ＣＶＤ薄膜の形成方法及び装置
【課題】 フォトマスク上のハーフトーン領域の白欠陥部分の修正に適用した場合に、欠陥修正部分の透過率を十分に均一化すること。
【解決手段】 レーザ発振器から射出されるレーザ光を、光軸前方に静止して設けられた開口を通過させたのち、対物レンズで集光することにより、反応ガス雰囲気中に置かれた試料表面に照射すると共に、前記開口へと入射されるレーザ光の光軸を前記開口に対して揺動させることにより、試料表面上における照射光強度を時間平均作用によって均一化するとき、前記開口へ入射されるレーザ光の径を前記開口の幅よりも十分に小さく設定すると共に、前記レーザ光の光軸を前記開口の幅よりも大きな振幅で揺動させる。
【解決手段】 レーザ発振器から射出されるレーザ光を、光軸前方に静止して設けられた開口を通過させたのち、対物レンズで集光することにより、反応ガス雰囲気中に置かれた試料表面に照射すると共に、前記開口へと入射されるレーザ光の光軸を前記開口に対して揺動させることにより、試料表面上における照射光強度を時間平均作用によって均一化するとき、前記開口へ入射されるレーザ光の径を前記開口の幅よりも十分に小さく設定すると共に、前記レーザ光の光軸を前記開口の幅よりも大きな振幅で揺動させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、フォトマスクのハーフトーン領域の白欠陥修正等のように、高度の膜厚均一化が要求される用途に好適なＣＶＤ薄膜の形成方法及び装置に係り、特に、光軸揺動による時間平均化作用を利用して、照射スポット内レーザ光の強度ムラを改善するようにしたＣＶＤ薄膜の形成方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトマスクのハーフトーン領域の白欠陥修正等のように、高度の膜厚均一化が要求される用途に好適なＣＶＤ薄膜の形成方法及び装置としては、光軸揺動による時間平均化作用を利用して照射スポット内レーザ光の強度ムラを改善するようにしたものが、従来より知られている。
【０００３】
このようなＣＶＤ薄膜の形成装置の一例が、図６に示されている。このＣＶＤ薄膜の形成装置は、ＸＹテーブル２０に載置されたフォトマスク９の上を、公知の構造を有するＣＶＤガス供給排気部６で覆うことにより、修正対象となるハーフトーン領域の白欠陥部分をＣＶＤ原料ガス雰囲気中に晒し、その状態において、ＣＶＤ供給排気部６の上面窓を介してレーザ光を白欠陥上にスポット照射し、併せて、ＸＹステージ２０を駆動して、フォトマスクを水平面内で所定方向へと往復移動させつつ、照射スポットを走査することで、ＣＶＤ原料ガスの反応により、適切な膜厚を有するＣＶＤ薄膜を堆積させて、ハーフトーン領域の白欠陥を修正するものである。
【０００４】
図６において、レーザ発振器１は、ＣＶＤ原料ガスに適した波長のレーザ光を生成して出射する。ビームエキスパンダ２は、レーザ発振器１から出射されるレーザ光の断面を所定の倍率で拡大する。光アッテネータ７は、レーザ光透過率を変化させることにより、ビームエキスパンダ２を通過したレーザ光の強度を調整する。ビームスキャンユニット３は、光アッテネータ７にて強度調整されたレーザ光を矩形開口４へと向けて照射すると共に、その照射光軸を矩形開口４の上で揺動させる。このとき、ビームエキスパンダ２の拡大作用により、矩形開口４に照射されるレーザ光の径は、矩形開口４の開口幅よりも十分に大きなものとなる。
【０００５】
加工観察光学系５Ａは、対物レンズ５１とミラー５２とを含み、矩形開口４を通過したのち、光学系５Ｂを介して到来するレーザ光を、ミラー５２にて下向きに反射したのち、これを対物レンズ５１で集光して、ＣＶＤガス供給排気部６の上面窓を介して、フォトマスク９の上にスポット照射する。このとき、矩形開口４とフォトマスク９とは光学的に共役な位置関係にあるため、フォトマスク９の表面には、レーザ光による微少な矩形の照射スポットが現れる。
【０００６】
なお、フォトマスク９の表面で反射されたレーザ光は、対物レンズ５１を通って光軸を戻り、さらに、ミラー５２を透過して、観察光学系１２へと導かれる。そのため、観察光学系（例えば、受光光学系やイメージセンサ等を含む）を介して、フォトマスク９上の照射スポットを観察することができる。
【０００７】
また、矩形開口４を通過したレーザ光の一部は、ミラー５３で反射されたのち、レーザ光強度検出器１０へと導かれる。そのため、光強度検出器１０を介して、矩形開口４を通過するレーザ光の強度を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８−８１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述の従来装置によれば、レーザ光の断面径をビームエキスパンダ２で矩形開口４の開口幅よりも十分大きく拡大し、矩形開口４内のレーザ光強度の差を小さくした上で（図７（ａ）参照）、矩形開口４上でレーザ光をさらに遥動させているため（図７（ｂ）参照）、矩形開口４内各部の光強度は、時間平均化作用により理論的には均一となる筈である。
【００１０】
しかし、そもそも、レーザ光の強度プロファイル（特に干渉などによるリップル成分）それ自体が、必ずしも光軸に対して対称ではないことに加え、ビーム遥動の振幅も加工観察光学系５Ａのケラレや収差による強度分布の劣化を原因として、比較的小振幅に制限されるため、矩形開口４内全域の光強度の時間的均一化は必ずしも十分ではなかった（図７（ｃ）参照）。
【００１１】
一方、仮に、矩形開口４内全域のレーザ光の強度を時間的に均一化できたとしても、矩形開口４から照射面までの間に存在する光学素子（ミラー、レンズ、窓板など）で生ずる強度ムラや矩形開口像内に生ずる回折現象など光学系に起因する強度分布の不均一には、レーザ光の揺動は効果がない（図７（ｄ）参照）。そのため、ＸＹステージ２０を利用した照射スポット（矩形開口像）の走査を併用することにより、照射面上の照射レーザ光強度の時間平均値の均一化が図られている（図７（ｅ）参照）。
【００１２】
しかし、このような照射スポットの走査併用にあっては、走査方向に関しては照射部の中央部分の照射レーザ光強度の時間平均値を均一化には有効であるものの（図７（ｅ）のＡ部参照）、走査方向と垂直方向の照射強度の分布ムラに対しては十分な効果が得られなかった。
【００１３】
このような理由から、上述の従来装置にあっては、フォトマスク上のハーフトーン領域の白欠陥部分の修正に適用した場合には、欠陥修正部分の透過率を十分に均一化することができないことに加え、照射スポットの走査により生ずる欠陥修正部周辺のレーザ光強度不均一部分（図７（ｅ）のＢ部参照）が正規の部分透過膜と重なり合ってしまうと言ったハーフトーンパターン内部の欠陥については修正することができなかった。
【００１４】
なお、走査の端部で生ずる膜厚低減部の改善策については、走査終了時にレーザ光軸をシフトさせて加工先端部のレーザ光強度を増加させた状態でレーザ照射を継続して走査端部の膜厚を増加させると言った提案もなされている（特許文献１参照）。
【００１５】
