷中和之本發明中，可以防止被修正部過剩被修整。

再者，在本發明之光罩之缺陷修正方法中，以於依序執行一次以上上述觀察工程、上述氣體選擇工程以及上述缺陷修正工程之後，具備取得上述被修正部之形狀資訊的形狀資訊取得工程；和自在該形狀資訊取得工程中所取得之上述被修正部之形狀資訊，執行轉印模擬，判定修正是否良好被執行之轉印模擬工程，至藉由該轉印模擬工程，判斷成被良好修正為止，依序執行上述觀察工程、上述氣體選擇工程以及上述缺陷修正工程為佳。

此時，於依序執行一次以上觀察工程、黑缺陷修正用或是白缺陷修正用之氣體選擇工程以及缺陷修正之後，藉由形狀資訊取得工程，取得被修正之被修正部之形狀資訊，接著藉由轉印模擬工程，根據在形狀資訊取得工程中所取得之形狀資訊執行轉印模擬，依此可以判定修正是否被良好執行。

如此，藉由轉印模擬可以高精度定缺陷之修正結果，係因為缺陷修正工程所使用之具備氣體場離子源之離子束照射系統，加工分解能力高，再者即使對於193nm之光亦使用透明之稀有氣體離子，依此被修正部之透過率不會下降，所以在形狀資訊取得工程中所取得之形狀資訊之信賴性高，其結果可以提升轉印模擬之預測精度之故。

並且，在照射Ga離子束而執行缺陷修正之以往技術中，因藉由Ga離子之注入而使得被修正部之透過率下降，故藉由根據使用自聚焦離子束之圖像所取得之形狀資訊的數值計算的轉印模擬所算出之轉印圖像，和實際之轉印圖像之誤差變大。因此，每次執行缺陷修正之時使用轉印模擬顯微鏡，必須判斷修正良否。

對此，在照射稀有氣體離子束而執行缺陷修正之本發明中，因所有之缺陷修正工程，不以轉印模擬顯微鏡確認即可，故可以快速執行缺陷修正。

再者，於本發明之光罩之缺陷修正方法中，藉由上述轉印模擬工程，判斷取得良好修正結果之時，藉由轉印模擬顯微鏡確認被修正部之形狀為佳。

此時，由於判斷良好被修正之後，藉由轉印模擬顯微鏡執行修正良否之最終確認，故可以提升修正之信賴性。

再者，在本發明之光罩缺陷修正方法中，依序至少執行兩次上述觀察工程、上述氣體選擇工程及上述缺陷修正工程，在該兩次中之第一次氣體選擇工程中，選擇用以修正上述黑缺陷之上述蝕刻率增大用之氣體，並在上述第一次缺陷修正工程中，執行上述黑缺陷過度蝕刻之缺陷修正，在上述兩次中之第二次氣體選擇工程中，選擇形成離子束誘發化學氣相生長透明膜之氣體以當作用以在上述第一次修正被過度蝕刻之部分的上述遮光原料用之氣體，並且在上述第二次之缺陷修正工程中，執行掩埋上述被過度蝕刻之部分的缺陷修正為佳。

再者，本發明之光罩之缺陷修正方法中，不執行上述第一次之氣體選擇工程，在上述第一次之缺陷修正工程中，不供給上述蝕刻率增大用之氣體，照射上述聚焦離子束，依此執行上述黑缺陷過度蝕刻的缺陷修正為佳。

在照射電子束修正黑缺陷之以往技術中，因電子束本體無濺鍍效果，故必須經常併用蝕刻率增大用之氣體，有藉由被修正部之材料而無法蝕刻之情形。對此，於照射聚焦離子束而修正黑缺陷之時，即使不供給蝕刻率增大用之氣體，或是即使被修正部為任何的材料，亦可藉由物理性之濺鍍效果而予以蝕刻。

再者，在本發明之光罩缺陷修正方法中，依序至少執行兩次上述觀察工程、上述氣體選擇工程及上述缺陷修正工程，在該兩次中之第一次氣體選擇工程中，因修正相位偏移光罩之白缺陷，故選擇透明且具有相位之形成離子束誘發化學氣相生長透明相位膜之遮光膜原料用之氣體，並在上述第一次缺陷修正工程中，執行在上述相位偏移光罩之白缺陷形成上述透明相位膜之缺陷修正，在上述兩次中之第二次氣體選擇工程中，選擇形成不具有相位之離子束誘發化學氣相生長半色調遮光膜之遮光膜原料用之氣體，並在上述第二次缺陷修正工程中，執行在上述第一次缺陷修正工程中所形成之上述透明相位膜上形成上述半色調遮光膜之缺陷修正為佳。

再者，在本發明之光罩之缺陷修正方法中，依序至少執行兩次上述觀察工程及上述缺陷修正工程，在該兩次之上述缺陷修正工程中，不供給上述蝕刻率增大用之氣體，照射上述聚焦離子束，依此執行缺陷修正，在上述兩次中之第一次之上述缺陷修正工程中，於產生遮光膜之暈光之時，則在兩次中之第二次之缺陷修正工程中，執行將上述暈光當作黑缺陷而予以修整的缺陷修正為佳。

