ＥＵＶマスク修正装置および方法
【課題】ＥＵＶマスクの反射層の反射率を大幅に低下させることなく欠陥修正を行うこと。
【解決手段】水素イオンビームを発生する電界電離型イオン源と、水素イオンビームをＥＵＶマスク上に集束させ、走査照射するイオン光学系と、ＥＵＶマスクを載置する試料台と、ＥＵＶマスクから発生する二次荷電粒子を検出する検出器と、検出器の出力信号に基づいてＥＵＶマスクの観察像を形成する像形成部と、を有する装置を提供する。
【解決手段】水素イオンビームを発生する電界電離型イオン源と、水素イオンビームをＥＵＶマスク上に集束させ、走査照射するイオン光学系と、ＥＵＶマスクを載置する試料台と、ＥＵＶマスクから発生する二次荷電粒子を検出する検出器と、検出器の出力信号に基づいてＥＵＶマスクの観察像を形成する像形成部と、を有する装置を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子ビームを用いて、ＥＵＶマスクの欠陥を修正するＥＵＶマスク修正装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、リソグラフィ技術に用いられるフォトマスクの欠陥を、集束イオンビームを用いて修正する技術が確立されている。近年では、露光光源に極端紫外光（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ：ＥＵＶ）を用いたリソグラフィ技術が開発されている。ＥＵＶリソグラフィで用いられるマスクは、極薄膜の多層構造から構成される反射層とパターン形状の吸収層とからなっている。吸収層のパターン形状の欠陥に集束イオンビームを照射し、エッチング加工やデポジション加工で欠陥を修正する技術が開示されている。（特許文献１参照）。
【０００３】
このように開示された技術によれば、ＥＵＶマスクの欠陥を修正することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２１０８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の技術では、ＥＵＶマスクの反射層にイオンビームを照射すると多層構造にダメージを与え、反射率を大幅に低下させてしまうという問題があった。
【０００６】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、ＥＵＶマスクの反射層の反射率を大幅に低下させることなく欠陥修正を行うＥＵＶマスク修正装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記のＥＵＶマスク修正装置を提供するためには、ＥＵＶマスクへの照射ダメージの小さいイオンビームを用いなければならない。また、欠陥修正中にイオンビームの電流量が大きく変化すると加工の過不足が発生するので、安定した電流量のイオンビームをＥＵＶマスクに照射しなければならない。さらに、ＥＵＶマスクは微細なパターンを有するので、高精度に欠陥修正しなければならない。そこで、この発明は以下の手段を提供している。
【０００８】
本発明に係るＥＵＶマスク修正装置は、水素イオンビームを発生する電界電離型イオン源と、水素イオンビームをＥＵＶマスク上に集束させるイオン光学系と、ＥＵＶマスクを載置する試料台と、ＥＵＶマスクから発生する二次荷電粒子を検出する検出器と、検出器の出力信号に基づいてＥＵＶマスクの観察像を形成する像形成部と、を有する。この発明に係るＥＵＶマスク修正装置によれば、水素イオンビームをＥＵＶマスクに照射して観察像を得るため、ＥＵＶマスクの反射層を形成する極薄膜の多層構造へのダメージを軽減することができる。
【０００９】
また、本発明に係るＥＵＶマスク修正装置は、電界電離型イオン源に水素ガスを供給する水素ガス供給源と、水素ガスを純化する純化器とを有する。この発明に係るＥＵＶマスク修正装置によれば、電界電離型イオン源に高純度の水素ガスを供給することができる。これによりビーム電流量が安定した水素イオンビームを照射することができる。
【００１０】
さらに、本発明に係るＥＵＶマスク修正装置は、イオンを発生させるイオン発生室と、イオン発生室と真空試料室との間に中間室とを有する。これによれば、真空試料室からイオン発生室への不純物ガスの流入を軽減することができる。
【００１１】
また、本発明に係るＥＵＶマスク修正装置は、電界電離型イオン源と集束レンズ電極との間に水素イオンビームの電流量を測定するための電流測定電極を有する。これにより、電界電離型イオン源から照射された水素イオンビームの電流量を測定することができるので、測定した電流量に基づき、電界電離型イオン源が安定した電流量を照射するようにイオンビーム照射条件を制御することができる。
【００１２】
さらに、本発明に係るＥＵＶマスク修正装置の電界電離型イオン源とイオン光学系は、ＥＵＶマスク上にビーム径５ｎｍ以下の水素イオンビームを照射する。これにより微細なＥＵＶマスクのパターンを精度良く修正することができる。
【００１３】
また、本発明に係るＥＵＶマスク修正装置は、ＥＵＶマスクへの水素イオンビームの照射量の上限値を４×１０16個／ｃｍ2とする。この発明に係るＥＵＶマスク修正装置によれば、ＥＵＶマスクの反射層を形成する極薄膜の多層構造へのダメージをさらに軽減することができる。
【００１４】
本発明に係るＥＵＶマスク修正装置は、ＥＵＶマスクにデポジションガスを供給するデポジションガス供給系を有する。この発明に係るＥＵＶマスク修正装置によれば、ＥＵＶマスクにデポジションガスを供給し、水素イオンビームを照射することで局所的にデポジション膜を成膜することができるので、ＥＵＶマスクの吸収層の欠陥部分をデポジション膜で修正することができる。
【００１５】
本発明に係るＥＵＶマスク修正装置は、ＥＵＶマスクにエッチングガスを供給するエッチングガス供給系を有する。この発明に係るＥＵＶマスク修正装置によれば、ＥＵＶマスクにエッチングガスを供給し、水素イオンビームを照射することで局所的に高速にエッチング加工することができるので、ＥＵＶマスクの吸収層の欠陥部分を効率よくエッチング加工して修正することができる。
【００１６】
本発明に係るＥＵＶマスク修正方法は、ＥＵＶマスクに水素イオンビームを走査照射し観察像を取得する観察工程と、観察像から欠陥修正位置を設定する修正位置設定工程と、欠陥修正位置に水素イオンビームを照射し欠陥を修正する欠陥修正工程と、を有する。この発明に係るＥＵＶマスク修正方法によれば、ＥＵＶマスクに水素イオンビームを走査照射し観察像を取得するので、ＥＵＶマスクの反射層を形成する極薄膜の多層構造へのダメージを軽減することができる。
【００１７】
さらに本発明に係るＥＵＶマスク修正方法は、観察工程において、水素イオンビームの照射量の上限値を４×１０16個／ｃｍ2とする。この発明に係るＥＵＶマスク修正方法によれば、ＥＵＶマスクの反射層を形成する極薄膜の多層構造へのダメージをさらに軽減することができる。
【００１８】
