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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024032308
(43)【公開日】2024-03-12
(54)【発明の名称】フォトマスク修復装置およびフォトマスク修復方法
(51)【国際特許分類】
G03F 1/72 20120101AFI20240305BHJP
【ＦＩ】
G03F1/72
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022135894
(22)【出願日】2022-08-29
(71)【出願人】
【識別番号】591012668
【氏名又は名称】株式会社ホロン
(74)【代理人】
【識別番号】100089141
【弁理士】
【氏名又は名称】岡田 守弘
(72)【発明者】
【氏名】山田 恵三
【テーマコード（参考）】
2H195
【Ｆターム（参考）】
2H195BD02
2H195BD32
2H195BD33
2H195BD36
(57)【要約】
【目的】本発明は、フォトマスク修復装置およびフォトマスク修復方法に関し、２次電子プロファイルが目標２次電子プロファイルに合致したときに修復処理を終了し、自動修復することを目的とする。
【構成】欠陥のない形状に対する目標２次電子プロファイルと、修復対象の２次電子プロファイルと、フォトマスクの欠陥のある部分に、エッチング用あるいはデポジション用のガスを噴射すると共に１次電子ビームを欠陥のある部分に照射してエッチングあるいはデポジションを行う、当該ガスを噴射するガス噴射手段と、目標２次電子プロファイルと修復対象の２次電子プロファイルとを比較し、後者が前者に一致するように、ガス噴射手段からエッチング用あるいはデポジション用のガスを噴射すると共に１次電子ビームを照射し、エッチングあるいはデポジションを行って欠陥を修復する修復手段とを備える。
【選択図】 図１
【構成】欠陥のない形状に対する目標２次電子プロファイルと、修復対象の２次電子プロファイルと、フォトマスクの欠陥のある部分に、エッチング用あるいはデポジション用のガスを噴射すると共に１次電子ビームを欠陥のある部分に照射してエッチングあるいはデポジションを行う、当該ガスを噴射するガス噴射手段と、目標２次電子プロファイルと修復対象の２次電子プロファイルとを比較し、後者が前者に一致するように、ガス噴射手段からエッチング用あるいはデポジション用のガスを噴射すると共に１次電子ビームを照射し、エッチングあるいはデポジションを行って欠陥を修復する修復手段とを備える。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
フォトマスクの欠陥を修復するフォトマスク修復装置において、
前記フォトマスクの前記欠陥のある部分に対応する、当該欠陥のない形状に対する目標２次電子プロファイルと、
前記フォトマスクの前記欠陥のある部分に細く絞った１次電子ビームを照射しつつ走査し、放出された２次電子を検出・増幅して取得した修復対象の２次電子プロファイルと、
前記フォトマスクの前記欠陥のある部分に、エッチング用あるいはデポジション用のガスを噴射すると共に１次電子ビームを当該欠陥のある部分に照射してエッチングあるいはデポジションを行う、当該ガスを噴射するガス噴射手段と、
前記目標２次電子プロファイルと、前記修復対象の２次電子プロファイルとを比較し、後者が前者に一致するように、前記ガス噴射手段からエッチング用あるいはデポジション用のガスを噴射すると共に１次電子ビームを照射し、エッチングあるいはデポジションを行って欠陥を修復する修復手段と
を備えたことを特徴とするフォトマスク修復装置。
前記フォトマスクの前記欠陥のある部分に対応する、当該欠陥のない形状に対する目標２次電子プロファイルと、
前記フォトマスクの前記欠陥のある部分に細く絞った１次電子ビームを照射しつつ走査し、放出された２次電子を検出・増幅して取得した修復対象の２次電子プロファイルと、
前記フォトマスクの前記欠陥のある部分に、エッチング用あるいはデポジション用のガスを噴射すると共に１次電子ビームを当該欠陥のある部分に照射してエッチングあるいはデポジションを行う、当該ガスを噴射するガス噴射手段と、
前記目標２次電子プロファイルと、前記修復対象の２次電子プロファイルとを比較し、後者が前者に一致するように、前記ガス噴射手段からエッチング用あるいはデポジション用のガスを噴射すると共に１次電子ビームを照射し、エッチングあるいはデポジションを行って欠陥を修復する修復手段と
を備えたことを特徴とするフォトマスク修復装置。
【請求項2】
前記目標２次電子プロファイルは、フォトマスクに形成されたパターンの欠陥のある部分に対応する、欠陥のないパターンを抽出し、当該欠陥のないパターンあるいは当該欠陥のないパターンに対してプロセス処理を考慮したパターンに対して発生する２次電子プロファイルあるいは実験で求めた２次電子プロファイルとしたことを特徴とする請求項１に記載のフォトマスク修復装置。
【請求項3】
前記修復対象の２次電子プロファイルは、前記ガス噴射手段からガスの噴射を一時的に停止した状態で、前記細く絞った１次電子ビームを当該フォトマスクの欠陥のある部分に照射しつつ一定方向に走査し、放出された２次電子を検出・増幅して取得することを特徴する請求項１から請求項２にいずれかに記載のフォトマスク修復装置。
【請求項4】
前記フォトマスクの欠陥は、前記ガス噴射手段からガスを欠陥のある部分に噴射しかつ１次電子ビームを照射しつつ平面走査し、当該欠陥のある部分に対して、エッチングあるいはデポジションを行い、修復することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のフォトマスク修復装置。
【請求項5】
前記フォトマスクの欠陥の修復の終了判定は、前記修復対象の２次電子プロファイルが、前記目標２次電子プロファイルに一致したときとしたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のフォトマスク修復装置。
【請求項6】
フォトマスクの欠陥を修復するフォトマスク修復方法において、
前記フォトマスクの前記欠陥のある部分に対応する、当該欠陥のない形状に対する目標２次電子プロファイルと、
前記フォトマスクの前記欠陥のある部分に細く絞った１次電子ビームを照射しつつ走査し、放出された２次電子を検出・増幅して取得した修復対象の２次電子プロファイルと、
前記フォトマスクの前記欠陥のある部分に、エッチング用あるいはデポジション用のガスを噴射すると共に１次電子ビームを当該欠陥のある部分に照射してエッチングあるいはデポジションを行う、当該ガスを噴射するガス噴射手段とを設け、
修復手段が、前記目標２次電子プロファイルと、前記修復対象の２次電子プロファイルとを比較し、後者が前者に一致するように、前記ガス噴射手段からエッチング用あるいはデポジション用のガスを噴射すると共に１次電子ビームを照射し、エッチングあるいはデポジションを行って欠陥を修復する
ことを特徴とするフォトマスク修復方法。
前記フォトマスクの前記欠陥のある部分に対応する、当該欠陥のない形状に対する目標２次電子プロファイルと、
前記フォトマスクの前記欠陥のある部分に細く絞った１次電子ビームを照射しつつ走査し、放出された２次電子を検出・増幅して取得した修復対象の２次電子プロファイルと、
前記フォトマスクの前記欠陥のある部分に、エッチング用あるいはデポジション用のガスを噴射すると共に１次電子ビームを当該欠陥のある部分に照射してエッチングあるいはデポジションを行う、当該ガスを噴射するガス噴射手段とを設け、
修復手段が、前記目標２次電子プロファイルと、前記修復対象の２次電子プロファイルとを比較し、後者が前者に一致するように、前記ガス噴射手段からエッチング用あるいはデポジション用のガスを噴射すると共に１次電子ビームを照射し、エッチングあるいはデポジションを行って欠陥を修復する
ことを特徴とするフォトマスク修復方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フォトマスクの欠陥を修復するフォトマスク修復装置およびフォトマスク修復方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来のフォトマスク修復はセミオートであり、修正目標図形を人間が作成、選択あるいは既存の図形をコピーするなどして決める必要があった。修正するためには熟練職人が必要とされ生産性が低いという課題が存在した。修正を人が行うので修復結果にばらつきが生じ半導体製造歩留まりに悪影響していた。
【0003】
また、フォトマスク上のパターンは３次元構造からなるため、修復プロセスを管理および修復対象を認識し修復完了判定を行うためにはｎｍオーダー精度で修正前後の３次元構造を知ることが必要であった。しかしながら、電子顕微鏡内においてｎｍオーダーの精度で３次元構造を正確に測定することは困難であった。
【0004】
また、精密な３次元構造を知るためには別途ＡＦＭ等外部装置を用いて当該３次元構造を測定する必要があった。あるいは出来上がった３次元構造の詳細は不問とし別途ＡＩＭＳ等の光学シミュレーション顕微鏡をもちいて修正の出来を評価する必要があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上述したように、従来のフォトマスクの修復は、人が修正すべき図形を作成、選択、既存の図形をコピーなどして決め、修復（切除、堆積）していたため、自動的に修復できないという課題があった。
【0006】
また、フォトマスク上のパターンは３次元構造からなり、ｎｍオーダー精度で修正前後の３次元構造を知ることが必要であったが、正確に測定することは困難であるという課題があった。
【0007】
また、ＡＩＭＳ等の光学シミュレーション顕微鏡をもちいて修正の出来を評価する必要があり、同一装置で評価できないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、上述した課題を解決するために、１次電子ビームを修復対象のパターンに走査した際に発生する修復対象の２次電子プロファイルが、予め作成した目標のパターンの２次電子プロファイル（目標２次電子プロファイル)と一致するように、ガスを導入した１次電子ビームによるエッチングあるいはデポジションを行い、修復装置１台で目標とするパターンの３次元構造を精密に修復して再現した完全自動のマスク修復装置を実現することを目的としている。
【0009】
このため、本発明は、フォトマスクの欠陥のある部分に対応する、当該欠陥のない形状に対する目標２次電子プロファイルと、フォトマスクの欠陥のある部分に細く絞った１次電子ビームを照射しつつ走査し、放出された２次電子を検出・増幅して取得した修復対象の２次電子プロファイルと、フォトマスクの欠陥のある部分に、エッチング用あるいはデポジション用のガスを噴射すると共に１次電子ビームを当該欠陥のある部分に照射してエッチングあるいはデポジションを行う、当該ガスを噴射するガス噴射手段と、目標２次電子プロファイルと修復対象の２次電子プロファイルとを比較し、後者が前者に一致するように、ガス噴射手段からエッチング用あるいはデポジション用のガスを噴射すると共に１次電子ビームを照射し、エッチングあるいはデポジションを行って欠陥を修復する修復手段とを備える。
【0010】
この際、目標２次電子プロファイルは、フォトマスクに形成されたパターンの欠陥のある部分に対応する、欠陥のないパターンを抽出し、当該欠陥のないパターンあるいは当該欠陥のないパターンに対してプロセス処理を考慮したパターンに対して発生する２次電子プロファイルあるいは実験で求めた２次電子プロファイルとするようにしている。
【0011】
また、修復対象の２次電子プロファイルは、ガス噴射手段からガスの噴射を一時的に停止した状態で、細く絞った１次電子ビームを当該フォトマスクの欠陥のある部分に照射しつつ一定方向に走査し、放出された２次電子を検出・増幅して取得するようにしている。
【0012】
また、フォトマスクの欠陥は、ガス噴射手段からガスを欠陥のある部分に噴射しかつ１次電子ビームを照射しつつ平面走査し、当該欠陥のある部分に対して、エッチングあるいはデポジションを行い、修復するようにしている。
【0013】
また、フォトマスクの欠陥の修復の終了判定は、修復対象の２次電子プロファイルが、目標２次電子プロファイルに一致したときとするようにしている。
【発明の効果】
【0014】
本発明は、１次電子ビームを修復対象のパターンに走査した際に発生する修復対象の２次電子プロファイルが、予め作成した目標のパターンの２次電子プロファイル（目標２次電子プロファイル)と一致するように、ガスを導入した１次電子ビームによるエッチングあるいはデポジションを行い、修復装置１台で目標とするパターンの３次元構造を精密に修復して再現した完全自動のマスク修復装置を実現することが可能となった。
【0015】
これにより、下記が可能となった。
１ １台の装置内で完全自動マスク修正が完結できる。
２ 別途装置による精密な３次元構造測定あるいは情報を必要としない。
３ 別途光学シミュレーション顕微鏡による修正結果評価を必要としない。
１ １台の装置内で完全自動マスク修正が完結できる。
２ 別途装置による精密な３次元構造測定あるいは情報を必要としない。
３ 別途光学シミュレーション顕微鏡による修正結果評価を必要としない。
【実施例0016】
図１は、本発明の１実施例構成図を示す。この図１は、サンプル１３であるフォトマスク上に形成されたパターンの欠陥を修復する装置の構成図であって、フォトマスクにガスを噴射しつつ電子ビームを照射し、その電子ビームの反応範囲について、エッチングあるいはデポジションを行って欠陥を修復する装置の構成図を示す。以下詳細に説明する。
【0017】
図１において、電子銃１は、電子を発生するものである。
【0018】
ブランキング電極２は、電子銃１で発生された１次電子ビームをｎｓのオーダーで高速に通過あるいは遮断するものであって、平行平板であり、高電圧を印加するものである。ブランキングした電子ビームが帯電によって１次電子ビームをドリフトさせないように工夫されている。
【0019】
ブランキングアパチャー３は、ブランキング電極２に高電圧を印加して偏向された１次電子ビームを遮断するアパチャーである。
【0020】
