TWI479258B - 光罩修正方法及雷射加工裝置 - Google Patents

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Description

光罩修正方法及雷射加工裝置
本發明是關於光罩修正方法及雷射加工裝置，特別是關於適合使用在進行光罩之半色調圖形的修正的情況之光罩修正方法及雷射加工裝置。
習知係使用雷射CVD(Chemical Vapor Deposition)法來作為一種光罩缺陷部的修正方法(參照例如專利文獻1)。
又，習知於光罩之半色調圖形的缺陷部之修正時之CVD膜的成膜步驟中，係使用例如Q開關Nd：YLF雷射或Q開關ND：YAG雷射的四次諧波(FHG、波長263nm或266nm)。藉由將雷射光的強度減低(例如每一脈衝的照射能量密度為10～30mJ/cm2 )，且將作為原料氣體的六羰化鉻氣體的濃度降低，能一面利用原料氣體的供應量大致控制成膜速度，一面沉積CVD膜。如此一來，CVD膜的透過率分布變得不易受到雷射光之強度分布的影響，而能進行透過率大致均一的CVD膜的成膜。又，由於成膜速度低(例如0.5nm/s左右)，所以可容易進行透過率的微調整。
又，Q開關頻率係設定在例如雷射光之平均輸出呈最大的2～4kHz。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2007-232964號公報
然而，CVD膜的透過率T與膜厚d的關係為利用CVD膜的反射率R、吸收係數α，並藉由下式(1)求得(其中，實際上由於在CVD膜產生的多重干涉的影響，所以透過率α係由以式(1)求得之值而有所增減)。
T=(1-R)×e-αd 　‧‧‧(1)
由式(1)可得知膜厚d愈厚則透過率T愈小，吸收係數α愈小則透過率T愈大。
藉由上述習知成膜方法所獲得的CVD膜是以氧化鉻III(Cr2 O3 )為主成分。以氧化鉻III(Cr2 O3 )為主成分的CVD膜，對於平面顯示器(FPD(Flat Panel Display))用光罩之曝光波長(水銀的亮線i線(365nm)、h線(405nm)、g線(436nm))的吸收係數α低。因此，對於作為目標的透過率T，所需的膜厚d變厚。
例如，對以氧化鉻III為主成分的CVD膜之i線的吸收係數約9×103 cm-1 左右，為了將對i線的透過率設成40%，所需的膜厚約90nm，為了將透過率設成10%，所需的膜厚約250nm。
另一方面，一旦CVD膜的膜厚變厚，則在將修正半色調圖形之際所成膜的CVD膜藉ZAP加工予以整形時會產生裂痕，而在之後的洗淨等步驟中會有CVD膜剝離之虞。所以，上述習知的CVD成膜方法難以應用於對於i線的透過率為40%以下之半色調圖形的修正。
本發明係鑒於如此的狀況而完成者，係可進行更低透過率之光罩的半色調圖形之修正的發明。
本發明之一態樣的光罩修正方法，係進行光罩修正的方法，其特徵在於：使用紫外線雷射光及由六羰化鉻氣體所構成的原料氣體而於前述光罩之半色調圖形的修正部分形成CVD膜，該紫外線雷射光係從Q開關頻率設定在1Hz至1kHz範圍內的雷射振盪器射出，且是每一脈衝的照射能量密度為40mJ/cm2 以上或照射功率密度為1MW/cm2 以上的紫外線雷射光。
於本發明之一態樣中，於光罩之半色調圖形的修正部分形成金屬鉻膜質的CVD膜。
因此，可進行更低透過率之光罩之半色調圖形的修正。
此雷射振盪器係藉由例如可激發連續波(CW(Continuous Wave))的Q開關Nd：YLF雷射所構成。此紫外線雷射光係設為例如Q開關Nd：YLF雷射之四次諧波(FHG、振盪波長263nm)的雷射光。
