JPS63210845A - 欠陥修正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 陥を修正する方法＝−暑に関するものである。

〔従来の技術〕

近年半導体集積回路素子等の高集積化に伴い、微細パタ
ーン形成の為の手段として、Ｘ線露光法が用いられるよ
うになってきている。これは重金属のパターンを薄い支
持体の上に形成してこれによりＸ線の吸収体を形成し、
Ｓ＝クエハー等の素子の上にＸ線に対し感光するレジス
トを塗布してこれを露光するものである。Ｘ線は光に比
べ波長がはるかに短かいため、高精度のパターンの形成
ができ、量産性にもすぐれているという特徴を有する。

第２図、第３図にこのＸ線蕗光用マスク（以下Ｘ線マス
クと称する）の構成を示す。第２図はＳ１／ウエハ２０
１の上にＢＮ（ｉ化ホロン）など、薄膜２０２を形成し
、その上にメッキ用の１情を形成しこれにより重金属の
パターンをメッキにより形成し、その上に保護膜を塗布
したものである。なおＳ↓ウェハの中央部はエツチング
により除去されＸ線が透過し易いようになっている。

第３図は別の例でありＳＬ基板６０１上に窒化シリコン
などの薄膜３０２を形成し、この上に重金属３０３を形
成した後、ドライエツチングによりパターンを形成し、
その上に保護膜３０４を塗布したものである。

さて、このようなパターンに対し、異物などの原因によ
りパターンの不良が発生する。第４図は欠陥の例を示す
もので（ｃＬ）はパターンが余分に付着した黒点欠陥、
（ｂ）はパターンが欠けた白点欠陥と称されるものであ
る。

このような欠陥のあるマスクをそのまま転写すれば直ち
にＬＳＩのパターンの欠陥となるためマスクの段階で欠
陥の修正を行なう必要がある。

しかしながらＸ線マスクのパターンは［ｌＬ５μ−以下
と微細であり、しかもＸ線を吸収するために高さは０．
５μ隅以上と高い。

黒点欠陥による修正は、フォトマスクに対してはレーザ
加工により行なわれていたが、熱加工であること、レー
ザの集光限界などのためにこのような微細パターンの修
正は困難である。このため−特開昭５８−５６６３２「
マスクの欠陥修正方法とその装置」に見られるようにサ
ブミクロンの集束イオンビームにより修正を行なう方法
が実施されつつある。

しかしながらこの方法は黒点欠陥を修正する際には有効
であるものの、白点欠陥に対しては適用できない。

白点欠陥に対しては第３３回応用物理学会関係連合講演
会予稿集ｐ３３９．皆藤曲「集束イオンビームＣＶＤに
よるＷ膜の特性」に見られるように重金属のデポジショ
ンによる方法が有効であり、とりわけイオンビームな用
いて局所的に金属化合物を分解して析出させる方法が有
効であるとされてきていた。

しかしながらこのような方法は、有機金属ガスによる真
空容器やイオン源、イオンビーム光学系の汚染の問題を
含んでおり、実用的とはいえない。

またこのようなガスは発火性、毒性、腐蝕性などの危険
を有するものが多く、十分な安全対策が必要であり装置
が高価となる。

（発明が解決しようとする問題点〕 本発明は上記した従来技術の欠点をなくし真空容器やイ
オン源、イオンビーム光学系への汚染がなく、安全、安
価で実用的なＸ線マスクの白点欠陥の修正の手段を提供
することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、Ｘ線マスクの吸収体金属下に予め導電膜を形
成しておき、白点欠陥部の保護膜に集束イオンビームで
穴をあけて上記導電膜を露出させた後、これをメッキ電
極として重金属のメッキを行ない、これにより白点欠陥
の修正を行なうことを特徴とするものである。

〔実施例〕

第１図に本発明によるＸ線マスクの白点欠陥の修正手段
を示す。Ｘ線マスクは第２図に示したようなメッキ法で
製作する場合はメッキ電極を、第３図に示したようなド
ライエツチングにより製作した場合も、重金属パターン
の真下に導′亀性の材料１０１を形成した構造とする。