しかし、上述の提案は、修正部の透過率が１％程度未満となれば十分（膜厚がある程度以上であれば十分）であるバイナリマスクの修正を目的としたものであるため、本発明が問題とするハーフトーン領域の修正に要求される透過率許容範囲（目標透過率±２％前後）を実現するためには、走査終了時の照射スポットの強度分布を厳密に制御する必要があり、レーザ光の光軸シフトだけでは実現が困難であった。
【００１６】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされてものであり、その目的とするところは、フォトマスク上のハーフトーン領域の白欠陥部分の修正に適用した場合に、欠陥修正部分の透過率を十分に均一化することが可能なＣＶＤ薄膜の形成方法及び装置を提供することにある。
【００１７】
本発明のさらに他の目的並びに作用効果については、明細書の以下の記述を参照することにより、当業者であれば容易に理解されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上述の発明が解決しようとする課題は、以下の構成を有するＣＶＤ薄膜の形成方法により解決することができる。
【００１９】
すなわち、このＣＶＤ薄膜の形成方法は、レーザ発振器から射出されるレーザ光を、光軸前方に静止して設けられた開口を通過させたのち、対物レンズで集光することにより、反応ガス雰囲気中に置かれた試料表面に照射すると共に、前記開口へと入射されるレーザ光の光軸を前記開口に対して揺動させることにより、試料表面上における照射光強度を時間平均作用によって均一化するようにしたＣＶＤ薄膜の形成方法であって、前記開口へ入射されるレーザ光の径を前記開口の幅よりも十分に小さく設定すると共に、前記レーザ光の光軸を前記開口の幅よりも大きな振幅で揺動させる、ことを特徴とする。
【００２０】
このような構成によれば、開口上では光スポット径よりも遥動の振幅が大きいため、レーザ光の強度分布が光軸に対して対称でなくとも照射レーザ光強度の時間平均を均一にすることができる。しかも、光軸の揺動振幅それ自体は従前のものとあまり変わらないため、加工観察光学系ケラレや収差による強度分布の劣化を原因として、揺動振幅が小振幅に制限されても問題はない。
【００２１】
上述の方法の好ましい実施の形態としては、前記開口へ入射されるレーザ光の強度を前記レーザ光の揺動中の光軸位置に応じて変化させようにしてもよい。
【００２２】
このような構成によれば、上述の微少スポットの大振幅揺動による効果に加えて、光学系に起因する照射面上の照射レーザ光強度の時間平均のムラについても、解消することができる。
【００２３】
このとき、前記光軸位置が前記開口のエッジ近辺にあるとき、前記レーザ光の強度を所定の態様で変化させるようにすれば、加工観察光学系の回折や収差による結像エッジ部分の光強度分布の補正と、光スポットが矩形開口４の光像のエッジを横切って像内に入り込む場合に、薄膜成長の種形成が不十分な場合にそれを補うことができる。
【００２４】
同様に、このとき、前記光軸位置が前記開口の内部領域にあるとき、各位置に応じて予め定められた態様にしたがって、前記レーザ光の強度を変化させるようにすれば、各ビーム位置毎にアッテネータの透過率を自動的に変化させ、これにより光学系に起因するレーザ照射強度のムラを補正することができる。
【００２５】
上述の各方法において、前記レーザ光の径は前記開口の幅の１／３よりも小さいものであってもよい。
【００２６】
上述の各方法は、前記試料がフォトマスクであって、そのハーフトーン領域の白欠陥部分の修正のために用いられるものであってもよい。
【００２７】
別の一面からすると、上述の発明が解決しようとする課題は、以下の構成を有するＣＶＤ薄膜の形成装置により解決することができる。
【００２８】
すなわち、このＣＶＤ薄膜の形成装置は、レーザ発振器と、レーザ発振器から出射されたレーザ光を、静止位置に置かれた所定形状の開口へと照射しつつ、その光軸を揺動させることが可能な照射揺動手段と、前記開口を通過したのちのレーザ光を集光して、反応ガス雰囲気中に置かれた試料の表面に照射する対物レンズとを有し、前記照射揺動手段は、前記開口上における光スポットの径を、前記開口の開口幅よりも十分に小さく設定すると共に、前記開口上における光スポット揺動の振幅は、前記開口の幅よりも大きく設定する機能が組み込まれている、ことを特徴とする。ここで、照射揺動手段は、一実施形態においては、ビームエキスパンダ２とビームスキャニングユニット３とを含んで構成されている。
【００２９】
このような構成であっても、開口上では光スポット径よりも遥動の振幅が大きいため、レーザ光の強度分布が光軸に対して対称でなくとも照射レーザ光強度の時間平均を均一にすることができる。しかも、光軸の揺動振幅それ自体は従前のものとあまり変わらないため、加工観察光学系ケラレや収差による強度分布の劣化を原因として、揺動振幅が小振幅に制限されても問題はない。
【００３０】
上述の装置の好ましい実施形態としては、前記前記照射揺動手段の前段にあって、前記照射揺動手段へと入射されるべきレーザ光を透過すると共に、その光透過率が外部からの制御で変更可能とされた可変透光手段と、前記開口の位置を示す開口位置信号を生成出力する開口位置検出手段と、前記開口位置における前記レーザ光の光軸位置を示す光軸位置信号を生成出力する光軸位置検出手段と、前記開口位置検出手段から出力される開口位置信号と前記光軸位置検出手段から出力される光軸位置信号とに基づいて、前記開口に対する前記光軸の位置を判定し、その判定結果に基づいて、前記可変透光手段の光透過率を制御する制御手段とをさらに含む、ものであってもよい。
【００３１】
このような構成であっても、上述の微少スポットの大振幅揺動による効果に加えて、光学系に起因する照射面上の照射レーザ光強度の時間平均のムラについても、解消することができる。
【００３２】
このとき、前記制御手段が、前記光軸が前記開口のエッジ近辺にあると判定されるとき、前記可変透光手段の光透過率を所定の態様で変化させるようにすれば、加工観察光学系の回折や収差による結像エッジ部分の光強度分布の補正と、光スポットが矩形開口４の光像のエッジを横切って像内に入り込む場合に、薄膜成長の種形成が不十分な場合にそれを補うことができる。
【００３３】
このとき、前記制御手段が、前記光軸が前記開口の内部領域にあると判定されるとき、各位置に応じて予め定められた態様にしたがって、前記可変透光手段の光透過率を変化させるようにすれば、各ビーム位置毎にアッテネータの透過率を自動的に変化させ、これにより光学系に起因するレーザ照射強度のムラを補正することができる。
【００３４】
上述の各装置においては、前記レーザ光の径は前記開口の幅の１／３よりも小さい、ものであってもよい。
【００３５】
上述の各装置においては、前記試料がフォトマスクであって、そのハーフトーン領域の白欠陥部分の修正のために用いられる、ものであってもよい。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、開口上では光スポット径よりも遥動の振幅が大きいため、レーザ光の強度分布が光軸に対して対称でなくとも照射レーザ光強度の時間平均を均一にすることができる。しかも、光軸の揺動振幅それ自体は従前のものとあまり変わらないため、加工観察光学系ケラレや収差による強度分布の劣化を原因として、揺動振幅が小振幅に制限されても問題はない。そのため、本発明によれば、フォトマスク上のハーフトーン領域の白欠陥部分の修正に適用した場合に、欠陥修正部分の透過率を十分に均一化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明装置の一実施形態を示す構成図である。
