JP3479838B2 - パターン修正方法及びパターン修正装置 - Google Patents
パターン修正方法及びパターン修正装置Info
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/48—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体フォトマ
スクなどにおける半導体基板上の微細なパターンの欠陥
を修正するパターン修正方法及びパターン修正装置に関
するものである。
スクなどにおける半導体基板上の微細なパターンの欠陥
を修正するパターン修正方法及びパターン修正装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体フォトマスクは、半導体デバイス
や液晶ディスプレイなどの製造工程でウエハ上に回路パ
ターンを露光するために用いられるものであり、透明な
半導体基板上に微細なパターン膜（遮光膜）が形成され
る。この半導体フォトマスクは、基板上にパターン膜が
形成される際、そのパターン膜の一部が欠損する白欠陥
（欠損欠陥）や、基板上に余分なパターン膜が残留する
黒欠陥（残留欠陥）が発生する場合がある。
や液晶ディスプレイなどの製造工程でウエハ上に回路パ
ターンを露光するために用いられるものであり、透明な
半導体基板上に微細なパターン膜（遮光膜）が形成され
る。この半導体フォトマスクは、基板上にパターン膜が
形成される際、そのパターン膜の一部が欠損する白欠陥
（欠損欠陥）や、基板上に余分なパターン膜が残留する
黒欠陥（残留欠陥）が発生する場合がある。
【０００３】半導体フォトマスクの白欠陥の修正は、一
般に、Ｃｒ（クロム）等を含む原料ガス中に置かれた基
板の白欠陥部にレーザ光を照射し、基板のレーザ照射面
での原料ガスを熱分解することにより、白欠陥部にＣｒ
等の膜を形成する（成長させる）レーザＣＶＤ（Chemic
al Vapor Deposition ；化学気相成長法）法が用いられ
ている。
般に、Ｃｒ（クロム）等を含む原料ガス中に置かれた基
板の白欠陥部にレーザ光を照射し、基板のレーザ照射面
での原料ガスを熱分解することにより、白欠陥部にＣｒ
等の膜を形成する（成長させる）レーザＣＶＤ（Chemic
al Vapor Deposition ；化学気相成長法）法が用いられ
ている。
【０００４】このようなレーザＣＶＤ法による半導体フ
ォトマスクの白欠陥の修正については、例えば、特開平
１０−３２４９７３号公報に「レーザＣＶＤ装置」が記
載されている（以下、従来技術１という）。従来技術１
は、基板に対して上方にレーザ照射顕微光学系（レーザ
光源及び照射観察ユニット）が配置され、そのレーザ照
射顕微光学系よりレーザ光を上方から原料ガス中に置か
れた基板の上面の白欠陥部に照射して、白欠陥部にＣｒ
等の膜を形成するものである。この従来技術１によれ
ば、レーザ照射顕微光学系（スリット）で整形したレー
ザ光を原料ガス中の基板上に結像照射することにより、
白欠陥部を高精度に加工することができる。
ォトマスクの白欠陥の修正については、例えば、特開平
１０−３２４９７３号公報に「レーザＣＶＤ装置」が記
載されている（以下、従来技術１という）。従来技術１
は、基板に対して上方にレーザ照射顕微光学系（レーザ
光源及び照射観察ユニット）が配置され、そのレーザ照
射顕微光学系よりレーザ光を上方から原料ガス中に置か
れた基板の上面の白欠陥部に照射して、白欠陥部にＣｒ
等の膜を形成するものである。この従来技術１によれ
ば、レーザ照射顕微光学系（スリット）で整形したレー
ザ光を原料ガス中の基板上に結像照射することにより、
白欠陥部を高精度に加工することができる。
【０００５】また、半導体フォトマスクの黒欠陥の修正
は、基板上に残留している不要なパターン膜（黒欠陥）
にレーザ光源からレーザ光を照射して、そのパターン膜
を蒸発（飛散）させて除去する。
は、基板上に残留している不要なパターン膜（黒欠陥）
にレーザ光源からレーザ光を照射して、そのパターン膜
を蒸発（飛散）させて除去する。
【０００６】このような半導体フォトマスクの黒欠陥の
修正については、例えば、特開平７−１０４４５９号公
報に「フォトマスクの欠陥修正方法及び修正装置」が記
載されている（以下、従来技術２という）。従来技術２
は、基板の加工面（パターン膜が被着された面）を下向
きにし、上方から透明な基板を通してレーザ光を不要な
パターン膜（黒欠陥部）に照射して、そのパターン膜を
蒸発させて除去するものである。この従来技術２によれ
ば、基板の加工面を下向きにすることにより、パターン
膜をレーザ光で蒸発させて除去する際に発生する微粒子
が下方に落下するため、基板上にこのような微粒子が付
着するのを抑制することができ、その結果、高精度の黒
欠陥の修正が可能となる。
修正については、例えば、特開平７−１０４４５９号公
報に「フォトマスクの欠陥修正方法及び修正装置」が記
載されている（以下、従来技術２という）。従来技術２
は、基板の加工面（パターン膜が被着された面）を下向
きにし、上方から透明な基板を通してレーザ光を不要な
パターン膜（黒欠陥部）に照射して、そのパターン膜を
蒸発させて除去するものである。この従来技術２によれ
ば、基板の加工面を下向きにすることにより、パターン
膜をレーザ光で蒸発させて除去する際に発生する微粒子
が下方に落下するため、基板上にこのような微粒子が付
着するのを抑制することができ、その結果、高精度の黒
欠陥の修正が可能となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
技術１（白欠陥の修正方法）では、基板の上方からレー
ザ光を基板の上面の白欠陥部に照射して、白欠陥部に膜
を形成するので、レーザＣＶＤ時に生成した分解物の一
部が微粒子となって気相中に漂い、その後、基板上の被
加工部の周囲に再付着する。そして、この再付着した微
粒子がＣＶＤの核となり膜が形成され、レーザ光の照射
形状の外側に膜のエッジが膨らんでしまう。このため、
基板の加工面を下向きにしてパターン膜をレーザ光で蒸
発させて除去する黒欠陥の修正（従来技術２）に比べ、
レーザＣＶＤによりパターン膜を形成する白欠陥の修正
の精度が劣るという欠点があった。
技術１（白欠陥の修正方法）では、基板の上方からレー
ザ光を基板の上面の白欠陥部に照射して、白欠陥部に膜
を形成するので、レーザＣＶＤ時に生成した分解物の一
部が微粒子となって気相中に漂い、その後、基板上の被
加工部の周囲に再付着する。そして、この再付着した微
粒子がＣＶＤの核となり膜が形成され、レーザ光の照射
形状の外側に膜のエッジが膨らんでしまう。このため、
基板の加工面を下向きにしてパターン膜をレーザ光で蒸
発させて除去する黒欠陥の修正（従来技術２）に比べ、
レーザＣＶＤによりパターン膜を形成する白欠陥の修正
の精度が劣るという欠点があった。
【０００８】一方、上記した従来技術２（黒欠陥の修正
方法）では、基板の加工面を下向きにして不要なパター
ン膜をレーザ光で蒸発させて除去するので、レーザ蒸散
法により生成した微粒子の大部分は下方に落下する。し
かし、０．１μｍ以下の微粒子は、基板の加工部の周辺
に再付着して、加工部周辺の透過率の低下を招いてしま
う。この問題は、特に、フォトマスク原盤上で０．５μ
ｍ程度の超微細なパターンルールに相当する最近の最先
端の半導体プロセスに用いる０．１３μｍルール用のフ
ォトマスクの修正装置においては重大な問題となってし
まう。
方法）では、基板の加工面を下向きにして不要なパター
ン膜をレーザ光で蒸発させて除去するので、レーザ蒸散
法により生成した微粒子の大部分は下方に落下する。し
かし、０．１μｍ以下の微粒子は、基板の加工部の周辺
に再付着して、加工部周辺の透過率の低下を招いてしま
う。この問題は、特に、フォトマスク原盤上で０．５μ
ｍ程度の超微細なパターンルールに相当する最近の最先
