修正裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種修正裝置，其對于試樣的損傷較小，在長時間內(nèi)穩(wěn)定且效率良好地進行掩膜等的細微部位的修正。修正裝置(10)至少具備：氣體電場電離離子源，其具有銳化的針尖；冷卻單元，其冷卻針尖；離子束鏡筒(11)，其使在氣體電場電離離子源產(chǎn)生的氣體的離子集束，形成集束離子束；試樣工作臺(15)，其設置經(jīng)通過離子束鏡筒(11)形成的集束離子束照射的試樣，并能夠移動；試樣室(13)，其內(nèi)置試樣工作臺(15)；以及控制部(20)，其通過集束離子束修正作為試樣的掩膜(14)或納米壓印光刻的模具。氣體電場電離離子源以氮作為離子，并具備通過銥單晶構成的針尖，該銥單晶具有能夠產(chǎn)生離子的單一的頂點。
【專利說明】修正裝置

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及基于具備氣體電場電離離子源的離子束的修正裝置，還涉及用于修正 半導體元件的制造時等形成細微圖形時所使用的光掩模、EU掩模以及納米壓印原板等存在 的缺陷等的修正裝置。

【背景技術】
[0002] 以往，在制造半導體元件等時用于圖形曝光裝置的掩模為透射型掩?；?EUV(ExtremeUltraViolet:極紫外光）曝光用的反射型掩模等。已知在這些掩模的圖形中 存在缺陷等的情況下，并非再次重新制作昂貴的掩模整個表面，而是基于經(jīng)濟性和時間性 的觀點，采用僅修正缺陷等的方法。作為這種情況下使用的修正裝置，已知除了可用于掩模 之外還可用于納米壓印原板（模具），基于鎵離子的集束離子束（FIB:FocusedIonBeam) 或電子束的掩模修正裝置。
[0003] 例如公開了使用集束離子束的裝置（例如，參照專利文獻1)，該集束離子束是通 過離子光學系統(tǒng)集束作為照射束從液體金屬離子源釋放的離子而形成的。該裝置使用聚集 為直徑幾nm左右的鎵離子的集束離子束，通過細微區(qū)域的不要圖形的去除和圖形欠缺部 的植模等，進行掩模修正。
[0004] 例如，公開了使用電子束和輔助氣體的掩模修正裝置（例如，參照專利文獻2)。該 裝置能夠防止離子注入的透射率比鎵離子的集束離子束低的情況，束集束性優(yōu)良。
[0005]另外，當前作為被期待集束性比鎵離子的集束離子束良好的集束離子束裝置的離 子源，已知氣體電場電離離子源（GFIS:GasFieldIonSource)。氣體電場電離離子源通過 使原料氣體在針尖前端的高電場區(qū)域離子化而能夠形成為集束離子束，因此釋放的離子能 量的擴散較小僅為液體金屬離子源的幾分之一，因而束集束性比鎵離子的集束離子束高。 可通過二次電子和輔助氣體與電子束同樣地產(chǎn)生蝕刻效果，然而由于二次電子的產(chǎn)生區(qū)域 比電子束的產(chǎn)生區(qū)域小，因此期待能夠?qū)崿F(xiàn)細微區(qū)域的加工。
[0006] 此外，將在氣體電場電離離子源中產(chǎn)生離子并銳化的針狀電極稱作針尖（Tip)。該 銳化的針狀電極還可用于電子顯微鏡的電子源的針狀電極和掃描探針顯微鏡的探針等。以 往，為了在電子顯微鏡和集束離子束裝置中獲得高分辨率的圖像，期望將針尖的前端銳化 為由幾個原子構成的程度。另外，為了在掃描探針顯微鏡中使針尖的壽命變長，并獲得高分 辨率的圖像，期望將針尖的前端銳化為原子級別（level)使其壽命變長。
[0007] 圖13 (A)?（C)表示現(xiàn)有的針尖500的概要形狀。如圖13 (A)所示的針尖500的 整體形狀那樣，針尖500形成為直徑為幾百μm以下的細線的前端被電解研磨（也稱之為 濕蝕刻）而變細變尖的形狀。如圖13(B)所示的針尖500的前端部A那樣，針尖500在前 端部A具備微小的突起501。如圖13(C)所示的針尖500的突起501那樣，該微小的突起 501為原子累積數(shù)層而成的三角錐形狀，而其前端（頂點）最多由數(shù)個原子構成。在以下內(nèi) 容中，將突起501稱作角錐結(jié)構。
[0008] 接著，參照圖14說明使用針尖500的氣體電場電離離子源的離子產(chǎn)生原理。
[0009] 向離子源供給待離子化的氣體，在針尖500周邊存在待離子化的氣體分子和原子 (在此簡稱為氣體分子）601。針尖500通過冷卻裝置（省略圖示）進行冷卻。
[0010] 而且，通過電源602向針尖500與導出電極603之間施加電壓，若在針尖500的前 端的周邊產(chǎn)生了高電場，則在針尖500周邊漂浮的氣體分子601極化，通過極化力被吸引移 動到針尖500的前端。然后，被吸引的氣體分子601通過針尖500的前端的高電場進行離 子化。
[0011] 產(chǎn)生的離子604從導出電極603的開口部603a通過下游的離子光學系統(tǒng)（省略 圖示）朝試樣（省略圖示）釋放。該氣體電場電離離子源的釋放離子604的束（離子束） 的區(qū)域的大小、即離子源的源極尺寸極小，因此成為高亮度的離子源，能夠在試樣上形成極 細的集束離子束。