【図２】ビームスキャンユニットの一例を示す構成図である。
【図３】制御部によるアッテネータの透過率制御内容の一例を示すグラフである。
【図４】アッテネータ透過率とレーザ光強度との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の作用を説明するためのグラフである。
【図６】従来装置の一例を示す構成図である。
【図７】従来装置の作用を説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下に、本発明に係るＣＶＤ薄膜の形成方法及び装置の好適な実施の一形態を添付図面にしたがって詳細に説明する。
【００３９】
本発明装置の一実施形態を示す構成図が図１に示されている。この装置は、図示しないテーブルに載置されたフォトマスクの上を、公知の構造を有するＣＶＤガス供給排気部６で覆うことにより、修正対象となるハーフトーン領域の白欠陥部分をＣＶＤ原料ガス雰囲気中に晒し、その状態において、ＣＶＤ供給排気部６の上面窓を介してレーザ光を白欠陥上に照射することで、ＣＶＤ原料ガスの反応により、適切な膜厚を有するＣＶＤ薄膜を堆積させて、白欠陥を修正しようとするものである。
【００４０】
図１において、レーザ発振器１は、ＣＶＤ原料ガスに適した波長（例えば、２６６ｎｍ）のレーザ光を生成して出射する。ビームエキスパンダ２は、レーザ発振器１から出射されるレーザ光の断面を所定の倍率（例えば、７倍）で拡大する。
【００４１】
光アッテネータ７は、そのレーザ光透過率を変化させることにより、ビームエキスパンダ２を通過したレーザ光の強度を調整する。後に詳細に説明するように、この光アッテネータのレーザ光透過率の値は、制御部８からの信号により適宜に変更制御される。
【００４２】
ビームスキャンユニット３は、光アッテネータ７にて強度調整されたレーザ光を矩形開口４へと向けて照射すると共に、その照射光軸を矩形開口４の上で揺動させる。後に詳細に説明するように、ビームスキャンユニット３は、矩形開口４上で開口幅の１／３以下の光スポットを形成し、開口幅よりも大きい振幅で光スポットを遥動させる。当業者により良く知られているように、矩形開口４は、複数のナイフエッジの組合せ等により開口形状乃至サイズを変更可能に構成されるのが一般的であり、この矩形開口４からは、光スポットの揺動方向の両端エッジ位置のそれぞれを示す開口エッジ信号Ｓ２が出力される。
【００４３】
加工観察光学系５Ａは、対物レンズ５１とミラー５２とを含み、矩形開口４を通過したのち、光学系５Ｂを介して到来するレーザ光を、ミラー５２にて下向きに反射したのち、これを対物レンズ５１で集光して、ＣＶＤガス供給排気部６の上面窓を介して、フォトマスク９の上にスポット照射する。このとき、矩形開口４とフォトマスク９の表面とは光学的に共役な位置関係にあるため、フォトマスク９の表面には、レーザ光による微少な矩形の照射スポットが現れる。
【００４４】
フォトマスク９の欠陥修正部はＣＶＤガス供給・排気部９によりＣＶＤ原料ガス雰囲気中に置かれているため、光スポットの照射部分でＣＶＤ原料ガスが分解し、矩形開口４の縮小投影像内部に薄膜が形成される。
【００４５】
なお、フォトマスク９の表面で反射されたレーザ光は、対物レンズ５１を通って光軸を戻り、さらに、ミラー５２を透過して、観察光学系１２へと導かれる。そのため、観察光学系（例えば、受光光学系やイメージセンサ等を含む）を介して、フォトマスク９上の照射スポットを観察することができる。
【００４６】
矩形開口４を通過したレーザ光の一部は、ミラー５３で反射されたのち、レーザ光強度検出器１０へと導かれる。そのため、光強度検出器１０を介して、矩形開口４を通過したレーザ光の強度を検出することができる。
【００４７】
フォトマスク９を透過したレーザ光は、フォトマスク９の下に配置されたレーザ光検出器１１へと導かれる。そのため、レーザ強度検出器１１を介して、フォトマスク９を透過するレーザ光の強度を検出することができる。
【００４８】
ビームスキャンユニットの一例（１軸の場合）を示す構成図が図２に示されている。同図に示されるように、ビームスキャンユニット３は、アッテネータ７で強度調整されたレーザ光が照射されるアパーチャ３１と、このアパーチャ３１の透過光の光軸前方にあって、ガルバノメータに傾動可能に装着されたスキャンミラー３０と、スキャンミラー３０で反射されたレーザ光を、矩形開口４上に開口幅の１／３以下の光スポットが形成されるように、縮小投影させるレンズとを含んで構成される。そして、ビームスキャンユニット３からは、スキャンミラー３０の傾動角度を基礎として生成され、矩形開口４に対する現在のレーザ光の光軸位置を示すビーム位置信号Ｓ１が出力される。
【００４９】
スキャンミラー３０の往復傾動と共に、矩形開口４に対して、開口幅の１／３以下の光スポット（例えば、円形の光スポット）が、矩形開口４の開口幅よりも大きい振幅で揺動し、これにより矩形開口４内のレーザ光の時間平均強度は均一化されることとなる。ここで、光スポットの揺動の軌跡は、水平方向へと揺動するような一次元的な揺動態様、或いは、水平方向揺動と垂直方向揺動とが組み合わされた二次元的な揺動態様を採るものであってもよいであろう。
【００５０】
スキャンミラー３０とレンズ３１との距離は、スキャナミラー３０の光軸上の点Ｐが、加工観察光学系５の対物レンズの入射瞳５０上に結像するように調節されている。レンズ３１の焦点距離は、対物レンズの入射瞳５０で光スポットの周辺が遮られることがないように、また光スポットが矩形開口４の最大サイズ時のエッジ位置にあるときに加工観察光学系５の収差の影響が生じないように選定される。
【００５１】
一方、光アッテネータ３のレーザ光透過率は、薄膜形成時の設定透過率にレーザ光の遥動角度に対してあらかじめ定められた変化率を乗じた透過率に設定される。また、形成する薄膜の目標透過率によっても、異なる変化率を設定することができる。
【００５２】
ここで、レーザ光強度検出器１０、１１はレーザ光強度の設定と、光アッテネータ７の変化率の粗調整に使用される。光アッテネータ７の変化率の粗調整値Ｑは、レーザ光強度検出器１０の出力をＬ１、レーザ光強度検出器１１の出力をＬ２、加工観察光学系５の損失を補正するための補正係数をαとすると、
Ｑ ＝ （Ｌ２／Ｌ１） × α
として算出され、実際に部分透過膜（ハーフトーン膜）を形成して、その透過率ムラを低減するように微調整される。
【００５３】
制御部８では、ビームスキャンユニット３から得られるビーム位置信号Ｓ１と、矩形開口４から得られる開口エッジ信号Ｓ２とに基づいて、現在の光スポットの矩形開口４に対する位置を認識し、それに対応する値を有する透過率制御信号Ｓ３を出力することにより、光アッテネータ７のレーザ光透過率を変化させる。
【００５４】
制御部８によるアッテネータ７の透過率制御内容の一例を示すグラフが、図３及び図４に示されている。
【００５５】