於此光罩修正方法中，能以使用脈衝寬度為40ns以下且照射功率密度為1MW/cm2 以上的紫外雷射光、或脈衝寬度超過40ns且每一脈衝的照射能量密度超過40mJ/cm2 的紫外線雷射光的方式來進行。
藉此，不受限於紫外線雷射光的脈衝寬度，而可進行更低透過率之光罩之半色調圖形的修正。
本發明之一態樣的雷射加工裝置，係進行光罩修正的裝置，其特徵在於包含：Q開關雷射振盪手段，係振盪紫外線雷射光；原料氣體供應手段，係將由六羰化鉻氣體所構成的原料氣體供應至前述光罩之半色調圖形的修正部分附近；及雷射控制手段，係控制前述Q開關雷射振盪手段的Q開關頻率、以及紫外線雷射光之每一脈衝的照射能量密度及照射功率密度；將前述Q開關雷射振盪手段的Q開關頻率設定在1Hz至1kHz範圍內，將紫外線雷射光之每一脈衝的照射能量密度設定在40mJ/cm2 以上或將紫外線雷射光之照射功率密度設定在1MW/cm2 以上，而對前述修正部分照射紫外線雷射光，以於前述修正部分產生CVD膜。
於本發明之一態樣，其中於光罩之半色調圖形的修正部分形成金屬鉻膜質的CVD膜。
如此一來，可進行更低透過率之光罩之半色調圖形的修正。
此Q開關雷射振盪手段係藉由例如可激發連續波(CW(Continuous Wave))的Q開關Nd：YLF雷射所構成。此紫外線雷射光係設為例如Q開關Nd：YLF雷射之四次諧波(FHG、振盪波長263nm)的雷射光。此原料氣體供應手段係藉由例如氣體單元及原料氣體供應-排氣單元所構成。此雷射控制手段係藉由例如電腦或各種處理器所構成。
依據本發明之一態樣，能修正光罩的半色調圖形。特別是，依據本發明之一態樣，能進行更低透過率之光罩之半色調圖形的修正。
 [發明之最佳實施形態]
以下說明用以實施本發明的形態(以下稱實施形態)。又，利用以下的順序來進行說明。
1.　實施形態 2.　變形例 ＜1.　實施形態＞ [雷射加工裝置的構成例]
第1圖係表示應用本發明之雷射加工裝置1之一實施形態的方塊圖。雷射加工裝置1係用以對具有半色調圖形之光罩2進行修正的裝置。雷射加工裝置1係以包含CVD加工用雷射振盪器11、雷射照射強度均一化光學系12、ZAP加工用雷射振盪器13、雷射照射強度均一化光學系14、可調狹縫15、成像加工光學系16、氣體單元17、原料氣體供應-排氣單元18、光罩保持器19、XY工作台20、透射式照明21、透射式照明透鏡22、觀察光學系23、探測光源24、透過光強度測量器25及控制部26的方式構成。
CVD加工用雷射振盪器1係藉由例如可激發連續波(CW(Continuous Wave))的Q開關Nd：YLF雷射所構成，可振盪並射出四次諧波(FHG、振盪波長263nm)的雷射光(以下亦稱CVD雷射光)。
雷射照射強度均一化光學系12係用以使通過可調狹縫15之CVD雷射光的強度分布大致均一的光學系。例如雷射照射強度均一化光學系12係利用擴束器將CVD雷射光的束徑擴大，並使強度較弱的小束中央部射入可調狹縫15的開口，藉此將通過可調狹縫15之CVD雷射光之空間方向的強度分布平均化。又，雷射照射強度均一化光學系12藉由電流計(galvanometer)等使雷射束搖動，以將通過可調狹縫15之CVD雷射光之時間方向的強度分布平均化。再者，雷射照射強度均一化光學系12具有用以調節CVD雷射光之照射功率密度的光衰減器。
ZAP加工用雷射振盪器13係藉由例如可激發脈衝的Q開關Nd：YLF雷射所構成，振盪並射出振盪重複頻率為50Hz以下的三次諧波(THG、振盪波長355nm)的雷射光(以下稱ZAP雷射光)。藉著將此近紫外光的雷射光作為ZAP雷射光來使用，而能不損傷光罩2的玻璃基板，能實現細微的修正加工。又，此波長在355nm附近之近紫外光的雷射光，於進行光罩修正之修復裝置中，乃自昔以來一般被使用作為ZAP加工用的雷射光。