本発明に係るＥＵＶマスク修正方法は、欠陥修正工程において、欠陥にデポジションガスを供給する。この発明に係るＥＵＶマスク修正方法によれば、ＥＵＶマスクにデポジションガスを供給し、水素イオンビームを照射することで局所的にデポジション膜を成膜することができるので、ＥＵＶマスクの吸収層の欠陥部分をデポジション膜で修正することができる。
【００１９】
本発明に係るＥＵＶマスク修正方法は、欠陥修正工程において、欠陥にエッチングガスを供給する。この発明に係るＥＵＶマスク修正方法によれば、ＥＵＶマスクにエッチングガスを供給し、水素イオンビームを照射することで局所的に高速にエッチング加工することができるので、ＥＵＶマスクの吸収層の欠陥部分を効率よくエッチング加工して修正することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係るＥＵＶマスク修正装置によれば、ＥＵＶマスクの反射層の反射率を大幅に低下させることなくＥＵＶマスクの欠陥修正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係るＥＵＶマスク修正装置の構成図である。
【図２】本発明に係るＥＵＶマスク修正装置のイオン源の構成図である。
【図３】本発明に係るＥＵＶマスクの構成図（断面図）である。
【図４】本発明に係るフローチャートである。
【図５】本発明に係るＥＵＶマスクの一部の構成図（表面図）である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係るＥＵＶマスク修正装置の実施形態について説明する。
【００２３】
（１）ＥＵＶマスク修正装置
本実施形態のＥＵＶマスク修正装置１００は、図１に示すように、イオン源１２で発生したイオンを真空試料室１１内に載置された試料３上に集束させる集束レンズ電極１６と対物レンズ電極１７とを備えるイオン光学系を備えたイオンビーム鏡筒１と、イオンビーム鏡筒１からのイオンビーム２を試料３に照射することにより発生した二次電子４を検出する二次電子検出器５（二次荷電粒子検出器）と、試料３表面にガスを供給するガス供給系６と、試料３を固定する試料ホルダ７と、試料３を移動させる試料ステージ８とを備えている。ここで試料３から発生した二次イオンを検出する場合は二次荷電粒子検出器として二次イオン検出器を用いる。また試料３から発生した反射イオンを検出する場合は二次荷電粒子検出器として反射イオン検出器を用いる。さらに、イオンビーム２の走査信号と二次電子検出器５の検出信号から観察像を形成する像形成部９と、観察像を表示する表示部１０とを備えている。
【００２４】
（２）イオン源
イオン源１２は電界電離型イオン源であり、図２に示すように、イオン発生室２１と、エミッタ２２と、引出電極２３と、冷却装置２４とを備えている。
【００２５】
イオン発生室２１の壁部に冷却装置２４が配設されており、冷却装置２４のイオン発生室２１に臨む面に針状のエミッタ２２が装着されている。冷却装置２４は、内部に収容された液体窒素、液体ヘリウム等の冷媒によってエミッタ２２を冷却するものである。また冷却装置２４としてＧＭ型、パルスチューブ型等のクローズドサイクル式冷凍機、ガスフロー型の冷凍機を使用しても良い。そして、イオン発生室２１の開口端近傍に、エミッタ２２の先端２２ａと対向する位置に開口部を有する引出電極２３が配設されている。
【００２６】
イオン発生室２１は、図示略の排気装置を用いて内部が所望の高真空状態に保持されるようになっている。イオン発生室２１には、ガス導入管４３、４４、４５を介して水素ガス供給源４０が接続されており、イオン発生室２１内に微量の水素ガスを供給するようになっている。
【００２７】
エミッタ２２は、タングステンやモリブデンからなる針状の基材に、白金、パラジウム、イリジウム、ロジウム、金等の貴金属を被覆したものからなる部材であり、その先端２２ａは原子レベルで尖鋭化されたピラミッド状になっている。別にエミッタ２２は、タングステンやモリブデンからなる針状の基材を図示しない窒素ガスや酸素ガスを導入することにより、その先端２２ａを原子レベルで尖鋭化したものを使用しても良い。またエミッタ２２は、イオン源の動作時には冷却装置２４によって１００Ｋ程度以下の低温に保持される。エミッタ２２と引出電極２３との間には、電源２７によって電圧が印加されるようになっている。
【００２８】
エミッタ２２と引出電極２３との間に電圧が印加されると、鋭く尖った先端２２ａにおいて非常に大きな電界が形成されるとともに、分極してエミッタ２２に引き寄せられた水素分子２５が、先端２２ａのうちでも電界の高い位置で電子をトンネリングにより失って水素イオンとなる。そして、この水素イオンが正電位に保持されているエミッタ２２と反発して引出電極２３側へ飛び出し、引出電極２３の開口部からイオン光学系１ｂへ射出された水素イオン２８がイオンビーム２を構成する。電界電離型イオン源の場合、水素分子イオンと水素原子イオンが含まれ、電圧によりその割合が変化する。通常の使用条件では
水素イオンの大部分は水素分子イオンとなる。
【００２９】
エミッタ２２の先端２２ａは極めて尖鋭な形状であり、水素イオンはこの先端２２ａから飛び出すため、イオン源１から放出されるイオンビーム２のエネルギー分布幅は極めて狭く、例えば、プラズマ型ガスイオン源や液体金属イオン源と比較して、ビーム径が小さくかつ高輝度のイオンビームを得ることができる。
【００３０】
なお、エミッタ２２への印加電圧が大きすぎると、水素イオンとともにエミッタ２２の構成元素（タングステンや白金）が引出電極２３側へ飛散するため、動作時（イオンビーム放射時）にエミッタ２２に印加する電圧は、エミッタ２２自身の構成元素が飛び出さない程度の電圧に維持される。
【００３１】
一方、このようにエミッタ２２の構成元素を操作できることを利用して、先端２２ａの形状を調整することができる。例えば、先端２２ａの最先端に位置する元素を故意に取り除いてガスをイオン化する領域を広げ、イオンビーム径を大きくすることができる。
【００３２】
またエミッタ２２は、加熱することで表面の貴金属元素を飛び出させることなく再配置させることができるため、使用により鈍った先端２２ａの尖鋭形状を回復することもできる。
【００３３】
ところで、イオン発生室２１に供給する水素ガスに水分子が含まれていると、エミッタ２２に水が吸着し突起となり、水素イオンがイオンビームの光軸とは別方向に放出される。水分子の吸着はランダムに起こるため、これにより、光軸方向に放出されるイオンビーム２の電流量が大きく変化してしまうことがある。それを避けるために、イオン発生室２１に供給する水素ガスを純化する。
【００３４】
ガス導入管４３、４４、４５として金属配管を用いる。特に電界研磨により表面粗さを小さくしたＳＵＳ−ＥＰ管を用いることが好ましい。そして、事前にこのガス導入管４３、４４、４５を数１００℃まで加熱することで管の内面への水の吸着を軽減する。
【００３５】
また、水素ガス供給源４０から供給する水素ガスを純化する純化器を設置する。第一の純化器４１は、複数の活性金属で構成されるゲッター材に不純物ガスを吸着させる、もしくは加熱したパラジウム薄膜を透過させることで水素ガスを純化する。第二の純化器は、液体窒素を用いたコールドトラップにより不純物を取り除く。