収差補正装置４は、複数段からなる電磁界を発生するオクタポールからなる電子ビーム偏向素子とトランスファーレンズからなり、低エネルギーの１次電子ビームに対する色収差を３次以上まで補正し、サンプル１３上で細く絞るためのものである。ここで、必要に応じて、収差補正装置（色収差補正装置）４により、電子ビームエネルギーが１００Ｖの時に３ｎｍ，２００Ｖの時に２ｎｍ，５００Ｖ以上の時に１ｎｍ以下のビームスポット径を実現できるものである。
【0021】
電子検出装置５は、細く絞った１次電子ビームをサンプル１３に照射しつつ走査し、そのときに放出された２次電子を検出・増幅するものである。
【0022】
偏向装置６は、１次電子ビームを２段偏向し、細く絞った１次電子ビームをサンプル１３の上を照射しつつ走査するものである。
【0023】
対物レンズ７は、１次電子ビームを細く絞ってサンプル１３の上に照射するものである。ここでは、必要に応じて収差補正装置（球面、色収差補正装置）を合わせて使用し、球面および色収差を最小限に低減する。
【0024】
試料室１０は、真空排気した内部に、フォトマスクなどのサンプル１３などを収納する容器である。
【0025】
ガス噴射ノズル１１は、ガス（エッチング用のガス、デポジション用のガス、パージ用のガス）をサンプル１３の表面に垂直に噴射したり、試料室１０の内部にガスを充満させたりなどするためのノズルである。
【0026】
高さセンサー１２は、サンプル１３の高さ（対物レンズ７の先端との距離等)をリアルタイムに測定するものである。
【0027】
サンプル１３は、フォトマスクなどのサンプルであって、表面に形成されたパターンの欠陥を修復する対象の試料である。
【0028】
サンプル温度制御装置１４は、搭載したサンプル１３の温度を自動調整するものである。
【0029】
Ｚステージ１５は、サンプル１３の高さ方向の位置を調整するものである。
【0030】
サンプルバイアス電圧制御装置１６は、サンプル１３に所定のバイアス電圧を印加するものである。
【0031】
ＸＹステージ１７は、サンプル１３をＸ，Ｙ方向に移動させるものであって、レーザー計測１９によって精密に測定しつつ所定の位置に移動させるものである。
【0032】
除振台１８は、試料室１０の振動を除振し、サンプル１３の高分解能のＳＥＭ画像の取得を可能にするためのものである。
【0033】
レーザー計測１９は、サンプル１３の位置（Ｘ．Ｙ．Ｚ）を、レーザー干渉計を用いて精密にリアルタイムに測定するものである。
【0034】
真空計２０は、試料室１０の内部の真空を測定するものである。
【0035】
ガス供給装置２１は、ガスを供給するものである。
【0036】
ガス流量制御装置２２は、ガス供給装置２１から供給されたガス（エッチング用、デポジション用、パージ用のガス）の流量を制御するものである。
【0037】
除害装置２３は、ドライポンプ２４から排気される排気ガスの有害成分を除去するものである。
【0038】
ドライポンプ２４は、ＴＭＰ２５から排出されるガスを排気する、オイルレスのポンプである。
【0039】
ＴＭＰ２５は、試料室１０の内部を真空排気するポンプであって、オイルレスのポンプである。
【0040】
次に、図１の構成について、詳細に説明する。
【0041】
図１に示す、フォトマスク修正装置は電子ビーム励起反応を利用してエッチングやデポジションを行う装置である。所望のエネルギー、電流量を有した電子ビームを所望の位置に所望のタイミングで照射するために必要な電子銃１、電子ビームをオンオフするためのブランキング電極２、電子ビームを細く絞ってフォトマスクに照射するための対物レンズ７、低エネルギーにおける対物レンズ７の特性を補正して電子ビームをより細く絞るための収差補正装置４、２次電子や反射電子を検出する電子検出装置５、電子ビームをフォトマスク上で２次元走査するための偏向装置６などからなる電子ビームコラムを有する。
【0042】
本発明で利用する収差補正装置４は、１００エレクトロンボルトオーダーの低電子ビームエネルギーにおける電子ビームサイズをｎｍオーダーに絞れるように通常の球面収差補正に加え３次以上の高次の色収差補正を可能とした特別な装置である。
【0043】
修正対象を観察、エッチングあるいはデポジション終点確認をするための電子検出装置５は非常に重要であり、反応ガス耐性および汚染耐性の強いＡＬＤ型ＭＣＰを用いることが望ましい。プロセスの終点判定は２次電子や反射電子の強度あるいは質量分析装置などの出力を用いて行われる。電子ビームコラム内を反応ガスで汚染しないように対物レンズ７には２段の差動排気装置が設けられており、試料室１０の内部に混入した反応ガスがコラム内には侵入しないようにしてある。
【0044】
電子ビーム照射に伴うサンプル１３の表面帯電を防止するための低真空を実現するために酸素や窒素ガスを反応ガスとは別のガス配管を用いて導入できるようにしてある。電子ビームコラムを制御する電子ビームコラム制御装置や電子銃制御のための高圧電源を有する。これらは装置全体を制御するＰＣ（パソコン）から制御される。
【0045】
電子ビームはＴＦＥ、コールドフィールドエミッター、フォトカソードなどのエミッターから発生される。電子を発生する電子銃１およびコラム内を１０のマイナス７乗パスカル以上の超高真空に保つための図示外のイオンポンプ等も有している。
【0046】
フォトマスクを適切な座標系にアライメントを行うための光学顕微鏡、ｎｍオーダーで電子ビーム照射位置に対するサンプル位置を決めるためのＸＹＺステージ１７、レーザー干渉計あるいはレーザースケールなどのサンプル位置精密測定装置、フォトマスク温度制御装置を有する。Ｚステージ１５にはＺ方向に高さの変わる３つの独立したアクチュエータが採用されており、複数の高さセンサーとともに電子ビーム照射軸がフォトマスクに対して常にリアルタイムに垂直に保たれるように動作する。これによりフォトマスク表面への電子ビーム入射角が常に一定となる。逆に必要に応じて任意の角度に設定することも出来る。
【0047】
電子ビームがフォトマスクに到達できるように１０のマイナス５乗パスカル以下の真空を実現できる純鉄やインバーあるいはスーパーインバーなどの低熱膨張材料からなる試料室１０を有す。試料室１０内を所望の真空度に保つためドライポンプ２４やターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）２５を有す。試料室１０の真空度を測定するための真空計２０などを有す。ステージドリフトを避けるためにレーザー干渉計を構成する反射鏡やバーミラーおよびミラー等を配置するサンプル位置制御装置周りには熱膨張係数が１０ｐｐｂ以下の超低熱膨張率材料を用いる。レーザー計測１９は、差動型を採用する。装置設置場所周辺環境からの振動が装置内部に伝達するのを抑えるためにアクティブ除振装置１８、サンプル振動を電子ビーム偏向装置にフィードバックして電子ビーム振動を止める装置なども付いている。
【0048】
クリーンルーム温度は２３度±１度程度に保たれているが、マスク修正装置の試料室１０温度が大きく変動しないように±0.1度以下の温度調節装置が装置内に別途設けられている。
【0049】
フォトマスク修正を行うためには電子ビーム照射点にのみ確実に化学反応を起こす必要がある。複数種類の反応ガスを必要なタイミング、流量あるいはガス圧、温度で電子ビーム照射点およびその周辺に高応答速度で供給するガスノズルシステムを有している。自発エッチング等を避けるためにガス注入と同時に不要となったガスを瞬間的に電子ビーム照射点から除去するための強制ガス排出装置や反応ガスの活性を瞬時に失わせるための失活ガス供給装置を有している。これらは図示外のＰＣから自動制御される。
【0050】
フォトマスクに吹き付けられるガス供給温度はガス噴射ノズル１１に設けたヒーターで制御できる。ガス噴射ノズル１１には温度計を設けガスが固体化する温度以上に保温されるように温度管理する。ヒーターには特殊な配線やシールドを施し電磁波を出さない工夫をする。ガス分子温度はガス噴射ノズル１１から放出され修正対象パターンに吸着した瞬間にほぼフォトマスクの表面温度に成る。従って反応温度はフォトマスクの表面温度によって規定される。
【0051】
セラミックヒーターやペルチェ素子を用いてフォトマスクの温度を制御できる。ペルチェが発生する熱はチャンバーに逃がす。レーザー光線あるいは電子ビームによって供給されるエネルギーを用いてフォトマスク表面の局所温度を上昇させることが出来る。フォトマスク上の局所的な温度は光学式温度計を用いて測定可能で、その値を用いてフォトマスク表面温度をフィードバック制御できる。
【0052】
反応ガスを予めイオン化して供給することもできる。イオン化には紫外線照射、電子ビーム照射、ＲＦ励起などのイオン化法を用いることが出来る。イオン化されたガスは電界あるいはイオン源と電子ビーム照射点の電位差を用いてフォトマスク修正点に効率よく導くことが出来る。イオン化ガスの輸送効率を上げるためバイアス電極や静電レンズを有することも出来る。イオン銃を用いて加速した反応ガスイオンを直接修正点に届けることも出来る。ここで用いるイオン銃は従来のＦＩＢがＧａ等の高速で重いイオンを用いて物理的にエッチングを行うために利用していたのとは全く逆に実質的に物理的スパッタリング効果を有さない１００eＶ以下の低いエネルギーで修正点に軽いガスを届けることに特徴がある。クラスター化したイオンを届けることも出来る。クラスター化すればさらにそれぞれの分子の運動エネルギーを下げることが可能でサンプルダメージを防止できる。
中性原子あるいは中性分子の状態で届けた方が良い場合にはイオン化された反応ガスの経路に電子ビーム照射等の中性化手段を設けてイオンの電荷を取り除くことも出来る。
中性原子あるいは中性分子の状態で届けた方が良い場合にはイオン化された反応ガスの経路に電子ビーム照射等の中性化手段を設けてイオンの電荷を取り除くことも出来る。
【0053】
次に、図２を用いてガスの供給について詳細に説明する。
【0054】
図２は、本発明のガス供給装置構成例を示す。
【0055】
図２において、精密温度制御装置（独立制御）３１は、内部に図示する、ガス源３１１、弁３１２、ＭＦＣ３１３、混合弁３１４などを一定温度（例えば５０℃）に精密に制御し、所望のガスを気体状態に保持するものである。
【0056】
ガス源３１１は、使用するガス（エッチングガス系、デポガス系（デポジションガス系）、支援ガス系（Ｈ２Ｏなど））を保存したボンベ、あるいは固体や液体で加熱などするとガス（気体）となるガス源である。
【0057】
弁３１２は、ガス源３１１と、窒素バージ系のガスとを切換え、配管などの内部のガスを所望のガスを置換させるための切換弁である。
【0058】
ＭＦＣ（マスフローコントローラ）３１３は、ガスを流量制御するコントローラであって、指定した流量に制御するものである。
【0059】
混合弁３１４は、複数のガスを混合して１つのガス（混合ガス）にするものである。
【0060】
また、チャンバー（試料室１０）の側面などあるいは内部に設けるものとして、図示の切換弁３１８がある。切換弁３１８は、３つのガス（エッチング系、デポ系、支援系）のうちの１つあるいは２つあるいは３つに任意に高速（ｍｓ以下ないし数秒）に切換、所望のガスをサンプル１３に向けて噴射するものである。
【0061】
デポ系３１５は、デポジションを行うガスである（後述する）。
【0062】
エッチング系３１６は、エッチングを行うガスである（後述する）。
【0063】
支援系３１７は、エッチングガス、デポジションガスを早急に中和（パージ）などするためのガスである。
【0064】
ＰＬＣ３（Programable Logic Controller)３１９は、ＰＣ３２０からの指示に従い、ガス源３１１，弁３１２，ＭＦＣ３１３，更に、温度などを自動制御する制御装置である。
【0065】
ＰＣ３２０は、パソコンであって、プログラムに従い全体を制御するものである。
【0066】
Ｄｉｓｐｌａｙ３２１は、表示装置であって、制御情報などを表示するものである。
【0067】
次に、図２のガスを供給するシステムの構成について詳細に説明する。
【0068】
図２において、フォトマスク修正には複数種類の反応ガスを利用する。反応ガスはエッチング系ガス３１６、デポ系ガス３１５に大別され、不要となった反応ガスを流路あるいはチャンバー、フォトマスク表面から高速に除去するためのパージガス（支援系ガス３１７）が含まれる。
【0069】
エッチング系ガス３１６には二フッ化キセノンや塩素あるいはＡＬEで使用するジケトン類が含まれる。エッチング加速剤として酸素や水蒸気が含まれる。
【0070】
デポジション系ガス３１５にはトリメチル白金あるいはテトラキス白金、ＡＤＤＰあるいはタンタルエトキシドやタングステンカルボニル、ニッケルカルボニル等の金属カルボニル等一般に知られている有機金属化合物などデポジション材料が含まれる。デポジション促進剤として水蒸気が含まれる。ここに書かれたのはガスの一例である。
【0071】
パージ系ガス（支援系ガス）３１７としては窒素やアルゴンなどが含まれる。
【0072】
ガス供給装置にて発生させられた反応ガスはマントルヒーター等により所望の温度に保ったままパイプを通って試料室１０内にステンレスやチタンなどの非磁性ノズル（ガス噴射ノズル１１）を介して当該試料室１０に注入される。ガス噴射ノズル１１にはヒーター、温度計等、ガス温度を調整する機能が組み込まれている。ガス供給系のコンダクタンスを高くしてガス供給応答速度を改善するために先端だけが尖っているノズルを用いている。試料室１０内のガスデリバリー部品は試料室１０内の真空によって断熱されるので、直近のガス保温用ヒーター温度に保たれる。
【0073】
反応ガスは常温で固体あるいは液体である場合が多い。そのため、電界複合研磨を行って内壁を鏡面化した小型のボンベ（ガス源３１１）の中に材料を入れ、ボンベ周辺から加熱を行って昇華させてガス化した後に真空引きされた試料室１０に導いて利用する。固体ソースを昇華させて適切なガス圧の気体にするためのヒーターや温度制御回路および供給圧力を測定する圧力センサーあるいはマスフローメーターがガス供給装置には含まれる。制御温度範囲は固体がガス化するために必要な室温から２００度程度の範囲であり０．１度程度の精度で制御することが望ましい。
【0074】