[0012] 當前已知在使用氣體電場電離離子源的集束離子束裝置（或離子顯微鏡）中，使 用鎢針尖的技術。
[0013] 例如，公開了一種使用氣體電場電離離子源的光掩模的缺陷修正方法（例如，參 照專利文獻4)。使用從該氣體電場電離離子源產(chǎn)生的稀有氣體離子束的修正裝置能夠減輕 掩模透射性的惡化（例如，向通過現(xiàn)有的鎵離子的集束離子束產(chǎn)生的掩模內(nèi)注入鎵導致的 掩模透射性的惡化）。另外，作為稀有氣體的一種的氦，其質(zhì)量大于電子，因而相比基于電子 束的掩模修正，加工效率得以提升。
[0014] 例如，已知通過使氮離子化而形成集束離子束的掩模修正裝置（例如，參照專利 文獻5)。作為該掩模修正裝置的針尖，使用在鎢或鑰上抑或是由鎢或鑰構成的針狀基材上 覆蓋鉬、鈀、銥、銠或金等貴金屬的結(jié)構。
[0015] 例如，公開了基于從氣體電場電離離子源產(chǎn)生的氫離子束的極紫外光曝光用的掩 模修正（例如，參照專利文件5)。該掩模修正裝置的針尖是在由鎢或鑰構成的針狀基材上 覆蓋鉬、鈀、銥、銠或金等貴金屬形成的。該針尖的前端為通過原子級別銳化的金字塔狀。
[0016] 以原子級別使針尖前端銳化的方法十分重要，然而難以執(zhí)行，已知有各種方法。
[0017] 針尖的結(jié)晶表面的原子密度較低的晶面易被銳化，因而鎢針尖的<111>方向被 銳化。鎢的{111}晶面為3次旋轉(zhuǎn)對稱，{110}晶面或{112}晶面成為錐體結(jié)構的側(cè)面（錐 面）。
[0018] 作為以鎢針尖的前端面由幾個原子構成的方式使前端銳化的方法，已知使用氮或 氧的電場感應氣體蝕刻、熱分面（facet)和重塑（remolding)等的方法，通過這些方法能夠 再現(xiàn)性良好地使< 111 >方向銳化。
[0019] 電場感應氣體蝕刻是在使用電場離子顯微鏡（FM:FieldIonMicroscope)對以 氦等作為成像氣體的FIM像的觀察中導入氮氣，蝕刻鎢針尖的方法。氮的電場電離強度比 氦的電場電離強度低，因而氮氣無法接近能夠觀察FIM像的區(qū)域（即氦進行電場電離的區(qū) 域），而被吸附于從鎢針尖的前端略微離開的針尖側(cè)面。然后，氮氣與針尖表面的鎢原子結(jié) 合而形成鎢氮化物。鎢氮化物的電場蒸發(fā)強度較低，因而僅對從氮氣所吸附的前端略微離 開的針尖側(cè)面選擇性進行蝕刻。此時，鎢針尖的前端的鎢原子未被蝕刻，因而可獲得具有比 經(jīng)電解研磨的針尖更為銳化的前端的針尖（例如，參照專利文獻7)。
[0020] 熱分面是在氧氣氛中對電解研磨后的針尖進行加熱，從而使特定的晶面成長，在 針尖的前端形成多面體結(jié)構的方法（例如，參照專利文獻8)。
[0021] 重塑是在超高真空中對電解研磨后的針尖加熱和施加高電壓，從而在針尖的前端 形成晶面的方法（例如，參照專利文獻9)。
[0022] 此外，當前已知基于搭載了使用銳化為原子級別的鎢針尖的氣體電場電離離子源 的氦集束離子束的掃描離子顯微鏡、即集束離子束裝置（例如，參照非專利文獻1)。該集束 離子束裝置的針尖前端由3個鎢原子構成（也稱之為三量體），從3個原子分別釋放離子， 選擇從其中1個原子釋放的離子進行束集束。
[0023] 此外，當前已知在基于搭載了使用鎢針尖的氣體電場電離離子源的氦集束離子束 的掃描離子顯微鏡中，釋放離子的鎢針尖的前端被由3個鎢原子構成的三量體封端，從3個 原子分別釋放離子，選擇從其中1個原子釋放的離子進行束集束（例如，參照非專利文獻 2)。
[0024] 此外，當前已知在<210 >銥單晶針尖的前端形成由1個{110}晶面和2個{311} 晶面構成的微小的三角錐結(jié)構（例如，參照非專利文獻3)。
[0025] 此外，當前已知在銳化的<210 >銥單晶針尖的前端通過熱分面形成由1個{110} 晶面和2個{311}晶面構成的微小的三角錐，進而其頂點為單一原子。已知該使用銥針尖 的氣體電場電離離子源能夠在大約2250秒的期間內(nèi)連續(xù)進行束釋放（例如，參照非專利文 獻4)。
[0026] 現(xiàn)有技術文獻
[0027] 專利文獻
[0028] 專利文獻1:日本特開2003-156833號公報
[0029] 專利文獻2:日本特開2003-328161號公報
[0030] 專利文獻3:日本特表2009-517840號公報
[0031] 專利文獻4:國際公開第2009/022603號公報
[0032] 專利文獻5:日本特開2013-89534號公報
[0033] 專利文獻6:日本特開2011-181894號公報
[0034] 專利文獻7:美國專利第7431856號說明書
[0035] 專利文獻8:日本特開2009-107105號公報
[0036] 專利文獻9:日本特開2008-239376號公報
[0037] 非專利文獻
[0038] 非專利文獻IWilliamB.Thompson等，第28次LSI測試研討會（LSITS2008)會 議記錄，（2008 年）249 頁?254 頁，"HeliumIonMicroscopeforSemiconductorDevice ImagingandFailureAnalysisApplications"