雷射照射強度均一化光學系14具有與雷射照射強度均一化光學系12同樣的構造，可將通過可調狹縫15之ZAP雷射光之空間方向及時間方向的強度分布設成大致均一。又，雷射照射強度均一化光學系14具有用以調節ZAP雷射光之照射功率密度的光衰減器。
又，以下在無須特別區分CVD雷射光與ZAP雷射光的情況下，僅稱為雷射光。
可調狹縫15設置有兩組以兩片為一組的刀刃(knife edge)，藉著調整各組刀刃的間隔，能改變矩形開口的大小。又，可調狹縫15具有使全體繞光軸旋轉的機構。
成像加工光學系16係使已通過可調狹縫15之雷射光在光罩2的表面成像的光學系。成像加工光學系16係由例如接物鏡14a、成像鏡(未以圖式顯示)、分光鏡(未以圖式顯示)、形成雷射光之光路的鏡(未以圖式顯示)、測量已通過可調狹縫15之雷射光之輸出的雷射輸出測量器(未以圖式顯示)等所構成。又，成像加工光學系16具有微動工作台16b。該微動工作台16b係使接物鏡16a微動，用以將雷射光所產生之可調狹縫15之開口的像(即照射點)，在光罩2上以既定的速度掃描。
氣體單元17將用以運送作為原料氣體的六羰化鉻氣體的載體氣體(carrier gas)及沖洗氣體(purge gas)供應至原料氣體供應-排氣單元18。又，氣體單元17將由原料氣體供應-排氣單元18的吸取口吸取的氣體所包含的原料氣體予以熱分解，並藉由過濾器來捕捉。又，供應至光罩2之加工部的原料氣體的濃度係以下述方式進行調節：依據控制部26的控制來調節原料氣體之容器的溫度以調節所產生之原料氣體的濃度、或調節沖洗氣體及載體氣體的流量。
原料氣體供應-排氣單元18將沖洗氣體及載體氣體供應至光罩2的加工部。原料氣體係藉由載體氣體而供應至光罩2的加工部。沖洗氣體從光罩2的加工部去除空氣。又，原料氣體供應-排氣單元18具有以使原料氣體不洩漏至外部的方式來吸取的吸取口，且將已吸取的氣體供應至氣體單元17。藉此，光罩2之加工部附近的空間被保持於原料氣體環境。在光罩2之加工部附近的空間被保持在原料氣體環境的狀態下使CVD雷射光照射於加工部，以將CVD膜沉積於加工部。
又，原料氣體供應-排氣單元18具有透過雷射光、觀察照明光及探測光的光圈板。沖洗氣體發揮防止該光圈板被CVD加工的功效。
光罩保持器19搭載於XY工作台20上並固定光罩2的位置。
XY工作台20依據控制部26的控制而使光罩保持器19朝水平方向移動，並進行已保持在光罩保持器19之光罩2之加工位置的定位。
透射式照明21射出用以產生光罩之透過像的觀察照明光。從透射式照明21射出的觀察照明光藉由透射式照明透鏡22而被聚光於光罩2的表面。且，已透過光罩2的觀察照明光藉由成像加工光學系16內的分光鏡(未以圖式顯示)而朝觀察光學系23的方向反射。觀察光學系23將利用觀察照明光所產生光罩2之表面的像(以下稱觀察像)予以成像。使用者能經由接目鏡(未以圖式顯示)等來觀察其觀察像。又，於觀察光學系23設置攝像元件，亦能顯示藉由拍攝觀察像所獲得的影像。
探測光源24依據控制部26的控制而射出要進行光罩2之曝光的曝光機之光源波長，或接近該波長之波長的光(探測光)。從探測光源24射出的探測光通過成像加工光學系16、原料氣體供應-排氣單元18的光圈板而照射於光罩2。透過光罩2的探測光藉由透射式照明透鏡22被聚光並射入透過光強度測量器25。
透過光強度測量器25測量已透過光罩2之探測光的強度並將表示測量結果的信號供應至控制部26。
又，依據控制部26的控制，能將透射式照明21及透過光強度測量器25移動，能從將透射式照明21及透過光強度測量器25之中選擇其中一者而設置於透射式照明透鏡22的光軸上。