試料室１０に至る配管途中で材料が固化しないように５０度から２００度程度の適切な温度に配管は保たれている。反応ガスはマスフロー等（ＭＦＣ３１３など）により適切な流量になるように制御される。反応ガスはプロセスごとに数種類使用されるため複数のパイプで供給される。装置を簡単にするため、相互作用が無くて予め混合しても良いガスに関しては、マスフローメーターにて予め決められた流量に設定した後にガス混合装置（切換弁３１４）を通してガスを１つに混合して供給する。従来の装置で見られるように試料室１０内に配置された複数のノズルから反応点に向かって吹き付けただけではガスは均一に混合されないが、本方法を使用すればガスが良く混合されプロセス結果を安定化できる。一方、相互作用のあるガスの場合は、それぞれ独立したガス供給系を持つことが望ましい。各供給系に流量、圧力、温度、供給タイミング等がデジタル的に数値制御できるように複数の独立した制御系（複数の独立したＭＦＣ３１３）を有している。
【0075】
本装置ではエッチング系ガス、デポジション系ガス、および支援系ガスの系統の３つにまとめ電子ビームコラムや試料室１０に近い位置に配置した高速バルブ（切換弁３１８）を用いて適切なタイミングで適切な量のガスが試料室１０内のフォトマスク表面に導入できるようにしてある。水蒸気等の支援系ガスは必要に応じて途中で混合することも出来る構成としている。
【0076】
フォトマスク表面へのガス注入をｍｓ以下の短時間でオンオフするための高速切換弁３１８も組み込まれている。切換弁３１８には電磁弁やピエゾ式あるいはＭＥＭＳで作った静電式の弁を利用できる。高速切換弁３１８は試料室１０の近傍においても良いし、応答速度を上げるためにノズル先端に組み込んでも良い。
【0077】
それぞれのガス材料は異なる昇華温度をもつため、それぞれ適切な温度に加熱できる手段を有している。ここで、図３に示すように、ガスをＰＬＣ３１９により統括自動制御するための制御盤上に設けられた制御画面を示している。制御画面には昇華量を制御するためのガスボンベ温度、ガス流量、ガス配管温度、各バルブの開閉状態、ノズル温度などが示されている。目標値と現在値が交互に表示される。制御パラメータ値はＰＣ３２０から自動修復のシーケンスに沿って遠隔制御することが出来る。装置稼働状態あるいはプロセス途中の上記データはメインテナンス用に全てログとして記録されている。
【0078】
ガスは固化しやすいのでパイプに詰まるのを防止するために弁を温めるのは当然として、昇華温度以上に加熱した不活性ガスを定期的にパイプに流してガスの固化を防止する仕組みを有している。一瞬だけガス流量を急増して反応ガスをフラッシングさせるなどの機能も有している。
【0079】
反応ガスは常温で１０Ｐａ程度と蒸気圧が低いため常温で気体となる窒素や酸素などと比較して供給圧が低くなる傾向がある。その圧力を補うために、反応ガスとともに窒素やアルゴンあるいはヘリウムなどの不活性ガスを昇圧ガスとして同時に用いることも出来る。これら昇圧ガスは１次電子ビームとの衝突によりイオンを発生し帯電防止用のガスとしても機能する。昇圧ガスを用いると、従来のようにガス流を得るために必ずしも注射針のような小さな穴が開いたノズルを用いる必要は無く大きな口径を持つガス導入口を利用できるため、ガス固化による不具合発生が軽減される。また、ガス供給ノズルのコンダクタンスを大きくとれるので、反応ガスの供給応答速度向上が出来る。
【0080】
各制御装置はローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）あるいは遠隔操作のためにインターネットを介して装置全体を制御する制御用ＰＣ３２０に接続されている。制御用ＰＣ３２０にはマスク修正装置の装置状態を表示するためのステイタス表示ディスプレイ３２１と修正箇所を観察するためのディスプレイ３２１が複数備えられている。観察用ディスプレイ３２１では、プロセス中に発生する２次電子を利用して修正プロセス過程をその場で観察することが出来る。ノズル１１とサンプルの位置関係を確認するための観察手段も備えられている。小型カメラモジュールを試料室１０内に配置する、あるいは試料室１０に設けた観察用窓を介して配置することで実現する。内視鏡に用いるファイバースコープも利用できる。画素数は５００万画素以上が望ましい。可視光用のカメラだけでなく反応部の温度を測定するために赤外線カメラを用いることも出来る。
【0081】
フォトマスク（サンプル１３）にはバイアス電圧を印加出来る。ＥＵＶマスクの場合マスクには静電チャック用導電膜がフォトマスク裏面に設けてあるため、その膜に電圧を印加することが出来る。マスク裏面に導電膜が無い場合は、マスクが搭載されるマスク支持機構の金属部分をバイアス電極の代わりとして利用することが出来る。必要によってはマスク表面にある金属膜に針状の電極を接触して電気導通を取っても良い。
【0082】
フォトマスクに印加されたバイアス電圧はサンプルから放出される２次電子の軌道や量を変化させるため電子ビーム励起プロセスに対して影響を及ぼすプロセスパラメータの１つを為す。バイアスはＤＣの場合もあればＡＣあるいは高周波ＲＦの場合もある。これらのバイアス電圧印加は電子ビーム制御あるいはガス制御に同期して行われる特徴がある。例えばプラスの電位をフォトマスクに印加すると２次電子はフォトマスクに作られたパターンの底に留まる。つまり、底の部分の電子励起反応が起こりやすくなる。一方、フォトマスクにマイナス電位を印加すると発生した２次電子は四方に飛び散るため、パターンの底以外の場所でも反応を引き起こす。両者の反応は場所が異なるため、プロセス終了時の形状に差が生じる。フォトマスクへの印加電圧によって反応箇所が変わる性質を用いて側壁形状の制御を行うことも出来る。
【0083】
次に、図３について説明する。
【0084】
図３は、既述したように、本発明のガス供給システムの制御ウィンドウ―例を示す。ここでは、図示の下記を表示する。
【0085】
・ガス種：図２のガス源３１１のガス種であって、Ｇａｓ１からＧａｓ６を表示する。
【0086】
・元栓：図２の弁３１２の開閉状態であって、ＯＮ（開）、ＯＦＦ（閉）を示す。
【0087】
・流量：ガスの流量を示す。
【0088】
・ノズル温度：図１のガス噴射ノズル１１の温度を示す。
【0089】
・ボンベ温度：図２２のガス源３１１であるボンベの温度を示す。
【0090】
・ガス配管温度：図２の配管の温度を示す（例えば５５℃）。
【0091】
・切換弁：図２の切換弁３１８の開閉状態であって、ＯＮ（開）、ＯＦＦ（閉）を示す。
【0092】
尚、図示の表示は、ＰＣ３２０から指示した指示値と、設定されている、あるいは測定した温度の現在値とを交互（あるいは色を変えて交互）に表示するモードや、いずれかの１つの状態を表示するモードがあるので、任意に切り替えて表示させ、確認できる。
【0093】
図４は、本発明の自動マスク修復システム構成図を示す。
【0094】
図４において、マスク修復装置４１は、サンプル１３であるフォトマスクの欠陥を修復する装置であって、図示のように、画像処理装置４１１，画像認識装置４１２，プロセス手順発生装置４１３等から構成されるものである。
【0095】
画像処理装置４１１は、デバイス設計データなどを参照し、必要な画像処理を行うものである。
【0096】
画像認識装置４１２は、画像を認識するものである。
【0097】
プロセス手順発生装置４１３は、プロセスの手順を発生するものである。
【0098】
プロセス手順ライブラリー４２は、プロセスの手順を予め登録したものである。
【0099】
反応半径等電子ビーム情報データベース４３は、修復対象材料あるいは反応ガスごとに、１次電子ビームの加速電圧に対応づけた反応半径などを予め実験で求めて登録したデータベースである。
【0100】
設計データサーバー４４に保存されているデバイス設計データ４４１は、パターンの３Ｄ化などに必要なデータ（ＣＡＤデータなど）を予め登録したものである。
【0101】
欠陥検査装置あるいはレビュー装置４５は、修復対象のマスクの欠陥を予め検査などする装置である。本発明は、この欠陥情報によって特定された欠陥の修復を自動的に行うものである。尚、本発明に係る装置を、フォトマスクの欠陥検査装置としても使用した場合には、本発明のマスク修復装置、１台でフォトマスクの欠陥の検査をし、見つけた欠陥について修復を実行し、完全自動で全部、実行可能である。
【0102】
欠陥位置座標、欠陥画像等４５１は、欠陥検査装置あるいはレビュー装置４５で見つかったフォトマスクのパターンの欠陥位置座標、欠陥画像等である。
【0103】
偽欠陥フィルター４６は、欠陥検査装置あるいはレビュー装置４５で見つかったパターンの欠陥位置座標、欠陥画像等について、偽の欠陥を除去し、真の欠陥に対する欠陥位置座標、修復範囲など４５２を出力するものである。
【0104】
修復完了基準データベース４７は、修復を完了して基準となるデータを登録したものであって、本発明では後述する目標２次電子プロファイルなどである。
【0105】
次に、図４の構成について詳細に説明する。
【0106】
図４において、マスク修正は欠陥検査装置において欠陥と認識されたパターンを実際の露光を行った際に正常とされるパターンに修正することである。マスク修正のためには、フォトマスク全体の中から欠陥を探し出す必要があるため、欠陥検査装置あるいはレビュー装置４５が出力する欠陥位置座標データを利用して行われる。また、正常状態のマスクパターン形状を知る必要があるため欠陥位置座標に対応する正規のパターン形状を保持しているデバイス設計データ（ＣＡＤデータ）４４も必要である。ＣＡＤデータベースにはGDSIIあるいはoasis等のフォーマットで記述された修正対象デバイスの設計データが蓄積されている。これらのデータはOPCやILTなどの光学補正が行われているフォトマスクパターン描画時に利用されるデータである。
【0107】
欠陥検査装置の出力する検査結果は大量に偽情報が含まれるためそれを除去する偽欠陥フィルター４６や真の欠陥であることを確認するためのレビューＳＥＭ観察を終えて確実に欠陥であると確定した欠陥についての座標のみを扱えるようにすることが望ましい。あるいはミクロンを超える大きなサイズのパーティクルなど欠陥原因が電子ビームマスク修正装置では修復できない欠陥を予め取り除いた座標データあるいは電子ビーム修正装置では修正できないような大きな欠陥は既に取り除かれたフォトマスクを使用することが望ましい。
【0108】
フォトマスク修正装置には欠陥位置データに対応した設計データを高速抽出するための仕組みが内蔵されている。１枚のフォトマスクを作製するために必要なＣＡＤデータのサイズは数テラバイトにも及ぶ。この大量のデータの中から修正に必要とされるデータだけを高速に抽出する必要がある。より具体的には欠陥検査装置が出力する欠陥位置座標データをキーとして、修正対象範囲（ｘnm,y nm）を指定し設計データを蓄積しているＣＡＤデータベースを参照し該当する範囲のＣＡＤデータを抽出しフォトマスク修正装置にデータ転送する仕組みである。
【0109】
欠陥検査装置の出力する座標とマスク修正装置の出力する座標には誤差が生じるのでそれを補正するために、修正に先立ち画像認識装置を利用して装置間位置補正を行う。さらにＡＩ用いた画像認識を行うことで修正箇所をＳＥＭ像中心にセンタリングすることが出来る。センタリングされた修正箇所に対してＣＡＤデータベースから対応する設計データを引き出し、パターンマッチングを用いて両者をサブｎｍオーダーで１対１に位置合わせを行い両者比較可能な状態を維持する。この状態で修正プロセスを実行する。頻繁に使用する設計データに関してはキャッシング技術を用いてアクセスタイムを短くする工夫がされている。転送されたＣＡＤデータは後述するようにＡＩを利用した疑似ＳＥＭ画像に変換されフォトマスク修正目標画像として使用される。パターンマッチングによる位置合わせはＡＩによる疑似ＳＥＭ変換を行った画像に対して行うことが望ましい。
【0110】
図５は、本発明の２次電子プロファイルの説明図を示す。
【0111】
【0112】
図５の（ａ）および（ｂ）において、基板５１は、フォトマスクなどの基板であって、パターン５２を形成する基板である。
【0113】
【0114】
２次電子プロファイル５３は、細く絞った１次電子ビームを図示の左から右方向（あるいは右から左方向）に線走査したときに放出された２次電子を検出・増幅した２次電子プロファイルを模式的にしたものである。横方向が１次電子ビーム照射位置を表し、縦方向はそのときに放出された２次電子ビームの強度を表したものである。
【0115】
図５の（ａ）の２次電子プロファイル５３は、１次電子ビームを例えば左から右方向に線走査した場合の２次電子プロファイルの強度について、図示の（Ａ）から（Ｇ）の順番に具体的に説明する。
【0116】
（Ａ）は、１次電子ビームのスポットが基板５１の上を照射するので、一定強度の２次電子プロファイル５３となる。
【0117】
（Ｂ）は、スポットがパターン５２の縁（エッジ）にかかって当該パターン５２により２次電子放出が制限されるため、２次電子プロファイル５３が小さくなり、図示のように、下向きの小さいピークの波形となる。
【0118】
（Ｃ）は、１次電子ビームのスポットがパターン５２の傾斜した側壁の少し内側に照射し、更にスポットが全部、パターン５２の傾斜部分に照射するので、斜め効果により２次電子放出が大きくなり、図示のように、２次電子プロファイルが上向きのピークの波形となる。更に、１次電子ビームのスポットが全部、パターン５２の傾斜した側壁に照射すると、斜め効果により２次電子放出が最大となり飽和し、図示のように、２次電子プロファイルが最大で飽和して平らな波形となる。更に、スポットが基板５１の上に照射すると、２次電子の放出が小さくなり、基板５１の値と等しくなる。尚、パターン５２の傾斜した側壁の幅が、１次電子ビームのスポットの幅（直径）と等しいあるいは小さくなると、当該２次電子プロファイルの最大で飽和して平らな波形の部分はなくなり、後述する図８などに示すように、単にピークを有する波形となる（通常、この状態が観察されることが多い）。
【0119】
（Ｄ）は、１次電子ビームのスポットが基板５１の上に照射するので、基板５１の一定強度の２次電子放出となり、図示のように、２次電子プロファイルは、平坦な波形となる。
【0120】
（Ｅ）、（Ｆ）は、（Ｃ）、（Ｂ）の２次電子プロファイルと同じである。
【0121】
（Ｇ）は、（Ａ）あるいは（Ｄ）の２次電子プロファイルと同じである。
【0122】
また、同様に、図５の（ｂ）についても、（Ａ）から（Ｇ）は、（Ａ’）から（Ｇ’）にそれぞれ対応する。
【0123】
尚、２次電子プロファイルは、１回の線走査でなく、必要な精度が得られる複数回（１０ないし１００回）の測定を行い、その測定値の平均値を求めるのが望ましい。
【0124】
次に、図５について、具体的に詳細に説明する。
【0125】