[0039]非專利文獻 2B.W.Ward等，JournalofVacuumScience&Technology, 24 卷， (2006 年）2871 頁?2874 頁，"Heliumionmicroscope:Anewtoolfornanoscale microscopyandmetrology"
[0040]非專利文獻 3IvanErmanoski等，Surf.Sci.596 卷，（2〇〇5 年），89 頁?97 頁 "Atomicstructureof0/Ir(210)nanofacets，'
[0041]非專利文獻 4Hong-ShiKuo等，Nanotechnology，20 卷，（2009 年）335701 號，"A Single-atomsharpiridiumtipasanemitterofgasfieldionsources"


【發(fā)明內(nèi)容】

[0042] 發(fā)明所要解決的課題
[0043](關于鎵集束離子束）
[0044] 當前已知基于鎵集束離子束或電子束的掩模修正裝置?；阪壖x子束的加工 能夠通過濺射效果蝕刻各種材料，然而若向掩模的待透射區(qū)域植入鎵離子，則會產(chǎn)生光透 射率降低的問題。此外，還會產(chǎn)生鎵集束離子束不足以獲得最前端的超細微尺寸的掩模的 修正所需的最小加工尺寸的問題。
[0045](關于電子束）
[0046] 另一方面，使用電子束和輔助氣體的掩模修正裝置不會降低束照射部位的光透射 率，能夠?qū)崿F(xiàn)超細微尺寸的光掩模修正所需的最小加工。然而，由于對于掩模材料的濺射效 率較低，因而加工效率較差，通過電子束觀察圖形時的對比度較小，因而會產(chǎn)生無法明確地 觀察圖形的問題。另外，近年來，關于將硅化鑰（MoSi)等作為遮光膜的相位移位光掩模，提 出了多種提高對于曝光和洗浄的損傷的耐性的遮光膜。然而，這些遮光膜的組成都接近基 底玻璃基板的組成，且在遮光膜與基底玻璃基板的蝕刻速度間產(chǎn)生差異的輔助氣體并不存 在。因而，蝕刻材料的選擇性較低，會產(chǎn)生難以在遮光膜與基底玻璃基板的界面等期望的位 置處停止蝕刻的問題。進而，最小加工尺寸的極限是20到30nm，因此無法應對新一代EUV 掩模等超細微尺寸的圖形。
[0047](關于氣體電場電離離子源）
[0048] 在使用氣體電場電離離子源的掩模修正裝置中，會產(chǎn)生進行試樣觀察時由于氬離 子束的濺射效應對試樣帶來損傷的問題。另一方面，質(zhì)量較小的氦雖然能夠減輕對于透射 部分的損傷，其集束性也高于鎵集束離子束，然而由于試樣的蝕刻效率較低，因而會產(chǎn)生掩 模修正耗費過多時間的問題。另外，氣體電場電離離子源的針尖會產(chǎn)生如下問題。
[0049](關于鎢針尖）
[0050] 若針尖通過鎢形成，則會產(chǎn)生針對作為待離子化的氣體的化學活性氣體種類、例 如氮氣等的耐性較低，離子源壽命較短的問題。例如，若氧或氮附著于鎢針尖的表面時產(chǎn)生 反應，生成了電場蒸發(fā)強度較低的鎢氧化物或鎢氮化物，則這些氧化物或氮化物以較低的 電場強度從鎢針尖表面電場蒸發(fā)而導致的損傷可能會加劇。微量的氧或氮可用于鎢針尖的 銳化處理，因而在鎢針尖表面的氧化物或氮化物的生成是不可避免的，如果在鎢針尖的前 端產(chǎn)生了損傷，則可能出現(xiàn)產(chǎn)生離子電流的變動甚至是離子釋放的停止。此外，若在鎢針 尖的前端產(chǎn)生了損傷，則需要再次進行銳化處理，產(chǎn)生搭載了該鎢針尖的裝置的停機時間 (downtime)增加的問題。針對這種問題的產(chǎn)生，如果在通過搭載鎢針尖的氣體電場電離離 子源釋放氦離子，向離子源室導入氦氣體的情況下，需要高昂的純度氣體，產(chǎn)生費用變高的 問題。
[0051] 另外，鎢針尖以前端為被稱作三量體的3個原子為頂點，從這3個原子同時釋放3 根束。具備該氣體電場電離離子源的裝置通過在離子束路徑內(nèi)設置的光圈選擇從鎢針尖釋 放的3根束中的1根束，使該束聚集并向試樣照射。因此，到達試樣的束電流至少減少為全 束電流的1/3。此外，即使從針尖的前端釋放的3根總釋放離子電流的合計值固定，從3個 原子分別釋放的離子電流量的均衡也可能不穩(wěn)定。束電流的降低會產(chǎn)生如下問題，即在圖 像化時會招致畫質(zhì)的降低，在加工時會招致加工量的減少。因而，通過3個原子封端的鎢針 尖存在加工形狀和觀察圖像不穩(wěn)定的可能性。
[0052] (關于被覆蓋的針尖）
[0053] 關于在由鎢或鑰構成的針材料上覆蓋鉬、鈀、銥、銠或金等貴金屬的針尖，其覆蓋 作業(yè)需要時間，在覆蓋作業(yè)中可能會損傷前端。另外，在覆蓋不充分的情況下，會產(chǎn)生通過 化學活性氣體從覆蓋不充分的部位起進行蝕刻的問題。
[0054] (關于銥針尖）
[0055] 針對鎢針尖在前端以3個原子作為頂點的問題，作為能夠以1個原子作為頂點且 化學耐性比鎢強的材料，已知在針尖使用銥。