再者，在本發明之光罩之缺陷修正方法中，依序至少執行兩次上述觀察工程、上述氣體選擇工程及上述缺陷修正工程，在該兩次中之第一次之上述缺陷修正工程中，於產生遮光膜之暈光之時，則在兩次中之第二次之氣體選擇工程中，選擇用以修整上述暈光之上述蝕刻率增大用之氣體，並在上述第二次之缺陷修正工程中，執行將上述暈光當作黑缺陷而予以修整的缺陷修正為佳。

再者，在本發明之光罩之缺陷修正方法中，依序至少兩次執行上述觀察工程及上述缺陷修正工程，在該兩次之上述缺陷修正工程中，不供給上述蝕刻率增大用之氣體，照射上述聚焦離子束，依此執行缺陷修正，在上述兩次中之第一次之上述缺陷修正工程中，執行黑缺陷之缺陷修正，於在上述被修正部之其他部分產生上述黑缺陷之再附著而形成再附著之時，則在上述兩次之中的第二次之缺陷修正工程中，執行將上述再附著當作黑缺陷而予以修整之缺陷修正為佳。

再者，在本發明之光罩之缺陷修正方法中，依序至少執行兩次上述觀察工程、上述氣體選擇工程及上述缺陷修正工程，在該兩次中之第一次之上述缺陷修正工程中，執行上述黑缺陷之缺陷修正，在被修正部之其他部分產生上述黑缺陷之再附著而形成再附著之時，則在兩次中之第二次之氣體選擇工程中，選擇用以修整上述再附著部之上述蝕刻率增大用之氣體，並在上述第二次之缺陷修正工程中，執行將上述再附著部當作黑缺陷而予以修整的缺陷修正為佳。

再者，在本發明之光罩之缺陷修正方法中，在上述觀察工程中，對上述被修正部，照射藉由上述離子束照射系統所產生之上述聚焦離子束，並檢測出自上述被修正部所放射之二次荷電粒子，而取得上述被修正部之畫像為佳。

此時，因可以將當作缺陷修正工程中之修正手段之離子束照射系統兼當作觀察工程中之觀察手段使用，故可以快速執行觀察工程和缺陷修正工程之切換。

再者，在本發明之光罩之缺陷修正方法中，上述稀有氣體離子以氬離子為佳。

質量為重之稀有氣體雖然於蝕刻為有利，但是在氣體離子源中質量越大，越難以取出離子束，Kr或Xe無法取得實用之射束電流。He、Ne雖然在氣體場離子源可取出，但是因其輕量性，故在蝕刻速度之面來看為不利。依此，予以自氣體場離子源所取得之離子束加工之時，氬成為取得實用性和蝕刻能力之平衡的離子源。

本發明之光罩之缺陷修正裝置為使用聚焦離子束修正光罩之缺陷的光罩之缺陷修正裝置，設為具備：具有使稀有氣體產生之氣體場離子源，使藉由上述稀有氣體離子所產生之聚焦離子束朝向上述光罩之被修正部照射之離子束照射系統；和在上述被修正部之附近用以修正上述被修正部之黑缺陷之蝕刻率增大用之氣體供給系統和用以修正白缺陷之遮光膜原料用之氣體供給系統；和藉由依據上述離子束照射系統所照射之聚焦離子束，檢測出自被修正部所產生之二次荷電粒子之檢測部；和根據該檢測部之輸出而取得上述被修正部之畫像的畫像取得部的構成。

若藉由該發明，則成為可以使用於本發明之光罩之缺陷修正方法之光罩之缺陷修正裝置。因此，具備與本發明之光罩之缺陷修正方法相同之作用效果。

又，本發明之光罩之缺陷修正裝置中，具備有對上述被修正部照射電子束而執行電荷中和之電子束照射手段為佳。

當照射由稀有氣體離子所構成之聚焦離子束時，因被修正充電成正電荷，故可以藉由自電子束照射手段對被修正部照射電子束以執行電荷中和。

並且，在照射電子束而執行缺陷修正之以往技術中，由於被修正部充電成負電荷，故照射正離子束而執行電荷中和。但是，當照射分子量為大之正離子時，藉由濺鍍效果，被修正部被過度修整。對此，在照射電子束而執行電荷中和之本發明中，可以防止被修正部過剩被修整。

再者，本發明之光罩之缺陷修正裝置中，以具備轉印模擬部為佳，該轉印模擬部自藉由上述畫像取得部所取得之上述被修正部之畫像，取得上述被修正部之形狀資訊，根據該形狀資訊，執行轉印模擬運算，判定上述被修正部之修正是否被良好執行。

若藉由本發明之光罩之缺陷修正方法及裝置時，因藉由具備有氣體離子源之離子束照射系統，將由稀有氣體離子所構成之聚焦離子束照射至被修正部而執行缺陷修正，故達到以下之效果。藉由照射聚焦離子束，被修正部之透過率不會下降。再者，因不需要在後加工中除去離子注入部，故可以迅速修正。再者，由於射束點直徑小，故可以高精度修正。

以下針對本發明之一實施形態參照附件圖面予以說明。

首先，針對本實施形態之光罩之缺陷修正裝置予以說明。

第1圖為表示本實施形態之缺陷修正裝置之概略構成之模式性斜視圖。第2圖為表示本實施形態之缺陷修正裝置之概略構成之模式性斜視圖。第3圖為表示本實施形態之缺陷修正裝置所使用之氣體場源之概略構成的模式性斜視圖。