まず集束イオンビーム１０２により白点欠陥箇所の保護
膜１０５に穴をあけて導′１膜１０１を露出させる。

次に、第４図（ｂ）に示すようＫＸ線マスク全体を重金
属のメッキ液に浸し、Ｘ線マスクの導電膜１０１と重金
属の′磁極１０６との間に電圧１０７を印加すると保護
膜圧イオンビームで穴をあけて、導゛−膜を４出させた
箇所に重金属のメッキ膜部１０８が形成され、これによ
り白点欠陥の修正を行なうことができる。

第５図に本発明の実施例を示す。液体金属イオン源５０
１から出たイオンビームは静電レンズ５０３によって集
束され、ブランキング電極５０４とブランキング・アパ
チャー５０６、偏向１極５０５により偏向されて試料５
０７の上圧照射される。この際試料から放出される２次
荷電粒子（２次電子、２次イオンなど）を検出４５０８
により捕えて、これによる走査イオン像をディスプレイ
５０９上に表示する。これによりＸ線マスクのパターン
５１０及び欠陥５１１が検出される。

しかしながら第６図に示すようにＸ線マスクには吸収体
パターン６０１の上に通常はポリイミド６０２−などの
保護膜がコートされている。保護膜は吸収体パターンの
上部に１．ｕｓａ以上の厚さにわたり被覆されており、
その表面の凹凸はＦ部の吸収体パターンの凹凸を反映し
ない。

そこで第７図に示すように広い領域をイオンビーム７０
１により走査し表面、ＰＩＱを加工していく。このとき
吸収体パターンの下部に形成され導電膜から′電流を検
出器７０４に入れて検出するとイオンビームが吸収体７
０５の上部を通過する場合と、吸収体がなく保護膜のみ
が存在する場所とでは、検出器へ流れる電流が７０６の
ように重なる傾向があり、これはとくに加工によりＡμ
パターン上に残された保護膜の厚さスが薄いほど顕著で
ある。イオンビームの面状の走査に対して必要に応じ画
像処理装＃７０７によりノイズ除去、信号整形などの操
作を行ない、ディスプレイ７０８上に表示することによ
り、パターン７０９や欠陥部７１０が検出される。

そこでこの白点欠陥部７１０部の保護膜を加工する。

以下は前に記載した通りである。

第８図（−）はよく見られるパターンの一部が欠け−た
白点欠陥の例である。このような欠陥に対して（ｂ）に
示すように導電膜８０１のところまで保護膜８０２に集
束イオンビームで加工を行ない、メッキを行う際、導電
［８０１のみならず、吸収体金、属パターン８０３の側
面もメッキ電極の役割を果たすため、これからもメッキ
金属膜が成長してい（。一般には導電膜はここでＸ１１
１！が吸収される量を少なくする為に薄くする必要があ
り、従って導電膜のところで丁度、加工を止めることが
困難である。そこでパターン側面からのメッキ金属膜の
成長を考えれば第８図（−１や（→のごとく集束イオン
ビームによる加工穴が１度導電膜のところで止まってお
らずｆｏ）のように下部にわずかに保護膜が残っている
場合あるいは＋ｔ’）のように過剰に下部まで加工した
場合においても、パターン側面からメッキ゛４極８０４
が成長して有効な白点欠陥修正が行なわれることとなる
。

第９図は白点欠陥がきわめて微測、たとえは［ｌＬ１μ
ｍぐらいの寸法である場合このまま穴加工をＰＩＱに旋
しても穴の中にメッキ液が入っていかず、−メッキ膜が
成長していかない場合が起こる。このためｆｂ）のごと
く白魚欠陥のまわりの広い領域９０２に集束イオンビー
ムによる加工を行ない、その後、前記したようにメッキ
を例えばメッキ膜が９０３０ごと（形成されて白点欠陥
の修正がすみやかに行なわれる。

第１０図（α）に示すごとく周辺から孤立した白点欠陥
−？　（ｂ）のように犬ぎな欠陥の場合にはバター／の
側面からのメッキ金属の成長により白点欠陥の修正が行
なわれることは不可能であり集束イオンビームによる加
工を導’４　）Ｘのところで正確に止める必要があるこ
とになるが、前記したように導′亀膜がきわめて薄い（
例えば０．１μ＋％）ため、これはきわめて困難である
。