図３の例にあっては、ビーム位置信号Ｓ１の値に基づいて、ビーム位置が矩形開口４の第１エッジを越えて開口内（図中Ｃ部参照）へと進入したことが判定されると、図示しない透過率制御信号Ｓ３の値が変化することにより、アッテネータ７透過率の値はそれ以降徐々に低下し、その後、一定の下限値に安定する。一方、同様にして、ビーム位置が矩形開口４の第２エッジを越えて開口外へと脱出したことが判定されると、図示しない透過率制御信号Ｓ３の値が変化することにより、アッテネータ７透過率の値はそれ以降急激に上昇し、その後、一定の上限値に安定する。
【００５６】
このように、矩形開口４のエッジ位置付近で光アッテネータ７の透過率を変化させる目的は、おもに加工観察光学系５の回折や収差による結像エッジ部分の光強度分布の補正と、光スポットが矩形開口４の光像のエッジを横切って像内に入り込む場合に、薄膜成長の種形成が不十分な場合にそれを補うためである。
【００５７】
図４の例は、主として、矩形開口４の内部におけるアッテネータ７の透過率制御を説明するものであって、この例にあっては、予め用意された、ビーム位置信号（Ｓ１）と透過率の変化率データ（Ｑ）との関係に基づいて、各ビーム位置毎にアッテネータの透過率を自動的に変化させ、これにより光学系に起因するレーザ照射強度のムラを補正するものである。
【００５８】
最後に、本発明の作用を説明するためのグラフが図５に示されている。本発明によれば、矩形開口４上では光スポット径（同図（ａ）参照）よりも遥動の振幅が大きいため（同図（ｂ）参照）、レーザ光の強度分布が光軸に対して対称でなくとも照射レーザ光強度の時間平均を均一にすることができる（同図（ｃ）参照）。
【００５９】
一方、光学系に起因する照射面上の照射レーザ光強度の時間平均のムラ（同図（ｄ）参照）は、光アッテネータ７の透過率を図３及び図４に示されるように、光スポットの光軸位置と矩形開口サイズに応じて変化させることによって、ほぼ均一化することができる（同図（ｅ）参照）。但し、図５（ｄ）では、図３に示す矩形開口サイズによるエッジ部分の透過率調節は示していない。
【００６０】
なお、以上の実施形態においては、小径ビームを開口内で大振幅揺動させる技術とアッテネータによるビーム位置対応の透過率制御の技術との双方を組み合わせたが、光学系に起因する照射面上の照射レーザ光強度の時間平均ムラがさほど問題がないのであれば、小径ビームを開口内で大振幅揺動させる技術単独でも十分である。
【００６１】
本発明は、フォトマスクのハーフトーン領域の白欠陥修正のみならず、高度な膜厚均一化を要求される他の用途にも広く適用ができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、例えば、フォトマスクのハーフトーン領域の白欠陥修正等のように、高度の膜厚均一化が要求される用途に好適なＣＶＤ薄膜形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１ レーザ発振器
２ ビームエキスパンダ
３ ビームスキャンユニット
４ 矩形開口
５Ａ 加工観察光学系
５Ｂ 光学系
６ ＣＶＤガス供給排気部
７ 光アッテネータ
８ 制御部
９ フォトマスク
１０ レーザ光強度検出器
１１ レーザ光強度検出器
１２ 観察光学系
３０ スキャンミラー
３１ アパーチャ
３２ レンズ
５０ 入射瞳
５１ 対物レンズ
５２ ミラー
５３ ミラー
Ｐ 結像点
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、フォトマスクのハーフトーン領域の白欠陥修正等のように、高度の膜厚均一化が要求される用途に好適なＣＶＤ薄膜の形成方法及び装置に係り、特に、光軸揺動による時間平均化作用を利用して、照射スポット内レーザ光の強度ムラを改善するようにしたＣＶＤ薄膜の形成方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトマスクのハーフトーン領域の白欠陥修正等のように、高度の膜厚均一化が要求される用途に好適なＣＶＤ薄膜の形成方法及び装置としては、光軸揺動による時間平均化作用を利用して照射スポット内レーザ光の強度ムラを改善するようにしたものが、従来より知られている。
【０００３】
このようなＣＶＤ薄膜の形成装置の一例が、図６に示されている。このＣＶＤ薄膜の形成装置は、ＸＹテーブル２０に載置されたフォトマスク９の上を、公知の構造を有するＣＶＤガス供給排気部６で覆うことにより、修正対象となるハーフトーン領域の白欠陥部分をＣＶＤ原料ガス雰囲気中に晒し、その状態において、ＣＶＤ供給排気部６の上面窓を介してレーザ光を白欠陥上にスポット照射し、併せて、ＸＹステージ２０を駆動して、フォトマスクを水平面内で所定方向へと往復移動させつつ、照射スポットを走査することで、ＣＶＤ原料ガスの反応により、適切な膜厚を有するＣＶＤ薄膜を堆積させて、ハーフトーン領域の白欠陥を修正するものである。
【０００４】
図６において、レーザ発振器１は、ＣＶＤ原料ガスに適した波長のレーザ光を生成して出射する。ビームエキスパンダ２は、レーザ発振器１から出射されるレーザ光の断面を所定の倍率で拡大する。光アッテネータ７は、レーザ光透過率を変化させることにより、ビームエキスパンダ２を通過したレーザ光の強度を調整する。ビームスキャンユニット３は、光アッテネータ７にて強度調整されたレーザ光を矩形開口４へと向けて照射すると共に、その照射光軸を矩形開口４の上で揺動させる。このとき、ビームエキスパンダ２の拡大作用により、矩形開口４に照射されるレーザ光の径は、矩形開口４の開口幅よりも十分に大きなものとなる。
【０００５】
加工観察光学系５Ａは、対物レンズ５１とミラー５２とを含み、矩形開口４を通過したのち、光学系５Ｂを介して到来するレーザ光を、ミラー５２にて下向きに反射したのち、これを対物レンズ５１で集光して、ＣＶＤガス供給排気部６の上面窓を介して、フォトマスク９の上にスポット照射する。このとき、矩形開口４とフォトマスク９とは光学的に共役な位置関係にあるため、フォトマスク９の表面には、レーザ光による微少な矩形の照射スポットが現れる。
【０００６】
なお、フォトマスク９の表面で反射されたレーザ光は、対物レンズ５１を通って光軸を戻り、さらに、ミラー５２を透過して、観察光学系１２へと導かれる。そのため、観察光学系（例えば、受光光学系やイメージセンサ等を含む）を介して、フォトマスク９上の照射スポットを観察することができる。
【０００７】
また、矩形開口４を通過したレーザ光の一部は、ミラー５３で反射されたのち、レーザ光強度検出器１０へと導かれる。そのため、光強度検出器１０を介して、矩形開口４を通過するレーザ光の強度を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８−８１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述の従来装置によれば、レーザ光の断面径をビームエキスパンダ２で矩形開口４の開口幅よりも十分大きく拡大し、矩形開口４内のレーザ光強度の差を小さくした上で（図７（ａ）参照）、矩形開口４上でレーザ光をさらに遥動させているため（図７（ｂ）参照）、矩形開口４内各部の光強度は、時間平均化作用により理論的には均一となる筈である。
【００１０】