[0056] 然而，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在使銥針尖的前端銳化的精加工中，如果單純沿用現(xiàn)有的手 法，則難以在期望的位置僅形成1個期望的形狀（S卩，以1個原子作為頂點的角錐結(jié)構）。 [0057](關于銥針尖的銳化方法）
[0058] 此外，銥的{210}晶面的表面原子密度較低，易于銳化，因而銥針尖的<210>方 向被銳化。如圖15所示，從正面觀察銥的{210}晶面時的結(jié)晶相對于包含<110>的軸和 <210>的軸的平面為鏡像對稱，因此若進行電場誘導氣體蝕刻，則會保留{210}晶面與 {310}晶面的邊界附近，而由于{310}面呈長方形，因此不會保留奇數(shù)個的原子。即，使用銥 的情況下，即便是三聚體等，也難以在較少的狀態(tài)下在期望的位置形成終端的原子個數(shù)。此 夕卜，本發(fā)明人通過實驗得出，僅憑電場蒸發(fā)進行最終的銳化精加工時，前端部的數(shù)層的原子 層大多以塊狀態(tài)一并地電場蒸發(fā)，難以在前端形成期望的頂點。
[0059](關于銥針尖的電場誘導氮蝕刻）
[0060] 此外，作為銥針尖的銳化方法，在電場感應氣體蝕刻中基于現(xiàn)有方法的氧氣導入 時，由于銥比鎢化學耐性強，因而與處理鎢的情況相比，會產(chǎn)生處理所需時間變長的問題。 此外，在取代氧氣的導入而導入氮氣的情況下，能夠在針尖的前端制作與鎢同樣的角錐結(jié) 構。然而，會產(chǎn)生提高所導入的氮的壓力的需要。提高導入氣體壓力會誘發(fā)針尖與導出電 極之間的放電，損傷針尖前端的危險性變高。另外，蝕刻速度比鎢的情況要慢，因此會產(chǎn)生 處理所需時間變長的問題。
[0061] 此外，本發(fā)明人通過實驗得出，在通過電場感應氣體蝕刻使銥針尖銳化時，有時在 期望的位置以外的其他位置形成頂點，難以在每次處理時在同一個原子位置再現(xiàn)性良好地 形成角錐結(jié)構。針尖前端的位置的再現(xiàn)性不穩(wěn)定意味著離子和電子的釋放位置在每次前端 形成的處理時都會變化，需要每次高精度進行離子源或電子源的位置調(diào)整，以使得以較高 精度對準電子顯微鏡或集束離子束裝置的束，會產(chǎn)生實用情況下并非優(yōu)選的問題。
[0062](關于銥針尖的熱分面）
[0063] 此外，通過在氧氣氛中對銥針尖進行熱分面（低指數(shù)晶面的形成），從而能夠再現(xiàn) 性良好地使< 210 >方向銳化。然而，若僅憑熱分面進行最終的銳化精加工，則期望的頂點 不僅形成于期望的位置處，有時還會形成在多處。另外，即使對銥進行加熱處理，期望的晶 面也不會成長，因而在規(guī)定的位置被規(guī)定的晶面包圍，難以進行形成前端為單一原子的角 錐結(jié)構的控制。進而，在氣體電場電離離子源內(nèi)實施熱分面的情況下，在氣體電場電離離子 源內(nèi)殘留的氧原子作為對于銥針尖而言的雜質(zhì)進行作用，可能會妨礙穩(wěn)定的離子釋放。由 此，基于穩(wěn)定動作的觀點，期望提出在不使用氧的情況下使期望的位置銳化的方法。
[0064] 另外，根據(jù)搭載了氣體電場電離離子源的掩模修正裝置，能夠通過同一裝置切換 質(zhì)量較大的離子源氣體和質(zhì)量較小的離子源氣體。即，若照射離子種類的質(zhì)量較大則能夠 進行接近鎵集束離子束的特性的加工和觀察，若照射離子種類的質(zhì)量較小則能夠進行接近 電子束的特性的加工和觀察。照射離子種類的質(zhì)量可按照加工目的等進行選擇。例如，在相 位移位型光掩模的缺陷修正中，在除去表層的含MoSi玻璃層的情況下，需要使蝕刻在基底 玻璃基板的界面上停止。為此，要求表層的蝕刻速度大于基底的蝕刻速度、即要求材料選擇 性較高的工藝。然而，在氫或氦等較輕的離子或電子束中，由于表層和基底都為玻璃材料， 因此蝕刻速度并無太大差異。另一方面，氮或氖等的略重的離子束具有濺射效應，因而表層 與基底的結(jié)構差異就成為蝕刻速度的差異。進而在作為較重元素的氬、氪和氙等中，植入離 子造成的光透射率的惡化成為問題。因此，在相位移位型光掩模的修正中，采用氮和氖等略 重的離子是最佳方案。
[0065] 基于離子束的加工速度與釋放離子電流成比例，而氣體電場電離離子源的釋放離 子電流比鎵集束離子束低幾位數(shù)。即，由于加工速度極慢，因此需要確保盡可能大的釋放離 子電流。單純提高原料氣體壓力以增大釋放離子電流的情況下，會誘發(fā)針尖前端的放電，可 能導致針尖前端損傷。因此，期待在較低的氣體壓力使用易于離子化的原料氣體。其中，本 發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，由于氮的離子化效率比氖的離子化效率高，因此在相同的氣體壓力下氮束比 氖束更易于獲得較高的釋放離子電流，對于光掩模修正而言氮集束離子束為最佳選擇。 [0066] 然而,氮氣對某種金屬具有腐蝕性,在氦氣中混入微量的氮也會腐蝕（蝕刻）作為 以往基于氦氣的氣體電場電離離子源的針尖材料而標準使用的鎢。由此，針尖形狀會發(fā)生 變形，作為離子釋放部的針尖前端部損傷，甚至可能導致離子釋放的停止。因此，在使用鎢 針尖的現(xiàn)有的氣體電場電離離子源中，難以通過以氮氣作為主要成分供給實現(xiàn)氮離子束的 生成。
