专利名称：光掩模用的缺陷修正方法及装置、缺陷修正头、缺陷检查装置及光掩模制造方法
技术领域：
本发明涉及与大规模集成电路(LSI)等半导体、平板显示器(FPD)等的制造用光 掩模关联的光掩模用缺陷修正方法、光掩模用缺陷修正装置、光掩模用缺陷修正头、光掩模 用缺陷检查装置及光掩模制造方法。
背景技术：
一直以来，作为从光掩模除去光掩模上的异物缺陷进行修正的方法，提出有以下 的方法。例如在日本特开2005-84582号公报(专利文献1)中公开了如下的方法通过使 扫描探针式显微镜探针抵接并推压颗粒的侧面使颗粒移动来将其从光掩模上除去，或者利 用具有镊子功能的扫描探针式显微镜探针夹起颗粒来将其从光掩模上除去。此外，日本特开2008-311521号公报(专利文件2)中公开了如下的方法利用具 有开闭自如的一对臂的微小镊子夹持并提起光掩模上的颗粒来将其从光掩模上除去。附着于光掩模上的颗粒等异物在使用光掩模进行曝光时也会转印到半导体晶片 等被转印体上而产生缺陷，具有最终与设备不良相关联等影响。近年来，掩模图案趋向精细 化，随之允许的异物缺陷尺寸也变小，减少异物缺陷成为重要课题。但是，附着于光掩模上的异物具有各种各样的形态，只靠使扫描探针式显微镜探 针抵压颗粒的侧面使颗粒移动、或者利用单一的镊子形状探针夹起颗粒的动作，能够修正 的异物缺陷种类有限。例如，如果是用镊子形状探针难以夹持的那种形状的异物，则若不是相当熟练的 操作者就很难夹持异物，而且即便是暂时能够把持这种异物，但也有可能在移动途中脱落 而下落到光掩模上。总之都存在能否修正缺陷受操作者的熟练度左右的问题。此外，即使是熟练的操作者，利用单一的镊子形状探针，实际上也很难将所有由各 种材料构成的各种各样形状、尺寸、附着状态的异物缺陷都可靠地修正，即便要进行修正也 需要庞大的作业时间，这并不现实。特别是FPD用光掩模的情况下，相比较LSI用光掩模，由于FPD用光掩模制造环境 的洁净度低等原因，在FPD用光掩模上产生的缺陷的形态与在LSI光掩模上产生的缺陷的 形态也不同，而且FPD用光掩模的图案形成部分的面积广，自然导致缺陷发生率也高。因 此，特别是对于FPD用光掩模，要求稳定且可靠地修正由各种材料构成的各种各样形状、尺 寸等异物缺陷，不能采用以往的异物缺陷修正方法。另外，作为光掩模上的异物缺陷修正方法具有黑缺陷修正所用的激光照射方法(激 光修复)，但担心由于照射激光而损伤光掩模表面的问题，因此该方法的应用受到制约。
发明内容
因此，本发明就是鉴于上述现有问题而作成的，其目的是提供光掩模用缺陷修正4方法、光掩模用缺陷修正装置、光掩模用缺陷修正头、光掩模用缺陷检查装置及光掩模制造 方法，以针对材料、形状、尺寸、附着状态等各种形态的异物缺陷，都能够稳定且可靠地进行 缺陷修正。为了实现上述目的，本发明具有以下列举的各种方式。[方式1]本发明的光掩模缺陷修正方法是采用探针除去光掩模上的异物缺陷的光掩模缺 陷修正方法，其特征在于，准备多个探针，使其中至少两个探针同时接触光掩模表面上存在 的异物，从而以至少不同的三处保持异物，使被保持的上述异物从光掩模表面远离。[方式2]根据方式1所述的光掩模缺陷修正方法，其特征在于，多个探针中的至少一个探 针具有夹持上述异物的单元。[方式3]根据方式1或方式2所述的光掩模缺陷修正方法，其特征在于，多个探针中的至少 一个探针具有粘附并保持上述异物的单元。[方式4]根据方式1至方式3中任意一项所述的光掩模缺陷修正方法，其特征在于，调节用 于边观察边进行上述异物缺陷的修正作业的观察光学系统，使得包含上述异物缺陷的区域 和至少一个探针位于上述观察光学系统的同一视场内，在观看上述观察光学系统的观察图 像的同时使至少一个探针接触上述异物缺陷的周边部的光掩模表面，由此来把握上述探针 和上述光掩模表面之间的相对位置。[方式5]根据方式1至方式4中任意一项所述的光掩模缺陷修正方法，其特征在于，通过使 至少一个探针接触光掩模表面，来抑制在上述探针生成的振动。[方式6]根据方式1至方式5中任意一项所述的光掩模缺陷修正方法，其特征在于，上述光 掩模是具有遮光部、透光部和半透光部的平板显示用多色调光掩模。[方式7]根据方式6所述的光掩模缺陷修正方法，其特征在于，修正上述半透光部上的异 物缺陷。[方式8]本发明的光掩模制造方法是在光掩模表面具有表膜的光掩模制造方法，其特征在 于，在安装上述表膜之前，基于方式1至方式7中任意一项所述的光掩模缺陷修正方法进行 缺陷修正。[方式9]本发明的光掩模用缺陷修正装置是修正光掩模上的异物缺陷的光掩模用缺陷修 正装置，其特征在于，该光掩模用缺陷修正装置具有光掩模保持器，其保持光掩模；观察 光学系统，其用于观察上述光掩模上的期望位置；观察光学系统移动单元，其使上述观察 光学系统移动到期望位置；多个探针，其用于除去上述光掩模上存在的异物；以及探针移 动单元，其使上述多个探针在与上述光掩模表面垂直的方向和与上述光掩模表面平行的面内移动，并且使上述多个探针接近上述光掩模表面上的期望位置。