控制部26係由例如電腦或各種處理器等所構成，以進行雷射加工裝置1之各部分的控制。例如，控制部26調節CVD加工用雷射振盪器11的Q開關頻率或CVD雷射光的脈衝寬度等。又，控制部26控制雷射照射強度均一化光學系12的光衰減器，以調節CVD雷射光的照射功率密度。再者，控制部26調節ZAP加工用雷射振盪器13的Q開關頻率或ZAP雷射光的脈衝寬度等。又，控制部26控制雷射照射強度均一化光學系14的光衰減器，以調節ZAP雷射光的照射功率密度。
再者，控制部26控制成像加工光學系16的微動工作台16b，以調節照射點的掃描速度。又，控制部26控制氣體單元17以調節原料氣體的濃度以及沖洗氣體及載體氣體的流量。再者，控制部26控制XY工作台20以使光罩2朝水平方向的位置移動。又，控制部26進行透射式照明21及透過光強度測量器25之位置的設定。再者，控制部26依據利用透過光強度測量器25所進行的探測光強度的測量結果，求得光罩2之半色調圖形等的透過率。
[半色調圖形修正時的CVD加工條件]
在此，針對於雷射加工裝置1中，修正光罩2之半色調圖形之缺陷部時的CVD加工條件探討研究。
為了防止修正半色調圖形之際所成膜的CVD膜藉ZAP加工予以整形時產生裂痕，只要形成對作為近紫外光之ZAP雷射光的吸收係數大且膜厚較薄的CVD膜即可。
為了獲得對近紫外光的吸收係數大，且膜厚較薄的CVD膜，只要以與習知二元式光罩之白缺陷之修正時同樣的條件來進行CVD加工即可。即，只要使原料氣體的濃度比上述習知半色調圖形修正時之原料氣體的濃度還濃，而將CVD雷射光強度提高，來形成金屬鉻的性質更強的CVD膜即可。
例如，將Q開關頻率設定於2kHz(脈衝寬度(半峰全幅值)約40ns)，將CVD雷射光的平均照射功率密度設定於80～200W/cm2 ，將每一脈衝的照射能量密度設定於40～100mJ/cm2 ，照射功率密度(=每一脈衝的照射能量密度/雷射光脈衝寬度(半峰全幅值))設定於1～2.5MW/cm2 ，適當地調節原料氣體的濃度，藉此能獲得吸收係數十分大的金屬膜質的CVD膜。
實際上，習知之二元式光罩的白缺陷修正，係利用此CVD加工條件沉積吸收係數為3×105 cm-1 左右(OD3左右(透過率為0.1%左右)的膜厚150nm左右)的CVD膜。
如此一來，即使透過率低，也能在ZAP加工時及加工後形成不會產生裂痕的CVD膜。例如，容易形成對i線的吸收係數約2.3×105 cm-1 以上，即，對i線的透過率為40%，膜厚為40nm以下的CVD膜。而且，能進行透過率低的半色調圖形之缺陷部的修正。
又，以習知的CVD加工條件成膜且以氧化鉻III作為主成分的CVD膜，係如以上所述，由於對FPD用光罩的曝光波長(i線、h線、g線)的吸收係數低，因此，透過率會因曝光波長而大幅改變。相對於此，以此CVD加工條件所成膜的CVD膜，由於其膜質接近金屬鉻，所以對i線、h線、g線的吸收係數大致相同，能減低因曝光波長的不同所導致之透過率的差。
但是，若是以此CVD加工條件，則CVD膜的沉積速度快達100nm/s左右，變得難以控制膜厚。再者，CVD膜的吸收係數不僅對作為近紫外光的ZAP雷射光變大，對i線、h線、g線也變大，因膜厚些微不同就會使透過率大幅改變。所以，難以將CVD膜的透過率設定成所希望的值，又，CVD膜內的膜厚不均等會造成透過率的不均變大。
因此，以下檢討降低透過率不均的方法。
第2圖係表示使利用脈衝寬度(半峰全幅值)約40ns、每一脈衝的照射能量密度約40mJ/cm2 (照射功率密度約1MW/cm2 )的CVD雷射光所形成的照射點，在石英基板上掃描以沉積CVD膜的情況下，使Q開關頻率與掃描速度改變時，CVD雷射光的照射時間與CVD膜對i線的平均透過率之測量結果之例子的曲線圖。又，CVD雷射光的照射時間係藉由掃描方向之照射點的尺寸÷掃描速度來求得。又，第2圖之橫軸表示照射時間(單位為秒)，縱軸表示平均透過率(單位為%)。