しかし、そもそも、レーザ光の強度プロファイル（特に干渉などによるリップル成分）それ自体が、必ずしも光軸に対して対称ではないことに加え、ビーム遥動の振幅も加工観察光学系５Ａのケラレや収差による強度分布の劣化を原因として、比較的小振幅に制限されるため、矩形開口４内全域の光強度の時間的均一化は必ずしも十分ではなかった（図７（ｃ）参照）。
【００１１】
一方、仮に、矩形開口４内全域のレーザ光の強度を時間的に均一化できたとしても、矩形開口４から照射面までの間に存在する光学素子（ミラー、レンズ、窓板など）で生ずる強度ムラや矩形開口像内に生ずる回折現象など光学系に起因する強度分布の不均一には、レーザ光の揺動は効果がない（図７（ｄ）参照）。そのため、ＸＹステージ２０を利用した照射スポット（矩形開口像）の走査を併用することにより、照射面上の照射レーザ光強度の時間平均値の均一化が図られている（図７（ｅ）参照）。
【００１２】
しかし、このような照射スポットの走査併用にあっては、走査方向に関しては照射部の中央部分の照射レーザ光強度の時間平均値を均一化には有効であるものの（図７（ｅ）のＡ部参照）、走査方向と垂直方向の照射強度の分布ムラに対しては十分な効果が得られなかった。
【００１３】
このような理由から、上述の従来装置にあっては、フォトマスク上のハーフトーン領域の白欠陥部分の修正に適用した場合には、欠陥修正部分の透過率を十分に均一化することができないことに加え、照射スポットの走査により生ずる欠陥修正部周辺のレーザ光強度不均一部分（図７（ｅ）のＢ部参照）が正規の部分透過膜と重なり合ってしまうと言ったハーフトーンパターン内部の欠陥については修正することができなかった。
【００１４】
なお、走査の端部で生ずる膜厚低減部の改善策については、走査終了時にレーザ光軸をシフトさせて加工先端部のレーザ光強度を増加させた状態でレーザ照射を継続して走査端部の膜厚を増加させると言った提案もなされている（特許文献１参照）。
【００１５】
しかし、上述の提案は、修正部の透過率が１％程度未満となれば十分（膜厚がある程度以上であれば十分）であるバイナリマスクの修正を目的としたものであるため、本発明が問題とするハーフトーン領域の修正に要求される透過率許容範囲（目標透過率±２％前後）を実現するためには、走査終了時の照射スポットの強度分布を厳密に制御する必要があり、レーザ光の光軸シフトだけでは実現が困難であった。
【００１６】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされてものであり、その目的とするところは、フォトマスク上のハーフトーン領域の白欠陥部分の修正に適用した場合に、欠陥修正部分の透過率を十分に均一化することが可能なＣＶＤ薄膜の形成方法及び装置を提供することにある。
【００１７】
本発明のさらに他の目的並びに作用効果については、明細書の以下の記述を参照することにより、当業者であれば容易に理解されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上述の発明が解決しようとする課題は、以下の構成を有するＣＶＤ薄膜の形成方法により解決することができる。
【００１９】
すなわち、このＣＶＤ薄膜の形成方法は、レーザ発振器から射出されるレーザ光を、光軸前方に静止して設けられた開口を通過させたのち、対物レンズで集光することにより、反応ガス雰囲気中に置かれた試料表面に照射すると共に、前記開口へと入射されるレーザ光の光軸を前記開口に対して揺動させることにより、試料表面上における照射光強度を時間平均作用によって均一化するようにしたＣＶＤ薄膜の形成方法であって、前記開口へ入射されるレーザ光の径を前記開口の幅よりも十分に小さく設定すると共に、前記レーザ光の光軸を前記開口の幅よりも大きな振幅で揺動させる、ことを特徴とする。
【００２０】
このような構成によれば、開口上では光スポット径よりも遥動の振幅が大きいため、レーザ光の強度分布が光軸に対して対称でなくとも照射レーザ光強度の時間平均を均一にすることができる。しかも、光軸の揺動振幅それ自体は従前のものとあまり変わらないため、加工観察光学系ケラレや収差による強度分布の劣化を原因として、揺動振幅が小振幅に制限されても問題はない。
【００２１】
上述の方法の好ましい実施の形態としては、前記開口へ入射されるレーザ光の強度を前記レーザ光の揺動中の光軸位置に応じて変化させようにしてもよい。
【００２２】
このような構成によれば、上述の微少スポットの大振幅揺動による効果に加えて、光学系に起因する照射面上の照射レーザ光強度の時間平均のムラについても、解消することができる。
【００２３】
このとき、前記光軸位置が前記開口のエッジ近辺にあるとき、前記レーザ光の強度を所定の態様で変化させるようにすれば、加工観察光学系の回折や収差による結像エッジ部分の光強度分布の補正と、光スポットが矩形開口４の光像のエッジを横切って像内に入り込む場合に、薄膜成長の種形成が不十分な場合にそれを補うことができる。
【００２４】
同様に、このとき、前記光軸位置が前記開口の内部領域にあるとき、各位置に応じて予め定められた態様にしたがって、前記レーザ光の強度を変化させるようにすれば、各ビーム位置毎にアッテネータの透過率を自動的に変化させ、これにより光学系に起因するレーザ照射強度のムラを補正することができる。
【００２５】
上述の各方法において、前記レーザ光の径は前記開口の幅の１／３よりも小さいものであってもよい。
【００２６】
上述の各方法は、前記試料がフォトマスクであって、そのハーフトーン領域の白欠陥部分の修正のために用いられるものであってもよい。
【００２７】
別の一面からすると、上述の発明が解決しようとする課題は、以下の構成を有するＣＶＤ薄膜の形成装置により解決することができる。
【００２８】
すなわち、このＣＶＤ薄膜の形成装置は、レーザ発振器と、レーザ発振器から出射されたレーザ光を、静止位置に置かれた所定形状の開口へと照射しつつ、その光軸を揺動させることが可能な照射揺動手段と、前記開口を通過したのちのレーザ光を集光して、反応ガス雰囲気中に置かれた試料の表面に照射する対物レンズとを有し、前記照射揺動手段は、前記開口上における光スポットの径を、前記開口の開口幅よりも十分に小さく設定すると共に、前記開口上における光スポット揺動の振幅は、前記開口の幅よりも大きく設定する機能が組み込まれている、ことを特徴とする。ここで、照射揺動手段は、一実施形態においては、ビームエキスパンダ２とビームスキャニングユニット３とを含んで構成されている。
【００２９】
このような構成であっても、開口上では光スポット径よりも遥動の振幅が大きいため、レーザ光の強度分布が光軸に対して対称でなくとも照射レーザ光強度の時間平均を均一にすることができる。しかも、光軸の揺動振幅それ自体は従前のものとあまり変わらないため、加工観察光学系ケラレや収差による強度分布の劣化を原因として、揺動振幅が小振幅に制限されても問題はない。
【００３０】
上述の装置の好ましい実施形態としては、前記前記照射揺動手段の前段にあって、前記照射揺動手段へと入射されるべきレーザ光を透過すると共に、その光透過率が外部からの制御で変更可能とされた可変透光手段と、前記開口の位置を示す開口位置信号を生成出力する開口位置検出手段と、前記開口位置における前記レーザ光の光軸位置を示す光軸位置信号を生成出力する光軸位置検出手段と、前記開口位置検出手段から出力される開口位置信号と前記光軸位置検出手段から出力される光軸位置信号とに基づいて、前記開口に対する前記光軸の位置を判定し、その判定結果に基づいて、前記可変透光手段の光透過率を制御する制御手段とをさらに含む、ものであってもよい。