[0067] 本發(fā)明就是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種搭載了氣體電場電離離 子源的修正裝置，該氣體電場電離離子源對于試樣的損傷較小，能夠在長期間內(nèi)穩(wěn)定且效 率良好地進行掩模等的細微部位的修正。
[0068] 用于解決課題的手段
[0069] 為了解決上述課題，達成該目的，本發(fā)明采用如下方式。
[0070] (1)本發(fā)明的一個方面的修正裝置至少具備：氣體電場電離離子源，其具備離子 產(chǎn)生部，該離子產(chǎn)生部具有銳化的針尖；冷卻單元，其冷卻所述針尖；離子束鏡筒，其使在 所述氣體電場電離離子源中產(chǎn)生的氣體的離子集束，形成集束離子束；試樣工作臺，其設置 要被照射所述離子束鏡筒所形成的所述集束離子束的試樣并能夠移動；試樣室，其至少內(nèi) 置所述試樣工作臺；以及控制單元，其通過由所述離子束鏡筒形成的所述集束離子束修正 作為所述試樣的掩模或納米壓印光刻模具，所述氣體電場電離離子源以氮作為所述離子， 并具備由能夠產(chǎn)生所述離子的銥單晶構成的所述針尖。
[0071] (2)在上述（1)所述的修正裝置中，所述針尖具備角錐結(jié)構，該角錐結(jié)構具有以1 個銥原子作為頂點的前端。
[0072] (3)在上述（1)或（2)所述的修正裝置中，所述針尖由〈210>方位的銥單晶構成， 所述針尖的頂點具備由1個{100}晶面和2個{111}晶面圍成的前端。
[0073] (4)在上述（1)至（3)中的任意一項所述的修正裝置中，在所述離子產(chǎn)生部具備供 給待離子化的氣體的氣體供給部，所述氣體供給部具備能夠分別儲藏多種氣體并供給多種 氣體的容器。
[0074] (5)在上述（4)所述的修正裝置中，所述氣體供給部至少具有氮和氫作為所述多 種氣體。
[0075] (6)在上述（5)所述的修正裝置中，所述控制單元在將極紫外光曝光用的掩模作 為所述掩模進行修正的情況下，使用氫離子束作為所述集束離子束，在將光掩模作為所述 掩模進行修正的情況下，使用氮離子束作為所述集束離子束。
[0076] (7)在上述（1)至（6)中的任意一項所述的修正裝置中，具備氣體切換部，其能夠 切換從所述氣體供給部供給的氣體的種類。
[0077] (8)在上述（4)至（6)中的任意一項所述的修正裝置中，具備離子切換部，其切換 所述離子產(chǎn)生部的氣體離子化所需的電壓，從而切換離子的種類。
[0078]發(fā)明的效果
[0079] 根據(jù)上述方式，能夠提供一種搭載了氣體電場電離離子源的修正裝置，該氣體電 場電離離子源對于試樣的損傷較小，能夠在長期間內(nèi)穩(wěn)定且效率良好地進行掩模等的細微 部位的修正。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0080] 圖1是表示本發(fā)明的實施方式的修正裝置的概要結(jié)構的說明圖。
[0081] 圖2是用于說明本發(fā)明的實施方式的氣體電場電離離子源的結(jié)構的概要結(jié)構圖。
[0082] 圖3是本發(fā)明的實施方式的針尖組件的立體圖。
[0083] 圖4是本發(fā)明的實施方式的離子束鏡筒的結(jié)構圖。
[0084] 圖5是用于說明本發(fā)明的實施方式的修正裝置的待修正的圖形的圖。
[0085] 圖6是用于說明本發(fā)明的實施方式的銥針尖的前端的角錐結(jié)構的圖，其中，（A)是 角錐結(jié)構的原子模型圖，（B)是用于明示晶面的說明圖。
[0086] 圖7是表示本發(fā)明的實施方式的銥針尖的前端的角錐結(jié)構的晶面的原子的排列 的圖，其中，（A)是從正面觀察構成錐面的{100}晶面的圖，（B)是從正面觀察構成錐面的 {111}晶面的圖。
[0087] 圖8是用于說明現(xiàn)有例的銥針尖的前端的第1的角錐結(jié)構的圖，其中，㈧是角錐 結(jié)構的原子模型圖，（B)是用于明示晶面的說明圖。
[0088] 圖9是用于說明現(xiàn)有例的銥針尖的前端的第2角錐結(jié)構的圖，其中，㈧是角錐結(jié) 構的原子模型圖，（B)是用于明示晶面的說明圖。
[0089] 圖10是表示現(xiàn)有例的銥針尖的前端的角錐結(jié)構的晶面的原子的排列的圖，其中， (A)是從正面觀察構成錐面的{110}晶面的圖，（B)是從正面觀察構成錐面的{311}晶面的 圖。
[0090] 圖11是用于制作本發(fā)明的實施方式的針尖的針尖制作裝置的概要結(jié)構圖。
[0091] 圖12是表示本發(fā)明的實施方式的針尖的制造方法的流程圖。
[0092] 圖13是用于說明現(xiàn)有的針尖的概要圖。其中，（B)是㈧的前端部A的放大圖， (C)是⑶的前端部B的放大圖。
[0093] 圖14是用于說明現(xiàn)有的氣體電場電離離子源的離子化的概要結(jié)構圖。
[0094] 圖15是表示銥的各晶面的配置的圖。

【具體實施方式】
[0095] 以下，參照附圖對本發(fā)明一個實施方式所涉及的修正裝置進行說明。