端の半導体プロセスに用いる０．１３μｍルール用のフ
ォトマスクの修正装置においては重大な問題となってし
まう。
【０００９】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたものであり、基板上のパターン膜の欠陥
を高精度に修正することができるパターン修正方法及び
パターン修正装置を得ることを目的とする。
ためになされたものであり、基板上のパターン膜の欠陥
を高精度に修正することができるパターン修正方法及び
パターン修正装置を得ることを目的とする。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１
記載の発明に係
るパターン修正方法は、保持手段で基板の加工面を下向
きに保持し、ガス供給手段から供給される酸素ガスをガ
ス導入手段を通じて基板のレーザ照射部に吹き付けると
ともに、基板の下方から基板の加工面に対してレーザ光
を照射して、基板上の不要なパターン膜を酸化させ、ま
た基板の下方から基板の加工面に対してレーザ光を照射
して、酸化されたパターン膜を剥離させ、このパターン
膜の酸化及び剥離の工程を繰り返すことにより、基板上
の不要なパターン膜を除去して基板上のパターン膜の黒
欠陥を修正するものである。
るパターン修正方法は、保持手段で基板の加工面を下向
きに保持し、ガス供給手段から供給される酸素ガスをガ
ス導入手段を通じて基板のレーザ照射部に吹き付けると
ともに、基板の下方から基板の加工面に対してレーザ光
を照射して、基板上の不要なパターン膜を酸化させ、ま
た基板の下方から基板の加工面に対してレーザ光を照射
して、酸化されたパターン膜を剥離させ、このパターン
膜の酸化及び剥離の工程を繰り返すことにより、基板上
の不要なパターン膜を除去して基板上のパターン膜の黒
欠陥を修正するものである。
【００１３】 請求項２記載の発明に係るパターン修正
方法は、ガス供給手段から供給される、ガス導入手段の
レーザ光を導入する窓の曇りを防止するパージガス及び
ＣＶＤに必要なＣＶＤガスのうちのキャリアガスの主成
分がヘリウムであるものである。
方法は、ガス供給手段から供給される、ガス導入手段の
レーザ光を導入する窓の曇りを防止するパージガス及び
ＣＶＤに必要なＣＶＤガスのうちのキャリアガスの主成
分がヘリウムであるものである。
【００１４】 請求項３記載の発明に係るパターン修正
方法は、保持手段として、基板を吸着して保持する吸着
ユニットを用いるものである。
方法は、保持手段として、基板を吸着して保持する吸着
ユニットを用いるものである。
【００１５】
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１は、本発明のパターン修正装置の全
体を示す構成図である。図１において、第１のレーザ光
源（レーザ光源）１は、レーザ蒸散用、即ち、黒欠陥修
正用のレーザであって、パルス幅０．８ｎｓ、波長３５
５ｎｍ及び繰り返し周波数３Ｈｚのレーザ光を発生する
Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザで構成されている。また、第２の
レーザ光源（レーザ光源）２は、レーザＣＶＤ用、即
ち、白欠陥修正用のレーザであって、パルス幅３０ｎ
ｓ、波長３４９ｎｍ及び繰り返し周波数７Ｈｚのレーザ
光を発生するＮｄ：ＹＬＦレーザで構成されている。
説明する。 実施の形態１．図１は、本発明のパターン修正装置の全
体を示す構成図である。図１において、第１のレーザ光
源（レーザ光源）１は、レーザ蒸散用、即ち、黒欠陥修
正用のレーザであって、パルス幅０．８ｎｓ、波長３５
５ｎｍ及び繰り返し周波数３Ｈｚのレーザ光を発生する
Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザで構成されている。また、第２の
レーザ光源（レーザ光源）２は、レーザＣＶＤ用、即
ち、白欠陥修正用のレーザであって、パルス幅３０ｎ
ｓ、波長３４９ｎｍ及び繰り返し周波数７Ｈｚのレーザ
光を発生するＮｄ：ＹＬＦレーザで構成されている。
【００１７】レーザ照射顕微光学ユニット（レーザ照射
観察手段）３は、第１のレーザ光源１及び第２のレーザ
光源２が発生するレーザ光を基板１６の加工面に対して
照射するとともに、基板１６上のパターンを観察する顕
微鏡の役割を果たすものである。このレーザ照射顕微光
学ユニット３は、基板１６の下方からレーザ光を照射す
るように、ガスウインドウ部６上方の基板１６の加工位
置に対して下方に配置されている。対物レンズ４は、レ
ーザ照射顕微光学ユニット３から照射されるレーザ光を
集光し、その集光したレーザ光をガスウインドウ部６を
介して基板１６に対して照射するものである。
観察手段）３は、第１のレーザ光源１及び第２のレーザ
光源２が発生するレーザ光を基板１６の加工面に対して
照射するとともに、基板１６上のパターンを観察する顕
微鏡の役割を果たすものである。このレーザ照射顕微光
学ユニット３は、基板１６の下方からレーザ光を照射す
るように、ガスウインドウ部６上方の基板１６の加工位
置に対して下方に配置されている。対物レンズ４は、レ
ーザ照射顕微光学ユニット３から照射されるレーザ光を
集光し、その集光したレーザ光をガスウインドウ部６を
介して基板１６に対して照射するものである。
【００１８】ガス供給排気ユニット（ガス供給手段、ガ
ス供給排気手段）５は、ガスウインドウ部６と配管で接
続され、そのガスウインドウ部６に対してＣＶＤガス
（原料ガス及びキャリアガス）及びパージガスを供給す
るとともに、ガスウインドウ部６から排気される排気ガ
スの無害化処理を行うものである。ここで、ＣＶＤガス
の原料ガスとしては、クロムカルボニルガスが用いら
れ、また、ＣＶＤガスのキャリアガス及びパージガスと
しては、ヘリウムガス又はアルゴンガスが用いられる。
ス供給排気手段）５は、ガスウインドウ部６と配管で接
続され、そのガスウインドウ部６に対してＣＶＤガス
（原料ガス及びキャリアガス）及びパージガスを供給す
るとともに、ガスウインドウ部６から排気される排気ガ
スの無害化処理を行うものである。ここで、ＣＶＤガス
の原料ガスとしては、クロムカルボニルガスが用いら
れ、また、ＣＶＤガスのキャリアガス及びパージガスと
しては、ヘリウムガス又はアルゴンガスが用いられる。
【００１９】ガスウインドウ部（ガス導入手段）６は、
基板１６の加工位置の下方に配置され、その基板１６の
下側の加工面を覆う構造であり、また、レーザ照射顕微
光学ユニット３から対物レンズ４を介して下方から基板
１６の加工面に照射されるレーザ光を導入する窓を備え
ている。ガスウインドウ部６は、レーザ光を導入する窓
の曇りを防止するために、その窓に対してガス供給排気
ユニット５から配管を通して供給されるパージガスを吹
き付けるとともに、ガス供給排気ユニット５から配管を
通して供給されるパターン膜の原料となるＣＶＤガスを
基板１６の加工面に対して吹き付ける。そして、ガスウ
インドウ部６は、レーザＣＶＤ反応後の排気ガスを吸い
込んで、その排気ガスをガス供給排気ユニット５に送
る。
基板１６の加工位置の下方に配置され、その基板１６の
下側の加工面を覆う構造であり、また、レーザ照射顕微
光学ユニット３から対物レンズ４を介して下方から基板
１６の加工面に照射されるレーザ光を導入する窓を備え
ている。ガスウインドウ部６は、レーザ光を導入する窓
の曇りを防止するために、その窓に対してガス供給排気
ユニット５から配管を通して供給されるパージガスを吹
き付けるとともに、ガス供給排気ユニット５から配管を
通して供給されるパターン膜の原料となるＣＶＤガスを
基板１６の加工面に対して吹き付ける。そして、ガスウ
インドウ部６は、レーザＣＶＤ反応後の排気ガスを吸い
込んで、その排気ガスをガス供給排気ユニット５に送
る。
【００２０】図２は、そのようなガスウインドウ部６の
具体的構成を示す断面図である。尚、図２において、ガ