第3圖表示在與第2圖相同條件下，對i線的平均透過率與掃描方向之透過率不均之測量結果之例子的曲線圖。又，透過率不均係藉由掃描方向之透過率的最大值與最小值的差來表示。又，第3圖之橫軸表示平均透過率(單位為%)，縱軸表示透過率不均(單位為%)。
從第2圖得知，Q開關頻率愈低，則降低CVD膜之平均透過率所需的照射時間就愈長。即，Q開關頻率愈低，則CVD膜的沉積速度愈慢。例如，與Q開關頻率為2kHz的情形比較，在Q開關頻率為1kHz的情形下，CVD膜的沉積速度為約1/2，在Q開關頻率為0.5kHz的情形下，CVD膜的沉積速度為約1/4。藉此，變得容易控制膜厚，而能獲得更接近所希望膜厚的CVD膜。
又，從第3圖得知，Q開關頻率愈低，則愈減少掃描方向的透過率不均，而提升掃描方向之膜厚的均一性。如以上所述，Q開關頻率愈低，則CVD膜的沉積速度愈慢，則為了獲得所希望透過率之CVD膜所必須的CVD雷射光的照射時間愈長。其結果，藉由使比照射時間還短時間之CVD雷射光的振動、掃描速度的變動、輸出強度的變動平均化、使CVD膜內之膜厚均一化，可改善透過率不均。又，當Q開關頻率變低，進行CVD雷射光照射的時間間隔(CVD雷射光的休止期間)變長時，則因為於其間在CVD膜之前端部之原料氣體分子的表面吸附量飽和，所以成長核的形成可穩定地進行，CVD膜的沉積速度穩定也是改善透過率不均的一個主要因素。
從第3圖的測量結果得知，透過率不均為4%以下之平均透過率的範圍在Q開關頻率為2.0kHz的情形下為20%以下，相對於此，Q開關頻率為1.0kHz、0.5kHz的情形下分別為大約40%以下、49%以下。所以，一旦將透過率不均的容許程度設在4%(±2%)時，若將Q開關頻率設定在1.0kHz以下，則可沉積足夠的CVD膜來修正習知所無法修正之透過率未達40%之半色調圖形。
又，此時，於其中任一Q開關頻率，對i線的平均透過率為40%的膜厚是40nm以下，對i線的平均透過率為10%的膜厚是100nm以下。此乃顯示著對i線之CVD膜的吸收係數是約2.3×105 cm-1 以上。
又，即使將Q開關頻率設定得比1kHz還高，藉著降低原料氣體濃度或CVD雷射光的照射功率密度，仍可使CVD膜的沉積速度降低而能延長CVD雷射光的照射時間。但是，一旦將Q開關頻率設定得高，則CVD膜之前端部之成長核的形成變得不穩定，所以透過率不均惡化了。
又，第2圖及第3圖的測量結果係CVD雷射光的脈衝寬度為約40ns時的情形，再者，檢討在40ns以外的情形，例如脈衝寬度從數ns至100ns左右的範圍內不同的情形。
以下，為了獲得金屬膜質的CVD膜而將必須的CVD雷射光每一脈衝之石英基板之表面溫度的上升幅度設為ΔT。又，以下，CVD膜內之熱擴散長度(κCVD×τ)1/2 (κCVD為CVD膜的熱傳導係數，τ為CVD雷射光的脈衝寬度)比膜厚大很多，所以，設成膜厚的溫度變化相同。而且，以下將對石英基板的熱傳導與Cg×ρg×(κg×τ)1/2 ×ΔT(Cg為石英基板的比熱，ρg為石英基板的密度，κg為石英基板的熱傳導係數)近似。如此一來，ΔT可藉由下式來表示。
ΔT=P×τ/(CCVD ×ρCVD ×d+Cg×ρg×(κg×τ)1/2 )‧‧(2)
其中，P表示CVD雷射光的照射功率密度，CCVD 表示CVD膜的比熱，ρCVD 表示CVD膜的密度，d表示CVD膜的膜厚。
藉此，可獲得相同表面溫度之上升幅度ΔT的照射功率密度P、照射能量密度P×τ如下式所示。
P=ΔT×(CCVD ×ρCVD ×d/τ+Cg×ρg×(κg/τ)1/2 )‧‧(3)
P×τ=ΔT×(CCVD ×ρCVD ×d+Cg×ρg×(κg×τ)1/2 )‧‧(4)