[0096](實施例1)光掩模的修正裝置
[0097] 首先，參照圖1說明修正裝置10。
[0098] 修正裝置10在制造半導體元件等時用于圖形曝光裝置（省略圖示），對存在于光 掩模的缺陷進行修正。
[0099] 修正裝置10搭載了后述的氣體電場電離離子源，作為從氣體電場電離離子源釋 放的離子，并非氦等較輕的元素，而使用濺射效應較高的氮。另外，修正裝置10使用氮作為 主成分的離子化氣體，因此使用后述的化學耐性較強的銥作為針尖。該針尖的銳化的前端 由特定的晶面構成，具有頂點為1個銥原子的微小的三角錐形狀。
[0100] 修正裝置10主要具備搭載了氣體電場電離離子源（省略圖示）的離子束鏡筒11、 搭載了電子源（省略圖示）的電子束鏡筒12、試樣室13、以及控制部20。
[0101] 離子束鏡筒11至少具備作為離子產(chǎn)生源的氣體電場電離離子源（省略圖示）和 離子束光學系統(tǒng)，該離子束光學系統(tǒng)聚集在氣體電場電離離子源產(chǎn)生的離子并形成集束離 子束，在作為試樣的掩模14上進行掃描。此外，后面詳細敘述該氣體電場電離離子源和離 子束鏡筒11。
[0102] 電子束鏡筒12至少具備作為電子產(chǎn)生源的氣體電子源（省略圖示）和電子束光 學系統(tǒng)（省略圖示），該電子束光學系統(tǒng)聚集在電子源產(chǎn)生的電子并形成電子束，在作為試 樣的掩模14上進行掃描。
[0103] 此外，離子束鏡筒11和電子束鏡筒12以集束離子束和電子束照射在掩模14上的 大致相同部位的方式配置。此外，將用于后述的氣體電場電離離子源的針尖組件用作電子 源，從而能夠獲得集束性良好的電子束，能夠獲得鮮明的SEM(掃描電子顯微鏡）圖像。另 夕卜，電子束鏡筒12能夠照射電子束以中和離子束鏡筒11的離子束照射造成的帶電。
[0104] 試樣室13具備試樣工作臺15,該試樣工作臺15放置作為試樣的掩模14且可移 動。試樣工作臺15根據(jù)作業(yè)人員的指示進行動作。例如在構成為能夠在5軸移位的情況 下，試樣工作臺15被變位機構（省略圖示）支撐，該變位機構具有在同一面內(nèi)彼此正交的 X軸和Y軸；使試樣工作臺15沿著與該X軸和Y軸正交的Z軸移動的XYZ軸機構（省略圖 示）；使試樣工作臺15繞X軸或Y軸旋轉(zhuǎn)并傾斜的傾斜軸機構（省略圖示）；以及使試樣工 作臺15繞Z軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機構（省略圖示）。
[0105] 另外，試樣室13具備能夠向掩模14上的欠缺缺陷提供沉積（deposite)用的氣體 的沉積氣體供給部16、以及促進掩模14上的多余缺陷的選擇性去除的蝕刻氣體供給部17。 由此，控制部20從沉積氣體供給部16向掩模14上的缺陷部噴射炭素系氣體、硅烷類氣體 或含有鎢等的金屬的碳類化合物氣體等，同時照射氮等離子束，從而能夠在掩模14上形成 碳、氧化硅或鎢等的膜。如上修正了缺陷的掩模14即使被曝光也不會轉(zhuǎn)印缺陷，能夠正常 地轉(zhuǎn)印圖形。
[0106] 另外，控制部20從掩模14上的遮光膜部修正多余形成的缺陷圖形時，從蝕刻氣體 供給部17向掩模14的缺陷部照射碘等鹵素類蝕刻氣體，并照射氮等離子束。由此，控制部 20相比不導入蝕刻氣體的情況，能夠進行掩模圖形的高速加工或選擇性地僅除去期望的材 料。
[0107] 進而，試樣室13具備檢測器18和監(jiān)視器19,該檢測器18檢測通過離子束和電子 束的照射而從掩模14產(chǎn)生的二次電子、二次離子、反射電子和X射線等的二次信號，該監(jiān)視 器19能夠?qū)z測器18檢測的結(jié)果顯示為觀察像。另外，監(jiān)視器19還能夠顯示各種控制值。
[0108] 如后所述，控制部20具備像形成部（圖4所示的像形成部131)、導出電壓控制部 (圖4所示的導出電壓控制部132)、離子源氣體控制部（圖4所示的離子源氣體控制部133) 和溫度控制部（圖4所示的溫度控制部134)等?？刂撇?0還進行對于離子束光學系統(tǒng)或 電子束光學系統(tǒng)的聚束透鏡（condenserlenses)電極（省略圖不）和物鏡電極（省略圖 示）等的施加電壓控制和試樣工作臺15的移動控制等。
[0109] 離子束光學系統(tǒng)的導出電壓控制部用于控制氣體電場電離離子源（省略圖示）對 導出電極（省略圖示）的施加電壓，調(diào)整釋放離子電流，并且在制作或處理針尖前端的角錐 結(jié)構時也進行動作。
[0110] 像形成部向試樣照射后述的集束離子束，通過檢測器18檢測產(chǎn)生的二次離子或/ 和二次電子，從而能夠?qū)⒃嚇拥挠^察像顯示于顯示部19并觀察。即，像形成部向掩模14照 射氮等離子束，檢測二次電子，從而能夠探測掩模14的表面形態(tài)。另外，通過檢測二次離 子，能夠探測構成掩模14的表面的元素的分布。這些掩模14的表面圖像、元素分布結(jié)果和 各種控制值能夠顯示于監(jiān)視器19。
[0111] 此外，控制部20能夠通過設置在各部分的真空排氣系統(tǒng)的控制，將離子束鏡筒11 內(nèi)、電子束鏡筒12內(nèi)、以及試樣室13內(nèi)保持為真空。
