專利名稱：光掩模修正方法及激光加工裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光掩模修正方法及激光加工裝置，尤其是涉及適用于進行光掩模的半色調(diào)圖案的修正的情況的光掩模修正方法及激光加工裝置。
背景技術：
目前，作為光掩模的缺陷部的修正方法的一種使用激光CVD (Chemical Vapor Deposition)法(例如,參照專利文獻I)。
另外，目前，在光掩模的半色調(diào)圖案的缺陷部修正時的CVD膜的成膜工序中，使用例如Q開關Nd =YLF激光或Q開關Nd =YAG激光的第四高諧波(FHG，波長263nm或266nm)。 而且，通過降低激光強度(例如，每一脈沖的照射能量密度為10 30mJ/cm2)，降低原料氣體即鉻羰基氣體的濃度，可大致根據(jù)原料氣體的供給量限制成膜速度，同時堆積CVD膜。
由此，CVD膜的透射率分布難以受到激光的強度分布的影響，可以成膜透射率大致均勻的CVD膜。另外，由于成膜速度低(例如，O. 5nm/s左右)，所以透射率的微調(diào)整變得容易。
另外，Q開關頻率設定在例如激光的平均輸出為最大的2 4kHz。
專利文獻1:(日本)特開2007 - 232964號公報
但是，CVD膜的透射率T和膜厚d的關系使用CVD膜的反射率R、吸收系數(shù)α，通過下式(I)求出(其中，實際上因有在CVD膜生成的多重干涉的影響，所以透射率α根據(jù)用式(I)求出的值增減)。·
T = (I — R) Xe^ad (I)
根據(jù)式(1)，就透射率T而言，膜厚d越厚其越小，吸收系數(shù)a越小其越大。
通過上述的現(xiàn)有的成膜方法得到的CVD膜以氧化鉻III (Cr2O3)為主要成分。以氧化鉻III為主要成分的CVD膜相對于FPD (Flat Panel Display)用的光掩模的曝光波長(水銀的輝線i線(365nm)、h線(405nm)、g線(436nm))的吸收系數(shù)α低。因此,對于作為目標的透射率T所需要的膜厚d變厚。
例如，相對于以氧化鉻III為主要成分的CVD膜的i線的吸收系數(shù)為約9X 103cm — 1左右，為了使相對于i線的透射率為40%，將所需要的膜厚設為約90nm，為了設為10%，將所需要的膜厚設為約250nm。
另一方面，CVD膜的膜厚增加時，在通過ZAP加工對半色調(diào)圖案的修正時成膜的 CVD膜進行整形時，會生成裂紋，在之后的清洗等工序中CVD膜可能會剝離。因此，上述現(xiàn)有的CVD膜的成膜方法難以適用于相對于i線透射率為40%以下的半色調(diào)圖案的修正中。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這種狀況而創(chuàng)立的，可進行更低的透射率的光掩模的半色調(diào)圖案的修正。
本發(fā)明一方面的光掩模修正方法，進行光掩模的修正，其特征在于，使用從Q開關頻率設定在IHz至IkHz的范圍內(nèi)的激光振蕩器射出的每一脈沖的照射能量密度為40mJ/ cm2以上或照射功率密度為lMW/cm2以上的紫外激光及由鉻羰基氣體構(gòu)成的原料氣體，在所 述光掩模的半色調(diào)圖案的修正部分成膜CVD膜。
在本發(fā)明的一方面中，在光掩模的半色調(diào)圖案的修正部分成膜金屬鉻的膜質(zhì)的 CVD 膜。
因此，可進行更低的透射率的光掩模的半色調(diào)圖案的修正。
該激光振蕩器由例如CW (Continuous Wave)激勵的Q開關Nd :YLF激光構(gòu)成。該 紫外激光例如為Q開關Nd =YLF激光的第四高諧波(FHG、振蕩波長263nm)的激光。
在該光掩模修正方法中，可以使用脈寬為40ns以下且照射功率密度為lMW/cm2以 上的紫外激光，或使用脈寬超過40ns且每一脈沖的照射能量密度超過40mJ/cm2的紫外激 光。