[方式10]根据方式9所述的光掩模用缺陷修正装置，其特征在于，通过上述探针移动单元 能够使上述多个探针从相互不同的方向接近上述异物。[方式11]根据方式9或10所述的光掩模用缺陷修正装置，其特征在于，上述多个探针中的 至少一个探针具有夹持上述异物的单元，上述多个探针中的其他至少一个探针具有粘附并 保持上述异物的单元。[方式12]根据方式9至11中任意一项所述的光掩模用缺陷修正装置，其特征在于，上述探 针的至少与上述光掩模相接触的接触部分由10级莫氏硬度中4至7范围的材料构成。[方式13]根据方式12所述的光掩模用缺陷修正装置，其特征在于，上述探针的至少与上述 光掩模相接触的接触部分由以硅为主要成分的材料构成。[方式14]根据方式9至13中任意一项所述的光掩模用缺陷修正装置，其特征在于，该光掩 模用缺陷修正装置具有除电单元，该除电单元用于降低上述探针和上述光掩模之间的电位差。[方式15]根据方式9至14中任意一项所述的光掩模用缺陷修正装置，其特征在于，该光掩 模用缺陷修正装置具有光掩模缺陷检查单元。[方式16]本发明的光掩模用缺陷修正头用于除去光掩模上的异物缺陷，其特征在于，该光 掩模用缺陷修正头具有观察光学系统，其用于观察上述光掩模上的期望位置；多个探 针，其用于除去上述光掩模上存在的异物；以及探针移动单元，在上述异物处于上述观察光 学系统的视场内的状态下，该探针移动单元使上述多个探针从任意方向接近上述异物。[方式17]本发明的光掩模用缺陷检查装置的特征在于，该光掩模用缺陷检查装置具有方式 16所述的光掩模用缺陷修正头。根据本发明，对于材料、形状、尺寸、附着状态等各种形态的异物缺陷都能进行稳 定且可靠的缺陷修正。因此，还特别能够适于应对如FPD用多色调光掩模等大型尺寸的光 掩模这样的、异物缺陷种类多样的光掩模上的缺陷修正。
图1是说明使用第一探针和第二探针的缺陷修正方法的一个例子的图，其中，该 第一探针具有夹持异物的单元，该第二探针具有通过粘附而在表面保持异物的单元。图2是说明在第一探针和第二探针这两者都具有夹持异物的单元的情况下的缺 陷修正方法的一个例子的图。图3是示出本发明的光掩模用缺陷修正装置的概要结构的图。
图4是示出本发明的光掩模用缺陷修正装置内的缺陷修正头部的概要结构的图。
具体实施例方式下面，参照适当的附图，通过实施方式对本发明进行详细说明。本发明的方式1是利用探针除去光掩模上的异物缺陷的光掩模缺陷修正方法，其 特征在于，准备多个探针，使其中至少两个探针同时接触光掩模表面上存在的异物，从而以 至少不同的三处保持异物，使被保持的上述异物从光掩模表面远离。在光掩模上的异物缺陷的修正中，利用例如称作第一探针和第二探针的两个或两 个以上的多个探针。光掩模上存在的异物缺陷尺寸通常约为0.5 100 μ m。上述探针可 如后述那样例如通过光刻蚀法(photolithography)等精细加工来制作。本发明的光掩模 的缺陷修正适于在无尘室等对颗粒和温度湿度环境进行管理的场所进行作业。这里，所谓探针是能够接触光掩模表面上存在的上述尺寸的异物缺陷并对异物施 力的部件，是包含如下情况的部件通过加工使其前端加工成针状的部件、加工成镊子状的 夹持单元的部件、在前端具有粘附材料以能够粘附并保持异物的部件、能在上表面承载异 物进行移动的形状的部件等。此外，如后所述，探针优选为以在缺陷修正作业时接触光掩 模表面为前提，不会在光掩模表面生成新的缺陷，具有能够对异物施加必要的力的形状和 刚性。有关探针的形状和刚性等在后面叙述。作为修正对象的异物(缺陷)是指在光掩模坯体阶段、或者光掩模制造阶段、或者 通过光掩模制造后的处理等而附着的所谓颗粒等异物，包括抗蚀片、遮光膜等薄膜片之类、 或者环境中的颗粒等，是不限于有机物和无机物的所有颗粒等。所谓光掩模除了转印图案所形成的产物之外，还包括制造中途的光掩模中间体。 即、光掩模包含制造作为最终产品的光掩模的各阶段中的基板、附着有薄膜或蚀刻膜的部 件(光掩模坯体)、薄膜的一部分进行了图案形成的部件。如上所述，只依靠具有现有这种镊子等夹持缺陷的单元的单一探针，在材料、形状 各种各样且缺陷尺寸也约为0. 5 100 μ m的广范围内，难以可靠地对附着于光掩模表面的 附着状态也有各种各样形态的异物缺陷进行修正。就实际的修正作业来说，如果满足如下情况就能进行缺陷修正进行缺陷修正作 业的操作者，利用例如镊子形状的探针找到待除去的异物缺陷的能可靠地夹持的部位，并 利用探针可靠地夹持该夹持部位。