【００３６】
これにより９Ｎ（９９．９９９９９９９％）以上の高純度水素ガスを供給することができる。ここで、純化器は第一の純化器もしくは第二の純化器のみを用いても良い。また、純化器は水素ガス供給源４０に組み込むことも可能である。
【００３７】
さらに、真空試料室１１からイオン発生室２１への不純物ガスの流入を軽減するためにイオンビーム鏡筒１内に真空状態の中間室１３を設置する。中間室１３内はイオン発生室１２を排気するための排気装置とは異なる排気ポンプ１４により排気される。そして、イオン発生室２１で発生したイオンビーム２は、真空室間の小さい径の穴からを通過し、真空試料室１１に照射される。イオン発生室１２と中間室１３との間に穴１１１を、中間室１３と真空試料室１１との間に穴１１２を備えている。ここで、中間室１３は対物レンズ電極１７を収容し、穴１１２の位置が対物レンズ電極１７よりも真空試料室１１側にあってもよい。特に欠陥修正でデポジション膜の原料ガスやエッチングガスを真空試料室１１で用いた場合、原料ガスやエッチングガスの不純物ガスのイオン発生室２１への流入を軽減することができる。
【００３８】
（３）イオン光学系
イオン光学系は、イオン源１２側から真空試料室１１側に向けて順に、イオンビーム２を集束させる集束レンズ電極１６と、イオンビーム２を試料３上に集束させる対物レンズ電極１７とを備えて構成される。
【００３９】
このような構成のイオンビーム鏡筒１では、ソースサイズ１ｎｍ以下、イオンビームのエネルギー広がりも１ｅＶ以下にできるため、ビーム径を５ｎｍ以下に絞ることができる。図示していないがイオンの原子番号を選別するためのＥｘＢ等のマスフィルターを備えていても良い。
【００４０】
（４）電流量測定
イオンビーム鏡筒１は、イオン源１２と集束レンズ電極１６との間にイオンビーム２の電流量を測定するための電流測定用電極１８を備えている。電流測定用電極１８に接続された電流計１９で電流測定用電極１８に照射されたイオンビームの電流量を測定する。そして、電流計１９で測定される電流量が一定になるように、イオン源１２の引出電極２３を制御する。これにより、安定した電流量のイオンビーム２を試料３に照射することができる。
【００４１】
（５）ガス供給系
ガス供給系６は、試料３表面にデポジション膜の原料ガス（例えば、フェナントレン、ナフタレンなどのカーボン系ガス、プラチナやタングステンなどの金属を含有する金属化合物ガスなど）を原料容器からガスノズルを通して供給する構成になっている。
【００４２】
また、エッチング加工を行う場合は、エッチングガス（例えば、フッ化キセノン、塩素、ヨウ素、三フッ化塩素、一酸化フッ素、水など）を原料容器からガスノズルを通して供給することができる。
【００４３】
（６）ＥＵＶマスク
試料３として用いるＥＵＶマスクは、図３に示すように、ガラス基板３４上にＭｏ／Ｓｉの多層構造の反射層３３、バッファー層３２、吸収体３１（パターン形状）から構成されている。ＥＵＶリソグラフィでは、ＥＵＶマスクにＥＵＶ光を照射し、反射した光を用いてマスクパターンを転写する。ＥＵＶマスクの吸収体３１のパターン形状に欠陥が存在すると欠陥ごと転写してしまうため、欠陥修正が必要である。
【００４４】
ＥＵＶマスクのパターン寸法は、例えば２２ｎｍノードに対応するプロセスの場合、ライン＆スペースのハーフピッチが８８ｎｍであり、要求される欠陥修正精度は、３シグマでおよそ２ｎｍ以下である。
【００４５】
（７）ＥＵＶマスクのイオンビーム照射ダメージ
本願発明者らはＥＵＶマスクのイオンビーム照射ダメージについて、シミュレーションと実験を行った。実験では、反射層であるＭｏ／Ｓｉの多層構造にイオンビームを照射したときのＥＵＶマスクのダメージ状態を調べた。
【００４６】
加速電圧３０ｋＶ、ビーム照射量４×１０15個／ｃｍ2、４×１０16個／ｃｍ2、４×１０17個／ｃｍ2のヘリウムイオンビームを照射し、照射後のＭｏ／Ｓｉの多層構造の断面ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）像を取得した。その結果、ビーム照射量４×１０16個／ｃｍ2、４×１０17個／ｃｍ2のヘリウムイオンを照射したＥＵＶマスクでは、試料表面からの深さ２８０ｎｍまでＭｏ／Ｓｉの多層構造にミキシングが起こっていることがわかった。また、モンテカルロ法によるイオン注入過程のシミュレーションを実施したところイオンの注入深さは実験結果と一致した。また、イオンビーム照射後のＥＵＶマスクのＥＵＶ光に対する反射率を測定したところ、ビーム照射量４×１０16個／ｃｍ2、４×１０17個／ｃｍ2のイオンビーム照射により大幅に反射率が低下していることがわかった。
【００４７】
これより、反射層にイオンビームを照射することで多層構造にミキシングが起こり、ＥＵＶマスクのＥＵＶ光に対する反射率が低下することがいえる。そして、ビーム照射量が大きいほどダメージが大きいことがいえる。ヘリウムイオンビームでは、ビーム照射量４×１０15個／ｃｍ2の場合、反射率の低下は小さいことがわかったが、ビーム照射量が小さいため欠陥修正箇所の修正を行うには不十分な照射量である。
【００４８】
ここで本願発明者らは、ヘリウムイオンよりも原子番号の小さい水素イオンに着目した。モンテカルロ法によるイオン注入過程のシミュレーションを実施し、入射イオンを注入した際の試料内部の反挑原子の数を比較すると、入射イオンが水素イオンの場合、ヘリウムイオンよりも約１／１０であるという結果が得られた。この知見からＥＵＶマスクの修正に用いるビームとして水素イオンビームが有効であるという着想に至った。
【００４９】
そこで本願発明者らは、水素イオンビームの照射量とＥＵＶマスクの反射層のダメージ状態の関係を調べる実験を行った。加速電圧３０ｋＶ、ビーム照射量４×１０16個／ｃｍ2、４×１０17個／ｃｍ2の水素イオンビームを照射し、照射後のＭｏ／Ｓｉの多層構造の断面ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）像を取得した。その結果、ビーム照射量４×１０16個／ｃｍ2の場合の断面ＴＥＭ像では、ダメージの状態が、ヘリウムイオンビームのビーム照射量４×１０15個／ｃｍ2の場合とほぼ同等であることがわかった。すなわち、ビーム照射量４×１０16個／ｃｍ2の水素イオンビームを照射しても、反射層の反射率の低下は小さく、かつ、欠陥修正箇所の修正を行うのに十分な照射量であるので実用的であるといえる。また、ミキシングが起こっている領域は試料表面からの深さ１４０ｎｍであることがわかった。この結果はモンテカルロ法によるイオン注入過程のシミュレーションの結果とも一致した。
これより水素イオンビームを用いれば、ＥＵＶマスクへのダメージを軽減しながら欠陥修正することができるといえる。
【００５０】
＜実施例１＞