由式(3)及式(4)得知，相對於脈衝寬度τ，照射功率密度P係單調地減少，照射能量密度P×τ係單調地增加。
實際上，使用脈衝寬度較40ns還短之例如約7ns的CVD雷射光進行實驗的情形下，藉著將每一照射能量密度設定成約25mJ/cm2 (照射功率密度設定成約3.5MW/cm2 )，能形成金屬膜質的CVD膜。若將此與第2圖及第3圖之實驗時相比較時，照射功率密度從1MW/cm2 上升至3.5MW/cm2 ，照射能量密度從40mJ/cm2 降低至25mJ/cm2 。此乃證明藉著上述式(3)及式(4)所表示的脈衝寬度τ與照射功率密度P及照射能量密度P×τ的關係。
因此，在脈衝寬度為40ns以下的情況下，將CVD雷射光的照射功率密度設定成1.0MW/cm2 以上(每一照射能量密度設定成40mJ/cm2 以下)，在脈衝寬度超過40ns的情況下，藉著將CVD雷射光的照射功率密度設定成未達1.0MW/cm2 (每一照射能量密度設定成超過40mJ/cm2 )，可謂能形成金屬膜質的CVD膜。
又，CVD雷射光的照射能量密度或照射功率密度必須設定成比會對沉積的CVD膜及光罩的遮光膜造成損傷的值還低。
又，以上的值依據CVD加工條件(例如CVD雷射光的照射時間、原料氣體的濃度、照射點的尺寸、CVD加工的尺寸等)、光罩之基板的材質、遮光膜的構成(例如單層膜、二層膜、三層膜等)、材質及膜厚等而不同，而且，也依據其成膜條件而不同。
再者，只要以獲得金屬膜質的CVD膜的方式適切地設定原料氣體的條件，則無須對Q開關頻率設下限。但是，愈降低Q開關頻率，雖然愈可期待半色調圖形的修正品質(例如透過率不均等)的提升，但另一方面，修正所須要的時間就會變長。因此，考量光罩修正的經濟性，例如考量修正時間與修正品質、光罩的製品價格、交貨期等，最好將Q開關頻率設定在適當的值。
例如，習知的半色調圖形之修正方法需要三分鐘左右的照射時間，此乃相當於本實施形態中將Q開關頻率設定在1Hz狀況時的照射時間。所以，若是將修正時間設成與習知相同程度以上以作為條件，則Q開關頻率的下限值為1Hz。
又，從第3圖的測量結果，為了更確實地將透過率不均設於容許程度以下，最好是將Q開關頻率設定在0.5kHz以下。
[半色調圖形修正處理]
其次，參照第4圖的流程圖來說明以雷射加工裝置1所進行的光罩修正處理。又，以下，舉例說明在藉由形成於第5圖的光罩2上之半色調圖形之半色調膜51所形成之半色調圖形上產生缺陷52，而進行該半色調圖形之修正的情形。
於步驟S1，雷射加工裝置1將缺陷圖形予以整形。例如，雷射加工裝置1將ZAP雷射光照射於半色調膜51，並藉由ZAP加工去除半色調膜51。
又，在步驟S1的處理之後，為了防止因ZAP加工的殘渣或濺出物等所造成CVD膜的均一性不良，會有進行光罩2洗淨的情況。
於步驟S2，雷射加工裝置1設定目標透過率的範圍。具體上，雷射加工裝置1係以與要修正的半色調圖形相同的形狀及透過率且未產生缺陷之光罩2上的半色調圖形作為參照圖形，並使用探測光及透過光強度測量器25來測量實際曝光波長中之參照圖形的透過率。而且，控制部26將以已測量之參照圖形的透過率作為中心之既定的範圍設定成目標透過率的範圍。
於步驟S3，雷射加工裝置1設定CVD加工條件。具體上，控制部26參照第2圖及第3圖而將雷射加工裝置1的CVD加工條件設定成上述的CVD加工條件。即，控制部26將CVD加工用雷射振盪器11之Q開關頻率設定在1Hz至1.0kHz的範圍內，更佳者為設定在1Hz至0.5kHz的範圍內。又，控制部26控制氣體單元17而將作為原料氣體之六羰化鉻氣體的濃度設定成既定的值。