但是，正因为如此，就要求进行修正作业的操作者相当熟 练，而且异物缺陷自身必须存在利用探针能够可靠地夹持的部位。如若不然，即使能够暂时 夹持异物缺陷，在夹起该异物并向光掩模表面的区域外进行运送的中途异物也很可能从探 针脱落。脱落的异物下落到光掩模上并在光掩模上散开，有可能成为新的缺陷。另外，由于异物缺陷的形状而根本不能夹持，因此不能通过夹持异物并使异物移 动来进行修正。例如，对于球状等表面光滑的异物，即使要单一地利用具有夹持异物的单元 的探针进行夹持，由于只能以点接触异物，而且异物表面光滑，因此即使是熟练的操作者也 难以很好地夹持。就上述的缺陷修正方法来说，利用多个探针，使其中至少两个探针同时接触光掩 模表面上所存在的异物，从而保持异物。由此，未必一定是熟练的操作者，对于这种不存在 由单一探针能够可靠夹持住的部位的异物也能够进行保持，而且不用担心提起被保持的异物向光掩模表面的区域外运送的中途异物会从探针脱落，能够进行更加稳定且可靠的缺陷 修正。此外，上述的缺陷修正方法利用多个探针以至少不同的三处保持光掩模表面上存 在的异物，从而能够可靠地保持并提起异物。由此，能够进行更加稳定且可靠的缺陷修正。下面，参照图1对本发明的光掩模缺陷修正方法的实施方式的一个例子进行说 明。图1是说明使用第一探针和第二探针的缺陷修正方法的一个例子的图，其中，该第一探 针具有夹持异物的单元，该第二探针具有通过粘附而在表面保持异物的单元。本实施方式示出的是第一探针和第二探针同时接触异物并保持异物进行移动的 例子。首先，利用具有夹持异物的单元的第一探针3，夹持光掩模1上的异物(缺 陷)2(参照图1(a)和图1(b))。接着，利用具有通过粘附而在表面保持异物的单元的第二 探针4接触异物2，并使异物2粘附在第二探针4的表面的粘附材料上(参照图1(c))。这 样，第一探针3和第二探针4同时接触异物2，从而能够稳定且可靠地保持异物2。并且，通 过这样第一探针3和第二探针4同时接触异物2，从而将仅通过夹持所形成的两处保持并不 稳定的状态进而通过粘附而在另一处进行保持。即，利用第一探针3和第二探针4将异物 2在至少不同的三处进行保持，从而能够可靠地保持异物2，进而也不用担心异物会从探针 脱落。接着，在保持该异物2的状态的同时使第一探针3和第二探针4从光掩模1的表 面远离，则将异物2从光掩模1表面除去(参照图1(d))。接下来，在第一探针3和第二探 针4仍旧保持异物2的状态下，将异物2移动到光掩模表面的区域外的粘附部件5的位置 (参照图1 (e))，使异物2接触粘附部件5之后(参照图1 (f))，将异物2从第一探针3和第 二探针4放开，并使各探针远离，这样异物2被粘附部件5捕获，对该异物2的缺陷修正结 束。在光掩模1上存在多个异物缺陷的情况下，对剩余的异物缺陷也以相同方法进行缺陷 修正就可以了。而且，在本实施方式中，最初使探针4接触异物、接着使探针3接触异物也 没有区别。此外，还可以从不同方向使探针3和探针4 一起(大致同一时刻)接触异物。下面，参照图2对本发明的光掩模缺陷修正方法的实施方式的其他例子进行说 明。图2是说明在第一探针和第二探针这两者都具有夹持异物的单元的情况下的缺陷修正 方法的一个例子的图。对于本实施方式，也示出第一探针和第二探针同时接触异物并保持异物进行移动 的例子。首先，利用具有夹持异物的单元的第一探针6，夹持光掩模1上的异物(缺 陷)2(参照图2(a)和图2(b))。接着，利用具有同样夹持异物的单元的第二探针7，夹持异 物2上的与上述第一探针6所夹持的部分不同的部分(参照图2(c))。这样，第一探针6和 第二探针7同时接触异物2，从而能够稳定且可靠地保持异物2。此外，通过像这样使都具 有夹持异物的单元的第一探针6和第二探针7同时接触异物2，将仅通过一个探针的夹持所 形成的两处保持并不稳定的状态进而通过其他探针的夹持而在另两处进行保持。即，利用 第一探针6和第二探针7将异物2在不同的四处进行保持，从而能够可靠地保持异物2，进 而也不用担心异物会从探针脱落。接着，在保持该异物2的状态的同时使第一探针6和第二探针7从光掩模1表面远离，则将异物2从光掩模1表面除去(参照图2(d))。接下来，在第一探针6和第二探针 7仍旧保持异物2的状态下，将异物2移动到光掩模表面的区域外的粘附部件5的位置(参 照图2 (e))，使异物2接触粘附部件5之后(参照图2 (f))，将异物2从第一探针6和第二 探针7释放，并使各探针远离，这样异物2被粘附部件5捕获，对该异物2的缺陷修正结束。而且，在本实施方式中，也可以最初使第二探针7接触异物、接着使第一探针6接 触异物。此外，还可以从不同方向使第一探针6和第二探针7—起(大致同一时刻)接触 异物。