（１）２次電子プロファイルについて：この図５は、フォトマスクパターン断面に対応する２次電子プロファイルを表している。２次電子プロファイルは電子照射に伴って発生する２次電子の放出強度（縦軸）と電子ビーム照射位置（横軸）の関係を表した図形である。フォトマスク上に形成されるパターンは多種に及ぶがどのような形状のパターンでも垂直断面は凡そ台形形状をしている。台形のエッジ間距離はパターン幅に相当し、断面高さ（あるいは断面窪みの高さ）は実際の精密薄膜堆積プロセスで積まれた膜厚みに一致しサブｎｍオーダーで一定である。台形形状を特徴付ける側壁角度はエッチング条件などによりその都度決まる。つまり、パターン幅、台形の高さ（窪みの高さ）と側壁角度３つが特定できれば任意のパターンの断面形状は決定できる。３次元構造は垂直断面の集積で出来ている。連続した複数の断面が表現できれば３次元構造も表現できることは容易に推定できる。
【0126】
一方、電子ビームを上記フォトマスクパターン垂直断面の最表面に沿って走査すると、フォトマスク断面形状を反映した２次電子プロファイルが得られる。２次電子放出にはコサイン効果があるため、フォトマスクパターンのエッジに相当する場所では２次電子放出が激増してピークが生じる一方、平坦部では材料の２次電子放出効率に対応した低い一定高さに成る。以上のように２次電子プロファイルはフォトマスクの３次元構造を反映した情報を含んでいる。
【0127】
そこで、本発明では“同一の構造を有するフォトマスクパターンは同一の２次電子プロファイルを有す”という極めて単純な原理を用いてプロセスを制御する。言い直すと従来の方法とは全く逆にマスク修正結果の３次元詳細情報を知らなくても２次電子プロファイルが目的とする形状の２次電子プロファイルと同一になったかどうかを判定することで修正結果が所望の形状と一致したかどうかを判定できる全く新しい手法である。
【0128】
（２）目標２次電子プロファイルの作成について：
第１の方法は、実際のフォトマスクに形成されたパターンに１次電子ビームを実際に走査して得られる実際の２次電子プロファイルを測定し、データベースに保存し、利用する方法である。フォトマスクに形成されているパターンは高度に面内均一性が実現されている。極端なマイクロローディング効果を除けば、場所によるエッチング加工ばらつきは小さく、どこの場所でも同じような側壁角度でエッチングされている。つまり２次電子プロファイルを精度よく測定しやすい長い辺を持つ代表エッジの２次電子プロファイルを用いてフォトマスク上にあるすべてのパターンエッジの２次電子プロファイルを代表することが出来る。代表エッジから得られる２次電子プロファイルとそれぞれのパターンに特有なパターン幅を設計データから抽出して合成することでフォトマスク上にあるすべてのパターンに対して目標２次電子プロファイルを得ることが出来る。
第１の方法は、実際のフォトマスクに形成されたパターンに１次電子ビームを実際に走査して得られる実際の２次電子プロファイルを測定し、データベースに保存し、利用する方法である。フォトマスクに形成されているパターンは高度に面内均一性が実現されている。極端なマイクロローディング効果を除けば、場所によるエッチング加工ばらつきは小さく、どこの場所でも同じような側壁角度でエッチングされている。つまり２次電子プロファイルを精度よく測定しやすい長い辺を持つ代表エッジの２次電子プロファイルを用いてフォトマスク上にあるすべてのパターンエッジの２次電子プロファイルを代表することが出来る。代表エッジから得られる２次電子プロファイルとそれぞれのパターンに特有なパターン幅を設計データから抽出して合成することでフォトマスク上にあるすべてのパターンに対して目標２次電子プロファイルを得ることが出来る。
【0129】
第２の方法は、上記の方法を精密化した方法である。フォトマスクは均一に作られているとは言ってもパターン形状ごとにエッジはわずかに変化する。このわずかに変化するエッジプロファイルを考慮する方法である。第１の方法では代表は１つであったが、第２の方法では形状ごとの代表エッジ集合体を定義して利用するところに特徴がある。フォトマスク上に作製された種々のパターンエッジとそのパターンエッジに対応する２次電子プロファイルを測定し、パターンエッジ形状と２次電子プロファイルを対にしてディープラーニングを用いた画像変換の１つであるＧＡＮの学習ファイルを作る。ＧＡＮに任意のパターンエッジを入力するとＧＡＮにより近似計算が行われ、入力したパターンエッジ形状に対応する目標２次電子プロファイルを自動発生する。第２の方法を用いるとパターン形状が異なる場合に起こる僅かなエッジ構造の差を考量したより精密な目標２次電子プロファイルを生成出来る。
【0130】
第３の方法は第１原理から導く方法である。目的とする構造に対して材料や表面トポロジーを考慮した２次電子発生シミュレーションを行って２次電子プロファイルを生成する。これにより任意のパターン形状あるいはエッジに対する目標２次電子プロファイルを得ることが出来る。この方法は事前実験が不要なので２次電子放出効率が異なる複雑な材料を用いた場合の２次電子プロファイルを推定するのに利用価値がある。但し、実測値と計算値には常にオフセットや解離があるため、基礎データ収集やシミュレーション値の実測値との校正が最初に必要である。
【0131】
以上の３つの方法で得られた種々の材料や側壁角度に対する２次電子プロファイルをライブラリー化して必要に応じて使い分けて利用する。計算能力を高く保てる場合にはライブラリーを関数表現してリアルタイム計算して良い。
【0132】
図６は、本発明の目標２次電子プロファイルの生成説明図を示す。
【0133】
図６の（ａ）は、ＯＰＣ付きＣＡＤデータで決まるパターン領域例（エッジ対の距離）の例を示す。ここで、パターン領域５３は、ＯＰＣ付きＣＡＤデータで決まるパターン領域であって、例えばフォトマスク上に形成するパターンの幅であり、既述した図５の（ａ）の（Ｄ）の部分の幅である。
【0134】
図６の（ｂ）は、マスクの代表的な実測エッジプロファイルの例を示す。ここで、実測エッジプロファイル５５は、図６の（ａ）の膜高さとプロセスとで決まるエッジ領域５４について、１次電子ビームを線走査し、その時に放出された２次電子を検出・増幅して測定（実測）した２次電子プロファイルの例を模式的に表示したものである。この実測エッジプロファイル５５を、本発明の目標２次電子プロファイルとして採用することにより、欠陥のあるパターン（例えば図６の（ａ）のエッジ領域に欠陥があるパターン）について、目標２次電子プロファイルと一致するように、エッジ領域をエッチングあるいはデポジションして修復することが可能となる。
【0135】
図７は、本発明の２次電子プロファイルを利用した修復説明図を示す。
【0136】
図７の（ａ）は修復前フォトマスクを模式的に示す。
【0137】
図７の（ａ－１）は修復前のフォトマスクパターンの例を示し、図７の（ａ－２）は修復前の２次電子プロファイルの例を示す。修復前では、パターンの右側に矩形の穴という欠陥があるため、２次電子プロファイルのピークの間の距離（パターンの幅）が狭くなっている。
【0138】
図７の（ｂ）は修復後フォトマスクを模式的に示す。
【0139】
図７の（ｂ－１）は修復後のフォトマスクパターンの例を示し、図７の（ｂ－２）は目標２次電子プロファイルの例を示す。ここでは、図７の（ｂ－２）の目標２次電子プロファイルは、図７の（ａ－１）の欠陥のあるパターンに対応する欠陥のないバターン（設計データ）に対応する、データベースから読みだした目標２次電子プロファイル（図６））である。この目標２次電子プロファイル（図７の（ｂ－２）と、２次電子プロファイル（図７の（ａ－２））が一致するように図７の（ａ－１）フォトマスクパターン５６の修復（必要あればエッチング、そして、デポジション）を行うことにより、図７の（ｂ－１）の修復後のフォトマスク５６を自動生成することが可能となる。
【0140】
次に、図７について詳細に説明する。
【0141】
（１）２次電子プロファイルはフォトマスクパターン構造を反映している。修復目標構造が有する２次電子プロファイルと修復対象が現在持つ２次電子プロファイルを比較して一致しているかどうかを確認することで修復完了を判定することが出来る。一致しているかどうかは、２次電子プロファイルを図形とみなして、修復前後の２次電子プロファイル図形の相関近似度を用いる方法や特定のピーク高さや幅に対する差あるいは比率を定義して差あるいは比率が基準以下の場合を一致していると判定する方法が利用できる。あるいはFFTなど空間周波数解析を行って特定の成分の差あるいは比率があらかじめ決められた範囲にあることで一致していると判定できる。フラクタル特性など前述の方法以外の数学的変換、幾何学的性質を用いてその成分を指標に用いて判定しても良い。
【0142】
（２）フォトマスク修復はデポジションとエッチングプロセスを単独あるいは組み合わせて行う。デポジションはフォトマスクパターンの一部分に欠損が生じた場合にその欠損部を埋めるために利用される。理想的にはフォトマスクの光学特性を完全再現するためにフォトマスク構成材料と全く同じ材料で同じ高さ、形状になるように修正されることが望ましい。エッチングはフォトマスクパターンの一部分に余分なパターンが生じた際にその余分なパターンを除去するために行われる。修正完了判定は目標とする２次電子プロファイルと現時点で修復対象構造が示す２次電子プロファイルを比較し一致度を測定することで実現できる。
【0143】
次に、図８を用いてエッチングによるエッジ加工例について説明する。この図８は、修復パターンと材料が同じ場合（パターンの修復しない部分と、修復する部分との材料が同じ場合）の例であって、両者の部分の２次電子プロファイルが同じ例である。
【0144】
図８の（ａ）は、目標２次電子プロファイルの例を示す。これは、設計データ中の欠陥のある修復対象のパターンに対応づけて、予め作成して登録してある当該パターンの欠陥のない目標２次電子プロファイルである。
【0145】
図８の（ｂ）は、２次電子プロファイルの例を示す。これは、図８の（ｃ）のパターン断面形状に１次電子ビームを線走査して放出された２次電子を検出・増幅して得た２次電子プロファイルであって（横方向がパターンの位置、縦方向が２次電子の強度を表す）、図８の（ｃ）の（Ａ）修復前、（Ｂ）修復中１、（Ｃ）修復中２、（Ｄ）修復終了のパターンにそれぞれ対応するものである。
【0146】
［１］図８の（ｂ）の（Ａ）修復前に対応する２次電子プロファイルは、パターン６２の（１）および（２）の部分の両者から放出され、材料が同じであって２次電子の放出割合が同じであるので、図示のように、（１）の部分の左側と、（２）の部分の右側との２か所でピークのある２次電子プロファイルが測定される。
【0147】
［２］図８の（ｂ）の（Ｂ）修復中１に対応する２次電子プロファイルは、パターン６２の（１）の左側の部分と、（１）と約１/３がエッチング処理によりエッチングされた（２）との境界の部分と、（２）の右側の部分との３か所から放出され、材料が同じであって２次電子の放出割合が同じであるので、図示のように、（１）の部分の左側と、（１）と（２）との境界の部分と、（２）の右側の部分との３か所でピークのある２次電子プロファイルが測定される。
【0148】
［３］図８の（ｂ）の（Ｃ）修復中２に対応する２次電子プロファイルは、パターン６２の（１）の左側の部分と、（１）と約２/３がエッチング処理によりエッチングされた（２）との境界の部分と、（２）の右側の部分との３か所から放出され、材料が同じであって２次電子の放出割合が同じであるので、図示のように、（１）の部分の左側と、（１）と（２）との境界の部分と、（２）の右側の部分との３か所でピークのある２次電子プロファイルが測定される。
【0149】
［４］図８の（ｂ）の（Ｄ）修復終了に対応する２次電子プロファイルは、パターン６２の（１）の左側の部分と、（２）の部分が全部エッチングされて除去されたので、（１）の右側の部分との２か所から放出され、材料が同じであって２次電子の放出割合が同じであるので、図示のように、（１）の部分の左側と、（１）の部分の右側との２か所でピークのある２次電子プロファイルが測定される。
【0150】
従って、このエッチングの例では、図８の（ｂ）の２次電子プロファイルが、（Ｄ）の修復終了の２次電子プロファイル（等しい図８の（ａ）目標２次電子プロファイル）に一致したときに、（２）の部分のエッチング処理を終了することにより、欠陥を修復することが可能となる。
【0151】
以上のようにエッチングプロセス進行に伴って２次電子プロファイルは特徴的な変化を示す。特徴は２次電子プロファイルに現れるピークの数、ピークの強さ、沈み込み量などに現れるためこの量の変化をモニターすることでエッチングプロセスの進行程度を把握することが出来る。上記例ではエッチング途中ではピーク数が３つとなりエッチングが終了するとピーク数が２つになる。エッチング進行とともにエッチングによって新たに形成されたエッジによるダウンピークも深くなる。このようにピークの数やダウンピークの深さを測定することでエッチング進行具合を把握できる。目標２次電子プロファイルと一致したことが確認されるとプロセスは終了する。
【0152】
図９は、本発明のエッチング深さと２次電子信号強度の関係説明図を示す。横軸はエッチング深さを表し、縦軸は２次電子信号の信号強度を表す。これは、例えば既述した図８のパターン６２のうちの（２）の部分などをエッチングする場合に、エッチングする深さが深くなるに従い、検出できる２次電子信号の信号強度が徐序に低くなる様子を模式的に表したものである。これにより、例えば既述した図８の（Ｂ）修復中１，（Ｃ）修復中２の（２）の右端の側壁から検出される２次電子信号の強度が少し小さくなるので、予め実験で求めた図９の関係を用いて目標２次電子プロファイルの強度（高さ）を補正し、より正確な目標２次電子プロファイルを生成し、終了判定することが可能となる。
【0153】
次に、図１０を用いてデポジションによるエッジ加工例について説明する。この図１０は、修復パターンと材料が同じ場合（パターンの修復しない部分と、修復する部分との材料が同じ場合）の例であって、両者の部分の２次電子プロファイルが同じ例である。
【0154】
図１０の（ａ）は、目標２次電子プロファイルの例を示す。これは、設計データ中の欠陥のある修復対象のパターンに対応づけて、予め作成して登録してある当該パターンの欠陥のない目標２次電子プロファイルである。
【0155】