[0112] 離子源氣體控制部控制離子源氣體供給部（省略圖示），該離子源氣體供給 部具備調(diào)整由氣體電場電離離子源供給的氣體的流量的質(zhì)量流量控制器（massflow controller)等的氣體流量調(diào)整部（省略圖示）、氣體種類切換部（省略圖示）。
[0113] (氣體電場電離離子源）
[0114] 圖2表示氣體電場電離離子源（GFIS)的基本結(jié)構。氣體電場電離離子源30主要 具備針尖組件31、導出電極32、離子源氣體供給部33、以及冷卻裝置34。
[0115] 如圖3中抽選示出，針尖組件31主要具備絕緣性的基底部材35、固定于基底部材 35的1對通電銷36、在1對通電銷36的前端部間連接的由鎢等的細線構成的燈絲37、以及 電和機械性固定于燈絲37的針尖1。
[0116] 針尖1通過點焊等與燈絲37電和機械性連接，從其前端部釋放離子。針尖1由能 夠耐受氮氣的化學反應的銥構成，具體是通過〈210>方位的單晶銥形成。針尖1具有以易于 集中電場的方式按照原子級別銳化的前端。進而，針尖1為了實現(xiàn)氣體電場電離離子源30 的長期間動作，在前端具備以往所不具備的嶄新的細微角錐結(jié)構。該角錐結(jié)構被1個{100} 晶面和2個{111}晶面圍成，其頂點僅通過〈210>方位的1個原子構成。
[0117] 另外，燈絲37能夠調(diào)整針尖1的溫度，用于清洗針尖1的表面或制作針尖1的前 端的角錐結(jié)構時等。
[0118] 關于該針尖1的前端的詳細結(jié)構及其效果以及制造方法，將在實施例3中詳細敘 述。
[0119] 導出電極32與針尖1的前端遠離配設，具備開口部32a。導出電極32將針尖1釋 放的離子2穿過導出電極32的開口部32a引導至下游的離子光學系統(tǒng)。導出電源（省略 圖示）向?qū)С鲭姌O32與針尖1之間施加導出電壓，從而在針尖1的前端使氣體分子離子化 以生成尚子2,將該尚子2導出到導出電極32偵Ij。
[0120] 離子源氣體供給部33向針尖1的周圍供給待離子化的氣體（離子源氣體、例如氣 體分子等）38。離子源氣體供給部33以可通過閥33a調(diào)整流量的方式經(jīng)由氣體導入管33b 與離子源室39連通。在離子源氣體供給部33設置的氣體種類不限于1種，可以設置多個 氣體種類的儲氣瓶（也稱作氣體容器，省略圖示），按照需要切換氣體種類，或者混合多個 氣體種類，并向離子源室39供給。另外，在供給多種氣體種類的情況下，可以將各氣體種類 的最優(yōu)導出電壓預先存儲于導出電壓控制部132,在離子切換時由離子切換部（省略圖示） 指示導出電壓控制部132,切換并產(chǎn)生所供給的多種氣體中的期望的氣體的離子。
[0121] 在本實施例中，離子源氣體供給部33將氮氣作為所供給的離子源氣體，然而不 限于此，也可以是氦、氖、氬、氪和氙等的惰性氣體，還可以是氫或氧等的分子氣體，還可以 是它們的混合氣體。例如，離子源氣體供給部33可以具備氦、氫、氮、氧和氖各自的儲氣瓶 (省略圖示），選擇期望的氣體并從儲氣瓶供給。例如可以在基于針尖1的前端的原子等級 (order)并通過電場離子顯微鏡（FIM:FieldIonMicroscope)觀察較大區(qū)域時供給氦，在 對針尖1的前端銳化時供給氧或氮，在形成集束離子束時供給氫、氮和氖中的某個。另外， 離子源氣體供給部33在極紫外光（EUV=ExtremeUltraViolet)曝光用的掩模（EUV掩模） 的修正時，由于EUV掩模的圖形對于離子照射帶來的損傷的影響極弱，因而供給較輕的離 子、例如氫氣等。這種情況下，在連續(xù)修正EUV掩模時，僅憑氣體種類的切換就能實現(xiàn)期望 的修正。例如，使用氮氣作為離子源氣體修正光掩模的缺陷，此后使用氫氣作為離子源氣體 修正EUV掩模的缺陷，從而能夠通過1臺裝置修正不同種類的掩模。
[0122] 另外，在上述專利文獻6中公開了產(chǎn)生氫離子束的氣體電場電離離子源的發(fā)射極 針尖是在鎢或鑰抑或是由鎢或鑰構成的針狀的基材上覆蓋鉬、鈀、銥、銠、金等貴金屬構成 的部件，其前端為基于原子級別銳化的金字塔狀。然而，該專利文獻6公開了若對于發(fā)射極 針尖的施加電壓過大，則發(fā)射極針尖的構成元素（鎢和鉬）會與氫離子一起向?qū)С鲭姌O側(cè) 飛散。因此，專利文獻6中描述在動作時（即離子束放射時）施加給發(fā)射極針尖的電壓被 維持在不會使得發(fā)射極針尖本身的構成元素飛出的電壓。如上，以往有時難以通過發(fā)射極 針尖的構成元素不進行電場蒸發(fā)而產(chǎn)生氫離子。
[0123] 對此，本實施例的修正裝置10的產(chǎn)生氫離子束的氣體電場電離離子源30的針尖 1由銥構成，能夠修正EUV掩模，銥針尖1的前端為至少具有{100}晶面的細微的三角錐結(jié) 構，該三角錐結(jié)構的前端僅通過1個銥原子構成。由此，針尖1的前端是構成為比現(xiàn)有的銥 針尖緊密的角錐結(jié)構，因此能夠在較長期間內(nèi)穩(wěn)定地產(chǎn)生氫離子束，發(fā)揮能夠修正EUV掩 模的期望部位的作用效果。