这里，粘附部件5的设置位置优选为不是探针和用于监测修正的光学系统的周 边，而设置在相对于光掩模面靠外侧的位置，在该位置即使万一异物从粘附部件脱落也不 会再次附着于光掩模上。进而，考虑万一异物脱落的时候，研究光掩模周边的气流流动等， 优选上述粘附部件5的设置位置为相对于光掩模靠气流下方的位置。此外，该粘附部件5不仅用于回收缺陷异物，还可以用于对修正前附着于探针的 异物(与光掩模原来的缺陷不同的探针污染等)进行清洗。例如对于探针上被确认的异物， 观察监测器的同时操作探针，使探针的附着有该异物的部分接触粘附部件5，将该异物确保 在粘附部件5上，从而能够清洗探针。因此，不会发生探针上的异物移动并附着于光掩模上 的情况，能够利用清洁的探针实施修正。另外，如果在粘附部件5的周边以与光掩模的修正面侧相同的方向设置镜面对齐 的镜子等，则附着于探针上的异物能够通过监测修正作业的光学系统进行确认。在图1和图2所示的实施方式中，例示了异物缺陷的形状接近球形的情况。异物 缺陷的形状接近球形，即便单一地利用具有镊子那样形状的夹持单元的探针进行夹持，由 于与探针相接触的部位只有两处，因此不能稳定地夹持。但是，除上述第一探针之外，第二 探针从不同方向同时接触异物，从而增加了与异物接触的部位，能够以至少不同的三处保 持异物。此外，上述的缺陷修正方法还能够适于应对与上述实施方式所说明的异物缺陷不 同的异物缺陷形态。例如，对于异物缺陷形状为平面状且以光掩模表面与异物缺陷表面相 互接触的方式附着的情况等，难以在该状态下夹持异物缺陷。在此情况下，例如利用两个 探针中的任一个探针提起异物缺陷之后，利用另一个探针进行夹持。根据不同情况，还可以 利用最初夹持异物缺陷的探针再次重新夹持以改变接触异物的位置。其结果是，对于形状 为平面状且以扁平状附着于光掩模表面的这种异物缺陷，也能够通过多个探针在至少不同 的三处可靠地保持异物，不用担心异物缺陷的意外脱落。此外，对于强力附着于光掩模表面的状态下的异物缺陷，优选最初利用任一探针 从光掩模表面刮掉异物缺陷，带来这种作用之后再进行缺陷修正。此外，上述实施方式中说明了如下两种情况两个探针中的一个是具有夹持异物 的单元的探针，另一个是具有粘附并保持异物的单元的探针，或者，两个探针都是具有夹持 异物的单元的探针，但是，本发明不限于此，只要利用至少一个例如前端具有针状接触单元 的这种探针就可以。例如，在第一探针具有夹持单元、第二探针具有针状接触单元的情况 下，这两个探针同时接触异物，从而能够从相对于异物不同方向的三处保持异物。在进行包括上述那样任一缺陷修正方法的多种缺陷修正作业的情况下，有时探针 针对各异物缺陷进行保持的容易度不同。例如，对于被认为利用具有夹持异物的单元的探针且只使用一个探针进行保持是容易的异物缺陷，只利用一个探针就能进行夹持，但实际 上无法确认该异物缺陷是否被探针可靠地保持住了，因此对于这种异物缺陷，优选以三处 以上的部位进行保持。由此，不会发生下述情况由于将从光掩模表面除去的异物缺陷移动 到位于从修正部位离开的部位的粘附部件5时产生的振动和气流而使异物缺陷从探针脱落。此外，本发明利用多个探针，并不限于上述实施方式那样利用第一探针和第二探 针这两个探针的情况。即为了进行缺陷修正，还可以利用第一探针和第二探针以外的其他 探针。而且，在上述实施方式中，只是例示了探针和异物缺陷之间的位置关系的一个例 子，根据实际异物缺陷的形态等，探针和异物缺陷之间的位置关系会有各种变化，因此并 不受上述实施方式制约。下面，对上述探针的材料进行说明。探针在缺陷修正时有时直接接触光掩模，并且，对于强力附着于光掩模的异物缺 陷，优选利用探针发挥刮去作用从光掩模表面剥去异物缺陷。因此，作为探针材料，优选至 少接触光掩模的部分由不会损伤光掩模表面的材料形成。作为能够可靠地修正异物缺陷且也不易损伤光掩模的探针材料，优选10级莫氏 硬度中的4 7范围的材料。作为光掩模基板使用的石英玻璃的莫氏硬度是7，探针的莫氏 硬度若大于7，则容易对光掩模造成伤痕等损伤。此外，若探针的莫氏硬度小于4，由石英玻 璃和金属薄膜(铬化合物等)的图案等构成的光掩模反而容易损伤探针，由此产生的颗粒 等会因此而成为新的异物缺陷。作为满足以上的莫氏硬度范围的材料，例如能够采用以硅(Si)为主要成分的材 料。以Si为主要成分的材料(Si单体或者Si含有率为95原子％以上)的莫氏硬度为7， 此外由于能够通过光刻蚀法进行加工，因此能够高精度且大量地生产微小探针。同样作为 光掩模的材料使用的石英玻璃的莫氏硬度也为7，由于容易加工等原因，也能够作为探针使用。另一方面，探针还可由与微型机械制造对应的研削机械或利用FIB(聚焦离子束) 的机械加工进行制作，该情况不受光蚀刻法的加工制约，因此也未必一定受上述以Si为主 要成分的材料的制约。根据这种机械加工，还能够制作具有更高自由度的三维形状的探针。 