【００３１】
このような構成であっても、上述の微少スポットの大振幅揺動による効果に加えて、光学系に起因する照射面上の照射レーザ光強度の時間平均のムラについても、解消することができる。
【００３２】
このとき、前記制御手段が、前記光軸が前記開口のエッジ近辺にあると判定されるとき、前記可変透光手段の光透過率を所定の態様で変化させるようにすれば、加工観察光学系の回折や収差による結像エッジ部分の光強度分布の補正と、光スポットが矩形開口４の光像のエッジを横切って像内に入り込む場合に、薄膜成長の種形成が不十分な場合にそれを補うことができる。
【００３３】
このとき、前記制御手段が、前記光軸が前記開口の内部領域にあると判定されるとき、各位置に応じて予め定められた態様にしたがって、前記可変透光手段の光透過率を変化させるようにすれば、各ビーム位置毎にアッテネータの透過率を自動的に変化させ、これにより光学系に起因するレーザ照射強度のムラを補正することができる。
【００３４】
上述の各装置においては、前記レーザ光の径は前記開口の幅の１／３よりも小さい、ものであってもよい。
【００３５】
上述の各装置においては、前記試料がフォトマスクであって、そのハーフトーン領域の白欠陥部分の修正のために用いられる、ものであってもよい。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、開口上では光スポット径よりも遥動の振幅が大きいため、レーザ光の強度分布が光軸に対して対称でなくとも照射レーザ光強度の時間平均を均一にすることができる。しかも、光軸の揺動振幅それ自体は従前のものとあまり変わらないため、加工観察光学系ケラレや収差による強度分布の劣化を原因として、揺動振幅が小振幅に制限されても問題はない。そのため、本発明によれば、フォトマスク上のハーフトーン領域の白欠陥部分の修正に適用した場合に、欠陥修正部分の透過率を十分に均一化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明装置の一実施形態を示す構成図である。
【図２】ビームスキャンユニットの一例を示す構成図である。
【図３】制御部によるアッテネータの透過率制御内容の一例を示すグラフである。
【図４】アッテネータ透過率とレーザ光強度との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の作用を説明するためのグラフである。
【図６】従来装置の一例を示す構成図である。
【図７】従来装置の作用を説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下に、本発明に係るＣＶＤ薄膜の形成方法及び装置の好適な実施の一形態を添付図面にしたがって詳細に説明する。
【００３９】
本発明装置の一実施形態を示す構成図が図１に示されている。この装置は、図示しないテーブルに載置されたフォトマスクの上を、公知の構造を有するＣＶＤガス供給排気部６で覆うことにより、修正対象となるハーフトーン領域の白欠陥部分をＣＶＤ原料ガス雰囲気中に晒し、その状態において、ＣＶＤ供給排気部６の上面窓を介してレーザ光を白欠陥上に照射することで、ＣＶＤ原料ガスの反応により、適切な膜厚を有するＣＶＤ薄膜を堆積させて、白欠陥を修正しようとするものである。
【００４０】
図１において、レーザ発振器１は、ＣＶＤ原料ガスに適した波長（例えば、２６６ｎｍ）のレーザ光を生成して出射する。ビームエキスパンダ２は、レーザ発振器１から出射されるレーザ光の断面を所定の倍率（例えば、７倍）で拡大する。
【００４１】
光アッテネータ７は、そのレーザ光透過率を変化させることにより、ビームエキスパンダ２を通過したレーザ光の強度を調整する。後に詳細に説明するように、この光アッテネータのレーザ光透過率の値は、制御部８からの信号により適宜に変更制御される。
【００４２】
ビームスキャンユニット３は、光アッテネータ７にて強度調整されたレーザ光を矩形開口４へと向けて照射すると共に、その照射光軸を矩形開口４の上で揺動させる。後に詳細に説明するように、ビームスキャンユニット３は、矩形開口４上で開口幅の１／３以下の光スポットを形成し、開口幅よりも大きい振幅で光スポットを遥動させる。当業者により良く知られているように、矩形開口４は、複数のナイフエッジの組合せ等により開口形状乃至サイズを変更可能に構成されるのが一般的であり、この矩形開口４からは、光スポットの揺動方向の両端エッジ位置のそれぞれを示す開口エッジ信号Ｓ２が出力される。
【００４３】
加工観察光学系５Ａは、対物レンズ５１とミラー５２とを含み、矩形開口４を通過したのち、光学系５Ｂを介して到来するレーザ光を、ミラー５２にて下向きに反射したのち、これを対物レンズ５１で集光して、ＣＶＤガス供給排気部６の上面窓を介して、フォトマスク９の上にスポット照射する。このとき、矩形開口４とフォトマスク９の表面とは光学的に共役な位置関係にあるため、フォトマスク９の表面には、レーザ光による微少な矩形の照射スポットが現れる。
【００４４】
フォトマスク９の欠陥修正部はＣＶＤガス供給・排気部９によりＣＶＤ原料ガス雰囲気中に置かれているため、光スポットの照射部分でＣＶＤ原料ガスが分解し、矩形開口４の縮小投影像内部に薄膜が形成される。
【００４５】
なお、フォトマスク９の表面で反射されたレーザ光は、対物レンズ５１を通って光軸を戻り、さらに、ミラー５２を透過して、観察光学系１２へと導かれる。そのため、観察光学系（例えば、受光光学系やイメージセンサ等を含む）を介して、フォトマスク９上の照射スポットを観察することができる。
【００４６】
矩形開口４を通過したレーザ光の一部は、ミラー５３で反射されたのち、レーザ光強度検出器１０へと導かれる。そのため、光強度検出器１０を介して、矩形開口４を通過したレーザ光の強度を検出することができる。
【００４７】
フォトマスク９を透過したレーザ光は、フォトマスク９の下に配置されたレーザ光検出器１１へと導かれる。そのため、レーザ強度検出器１１を介して、フォトマスク９を透過するレーザ光の強度を検出することができる。
【００４８】
ビームスキャンユニットの一例（１軸の場合）を示す構成図が図２に示されている。同図に示されるように、ビームスキャンユニット３は、アッテネータ７で強度調整されたレーザ光が照射されるアパーチャ３１と、このアパーチャ３１の透過光の光軸前方にあって、ガルバノメータに傾動可能に装着されたスキャンミラー３０と、スキャンミラー３０で反射されたレーザ光を、矩形開口４上に開口幅の１／３以下の光スポットが形成されるように、縮小投影させるレンズとを含んで構成される。そして、ビームスキャンユニット３からは、スキャンミラー３０の傾動角度を基礎として生成され、矩形開口４に対する現在のレーザ光の光軸位置を示すビーム位置信号Ｓ１が出力される。
【００４９】