スウインドウ部６の構造を解りやすく示すために、ガス
ウインドウ部６と基板１６の間隔を離しているが、実際
は、ガスウインドウ部６と基板１６の間隔は、０．５ｍ
ｍの微小な間隙である。
具体的構成を示す断面図である。尚、図２において、ガ
スウインドウ部６の構造を解りやすく示すために、ガス
ウインドウ部６と基板１６の間隔を離しているが、実際
は、ガスウインドウ部６と基板１６の間隔は、０．５ｍ
ｍの微小な間隙である。
【００２１】図２に示すように、ガスウインドウ部６
は、基板１６の加工位置の下方に配置されている。ガス
ウインドウ部６は、円板形状に形成されており、その中
心に略円錐状に刳り貫いた空間部が形成されている（中
心が略円錐状の空洞となっている）。ガスウインドウ部
６の底面（対物レンズ４側の面）には、空間部によって
径の大きな穴が開けられ、その穴は、レーザ照射顕微光
学ユニット３から対物レンズ４を介して照射されるレー
ザ光を通すための窓２０で塞がれている。
は、基板１６の加工位置の下方に配置されている。ガス
ウインドウ部６は、円板形状に形成されており、その中
心に略円錐状に刳り貫いた空間部が形成されている（中
心が略円錐状の空洞となっている）。ガスウインドウ部
６の底面（対物レンズ４側の面）には、空間部によって
径の大きな穴が開けられ、その穴は、レーザ照射顕微光
学ユニット３から対物レンズ４を介して照射されるレー
ザ光を通すための窓２０で塞がれている。
【００２２】円板形状のガスウインドウ部６には、側面
から中心の空間部に亘って貫通されたパージガス出口２
１及び原料供給ノズル２２が設けられている。パージガ
ス出口２１は、ガス供給排気ユニット５から供給される
窓２０の曇りを防止するためのパージガスを吹き出す出
口であり、窓２０にパージガスを吹き付けるために窓２
０付近に設けられている。原料供給ノズル２２は、ガス
供給排気ユニット５から供給されるＣＶＤガス（原料ガ
ス及びキャリアガス）を吹き出す出口であり、空間部に
よって上面（基板１６側の面）に開けられた径の小さな
レーザ照射穴２５の付近に設けられている。
から中心の空間部に亘って貫通されたパージガス出口２
１及び原料供給ノズル２２が設けられている。パージガ
ス出口２１は、ガス供給排気ユニット５から供給される
窓２０の曇りを防止するためのパージガスを吹き出す出
口であり、窓２０にパージガスを吹き付けるために窓２
０付近に設けられている。原料供給ノズル２２は、ガス
供給排気ユニット５から供給されるＣＶＤガス（原料ガ
ス及びキャリアガス）を吹き出す出口であり、空間部に
よって上面（基板１６側の面）に開けられた径の小さな
レーザ照射穴２５の付近に設けられている。
【００２３】また、ガスウインドウ部６の上面には、レ
ーザ照射穴２５から基板１６の加工面に対して吹き出さ
れたガス（ＣＶＤガス及びパージガス）が周囲に漏れ出
さないようにするために、レーザ照射穴２５を中心とし
た円周に沿って溝状の吸込口２３が設けられている。こ
の吸込口２３は、排気ガスをガス供給排気ユニット５に
送る吸込パイプ２４と通じている。
ーザ照射穴２５から基板１６の加工面に対して吹き出さ
れたガス（ＣＶＤガス及びパージガス）が周囲に漏れ出
さないようにするために、レーザ照射穴２５を中心とし
た円周に沿って溝状の吸込口２３が設けられている。こ
の吸込口２３は、排気ガスをガス供給排気ユニット５に
送る吸込パイプ２４と通じている。
【００２４】図２における矢印は、パージガス及びＣＶ
Ｄガスの流れの方向を示している。パージガスは、パー
ジガス出口２１から窓２０に対して吹き付けられた後、
上昇してレーザ照射穴２５から上向きに吹き出て、ガス
ウインドウ部６の上面と基板１６の間をぬけて吸込口２
３に吸い込まれるように流れる。ＣＶＤガスは、原料供
給ノズル２２から吹き出ると、レーザ照射穴２５を通っ
て基板１６の加工面に対して上向きに吹き付けられ、ガ
スウインドウ部６の上面と基板１６の間をぬけて吸込口
２３に吸い込まれるように流れる。
Ｄガスの流れの方向を示している。パージガスは、パー
ジガス出口２１から窓２０に対して吹き付けられた後、
上昇してレーザ照射穴２５から上向きに吹き出て、ガス
ウインドウ部６の上面と基板１６の間をぬけて吸込口２
３に吸い込まれるように流れる。ＣＶＤガスは、原料供
給ノズル２２から吹き出ると、レーザ照射穴２５を通っ
て基板１６の加工面に対して上向きに吹き付けられ、ガ
スウインドウ部６の上面と基板１６の間をぬけて吸込口
２３に吸い込まれるように流れる。
【００２５】また、矢印で示すように、ガスウインドウ
部６の外側からは、空気が吸込口２３に向かって流れ
る。従って、吸込口２３のところで周囲の空気雰囲気と
レーザ照射穴２５からのガス雰囲気とが分離され、真空
装置を用いることなくレーザＣＶＤによる成膜を安定に
行うことができるような構成となっている。
部６の外側からは、空気が吸込口２３に向かって流れ
る。従って、吸込口２３のところで周囲の空気雰囲気と
レーザ照射穴２５からのガス雰囲気とが分離され、真空
装置を用いることなくレーザＣＶＤによる成膜を安定に
行うことができるような構成となっている。
【００２６】また、レーザ照射顕微光学ユニット３から
対物レンズ４を介して照射されるレーザ光は、ガスウイ
ンドウ部６の底面の窓２０から導入され、ガスウインド
ウ部６の空間部及びレーザ照射穴２５を通って基板１６
の加工面に照射される。
対物レンズ４を介して照射されるレーザ光は、ガスウイ
ンドウ部６の底面の窓２０から導入され、ガスウインド
ウ部６の空間部及びレーザ照射穴２５を通って基板１６
の加工面に照射される。
【００２７】図１に戻って、透過照明（透過照明手段）
７は、レーザ照射顕微光学ユニット３で基板１６の微細
なパターンを観察するために、透明な基板１６に光を照
らすものである。この透過照明７は、基板１６のパター
ン観察に最適な照明となるように、基板１６の厚みと吸
着ユニット９の透明カバー３１（図３参照）の厚みから
決まるガラス補正量を考慮して、最適な照明広がり角と
なるように設計される。
７は、レーザ照射顕微光学ユニット３で基板１６の微細
なパターンを観察するために、透明な基板１６に光を照
らすものである。この透過照明７は、基板１６のパター
ン観察に最適な照明となるように、基板１６の厚みと吸
着ユニット９の透明カバー３１（図３参照）の厚みから
決まるガラス補正量を考慮して、最適な照明広がり角と
なるように設計される。
【００２８】尚、レーザ照射顕微光学ユニット３、対物
レンズ４、ガスウインドウ部６及び透過照明７から、基
板１６上の微細なパターンを観察する観察光学系が構成
される。この観察光学系は、観察波長３６５ｎｍであっ
て、また、観察モードとして、透過照明７、観察照明、
及びレーザ照射形状を基板１６上に映すスリット照明を
必要に応じて選択することができるように構成されてい
る。
レンズ４、ガスウインドウ部６及び透過照明７から、基
板１６上の微細なパターンを観察する観察光学系が構成
される。この観察光学系は、観察波長３６５ｎｍであっ
て、また、観察モードとして、透過照明７、観察照明、
及びレーザ照射形状を基板１６上に映すスリット照明を
必要に応じて選択することができるように構成されてい
る。
【００２９】ＸＹステージ８は、基板１６をハンドラ１
４の台の上の受渡位置（図１の実線の基板１６の位置）
と加工位置（ガスウインドウ部６の上方位置）との間で
横方向（図１の矢印方向）に移動させて運ぶものであ
る。このＸＹステージ８は、透過照明７からの光を透過
させるように透明に構成されている。
４の台の上の受渡位置（図１の実線の基板１６の位置）
と加工位置（ガスウインドウ部６の上方位置）との間で
横方向（図１の矢印方向）に移動させて運ぶものであ
る。このＸＹステージ８は、透過照明７からの光を透過
させるように透明に構成されている。
【００３０】吸着ユニット（保持手段）９は、基板１６
を吸着して保持するものであり、ＸＹステージ８に固定