由此，并不限定于紫外激光的脈寬，可進行更低的透射率的光掩模的半色調(diào)圖案 的修正。
本發(fā)明的一方面的激光加工裝置，進行光掩模的修正，其特征在于，具備使紫外激 光振動的Q開關激光振蕩裝置、向所述光掩模的半色調(diào)圖案的修正部分附近供給由鉻羰基 氣體構(gòu)成的原料氣體的原料氣體供給裝置、控制所述Q開關激光振蕩裝置的Q開關頻率以 及紫外激光的每一脈沖的照射能量密度及照射功率密度的激光控制裝置，將所述Q開關激 光振蕩裝置的Q開關頻率設定在IHz至IkHz的范圍內(nèi)，將紫外激光的每一脈沖的照射能量 密度設定在40mJ/cm2以上或?qū)⒆贤饧す獾恼丈涔β拭芏仍O定在lMW/cm2以上，向修正部分 照射所述紫外激光，在所述修正部分生成CVD膜。
在本發(fā)明的一方面中，在光掩模的半色調(diào)圖案的修正部分成膜金屬鉻的膜質(zhì)的 CVD 膜。
因此，可進行更低的透射率的光掩模的半色調(diào)圖案的修正。
該Q開關激光振蕩裝置由例如CW (Continuous Wave)激勵的Q開關Nd =YLF激光 構(gòu)成。該紫外激光為例如Q開關Nd =YLF激光的第四高諧波(FHG、振蕩波長263nm)的激光。 該原料氣體供給裝置由例如氣體單元及原料氣體供給、排氣單元構(gòu)成。該激光控制裝置由 例如計算機或各種處理器構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，可修正光掩模的半色調(diào)圖案。尤其是根據(jù)本發(fā)明的一方面， 可進行更低的透射率的光掩模的半色調(diào)圖案的修正。
圖1是表示應用本發(fā)明的激光加工裝置的一實施方式的方框圖2是表示CVD激光的照射時間和CVD膜的平均透射率的關系的圖表；
圖3是表示CVD膜的平均透射率和透射率不勻的關系的圖表；
圖4是用于說明由激光加工裝置執(zhí)行的光掩模修正處理的流程；
圖5是示意性表示半色調(diào)圖案修正前的光掩模的例子的圖6是示意性表示半色調(diào)圖案除去后的光掩模的例子的圖7是示意性表示在修正部分使CVD膜成膜后的光掩模的例子的圖8是示意性表示對成膜的CVD膜整形后的光掩模的例子的圖。
符號說明
I激光加工裝置
2光掩模
11CVD加工用激光振蕩器
12激光照射強度均勻化光學系
13ZAP加工用激光振蕩器
14激光照射強度均勻化光學系
15可變狹縫
16成像加工光學系
16a物鏡
16b微動臺
17氣體單元
18原料氣體供給、排氣單元
24探頭光源
25透射光強度測定器
26控制部具體實施方式
下面，對用于實施本發(fā)明的方式(下面，稱為實施方式)進行說明。另外，說明按下面的順序進行。
1.實施方式
2.變形例
(1.實施方式)
(激光加工裝置的構(gòu)成例)
圖1是表示應用了本發(fā)明的激光加工裝置I的一實施方式的方框圖。
激光加工裝置I是進行具有半色調(diào)圖案的光掩模2的修正的裝置。激光加工裝置 I包含CVD加工用激光振蕩器11、激光照射強度均勻化光學系12、ZAP加工用激光振蕩器 13、激光照射強度均勻化光學系14、可變狹縫15、成像加工光學系16、氣體單元17、原料氣體供給、排氣單元18、掩模支架19、XY臺20、透射照明21、透射照明透鏡22、觀察光學系23、 探頭光源24、透射光強度測定器25及控制部26。
CVD加工用激光振蕩器11例如由CW(ContinuouS Wave)激勵的Q開關Nd =YLF激光構(gòu)成，振蕩并射出第四高諧波(FHG、振蕩波長263nm)的激光(下面也稱為CVD激光)。
激光照射強度均勻化光學系12是用于使通過可變狹縫15的CVD激光的強度分布大致均勻的光學系。例如，激光照射強度均勻化光學系12通過光束擴展器擴大CVD激光的光束直徑，通過使強度差小的光束中央部向可變狹縫15的開口入射，使通過可變狹縫15的 CVD激光的空間方向的強度分布平均化。另外，激光照射強度均勻化光學系12利用光調(diào)幅器等使激光光束擺動，使通過可變狹縫15的CVD激光的時間方向的強度分布平均化。另外， 激光照度強度均勻化光學系12具備用于調(diào)節(jié)CVD激光的照射功率密度的光衰減器。