図１０の（ｂ）は、２次電子プロファイルの例を示す。これは、図１０の（ｃ）のパターン断面形状に１次電子ビームを線走査して放出された２次電子を検出・増幅して得た２次電子プロファイルであって（横方向がパターンの位置、縦方向が２次電子の強度を表す）、図１０の（ｃ）の（Ａ）修復前、（Ｂ）修復中１、（Ｃ）修復中２、（Ｄ）修復終了のパターンにそれぞれ対応するものである。
【0156】
［１］図１０の（ｂ）の（Ａ）修復前に対応する２次電子プロファイルは、パターン６３の（１）の部分から放出され、材料が同じであって２次電子の放出割合が同じであるので、図示のように、（１）の部分の左側と、（１）の部分の右側との２か所でピークのある２次電子プロファイルが測定される。
【0157】
［２］図１０の（ｂ）の（Ｂ）修復中１に対応する２次電子プロファイルは、パターン６３の（１）の左側の部分と、（１）の右側と約１/３がデポジション処理により堆積された（２）の左側との境界の部分と、（２）の右側の部分との３か所から放出され、材料が同じであって２次電子の放出割合が同じであるので、図示のように、（１）の部分の左側と、（１）と（２）との境界の部分と、（２）の右側の部分との３か所でピークのある２次電子プロファイルが測定される。
【0158】
［３］図１０の（ｂ）の（Ｃ）修復中２に対応する２次電子プロファイルは、パターン６３の（１）の左側の部分と、（１）の右側と約２/３がデポジション処理により堆積された（２）の左側との境界の部分と、（２）の右側の部分との３か所から放出され、材料が同じであって２次電子の放出割合が同じであるので、図示のように、（１）の部分の左側と、（１）と（２）との境界の部分と、（２）の右側の部分との３か所でピークのある２次電子プロファイルが測定される。
【0159】
［４］図１０の（ｂ）の（Ｄ）修復終了に対応する２次電子プロファイルは、パターン６３の（１）の左側の部分と、（２）の部分が全部デポジションされて修復されて平らになったので、（２）の右側の部分との２か所から放出され、材料が同じであって２次電子の放出割合が同じであるので、図示のように、（１）の部分の左側と、（２）の部分の右側との２か所でピークのある２次電子プロファイルが測定される。
【0160】
従って、このデポジションの例では、図１０の（ｂ）の２次電子プロファイルが、（Ｄ）の修復終了の２次電子プロファイル（等しい図１０の（ａ）目標２次電子プロファイル）に一致したときに、（２）の部分のデポジション処理を終了することにより、欠陥を修復することが可能となる。
【0161】
以上のようにデポジションプロセス進行に伴って２次電子プロファイルは特徴的な変化を示す。特徴は２次電子プロファイルに現れるピークの数、ピークの強さ、沈み込み量などに現れるためこの量の変化をモニターすることでエッチングプロセスの進行程度を把握することが出来る。デポジション進行とともに３つのピークが生じ、パターン右エッジのダウンピークが徐々に小さくなる。これらを信号として制御できる。
【0162】
図１１は、本発明のエッチングによる側壁角度制御例を示す。この図１１は、修復パターンと材料が同じ場合（パターンの修復しない部分と、修復する部分との材料が同じ場合）の例であって、両者の部分の２次電子プロファイルが同じ例である。
【0163】
図１１の（ａ）は、目標２次電子プロファイルの例を示す。これは、設計データ中の欠陥のある修復対象のパターンに対応づけて、予め作成して登録してある当該パターンの欠陥のない目標２次電子プロファイルである。
【0164】
図１１の（ｂ）は、２次電子プロファイルの例を示す。これは、図１１の（ｃ）のパターン断面形状に１次電子ビームを線走査して放出された２次電子を検出・増幅して得た２次電子プロファイルであって（横方向がパターンの位置、縦方向が２次電子の強度を表す）、図１１の（ｃ）の（Ａ）修復前、（Ｂ）修復中１、（Ｃ）修復中２、（Ｄ）修復終了のパターンにそれぞれ対応するものである。
【0165】
［１］図１１の（ｂ）の（Ａ）修復前に対応する２次電子プロファイルは、パターン６４の（１）の部分から放出され、材料が同じであって２次電子の放出割合が同じであるので、図示のように、（１）の部分の左側と、（２）の部分の右側との２か所でピークのある２次電子プロファイルが測定される。
【0166】
［２］図１１の（ｂ）の（Ｂ）修復中１に対応する２次電子プロファイルは、パターン６２の（１）の左側の部分と、（２）の約１/３がエッチング処理によりエッチングされた（２）の左側の部分と、（２）の右側の部分との３か所から放出され、材料が同じであって２次電子の放出割合が同じであるので、図示のように、（１）の部分の左側と、（１）と（２）との境界の部分と、（２）の右側の部分との３か所でピークのある２次電子プロファイルが測定される。
【0167】
［３］図１１の（ｂ）の（Ｃ）修復中２に対応する２次電子プロファイルは、パターン６２の（１）の左側の部分と、（２）の左側の部分と、（２）の右側の部分を約１/３だけ更にエッチング処理によりエッチングされた（３）の左側の部分と、（３）の右側の部分との３か所から放出され、材料が同じであって２次電子の放出割合が同じであるので、図示のように、（１）の部分の左側と、（１）と（２）との境界の部分と、（２）と（３）との境界部分と、（３）の右側の部分との４か所でピークのある２次電子プロファイルが測定される。
【0168】
［４］図１１の（ｂ）の（Ｄ）修復終了に対応する２次電子プロファイルは、パターン６２の（１）の左側の部分と、（１）と（２）の境界の部分と、（２）と（３）の境界の部分と、（３）の右側の部分との４か所から放出され、材料が同じであって２次電子の放出割合が同じであるので、図示のように、（１）の左側の部分と、（１）と（２）との境界の部分と、（２）と（３）の境界の部分と、（３）の右側の部分との４か所でピークのある２次電子プロファイルが測定される。
【0169】
従って、このエッチングの例では、図１１の（ｂ）の２次電子プロファイルが、（Ｄ）の修復終了の２次電子プロファイル（等しい図１１の（ａ）目標２次電子プロファイル）に一致したときに、エッチングを終了することにより、欠陥を修復することが可能となる。
【0170】
以上のように、プロセス途中では特徴的な２次電子プロファイルの変化を示すため、この変化を用いてプロセス管理できる。
【0171】
図１２は、本発明のデポジションによる側壁角度制御例を示す。この図１２は、修復パターンと材料が同じ場合（パターンの修復しない部分と、修復する部分との材料が同じ場合）の例であって、両者の部分の２次電子プロファイルが同じ例である。
【0172】
図１２の（ａ）は、目標２次電子プロファイルの例を示す。これは、設計データ中の欠陥のある修復対象のパターンに対応づけて、予め作成して登録してある当該パターンの目標２次電子プロファイルである。
【0173】
図１２の（ｂ）は、２次電子プロファイルの例を示す。これは、図１２の（ｃ）のパターン断面形状に１次電子ビームを線走査して放出された２次電子を検出・増幅して得た２次電子プロファイルであって（横方向がパターンの位置、縦方向が２次電子の強度を表す）、図１２の（ｃ）の（Ａ）修復前、（Ｂ）修復中１、（Ｃ）修復中２、（Ｄ）修復終了のパターンにそれぞれ対応するものである。
【0174】
［１］図１２の（ｂ）の（Ａ）修復前に対応する２次電子プロファイルは、パターン６５の（１）の部分から放出され、材料が同じであって２次電子の放出割合が同じであるので、図示のように、（１）の部分の左側と、（２）の部分の右側との２か所でピークのある２次電子プロファイルが測定される。
【0175】
［２］図１２の（ｂ）の（Ｂ）修復中１に対応する２次電子プロファイルは、パターン６５の（１）の左側の部分と、（１）と（２）の約１/３がデポジション処理によりデポジションされた（２）の左側の部分と、（２）の右側の部分との３か所から放出され、材料が同じであって２次電子の放出割合が同じであるので、図示のように、（１）の部分の左側と、（１）と（２）との境界の部分と、（２）の右側の部分との３か所でピークのある２次電子プロファイルが測定される。
【0176】
［３］図１２の（ｂ）の（Ｃ）修復中２に対応する２次電子プロファイルは、パターン６５の（１）の左側の部分と、（１）と（２）との境界の部分と、（２）の右側の部分との３か所から放出され、材料が同じであって２次電子の放出割合が同じであるので、図示のように、（１）の左側の部分と、（１）と（２）の境界の部分と、（２）の右側の部分との３か所でピークのある２次電子プロファイルが測定される。
【0177】
［４］図１２の（ｂ）の（Ｄ）修復終了に対応する２次電子プロファイルは、パターン６５の（１）の左側の部分と、（１）と（２）の境界の部分と、（２）と（３）の境界の部分と、（３）の右側の部分との４か所から放出され、材料が同じであって２次電子の放出割合が同じであるので、図示のように、（１）の左側の部分と、（１）と（２）との境界の部分と、（２）と（３）の境界の部分と、（３）の右側の部分との４か所でピークのある２次電子プロファイルが測定される。
【0178】
従って、このデポジションの例では、図１２の（ｂ）の２次電子プロファイルが、（Ｄ）の修復終了の２次電子プロファイル（等しい図１２の（ａ）目標２次電子プロファイル）に一致したときに、デポジションを終了することにより、欠陥を修復することが可能となる。
【0179】
以上のように、プロセス途中では特徴的な２次電子プロファイルの変化を示すため、この変化を用いてプロセス管理できる。
【0180】
図１３は、本発明のエッチングによるエッジ加工例を示す。図１３は、修復パターンと材料が異なる場合（パターンの修復しない部分と、修復する部分との材料が異なる場合）の例であり、図８の材料が同じ場合（パターンの修復しない部分と、修復する部分との材料が同じ場合）に対応するものである。ここでは、パターン６２’の（１）の部分の２次電子放出効率が高く、（２）の部分の２次電子放出効率が低いとした。その他は図８と同じあるいはほぼ同じであるので、説明を省略する。以下説明する。
【0181】
[１] 図１３の（ｂ）の（Ａ）修復前のパターン６２に対応する２次電子プロファイルの（１１）の部分は、パターン６２’の（１）の２次電子放出効率が高い部分に対応して（１１）のように高くなる。一方、パターン６２’の（２）の２次電子放出効率が低い部分に対応して（１２）のように低くなる。
【0182】
従って、図示のように、（１）の左側の部分にピークと、（１）と（２）の境界の部分に図示の段差と、（２）の右側の部分にピークとの合計、２つのピークおよび１つの段差かなる２次電子プロファイルが測定されることとなる（図８は２つのピークのみ）。
【0183】
【0184】
[３] 最終的には、測定した２次電子プロファイルが、（Ｄ）修復終了に対応する２次電子プロファイル（図１３の（ａ）の目標２次電子プロファイルと等しい）と一致したときにエッチング処理を終了することにより、修復を行うことが可能となる。
【0185】
図１４は、本発明のデポジションによるエッジ加工例を示す。図１４は、修復パターンと材料が異なる場合（パターンの修復しない部分と、修復する部分との材料が異なる場合）の例であり、図１０の材料が同じ場合（パターンの修復しない部分と、修復する部分との材料が同じ場合）に対応するものである。ここでは、パターン６３’の（１）の部分の２次電子放出効率が高く、（２）の部分の２次電子放出効率が低いとした。その他は図１０と同じあるいはほぼ同じであるので、説明を省略する。以下説明する。
【0186】
[１] 図１４の（ｂ）の（Ａ）修復前のパターン６３に対応する２次電子プロファイルの（１３）の部分は、パターン６３’の（１）の２次電子放出効率が高い部分に対応して（１３）のように高くなる。一方、パターン６３’の（２）の２次電子放出効率が低い部分に対応して（１４）のように低くなる。
【0187】
従って、図示の（Ｄ）修復終了に対応する２次電子プロファイルのように、（１）の左側の部分にピークと、（１）と（２）の境界の部分に図示の段差と、（２）の右側の部分にピークとの合計、２つのピークおよび１つの段差かなる２次電子プロファイルが測定されることとなる（図１０の（Ｄ）修復処理に対応する２次電子プロファイルは２つのピークのみ）。
【0188】
【0189】
[３] 最終的には、測定した２次電子プロファイルが、（Ｄ）修復終了に対応する２次電子プロファイル（図１４の（ａ）の目標２次電子プロファイルと等しい）と一致したときにデポジション処理を終了することにより、修復を行うことが可能となる。
【0190】
図１５は、本発明のエッチングによる側壁角度制御例を示す。図１５は、修復パターンと材料が異なる場合（パターンの修復しない部分と、修復する部分との材料が異なる場合）の例であり、図１１の材料が同じ場合（パターンの修復しない部分と、修復する部分との材料が同じ場合）に対応するものである。ここでは、パターン６４’の（１）の部分の２次電子放出効率が高く、（２）の部分の２次電子放出効率が低いとした。その他は図１１と同じあるいはほぼ同じであるので、説明を省略する。以下説明する。
【0191】
[１] 図１５の（ｂ）の（Ａ）修復前のパターン６４’に対応する２次電子プロファイルの（１１）の部分は、パターン６４’の（１）の２次電子放出効率が高い部分に対応して（１１）のように高くなる。一方、パターン６４’の（２）の２次電子放出効率が低い部分に対応して（１２）のように低くなる。
【0192】
従って、図示のように、（１）の左側の部分にピークと、（１）と（２）の境界の部分に図示の段差と、（２）の右側の部分にピークとの合計、２つのピークおよび１つの段差かなる２次電子プロファイルが測定されることとなる（図１１は２つのピークのみ）。
【0193】
【0194】
[３] 最終的には、測定した２次電子プロファイルが、（Ｄ）修復終了に対応する２次電子プロファイル（図１５の（ａ）の目標２次電子プロファイルと等しい）と一致したときにエッチング処理を終了することにより、任意角度の側壁に修復を行うことが可能となる。
【0195】
図１６は、本発明のデポジションによる側壁角度制御例を示す。図１６は、修復パターンと材料が異なる場合（パターンの修復しない部分と、修復する部分との材料が異なる場合）の例であり、図１２の材料が同じ場合（パターンの修復しない部分と、修復する部分との材料が同じ場合）に対応するものである。ここでは、パターン６５’の（１）の部分の２次電子放出効率が高く、（２）、（３）の部分の２次電子放出効率が低いとした。その他は図１２と同じあるいはほぼ同じであるので、説明を省略する。以下説明する。
【0196】