されている。図３は、吸着ユニット９の具体的構成を示
す断面図である。図３に示すように、方形の枠状の吸着
マウント３０は、その枠内の上面に３ｍｍの厚さの透明
な石英ガラスからなる透明カバー３１が嵌め込まれて構
成されている。吸着マウント３０の上面には、ＸＹステ
ージ８に固定するステージ固定ネジ３２が設けられてい
る。また、吸着マウント３０の枠の内側（透明カバー３
１の下部）には、０リング溝３３が設けられ、その０リ
ング溝３３にゴム状の０リング３４が嵌め込まれてい
る。この０リング３４が吸着マウント３０の枠の内側に
嵌め込まれることにより、基板１６を吸着した際の吸着
マウント３０の枠内で気密性が保たれるようになってい
る。
を吸着して保持するものであり、ＸＹステージ８に固定
されている。図３は、吸着ユニット９の具体的構成を示
す断面図である。図３に示すように、方形の枠状の吸着
マウント３０は、その枠内の上面に３ｍｍの厚さの透明
な石英ガラスからなる透明カバー３１が嵌め込まれて構
成されている。吸着マウント３０の上面には、ＸＹステ
ージ８に固定するステージ固定ネジ３２が設けられてい
る。また、吸着マウント３０の枠の内側（透明カバー３
１の下部）には、０リング溝３３が設けられ、その０リ
ング溝３３にゴム状の０リング３４が嵌め込まれてい
る。この０リング３４が吸着マウント３０の枠の内側に
嵌め込まれることにより、基板１６を吸着した際の吸着
マウント３０の枠内で気密性が保たれるようになってい
る。
【００３１】また、吸着マウント３０は、その側面から
枠内に吸着チューブ１０が差し込まれている。この吸着
チューブ１０は、図１に示すように、圧力センサ１１を
介して吸着ポンプ１２と接続されており、この吸着ポン
プ１２で吸着ユニット９の吸着マウント３０の枠内（空
間内）の空気を吸い込むことによって（排気することに
よって）、吸着マウント３０の枠内が負圧となり、基板
１６を吸い上げることが可能となる。
枠内に吸着チューブ１０が差し込まれている。この吸着
チューブ１０は、図１に示すように、圧力センサ１１を
介して吸着ポンプ１２と接続されており、この吸着ポン
プ１２で吸着ユニット９の吸着マウント３０の枠内（空
間内）の空気を吸い込むことによって（排気することに
よって）、吸着マウント３０の枠内が負圧となり、基板
１６を吸い上げることが可能となる。
【００３２】吸着ユニット９で基板１６を吸着した状態
では、図３に示すように、基板１６の下面が、吸着マウ
ント３０の下面と同じ高さとなるように構成されてい
る。このように構成することにより、ガスウインドウ部
６と基板１６の微小な間隔を維持したまま、ＸＹステー
ジ８を面内で自由に移動させることができ、また、ガス
ウインドウ部６と基板１６との間のガスの流れが一定と
なる（安定となる）ため、ガスの流れが乱れることによ
って、生成される膜の劣化が生じたり、ガスがガスウイ
ンドウ部６の外部（周囲）に漏れるのを防止することが
できる。
では、図３に示すように、基板１６の下面が、吸着マウ
ント３０の下面と同じ高さとなるように構成されてい
る。このように構成することにより、ガスウインドウ部
６と基板１６の微小な間隔を維持したまま、ＸＹステー
ジ８を面内で自由に移動させることができ、また、ガス
ウインドウ部６と基板１６との間のガスの流れが一定と
なる（安定となる）ため、ガスの流れが乱れることによ
って、生成される膜の劣化が生じたり、ガスがガスウイ
ンドウ部６の外部（周囲）に漏れるのを防止することが
できる。
【００３３】図１に戻って、画像処理ユニット１３は、
基板１６がハンドラ１４の台の取出位置（図１の点線の
基板１６）上に正しく載せられているか否かを確認する
ために、ハンドラ１４の台の取出位置に載せられた基板
１６を撮像するものである。ハンドラ１４は、オペレー
タによって台の取出位置に基板１６が載せられると、そ
の台が回転して基板１６を吸着ユニット９の受渡位置ま
で持っていき、その後、Ｚ軸機構で上方向（図１の矢印
方向）に台を移動させて、基板１６を吸着ユニット９が
吸着可能な位置まで持っていく。また、ハンドラ１４
は、フォトマスクの欠陥の修正が終了した後に、吸着ユ
ニット９から放された基板１６が台の上に載せられる
と、その台をＺ軸機構で下方向（図１の矢印方向）に移
動させ、その後、台が回転して基板１６を取出位置まで
持っていく。
基板１６がハンドラ１４の台の取出位置（図１の点線の
基板１６）上に正しく載せられているか否かを確認する
ために、ハンドラ１４の台の取出位置に載せられた基板
１６を撮像するものである。ハンドラ１４は、オペレー
タによって台の取出位置に基板１６が載せられると、そ
の台が回転して基板１６を吸着ユニット９の受渡位置ま
で持っていき、その後、Ｚ軸機構で上方向（図１の矢印
方向）に台を移動させて、基板１６を吸着ユニット９が
吸着可能な位置まで持っていく。また、ハンドラ１４
は、フォトマスクの欠陥の修正が終了した後に、吸着ユ
ニット９から放された基板１６が台の上に載せられる
と、その台をＺ軸機構で下方向（図１の矢印方向）に移
動させ、その後、台が回転して基板１６を取出位置まで
持っていく。
【００３４】制御ユニット１５は、第１のレーザ光源
１、第２のレーザ光源２、レーザ照射顕微工学ユニット
３、ガス供給排気ユニット５、透過照明７、ＸＹステー
ジ８、圧力センサ１１、吸着ポンプ１２、ハンドラ１３
及び画像処理ユニット１４などのパターン修正装置の各
部の動作を制御するものである。
１、第２のレーザ光源２、レーザ照射顕微工学ユニット
３、ガス供給排気ユニット５、透過照明７、ＸＹステー
ジ８、圧力センサ１１、吸着ポンプ１２、ハンドラ１３
及び画像処理ユニット１４などのパターン修正装置の各
部の動作を制御するものである。
【００３５】次に、動作について説明する。
（１）パターン修正装置によるフォトマスクの白欠陥及
び黒欠陥の修正動作（パターン修正方法）について説明
する。 フォトマスクの白欠陥及び黒欠陥の修正を行う前提とし
て、フォトマスク検査装置でフォトマスクの白欠陥及び
黒欠陥が検出される。そして、フォトマスク検査装置で
検出されたフォトマスクの白欠陥及び黒欠陥に関する欠
陥データは、パターン修正装置の制御ユニット１５に格
納される。
び黒欠陥の修正動作（パターン修正方法）について説明
する。 フォトマスクの白欠陥及び黒欠陥の修正を行う前提とし
て、フォトマスク検査装置でフォトマスクの白欠陥及び
黒欠陥が検出される。そして、フォトマスク検査装置で
検出されたフォトマスクの白欠陥及び黒欠陥に関する欠
陥データは、パターン修正装置の制御ユニット１５に格
納される。
【００３６】フォトマスクの白欠陥及び黒欠陥を修正す
る場合、まず、オペレータが、６インチのフォトマスク
の基板１６を、ハンドラ１４の台の取出位置に置く。制
御ユニット１５は、画像処理ユニット１３を動作させ
て、基板１６のセット角度や中心位置の情報を画像処理
ユニット１３から取得して認識する。制御ユニット１５
は、その認識情報に基づいて、基板１６を吸着ユニット
９の受渡位置まで移動させたときに、基板１６と吸着ユ
ニット９の角度づれが所定の範囲内の値となるように、
ハンドラ１４に対して台を回転させるように指令すると
同時に、受渡位置近傍で吸着ユニット９の位置が基板１
６のセット位置になるように、ＸＹステージ８に対して
横方向の位置の微調整を指令する。
る場合、まず、オペレータが、６インチのフォトマスク
の基板１６を、ハンドラ１４の台の取出位置に置く。制
御ユニット１５は、画像処理ユニット１３を動作させ
て、基板１６のセット角度や中心位置の情報を画像処理
ユニット１３から取得して認識する。制御ユニット１５
は、その認識情報に基づいて、基板１６を吸着ユニット
９の受渡位置まで移動させたときに、基板１６と吸着ユ
ニット９の角度づれが所定の範囲内の値となるように、
ハンドラ１４に対して台を回転させるように指令すると
同時に、受渡位置近傍で吸着ユニット９の位置が基板１