ZAP加工用激光振蕩器13例如由脈沖激勵的Q開關Nd =YLF激光構(gòu)成，振蕩、射出重復振蕩頻率為50Hz以下的第三高諧波(THG、振蕩波長355nm)的激光(下面，稱為ZAP激 光)。通過將該近紫外光的激光作為ZAP激光使用，不給光掩模2的玻璃基板帶來損傷，可 實現(xiàn)微細的修正加工。另外，該波長為355nm附近的近紫外光的激光，作為ZAP加工用的激 光一直以來一般用在進行光掩模的修正的修理裝置中。
激光照射強度均勻化光學系14具有與激光照射強度均勻化光學系12同樣的構(gòu) 成，使通過可變狹縫15的ZAP激光的空間方向及時間方向的強度分布大致均勻。另外，激 光照射強度均勻化光學系14具備用于調(diào)節(jié)ZAP激光的照射功率密度的光衰減器。
另外，下面，在不需要特別區(qū)分CVD激光和ZAP激光的情況下，簡單地稱為激光。
可變狹縫15設有兩組兩片為一組的刀刃，通過調(diào)節(jié)各組的刀刃的間隔，可以改變 矩形的開口的大小。另外，可變狹縫15具有整體繞光軸旋轉(zhuǎn)的機構(gòu)。
成像加工光學系16是在光掩模2的表面使通過可變狹縫3的激光成像的光學系。 成像加工光學系16例如由物鏡14a、成像透鏡(未圖示)、選色鏡(未圖示)、形成激光的光路 的反射鏡(未圖示)、測定通過可變狹縫15后的激光的輸出的激光輸出測定器(未圖示)等構(gòu) 成。另外，成像加工光學系16具備為了在光掩模2上以規(guī)定的速度掃描根據(jù)激光的可變狹 縫15的開口的像即照射點而使物鏡16a微動的微動臺16b。
氣體單元17向原料氣體供給、排氣單元18供給原料氣體即用于輸送鉻羰基氣體 的運載氣體及凈化氣體。另外，氣體單元17對包含于從原料氣體供給、排氣單元18的吸入 口吸入的氣體的原料氣體進行熱分解，利用過濾器捕捉。另外，向光掩模2的加工部供給的 原料氣體的濃度在控制部26的控制的基礎上，通過對調(diào)節(jié)原料氣體的容器的溫度產(chǎn)生的 原料氣體的濃度進行調(diào)節(jié)，或調(diào)節(jié)凈化氣體及運載氣體的流量而進行調(diào)節(jié)。
原料氣體供給、排氣單元18向光掩模2的加工部供給運載氣體及凈化氣體。原料 氣體通過運載氣體向光掩模2的加工部供給。凈化氣體從光掩模2的加工部除去空氣。另 外，原料氣體供給、排氣單元18具備以原料氣體不向外部泄漏的方式吸入的吸入口，向氣 體單元17供給吸入的氣體。由此，光掩模2的加工部附近的空間被保持于原料氣體環(huán)境氣 體中。而且，在光掩模2的加工部附近的空間保持于原料氣體氛圍氣的狀態(tài)下，通過CVD激 光照射在加工部，在加工部堆積CVD膜。
另外，原料氣體供給、排氣單元18具備透射激光、觀察照明光及探頭光的窗板。凈 化氣體還起到防止該窗板被CVD加工的作用。
掩模支架19裝載于XY臺20上，固定光掩模2的位置。
XY臺20基于控制部26的控制使掩模支架19在水平方向移動，進行保持于掩模支 架19的光掩模2的加工位置的定位。
透射照明21射出用于生成光掩模的透射像的觀察照明光。從透射照明21射出的 觀察照明光通過透射照明透鏡22在光掩模2的表面聚光。而且，透過光掩模2的觀察照明 光通過成像加工光學系16內(nèi)的選色鏡(未圖不)向觀察光學系23的方向反射。觀察光學系 23使觀察照明光產(chǎn)生的光掩模2的表面的像(下面，稱為觀察像)成像。使用者可經(jīng)由目鏡 (未圖示)等觀察該觀察像。另外，在觀察光學系23設有攝像元件，也可顯示通過拍攝觀察 像得到的圖像。