本實施形態之缺陷修正裝置100如第1圖、第2圖所示般，具備有離子束照射系統20、試料平台16、真空室13、二次荷電粒子檢測器18(檢測部)、氣體槍11和電荷中和用之電子槍19。真空室13可將內部減壓至特定真空度，上述各構成品係該些之一部分或全部被配置在真空室13內。

離子束照射系統20具備有聚焦束鏡筒，對在被配置於真空室13內之試料平台16上所載置之試料Wa照射離子束20A。試料Wa係由修正對象之光罩所構成。

離子束照射系統20之概略構成具備有產生離子並且使流出之氣體場離子源21，和將自氣體場離子源21所引出之離子成形於屬於聚焦離子束之離子束20A的離子光學系統25。

氣體場離子源21係如第3圖所示般，具備離子產生室21a、發射源22、引出電極23、冷卻裝置24而構成。

在離子產生室21a之壁部配設有冷卻裝置24，在面臨著冷卻裝置24之離子產生室21a之面上安裝有針狀之發射源22。冷卻裝置24為藉由被收容在內部之液體氮等之冷煤冷卻發射源22。然後，在離子產生室21a之開口端附近，於與發射源22之前端22a對向之位置配設有具有開口部23a之引出電極23。

離子產生室21a使用無圖示之排氣無裝置使內部保持所欲之高真空狀態。在離子產生室21a經氣體導入管26a連接有氣體供給源26，對離子產生室21a內供給微量之稀有氣體(例如Ar氣體)。

並且，在氣體場離子源21中，自氣體供給源26所供給之稀有氣體並不限於Ar氣體，即使為氦(He)、氖(Ne)、氪(Kr)、氙(Xe)等之稀有氣體亦可。再者，即使構成可自氣體供給源26供給多數種之氣體，並使成為可以因應離子束照射系統20之用途，切換氣體種類，或混合一種類以上亦可。

發射源22為由在自鎢或鉬所構成之針狀基材，覆蓋鉑、鈀、銦、銠、金等之貴金屬而所構成之構件，其前端22a成為以原子位準且被尖銳化之金字塔狀。再者，發射源22於離子源之動作時藉由冷卻裝置24被保持於78K左右以下之低溫。在發射源22和引出電極23之間，藉由電源27被施加電壓。

當在發射源22和引出電極23之間施加電壓時，則在尖銳之前端22a形成非常大之電場，並且分極而被拉近至發射源22之Ar原子26m，在前端22a中，電子也在電場高之位置藉由穿隧失去而成為Ar離子(稀有氣體)(電場離子化)。然後，該Ar離子與被保持於正電位之發射源排斥而飛出至引出電極23側，自引出電極23之開口部23a被射出至離子光學系統25之Ar離子構成離子束20A。

發射源22之前端22a為極尖銳之形狀，Ar離子因自該前端22a飛出，故自氣體場離子源21所釋放出之離子束20A之能量分布寬度極窄，例如比起電漿型氣體離子源或液體金屬源，可以取得射束直徑小並且高亮度之離子束。

並且，當施加至發射源22之電壓過大時，因發射源22之構成元素(鎢或鉑)與Ar離子飛散至引出電極23側，故動作時(離子束放射時)施加至發射極22之電壓，被維持在發射源22本身之構成元素不飛出之程度的電壓。

另外，如此利用可以操作發射源22之構成元素，則可以調整前端22a之形狀。例如，可以故意取除位於前端22a之最前端之元素而擴寬使氣體離子化之區域，並且增大離子束徑。

再者，發射源22因不會產生因加熱而使表面之貴金屬元素飛出，而可以施予以再配置，故也可以藉由使用恢復變鈍之前端22a的尖銳形狀。

離子光學系統25從例如氣體場離子源21側朝向真空室13側依序具備聚焦離子束之聚光透鏡，和擠壓離子束之光圈，和調整離子束之光軸之定位器，和在試料上掃描離子束之偏向器而構成。

在如此構成之離子束照射系統20中，因源極尺寸1nm以下，也可以使離子束之能量據大成為1eV以下，故可以將射束直徑縮成1nm以下。

試料平台16如第1圖、第2圖所示般，可移動支撐於載置試料Wa之試料台14。然後，試料平台16可以在XY兩軸使試料台14變位。

真空室13可將內部減壓至特定真空度，在真空室13內，設置有二次荷電粒子檢測器18和氣體槍11。

二次荷電粒子檢測器18於自離子束照射系統20對試料20照射離子束20A之時，檢測出自試料Wa所發出之二次電子或二次離子者。

氣體槍11為對試料Wa釋放用以藉由離子束20A提高蝕刻之蝕刻率之蝕刻率增大用之氣體或用以修正白缺陷之遮光膜原料用之沈積用氣體等之1種類以上之氣體者。該氣體種類可以因應應該修正之缺陷種類，而適當選定各工程。

例如，藉由一面氣體槍11供給質量大於構成離子束20A之稀有氣體離子的蝕刻率增大用之氣體，一面對試料Wa照射離子束20A，則可以執行氣體輔助蝕刻，並且比起僅藉由離子束20A之物理性濺鍍時可以提高試料Wa之蝕刻速度(蝕刻率)。