本願の実施例について、図４のフローチャートに沿って説明する。試料ホルダ７上に載置された試料３であるＥＵＶマスクの欠陥位置を、試料ステージ８を移動させ、イオンビーム２の照射領域に移動させる。イオンビーム鏡筒１から水素イオンビームをＥＵＶマスクに走査照射して、ＥＵＶマスクから発生する二次電子４を二次電子検出器５で検出する。水素イオンビームの走査信号と二次電子検出器５の検出信号から像形成部９においてＥＵＶマスクの観察像を取得する（観察像取得工程Ｓ１）。
【００５１】
次に、取得した観察像を表示部１０に表示し、欠陥部分にイオンビーム照射領域を設定する修正位置設定を行う（修正位置設定工程Ｓ２）。これによりイオンビーム照射位置を決定する。
【００５２】
次に、欠陥が吸収体パターンの余剰欠陥である場合、ガス供給系６からエッチングガスとして、フッ化キセノンを試料３の表面に供給し、イオンビーム照射領域に水素イオンビームを照射して欠陥修正加工を実施する（欠陥修正工程Ｓ３）。余剰欠陥部分がエッチング加工されたら加工を終了する。また、欠陥が吸収体パターンの欠落欠陥の場合、ガス供給系６からデポジションガスとして、フェナントレンガスを試料３の表面に供給し、イオンビーム照射領域に水素イオンビームを照射して欠陥修正加工を実施する。これにより欠陥部分にデポジション膜を堆積させて欠陥を修正する。
【００５３】
修正結果を確認し（Ｓ４）、修正が完了していれば終了する。修正が完了していない場合は、観察像取得工程Ｓ１に戻り再度修正を行う。
【００５４】
イオンビームのイオン種として水素イオンを用いることで、欠陥修正箇所の修正の際にイオンビームを照射することで生じる反射層へのイオンビーム照射ダメージを、ヘリウムイオンを用いた場合に比べて大きく軽減することができる。よって反射層のＥＵＶ光に対する反射率低下を軽減することができる。
【００５５】
＜実施例２＞
ＥＵＶマスクへの水素イオンビーム照射量の上限値を４×１０16個／ｃｍ2とする実施例について説明する。図５はＥＵＶマスクの一部の表面図であり、反射層３３上に吸収体３１のパターンが設置されている。ＥＵＶマスクの欠陥５１を含む観察領域５２にイオンビーム２を走査照射し、発生する二次電子４を二次電子検出器５で検出して観察領域５２の観察像を取得する。そして、取得した観察像上で修正位置を設定し、欠陥を修正する。修正が完了していない場合は再び観察領域５２にイオンビーム２を走査照射し、観察像を取得し、観察像上で追加加工のための修正位置を設定する。
【００５６】
水素イオンビーム照射量の上限値とは、ある照射領域に照射するイオンの量の上限値である。上記の修正プロセスでは、欠陥５１に照射する総イオン量が上限値に達しないようにする。
【００５７】
欠陥５１は数ｎｍから１ミクロンメートル以下の寸法であり、欠陥の大きさに合わせて加工領域を設定する。イオンビーム電流は５ｐＡ以下を使用し、あらかじめ測定しておく。加工領域、電流から単位面積あたりに照射されるドーズ量を計算し、照射可能な最大時間を表示する。これによりオペレータは照射量の上限値に注意しながら修正作業を行うことができる。また、上限値に達した場合は、同一観察領域にはイオンビーム２を照射できないように制御することができる。これにより上限値を超えてＥＵＶマスクへイオンビームを照射することを防止することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１ …イオンビーム鏡筒
２ …イオンビーム
３ …試料
４ …二次電子
５ …二次電子検出器
６ …ガス供給系
７ …試料ホルダ
８ …試料ステージ
９ …像形成部
１０…表示部
１１…真空試料室
１２…イオン源
１３…中間室
１４…排気ポンプ
１６…集束レンズ電極
１７…対物レンズ電極
１８…電流測定用電極
１９…電流計
２１…イオン発生室
２２…エミッタ
２３…引出電極
２４…冷却装置
２５…水素分子
２７…電源
２８…水素イオン
３１…吸収体
３２…バッファー層
３３…反射層
３４…ガラス基板
４０…水素ガス供給源
４１…第一の純化器
４２…第二の純化器
４３…ガス導入管
４４…ガス導入管
４５…ガス導入管
５１…欠陥
５２…観察領域
１００…ＥＵＶマスク修正装置
１１１…穴
１１２…穴
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子ビームを用いて、ＥＵＶマスクの欠陥を修正するＥＵＶマスク修正装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、リソグラフィ技術に用いられるフォトマスクの欠陥を、集束イオンビームを用いて修正する技術が確立されている。近年では、露光光源に極端紫外光（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ：ＥＵＶ）を用いたリソグラフィ技術が開発されている。ＥＵＶリソグラフィで用いられるマスクは、極薄膜の多層構造から構成される反射層とパターン形状の吸収層とからなっている。吸収層のパターン形状の欠陥に集束イオンビームを照射し、エッチング加工やデポジション加工で欠陥を修正する技術が開示されている。（特許文献１参照）。
【０００３】
このように開示された技術によれば、ＥＵＶマスクの欠陥を修正することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２１０８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の技術では、ＥＵＶマスクの反射層にイオンビームを照射すると多層構造にダメージを与え、反射率を大幅に低下させてしまうという問題があった。
【０００６】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、ＥＵＶマスクの反射層の反射率を大幅に低下させることなく欠陥修正を行うＥＵＶマスク修正装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記のＥＵＶマスク修正装置を提供するためには、ＥＵＶマスクへの照射ダメージの小さいイオンビームを用いなければならない。また、欠陥修正中にイオンビームの電流量が大きく変化すると加工の過不足が発生するので、安定した電流量のイオンビームをＥＵＶマスクに照射しなければならない。さらに、ＥＵＶマスクは微細なパターンを有するので、高精度に欠陥修正しなければならない。そこで、この発明は以下の手段を提供している。
【０００８】
本発明に係るＥＵＶマスク修正装置は、水素イオンビームを発生する電界電離型イオン源と、水素イオンビームをＥＵＶマスク上に集束させるイオン光学系と、ＥＵＶマスクを載置する試料台と、ＥＵＶマスクから発生する二次荷電粒子を検出する検出器と、検出器の出力信号に基づいてＥＵＶマスクの観察像を形成する像形成部と、を有する。この発明に係るＥＵＶマスク修正装置によれば、水素イオンビームをＥＵＶマスクに照射して観察像を得るため、ＥＵＶマスクの反射層を形成する極薄膜の多層構造へのダメージを軽減することができる。
【０００９】