[１] 図１６の（ｂ）の（Ａ）修復前のパターン６５’に対応する２次電子プロファイルの（１）の部分は、パターン６５’の（１）の２次電子放出効率が高い部分に対応して高くなる。一方、パターン６５’のデポジションした（２）、（３）の２次電子放出効率が低い部分に対応して低くなる。
【0197】
従って、図示の（Ｄ）修復終了に対応する２次電子プロファイルのように、（１）の左側の部分にピークと、（１）と（２）の境界の部分のピークと、（２）と（３）の境界の部分のピークと、（３）の右側の部分のピークとの、合計４つのピークからなる２次電子プロファイルが測定されることとなる（但し、（２）、（３）の平坦部分の２次電子放出効率が低いので、この平坦部分が低くなる）。
【0198】
【0199】
[３] 最終的には、測定した２次電子プロファイルが、（Ｄ）修復終了に対応する２次電子プロファイル（図１６の（ａ）の目標２次電子プロファイルと等しい）と一致したときにデポジション処理を終了することにより、任意角度の側壁に修復を行うことが可能となる。
【0200】
図１７は、本発明の自動化シーケンス例を示す。
【0201】
図１７において、Ｓ１は、欠陥検査装置で欠陥検査を行う。これは、フォトマスク上の形成されたパターンについて、設計データ（ＣＡＤデータ）にもとづいて、所望の形状のパターンに形成されているか検査し、欠陥のパターンの位置座標、欠陥部分の画像などを取得して保存する。
【0202】
Ｓ２は、欠陥座標を取得する。これは、Ｓ１の欠陥検査装置で欠陥検査して保存した欠陥座標（欠陥のあるパターンの座標（例えば中心座標））を取得する。
【0203】
Ｓ３は、欠陥場所を特定する。これは、Ｓ２で取得した欠陥座標をもとに、ＣＡＤデータを参照して欠陥のある場所（パターン）を特定する。
【0204】
Ｓ４は、修復対象の２次電子プロファイルを測定する。これは、Ｓ３で特定した場所のパターン（フォトマスク上の修復対象のパターン）の２次電子プロファイルを測定する。この修復対象の２次電子プロファイルは、特定された修復対象のパターンについて、１次電子ビームを線走査し、そのときに放出された２次電子を検出・増幅して２次電子プロファイルを測定する。
【0205】
Ｓ５は、ＣＡＤデータを抽出する。これは、Ｓ２で取得した欠陥座標をもとに、データベースから当該欠陥座標に対応するＣＡＤデータ（３次元構造のパターンの情報）を抽出する。
【0206】
Ｓ６は、目標２次電子プロファイルを算出する。これは、Ｓ５で抽出した欠陥座標に対応する欠陥のあるパターン（修復対象のパターン）のＣＡＤデータをもとに、当該ＣＡＤデータで特定される欠陥のないパターンに対応する２次電子プロファイル（目標２次電子プロファイルという）を自動生成あるいは予め登録したあるものを読み出す。
【0207】
以上のＳ１からＳ６によって、欠陥のないパターンの目標２次電子プロファイル、および欠陥のある部分のパターンの実際の２次電子プロファイルが取得できたこととなる。
【0208】
Ｓ７は、修復部を特定する。これは、Ｓ１からＳ６で特定された欠陥場所などをもとに、修復する修復部を特定する。
【0209】
Ｓ８は、修復部をクリーニングする。これは、Ｓ７で特定された修復部をクリーニングし、綺麗にする。
【0210】
Ｓ９は、修復部をデポジションあるいはエッチングする。これは、Ｓ７，Ｓ８で特定、クリーニングした修復部について、欠落があるときはデポジションし、余分の部分があるときはエッチングすることを、Ｓ１０からＳ１３の処理が満たされるまで繰り返す。
【0211】
Ｓ１０は、２次電子プロファイルを測定し、ピークが３つの間は進行する。
【0212】
Ｓ１１は、目標２次電子プロファイルと一致か判別する。ＹＥＳの場合には、修復が完了したので、終了する。ＮＯで、少ない場合（エッチングあるいはデポジションが少ない場合）には、Ｓ９を繰り返す。また、ＮＯで、過剰の場合（エッチングあるいはデポジションが過剰の場合）には、Ｓ１２に進む。
【0213】
Ｓ１２は、エッチングバックあるいはデポジションバックを行う。これは、Ｓ１１で、ＮＯで、過剰と判明、即ち、修復部へのエッチングあるいはデポジションが過剰であると判明したので、エッチングバックあるいはデポジションバックを行う。エッチングバックあるいはデポジションバックは、エッチングが過剰の場合にはデポジションを行い、デポジションが過剰の場合にはエッチングを行い、元の方向に戻す処理を行う。具体的には、エッチング用のガスあるいはデポジション用のガスをノズルから修復部に吹き付け、かつ１次電子ビームで修復部のみを平面走査し、当該部分のみガスに応じたエッチングあるいはデポジションを行う。
【0214】
Ｓ１３は、目標２次電子プロファイルと一致か判別する。これは、Ｓ１２で、エッチングバックあるいはデポジションバックした後の２次電子プロファイルが、目標２次電子プロファイルと一致し、欠陥が修復されたか判別する。ＹＥＳの場合には、修復部について測定した２次電子プロファイルが、目標２次電子プロファイルと一致し、修復処理が完了したと判明したので、終了する。ＮＯの場合には、Ｓ９以降を繰り返す。
【0215】
以上によって、修復部について、２次電子プロファイルを測定、およびガスを吹き付けてエッチングあるいはデポジションを行うことを繰り返し、目標２次電子プロファイルと一致したときに修復終了することにより、欠陥場所（欠陥パターン）を完全自動で修復（エッチングあるいはデポジション）を行うことが可能となる。この際、エッチング過剰あるいはデポジション過剰の場合にはエッチングバックあるいはデポジションバックし、２次電子プロファイルが目標２次電子プロファイルと一致するまで、修復を行う。
【0216】
次に、図１７について、詳細に説明する。
【0217】
図１７は２次電子プロファイルを用いて完全自動で欠損した部分を補い、あるいは余分な部分を削除し、フォトマスク修復を行う手順を示している。
【0218】
先ず、欠陥検査装置から欠陥が生じている座標情報を受け取る（Ｓ１，Ｓ２）。欠陥検査装置からの出力には本当の欠陥に対応する座標情報のほかに何十万個という大量の偽情報が含まれているため、その情報をもとにフォトマスク修正を行うと無限に時間が掛かり実用価値は０になる。それを避けて修復効率を向上するために偽情報を除去するためのソフトウエアーを利用し、レビューＳＥＭで一旦欠陥を確認して修正が必須であることを確定した後に修正プロセスを行うことが望ましい。
【0219】
以上のように修正必須と認定された欠陥に対するフォトマスク上の座標を受け取る（Ｓ２）。その欠陥場所（Ｓ３）に対応するＣＡＤデータ（設計情報）を設計データベースから抽出する（Ｓ５）。ここで用いるＣＡＤデータはＯＰＣ やＩＬＴなどの光学補正を行ったフォトマスクに描画されるときに利用されるデータを用いる。欠陥座標を用いてマスク修正装置に搬送されたフォトマスクの該当点に当たる場所の２次電子プロファイル（ＳＥＭ像）を取得する（Ｓ４）。同時に前述のＣＡＤデータおよびプロセスデータあるいは実測のエッジに対する２次電子プロファイル情報を利用して目標２次電子プロファイルを算出する（Ｓ６）。次に修復部を特定（Ｓ７）してＸＹステージを用いて修正対象パターンを電子ビームコラムの真下に位置するように移動し、プロセス実行に当たって前処理であるクリーニングを行う（Ｓ８）。修復対象のフォトマスクは炭素化合物をはじめ大気に存在する種々の物質が表面に付着していると想定される。そのままプロセスを行うと、フォトマスク材料とデポジション材料が密着せず剥がれなど不具合が起こる可能性が高いため修復に先立って表面を酸素や二フッ化キセノンでクリーニングして付着物を除去する。
【0220】
次に欠陥部分を補うためのデポジションを行う，あるいは余分な部分を削除するためのエッチングを行う（Ｓ９）。単位量デポジション（あるいはエッチング）を行った後、ＳＥＭ像を取得して２次電子プロファイルを確認し、プロセスの進行程度をモニターする。モニターの結果、目標２次電子プロファイルと修復されたパターンの２次電子プロファイルを比較した結果一致すれば修復プロセスを終了する（Ｓ１１のＹＥＳ）。目標に達していなければ(Ｓ１１のＮＯ（少ない）場合）、追加デポジションあるいは追加エッチングを行う（Ｓ９）。一方、過剰の場合（Ｓ１１のＮＯ（過剰）の場合）には、エッチングバックあるいはデポジションバックを行う（Ｓ１２）。エッチングバックあるいはデポジションバックは、エッチングが過剰のときにデポジションを行いあるいはデポジションが過剰のときにエッチングを行い、修復することである。そして、目標２次電子プロファイルと一致すれば（Ｓ１３のＹＥＳ）、修復完了として終了する。
【0221】
図１８は、本発明のＳＥＭ観察のシーケンス例を示す。
【0222】
図１８において、Ｓ２１は、反応ガスを停止する。これは、ガスをフォトマスクの修復対象のパターンの部分への反応ガス（エッチング用、デポジション用のガス）の噴射を停止する。
【0223】
Ｓ２２は、吸着ガスのパージ用のガスを噴射する。これは、Ｓ２１で反応ガスの噴射を停止しただけでなく、当該反応ガスを吸着するパージ用のガス（窒素、水蒸気、アンモニアガス等）を噴射し、超高速に反応ガスを無力化する。
【0224】
Ｓ２３は、ＳＥＭ観察する。これは、Ｓ２２でパージ用のガスを修復対象のパターンの部分に噴射して残る反応ガスを無力化した後、１次電子ビームを走査して放出された２次電子を検出・増幅し、２次電子プロファイル、更に平面走査してＳＥＭ画像を表示し、観察する。
【0225】
以上によって、フォトマスクの修復時には反応ガスを噴射しつつ１次電子ビームを走査し、エッチングあるいはデポジションを行い、一方、ＳＥＭ像の観察時には、反応ガスの噴射を停止すると共にパージ用のガスを噴射して超高速に中和することにより、チャージのない高分解能のＳＥＭ画像、２次電子プロファイルを取得して表示することが可能となると共に、ＳＥＭ画像を取得した領域について反応ガスとの作用によるエッチングあるいはデポジションを防止できる。。
【0226】
以下図１８について、詳細に説明する。
【0227】
図１８において、プロセス進行をモニターするために２次電子プロファイル取得を目的としてＳＥＭ観察を行うことがある。プロセス進行中にも電子ビーム照射により２次電子が発生するのでそれをリアルタイムで利用することでプロセス進行中のＳＥＭ画像取得をすることが出来る。しかしながら、プロセス最中に得られる２次電子プロファイルにはプロセス制御に必要なエッジ領域の情報が含まれていない。プロセス制御のためはプロセスを行っている領域よりも広い領域に電子ビームを照射してエッジを含む２次電子プロファイルを取得する必要がある。つまりプロセス制御用に別途SＳＥＭ観察する必要がある。
【0228】
ＳＥＭ観察は反応ガスが何もない超真空状態であれば、フォトマスクに対して変形を催すような作用は無い。しかしながら、反応ガスが存在するときにＳＥＭ観察を行うとＳＥＭ観察された領域に吸着した反応ガスが電子ビームと反応してしまい観察前の状態から変化する。ＳＥＭ観察した場所に不要な跡を残すことに成る。
【0229】
この不具合を避けるために、本発明では図１８に示したようなシーケンスを用いてＳＥＭ観察による反応が起こらない状況を作り出してＳＥＭ観察を行う。ＳＥＭ観察の指令が出ると最初に反応ガスを停止する（Ｓ２１）。このガス停止は電子ビームコラム近傍に設けた高速弁に指令を送ることで実現する。次に反応を完全に停止させるためにフォトマスク表面に吸着しているガスを除去するためのパージガス（窒素、アルゴン、水蒸気等）をフォトマスク表面に噴射する（Ｓ２２）。パージが完了した後にＳＥＭ観察を行う（Ｓ２３）。
【0230】
以上のようにすることでプロセスに悪影響を与えることなくプロセスをモニターすることが出来る。
【0231】
図１９は、本発明のドリフト補正のシーケンス例を示す。これは、修復対象のパターンの修復する部分が何らかの原因でドリフトした時に当該ドリフトを補正する手順を示したものである。
【0232】
図１９において、Ｓ３１は、反応ガスを停止する。エッチングあるいはデポジション用の反応ガスを停止し、修復部分に当該反応ガスが噴射されないようにする。
【0233】
Ｓ３２は、吸着ガスのパージ用のガス噴射をする。これは、Ｓ３１で反応ガスを停止した後、当該吸着している反応のパージ用のガスを噴射し，無力化する。
【0234】
Ｓ３３は、ＳＥＭ観察する。これは、Ｓ３１で反応ガスの停止，Ｓ３２でパージのガス噴射した後、１次電子ビームを照射しつつ走査し、放出された２次電子を検出・増幅してＳＥＭ画像を取得し、観察する。
【0235】
Ｓ３４は、パターンマッチングする。
【0236】
Ｓ３５は、重心位置を計算する。これらＳ３４，Ｓ３５は、Ｓ３３で取得して観察したＳＥＭ画像中の修復対象の部分と、修復対象でない部分（特定部分）とについて、パターンマッチングを行って特定し、それぞれの重心位置を計算する。
【0237】
Ｓ３６は、電子ビーム偏向補正を行う。これは、Ｓ３５でそれぞれの重心位置をもとに、修復対象の部分が何らかの原因によりドリフトしているので、このドリフトを補正するように、修復対象の部分に対する補正を行う（図２０参照）。
【0238】
以上によって、何らかの原因により、修復対象の部分が、修復中にドリフトした場合には、自動的に、ＳＥＭ画像を取得してその修復対象の部分の、周囲からのドリフトを検出し（重心位置の移動量）、これを補正するように修復対象の領域を１次電子ビームで平面走査するように電子ビーム偏向補正（Ｓ３６)を行うことにより、常に所定の修復対象の領域をエッチングあるいはデポジションすることが可能となる。
【0239】
次に、図１９について詳細に説明する。
【0240】
図１９において、プロセスを受けないパターンとプロセスを受けるパターンの２つの領域がある。ここで補正したいのはプロセスを行っている最中にプロセスを受けないパターンを基準としたときに起こるドリフトを補正することである。ＳＥＭ観察を何度か行うと画像位置が種々のドリフト原因により移動することがある。観察している位置が移動するということはプロセスされている位置も移動することを示している。プロセス最中にプロセス対象構造が移動すると特に急峻なエッジを修復する際にエッジが傾斜してしまうなど不具合が起こる。まず、反応ガスを停止する（Ｓ３１）。次にフォトマスク表面に吸着した反応ガスを除去するためにパージガスを噴射する（Ｓ３２）。次にＳＥＭ観察を行う（Ｓ３３）。観察によって得られた画像とプロセス初期に撮影したＳＥＭ画像をパターンマッチングする（Ｓ３４）。パターンマッチングを行うと相関分析が行われ、２つのＳＥＭ画像の重心位置変位を求めることが出来る（Ｓ３５）。重心変位量を電子ビーム偏向系にフィードバックすることでドリフトが補正できる（Ｓ３６）。