再者，若一面自氣體槍11供給沈積用氣體，一面對試料Wa照射離子束20A，則可以執行氣體輔助沈積，並且可以在試料上Wa上形成金屬或絕緣體之堆積物或成膜物。

電荷中和用之電子槍19為藉由對包含離子束照射區域照射電子束而使電荷中和，抑制被修正部之充電者。

再者，缺陷修正裝置100具備有控制成該裝置之各部之控制裝置30。控制裝置30電性連接於離子束照射筒20、二次荷電粒子檢測器18及試料平台16。再者，具備有根據來自二次荷電粒檢測器18之輸出，而將試料Wa當作圖像而予以顯示之顯示裝置38。

控制裝置30為執行缺陷修正裝置100之控制，至少包含將在二次荷電粒子檢測器18各被檢測出之二次電子或是屬於二次離子之二次荷電粒子之輸出變換成亮度訊號而生成畫像資料之畫像取得部，和將該畫像資料輸出至顯示裝置38之顯示控制部。依此，顯示裝置38成為可以如上述般顯示試料圖像。

再者，控制裝置30對所生成之畫像資料施予畫像處理，取得試料Wa之形狀資訊，並且執行與例如試料Wa之正常形狀資訊比較等，抽出缺陷，並取得缺陷之種類、位置、大小等之缺陷資訊的畫像處理部。

因此，在控制裝置30中，利用於對試料Wa照射離子束20A之時所產生之二次荷電粒子40之輸出，可以解析試料Wa之缺陷修正前後之形狀。

再者，控制裝置30根據軟體之指令或操作器之輸入驅動試料平台16，並且調整試料Wa之位置或姿勢。依此，可以調整在試料表面中之離子束20A之照射位置。

接著，參照缺陷修正裝置100之動作舉出缺陷修正之例予以說明。

第4圖A～C為表示使用本發明之實施形態所涉及之光罩之缺陷修正裝置之黑缺陷之缺陷修正工程中之厚度方向之剖面的工程說明圖。第5圖A～C為表示使用本發明之實施形態所涉及之光罩之缺陷修正裝置之白缺陷之缺陷修正工程中之厚度方向之剖面的工程說明圖。第6圖A及B為表示使用本發明之實施形態所涉及之光罩之缺陷修正裝置的暈光之缺陷修正工程中之厚度方向之剖面的工程說明圖。第7圖A及B為表示藉由本發明之實施形態所涉及之光罩之缺陷修正方法之缺陷修正工程而形成附著部之樣子的平面圖及A-A剖面圖。第8圖A及B為針對藉由本發明之實施形態所涉及之光罩之缺陷修正方法，除去再附著部之缺陷修正工程予以說明的平面圖及B-B剖面圖。

在使用本實施形態之缺陷修正裝置100之缺陷修正方法中，藉由依序執行根據觀察試料Wa之缺陷而取得用以執行修正之缺陷資訊的觀察工程；和用以根據在該觀察工程中所取得之缺陷資訊，選擇用以修正試料Wa之缺陷的氣體，例如若為黑缺陷則為蝕刻率增大用之氣體或若為白缺陷則為沈積氣體之氣體選擇工程；以及修正缺陷之缺陷修正工程，執行一次缺陷修正。然後，因應缺陷之種類或大小，反覆執行一次以上之該些工程，而執行試料Wa上之缺陷。

並且，在該缺陷修正工程中，不僅對於在試料Wa之製造工程所產生之缺陷，也包含修正在本實施形態之其他缺陷修正工程中新產生之缺陷的工程。

[實施例1]

首先，針對如第4圖A所示般，在玻璃基板2上，在藉由例如鉻(Cr)等之金屬形成遮光膜圖案部1之試料Wa中，於遮光膜圖案部1之端部，形成因遮光膜圖案部1之圖案異常或是異物等之附著所產生之黑缺陷3之時的缺陷修正方法之實施例1予以說明。

在觀察工程中，藉由控制裝置30，在停止來自氣體槍11之氣體供給之狀態下，藉由離子束照射系統20，對試料Wa，照射不引起蝕刻之程度的輸出之離子束20A(參照第4圖A)。依此，自被照射離子束20A之遮光膜圖案部1、黑缺陷3放射二次荷電粒子40，二次荷電粒子40藉由二次荷電粒子檢測器18被檢測出。

控制裝置30根據二次荷電粒子檢測器18之輸出，取得試料Wa之畫像資料。根據該畫像資料，試料Wa之畫像被顯示於顯示裝置38。

在控制裝置30中，藉由將該畫像資料與形成在正常試料Wa上之遮光膜圖案部1之畫像資料比較，可以取得黑缺陷3之位置、大小等之缺陷資訊。

再者，該畫像資料係放大顯示於顯示裝置38上。因此，缺陷修正裝置100之操作器可以透過顯示裝置38而觀察到黑缺陷3及其附近之樣子。

接著，在氣體選擇工程中，因控制裝置30自所取得之畫像資料將試料Wa上之缺陷判定成黑缺陷3，迅速除去黑缺陷3，故選擇蝕刻率增大用之氣體。就以蝕刻率增大用之氣體而言，可以採用如碘(I₂ )氣體或氟化氙(XeF₂ )氣體等。

但是，在本實施形態中，因使用使某程度質量大的Ar氣體離子化的離子束20A，故即使僅以離子束20A執行離子束20A，亦可以執行蝕刻，因此於取得充分之蝕刻率之時，即使不使用蝕刻率增大用之氣體亦可。