探頭光源24基于控制部26的控制射出進行光掩模2的曝光的曝光機的光源波長 或接近它的波長的光(探頭光)。從探頭光源24射出的探頭光通過成像加工光學系16、原料氣體供給、排氣單元18的窗板向光掩模2照射。透過光掩模2的探頭光通過透射照明透鏡 22聚光，向透射光強度測定器25入射。
透射光強度測定器25測定透過光掩模2的探頭光的強度，向控制部26供給表不 測定結(jié)果的信號。
另外，基于控制部26的控制，移動透射照明21及透射光強度測定器25，在透射照 明透鏡22的光軸上可選擇地設置透射照明21及透射光強度測定器25中的任一個。
控制部26例如由計算機或各種處理器等構(gòu)成，進行激光加工裝置I的各部的控 制。例如，控制部26調(diào)節(jié)CVD加工用激光振蕩器11的Q開關頻率及CVD激光的脈寬等。 另外，控制部26控制激光照射強度均勻化光學系12的光衰減器，調(diào)節(jié)CVD激光的照射功率 密度。另外，控制部26調(diào)節(jié)ZAP加工用激光振蕩器13的Q開關頻率及ZAP激光的脈寬等。 另外，控制部26控制激光照射強度均勻化光學系14的光衰減器，調(diào)節(jié)ZAP激光的照射功率山/又ο
另外，控制部26控制成像加工光學系16的微動臺16b，調(diào)節(jié)照射點的掃描速度。 另外，控制部26控制氣體單元17，調(diào)節(jié)原料氣體的濃度和凈化氣體及運載氣體的流量。另 外，控制部26控制XY臺20，使光掩模2在水平方向的位置移動。另外，控制部26進行透 射照明21及透射光強度測定器25的位置的設定。另外，控制部26基于透射光強度測定器 25的探頭光的強度的測定結(jié)果，求出光掩模2的半色調(diào)圖案等的透射率。
(半色調(diào)圖案修正時的CVD加工條件)
在此，在激光加工裝置I中，對修正光掩模2的半色調(diào)圖案的缺陷部時的CVD加工 條件進行探討。
為了防止在通過ZAP加工對半色調(diào)圖案的修正時成膜的CVD膜進行整形時產(chǎn)生裂 紋，使相對于近紫外光即ZAP激光的吸收系數(shù)大且成膜膜厚為薄的CVD膜即可。
為了得到相對于近紫外光的吸收系數(shù)大且膜厚為薄的CVD膜，在與現(xiàn)有的雙掩模 的白缺陷修正時相同的條件下，進行CVD加工即可。即，與上述現(xiàn)有的半色調(diào)圖案修正時相 比，增加原料氣體的濃度，增加CVD激光的強度，成膜金屬鉻的性質(zhì)更強的膜質(zhì)的CVD膜即 可。
例如，將Q開關頻率設定在2kHz (脈沖寬(半幅值)大致40ns)，將CVD激光的平均 照射功率密度設定在80 200W/cm2，將每一脈沖的照射能量密度設定在40 lOOmJ/cm2， 將照射功率密度(=每一脈沖的照射能量密度/激光脈沖幅(半幅值))設定在I 2. 5MW/ cm2，通過適當?shù)卣{(diào)節(jié)原料氣體的濃度，可以得到吸收系數(shù)非常大的金屬的膜質(zhì)的CVD膜。
實際上，在現(xiàn)有的雙掩模白缺陷修正中，在該CVD加工條件下堆積吸收系數(shù)為 3 X 105cm — 1左右(0D3左右(透射率O. 1%左右)的膜厚150nm左右)的CVD膜。
由此，即使透射率降低，也能夠成膜在ZAP加工時及加工后不產(chǎn)生裂紋的CVD膜。 容易成膜例如相對于i線的吸收系數(shù)為約2. 3X IO5CnT1以上，即相對于i線的透射率為 40%，膜厚為40nm以下的CVD膜。而且，可進行透射率低的半色調(diào)圖案的缺陷部的修正。
另外，如上所述，由于以在現(xiàn)有的CVD加工條件下成膜的氧化鉻III為主要成分的 CVD膜相對于Fro用的光掩模的曝光波長(i線、h線、g線)的吸收系數(shù)低，所以透射率因曝 光波長而大幅變化。與之相對，在該CVD加工條件下成膜的CVD膜因膜質(zhì)接近金屬鉻，所以 相對于i線、h線、g線的吸收系數(shù)大致相同，可以減小曝光波長不同引起的透射率的差。