スキャンミラー３０の往復傾動と共に、矩形開口４に対して、開口幅の１／３以下の光スポット（例えば、円形の光スポット）が、矩形開口４の開口幅よりも大きい振幅で揺動し、これにより矩形開口４内のレーザ光の時間平均強度は均一化されることとなる。ここで、光スポットの揺動の軌跡は、水平方向へと揺動するような一次元的な揺動態様、或いは、水平方向揺動と垂直方向揺動とが組み合わされた二次元的な揺動態様を採るものであってもよいであろう。
【００５０】
スキャンミラー３０とレンズ３１との距離は、スキャナミラー３０の光軸上の点Ｐが、加工観察光学系５の対物レンズの入射瞳５０上に結像するように調節されている。レンズ３１の焦点距離は、対物レンズの入射瞳５０で光スポットの周辺が遮られることがないように、また光スポットが矩形開口４の最大サイズ時のエッジ位置にあるときに加工観察光学系５の収差の影響が生じないように選定される。
【００５１】
一方、光アッテネータ３のレーザ光透過率は、薄膜形成時の設定透過率にレーザ光の遥動角度に対してあらかじめ定められた変化率を乗じた透過率に設定される。また、形成する薄膜の目標透過率によっても、異なる変化率を設定することができる。
【００５２】
ここで、レーザ光強度検出器１０、１１はレーザ光強度の設定と、光アッテネータ７の変化率の粗調整に使用される。光アッテネータ７の変化率の粗調整値Ｑは、レーザ光強度検出器１０の出力をＬ１、レーザ光強度検出器１１の出力をＬ２、加工観察光学系５の損失を補正するための補正係数をαとすると、
Ｑ ＝ （Ｌ２／Ｌ１） × α
として算出され、実際に部分透過膜（ハーフトーン膜）を形成して、その透過率ムラを低減するように微調整される。
【００５３】
制御部８では、ビームスキャンユニット３から得られるビーム位置信号Ｓ１と、矩形開口４から得られる開口エッジ信号Ｓ２とに基づいて、現在の光スポットの矩形開口４に対する位置を認識し、それに対応する値を有する透過率制御信号Ｓ３を出力することにより、光アッテネータ７のレーザ光透過率を変化させる。
【００５４】
制御部８によるアッテネータ７の透過率制御内容の一例を示すグラフが、図３及び図４に示されている。
【００５５】
図３の例にあっては、ビーム位置信号Ｓ１の値に基づいて、ビーム位置が矩形開口４の第１エッジを越えて開口内（図中Ｃ部参照）へと進入したことが判定されると、図示しない透過率制御信号Ｓ３の値が変化することにより、アッテネータ７透過率の値はそれ以降徐々に低下し、その後、一定の下限値に安定する。一方、同様にして、ビーム位置が矩形開口４の第２エッジを越えて開口外へと脱出したことが判定されると、図示しない透過率制御信号Ｓ３の値が変化することにより、アッテネータ７透過率の値はそれ以降急激に上昇し、その後、一定の上限値に安定する。
【００５６】
このように、矩形開口４のエッジ位置付近で光アッテネータ７の透過率を変化させる目的は、おもに加工観察光学系５の回折や収差による結像エッジ部分の光強度分布の補正と、光スポットが矩形開口４の光像のエッジを横切って像内に入り込む場合に、薄膜成長の種形成が不十分な場合にそれを補うためである。
【００５７】
図４の例は、主として、矩形開口４の内部におけるアッテネータ７の透過率制御を説明するものであって、この例にあっては、予め用意された、ビーム位置信号（Ｓ１）と透過率の変化率データ（Ｑ）との関係に基づいて、各ビーム位置毎にアッテネータの透過率を自動的に変化させ、これにより光学系に起因するレーザ照射強度のムラを補正するものである。
【００５８】
最後に、本発明の作用を説明するためのグラフが図５に示されている。本発明によれば、矩形開口４上では光スポット径（同図（ａ）参照）よりも遥動の振幅が大きいため（同図（ｂ）参照）、レーザ光の強度分布が光軸に対して対称でなくとも照射レーザ光強度の時間平均を均一にすることができる（同図（ｃ）参照）。
【００５９】
一方、光学系に起因する照射面上の照射レーザ光強度の時間平均のムラ（同図（ｄ）参照）は、光アッテネータ７の透過率を図３及び図４に示されるように、光スポットの光軸位置と矩形開口サイズに応じて変化させることによって、ほぼ均一化することができる（同図（ｅ）参照）。但し、図５（ｄ）では、図３に示す矩形開口サイズによるエッジ部分の透過率調節は示していない。
【００６０】
なお、以上の実施形態においては、小径ビームを開口内で大振幅揺動させる技術とアッテネータによるビーム位置対応の透過率制御の技術との双方を組み合わせたが、光学系に起因する照射面上の照射レーザ光強度の時間平均ムラがさほど問題がないのであれば、小径ビームを開口内で大振幅揺動させる技術単独でも十分である。
【００６１】
本発明は、フォトマスクのハーフトーン領域の白欠陥修正のみならず、高度な膜厚均一化を要求される他の用途にも広く適用ができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、例えば、フォトマスクのハーフトーン領域の白欠陥修正等のように、高度の膜厚均一化が要求される用途に好適なＣＶＤ薄膜形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１ レーザ発振器
２ ビームエキスパンダ
３ ビームスキャンユニット
４ 矩形開口
５Ａ 加工観察光学系
５Ｂ 光学系
６ ＣＶＤガス供給排気部
７ 光アッテネータ
８ 制御部
９ フォトマスク
１０ レーザ光強度検出器
１１ レーザ光強度検出器
１２ 観察光学系
３０ スキャンミラー
３１ アパーチャ
３２ レンズ
５０ 入射瞳
５１ 対物レンズ
５２ ミラー
５３ ミラー
Ｐ 結像点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ発振器から射出されるレーザ光を、光軸前方に静止して設けられた開口を通過させたのち、対物レンズで集光することにより、反応ガス雰囲気中に置かれた試料表面に照射すると共に、前記開口へと入射されるレーザ光の光軸を前記開口に対して揺動させることにより、試料表面上における照射光強度を時間平均作用によって均一化するようにしたＣＶＤ薄膜の形成方法であって、
前記開口へ入射されるレーザ光の径を前記開口の幅よりも十分に小さく設定すると共に、前記レーザ光の光軸を前記開口の幅よりも大きな振幅で揺動させる、ことを特徴とするＣＶＤ薄膜の形成方法。
【請求項２】
前記開口へ入射されるレーザ光の強度を前記レーザ光の揺動中の光軸位置に応じて変化させる、ことを特徴とする請求項１に記載のＣＶＤ薄膜の形成方法。
【請求項３】
前記光軸位置が前記開口のエッジ近辺にあるとき、前記レーザ光の強度を所定の態様で変化させる、ことを特徴とする請求項２に記載のＣＶＤ薄膜の形成方法。
【請求項４】
前記光軸位置が前記開口の内部領域にあるとき、各位置に応じて予め定められた態様にしたがって、前記レーザ光の強度を変化させる、ことを特徴とする請求項２に記載のＣＶＤ薄膜の形成方法。
【請求項５】
前記レーザ光の径は前記開口の幅の１／３よりも小さい、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のＣＶＤ薄膜の形成方法。
【請求項６】
前記試料がフォトマスクであって、そのハーフトーン領域の白欠陥部分の修正のために用いられる、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のＣＶＤ薄膜の形成方法。
【請求項７】
レーザ発振器と、