例如，还可以在探针的一部分附加适于刮去异物缺陷的刀刃那样的形状，或者为了易于夹 持异物缺陷而对探针的夹持异物缺陷的部分进行使表面粗糙的加工等。当然，还可以组合 光蚀刻加工和机械加工这两者进行制作。此外，也可以再探针的表面形成氧化膜层以防止探针腐蚀，或者为了容易处理具 有粘附性的异物缺陷而利用氟化乙烯树脂或烯烃类树脂等进行表面处理。此外，探针的表面处理还可以包括对探针表面赋予绝缘性的目的。光掩模的基本 构成材料主要包括石英玻璃等玻璃基板、和作为薄膜的铬及其氧化物、氮化物或者其他金 属化合物或无机化合物，容易带静电。因此，当光掩模带静电且在与探针之间产生电位差的 状态下进行修正时，两者之间产生电流，有时产生由于放电损伤而损伤模图案等不良情况。 为了防止产生这种情况，在修正时通过对探针的最接近掩模的部分的表面或者探针自身赋 予高绝缘性，从而即使万一在光掩模和探针之间产生电位差，也能够进行抑制而使损伤模10图案这种大电流一次也不流动。上述缺陷修正方法特别适于FPD用多色调光掩模的缺陷修正。FPD用光掩模的情 况下，与LSI用光掩模相比较，由于FPD用光掩模制造环境的洁净度低等原因，在光掩模上 产生的缺陷的形态与在LSI光掩模上产生的缺陷的形态不同。例如，缺陷尺寸大且构成缺 陷的材料种类和形状的多样性大等，与LSI用光掩模相比较，缺陷的多样度增加。此外，FPD 用光掩模的图案形成部分的面积广，因此自然导致缺陷发生率也高，特别是对于FPD用光 掩模，要求稳定且可靠地修正由各种材料构成的各种各样形状、尺寸、附着状态等多样性大 的异物缺陷，因此上述的缺陷修正方法的确合适。此外，上述的缺陷修正方法特别适于FPD用多色调光掩模的缺陷修正的理由还有一个。在石英玻璃等透明基板上具有遮光部、透光部和半透光部的FPD用多色调光掩模 中，当对使用该多色调光掩模的被转印体曝光时，半透光部上的异物缺陷作为剩余缺陷与 透光部上的异物缺陷同样也被转印到被转印体上。因此，半透光部上的异物缺陷作为剩余 缺陷也必须进行修正。但是存在如下问题利用激光修正器等修正薄膜上的缺陷时，通过照 射激光，会使包含缺陷正下方的周边部的薄膜也受到损伤，若损伤大就会成为缺失缺陷。遮 光部的情况下，即使生成缺失缺陷，通过形成修正用的遮光膜，能够比较容易地修正因照射 激光而受到的损伤部分。但是，若通过照射激光而使半透光部受到损伤，则半透光部的透过 率变动。多色调光掩模的情况下，半透光部的透过率变动的允许范围极窄，因此在损伤部分 难以形成既是期望的透光率且耐久性又高的修正膜，实际的修正很困难。因此，在不能通过 清洗来除去半透光部上的异物缺陷的情况下，实施激光修正就有问题，有时不能修正最终 缺陷的光掩模成为了不合格品。上述的缺陷修正方法即使对于这种半透光部上的异物缺陷也具有完全不会给光 掩模造成损伤就能够修正缺陷的大优点，能够降低由半透光部上的缺陷引起的不合格品产生率。并且，上述半透光部通过由例如MoSi等材料构成的半透光膜形成。由上述的以Si 为主要成分的材料构成的探针，在对光掩模构成材料(不仅为石英玻璃还有MoSi或铬化合 物等)的薄膜上的缺陷进行修正时，随着探针的接触进行的缺陷修正中，不损伤到薄膜部 分就能够实施缺陷修正，因此在这方面也是有利的。下面，对适于实施上述的光掩模缺陷修正方法的缺陷修正装置进行说明。图3是示出本发明的光掩模用缺陷修正装置的概要结构的图。图4是示出本发明 的光掩模用缺陷修正装置内的缺陷修正头部的概要结构的图。图3所示的光掩模用缺陷修正装置表示一个实施方式，在设置于台架10上的主体 框架9的内部配置有用于将进行缺陷修正的光掩模1安装固定成垂直竖立状态的保持器 8 ；包括多个探针和观察光学系统的缺陷修正头部15 ；用于将该缺陷修正头部15沿XYZ三 个方向移动的X轴、Y轴和Z轴各自的工作台11、12、13 ；以及除电单元14等。此外，如图4所示，上述缺陷修正头部15具有多个探针16、19和光学系统22。此 处，作为一个例子示出了具有两个探针的情况，为了便于说明，符号16称作第一探针，符号 19称作第二探针。这些第一探针16和第二探针19如前所述具有夹持异物的单元或者粘附 并保持异物的单元等。11