但是，在該CVD加工條件下，CVD膜的堆積速度加速到100nm/S左右，難以進行膜 厚的控制。另外，CVD膜的吸收系數(shù)不僅比近紫外光即ZAP激光大，而且比i線、h線、g線 也大，僅僅膜厚不同，透射率大幅變化。因此，難以將CVD膜的透射率設定在希望的值，CVD 膜內(nèi)的膜厚不均勻造成的透射率不勻會增大。
因此，下面，對減小透射率不勻的方法進行探討。
圖2是表示在石英基板上掃描脈寬(半幅值)約40ns，每一脈沖的照射能量密度約 40mJ/cm2 (照射功率密度約lMW/cm2)的CVD激光的照射點并堆積CVD膜的情況下，使Q開 關頻率和掃描速度變化時的CVD激光的照射時間和CVD膜相對于i線的平均透射率的測定 結(jié)果的例的圖表。另外，CVD激光的照射時間通過掃描方向的照射點的尺寸+掃描速度而 求出。另外，圖2的橫軸表示照射時間(單位秒)，縱軸表示平均透射率(單位％)。
圖3是表示與圖2相同的條件下的相對于i線的平均透射率和掃描方向的透射率 不勻的測定結(jié)果的例子的圖表。另外，透射率不勻通過掃描方向的透射率的最大值和最小 值之差表示。另外，圖3的橫軸表示平均透射率(單位％)，縱軸表示透射率不勻(單位％)。
從圖2可知，Q開關頻率越低，降低CVD膜的平均透射率所需要的照射時間越長。 即，Q開關頻率越低，CVD膜的堆積速度越慢。例如，與Q開關頻率為2kHz的情況比較，Q開 關頻率為IkHz的情況下，CVD膜的堆積速度為約1/2，Q開關頻率為O. 5kHz的情況下，CVD 膜的堆積速度為約1/4。由此，膜厚的控制變得容易，可以得到更接近希望的透射率的CVD 膜。
另外，從圖3可知，Q開關頻率越低，掃描方向的透射率不勻越少，掃描方向的膜厚 的均勻性提高。如上所述，Q開關頻率越低，CVD膜的堆積速度越慢，為了得到希望的透射 率的CVD膜所需要的CVD激光的照射時間越長。其結(jié)果，通過將比照射時間短的時間內(nèi)的 CVD激光的振動、掃描速度的變動、輸出強度的變動平均化，將CVD膜內(nèi)的膜厚均勻化，從而 改善透射率不勻。另外，Q開關頻率降低，進行CVD激光照射的時間間隔(CVD激光的暫停期 間)增長時，在這期間CVD膜的前端部的原料氣體分子的表面吸附量飽和，因此，成長核的形 成穩(wěn)定地進行，CVD膜的堆積速度穩(wěn)定，這也是改善透射率不勻的一個主要原因。
根據(jù)圖3的測定結(jié)果，透射率不勻為4%以下的平均透射率的范圍在Q開關頻率為 2. OkHz的情況下，為20%以下，與之相對，在Q開關頻率為1. OkHz,O. 5kHz的情況下，分別約 為40%以下、49%以下。因此，將透射率不勻的容許水平設為4% ( ±2%)時，只要將Q開關頻 率設定在1. OkHz以下，就可以修正目前不能修正的透射率不足40%的半色調(diào)圖案而堆積足 夠的CVD膜。
另外，這時，在任一 Q開關頻率下,相對于i線的平均透射率為40%的膜厚為40nm 以下，相對于i線的平均透射率為10%的膜厚為IOOnm以下。這表示CVD膜相對于i線的 吸收系數(shù)為約2. 3X IO5Cm- 1以上。
另外，即使將Q開關頻率設定得比IkHz高，通過降低原料氣體濃度或CVD激光的 照射功率密度，可降低CVD膜的堆積速度，并延長CVD激光的照射時間。但是，由于提高Q 開關頻率時，CVD膜的前端部的成長核的形成不穩(wěn)定，因此，透射率不勻會惡化。
另外，圖2及圖3的測定結(jié)果是CVD激光的脈寬約40ns時的情況，另外，對在除 40ns以外的情況例如脈寬在從數(shù)ns至IOOns左右的范圍內(nèi)不同的情況進行探討。
下面，將為得到金屬的膜質(zhì)的CVD膜所需要的CVD激光每一脈沖的石英基板的表面溫度的上升幅度設為AT。另外，下面，CVD膜內(nèi)的熱擴散長度(K CVDX τ )1/2( κ CVD為CVD 膜的熱傳導系數(shù)，τ為CVD激光的脈寬)比膜厚足夠大，因此，CVD膜為相同的溫度變化。另外，下面，將對石英基板的熱傳導近似為CgX PgX ( K gX τ )1/2Χ ΔΤ (Cg為石英基板的比熱，Pg為石英基板的密度，Kg為石英基板的熱傳導系數(shù))。于是，AT由下式表示。