【0241】
図２０は、本発明のドリフト例を示す。
【0242】
図２０の（ａ）は位置シフト量を用いたドリフト補正の例を示す。ここでは、ＳＥＭ画像中の（２）のプロセスを受けるパターンが右方向にドリフトする例を示す。
【0243】
この場合には、（２）の右方向にドリフトする量を求め、プロセスを行う場合の電子ビーム偏向補正を行うことにより、補正する。
【0244】
図２０の（ｂ）は形状歪を利用したリアルタイムドリフト補正の例を示す。ここでは、ＳＥＭ走査範囲は、プロセス中にリアルタイムに右方向に図示のようにドリフトさせることにより（電子ビーム偏向により）、補正する。
【0245】
以下詳細に説明する。
【0246】
図２０の（ａ）は、ドリフト前と後のＳＥＭ画像を示している。大きな矩形がＦＯＶを表し、その中にプロセスを受けるパターン領域（２）とプロセスを受けないパターン領域（１）が含まれている。補正ドリフト量はプロセスを受けないパターン領域（１）の中心座標（X0,Y0）を基準として測定したプロセスを受けるパターン領域（２）の中心座標（X1,Y1）とプロセス実施によってドリフトを受け移動したパターンの中心座標（X2,Y2）の差となる。パターン移動量測定はパターンマッチングを行うことで実現される。それぞれのパターンをパターンマッチングして重心位置を測定し、お互いの相対値を算出する。Ｘ，Ｙ方向に成分を分離したのち、ドリフトが０に成るように電子ビーム偏向装置にオフセット信号として入力する。このオフセット信号を加味して電子ビーム走査を行うことにより、ドリフトを補正することが出来る。オフセット処理は電子ビーム偏向信号にフィードバックしても良いし、走査座標値をドリフト分変更しても良い。ドリフト補正の実施はタイマーを用いて定期的に行っても良いし、ずれ量が規定値を超えたところで自動的に行っても良い。もちろん手動操作で行うことも出来る。
【0247】
図２０の（ｂ）は、別のドリフト補正法を示している。プロセス中にドリフトが起こるとプロセス結果に歪が生じる。その図形歪を２次電子画像として検出することでドリフトを補正できる。ここで、プロセス進行中に得られるプロセス領域よりも少し広い矩形で表した領域を撮像した２次電子画像を表している。図２０の（ｂ）の左は目的とする矩形を表しており、右はプロセス中に右方向に等速度でドリフトを起こした場合を示している。図から明らかなようにドリフトが起こるとプロセス結果に歪が生じ、本来矩形が得られるところ、平行四辺形が得られる。この歪図形を解析することでドリフト量を知ることが出来る。ドリフト量測定には基準点が必要となる。プロセス開始点はドリフトの影響が無いので歪測定の基準点として利用できる。プロセス開始点座標ｘ１、ｙ１に対する残り３つの頂点座標の差がドリフト量になる。ｘ成分ｙ成分に分けて算出されたドリフト量を電子ビーム偏向系にそれぞれフィードバックすることでドリフトを補正できる。図で示した方法と比較して小さなＳＥＭ画像で実施可能。基準となるパターンが周辺部に無くてもドリフト補正が可能となる。
【0248】
図２１は、本発明のガス噴射のシーケンス例を示す。これは、ノズル内部でガスが固化しないように対策したものである。
【0249】
図２１において、Ｓ４１は、ダミーガス噴射、ノズル加熱する。これは、ダミーガスを噴射し、かつノズルをガスの固化しない所定温度に加熱する。
【0250】
Ｓ４２は、ノズル温度を測定する。これは、反応ガスを噴射するノズルの温度を測定する。
【0251】
Ｓ４３は、規定温度以上か判別する。ＹＥＳの場合には、Ｓ４４に進む。ＮＯの場合には、Ｓ４１以降を繰り返す。
【0252】
以上のＳ４１からＳ４３のＹＥＳにより、ガスを噴射するノズル（およびガスを供給する配管、バルブなど）の温度が固化しない規定温度以上に加熱されたことを確認できたこととなるので、Ｓ４４に進む。
【0253】
Ｓ４４は、反応ガスを噴射する。これは、ノズルから修復対象のパターンの部分に、反応ガス（エッチング用、デポジション用のガス）を噴射し、かつ１次電子ビームを照射しつつ平面走査し、当該平面走査した領域の反応ガスにより修復対象のパターンの部分をエッチングあるいはデポジションすることにより、修復することが可能となる。
【0254】
以上によって、反応ガスがノズルなどに固化して付着することを防止し、安定的に反応ガスを修復対象のパターンの部分に噴射して修復することが可能となる。
【0255】
次に、図２１について、詳細に説明する。
【0256】
図２１において、電子ビーム励起反応で使用するガスは常温で固体である材料が多い。つまり、温度が下がると固化する性質を持っている。試料室１０内にはガス照射用のガス噴射ノズル１１が存在する。ガス噴射ノズル１１がガスの昇華温度よりも下がった状態で反応ガスを流してしまうとノズル内でガスが固化しノズルが詰まる事故が起こる。本実施例ではガスのノズル内固化をインターロックにより防止する方法を開示している。
【0257】
装置立ち上げ時に、ノズルの温度は室温付近にある。この状態で反応ガスを流せば確実に反応ガスはノズル内で固化する。そこで、反応ガスを流す前に窒素等のダミーガスを流す。ダミーガスは予め５０度以上に加熱してあり、ノズルに流すことでノズルを温めることが出来る（Ｓ４１）。ノズルには温度計が設けられておりノズルの温度を測定できる。ノズルの温度が規定温度に成るまでダミーガスを流し続ける。ノズルの温度が規定温度に達したら（Ｓ４３のＹＥＳ）、反応ガス注入許可信号を発生してインターロックを解除し反応ガスを制御するバルブ開閉を可能とする（Ｓ４４）。ＰＣからの指令により反応ガスのバルブの開閉を自由に制御可能となり必要に応じて反応ガスがノズルに供給されフォトマスク表面にガスが供給される。本実施例では予め加温されたガスを流すことで反応ガス固化を防止したが、ダミーガスだけでノズルを加温するには時間が掛かるためノズル部分を加熱するためのセラミックヒーターを用いて加温しても良い。ノズルの熱が対物レンズやステージなどに伝わらないように周辺に断熱機構を入れておくことが望ましい。
【0258】
図２２は、本発明の側壁角度ライブラリー例を示す。側壁は、フォトマスク上に形成された例えば上に凸あるいは上に凹（窪み）のパターンの側壁であって、当該側壁は図示のように、所定角度で形成することが要求されている。ここでは、図示の下記角度の情報がライブラリーとして登録されており、この情報をもとに任意角度の側壁を自動形成できる（例えば既述した図１１，図１２，図１５，図１６参照）。
【0259】
【0260】
図２２に示したようにマスク修正プロセスにおいて変化があるのは側壁角度制御部分だけである。電子ビームを照射する位置のシフト量や電子ビーム照射回数を指定することで任意の側壁角度を実現できる。従って所望の角度を持つ側壁を作るための標準シーケンスを必要とする側壁角度および材料に合わせて予め作っておけば任意の平坦部のパターンと組み合わせることで任意のパターンに対応することが出来る。ユーザーは予め何度の角度で側壁を作るのかをディスプレイ上の指定ボタンで指定しておけば自動的にライブラリーから側壁角度形成プロセスが設定されて所望の側壁角度を持つ任意の修復パターンが得られる。
【0261】
電子ビーム走査シーケンスは任意形状およびプロセス安定化を考慮する必要があるので、ラスタースキャンを基本とし、２値化した目標修復図形を電子ビームオンオフ信号として利用することで実現する。例えば、矩形のＸＹ方向右端から１ピクセルステップで右に走査し、矩形の端に至ったら、Ｙ方向に１ピクセル下に降りて再び右端から1ピクセルステップで右に走査を繰り返し、最後まで至ったら再び元の位置に戻ってＮ回繰り返す等のことが記述されている。電子ビームオフが続くピクセルがある場合は修正時間短縮のために次のビームオンピクセルまで飛ばすなどの処理を行う。
【0262】
以上のライブラリーを用いることで任意形状のプロセス修復の容易化が出来る。
【0263】
図２３は、本発明の加工例を示す。
【0264】
図２３の（ａ）は反応径よりも小さいドット抜けの加工例を示す。
【0265】
図２３の（ａ－１）は、ピンホールの例を示す。図示の白丸がピンホールであって、修復対象（欠陥）である。
【0266】
図２３の（ａ－２）は、周辺部を除去した状態を示す。これは、欠陥のピンホールを含む周辺部を除去した状態である。除去は、エッチング処理により行う。
【0267】
【0268】
図２３の（ａ－４）は、修復完了の状態を示す。これは、図２３の（ａ－３）デポジションを行い、２次電子プロファイル（デポジションした状態の２次電子プロファイル）が目標２次電子プロファイル（ライブラリーから取得した修復完了時の目標２次電子プロファイル）と一致したので、修復を終了したものである。
【0269】
図２３の（ｂ）は、ビームサイズよりも小さいピンの加工例を示す。
【0270】
図２３の（ｂ－１）は、ピンドットの例を模式的に示す。
【0271】
図２３の（ｂ－２）は、エッチング修復完了の状態を示す。これは、ビームサイズよりも小さいピンを、エッチング処理によりエッチングして除去した後の状態を示す。エッチング除去の終了判定は、エッチング中の２次電子プロファイルが、ライブラリーから取得した目標２次電子プロファイルと一致したときに終了と判定する。
【0272】
次に、図２３について、詳細に説明する。
【0273】
（１）図２３の（ａ）は、修復部を平坦に修復する方法を開示している。修復対象のピンホールはビーム径よりも小さいので、穴の部分だけに電子ビームを照射してデポジションを行うことが出来ない。本実施例ではデポジションに先立ち予めピンホールの周辺パターン部をエッチングして除去し電子ビーム径よりも十分広い矩形の空間を作る。電子ビームが矩形空間の内側に入るようになったので、電子ビームの反応範囲が作製した空間の境界に接するように電子ビーム走査位置を決めて、矩形の辺に沿うように電子ビームを走査してデポジションを行う。電子ビーム走査軌跡が重ならないように少しずつデポジション位置を縦方向にずらしながら第１層を形成する。１層ずつデポジションを積み重ねていき元のパターンの高さと同じになるまで埋めていく。このように修復することで、周辺部との接続も強固かつ、盛り上がりの無い修復が出来上がる。
【0274】
（２）図２３の（ｂ）は、反応径よりもピンドットは小さいのでピンドットだけを狙ってエッチングすることが出来ない。エッチング対象材料と下地材料のエッチング選択比が大きくなるように電子ビーム励起エッチングのガスを選択するとピンドットだけ除去できる。例えば、タンタル化合物などをエッチング除去する場合は二フッ化キセノンを用いれば、下地との選択比を１０以上に取れるため、反応径が大きな電子ビームを除去したいピン構造に直接照射することでピン構造だけを除去できる。下地とパターンのエッチング選択比が大きくとれない場合にはピン構造を含む周辺領域を一度エッチングして除去した後に下地材料をデポジションして埋め戻し平坦にする。
【0275】
図２４は、本発明の電子ビームによるデポジション説明図を示す。電子ビームを重複走査した場合、重複反応により表面に凹凸ができるので、これを解消する方法を説明する。
【0276】
【0277】
図２４の（ａ－１）、（ａ－２）、（ａ－３）に示す例は、理想的な重複が無い矩形電子ビームで横方向に走査した場合には、パターンの断面が平坦である様子を模式的に示す。
【0278】
図２４の（ａ－４）、（ａ－５）、（ａ－６）に示す例は、重複がある矩形電子ビームで横方向に走査した場合には、パターンの断面に凹凸がある様子を模式的に示す。
【0279】
以上説明したように、ＡＬＤの適用のない、通常の電子ビーム走査によるデポジションでは、右側に示すように、凹凸が発生してしまう。
【0280】
図２４の（ｂ）は、ＡＬＤを適用した場合を示す。
【0281】
図２４の（ｂ－１）、（ｂ－２）、（ｂ－３）に示す例は、理想的な重複が無い矩形電子ビームで横方向に走査した場合には、パターンの断面が平坦である様子を模式的に示す。
【0282】
図２４の（ｂ－４）、（ｂ－５）、（ｂ－６）に示す例は、重複がある矩形電子ビームで横方向に走査した場合には、パターンの断面が、ここでは、ＡＬＤにより平坦になる様子を模式的に示す（後述する）。
【0283】
以上説明したように、ＡＬＤを適用した電子ビーム走査によるデポジションでは、右側に示すように、平坦になる。
【0284】
以下詳細に説明する。
【0285】
（１）ＡＬＤは、原子層デポジションの略であって、１回の反応に供給するガスの量を１原子層程度しか進行しないように制限することで重複電子ビーム走査が生じても電子ビーム走査１回分のデポジションしか起こらないことを利用した技術である。
【0286】
（２）図２４の（ｂ）において、電子ビームＡＬＤではステップ１として堆積材料の前駆体ガスをフォトマスクに照射する。ステップ２でパージを行いフォトマスク表面に吸着されているプリカーソル以外の余分なガスを除去する。ステップ３でオプション的にプリカーソルを還元するための水素や水蒸気等をフォトマスクに照射する。ステップ４でデポジションしたい場所にだけ電子ビームを照射する。
【0287】
（３）電子ビームＡＬＤプロセスではフォトマスク表面には１原子層分の反応ガスしか存在しないため、電子ビームが重複して照射されても１回分以上に反応は進まない。つまり、電子ビーム走査に重なりがあっても、反応範囲が急峻で無くても平坦なデポジションが得られる。上記プロセスを必要回数繰り返すことで所望の修復膜厚みが実現出来る（図２４の（ｂ－４）、（ｂ－５）、（ｂ－６）参照）。
【0288】
図２４の（ｃ）は、スキャンシフトを適用した場合を示す。
【0289】
図２４の（ｃ－１）、（ｃ－２）、（ｃ－３）に示す例は、理想的な重複が無い矩形電子ビームで横方向に走査した場合には、パターンの断面が平坦である様子を模式的に示す。
【0290】
図２４の（ｃ－４）、（ｃ－５）、（ｃ－６）に示す例は、重複領域をビーム幅以下の距離で変化させながら矩形電子ビームを満遍なく走査した場合には、パターンの断面が平坦になる様子を模式的に示す。
【0291】
以上説明したように、重複領域をビーム幅以下の距離で変化させながら矩形電子ビームを満遍無く走査（スキャンシフト）することにより、パターン断面を平坦にすることができる。
【0292】
以下説明する。
【0293】