また、本発明に係るＥＵＶマスク修正装置は、電界電離型イオン源に水素ガスを供給する水素ガス供給源と、水素ガスを純化する純化器とを有する。この発明に係るＥＵＶマスク修正装置によれば、電界電離型イオン源に高純度の水素ガスを供給することができる。これによりビーム電流量が安定した水素イオンビームを照射することができる。
【００１０】
さらに、本発明に係るＥＵＶマスク修正装置は、イオンを発生させるイオン発生室と、イオン発生室と真空試料室との間に中間室とを有する。これによれば、真空試料室からイオン発生室への不純物ガスの流入を軽減することができる。
【００１１】
また、本発明に係るＥＵＶマスク修正装置は、電界電離型イオン源と集束レンズ電極との間に水素イオンビームの電流量を測定するための電流測定電極を有する。これにより、電界電離型イオン源から照射された水素イオンビームの電流量を測定することができるので、測定した電流量に基づき、電界電離型イオン源が安定した電流量を照射するようにイオンビーム照射条件を制御することができる。
【００１２】
さらに、本発明に係るＥＵＶマスク修正装置の電界電離型イオン源とイオン光学系は、ＥＵＶマスク上にビーム径５ｎｍ以下の水素イオンビームを照射する。これにより微細なＥＵＶマスクのパターンを精度良く修正することができる。
【００１３】
また、本発明に係るＥＵＶマスク修正装置は、ＥＵＶマスクへの水素イオンビームの照射量の上限値を４×１０16個／ｃｍ2とする。この発明に係るＥＵＶマスク修正装置によれば、ＥＵＶマスクの反射層を形成する極薄膜の多層構造へのダメージをさらに軽減することができる。
【００１４】
本発明に係るＥＵＶマスク修正装置は、ＥＵＶマスクにデポジションガスを供給するデポジションガス供給系を有する。この発明に係るＥＵＶマスク修正装置によれば、ＥＵＶマスクにデポジションガスを供給し、水素イオンビームを照射することで局所的にデポジション膜を成膜することができるので、ＥＵＶマスクの吸収層の欠陥部分をデポジション膜で修正することができる。
【００１５】
本発明に係るＥＵＶマスク修正装置は、ＥＵＶマスクにエッチングガスを供給するエッチングガス供給系を有する。この発明に係るＥＵＶマスク修正装置によれば、ＥＵＶマスクにエッチングガスを供給し、水素イオンビームを照射することで局所的に高速にエッチング加工することができるので、ＥＵＶマスクの吸収層の欠陥部分を効率よくエッチング加工して修正することができる。
【００１６】
本発明に係るＥＵＶマスク修正方法は、ＥＵＶマスクに水素イオンビームを走査照射し観察像を取得する観察工程と、観察像から欠陥修正位置を設定する修正位置設定工程と、欠陥修正位置に水素イオンビームを照射し欠陥を修正する欠陥修正工程と、を有する。この発明に係るＥＵＶマスク修正方法によれば、ＥＵＶマスクに水素イオンビームを走査照射し観察像を取得するので、ＥＵＶマスクの反射層を形成する極薄膜の多層構造へのダメージを軽減することができる。
【００１７】
さらに本発明に係るＥＵＶマスク修正方法は、観察工程において、水素イオンビームの照射量の上限値を４×１０16個／ｃｍ2とする。この発明に係るＥＵＶマスク修正方法によれば、ＥＵＶマスクの反射層を形成する極薄膜の多層構造へのダメージをさらに軽減することができる。
【００１８】
本発明に係るＥＵＶマスク修正方法は、欠陥修正工程において、欠陥にデポジションガスを供給する。この発明に係るＥＵＶマスク修正方法によれば、ＥＵＶマスクにデポジションガスを供給し、水素イオンビームを照射することで局所的にデポジション膜を成膜することができるので、ＥＵＶマスクの吸収層の欠陥部分をデポジション膜で修正することができる。
【００１９】
本発明に係るＥＵＶマスク修正方法は、欠陥修正工程において、欠陥にエッチングガスを供給する。この発明に係るＥＵＶマスク修正方法によれば、ＥＵＶマスクにエッチングガスを供給し、水素イオンビームを照射することで局所的に高速にエッチング加工することができるので、ＥＵＶマスクの吸収層の欠陥部分を効率よくエッチング加工して修正することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係るＥＵＶマスク修正装置によれば、ＥＵＶマスクの反射層の反射率を大幅に低下させることなくＥＵＶマスクの欠陥修正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係るＥＵＶマスク修正装置の構成図である。
【図２】本発明に係るＥＵＶマスク修正装置のイオン源の構成図である。
【図３】本発明に係るＥＵＶマスクの構成図（断面図）である。
【図４】本発明に係るフローチャートである。
【図５】本発明に係るＥＵＶマスクの一部の構成図（表面図）である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係るＥＵＶマスク修正装置の実施形態について説明する。
【００２３】
（１）ＥＵＶマスク修正装置
本実施形態のＥＵＶマスク修正装置１００は、図１に示すように、イオン源１２で発生したイオンを真空試料室１１内に載置された試料３上に集束させる集束レンズ電極１６と対物レンズ電極１７とを備えるイオン光学系を備えたイオンビーム鏡筒１と、イオンビーム鏡筒１からのイオンビーム２を試料３に照射することにより発生した二次電子４を検出する二次電子検出器５（二次荷電粒子検出器）と、試料３表面にガスを供給するガス供給系６と、試料３を固定する試料ホルダ７と、試料３を移動させる試料ステージ８とを備えている。ここで試料３から発生した二次イオンを検出する場合は二次荷電粒子検出器として二次イオン検出器を用いる。また試料３から発生した反射イオンを検出する場合は二次荷電粒子検出器として反射イオン検出器を用いる。さらに、イオンビーム２の走査信号と二次電子検出器５の検出信号から観察像を形成する像形成部９と、観察像を表示する表示部１０とを備えている。
【００２４】
（２）イオン源
イオン源１２は電界電離型イオン源であり、図２に示すように、イオン発生室２１と、エミッタ２２と、引出電極２３と、冷却装置２４とを備えている。
【００２５】
イオン発生室２１の壁部に冷却装置２４が配設されており、冷却装置２４のイオン発生室２１に臨む面に針状のエミッタ２２が装着されている。冷却装置２４は、内部に収容された液体窒素、液体ヘリウム等の冷媒によってエミッタ２２を冷却するものである。また冷却装置２４としてＧＭ型、パルスチューブ型等のクローズドサイクル式冷凍機、ガスフロー型の冷凍機を使用しても良い。そして、イオン発生室２１の開口端近傍に、エミッタ２２の先端２２ａと対向する位置に開口部を有する引出電極２３が配設されている。
【００２６】
イオン発生室２１は、図示略の排気装置を用いて内部が所望の高真空状態に保持されるようになっている。イオン発生室２１には、ガス導入管４３、４４、４５を介して水素ガス供給源４０が接続されており、イオン発生室２１内に微量の水素ガスを供給するようになっている。
【００２７】