再者，控制部26控制雷射照射強度均一化光學系12的光衰減器，而將CVD雷射光的平均照射功率密度設定成既定的值。此時，當CVD雷射光的脈衝寬度為40nm以下時，以CVD雷射光的照射功率密度為1.0MW/cm2 以上且每一脈衝的照射能量密度為40mJ/cm2 以下的方式，設定平均照射功率密度，當脈衝寬度超過40nm時，以CVD雷射光的照射功率密度未達1.0MW/cm2 且每一脈衝的照射能量密度超過40mJ/cm2 的方式，設定平均照射功率密度。
又，控制部26依據預先準備的目標透過率與照射點的掃描速度或掃描次數的對照表，設定掃描速度或掃描次數。此時，考量CVD膜之透過率的不均勻範圍而以CVD膜之曝光波長中的透過率不低於目標透過率範圍的方式，設定掃描速度或掃描次數。
於步驟S4，雷射加工裝置1在以步驟S3之處理所設定的CVD加工條件下進行CVD加工。藉此，例如以第7圖所示的方式，於已去除半色調膜51的痕跡(即，半色調圖形的修正部分)形成CVD膜61。
又，進行CVD加工之前，為了容易進行加工表面之CVD膜的核形成，亦可以加工時的照射功率密度或該密度以上的功率密度，將CVD雷射光照射於光罩2的加工部分。
於步驟S5，雷射加工裝置1測量加工部分的透過率。即，與步驟S2的處理同樣地處理而測量新形成之CVD膜61的透過率。
於步驟S6，雷射加工裝置1判斷透過率是否在目標透過率的範圍內。即，雷射加工裝置1判斷以步驟S5之處理所測量之CVD膜61的透過率是否在以步驟S2之處理所設定的目標透過率的範圍內，當判斷為目標透過率之範圍外的情況下，前進至步驟S7的處理。
於步驟S7，雷射加工裝置1判斷透過率是否比目標透過率的範圍還高。即，雷射加工裝置1判斷以步驟S5之處理所測量之CVD膜61的透過率是否比以步驟S2之處理所設定的目標透過率的範圍還高，當判斷為比目標透過率之範圍還高的情況下，前進至步驟S8的處理。
於步驟S8，雷射加工裝置1調整CVD加工條件。具體上，雷射加工裝置1將Q開關頻率、原料氣體濃度、平均照射功率密度變更成預定的值。又，雷射加工裝置1依據預先準備之透過率的測量結果與目標透過率的差，和照射點之掃描速度的對照表，而設定掃描速度。
又，此時，為了容易進行CVD膜之曝光波長中的透過率的微調整，最好是以CVD膜之成膜速度儘可能慢的方式來設定Q開關頻率、原料氣體濃度、平均照射功率密度。其中，即使設定成與習知半色調圖形修正時同樣的CVD加工條件，由於在之後的步驟S9的處理中所增加的CVD膜61的膜厚小，所以，藉著ZAP加工而於CVD膜61產生裂痕的可能性非常低。
於步驟S9，雷射加工裝置1進行透過率微調整用的CVD加工。即，雷射加工裝置1以在步驟S7之處理所設定的CVD加工條件來進行CVD加工，並藉著將CVD膜61的膜厚增厚若干量來微調整CVD膜61的透過率。
之後，回到步驟5的處理，迄至於步驟6判斷透過率在目標透過率的範圍內或於步驟7判斷透過率比目標透過率的範圍還低為止前，反覆進行步驟5至步驟9的處理，以進行CVD膜61之透過率的微調整。
另一方面，於步驟7判斷透過率比目標透過率的範圍還低時，即，當CVD膜61的膜厚作得過厚時，回到步驟S1的處理，進行步驟S1以後的處理。即，藉由ZAP加工來去除新產生的CVD膜61，而從CVD膜的形成再度重新進行。
另一方面，於步驟S6判斷透過率在目標透過率的範圍內時，前進至步驟10的處理。
於步驟S10，雷射加工裝置1進行CVD膜的整形。例如，如第8圖所示，雷射加工裝置1藉著ZAP加工去除由已形成的CVD膜61之中的既定圖形超出的CVD膜61A、61B，僅餘留CVD膜61C。又，此時，係參照第2圖及第3圖並利用上述的CVD加工條件而形成CVD膜61，所以，即使對CVD膜61進行ZAP加工也不會產生裂痕。
之後，結束光罩修正處理。