６のセット位置になるように、ＸＹステージ８に対して
横方向の位置の微調整を指令する。
【００３７】次に、制御ユニット１５は、ハンドラ１４
のＺ軸機構を所定量上方に持ち上げるように指令すると
ともに、吸着ポンプ１２に吸着ユニット９の吸着を開始
させる。吸着ポンプ１２は、吸着ユニット９の内部圧力
が０．３気圧になるように、圧力センサ１１の値から吸
着ユニット９のコンダクタンスを調整する。そして、制
御ユニット１５は、ハンドラ１４のＺ軸機構を下げて待
機位置に停止させるように指令する。
のＺ軸機構を所定量上方に持ち上げるように指令すると
ともに、吸着ポンプ１２に吸着ユニット９の吸着を開始
させる。吸着ポンプ１２は、吸着ユニット９の内部圧力
が０．３気圧になるように、圧力センサ１１の値から吸
着ユニット９のコンダクタンスを調整する。そして、制
御ユニット１５は、ハンドラ１４のＺ軸機構を下げて待
機位置に停止させるように指令する。
【００３８】次に、制御ユニット１５は、基板１６が吸
着ユニット９に吸着された後、基板１６がガスウインド
ウ部６の上の加工位置に来るようにＸＹステージ８を移
動させる。この状態で、制御ユニット１５は、ガス供給
排気ユニット５からガスウインドウ部６にパージガス及
びＣＶＤガスを流すようにガス供給排気ユニット５に対
して指令する。ここで、ＣＶＤガスのキャリアガス及び
パージガスとしてはアルゴンガスを用いるものとし、Ｃ
ＶＤガスの原料ガスとしてはクロムカルボニルガスを用
いるものとする。また、ＣＶＤガス流量は７０ｓｃｃｍ
とし、パージガス流量は１５００ｓｃｃｍとしている。
着ユニット９に吸着された後、基板１６がガスウインド
ウ部６の上の加工位置に来るようにＸＹステージ８を移
動させる。この状態で、制御ユニット１５は、ガス供給
排気ユニット５からガスウインドウ部６にパージガス及
びＣＶＤガスを流すようにガス供給排気ユニット５に対
して指令する。ここで、ＣＶＤガスのキャリアガス及び
パージガスとしてはアルゴンガスを用いるものとし、Ｃ
ＶＤガスの原料ガスとしてはクロムカルボニルガスを用
いるものとする。また、ＣＶＤガス流量は７０ｓｃｃｍ
とし、パージガス流量は１５００ｓｃｃｍとしている。
【００３９】次に、制御ユニット１５は、予め格納され
ている欠陥データに基づいて、基板１６上の白欠陥部の
位置がガスウインドウ部６のレーザ照射穴２５上に来る
ようにＸＹステージ８を移動させる。オペレータは、レ
ーザ照射顕微光学ユニット３で基板１６上の白欠陥部を
目視により確認（観察）し、修正すべき形状にレーザ照
射顕微光学ユニット３のレーザ照射スリットのサイズ、
角度及び位置を微調整した後、ＣＶＤ用レーザの第２の
レーザ光源２からレーザ光を５秒間照射して、基板１６
上の白欠陥部に膜を形成させて白欠陥を修正する。この
工程を繰り返して、基板１６上の全ての白欠陥を修正す
る。
ている欠陥データに基づいて、基板１６上の白欠陥部の
位置がガスウインドウ部６のレーザ照射穴２５上に来る
ようにＸＹステージ８を移動させる。オペレータは、レ
ーザ照射顕微光学ユニット３で基板１６上の白欠陥部を
目視により確認（観察）し、修正すべき形状にレーザ照
射顕微光学ユニット３のレーザ照射スリットのサイズ、
角度及び位置を微調整した後、ＣＶＤ用レーザの第２の
レーザ光源２からレーザ光を５秒間照射して、基板１６
上の白欠陥部に膜を形成させて白欠陥を修正する。この
工程を繰り返して、基板１６上の全ての白欠陥を修正す
る。
【００４０】オペレータは、基板１６上の全ての白欠陥
の修正が終了すると、ＣＶＤガスの供給を停止させて、
パージガスのみ流す状態にする。この状態で、制御ユニ
ット１５は、基板１６上の黒欠陥部の位置がガスウイン
ドウ部６のレーザ照射穴２５上に来るようにＸＹステー
ジ８を移動させる。そして、オペレータは、上記と同様
に、レーザ照射顕微光学ユニット３で基板１６上の黒欠
陥部を目視により確認し、修正すべき形状にレーザ照射
顕微光学ユニット３のレーザ照射スリットのサイズ、角
度及び位置を微調整した後、レーザ蒸散用の第１のレー
ザ光源１から所定の強度のレーザ光を２ショット照射し
て、基板１６上に残留している黒欠陥の膜を蒸発させて
黒欠陥を修正する。次に、別の黒欠陥の位置に移動し
て、同様の工程を繰り返すことにより、基板１６上の別
の黒欠陥を修正する。
の修正が終了すると、ＣＶＤガスの供給を停止させて、
パージガスのみ流す状態にする。この状態で、制御ユニ
ット１５は、基板１６上の黒欠陥部の位置がガスウイン
ドウ部６のレーザ照射穴２５上に来るようにＸＹステー
ジ８を移動させる。そして、オペレータは、上記と同様
に、レーザ照射顕微光学ユニット３で基板１６上の黒欠
陥部を目視により確認し、修正すべき形状にレーザ照射
顕微光学ユニット３のレーザ照射スリットのサイズ、角
度及び位置を微調整した後、レーザ蒸散用の第１のレー
ザ光源１から所定の強度のレーザ光を２ショット照射し
て、基板１６上に残留している黒欠陥の膜を蒸発させて
黒欠陥を修正する。次に、別の黒欠陥の位置に移動し
て、同様の工程を繰り返すことにより、基板１６上の別
の黒欠陥を修正する。
【００４１】基板１６上の全ての黒欠陥の修正が終了す
ると、制御ユニット１５は、パージガスの供給を停止さ
せて、吸着ユニット９が受渡位置まで来るようにＸＹス
テージ８を移動させる。そして、制御ユニット１５は、
ハンドラ１４のＺ軸機構を上方に持ち上げた後、吸着ユ
ニット９を解除させて基板１６をハンドラ１４の台の上
に渡す。制御ユニット１５は、ハンドラ１４のＺ軸機構
を下げた後、台を回転させて基板１６を取出位置まで移
動させる。オペレータは、その基板１６を取出して、白
欠陥及び黒欠陥の修正作業を終える。
ると、制御ユニット１５は、パージガスの供給を停止さ
せて、吸着ユニット９が受渡位置まで来るようにＸＹス
テージ８を移動させる。そして、制御ユニット１５は、
ハンドラ１４のＺ軸機構を上方に持ち上げた後、吸着ユ
ニット９を解除させて基板１６をハンドラ１４の台の上
に渡す。制御ユニット１５は、ハンドラ１４のＺ軸機構
を下げた後、台を回転させて基板１６を取出位置まで移
動させる。オペレータは、その基板１６を取出して、白
欠陥及び黒欠陥の修正作業を終える。
【００４２】（２）次に、本発明のパターン修正方法の
特性について、従来のパターン修正方法の特性と比較し
て、より詳細に説明する。 基板の上方からレーザ光を基板の加工面に対して照射し
て白欠陥を修正する従来のパターン修正方法では、パー
ジガス及びＣＶＤガスのキャリアガスをアルゴンとして
５μｍ角（５×５μｍ）のＣｒ膜を形成する場合、最適
加工条件でも、レーザ照射サイズが５μｍ角に対し、Ｃ
ＶＤサイズ（形成された膜のサイズ）は５．４μｍ角程
度に膨らみ、同じ加工条件でも０．１μｍ以上の加工幅
変動が観測された。
特性について、従来のパターン修正方法の特性と比較し
て、より詳細に説明する。 基板の上方からレーザ光を基板の加工面に対して照射し
て白欠陥を修正する従来のパターン修正方法では、パー
ジガス及びＣＶＤガスのキャリアガスをアルゴンとして
５μｍ角（５×５μｍ）のＣｒ膜を形成する場合、最適
加工条件でも、レーザ照射サイズが５μｍ角に対し、Ｃ
ＶＤサイズ（形成された膜のサイズ）は５．４μｍ角程
度に膨らみ、同じ加工条件でも０．１μｍ以上の加工幅
変動が観測された。
【００４３】これに対して、本発明のパターン修正方法
では、レーザＣＶＤで５μｍ角のＣｒ膜を形成する場
合、レーザ照射サイズが５μｍ角に対し、ＣＶＤサイズ
は５．２μｍ角と膨らみ減少し、かつ同じ加工条件での
加工幅変動は０．０７μｍ程度に改善された。さらに、
パージガス及びＣＶＤガスのキャリアガスをアルゴンガ
スでなくヘリウムガスとした場合には、レーザ照射サイ
ズが５μｍ角に対し、ＣＶＤサイズは４．９μｍ角とな
り、加工変動幅も０．０３μｍに大幅に改善された。
では、レーザＣＶＤで５μｍ角のＣｒ膜を形成する場