再者，於使用例如質量小之He離子當作稀有氣體離子之時，因單將離子束照射於試料，試料幾乎不被蝕刻，所以必須使用蝕刻率增大用之氣體。

接著，在缺陷修正工程中，藉由試料平台16，根據在觀察工程中所取得之缺陷資訊，在屬於被修正之黑缺陷3之正上方移動離子束20A之照射位置。

然後，如第4圖B所示般，將離子束20A朝向黑缺陷3照射，因應所需，一面使離子束20A之照射位置移動，一面蝕刻黑缺陷3。在此，因在厚度方向確實除去黑缺陷3，故至在玻璃基板2側形成溝部4為止執行蝕刻。

並且，在氣體選擇工程中選擇蝕刻率增大用之氣體之時，例如於選擇第4圖B中以假想線所示之蝕刻用氣體10之時，一面自氣體槍供給蝕刻用氣體10供給至黑缺陷3之附近，一面執行離子束20A之照射。

離子束20A因可以將射束直徑縮小至1nm以下之微小徑，故平面視之加工分解能高，可以僅除去加工黑缺陷3之範圍。因此，平常之遮光膜圖案部1因即使不被除去或被除去亦成為微小區域，故可以省去於除去黑缺陷3之後，欲修復遮光膜圖案部1之加工的時間，故可以執行迅速之缺陷修正

以上，完成除去黑缺陷3之缺陷修正工程。

接著，將成為過度蝕刻之溝部4當作被修正部，對溝部4執行沈積透明膜之缺陷修正。因此，以與上述不同之條件，依序執行觀察工程、氣體選擇工程以及缺陷修正工程。以下，以與上述不同之點為中心予以說明。

首先，在觀察工程中，與上述相同，取得溝部4之附近之畫像資料，並將溝部4之修復範圍之資訊當作缺陷資訊而予以取得。

然後，在氣體選擇工程中，作為遮光膜原料用之氣體，選擇用以在溝部4內藉由沈積形成具有與玻璃基板2之玻璃材料大略相同之透過率、折射率之透明膜的沈積用氣體5A(參照第4圖C)。

當作沈積用氣體5A，例如可以採用藉由用以離子束誘發化學相生長(FIB-CVD)形成透明膜之矽烷系或是矽氧烷系氣體。

接著，在缺陷修正工程中，如4圖C所示般，在溝部4之附近，一面自氣體槍11供給沈積用氣體5A，一面對溝部4上照射離子束20A，並且因應所需，使離子束20A之照射位置移動，而在溝部4內沈積透明膜5B，並且掩埋溝部4。

如此一來，可以自試料Wa除去黑缺陷3，並且於此時，修復藉由過度蝕刻而發生於玻璃基板2上之溝部4。依此，完成試料Wa之缺陷修正。

透過該些工程，構成離子束20A之Ar離子，雖然某程度注入至玻璃基板2或透明膜5B，但是與Ga離子等不同，因屬於稀有離子氣體之Ar離子不吸收波長193nm之光，故可以良好保持以透明膜5B修復之玻璃基板2之光學特性。

並且，當在缺陷修正工程中照射Ar離子束時，試料Wa充電成正電荷。在此，於與上述缺陷修正工程同時或是缺陷修正工程之後，自電子槍19對試料Wa照射電子束，而執行電荷中和為佳。

此點，係因在照射電子束而執行缺陷修正之以往技術中，由於被試料Wa充電成負電荷，故照射正離子束而執行電荷中和。但是，當照射分子量為大之正離子時，藉由濺鍍效果，試料Wa則被過度修整。對此，在照射電子束而執行電荷中和之本發明中，可以防止試料Wa過剩被修整。

[實施例2]

接著，如第5圖A所示般，針對修正半色調型位相偏移之白缺陷之時的缺陷修正方法的實施例2，以與上述實施例1不同之點為中心予以說明。

在觀察工程中，如第5圖A所示般，使與上述實施例1相同，取得白缺陷6之位置、大小等之缺陷資訊。然後，該畫像資料係放大顯示於該顯示裝置38上。

接著，在黑缺陷修正用或是白缺陷修正用之氣體選擇工程中，因控制裝置30自所取得之畫像資料將白缺陷6之構成判定成半色調相位偏移膜缺損者，並選擇用以依序沈積透明相位膜’、由遮光膜所構成之膜的遮光膜原料用之氣體。

於透明相位膜用選擇例如由與沈積用氣體5A相同之材質所構成之沈積用氣體7A，再者遮光膜用選擇例如屬於碳系氣體之萘或菲等之沈積用氣體8A。

接著，在缺陷修正工程中，如5圖B所示般，在屬於被修正部之白缺陷6之位置，一面自氣體槍11供給沈積用氣體7A，一面對白缺陷6之位置之玻璃基板2上照射離子束20A，並且因應所需，使離子束20A之照射位置移動，而白缺陷6之範圍沈積透明相位膜7B。透明相位膜7B係形成能夠取得所需之相位偏移量，例如180°之相位偏移量的厚度。

於形成透明相位膜7B之後，如第5圖C所示般，將自氣體槍11供給之氣體切換至沈積用氣體8A。然後，一面將沈積用氣體8A供給至白缺陷6之附近，一面對透明相位膜7B上照射離子束20A，並沈積遮光膜8B。遮光膜8B形成例如成為透過率6%之半色調膜的厚度。