AT = PX τ/ (CcvdX PcvilXd + CgX PgX ( K gX τ ) 1/2) (2)
其中，P表示CVD激光的照射功率密度，Ccvd表示CVD膜的比熱，P CVD表示CVD膜的密度，d表示CVD膜的膜厚。
由此，得到相同的表面溫度的上升幅度AT的照射功率密度P、照射能量密度 PX τ為下式。
P = ΔΤΧ (CcvdX PcvilXd/τ +CgXpgX ( K g/ τ ) 1/2) (3)
PX τ = ΔΤΧ (CcvdX P CVDX d + CgX P gX ( κ gX τ ) 1/2) (4)
根據(jù)式(3)及式(4)可知，相對于脈寬τ，照射功率密度P單調(diào)減少，照射能量密度PX τ單調(diào)增加。
實際上，使用脈寬比40ns窄，例如約7ns的CVD激光進行實驗，通過將每一脈沖的照射能量密度設定在約25mJ/cm2 (將照射功率密度設定在約3. 5MW/cm2)，可成膜金屬的膜質(zhì)的CVD膜。將其與圖2及圖3的實驗時比較，照射功率密度從lMW/cm2上升至3. 5MW/cm2, 照射能量密 度從40mJ/cm2降至25mJ/cm2。這證明通過上述式(3)及式(4)表示的脈寬τ 和照射功率密度P及照射能量密度PX τ的關系。
因此，在脈寬為40ns以下的情況下，通過將CVD激光的照射功率密度設定在1. OMW/cm2以上(每一脈沖的照射能量密度設定在40mJ/cm2以下),在脈寬超過40ns的情況下，通過將CVD激光的照射功率密度設定在不足1. OMW/cm2 (每一脈沖的照射能量密度設定在超40mJ/cm2),可成膜金屬的膜質(zhì)的CVD膜。
另外，CVD激光的照射能量密度或照射功率密度需要設定得比對使堆積的CVD膜及光掩模的遮光膜帶來損害的值低。
另外，以上的值根據(jù)CVD加工條件(例如，CVD激光的照射時間、原料氣體的濃度、 照射點的尺寸、CVD加工的尺寸等)、光掩模的基板的材質(zhì)、遮光膜的構(gòu)成(例如，單層膜、兩層膜、三層膜等)、材質(zhì)及膜厚等有所不同，另外，根據(jù)其成膜條件也有所不同。
另外，只要以得到金屬的膜質(zhì)的CVD膜的方式適當?shù)卦O定原料氣體的條件，則就不需要在Q開關頻率設置下限。但是，越是降低Q開關頻率，越可以期待半色調(diào)圖案的修正品質(zhì)(例如，透射率不勻等)的提高，另一方面，修正所需要的時間增長。因此，考慮光掩模修正的經(jīng)濟性，例如修正時間和修正品質(zhì)、光掩模的產(chǎn)品價格、交貨期等，優(yōu)選將Q開關頻率設定在適當?shù)闹怠?br>
例如，在現(xiàn)有的半色調(diào)圖案的修正方法中，需要3分鐘左右照射時間，這在本實施方式中相當于將Q開關頻率設定在約IHz的情況下的照射時間。因此，只要將修正時間設為與目前相同水平以上作為條件，則Q開關頻率的下限值為1Hz。
另外，根據(jù)圖3的測定結(jié)果，為了更可靠地將透射率不勻限制在容許水平以下，優(yōu)選將Q開關頻率設定在O. 5kHz以下。
(半色調(diào)圖案修正處理)
下面，參照圖4的流程，對由激光加工裝置I執(zhí)行的光掩模修正處理進行說明。另外，下面，列舉以在由形成于圖5的光掩模2上的半色調(diào)圖案的半色調(diào)膜51形成的半色調(diào)圖案上產(chǎn)生缺陷52，進行該半色調(diào)圖案的修正的情況為例說明。
在步驟SI中，激光加工裝置I對缺陷圖案進行整形。例如，激光加工裝置I對半色調(diào)膜51照射ZAP激光，通過ZAP加工除去半色調(diào)膜51。