図２４の（ｃ）において、平坦な膜を得る方法としてはスキャンシフトを用いることも出来る。通常は、常に同じ開始位置から電子ビーム走査を始めていたため、同じ場所が繰り返し電子ビーム照射されるため膜形成に凸凹が生じたが、図２４の（ｃ）の本実施例ではデポジション対象領域の２次元電子ビーム走査を１層分終了するたびに、電子ビーム走査位置をｙ方向にわずかに変えながら走査を繰り返す。このようにすることで、満遍なく電子ビームが照射され、電子ビームデポジションの偏りがなくなりデポジション高さが平均化されより平坦なデポジションを得ることが出来る。
【0294】
図２５は、本発明の出っ張り欠陥を任意形状に修復する説明図を示す。
【0295】
図２５の（ａ）は、欠陥領域を標準形状に削除する場合の例を示す。
【0296】
図２５の（ａ－１）は、初期状態を示す。ここでは、パターンの右側に図示の欠陥（１）がある。
【0297】
図２５の（ａ－２）は、欠陥領域を標準形状に削除した状態を示す。ここでは、標準形状は、図示のような、矩形である。
【0298】
図２５の（ａ－３）は、ＣＡＤデータから修復形状を生成した状態を示す。図示の（２）が修復形状である。
【0299】
【0300】
以上のように、出っ張り欠陥について、当該欠陥の部分を含む標準形状に削除（エッチング）し、次に、ＣＡＤデータから生成した修復形状（２）となるように、標準形状の部分にデポジションすることにより、修復することが可能となる。
【0301】
詳細に説明する。
【0302】
図２５の（ａ）において、先ず、欠陥を取り囲む最小矩形を抽出する。最小矩形は欠陥部分の輪郭抽出を行い、その最大および最小座標から判明する。矩形は輪郭に接する必要は無く、数ピクセル余裕を持たせた大きさとする。次に、その領域にあるパターンに電子ビームを照射して電子ビームエッチングにより全て除去する（図２５の（ａ－２））。パターンがタンタル化合物ベースの場合、エッチングガスとしては二フッ化キセノンを用いる。フッ化キセノンは下地に対してエッチング作用を持たないため、パターンのみがエッチング除去され矩形の更地が出来る。次に、欠陥に該当する位置に対応する設計データを抽出して修復対象パターンを生成する（図２５の（ａ－３））。このパターンは設計データであるＧＤＳＩＩやＯＡＳＩＳフォーマットのファイルに記載してあるポリゴン情報から実際のＳＥＭが発生する２次電子プロファイルの集積であるＳＥＭ画像の特徴を持つように画像変換を用いて変換する。画像変換としては機械学習を用いたＧＡＮなどを利用できる。ＧＡＮではポリゴンとＳＥＭ画像の対を学習することで任意のポリゴンパターンを所望の側壁角に対応した二次電子プロファイル特徴を持つＳＥＭ画像に変換出来る。この時に前述したライブラリーから最適なものを自動選択して使用することも出来る。次にこの目標パターンを前工程で作製した更地領域に電子ビームデポジションを用いて構築する。
【0303】
以上の手続きにより欠陥を修復し所望の新たなパターンに修正することが出来る。
【0304】
図２５の（ｂ）は、欠陥領域を輪郭に沿って削除する場合の例を示す。
【0305】
図２５の（ｂ－１）は、初期状態を示す。ここでは、パターンの右側に図示の欠陥（１’）がある。
【0306】
図２５の（ｂ－２）は、欠陥領域を輪郭に沿って削除した状態を示す。ここでは、輪郭形状は、図示のような、輪郭形状である。
【0307】
図２５の（ｂ－３）は、ＣＡＤデータから修復形状を生成した状態を示す。図示の（２’）が修復形状である。
【0308】
図２５の（ｂ－４）は、修復完了した状態を示す。これは、図２５の（ｂ－３）でＣＡＤデータから生成した修復形状（２’）となるように、図２５の（ｂ－２）で形成した輪郭形状の部分にデポジションしたものである。
【0309】
以上のように、出っ張り欠陥について、当該欠陥の輪郭に沿って削除（エッチング）し、次に、ＣＡＤデータから生成した修復形状（２’）となるように、輪郭形状の部分にデポジションすることにより、修復することが可能となる。
【0310】
詳細に説明する。
【0311】
図２５の（ｂ）は、輪郭抽出を用いてエッチング削除される領域が最小になるように工夫した方法を示している。この例では削除したい図形の輪郭線を抽出しその形を外形とする図形のエッジおよび内部に電子ビーム走査を行い、エッチングを行う。任意図形の電子ビーム走査は目的とする図形を２値化して表現し、電子ビームオンオフを行うブランキング回路を駆動する信号として利用することで実現できる。不要な欠陥部を除去した後に設計データから得られる所望の図形を同様の方法で電子ビーム走査してデポジションすることで修復が実現する。
【0312】
図２６は、本発明の引っ込み欠陥を任意形状に修復する説明図を示す。
【0313】
図２６の（ａ）は、欠陥領域を標準形状に削除する場合の例を示す。
【0314】
図２６の（ａ－１）は、初期状態を示す。ここでは、パターンの右側に図示の欠陥（３）がある。
【0315】
図２６の（ａ－２）は、欠陥領域を標準形状に削除した状態を示す。ここでは、標準形状は、図示のような、矩形である。
【0316】
図２６の（ａ－３）は、ＣＡＤデータから修復形状を生成した状態を示す。図示の（４）が修復形状である。
【0317】
【0318】
以上のように、引っ込み欠陥について、当該欠陥の部分を含む標準形状に削除（エッチング）し、次に、ＣＡＤデータから生成した修復形状（４）となるように、標準形状の部分にデポジションすることにより、修復することが可能となる。
【0319】
図２６の（ｂ）は、欠陥領域を輪郭に沿って削除する場合の例を示す。
【0320】
図２６の（ｂ－１）は、初期状態を示す。ここでは、パターンの右側に図示の欠陥（３’）がある。
【0321】
図２６の（ｂ－２）は、欠陥領域を輪郭に沿って削除した状態を示す。ここでは、輪郭形状は、図示のような、輪郭形状である。
【0322】
図２６の（ｂ－３）は、ＣＡＤデータから修復形状を生成した状態を示す。図示の（４’）が修復形状である。
【0323】
図２６の（ｂ－４）は、修復完了した状態を示す。これは、図２６の（ｂ－３）でＣＡＤデータから生成した修復形状（４’）となるように、図２６の（ｂ－２）で形成した輪郭形状の部分にデポジションしたものである。
【0324】
以上のように、引っ込み欠陥について、当該欠陥の輪郭に沿って削除（エッチング）し、次に、ＣＡＤデータから生成した修復形状（４’）となるように、輪郭形状の部分にデポジションすることにより、修復することが可能となる。
【0325】
図２７は、本発明のレイヤー処理説明図を示す。
【0326】
図２７の（ａ）は、目的形状の例を示す。ここでは、矩形（１）とする。
【0327】
【0328】
【0329】
以上のように、目的形状（１）を、エッジ部分の（２）と、中央部分の（３）との２つに分割し、（２）のデポジションを第１レイヤーに割り当て、（３）のデポジションを第３のレイヤーに割り当てる。
【0330】
これにより、第１のレイヤーのパターンは、
・２００ｅＶ
・反応半径３ｎｍ
となる１次電子ビームの照射を受けてデポジションされ、
第２のレイヤーのパターンは、
・２０００ｅＶ
・反応半径２０ｎｍ
となる１次電子ビームの照射を受けてデポジションされることとなる。
・２００ｅＶ
・反応半径３ｎｍ
となる１次電子ビームの照射を受けてデポジションされ、
第２のレイヤーのパターンは、
・２０００ｅＶ
・反応半径２０ｎｍ
となる１次電子ビームの照射を受けてデポジションされることとなる。
【0331】
次に、詳細に説明する。
【0332】
図２７において、本実施例では同一照射電流であっても電子の持つエネルギーが異なると反応半径が大きく変化することに注目した。反応プロセスをレイヤーに分け、それぞれの図形を複数段階の異なる電子ビームエネルギー条件で形成することを特徴としている。
具体的には目的とする幾何形状を複数の部分形状に分解する。図２７に示すように、矩形のエッジ部分と中心部分に分けて表現する。２つの図形は異なる電子ビーム条件やプロセス条件で行うレイヤーとなる。図２７の例では２つのレイヤーに分けており、第１のレイヤーは矩形の周辺部を受け持つレイヤーであり２００ｅＶで処理を行う。一方、第２のレイヤーは矩形中心部を受け持つレイヤーであり１０００ｅＶで処理を行う。電子ビームエネルギーの変更は加速エネルギーを変えても良いが、基板に印加する電圧を変更しても良い。電子ビーム励起反応は２次電子によって引き起こされるため、１次電子のエネルギーが高いと広範囲に２次電子が発生し反応半径が大きくなる。例えば２００ｅＶの反応半径が３ｎｍであるのに対して１ｋＶの反応半径は２０ｎｍになる。同一照射電流であるにも関わらず、処理面積は４０倍以上も異なる。
具体的には目的とする幾何形状を複数の部分形状に分解する。図２７に示すように、矩形のエッジ部分と中心部分に分けて表現する。２つの図形は異なる電子ビーム条件やプロセス条件で行うレイヤーとなる。図２７の例では２つのレイヤーに分けており、第１のレイヤーは矩形の周辺部を受け持つレイヤーであり２００ｅＶで処理を行う。一方、第２のレイヤーは矩形中心部を受け持つレイヤーであり１０００ｅＶで処理を行う。電子ビームエネルギーの変更は加速エネルギーを変えても良いが、基板に印加する電圧を変更しても良い。電子ビーム励起反応は２次電子によって引き起こされるため、１次電子のエネルギーが高いと広範囲に２次電子が発生し反応半径が大きくなる。例えば２００ｅＶの反応半径が３ｎｍであるのに対して１ｋＶの反応半径は２０ｎｍになる。同一照射電流であるにも関わらず、処理面積は４０倍以上も異なる。
【0333】
図２７に示したように、矩形周辺部は正確なエッジ形状を実現する必要があるため２００ｅＶで反応半径を３ｎｍと小さくした状態でプロセスを行い、矩形中心部の図形形成には高分解能は要らないので反応半径が２０ｎｍと大きい１ｋＶで処理をおこなう。このようにすると照射電流量が同じであるにも関わらず、矩形全てを２００ｅＶで処理した場合と比較して１０倍以上早く処理を行うことが出来る。このようにレイヤー処理することで、照射電流を増加させなくてもスループット向上が出来る。目的とする図形の周辺から何ｎｍを周辺部として分離して別のレイヤーにするかの閾値を予め決めておくことで自動的に目的図形を複数のレイヤーに分離することが出来る。
【0334】
以上のようなレイヤー処理は実施例で示した電子ビームエネルギーをパラメータとするだけでなく、照射電流やガス流量等あらゆるプロセスパラメータに対して適用できることは言うまでも無い。
【図面の簡単な説明】
【0335】
【図1】本発明の１実施例構成図である。
【図2】本発明のガス供給装置構成例である。
【図3】本発明のガス供給システムの制御ウィンドウ―例である。
【図4】本発明の自動マスク修復システム構成図である。
【図5】本発明の２次電子プロファイルの説明図である。
【図6】本発明の目標２次電子プロファイルの生成説明図である。
【図7】本発明の２次電子プロファイルを利用した修復説明図である。
【図8】本発明のエッチングによるエッジ加工例である。
【図9】本発明のエッチング深さと２次電子信号強度の関係説明図である。
【図10】本発明のデポジションによるエッジ加工例である。
【図11】本発明のエッチングによる側壁角度制御例である。
【図12】本発明のデポジションによる側壁角度制御例である。
【図13】本発明のエッチングによるエッジ加工例である。
【図14】本発明のデポジションによるダエッジ加工例である。
【図15】本発明のエッチングによる側壁角度制御例である。
【図16】本発明のデポジションによる側壁角度制御例である。
【図17】本発明の自動化シーケンス例である。
【図18】本発明のＳＥＭ観察のシーケンス例である。
【図19】本発明のドリフト補正のシーケンス例である。
【図20】本発明のドリフト補正例である。
【図21】本発明のガス噴射のシーケンス例である。
【図22】本発明の側壁角度ライブラリー例である。
【図23】本発明の加工例である。
【図24】本発明の電子ビームによるデポジション説明図である。
【図25】本発明の出っ張り欠陥を任意形状に修復する説明図である。
【図26】本発明の引っ込み欠陥を任意形状に修復する説明図である。
【図27】本発明のレイヤー処理説明図である。
【符号の説明】
【0336】
１：電子銃
２：ブランキング電極
３：ブランキングアパチャー
４：収差補正装置
５：電子検出装置
６：偏向装置
７：対物レンズ
１０：試料室
１１：ガス噴射ノズル
１２：高さセンサー
１３：サンプル
１４：サンプル温度制御装置
１５：Zステージ
１６：サンプルバイアス電圧制御装置
１７：ＸＹステージ
１８：除振台
１９：レーザー計測
２０：真空計
２１：ガス供給装置
２２：ガス流量制御装置
２３：除害装置
２４：ドライポンプ
２５：ＴＭＰ
３１：精密温度制御装置
３１１：ガス源
３１２：弁
３１３：ＭＦＣ
３１４：混合弁
３１５：デポ系
３１６：エッチング系
３１７：支援系
３１８：切換弁
３１９：ＰＬＣ
３２０：ＰＣ
３２１：Ｄｉｓｐｌａｙ
３２２：ＬＡＮ，Ｉｎｔｅｎｅｔ
４０：２次電子プロファイルデータベース
４１：マスク修正装置
４１１：画像処理装置
４１２：画像認識装置
４１３：プロセス手順発生装置
４４：設計データベース
４５：欠陥検査装置あるいはレビュー装置
５１：基板
５２、６２、６３、６４、６５：パターン
５３：２次電子プロファイル
５４：エッジ領域
５５：実測エッジプロファイル
５６：フォトマスクパターン
２：ブランキング電極
３：ブランキングアパチャー
４：収差補正装置
５：電子検出装置
６：偏向装置
７：対物レンズ
１０：試料室
１１：ガス噴射ノズル
１２：高さセンサー
１３：サンプル
１４：サンプル温度制御装置
１５：Zステージ
１６：サンプルバイアス電圧制御装置
１７：ＸＹステージ
１８：除振台
１９：レーザー計測
２０：真空計
２１：ガス供給装置
２２：ガス流量制御装置
２３：除害装置
２４：ドライポンプ
２５：ＴＭＰ
３１：精密温度制御装置
３１１：ガス源
３１２：弁
３１３：ＭＦＣ
３１４：混合弁
３１５：デポ系
３１６：エッチング系
３１７：支援系
３１８：切換弁
３１９：ＰＬＣ
３２０：ＰＣ
３２１：Ｄｉｓｐｌａｙ
３２２：ＬＡＮ，Ｉｎｔｅｎｅｔ
４０：２次電子プロファイルデータベース
４１：マスク修正装置
４１１：画像処理装置
４１２：画像認識装置
４１３：プロセス手順発生装置
４４：設計データベース
４５：欠陥検査装置あるいはレビュー装置
５１：基板
５２、６２、６３、６４、６５：パターン
５３：２次電子プロファイル
５４：エッジ領域
５５：実測エッジプロファイル
５６：フォトマスクパターン
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】