合、レーザ照射サイズが５μｍ角に対し、ＣＶＤサイズ
は５．２μｍ角と膨らみ減少し、かつ同じ加工条件での
加工幅変動は０．０７μｍ程度に改善された。さらに、
パージガス及びＣＶＤガスのキャリアガスをアルゴンガ
スでなくヘリウムガスとした場合には、レーザ照射サイ
ズが５μｍ角に対し、ＣＶＤサイズは４．９μｍ角とな
り、加工変動幅も０．０３μｍに大幅に改善された。
【００４４】雰囲気ガスのヘリウム化は、気相中の微粒
子の平均自由行程を、アルゴンガスや空気に比べて、一
桁程度長くするため、レーザＣＶＤにより生じ気相中に
飛び出した分解物の微粒子が、急速に広い範囲に拡散
し、また、直ぐに基板１６から離れるため、再付着の密
度が減少したものと考えられる。もちろん、雰囲気ガス
がアルゴンガスの場合でも、上記したように、基板１６
の加工面を下に向けて基板１６の下方からレーザ光を照
射することにより、気相中に飛び出した分解物の微粒子
が、落下する方向に動くために、基板１６上の加工部周
辺に再付着する割合が大幅に小さくなる。
子の平均自由行程を、アルゴンガスや空気に比べて、一
桁程度長くするため、レーザＣＶＤにより生じ気相中に
飛び出した分解物の微粒子が、急速に広い範囲に拡散
し、また、直ぐに基板１６から離れるため、再付着の密
度が減少したものと考えられる。もちろん、雰囲気ガス
がアルゴンガスの場合でも、上記したように、基板１６
の加工面を下に向けて基板１６の下方からレーザ光を照
射することにより、気相中に飛び出した分解物の微粒子
が、落下する方向に動くために、基板１６上の加工部周
辺に再付着する割合が大幅に小さくなる。
【００４５】尚、パージガス及びＣＶＤガスのキャリア
ガスをヘリウムガスとした場合について説明したが、パ
ージガス又はＣＶＤガスのキャリアガスのいずれか一方
のみヘリウムガスとするだけでも、ＣＶＤサイズの広が
りを抑制することができる。
ガスをヘリウムガスとした場合について説明したが、パ
ージガス又はＣＶＤガスのキャリアガスのいずれか一方
のみヘリウムガスとするだけでも、ＣＶＤサイズの広が
りを抑制することができる。
【００４６】因みに、図２に示すように、パージガスの
流れは、ガスウインドウ部６の上面では高速な上昇気流
となっているので、レーザＣＶＤ時に発生して気相中に
飛び出した微粒子の流れは、基板１６から数１０μｍ程
度の厚みの流れに関する境界層厚さ程度の範囲では落下
する方向に動き、境界層厚さ以上の範囲ではガスウイン
ドウ部６の上面の中心から半径方向に向かって流れる気
流に乗って吸込口２３に吸い込まれる。
流れは、ガスウインドウ部６の上面では高速な上昇気流
となっているので、レーザＣＶＤ時に発生して気相中に
飛び出した微粒子の流れは、基板１６から数１０μｍ程
度の厚みの流れに関する境界層厚さ程度の範囲では落下
する方向に動き、境界層厚さ以上の範囲ではガスウイン
ドウ部６の上面の中心から半径方向に向かって流れる気
流に乗って吸込口２３に吸い込まれる。
【００４７】境界層厚さは、気体の粘性率、基板１６の
平坦度等に依存して変化するが、一般的には、アルゴン
ガスの方がヘリウムガスに比べて厚くなると考えられ
る。但し、微粒子の平均自由行程が伸びて、落下する作
用の方が大きくなったため、ヘリウムガスの方がレーザ
ＣＶＤの加工幅の広がり抑制に有効に作用したと考えら
れる。
平坦度等に依存して変化するが、一般的には、アルゴン
ガスの方がヘリウムガスに比べて厚くなると考えられ
る。但し、微粒子の平均自由行程が伸びて、落下する作
用の方が大きくなったため、ヘリウムガスの方がレーザ
ＣＶＤの加工幅の広がり抑制に有効に作用したと考えら
れる。
【００４８】（３）次に、吸着ユニット９の働きについ
て説明する。 上記したように、吸着ユニット９は、基板１６の加工面
と反対側の上面を負圧にして基板１６を吸着する。この
ような吸着方法は、基板１６の下面側を加工面として基
板１６を保持し、かつ基板１６の加工面とガスウインド
ウ部６の上面にぶつかるような出っ張りを生じないため
に極めて有効となっている。また、吸着ユニット９の上
板を透明カバー３１とし、吸着ユニット９の透明カバー
３１のガラス厚と基板１６の厚みとを合計した厚みに対
して、透過照明７のレンズの歪み補償を最適化して（透
過照明７の照明光の光学歪みを補正して）構成すること
で、高ＮＡ（開口数）の対物レンズ４に最適な有効ＮＡ
の照明光学系が形成され、その結果、高解像度の透過光
観察が可能となる。
て説明する。 上記したように、吸着ユニット９は、基板１６の加工面
と反対側の上面を負圧にして基板１６を吸着する。この
ような吸着方法は、基板１６の下面側を加工面として基
板１６を保持し、かつ基板１６の加工面とガスウインド
ウ部６の上面にぶつかるような出っ張りを生じないため
に極めて有効となっている。また、吸着ユニット９の上
板を透明カバー３１とし、吸着ユニット９の透明カバー
３１のガラス厚と基板１６の厚みとを合計した厚みに対
して、透過照明７のレンズの歪み補償を最適化して（透
過照明７の照明光の光学歪みを補正して）構成すること
で、高ＮＡ（開口数）の対物レンズ４に最適な有効ＮＡ
の照明光学系が形成され、その結果、高解像度の透過光
観察が可能となる。
【００４９】また、吸着ユニット９の吸着圧力を基板１
６の厚みに応じて選択することにより、２．３ｍｍ程度
の薄い５インチサイズの基板厚の場合にも、吸着圧力を
０．３ｋｇ／ｃｍ２程度の小さい負圧に保つことによ
り、基板１６が割れるなどの問題が発生するを防止する
ことができる。
６の厚みに応じて選択することにより、２．３ｍｍ程度
の薄い５インチサイズの基板厚の場合にも、吸着圧力を
０．３ｋｇ／ｃｍ２程度の小さい負圧に保つことによ
り、基板１６が割れるなどの問題が発生するを防止する
ことができる。
【００５０】尚、上記実施の形態では、不要なパターン
膜を除去する場合（黒欠陥を修正する場合）には、ＣＶ
Ｄガスの供給を停止していたが、ＣＶＤガスの供給を行
っている場合でも、パターン膜の除去に用いる短いパル
ス光の照射による除去効果に殆ど差が見られなかったの
で、ＣＶＤガスの供給を必ずしも停止する必要はない。
但し、ＣＶＤガスを停止すれば、原料の消費量を抑える
ことができ、原料ガスの交換寿命を延ばせるという利点
がある。
膜を除去する場合（黒欠陥を修正する場合）には、ＣＶ
Ｄガスの供給を停止していたが、ＣＶＤガスの供給を行
っている場合でも、パターン膜の除去に用いる短いパル
ス光の照射による除去効果に殆ど差が見られなかったの
で、ＣＶＤガスの供給を必ずしも停止する必要はない。
但し、ＣＶＤガスを停止すれば、原料の消費量を抑える
ことができ、原料ガスの交換寿命を延ばせるという利点
がある。
【００５１】また、上記実施の形態では、基板１６を吸
着ユニット９に吸着した後に、基板１６の傾き等のチェ
ックを行っていないが、必要に応じて、基板１６の高さ
チェックセンサ等を配置して、基板１６の位置が正常か
否かのチェックを行うなどのインタロック機構を設けて
もよい。
着ユニット９に吸着した後に、基板１６の傾き等のチェ
ックを行っていないが、必要に応じて、基板１６の高さ
チェックセンサ等を配置して、基板１６の位置が正常か
否かのチェックを行うなどのインタロック機構を設けて
もよい。
【００５２】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、吸着ユニット９で基板１６の加工面を下向きに保持
し、下方から基板１６の加工面に対してレーザ光を照射
して、レーザＣＶＤによりフォトマスクの白欠陥の修正
を行うように構成したので、レーザＣＶＤ時に発生する
微粒子が基板１６上に再付着するのが抑制され、パター
ン膜のレーザ照射サイズからの膨らみ及びサイズ再現性
を大幅に改善でき、その結果、フォトマスクの高精度な
加工を行うことができる。
ば、吸着ユニット９で基板１６の加工面を下向きに保持
し、下方から基板１６の加工面に対してレーザ光を照射