如此一來，可以修復試料Wa之白缺陷6。依此，完成試料Wa之缺陷修正。

即使在本實施例中，因離子束20A使用不吸收波長193nm之光的稀有氣體離子，故不會使透相位膜7B、遮光膜8B之光學特性劣化，所以可以形成光學特性良好之半色調相位偏移膜。

[實施例3]

接著，如第6圖A所示般，針對在於玻璃基板2上形成遮光膜圖案部1之試料Wa中，於遮光膜圖案部1形成缺陷修正膜9之時，在應修正範圍外之玻璃基板2上產生暈光9a之時的缺陷修正方法之實施例3，以與上述實施例1不同之點為中心予以說明。

如此之暈光9a雖然為形成缺陷修正膜9之缺陷修正結果而所產生者，但是因此玻璃基板2之光學特性(透過率)劣化，故成為新的缺陷。

首先，如第6圖A所示般，於形成缺陷修正膜9之後，與上述實施例1相同，執行觀察工程，取得暈光9之位置、大小等之缺陷資訊。然後，將畫像資料放大顯示於該顯示裝置38上。

接著，在黑缺陷修正用或是白缺陷修正用之氣體選擇工程中，因控制裝置30自所取得之畫像資料將試料Wa上之缺陷判定成暈光9a，與上述實施例1相同，為了藉由蝕刻除去暈光9a，選擇黑缺陷修正用氣體。或是僅以離子束藉由蝕刻除去暈光9a之時不選擇氣體。

接著，在缺陷修正工程中，如第6圖B所示般，與在上述實施例1中蝕刻黑缺陷3之時相同，蝕刻暈光9a。雖然無特別圖示，但是由於過度蝕刻，與實施例1相同形成同樣之溝部4之時，則與實施例1相同執行回埋修正。

如此一來，可以修復試料Wa之暈光9a。依此，完成試料Wa之缺陷修正。

即使在本實施例中，因離子束20A使用不吸收波長193nm之光的稀有氣體離子，故可以設為缺陷修正膜9或玻璃基板2之光學特性良好者。

[實施例4]

接著，如第7圖A和B所示般，針對在於玻璃基板2上藉由如Cr等之金屬隔著間隙而設置線狀之遮光膜圖案部1A、1B之試料Wa中，修正遮光膜圖案部1A之端部之黑缺陷3之結果，黑缺陷3之成份再附著於對向側之遮光膜圖案部1B之側面而形成再附著部3a之時之缺陷修正方法的實施例4，以與上述實施例1不同之點為中心予以說明。

如此之再附著部3a雖然為執行除去黑缺陷3之缺陷修正之結果而所發生者，但是因成為在遮光膜圖案部1A、1B間之空間自遮光膜圖案部1B側突出而使光罩之光學特性劣化之原因，故成為新的缺陷。

首先，在觀察工程中，如第7圖A和B所示般，與上述實施例1相同，取得再附著部3a之位置、大小等之缺陷資訊。然後，將該畫像資料放大顯示於該顯示裝置38上。

接著，在黑缺陷修正用或是白缺陷修正用之氣體選擇工程中，因控制裝置30自所取得之畫像資料將試料Wa上之缺陷判定成黑缺陷3之一種的再附著部3a，與上述實施例1相同，為了藉由蝕刻除去再附著部3a，選擇黑缺陷修正用氣體。或是僅以離子束藉由蝕刻除去再附著部3a之時不選擇氣體。

接著，在缺陷修正工程中，如第8圖A及B所示般，與在上述實施例1中蝕刻黑缺陷3之時相同，蝕刻屬於被修正部之再附著部3a。圖示之再附著部3a之例中，再附著部3a因附著於遮光膜圖案部1B之側面，故不會執行過度蝕刻而可以除去。

再者，即使於再附著部3a多數產生之時，將聚焦離子束之照射位置移動至在觀察工程中所取得之各位置，並且同樣除去

如此一來，可以修復試料Wa之再附著部3a。然後，於除去黑缺陷3之時，於形成有溝部4之時，則與實施例1相同執行回埋溝部4之修正。

如此一來完成試料Wa之缺陷修正。

雖然再附著部3a因黑缺陷3之一部分材料再附著，而成為小於黑缺陷3之黑缺陷，但是在本實施形態中，因可以將離子束20A之射束直徑縮小至1nm以下之微小直徑，故可以幾乎不除去遮光膜圖案部1B之正常部分，而除去再附著部3a。

如此一來，若藉由使用本實施形態之缺陷修正裝置100之光罩之缺陷修正裝置時，因藉由具備有氣體場離子源21之離子束照射系統20，對試料Wa執行由稀有氣體離子所構成之離子束20A，故可以藉由微小直徑之離子束20A高精度修正光罩之缺陷。

再者，因不會藉由照射離子束20A，而使得試料Wa之透過率下降，故適合於光透過部要求良好光學特性之光罩的缺陷修正。然後，因於例如使用Ga離子束時般，無須執行執行除去注入部之工程，故可以執行迅速之缺陷修正。

[變形例]