由于用两个探针处理具有各种形态的异物缺陷，因此第一探针16和第二探针19 分别安装在能够在CTZ三个方向精密移动的探针移动用臂17、20的前端。而且，臂移动机 构18、21分别控制这些探针移动用臂17、20各自在CTZ方向上的移动。此外，臂移动机构 18,21和在前端配置有光学系统22的光学系统框体23分别安装在俯视为L字状的共用安 装基座M的一个面的预定位置。此外，通过安装于旋转机构安装基座沈的头部旋转机构 25，使安装有上述臂移动机构18、21和光学系统框体23的共用安装基座M整体在例如0 90度的范围内旋转。缺陷修正作业是在用监视器观察通过光学系统22放大的图像的同时进行的。因 此，分别安装于探针移动用臂17、20上的第一探针16和第二探针19构成为能够在光学系 统22的视场内且在缺陷修正所必需的范围内移动。另外，在后面还要对光学系统的详细内 容进行说明。此外，探针移动用臂17、20被配置成安装在该探针移动用臂17、20上的第一 探针16和第二探针19适于处理异物缺陷，例如能够以观察视场的中心为中心配置在其两 侧。在该情况下，各探针16、19能够分别从不同方向接近异物缺陷。例如图4所示，若探针是两个，则各探针的前端能够以大致180度相对置地配置。 此外，若探针是三个，则具有各探针以大致120度相对置地配置的方法，但是，这只是一个 例子，原则上若探针的形状和探针移动用臂的动作机构等变化，能够研究出各种配置，因此 并不限定本发明的范围。光掩模的图案除了如像素图案和电极垫那样的主要由分别相互垂直的方向上的 边缘(edge)构成的图案之外，还存在如配线导线所使用的图案等那样的具有各种角度的 图案。此外，光掩模上所存在的异物缺陷的最容易被保持的位置根据异物缺陷的形态也多 种多样。因此，在实际的缺陷修正中，优选增加用于使探针向异物缺陷的最容易被保持的位 置移动的动作自由度。就图4所示的结构来说，除了能够通过探针移动用臂17、20使第一探针16和第二 探针19分别沿XYZ三个方向移动之外，还能够进行如下动作每当使如前所述那样安装有 上述臂移动机构18、21和光学系统框体23的共用安装基座M旋转时，就能够使探针16、 19以光学系统的观察视场的中心为中心在光掩模表面、即与观察视场面平行的面上旋转移 动。由此，根据异物的形状和姿态，进而考虑并选择不损伤图案边缘的方向，然后使第一探 针16和第二探针19接近异物，就能够保持并除掉异物来进行修正。通过这样增加用于使 探针向异物缺陷的最容易被保持的位置移动的动作自由度，能够更加可靠地保持异物缺 陷来进行除去修正。此外，用于观察异物缺陷(即缺陷修正部位)的光学系统22包括用于捕捉修正 部位的大致位置的低倍率镜头；修正微小缺陷时使用的高倍率镜头；和作为低倍率镜头和 高倍率镜头中间的使用方法的多个中倍率镜头。这些光学镜头还可以使用转换器等切换多 个单镜头，但优选利用变焦镜头等来涵盖以上倍率范围的方法。此外，为了使探针在光学系 统和光掩模之间的空间中移动来实施修正作业，优选光学系统所采用的光学镜头具有长的 极限动作距离。为了确保探针的作业空间，优选至少几毫米、尽可能为10毫米以上的动作 距离。此外，优选在光学系统22中具有用于在修正作业中照亮缺陷位置及其周边的照 明装置(未图示)。实际的异物缺陷由于其形状和材质而根据照明的种类有时难以进行观察，因此照明优选为装配作为反射照明的同轴反射照明和暗场照明、透过照明等和用于改 变光质的彩色滤光片、偏光滤光片，装配能够更加清楚地观察各种缺陷的照明。此外，为了在恰当地对焦后的良好视场中实施修正而优选具有自动对焦单元，以 将光掩模和镜头前端的距离保持一定，使镜头前端不接触光掩模。例如，自动对焦(Auto Focus)的种类具有利用激光的反射进行自动对焦、利用焦点表面的图像对比度进行自动 对焦等。在光掩模的情况下，具有这样的部分，该部分不存在具有对比度的图案，例如用于 对焦的参照范围内只有玻璃部分或只有图案部分，因此对于这部分，优选利用不依存于光 掩模图案状态的对焦方法、即适于利用激光的反射等方法。但是，只利用上述自动对焦单元，难以将探针和光掩模之间的相对位置(距离)准 确地确定为能够用于修正的程度，因此为了将探针移动到期望的位置，还需要在用于观察 缺陷修正部位的光学系统之外另设置用于把握探针和光掩模之间的相对位置的单元。只根 据观察视场内的影像，难以准确地把握光掩模和探针之间的相对位置关系，因此采用以下 的方法。首先，如上所述利用自动对焦单元在光掩模表面对焦，把握光学镜头和光掩模表 面的距离。在参照该距离的同时使探针接近光掩模表面并接触光掩模表面。此时，探针接 触光掩模的位置是探针和光掩模之间的距离为0(零)的位置。以该位置为基准进行缺陷 修正，就能够在准确地把握探针和光掩模之间的相对位置的同时进行修正。而且，如前所述，通过使探针的至少与光掩模相接触的接触部分由不容易损伤光 掩模表面的材料形成，从而能够如上所述进行探针的定位而不会有什么障碍。通过将上述光学系统框体23和臂移动机构18、21安装于共用安装基座M上而使 光学系统22和多个(两个)探针16、19 一体化而成缺陷修正头部15，该缺陷修正头部15 在用于使缺陷修正头部15沿XYZ这三个方向移动的X轴、Y轴、Z轴各自的工作台11、12、 13上移动到光掩模1的期望位置。