第１１図はこのために高精度の深さモニタを行なう例で
あり（ｃＬ）に示すように保護膜１０１を加工しながら
、導電膜からの電流を検出するとき第１１図ｉｂ）に示
すごとく保護膜を加工している間は、電流はアのように
低い値を示しているが大蔵が導電膜に近づくと、この残
った薄い保護膜部分をリークし−て導電膜へ流入する電
流が増加し、イのように急激に増加する。

ここで増加しきったつのところでイオンビ−ムを止める
ことにより正確に導電膜に到達したところで加工を止め
、良好なメッキによる白点欠陥修正を行なうことができ
る。

この例では導電膜からのα流を検出してモニターを行な
っているが、この他、加工時に試料から放出される。２
次′−子、２次イオン、螢光反射′螺子の検出と、その
量の変化により正確なモニターを行なうことも可能であ
る。

第１２図は上記と同様の深さのモニタを正確に行なうた
めの実施例である。

（ｂ）に示すごとく一定の加工速度で保護膜の加工が進
行するが、ここで通常の導電材料たとえばＡ−を導電膜
として用いた場合Ｘのごとく導電膜が加工される速度は
大で時間１２−ｉｌは短かい。したがってイオンビーム
による加工時間を測定することにより高精度の深さモニ
ターを行なうことは困難である。そこで導電膜の材質を
よりスパッタ率の低い材料たとえばＮＬなどに変えるこ
とにより、導電膜、加工速度をＢ′のように下げ、加工
時間を１５−石と長くすることができるので加工時間の
管理により、より高精度のモニタを行なうことができる
。

なお、この場合、導電膜は上層、下層の材料やメッキ電
極の特性として数種の金属による多層膜を構成する場合
も考えられるが、この場合においてもスバクタ率の低い
材料を含めることにより加工時間を長くすれば同様の効
果が得られる。

以上、メッキの方法としては電気メッキについて述べて
来た。これは必ずしも一定の電圧で行なわれる必要はな
く、たと′えば、パルス印加によるメッキを採用しても
よい。

また、無電解メッキを採用してもよい。

ミドなどの保護膜を再度塗布する工程を追加することも
、必要に応じてなされる。

これまでの記述においてはＸｆｆ５マスクの白点欠陥の
修正の例で述べてきているが、一般に回路パターンに保
護膜を形成したもの（たとえばＬＳＩ）において集束イ
オンビームにより保護膜に穴や溝の加工をほどこし、メ
ッキによりこの部分に金属膜を形成して、パターンの補
修等を行なう方法にも本発明は適用することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば真空容器、イオン源、イオンビーム光学
系への汚染がなく、安全、安価でかつ実用的なＸ線マス
クの白点欠陥修正方法が提供された。

集束イオンビームなどによるＣＶＤ法に比べると一度に
大駄のマスクをメッキして修正することができるので修
正時間の短縮が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるメッキ法による白点修正技術を
示す試料断面図である。 第２図はメッキ法でつくられるＸｉマスクの断面図、第
３図はドライエッチ法でつ（られるＸ線マスクの断面図
である。 第４図はマスクの黒点欠陥・白点欠陥とその修正後の状
態を示す図である。第５図は本発明の第１の実施例を示
す図、第６図は本発明の第２の実施例を示す図、第７図
は本発明の第５の実施例を示す図、第８図はパターンの
白点欠陥の修正を例示する図、第９図は白点欠陥修正の
問題点を説明するための図、第１０図は欠陥を例示する
図、第１１図は深さモニターを用いた実施例を示す図、
第１２図は深さモニターを用いた第２の実施例を示す図
である。 １０１・・・導電性材料、１０２・・・集束イオンビー
ム、１０３・・・保諌膜、１０６・・・電極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、露光用マスクのパターンの白点欠陥を修正するため
   に、白点欠陥部の保護膜に穴をあけ、この部分に金属を
   メッキすることにより修正を行なうことを特徴とする欠
   陥修正方法。 ２、露光用マスクに予めパターンの下に導電膜を形成し
   ておき、これをメッキ電極とすることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の欠陥修正方法。 ３、回路パターンに保護膜をコートした構造体において
   、所望箇所の保護膜に集束イオンビームにより穴や溝加
   工をほどこし、メッキによりこの部分に金属膜を形成す
   ることを特徴とする欠陥修正方法。