接著，針對本實施形態之變形例予以說明。

第9圖為表示上述實施形態之變形例所涉及之光罩之缺陷修正方法之工程流程的流程圖。

在光罩之缺陷修正中，雖然以往使用模擬根據實際曝光條件之轉印結果的轉印模擬顯微鏡(例如，Zeiss公司所製之AIMS(註冊商標)，但是由於於試料Wa之移動或轉印模擬顯微鏡中之試料Wa之定位、測量、解析需要時間，故成為光罩之缺陷修正之全工程所需之時間變長之原因。

本變形例之缺陷修正方法係藉由降低轉印模擬顯微鏡之測量次數，以謀求缺陷修正之迅速化。

本變形例之缺陷修正方法，係與上述相同，因應試料Wa之缺陷，依序執行一次以上觀察工程、黑缺陷修正用或白缺陷修正用之氣體選擇工程以及缺陷修正工程之後，具備取得被修正部之形狀資訊的形狀資訊取得工程；和自在該形成資訊取得工程中所取得之被修正部之形狀資訊，執行根據數值計算的轉印模擬，判定修正是否良好被執行之轉印模擬工程，至藉由該轉印模擬工程，判斷成被良好修正為止，依序執行觀察工程、黑缺陷修正用或白缺陷修正用之氣體選擇工程以及上述缺陷修正工程，於藉由轉印模擬工程，被判斷成良好修正之時，則藉由轉印模擬顯微鏡，確認被修正部之形狀。

為實現該方法，缺陷修正裝置100之控制裝置30執行又具備有自藉由畫像取得部所取得之試料Wa之畫像資料取得試料Wa之形狀資訊，根據該形狀資訊，執行轉印模擬運算，並且判定試料Wa之修正是否被良好執行之轉印模擬部的變形。

針對本變形例之缺陷修正方法之一例，參照第9圖予以說明。

在步驟S1中，對試料Wa執行觀察工程。

接著，在步驟S2中，根據步驟S1之觀察結果，判定缺陷為黑缺陷3還是白缺陷6，而執行選擇供給至被修正部之氣體之選擇，並且使用自氣體場離子源21所取得之稀有氣體離子束20A執行對應於沈積之缺陷修正工程。即是，在步驟S1、S2中，執行與上述實施例1、2相同之缺陷修正。

接著，在步驟S3中，對步驟S2之缺陷修正後之試料Wa使用離子束執行觀察工程。

然後，在步驟S4中，根據在步驟S3之觀察結果，判定是否有暈光或再附著部，於無暈光或再附著部之時，則移行至步驟S6。

再者，於具有暈光或再附著部之時，則移行至步驟S5。

在步驟S5中，根據步驟S3之觀察結果，執行用以執行對應於暈光或再附著之缺陷修正之黑缺陷修正或是白缺陷修正用之氣體選擇工程及使用離子束20A之缺陷修正工程。

即是，在步驟S3、S5中，執行與上述實施例3、4相同之缺陷修正。

接著，在步驟S6中，取得步驟S2或S5之缺陷修正後之試料Wa之形狀資訊。本工程係與觀察工程相同，在控制裝置30之畫像取得部取得試料Wa之畫像資料，並且藉由控制裝置30之轉印模擬部，執行畫像處理，取得轉印模擬運算所需之試料Wa之形狀資訊。即是，步驟S6構成形狀資訊取得工程。

此時，在試料Wa中，於步驟S1被觀察到之缺陷被修正，並且不會發生隨著在步驟S2中之缺陷修正而所產生之新缺陷，或是即使發生，也呈為在步驟S5大概被除去之狀態。再者，因離子束20A之射束徑微小，故可以精度佳執行缺陷修正。因此，在步驟S6所取得之形狀資訊成為反映極接近於正常圖案之圖案形狀的狀態。

接著，在步驟S7中，根據在步驟S6所取得之形狀資訊，執行轉印模擬運算。具體而言，根據修正後之光罩形狀資訊，作成試料Wa之數值計算模式，並且執行在假設的曝光條件下之曝光特性(光罩各部之光透過率)之數值計算，並且執行該數值計算，算出轉印圖像。

接著，在步驟S8中，判定該轉印圖像是否在容許範圍。即是，對於缺陷修正部之轉印圖像(光強度分布)及無缺陷之正常部之轉印圖像(光強度分布)，運算比較將相當於光阻感度之光強度當作臨界值而被轉印之線寬，若其線寬變化為5%以內或是10%以內，則判定成在於容許範圍內。

再者，於位於容許範圍內之時，則移行至步驟S9。

在此，步驟S7、S8構成本變形例之轉印模擬工程。

在步驟S9中，以轉印模擬顯微鏡測定試料Wa之光罩。具體而言，使雷射打在實際之光罩而觀察轉印像。然後，在步驟S10中，判定其測量結果，若合格則完成缺陷修正。

再者，若為不合格時，則移行至步驟S11。

在步驟S11中，步驟S7或S9之結果，執行無滿足試料Wa之容許值之部位之缺陷的追加修正。然後，於追加修正之後，移行至步驟S3，反覆上述。

若藉由本變形例之轉印模擬的光罩之缺陷修正方法時，則在觀察或是缺陷修正工程中，因使用即使被注入至光透過部也不降低光透過部之透過率的稀有氣體離子，故形狀和光學特性之對應性佳，即使僅加工後之圖像執行轉印模擬計算亦可以預測正確之光學特性，並且能接近至正常圖案，可以提高缺陷修正之完成度。即是，因使用稀有離子束，故因無注入使Ga離子般之透過率降低之離子，故重複追加加工可越接近正常之圖案。其結果，在試料Wa之缺陷修正之過程中，因可以降低以轉印模擬顯微鏡所測量之次數，故可以縮短缺陷修正之全工程所花費之時間。