这样，光掩模1与缺陷修正头部15之间的位置相对变 动，从而能够使缺陷修正头部15位于光掩模1的期望位置，能够修正在该光掩模1的期望 位置的观察视场范围内被捕捉到的异物缺陷。另外，与光掩模的缺陷位置有关的信息通过目视、显微镜的检查、或者通过缺陷检 查装置进行检查的结果来明确。在目视或显微镜的检查的情况下，必须在根据缺陷的大致 位置将光掩模设置于上述缺陷修正装置后检索该大致位置的周边来发现缺陷，而即便显微 镜等也是在其载物台上显示坐标数值，关于缺陷检测装置，可以将缺陷位置记录为坐标数 值数据。若以输入该坐标数值或者数据文件输入等形式用于缺陷修正装置，则能够有效地 进行缺陷检索，且由于不会产生修正遗漏等使得可靠性得以提高。具体而言，在上述的缺 陷修正装置中设置待修正的光掩模，输入该光掩模的缺陷位置的坐标数值(数据等)，利用 X轴、Y轴、Z轴工作台11 13将上述修正头部移动到光掩模的期望位置(最初的缺陷位 置)。若最初的缺陷修正结束了，则将修正头部移动到下一缺陷位置，进行其缺陷修正。这 样，当所有的缺陷修正结束后取出光掩模。此外，本实施方式为了防止上述的静电影响，为了减少包含光掩模和探针在内的 装置的静电带电量，在主体框架9内的上部具有除电单元14。这除了使探针和光掩模之间 的电位差大致为0的目的之外，还具有如下目的不产生通过带电所生成的静电将不必要 的异物缺陷引入光掩模表面而增加新的缺陷附着的情况；另外，减少在缺陷修正时缺陷和光掩模之间的静电所产生的引力，容易进行修正等。因此，除电单元14减少光掩模的带电 量和接触光掩模的探针的带电量这两者，优选调整为大致接近零。静电量不能通过目视确 认，因此具有能够确认探针和光掩模之间的电位差的监视器和当这些电位差大时发出警报 的单元，这也是用于防止这些静电所造成的不良情况的优选方法。上述缺陷修正装置对于FPD用光掩模等一条边超过Im这种大型尺寸的光掩模也 能稳定且可靠地对尺寸为0. 5 100 μ m的极微小异物缺陷进行修正，因此是优选的。而且， 在处理这种大型尺寸的光掩模的方面，作为装置优选进行下述的对策。例如，在作为主体基 座的部分(台架)采用具有高刚性的材料的基础上，为了使用于将光掩模固定于装置的保 持器的机械位置可靠，在上述保持器和上述主体基座之间以不设置可动单元的方式进行固 定，从而能够提高主体基座和保持器之间的机械刚性。此外，上述装置通过将光掩模固定且将修正头部向光掩模上的期望位置移动来实 施缺陷修正。由此，与光掩模移动的情况相比较，上述装置构成为能够省去光掩模移动的 相应空间，并且光掩模保持器和主体基座的机械刚性高而不容易产生振动。此外，按照设置装置的环境，根据需要追加除振设备在降低振动的影响方面也是 优选的。但是，在探针前端和光掩模之间产生例如振幅约为Iym以下的振动的情况下，上 述装置通过采用不易损伤光掩模表面的材质的探针，能够在使探针接触光掩模上的同时修 正缺陷，因此，能够进行不受1 μ m以下振动影响的缺陷修正。另外，为了防止在上述装置的周边所产生的异物下落到光掩模上并留在该位置的 情况发生，优选准备如下所述的保持器，该保持器用于使光掩模的表面沿着无尘室内的清 洁空气的下降气流的流动方向，具体来说如本实施方式(参照图3)那样使光掩模以垂直于 水平面的方式固定。同时上述装置通过具有除电单元，从而即使异物万一接近光掩模上，也 不会存在由于静电的引力而使异物附着于光掩模上的风险。此外，通过将光掩模设置成相 对于水平面垂直，从而能够减小装置的设置面积。另外，由于不需要准备用于将光掩模水平 设置时所需的装载机和卸载机等附加设备，因此能够成为节省空间的装置。此外，若将至少具有上述的探针和观察光学系统的缺陷修正头装备在包含光学显 微镜等的缺陷检查装置中的话，也不需要在缺陷检查后将光掩模在装置间移动的劳力和时 间，还减少了由于移动而污染光掩模的风险，进而还能够共有缺陷坐标数据等信息，因此能 够期待缩短工序和提高质量等各种优点。此外，通过在上述的缺陷修正装置中装配缺陷检 查单元，也具有同样的优点。但是，在作为只具有缺陷修正功能的装置的情况下，由于能够 将缺陷检查和缺陷修正分别作为单独的作业进行实施，因此还具有提高产品生产节拍的优 点ο这样，上述的方法具有如下特征即使作为修正装置单独使用或者与缺陷检查装 置等组合起来进行使用都分别具有优点，能够根据需要选择任一种方式。此外，在光掩模表面具有表膜的光掩模制造方法中，在安装表膜之前，也能够基于 上述缺陷修正方法进行缺陷修正。上述的缺陷修正方法由于不会像现有的清洗或激光修复那样因修正作业中的处 理而发生异物缺陷附着的情况、产生新的缺陷，因此无需在缺陷修正作业之后再实施清洗 或再实施缺陷检查，能够使光掩模直接进入到表膜贴附工序。由此，能够大幅度削减再次清14洗或再次缺陷检查所需的时间，并且能够减少这些工序在作业中的占有率，因此能够大幅 降低光掩模生产线的负荷，从而也关系到成本的降低。 综上可知，本发明具有对于如下所述的缺陷等也能够稳定且可靠地进行适当修正 这一非常大的优点，这些缺陷包括通过清洗器的单纯清洗不能除去的缺陷；或者采用激 光修复也不能除去的、例如对激光来说透明的缺陷和位于不能修正的部分的缺陷；或者采 用激光修复要除去时担心受到损伤的、例如FPD用光掩模的半透光部上的缺陷等。