レーザ発振器から出射されたレーザ光を、静止位置に置かれた所定形状の開口へと照射しつつ、その光軸を揺動させることが可能な照射揺動手段と、
前記開口を通過したのちのレーザ光を集光して、反応ガス雰囲気中に置かれた試料の表面に照射する対物レンズとを有し、
前記照射揺動手段は、
前記開口上における光スポットの径を、前記開口の開口幅よりも十分に小さく設定すると共に、前記開口上における光スポット揺動の振幅は、前記開口の幅よりも大きく設定する機能が組み込まれている、ことを特徴とするＣＶＤ薄膜の形成装置。
【請求項８】
前記照射揺動手段の前段にあって、前記照射揺動手段へと入射されるべきレーザ光を透過すると共に、その光透過率が外部からの制御で変更可能とされた可変透光手段と、
前記開口の位置を示す開口位置信号を生成出力する開口位置検出手段と、
前記開口位置における前記レーザ光の光軸位置を示す光軸位置信号を生成出力する光軸位置検出手段と、
前記開口位置検出手段から出力される開口位置信号と前記光軸位置検出手段から出力される光軸位置信号とに基づいて、前記開口に対する前記光軸の位置を判定し、その判定結果に基づいて、前記可変透光手段の光透過率を制御する制御手段とをさらに含む、ことを特徴とする請求項７に記載のＣＶＤ薄膜の形成装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記光軸が前記開口のエッジ近辺にあると判定されるとき、前記可変透光手段の光透過率を所定の態様で変化させる、ことを特徴とする請求項８に記載のＣＶＤ薄膜の形成装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記光軸が前記開口の内部領域にあると判定されるとき、各位置に応じて予め定められた態様にしたがって、前記可変透光手段の光透過率を変化させる、ことを特徴とする請求項８に記載のＣＶＤ薄膜の形成装置。
【請求項１１】
前記レーザ光の径は前記開口の幅の１／３よりも小さい、ことを特徴とする請求項１又は７〜１０のいずれか１つに記載のＣＶＤ薄膜の形成装置。
【請求項１２】
前記試料がフォトマスクであって、そのハーフトーン領域の白欠陥部分の修正のために用いられる、ことを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１つに記載のＣＶＤ薄膜の形成装置。
【請求項１】
レーザ発振器から射出されるレーザ光を、光軸前方に静止して設けられた開口を通過させたのち、対物レンズで集光することにより、反応ガス雰囲気中に置かれた試料表面に照射すると共に、前記開口へと入射されるレーザ光の光軸を前記開口に対して揺動させることにより、試料表面上における照射光強度を時間平均作用によって均一化するようにしたＣＶＤ薄膜の形成方法であって、
前記開口へ入射されるレーザ光の径を前記開口の幅よりも十分に小さく設定すると共に、前記レーザ光の光軸を前記開口の幅よりも大きな振幅で揺動させる、ことを特徴とするＣＶＤ薄膜の形成方法。
【請求項２】
前記開口へ入射されるレーザ光の強度を前記レーザ光の揺動中の光軸位置に応じて変化させる、ことを特徴とする請求項１に記載のＣＶＤ薄膜の形成方法。
【請求項３】
前記光軸位置が前記開口のエッジ近辺にあるとき、前記レーザ光の強度を所定の態様で変化させる、ことを特徴とする請求項２に記載のＣＶＤ薄膜の形成方法。
【請求項４】
前記光軸位置が前記開口の内部領域にあるとき、各位置に応じて予め定められた態様にしたがって、前記レーザ光の強度を変化させる、ことを特徴とする請求項２に記載のＣＶＤ薄膜の形成方法。
【請求項５】
前記レーザ光の径は前記開口の幅の１／３よりも小さい、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のＣＶＤ薄膜の形成方法。
【請求項６】
前記試料がフォトマスクであって、そのハーフトーン領域の白欠陥部分の修正のために用いられる、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のＣＶＤ薄膜の形成方法。
【請求項７】
レーザ発振器と、
レーザ発振器から出射されたレーザ光を、静止位置に置かれた所定形状の開口へと照射しつつ、その光軸を揺動させることが可能な照射揺動手段と、
前記開口を通過したのちのレーザ光を集光して、反応ガス雰囲気中に置かれた試料の表面に照射する対物レンズとを有し、
前記照射揺動手段は、
前記開口上における光スポットの径を、前記開口の開口幅よりも十分に小さく設定すると共に、前記開口上における光スポット揺動の振幅は、前記開口の幅よりも大きく設定する機能が組み込まれている、ことを特徴とするＣＶＤ薄膜の形成装置。
【請求項８】
前記照射揺動手段の前段にあって、前記照射揺動手段へと入射されるべきレーザ光を透過すると共に、その光透過率が外部からの制御で変更可能とされた可変透光手段と、
前記開口の位置を示す開口位置信号を生成出力する開口位置検出手段と、
前記開口位置における前記レーザ光の光軸位置を示す光軸位置信号を生成出力する光軸位置検出手段と、
前記開口位置検出手段から出力される開口位置信号と前記光軸位置検出手段から出力される光軸位置信号とに基づいて、前記開口に対する前記光軸の位置を判定し、その判定結果に基づいて、前記可変透光手段の光透過率を制御する制御手段とをさらに含む、ことを特徴とする請求項７に記載のＣＶＤ薄膜の形成装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記光軸が前記開口のエッジ近辺にあると判定されるとき、前記可変透光手段の光透過率を所定の態様で変化させる、ことを特徴とする請求項８に記載のＣＶＤ薄膜の形成装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記光軸が前記開口の内部領域にあると判定されるとき、各位置に応じて予め定められた態様にしたがって、前記可変透光手段の光透過率を変化させる、ことを特徴とする請求項８に記載のＣＶＤ薄膜の形成装置。
【請求項１１】
前記レーザ光の径は前記開口の幅の１／３よりも小さい、ことを特徴とする請求項１又は７〜１０のいずれか１つに記載のＣＶＤ薄膜の形成装置。
【請求項１２】
前記試料がフォトマスクであって、そのハーフトーン領域の白欠陥部分の修正のために用いられる、ことを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１つに記載のＣＶＤ薄膜の形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２１０９１９（Ｐ２０１０−２１０９１９Ａ）
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５６６８４（Ｐ２００９−５６６８４）
【出願日】平成２１年３月１０日（２００９．３．１０）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１０日（２００９．３．１０）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
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