して、レーザＣＶＤによりフォトマスクの白欠陥の修正
を行うように構成したので、レーザＣＶＤ時に発生する
微粒子が基板１６上に再付着するのが抑制され、パター
ン膜のレーザ照射サイズからの膨らみ及びサイズ再現性
を大幅に改善でき、その結果、フォトマスクの高精度な
加工を行うことができる。
【００５３】また、レーザ蒸散用の第１のレーザ光源１
とレーザＣＶＤ用の第２のレーザ光源２を設けて、第１
のレーザ光源１及び第２のレーザ光源２から照射される
レーザ光を基板１６の加工面に対して下方から照射する
ように構成したので、レーザＣＶＤによる成膜作用によ
りパターン膜の白欠陥を修正する機能とレーザ光でパタ
ーン膜の残留部分を蒸散させるパターン膜の黒欠陥を修
正する機能とを、１台のパターン修正装置で実現するこ
とができる。従って、フォトマスクの白欠陥を修正する
際に、レーザＣＶＤ時に発生する微粒子が基板１６上に
再付着するのを抑制できるとともに、フォトマスクの黒
欠陥を修正する際に、レーザ光で膜を蒸散させる時に発
生する微粒子が基板１６上の加工部周辺に再付着するの
を抑制することができ、フォトマスクの白欠陥及び黒欠
陥を高精度に修正することが可能となる。
とレーザＣＶＤ用の第２のレーザ光源２を設けて、第１
のレーザ光源１及び第２のレーザ光源２から照射される
レーザ光を基板１６の加工面に対して下方から照射する
ように構成したので、レーザＣＶＤによる成膜作用によ
りパターン膜の白欠陥を修正する機能とレーザ光でパタ
ーン膜の残留部分を蒸散させるパターン膜の黒欠陥を修
正する機能とを、１台のパターン修正装置で実現するこ
とができる。従って、フォトマスクの白欠陥を修正する
際に、レーザＣＶＤ時に発生する微粒子が基板１６上に
再付着するのを抑制できるとともに、フォトマスクの黒
欠陥を修正する際に、レーザ光で膜を蒸散させる時に発
生する微粒子が基板１６上の加工部周辺に再付着するの
を抑制することができ、フォトマスクの白欠陥及び黒欠
陥を高精度に修正することが可能となる。
【００５４】また、レーザＣＶＤに必要なパージガス及
びＣＶＤガスのキャリアガスの主成分をヘリウムガスと
することにより、一層、レーザＣＶＤ時に発生する微粒
子が基板１６上に再付着するのが抑制され、より高精度
な基板１６のパターン膜の加工を行うことができる。
びＣＶＤガスのキャリアガスの主成分をヘリウムガスと
することにより、一層、レーザＣＶＤ時に発生する微粒
子が基板１６上に再付着するのが抑制され、より高精度
な基板１６のパターン膜の加工を行うことができる。
【００５５】また、パターン膜の欠陥の修正を行う際
に、基板１６を吸着ユニット９で吸着して保持するよう
に構成したので、基板１６の加工面を容易に下向きに保
持することができる。
に、基板１６を吸着ユニット９で吸着して保持するよう
に構成したので、基板１６の加工面を容易に下向きに保
持することができる。
【００５６】また、吸着ユニット９の上板を透明な透明
カバー３１とし、吸着ユニット９の透明カバー３１のガ
ラス厚と基板１６の厚みとを合計した厚みに対して、透
過照明７のレンズの歪み補償を最適化して構成すること
で、高ＮＡの対物レンズ４に最適な有効ＮＡの照明光学
系が形成され、その結果、高解像度の透過光観察が可能
となる。
カバー３１とし、吸着ユニット９の透明カバー３１のガ
ラス厚と基板１６の厚みとを合計した厚みに対して、透
過照明７のレンズの歪み補償を最適化して構成すること
で、高ＮＡの対物レンズ４に最適な有効ＮＡの照明光学
系が形成され、その結果、高解像度の透過光観察が可能
となる。
【００５７】実施の形態２．この実施の形態２では、フ
ォトマスクの黒欠陥の修正（不要な膜を除去）する方法
を改良したものである。尚、この実施の形態２における
パターン修正方法で使用する装置については、上記図１
から図３に示したものと同様である。
ォトマスクの黒欠陥の修正（不要な膜を除去）する方法
を改良したものである。尚、この実施の形態２における
パターン修正方法で使用する装置については、上記図１
から図３に示したものと同様である。
【００５８】上記実施の形態１では、パージガスとして
アルゴンガス又はヘリウムガスを流していたが、この実
施の形態２では、パージガスとして酸素ガスを流し、Ｃ
ＶＤガスの供給を停止しておく。この状態で、第１のレ
ーザ光源１から黒欠陥部のＣｒ膜に通常除去パワーの２
５％の強度（実施の形態１で説明したレーザ光の強度）
でレーザ光を１ショット照射すると、Ｃｒ膜の表面のＡ
Ｒコート層ｂ（反射防止膜）を形成している酸化Ｃｒ膜
が約２００Ａ除去され、下地のＣｒ膜が露出する。
アルゴンガス又はヘリウムガスを流していたが、この実
施の形態２では、パージガスとして酸素ガスを流し、Ｃ
ＶＤガスの供給を停止しておく。この状態で、第１のレ
ーザ光源１から黒欠陥部のＣｒ膜に通常除去パワーの２
５％の強度（実施の形態１で説明したレーザ光の強度）
でレーザ光を１ショット照射すると、Ｃｒ膜の表面のＡ
Ｒコート層ｂ（反射防止膜）を形成している酸化Ｃｒ膜
が約２００Ａ除去され、下地のＣｒ膜が露出する。
【００５９】次に、第２のレーザ光源２からレーザ光を
基板１６のＣｒ膜が蒸散を起こさない強度のレーザパワ
ーで０．５秒照射すると、露出したＣｒ膜の表面が酸化
して変色する。その酸化して変色した後に、第１のレー
ザ光源１から１ショット、最初と同じパワーでレーザ光
を照射すると、変色層が剥がれて高反射率のＣｒ面が現
れる。この行程（Ｃｒ膜表面の酸化及び剥離）を１０回
行うと、基板１６の黒欠陥部のＣｒ膜がガラス面とな
り、加工作業が完了する。
基板１６のＣｒ膜が蒸散を起こさない強度のレーザパワ
ーで０．５秒照射すると、露出したＣｒ膜の表面が酸化
して変色する。その酸化して変色した後に、第１のレー
ザ光源１から１ショット、最初と同じパワーでレーザ光
を照射すると、変色層が剥がれて高反射率のＣｒ面が現
れる。この行程（Ｃｒ膜表面の酸化及び剥離）を１０回
行うと、基板１６の黒欠陥部のＣｒ膜がガラス面とな
り、加工作業が完了する。
【００６０】こにように、このパターン修正方法によれ
ば、通常の黒欠陥の除去加工に必要なレーザパワーのお
よそ２５％の弱いパワーで除去加工可能であるため、石
英の基板１６のダメージを浅く抑えることが可能とな
る。即ち、通常の黒欠陥の除去加工では、加工条件を最
適化しても、平均で３００Ａの深さの基板１６の石英層
が掘られてしまったが、上記のように酸化膜形成及び除
去工程を繰り返す場合には、基板１６の石英層のダメー
ジ深さを５０Ａに大幅に低減することができた。
ば、通常の黒欠陥の除去加工に必要なレーザパワーのお
よそ２５％の弱いパワーで除去加工可能であるため、石
英の基板１６のダメージを浅く抑えることが可能とな
る。即ち、通常の黒欠陥の除去加工では、加工条件を最
適化しても、平均で３００Ａの深さの基板１６の石英層
が掘られてしまったが、上記のように酸化膜形成及び除
去工程を繰り返す場合には、基板１６の石英層のダメー
ジ深さを５０Ａに大幅に低減することができた。
【００６１】また、Ｃｒ膜を酸化膜形成して除去するこ
とにより、除去されるときの分子量がＣｒよりも大きい
Ｃｒ２０３となるので、Ｃｒ膜の除去により生成された
微粒子が沈降し易くなり、基板１６への再付着をさらに
低減することができた。また、加工形状の点でも従来の
除去加工方法での加工エッジに比べ、この実施の形態２
では加工エッジの直線性がよく、かつエッジの側壁が滑
らかできれいであった。また、従来の除去加工方法で
は、５μｍ角の加工を行った場合、加工部周辺の透過率
低下は１．５％であったが、この実施の形態２では、透
過率低下は１％以下に改善された。
とにより、除去されるときの分子量がＣｒよりも大きい
Ｃｒ２０３となるので、Ｃｒ膜の除去により生成された
微粒子が沈降し易くなり、基板１６への再付着をさらに
低減することができた。また、加工形状の点でも従来の
除去加工方法での加工エッジに比べ、この実施の形態２