如以上所述處理，可進行對i線的透過率為40%以下的半色調圖形的修正。又，能降低因所修正之半色調圖形之曝光波長的不同所造成透過率的差。
＜2.　變形例＞
又，以上的說明中，表示將半色調膜51全部去除之後，修正半色調圖形的例子，然而，也能作成僅去除缺陷52周邊的半色調膜51之後，修正半色調圖形的方式。
又，本發明之實施形態未限定於以上所述的實施形態，在不脫離本發明之要旨的範圍內皆可作各種的變更。
1．．．雷射加工裝置
2．．．光罩
11．．．CVD加工用雷射振盪器
12、14．．．雷射照射強度均一化光學系
13．．．ZAP加工用雷射振盪器
15．．．可調狹縫
16．．．成像加工光學系
16a．．．接物鏡
16b．．．微動工作台
17．．．氣體單元
18．．．原料氣體供應-排氣單元
19．．．光罩保持器
20．．．XY工作台
21．．．透射式照明
22．．．透射式照明透鏡
23．．．觀察光學系
24．．．探測光源
25．．．透過光強度測量器
26．．．控制部
51．．．半色調膜
52．．．缺陷
61、61A、61B、61C．．．CVD膜
第1圖係表示應用本發明之雷射加工裝置之一實施形態的方塊圖。
第2圖係表示CVD雷射光的照射時間與CVD膜的平均透過率之關係的圖表。
第3圖係表示CVD膜的平均透過率與透過率不均之關係的圖表。
第4圖係用以說明藉由雷射加工裝置所進行之光罩修正處理的流程圖。
第5圖係模式地表示半色調圖形修正前之光罩例子的圖式。
第6圖係模式地表示半色調圖形去除後之光罩例子的圖式
第7圖係模式地表示於修正部分形成CVD膜後之光罩例子的圖式。
第8圖係模式地表示將已成膜的CVD膜整形之後之光罩例子的圖式。
1．．．雷射加工裝置
2．．．光罩
11．．．CVD加工用雷射振盪器
12、14．．．雷射照射強度均一化光學系
13．．．ZAP加工用雷射振盪器
15．．．可調狹縫
16．．．成像加工光學系
16a．．．接物鏡
16b．．．微動工作台
17．．．氣體單元
18．．．原料氣體供應-排氣單元
19．．．光罩保持器
20．．．XY工作台
21．．．透射式照明
22．．．透射式照明透鏡
23．．．觀察光學系
24．．．探測光源
25．．．透過光強度測量器
26．．．控制部

Claims (3)

  1. 一種光罩修正方法，係進行光罩修正的方法，其特徵在於：使用紫外線雷射光及由六羰化鉻氣體所構成的原料氣體而於前述光罩之半色調圖形的修正部分形成CVD膜，該紫外線雷射光係從Q開關頻率設定在1Hz至1kHz範圍內的雷射振盪器射出，且是每一脈衝的照射能量密度為40mJ/cm2 以上或照射功率密度為1MW/cm2 以上的紫外線雷射光。
  2. 如申請專利範圍第1項之光罩修正方法，其中使用脈衝寬度為40ns以下且照射功率密度為1MW/cm2 以上的紫外線雷射光、或脈衝寬度超過40ns且每一脈衝的照射能量密度超過40mJ/cm2 的紫外線雷射光。
  3. 一種雷射加工裝置，係進行光罩修正的裝置，其特徵在於包含：Q開關雷射振盪手段，係振盪紫外線雷射光；原料氣體供應手段，係將由六羰化鉻氣體所構成的原料氣體供應至前述光罩之半色調圖形的修正部分附近；及雷射控制手段，係控制前述Q開關雷射振盪手段的Q開關頻率、以及紫外線雷射光之每一脈衝的照射能量密度及照射功率密度；將前述Q開關雷射振盪手段的Q開關頻率設定在1Hz至1kHz範圍內，將紫外線雷射光之每一脈衝的照射能量密度設定在40mJ/cm2 以上或將紫外線雷射光的照射功率密度設定在1MW/cm2 以上，而對前述修正部分照射紫外線雷射光，以於前述修正部分產生CVD膜。
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