エミッタ２２は、タングステンやモリブデンからなる針状の基材に、白金、パラジウム、イリジウム、ロジウム、金等の貴金属を被覆したものからなる部材であり、その先端２２ａは原子レベルで尖鋭化されたピラミッド状になっている。別にエミッタ２２は、タングステンやモリブデンからなる針状の基材を図示しない窒素ガスや酸素ガスを導入することにより、その先端２２ａを原子レベルで尖鋭化したものを使用しても良い。またエミッタ２２は、イオン源の動作時には冷却装置２４によって１００Ｋ程度以下の低温に保持される。エミッタ２２と引出電極２３との間には、電源２７によって電圧が印加されるようになっている。
【００２８】
エミッタ２２と引出電極２３との間に電圧が印加されると、鋭く尖った先端２２ａにおいて非常に大きな電界が形成されるとともに、分極してエミッタ２２に引き寄せられた水素分子２５が、先端２２ａのうちでも電界の高い位置で電子をトンネリングにより失って水素イオンとなる。そして、この水素イオンが正電位に保持されているエミッタ２２と反発して引出電極２３側へ飛び出し、引出電極２３の開口部からイオン光学系１ｂへ射出された水素イオン２８がイオンビーム２を構成する。電界電離型イオン源の場合、水素分子イオンと水素原子イオンが含まれ、電圧によりその割合が変化する。通常の使用条件では
水素イオンの大部分は水素分子イオンとなる。
【００２９】
エミッタ２２の先端２２ａは極めて尖鋭な形状であり、水素イオンはこの先端２２ａから飛び出すため、イオン源１から放出されるイオンビーム２のエネルギー分布幅は極めて狭く、例えば、プラズマ型ガスイオン源や液体金属イオン源と比較して、ビーム径が小さくかつ高輝度のイオンビームを得ることができる。
【００３０】
なお、エミッタ２２への印加電圧が大きすぎると、水素イオンとともにエミッタ２２の構成元素（タングステンや白金）が引出電極２３側へ飛散するため、動作時（イオンビーム放射時）にエミッタ２２に印加する電圧は、エミッタ２２自身の構成元素が飛び出さない程度の電圧に維持される。
【００３１】
一方、このようにエミッタ２２の構成元素を操作できることを利用して、先端２２ａの形状を調整することができる。例えば、先端２２ａの最先端に位置する元素を故意に取り除いてガスをイオン化する領域を広げ、イオンビーム径を大きくすることができる。
【００３２】
またエミッタ２２は、加熱することで表面の貴金属元素を飛び出させることなく再配置させることができるため、使用により鈍った先端２２ａの尖鋭形状を回復することもできる。
【００３３】
ところで、イオン発生室２１に供給する水素ガスに水分子が含まれていると、エミッタ２２に水が吸着し突起となり、水素イオンがイオンビームの光軸とは別方向に放出される。水分子の吸着はランダムに起こるため、これにより、光軸方向に放出されるイオンビーム２の電流量が大きく変化してしまうことがある。それを避けるために、イオン発生室２１に供給する水素ガスを純化する。
【００３４】
ガス導入管４３、４４、４５として金属配管を用いる。特に電界研磨により表面粗さを小さくしたＳＵＳ−ＥＰ管を用いることが好ましい。そして、事前にこのガス導入管４３、４４、４５を数１００℃まで加熱することで管の内面への水の吸着を軽減する。
【００３５】
また、水素ガス供給源４０から供給する水素ガスを純化する純化器を設置する。第一の純化器４１は、複数の活性金属で構成されるゲッター材に不純物ガスを吸着させる、もしくは加熱したパラジウム薄膜を透過させることで水素ガスを純化する。第二の純化器は、液体窒素を用いたコールドトラップにより不純物を取り除く。
【００３６】
これにより９Ｎ（９９．９９９９９９９％）以上の高純度水素ガスを供給することができる。ここで、純化器は第一の純化器もしくは第二の純化器のみを用いても良い。また、純化器は水素ガス供給源４０に組み込むことも可能である。
【００３７】
さらに、真空試料室１１からイオン発生室２１への不純物ガスの流入を軽減するためにイオンビーム鏡筒１内に真空状態の中間室１３を設置する。中間室１３内はイオン発生室１２を排気するための排気装置とは異なる排気ポンプ１４により排気される。そして、イオン発生室２１で発生したイオンビーム２は、真空室間の小さい径の穴からを通過し、真空試料室１１に照射される。イオン発生室１２と中間室１３との間に穴１１１を、中間室１３と真空試料室１１との間に穴１１２を備えている。ここで、中間室１３は対物レンズ電極１７を収容し、穴１１２の位置が対物レンズ電極１７よりも真空試料室１１側にあってもよい。特に欠陥修正でデポジション膜の原料ガスやエッチングガスを真空試料室１１で用いた場合、原料ガスやエッチングガスの不純物ガスのイオン発生室２１への流入を軽減することができる。
【００３８】
（３）イオン光学系
イオン光学系は、イオン源１２側から真空試料室１１側に向けて順に、イオンビーム２を集束させる集束レンズ電極１６と、イオンビーム２を試料３上に集束させる対物レンズ電極１７とを備えて構成される。
【００３９】
このような構成のイオンビーム鏡筒１では、ソースサイズ１ｎｍ以下、イオンビームのエネルギー広がりも１ｅＶ以下にできるため、ビーム径を５ｎｍ以下に絞ることができる。図示していないがイオンの原子番号を選別するためのＥｘＢ等のマスフィルターを備えていても良い。
【００４０】
（４）電流量測定
イオンビーム鏡筒１は、イオン源１２と集束レンズ電極１６との間にイオンビーム２の電流量を測定するための電流測定用電極１８を備えている。電流測定用電極１８に接続された電流計１９で電流測定用電極１８に照射されたイオンビームの電流量を測定する。そして、電流計１９で測定される電流量が一定になるように、イオン源１２の引出電極２３を制御する。これにより、安定した電流量のイオンビーム２を試料３に照射することができる。
【００４１】
（５）ガス供給系
ガス供給系６は、試料３表面にデポジション膜の原料ガス（例えば、フェナントレン、ナフタレンなどのカーボン系ガス、プラチナやタングステンなどの金属を含有する金属化合物ガスなど）を原料容器からガスノズルを通して供給する構成になっている。
【００４２】
また、エッチング加工を行う場合は、エッチングガス（例えば、フッ化キセノン、塩素、ヨウ素、三フッ化塩素、一酸化フッ素、水など）を原料容器からガスノズルを通して供給することができる。
【００４３】
（６）ＥＵＶマスク
試料３として用いるＥＵＶマスクは、図３に示すように、ガラス基板３４上にＭｏ／Ｓｉの多層構造の反射層３３、バッファー層３２、吸収体３１（パターン形状）から構成されている。ＥＵＶリソグラフィでは、ＥＵＶマスクにＥＵＶ光を照射し、反射した光を用いてマスクパターンを転写する。ＥＵＶマスクの吸収体３１のパターン形状に欠陥が存在すると欠陥ごと転写してしまうため、欠陥修正が必要である。
【００４４】
ＥＵＶマスクのパターン寸法は、例えば２２ｎｍノードに対応するプロセスの場合、ライン＆スペースのハーフピッチが８８ｎｍであり、要求される欠陥修正精度は、３シグマでおよそ２ｎｍ以下である。
【００４５】
（７）ＥＵＶマスクのイオンビーム照射ダメージ
本願発明者らはＥＵＶマスクのイオンビーム照射ダメージについて、シミュレーションと実験を行った。実験では、反射層であるＭｏ／Ｓｉの多層構造にイオンビームを照射したときのＥＵＶマスクのダメージ状態を調べた。