另外，步驟SI的處理之后，為了防止ZAP加工的殘渣及飛散等引起的CVD膜的均勻不良，有時進行對光掩模2的清洗。
在步驟S2中，激光加工裝置I設定目標透射率的范圍。具體而言，激光加工裝置I 以與修正的半色調(diào)圖案相同的形狀且透射率，以不生成缺陷的光掩模2上的半色調(diào)圖案作為參照圖案，使用探頭光及透射光強度測定器25測定實際的曝光波長的參照圖案的透射率。而且，控制部26將測定的參照圖案的透射率為中心的規(guī)定的范圍設定為目標透射率的范圍。
在步驟S3中，激光加工裝置I設定CVD加工條件。具體而言，參照圖2及圖3，控制部26將激光加工裝置I的CVD加工條件設定為上述的CVD加工條件。即，控制部26將 CVD加工用激光振蕩器11的Q開關頻率設定在IHz至1. OkHz的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在IHz至0.5kHz的范圍內(nèi)。另外，控制部26控制氣體單元17，將原料氣體即鉻羰基氣體的濃度設定為規(guī)定的值。
另外，控制部26控制激光照射強度均勻化光學系12的光衰減器，將CVD激光的平均照射功率密度設定為規(guī)定的值。這時，在CVD激光的脈寬為40nm以下的情況下，以CVD 激光的照射功率密度為1. OMW/cm2以上，每一脈沖的照射能量密度為40mJ/cm2以下的方式設定平均照射功率密度，在脈寬超過40nm的情況下，以CVD激光的照射功率密度為不足1.OMW/cm2，每一脈沖的照射能量密度為超40mJ/cm2的方式設定平均照射功率密度。
另外，控制部26基于事先準備的目標透射率和照射點的掃描速度或掃描次數(shù)的對照表，設定掃描速度或掃描次數(shù)。這時，考慮CVD膜的透射率的偏差范圍，以CVD膜的曝光波長的透射率不低于目標透射率的范圍的方式設定掃描速度或掃描次數(shù)。
在步驟S4，激光加工裝置I在步驟S3的處理中設定的CVD加工條件下進行CVD加工。由此，例如圖7所示，在除去半調(diào)色膜51的痕跡(即半色調(diào)圖案的修正部分)上成膜CVD 膜61。
另外，在進行CVD加工前，為了容易地進行加工表面的CVD膜的核形成，也可以以加工時的照射功率密度或更多的功率密度向光掩模2的加工部照射CVD激光。
在步驟S5中，激光加工裝置I測定加工部的透射率。即與步驟S2的處理同樣，測定新成膜的CVD膜61的透射率。
在步驟S6中，激光加工裝置I判定透射率是否在目標透射率的范圍內(nèi)。S卩、激光加工裝置I判定在步驟S5的處理測定的CVD膜61的透射率是否在步驟S2的處理設定的目標透射率的范圍內(nèi)，在判定出在目標透射率的范圍之外的情況下，處理進入步驟S7。
在步驟S7中，激光加工裝置I判定透射率是否比目標透射率的范圍高。即、激光加工裝置I判定在步驟S5的處理測定的CVD膜61的透射率是否比在步驟S2處理設定的目標透射率的范圍高，在判定為比目標透射率的范圍高的情況下，處理進入步驟S8。
在步驟S8中，激光加工裝置I調(diào)整CVD加工條件。具體而言，激光加工裝置I將 Q開關頻率、原料氣體濃度、平均照射功率密度變更為預先設定的值。另外，激光加工裝置I基于預先準備的透射率的測定結(jié)果和目標透射率之差與照射點的掃描速度的對照表，設定 掃描速度。
另外，這時，為了容易地進行CVD膜的曝光波長的透射率的微調(diào)整，優(yōu)選以CVD膜 的成膜速度盡可能慢的方式設定Q開關頻率、原料氣體濃度、平均照射功率密度。但是，即 使在與目前的半色調(diào)圖案修正時相同的CVD加工條件下設定，在之后的步驟S9的處理中增 加的CVD膜61的膜厚也薄，因此，通過ZAP加工而在CVD膜61產(chǎn)生裂紋的可能性非常低。
在步驟S9中，激光加工裝置I進行用于透射率微調(diào)整的CVD加工。即激光加工裝 置I在步驟S7的處理中設定的CVD加工條件下進行CVD加工，通過增加若干量的CVD膜61 的膜厚，對CVD膜61的透射率進行微調(diào)整。