权利要求
1.一种光掩模缺陷修正方法，该光掩模缺陷修正方法采用探针除去光掩模上的异物缺 陷，其特征在于，准备多个探针，使其中至少两个探针同时接触光掩模表面上存在的异物，从而以至少 不同的三处保持异物，使被保持的上述异物从光掩模表面远离。
2.根据权利要求1所述的光掩模缺陷修正方法，其特征在于， 多个探针中的至少一个探针具有夹持上述异物的单元。
3.根据权利要求1或2所述的光掩模缺陷修正方法，其特征在于， 多个探针中的至少一个探针具有粘附并保持上述异物的单元。
4.根据权利要求1或2所述的光掩模缺陷修正方法，其特征在于，调节用于边观察边进行上述异物缺陷的修正作业的观察光学系统，使得包含上述异物 缺陷的区域和至少一个探针位于上述观察光学系统的同一视场内，在观看上述观察光学系 统的观察图像的同时使至少一个探针接触上述异物缺陷的周边部的光掩模表面，由此来把 握上述探针和上述光掩模表面之间的相对位置。
5.根据权利要求1或2所述的光掩模缺陷修正方法，其特征在于，通过使至少一个探针接触光掩模表面，来抑制在上述探针产生的振动。
6.根据权利要求1或2所述的光掩模缺陷修正方法，其特征在于， 上述光掩模是具有遮光部、透光部和半透光部的平板显示用多色调光掩模。
7.根据权利要求6所述的光掩模缺陷修正方法，其特征在于， 修正上述半透光部上的异物缺陷。
8.一种光掩模制造方法，该光掩模制造方法是在光掩模表面具有表膜的光掩模制造方 法，其特征在于，在安装上述表膜之前，基于权利要求1或2所述的光掩模缺陷修正方法进行缺陷修正。
9.一种光掩模用缺陷修正装置，该光掩模用缺陷修正装置修正光掩模上的异物缺陷， 其特征在于，该光掩模用缺陷修正装置具有光掩模保持器，其保持光掩模；观察光学系统，其用于观察上述光掩模上的期望位置；观察光学系统移动单元，其使上述观察光学系统移动到期望位置；多个探针，其用于除去上述光掩模上存在的异物；以及探针移动单元，其使上述多个探针在与上述光掩模表面垂直的方向和与上述光掩模表 面平行的面内移动，并且使上述多个探针接近上述光掩模表面上的期望位置。
10.根据权利要求9所述的光掩模用缺陷修正装置，其特征在于，通过上述探针移动单元能够使上述多个探针从相互不同的方向接近上述异物。
11.根据权利要求9或10所述的光掩模用缺陷修正装置，其特征在于，上述多个探针中的至少一个探针具有夹持上述异物的单元，上述多个探针中的其他至 少一个探针具有粘附并保持上述异物的单元。
12.根据权利要求9或10所述的光掩模用缺陷修正装置，其特征在于，上述探针的至少与上述光掩模相接触的接触部分由10级莫氏硬度中4至7范围的材 料构成。
13.根据权利要求12所述的光掩模用缺陷修正装置，其特征在于，上述探针的至少与上述光掩模相接触的接触部分由以硅为主要成分的材料构成。
14.根据权利要求9或10所述的光掩模用缺陷修正装置，其特征在于，该光掩模用缺陷修正装置具有除电单元，该除电单元用于降低上述探针和上述光掩模 之间的电位差。
15.根据权利要求9或10所述的光掩模用缺陷修正装置，其特征在于， 该光掩模用缺陷修正装置具有光掩模缺陷检查单元。
16.一种光掩模用缺陷修正头，该光掩模用缺陷修正头用于除去光掩模上的异物缺陷， 其特征在于，该光掩模用缺陷修正头具有观察光学系统，其用于观察上述光掩模上的期望位置；多个探针，其用于除去上述光掩模上存在的异物；以及探针移动单元，在上述异物处于上述观察光学系统的视场内的状态下，该探针移动单 元使上述多个探针从任意方向接近上述异物。
17.一种光掩模用缺陷检查装置，其特征在于，该光掩模用缺陷检查装置具有权利要求16所述的光掩模用缺陷修正头。
全文摘要
本发明提供用多个探针除去光掩模上的异物缺陷的光掩模用的缺陷修正方法及装置、缺陷修正头、缺陷检查装置及光掩模制造方法。即准备多个探针，使其中至少两个探针同时接触光掩模表面上存在的异物，以至少不同的三处保持异物，将被保持的上述异物从光掩模表面远离，由此除去光掩模上的异物缺陷进行修正。
文档编号G01N21/88GK102043328SQ20101050324
公开日2011年5月4日 申请日期2010年10月9日 优先权日2009年10月9日
发明者坂本有司, 河守将典 申请人:Hoya株式会社