【００４６】
加速電圧３０ｋＶ、ビーム照射量４×１０15個／ｃｍ2、４×１０16個／ｃｍ2、４×１０17個／ｃｍ2のヘリウムイオンビームを照射し、照射後のＭｏ／Ｓｉの多層構造の断面ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）像を取得した。その結果、ビーム照射量４×１０16個／ｃｍ2、４×１０17個／ｃｍ2のヘリウムイオンを照射したＥＵＶマスクでは、試料表面からの深さ２８０ｎｍまでＭｏ／Ｓｉの多層構造にミキシングが起こっていることがわかった。また、モンテカルロ法によるイオン注入過程のシミュレーションを実施したところイオンの注入深さは実験結果と一致した。また、イオンビーム照射後のＥＵＶマスクのＥＵＶ光に対する反射率を測定したところ、ビーム照射量４×１０16個／ｃｍ2、４×１０17個／ｃｍ2のイオンビーム照射により大幅に反射率が低下していることがわかった。
【００４７】
これより、反射層にイオンビームを照射することで多層構造にミキシングが起こり、ＥＵＶマスクのＥＵＶ光に対する反射率が低下することがいえる。そして、ビーム照射量が大きいほどダメージが大きいことがいえる。ヘリウムイオンビームでは、ビーム照射量４×１０15個／ｃｍ2の場合、反射率の低下は小さいことがわかったが、ビーム照射量が小さいため欠陥修正箇所の修正を行うには不十分な照射量である。
【００４８】
ここで本願発明者らは、ヘリウムイオンよりも原子番号の小さい水素イオンに着目した。モンテカルロ法によるイオン注入過程のシミュレーションを実施し、入射イオンを注入した際の試料内部の反挑原子の数を比較すると、入射イオンが水素イオンの場合、ヘリウムイオンよりも約１／１０であるという結果が得られた。この知見からＥＵＶマスクの修正に用いるビームとして水素イオンビームが有効であるという着想に至った。
【００４９】
そこで本願発明者らは、水素イオンビームの照射量とＥＵＶマスクの反射層のダメージ状態の関係を調べる実験を行った。加速電圧３０ｋＶ、ビーム照射量４×１０16個／ｃｍ2、４×１０17個／ｃｍ2の水素イオンビームを照射し、照射後のＭｏ／Ｓｉの多層構造の断面ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）像を取得した。その結果、ビーム照射量４×１０16個／ｃｍ2の場合の断面ＴＥＭ像では、ダメージの状態が、ヘリウムイオンビームのビーム照射量４×１０15個／ｃｍ2の場合とほぼ同等であることがわかった。すなわち、ビーム照射量４×１０16個／ｃｍ2の水素イオンビームを照射しても、反射層の反射率の低下は小さく、かつ、欠陥修正箇所の修正を行うのに十分な照射量であるので実用的であるといえる。また、ミキシングが起こっている領域は試料表面からの深さ１４０ｎｍであることがわかった。この結果はモンテカルロ法によるイオン注入過程のシミュレーションの結果とも一致した。
これより水素イオンビームを用いれば、ＥＵＶマスクへのダメージを軽減しながら欠陥修正することができるといえる。
【００５０】
＜実施例１＞
本願の実施例について、図４のフローチャートに沿って説明する。試料ホルダ７上に載置された試料３であるＥＵＶマスクの欠陥位置を、試料ステージ８を移動させ、イオンビーム２の照射領域に移動させる。イオンビーム鏡筒１から水素イオンビームをＥＵＶマスクに走査照射して、ＥＵＶマスクから発生する二次電子４を二次電子検出器５で検出する。水素イオンビームの走査信号と二次電子検出器５の検出信号から像形成部９においてＥＵＶマスクの観察像を取得する（観察像取得工程Ｓ１）。
【００５１】
次に、取得した観察像を表示部１０に表示し、欠陥部分にイオンビーム照射領域を設定する修正位置設定を行う（修正位置設定工程Ｓ２）。これによりイオンビーム照射位置を決定する。
【００５２】
次に、欠陥が吸収体パターンの余剰欠陥である場合、ガス供給系６からエッチングガスとして、フッ化キセノンを試料３の表面に供給し、イオンビーム照射領域に水素イオンビームを照射して欠陥修正加工を実施する（欠陥修正工程Ｓ３）。余剰欠陥部分がエッチング加工されたら加工を終了する。また、欠陥が吸収体パターンの欠落欠陥の場合、ガス供給系６からデポジションガスとして、フェナントレンガスを試料３の表面に供給し、イオンビーム照射領域に水素イオンビームを照射して欠陥修正加工を実施する。これにより欠陥部分にデポジション膜を堆積させて欠陥を修正する。
【００５３】
修正結果を確認し（Ｓ４）、修正が完了していれば終了する。修正が完了していない場合は、観察像取得工程Ｓ１に戻り再度修正を行う。
【００５４】
イオンビームのイオン種として水素イオンを用いることで、欠陥修正箇所の修正の際にイオンビームを照射することで生じる反射層へのイオンビーム照射ダメージを、ヘリウムイオンを用いた場合に比べて大きく軽減することができる。よって反射層のＥＵＶ光に対する反射率低下を軽減することができる。
【００５５】
＜実施例２＞
ＥＵＶマスクへの水素イオンビーム照射量の上限値を４×１０16個／ｃｍ2とする実施例について説明する。図５はＥＵＶマスクの一部の表面図であり、反射層３３上に吸収体３１のパターンが設置されている。ＥＵＶマスクの欠陥５１を含む観察領域５２にイオンビーム２を走査照射し、発生する二次電子４を二次電子検出器５で検出して観察領域５２の観察像を取得する。そして、取得した観察像上で修正位置を設定し、欠陥を修正する。修正が完了していない場合は再び観察領域５２にイオンビーム２を走査照射し、観察像を取得し、観察像上で追加加工のための修正位置を設定する。
【００５６】
水素イオンビーム照射量の上限値とは、ある照射領域に照射するイオンの量の上限値である。上記の修正プロセスでは、欠陥５１に照射する総イオン量が上限値に達しないようにする。
【００５７】
欠陥５１は数ｎｍから１ミクロンメートル以下の寸法であり、欠陥の大きさに合わせて加工領域を設定する。イオンビーム電流は５ｐＡ以下を使用し、あらかじめ測定しておく。加工領域、電流から単位面積あたりに照射されるドーズ量を計算し、照射可能な最大時間を表示する。これによりオペレータは照射量の上限値に注意しながら修正作業を行うことができる。また、上限値に達した場合は、同一観察領域にはイオンビーム２を照射できないように制御することができる。これにより上限値を超えてＥＵＶマスクへイオンビームを照射することを防止することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１ …イオンビーム鏡筒
２ …イオンビーム
３ …試料
４ …二次電子
５ …二次電子検出器
６ …ガス供給系
７ …試料ホルダ
８ …試料ステージ
９ …像形成部
１０…表示部
１１…真空試料室
１２…イオン源
１３…中間室
１４…排気ポンプ
１６…集束レンズ電極
１７…対物レンズ電極
１８…電流測定用電極
１９…電流計
２１…イオン発生室
２２…エミッタ
２３…引出電極
２４…冷却装置
２５…水素分子