之后，處理返回步驟S5，直至在步驟S6中判定出透射率在目標透射率的范圍內(nèi)， 或在步驟S7中判定出透射率比目標透射率的范圍低，反復執(zhí)行步驟S5至S9的處理，進行 CVD膜61的透射率的微調(diào)整。
另一方面，在步驟S7中判定出透射率比目標透射率的范圍低的情況，即使CVD膜 61的膜厚過厚的情況下，處理返回步驟SI，執(zhí)行步驟SI以后的處理。即通過ZAP加工除去 新生成的CVD膜61，從CVD膜的成膜再次重復修整。
另一方面，在步驟S6中，判定出透射率在目標透射率的范圍內(nèi)的情況下，處理進 入步驟S10。
在步驟SlO中，激光加工裝置I對CVD膜進行整形。例如圖8所示，激光加工裝置 I通過ZAP加工除去成膜的CVD膜61中從規(guī)定的圖案露出的CVD膜61A、61B，只保留CVD 膜61C。另外，這時，參照圖2及圖3，在上述的CVD加工條件下成膜CVD膜61，因此，即使對 CVD膜61進行ZAP加工也不會產(chǎn)生裂紋。
之后，光掩模修正處理完成。
如上所述，可進行相對于i線的透射率為40%以下的半色調(diào)圖案的修正。另外，可 以減小修正的半色調(diào)圖案的曝光波長不同造成的透射率之差。
(2.變形例)
另外，在以上的說明中表示了完全除去半色調(diào)膜51后，修正半色調(diào)圖案的例子， 但也可以在僅除去缺陷52的周邊的半色調(diào)膜51后修正半色調(diào)圖案。
另外，本發(fā)明的實施方式不限于上述的實施方式，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍 內(nèi)可進行各種變更。
權利要求
1.一種光掩模修正方法，進行光掩模的修正，其特征在于， 使用從Q開關頻率設定在IHz至IkHz的范圍內(nèi)的激光振蕩器射出的每一脈沖的照射能量密度為40mJ/cm2以上或照射功率密度為lMW/cm2以上的紫外激光及由鉻羰基氣體構(gòu)成的原料氣體在所述光掩模的半色調(diào)圖案的修正部分成膜CVD膜。
2.如權利要求1所述的光掩模修正方法，其特征在于， 使用脈寬為40ns以下且照射功率密度為lMW/cm2以上的紫外激光或脈寬超過40ns且每一脈沖的照射能量密度超過40mJ/cm2的紫外激光。
3.—種激光加工裝置,進行光掩模的修正,其特征在于,具備 Q開關激光振蕩裝置，其使紫外激光振動； 原料氣體供給裝置，其向所述光掩模的半色調(diào)圖案的修正部分附近供給由鉻羰基氣體構(gòu)成的原料氣體； 激光控制裝置，其控制所述Q開關激光振蕩裝置的Q開關頻率以及紫外激光的每一脈沖的照射能量密度及照射功率密度， 將所述Q開關激光振蕩裝置的Q開關頻率設定在IHz至IkHz的范圍內(nèi)，將紫外激光的每一脈沖的照射能量密度設定在40mJ/cm2以上，或?qū)⒆贤饧す獾恼丈涔β拭芏仍O定在IMW/cm2以上，向所述修正部分照射紫外激光，在所述修正部分生成CVD膜。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光掩模修正方法及激光加工裝置，可進行更低的透射率的光掩模的半色調(diào)圖案的修正。使用從Q開關頻率設定在1Hz至1kHz的范圍內(nèi)的CVD加工用激光振蕩器(11)射出的每一脈沖的照射能量密度為40mJ/cm2以上或照射功率密度為1MW/cm2以上的紫外激光及由鉻羰基氣體構(gòu)成的原料氣體在光掩模(2)的半色調(diào)圖案的修正部分成膜CVD膜。本發(fā)明可以應用于例如進行光掩模的修正的激光加工裝置。
文檔編號G03F1/32GK103026297SQ20118003690
公開日2013年4月3日 申請日期2011年3月16日 優(yōu)先權日2010年7月30日
發(fā)明者久住庸輔, 小田島孝廣 申請人:歐姆龍株式會社