では加工エッジの直線性がよく、かつエッジの側壁が滑
らかできれいであった。また、従来の除去加工方法で
は、５μｍ角の加工を行った場合、加工部周辺の透過率
低下は１．５％であったが、この実施の形態２では、透
過率低下は１％以下に改善された。
【００６２】尚、本発明のパターン修正装置は、上記各
実施の形態で説明した構成に限定されるものではなく、
本発明の技術的範囲内において適宜変更され得るもので
ある。
実施の形態で説明した構成に限定されるものではなく、
本発明の技術的範囲内において適宜変更され得るもので
ある。
【００６３】
【００６４】
【００６５】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、保持手段
で基板の加工面を下向きに保持し、ガス供給手段から供
給される酸素ガスをガス導入手段を通じて基板のレーザ
照射部に吹き付けるとともに、基板の下方から基板の加
工面に対してレーザ光を照射して、基板上の不要なパタ
ーン膜を酸化させ、また基板の下方から基板の加工面に
対してレーザ光を照射して、酸化されたパターン膜を剥
離させ、このパターン膜の酸化及び剥離の工程を繰り返
すことにより、基板上の不要なパターン膜を除去して基
板上のパターン膜の黒欠陥を修正するので、基板のダメ
ージを浅く抑えることができ、また膜の除去により生成
された微粒子が沈降し易くなり、基板への再付着をさら
に低減することができるなどの効果を奏する。
で基板の加工面を下向きに保持し、ガス供給手段から供
給される酸素ガスをガス導入手段を通じて基板のレーザ
照射部に吹き付けるとともに、基板の下方から基板の加
工面に対してレーザ光を照射して、基板上の不要なパタ
ーン膜を酸化させ、また基板の下方から基板の加工面に
対してレーザ光を照射して、酸化されたパターン膜を剥
離させ、このパターン膜の酸化及び剥離の工程を繰り返
すことにより、基板上の不要なパターン膜を除去して基
板上のパターン膜の黒欠陥を修正するので、基板のダメ
ージを浅く抑えることができ、また膜の除去により生成
された微粒子が沈降し易くなり、基板への再付着をさら
に低減することができるなどの効果を奏する。
【００６６】 請求項２記載の発明によれば、ガス供給
手段から供給される、ガス導入手段のレーザ光を導入す
る窓の曇りを防止するパージガス及びＣＶＤに必要なＣ
ＶＤガスのうちのキャリアガスの主成分がヘリウムであ
るので、一層、欠陥修正時に発生する微粒子が基板上に
再付着するのが抑制され、より高精度な基板のパターン
膜の加工を行うことができる。
手段から供給される、ガス導入手段のレーザ光を導入す
る窓の曇りを防止するパージガス及びＣＶＤに必要なＣ
ＶＤガスのうちのキャリアガスの主成分がヘリウムであ
るので、一層、欠陥修正時に発生する微粒子が基板上に
再付着するのが抑制され、より高精度な基板のパターン
膜の加工を行うことができる。
【００６７】 請求項３記載の発明によれば、保持手段
として、基板を吸着して保持する吸着ユニットを用いる
ので、基板の加工面を容易に下向きに保持することがで
きる。
として、基板を吸着して保持する吸着ユニットを用いる
ので、基板の加工面を容易に下向きに保持することがで
きる。
【００６８】
【図１】 本発明のパターン修正装置の全体を示す構成
図である。
図である。
【図２】 ガスウインドウ部の具体的構成を示す断面図
である。
である。
【図３】 吸着ユニットの具体的構成を示す断面図であ
る。
る。
１ 第１のレーザ光源（レーザ光源）
２ 第２のレーザ光源（レーザ光源）
３ レーザ照射顕微光学ユニット（レーザ照射観察手
段） ５ ガス供給排気ユニット（ガス供給手段、ガス供給排
気手段） ６ ガスウインドウ部（ガス導入手段） ７ 透過照明（透過照明手段） ９ 吸着ユニット（保持手段） ２０ 窓 ３１ 透明カバー（上板）
段） ５ ガス供給排気ユニット（ガス供給手段、ガス供給排
気手段） ６ ガスウインドウ部（ガス導入手段） ７ 透過照明（透過照明手段） ９ 吸着ユニット（保持手段） ２０ 窓 ３１ 透明カバー（上板）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５０２Ｐ
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G03F 1/08
Claims (3)
- 【請求項１】 保持手段で基板の加工面を下向きに保持
し、 ガス供給手段から供給される酸素ガスをガス導入手段を
通じて前記基板のレーザ照射部に吹き付けるとともに、
前記基板の下方から前記基板の加工面に対してレーザ光
を照射して、前記基板上の不要なパターン膜を酸化さ
せ、 また前記基板の下方から前記基板の加工面に対してレー
ザ光を照射して、前記酸化されたパターン膜を剥離さ
せ、 このパターン膜の酸化及び剥離の工程を繰り返すことに
より、前記基板上の不要なパターン膜を除去して前記基
板上のパターン膜の黒欠陥を修正することを特徴とする
パターン修正方法。 - 【請求項２】 ガス供給手段から供給される、ガス導入
手段のレーザ光を導入する窓の曇りを防止するパージガ
ス及びＣＶＤに必要なＣＶＤガスのうちのキャリアガス
の主成分がヘリウムであることを特徴とする請求項１記
載のパターン修正方法。 - 【請求項３】 保持手段として、基板を吸着して保持す
る吸着ユニットを用いることを特徴とする請求項１又は
請求項２記載のパターン修正方法。
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| US09/981,712 US6890387B2 (en) | 2000-10-19 | 2001-10-19 | Method and device for correcting pattern film on a semiconductor substrate |
| KR10-2001-0064579A KR100444709B1 (ko) | 2000-10-19 | 2001-10-19 | 반도체 기판 상의 패턴막을 수정하기 위한 방법 및 디바이스 |
| SG200106476A SG106643A1 (en) | 2000-10-19 | 2001-10-19 | Method and device for correcting pattern film on a semiconductor substrate |
| DE10151724A DE10151724B4 (de) | 2000-10-19 | 2001-10-19 | Verfahren und Vorrichtung zum Korrigieren eines Musterfilms auf einem Halbleitersubstrat |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
| JP2002131888A JP2002131888A (ja) | 2002-05-09 |
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| WO2014128699A1 (en) | 2013-02-20 | 2014-08-28 | B-Nano Ltd. | Scanning electron microscope |
| CN104746041B (zh) * | 2015-03-04 | 2018-02-13 | 深圳清溢光电股份有限公司 | ***相沉积方式修补白缺陷的方法 |
| KR101723923B1 (ko) * | 2015-11-11 | 2017-04-11 | 참엔지니어링(주) | 증착 장치 |
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2005
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