２７…電源
２８…水素イオン
３１…吸収体
３２…バッファー層
３３…反射層
３４…ガラス基板
４０…水素ガス供給源
４１…第一の純化器
４２…第二の純化器
４３…ガス導入管
４４…ガス導入管
４５…ガス導入管
５１…欠陥
５２…観察領域
１００…ＥＵＶマスク修正装置
１１１…穴
１１２…穴
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオンビームを用いてＥＵＶマスクの欠陥を修正するＥＵＶマスク修正装置において、
水素イオンビームを発生する電界電離型イオン源と、
前記水素イオンビームを前記ＥＵＶマスク上に集束させるイオン光学系と、
前記ＥＵＶマスクを載置する試料台と、
前記ＥＵＶマスクから発生する二次荷電粒子を検出する検出器と、
前記検出器の出力信号に基づいて前記ＥＵＶマスクの観察像を形成する像形成部と、を有するＥＵＶマスク修正装置。
【請求項２】
前記電界電離型イオン源に水素ガスを供給する水素ガス供給源と、
前記電界電離型イオン源と前記水素ガス供給源との間に設置され、前記水素ガスを純化する純化器と、を有する請求項１に記載のＥＵＶマスク修正装置。
【請求項３】
前記水素イオンビームを発生させるイオン発生室と、
前記イオン発生室と前記試料台を収容する真空試料室との間に配置された中間室と、を有する請求項１または２のいずれか一つに記載のＥＵＶマスク修正装置。
【請求項４】
前記電界電離型イオン源と前記イオン光学系は、前記ＥＵＶマスク上にビーム径５ｎｍの前記水素イオンビームを照射する請求項１から３のいずれか一つに記載のＥＵＶマスク修正装置。
【請求項５】
前記ＥＵＶマスクへの前記水素イオンビームの照射量の上限値を４×１０16個／ｃｍ2とする請求項１から４のいずれか一つに記載のＥＵＶマスク修正装置。
【請求項６】
前記電界電離型イオン源と前記集束レンズ電極との間に前記水素イオンビームの電流量を測定するための電流測定電極を有する請求項１から５のいずれか一つに記載のＥＵＶマスク修正装置。
【請求項７】
前記ＥＵＶマスクにデポジションガスを供給するデポジションガス供給系を有する請求項１から６のいずれか一つに記載のＥＵＶマスク修正装置。
【請求項８】
前記ＥＵＶマスクにエッチングガスを供給するエッチングガス供給系を有する請求項１から７のいずれか一つに記載のＥＵＶマスク修正装置。
【請求項９】
イオンビームを用いてＥＵＶマスクの欠陥を修正するＥＵＶマスク修正方法において、
前記ＥＵＶマスクに水素イオンビームを走査照射し観察像を取得する観察工程と、
前記観察像から欠陥修正位置を設定する修正位置設定工程と、
前記欠陥修正位置に前記水素イオンビームを照射し欠陥を修正する欠陥修正工程と、
を有するＥＵＶマスク修正方法。
【請求項１０】
前記ＥＵＶマスクへの前記水素イオンビームの照射量の上限値を４×１０16個／ｃｍ2とする請求項９に記載のＥＵＶマスク修正方法。
【請求項１１】
前記欠陥修正工程において、前記欠陥にデポジションガスを供給する請求項９または１０に記載のＥＵＶマスク修正方法。
【請求項１２】
前記欠陥修正工程において、前記欠陥にエッチングガスを供給する請求項９から１１のいずれか一つに記載のＥＵＶマスク修正方法。
【請求項１】
イオンビームを用いてＥＵＶマスクの欠陥を修正するＥＵＶマスク修正装置において、
水素イオンビームを発生する電界電離型イオン源と、
前記水素イオンビームを前記ＥＵＶマスク上に集束させるイオン光学系と、
前記ＥＵＶマスクを載置する試料台と、
前記ＥＵＶマスクから発生する二次荷電粒子を検出する検出器と、
前記検出器の出力信号に基づいて前記ＥＵＶマスクの観察像を形成する像形成部と、を有するＥＵＶマスク修正装置。
【請求項２】
前記電界電離型イオン源に水素ガスを供給する水素ガス供給源と、
前記電界電離型イオン源と前記水素ガス供給源との間に設置され、前記水素ガスを純化する純化器と、を有する請求項１に記載のＥＵＶマスク修正装置。
【請求項３】
前記水素イオンビームを発生させるイオン発生室と、
前記イオン発生室と前記試料台を収容する真空試料室との間に配置された中間室と、を有する請求項１または２のいずれか一つに記載のＥＵＶマスク修正装置。
【請求項４】
前記電界電離型イオン源と前記イオン光学系は、前記ＥＵＶマスク上にビーム径５ｎｍの前記水素イオンビームを照射する請求項１から３のいずれか一つに記載のＥＵＶマスク修正装置。
【請求項５】
前記ＥＵＶマスクへの前記水素イオンビームの照射量の上限値を４×１０16個／ｃｍ2とする請求項１から４のいずれか一つに記載のＥＵＶマスク修正装置。
【請求項６】
前記電界電離型イオン源と前記集束レンズ電極との間に前記水素イオンビームの電流量を測定するための電流測定電極を有する請求項１から５のいずれか一つに記載のＥＵＶマスク修正装置。
【請求項７】
前記ＥＵＶマスクにデポジションガスを供給するデポジションガス供給系を有する請求項１から６のいずれか一つに記載のＥＵＶマスク修正装置。
【請求項８】
前記ＥＵＶマスクにエッチングガスを供給するエッチングガス供給系を有する請求項１から７のいずれか一つに記載のＥＵＶマスク修正装置。
【請求項９】
イオンビームを用いてＥＵＶマスクの欠陥を修正するＥＵＶマスク修正方法において、
前記ＥＵＶマスクに水素イオンビームを走査照射し観察像を取得する観察工程と、
前記観察像から欠陥修正位置を設定する修正位置設定工程と、
前記欠陥修正位置に前記水素イオンビームを照射し欠陥を修正する欠陥修正工程と、
を有するＥＵＶマスク修正方法。
【請求項１０】
前記ＥＵＶマスクへの前記水素イオンビームの照射量の上限値を４×１０16個／ｃｍ2とする請求項９に記載のＥＵＶマスク修正方法。
【請求項１１】
前記欠陥修正工程において、前記欠陥にデポジションガスを供給する請求項９または１０に記載のＥＵＶマスク修正方法。
【請求項１２】
前記欠陥修正工程において、前記欠陥にエッチングガスを供給する請求項９から１１のいずれか一つに記載のＥＵＶマスク修正方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１８１８９４（Ｐ２０１１−１８１８９４Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６９７８０（Ｐ２０１０−２６９７８０）
【出願日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【出願人】（５０３４６０３２３）エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 (330)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【出願人】（５０３４６０３２３）エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 (330)
【Ｆターム（参考）】
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