另外，於使用自以往之Ga金屬離子源所取得之離子束之時，因Ga離子之注入而使得透過率下降，故即使修正成正確圖案形狀，亦有光學特性差之情形，即使施予追加工程也不是以形狀資訊成為根基，若無以在轉印模擬顯微鏡所測量之資料為根基執行追加工程，則無法取得修正處所需之光學特性。即使修成正確圖案形狀，也因此而增加轉印模擬顯微鏡所測量之次數。

即是，在照射Ga離子束而執行缺陷修正之以往技術中，因藉由Ga離子注入而使得光罩之透過率下降，故即使正確修整黑缺陷，也有實際之轉印像無法成為正確形狀之情形。因此，藉由過度修整黑缺陷，使實際之轉印像接近正確之形狀。在如此之以往技術中，藉由根據使用聚焦離子束之圖像所取得之形狀資訊之數值計算的轉印模擬而被算出之轉印圖像，和實際之轉印像之誤差變大。因此，無法利用轉印模擬，於每次修正必須使用轉印模擬顯微鏡判斷修正良否。在轉印模擬顯微鏡中，光罩之定位等花費時間，其結果光罩修正需要長時間。

對此，照射Ar離子束而執行缺陷修正之本發明中，因即使注入Ar離子也降低光罩透過率，故光罩之形狀和實際之轉印像之形狀一致。因此，藉由根據數值計算的轉印模擬而所算出之轉印圖像，和實際之轉印像之誤差變小。因此，可藉由轉印模擬判斷修正正良否。隨此，即使每個所有的缺陷修正工程，不利用轉印模擬顯微鏡亦可，故可以迅速執行缺陷修正。

並且，在上述說明中，雖然以在觀察工程及形狀資訊取得工程中，當照射聚焦離子束時，藉由自被修正部放射之二次電子或是屬於二次離子之二次荷電電子取得被修正部之畫像之時的例予以說明，但是即使使用與例如掃描型電子顯微鏡等之聚焦離子束不同之觀察手段亦可。

[產業上之利用可行性]

1、1A、1B．．．遮光膜圖案部

2．．．玻璃基板

3．．．黑缺陷

3a．．．再附著部

4．．．溝部

5A、7A、8A．．．沈積用氣體(用以修正白缺陷之遮光膜原料用之氣體)

5B．．．透明膜

6．．．白缺陷

7B．．．透明相位膜

8B．．．遮光膜

9．．．缺陷修正膜

7a．．．暈光

10．．．蝕刻用氣體(蝕刻率增大用之氣體)

11．．．氣體槍

18．．．二次荷電粒子檢測器(檢測部)

19．．．電荷中和用之電子槍

20．．．離子束照射系統

20A．．．離子束(聚焦離子束)

21．．．氣體場離子源

22．．．發射源

23．．．引出電極

24．．．冷卻裝置

25．．．離子光學系統

26．．．氣體供給源(氣體供給系統)

26m．．．氬(Ar)原子

27．．．電源

30．．．控制裝置

100．．．缺陷修正裝置

Wa．．．試料(光罩)

第1圖為表示本發明之一實施形態所涉及之缺陷修正裝置之概略構成之模式性斜視圖。

第2圖為表示同實施形態所涉及之缺陷修正裝置之概略構成之模式性剖面圖。

第3圖為表示同實施形態所涉及之缺陷修正裝置所使用之氣體場離子源之概略構成的模式性剖面圖。

第4圖A為表示使用同實施形態所涉及之光罩之缺陷修正裝置之黑缺陷之缺陷修正工程中之厚度方向之剖面的工程說明圖。

第4圖B為表示使用同黑缺陷之缺陷修正工程中之厚度方向之剖面的工程說明圖。

第4圖C為表示使用同黑缺陷之缺陷修正工程中之厚度方向之剖面的工程說明圖。

第5圖A為表示本發明之一實施形態所涉及之光罩之缺陷修正裝置之白缺陷之缺陷修正工程中之厚度方向之剖面的工程說明圖。

第5圖B為表示使用同白缺陷之缺陷修正工程中之厚度方向之剖面的工程說明圖。

第5圖C為表示使用同白缺陷之缺陷修正工程中之厚度方向之剖面的工程說明圖。

第6圖A為表示使用本發明之一實施形態所涉及之光罩之缺陷修正裝置的暈光之缺陷修正工程中之厚度方向之剖面的工程說明圖。

第6圖B為表示使用同暈光之缺陷修正工程中之厚度方向之剖面的工程說明圖。

第7圖A為表示藉由本發明之一實施形態所涉及之光罩之缺陷修正方法之缺陷修正工程而形成附著部之樣子的平面圖。

第7圖B為第7圖A之A-A剖面圖。

第8圖A為針對藉由本發明之一實施形態所涉及之光罩之缺陷修正方法，除去再附著部之缺陷修正工程予以說明的平面圖。

第8圖B為第8圖A之B-B剖面圖。

第9圖為表示上述實施形態之變形例所涉及之光罩之缺陷修正方法之各工程的流程圖。

1．．．遮光膜圖案部