[0124]如上，優(yōu)選按照所修正對象物的物性，改變所照射的離子種類，為此，離子源氣體 供給部33可以構成為能夠設置多個儲氣瓶（省略圖示），具有氣體的切換部（省略圖示）。 該氣體切換部是通過離子源氣體控制部133控制的。
[0125]冷卻裝置34通過液體氦或液體氮等的冷媒（coolingmedium)冷卻從銥針尖1和 離子源氣體供給部33向離子源室39供給的供給氣體38。在冷卻裝置34產(chǎn)生的低溫的制 冷劑經(jīng)由連接部34a與包圍針尖組件31的壁面40和氣體導入管33b接觸，冷卻它們以及 離子源室39內(nèi)。
[0126] 另外，冷卻裝置34不限于這種結(jié)構，只要至少能夠冷卻針尖1即可，例如可以是具 備冷卻塊或冷凍機等的結(jié)構。此外，在離子源室39與針尖組件31之間配設用于放出針尖 1的熱的低溫制冷機41。低溫制冷機41形成為通過氧化鋁或藍寶石或氮化鋁等的陶瓷材 料形成的塊狀，固定有基底部材35。
[0127] 針尖1的冷卻溫度通過控制部20的溫度控制部進行控制，根據(jù)從離子源氣體供給 部33供給的氣體種類不同而不同，而在本實施例中，能夠在約40K到200K的范圍內(nèi)進行溫 度設定。由此，能夠穩(wěn)定地照射細微加工所需的電流量的離子束。
[0128] 此外，在本實施例中，以光掩模作為掩模14的例子描述了修正裝置10的結(jié)構。然 而，本發(fā)明的修正裝置10不限于光掩模，還能用于EUV掩模的缺陷修正。
[0129] (離子束鏡筒）
[0130] 使用圖4說明離子束鏡筒的結(jié)構。
[0131] 離子束鏡筒110 (11)至少具備：具有上述針尖組件31的離子源室39 ;使從該離子 源室39釋放的離子2集束為集束離子束101的聚束透鏡電極111 ;以及使集束離子束101 在試樣（省略圖示）集束的物鏡電極112。
[0132] 真空泵117保持離子源室39的真空度。例如，將氣體電場電離離子源30供給離 子源氣體之前的真空度維持為IX104?IX10^8Pa左右的高真空。在離子源室39與收 容試樣的試樣室（省略圖示）之間具備中間室113,在離子源室39與中間室113之間以及 試樣室與中間室113之間具備孔口（orifice) 114、115。
[0133] 離子束鏡筒110使集束離子束101通過孔口114、115,向試樣照射。中間室113與 真空泵116連接，能夠通過真空泵116調(diào)整真空度。中間室113能夠在試樣室與離子源室 39之間進行差動排氣。通過該離子束光學系統(tǒng)，能夠形成直徑Inm以下的集束氮離子束。
[0134] 控制部130(20)具備像形成部131、導出電壓控制部132、離子源氣體控制部133、 以及溫度控制部134等?？刂撇?30執(zhí)行對于離子束光學系統(tǒng)或電子束光學系統(tǒng)的聚束透 鏡電極111和物鏡電極112等的施加電壓控制和放置試樣的試樣工作臺（省略圖示）的移 動控制等。離子束光學系統(tǒng)的導出電壓控制部132用于控制對導出電極32的施加電壓，調(diào) 整釋放離子電流，并且在制作或處理針尖1的前端的角錐結(jié)構時也進行動作。
[0135] 該氣體離子的集束離子束101可用于使用從試樣表面上的照射部（省略圖示）產(chǎn) 生的二次電子進行的試樣表面的觀察，以及使用基于所照射的氣體離子造成的試樣的濺射 進行的試樣表面的加工（開孔和表面層的除去等）。
[0136] 此外，離子束鏡筒110具備用于獲得確認氣體電場電離離子源30的針尖1的前端 的原子排列的FIM(電場離子顯微鏡）像的檢測器（圖1所示的檢測器18等）。檢測器構 成為能夠向離子束軸移動，在不需要FIM像的確認的情況下，能夠使其遠離離子束軸待機。 該檢測器在離子電流不穩(wěn)定的情況下以及觀察像紊亂的情況下等能夠按照需要確認針尖1 的前端的原子排列。本實施例的銥針尖1的特征在于，由〈210>方位的銥單晶構成，在該針 尖1的前端至少具有{100}晶面，具有將1個原子作為頂點的角錐結(jié)構。關于該前端形狀， 將在實施例3詳細敘述。
[0137] 如上，通過具有銥針尖1的氣體電場電離離子源30能夠形成氮集束離子束的本實 施例的修正裝置10是以往不存在的裝置，根據(jù)本實施例的修正裝置10,不會植入降低掩模 14的透射部分的光透射性的離子。另外，還能帶來能夠?qū)崿F(xiàn)比現(xiàn)有的基于鎵集束離子束的 掩模14的修正更為細微的加工的效果。
[0138] 本發(fā)明人通過實驗確認到，集束氮離子束的穩(wěn)定性為1%/小時以下的高穩(wěn)定度， 在30日期間的連續(xù)動作的情況下針尖1的前端的原子也不會脫落，離子釋放不會中斷，離 子產(chǎn)生位置不會發(fā)生變動，能夠形成連續(xù)的集束氮離子束。
[0139] 這與在上述非專利文獻1所述的約2250秒（最多38分鐘）的連續(xù)動作相比而言 已是絕對的長壽命。在實際的掩模等的修正中，加工的過度或不足都會強烈影響修正后的 掩模的曝光性能，因此要求修正中的束電流恒定，最多為38分鐘左右的連續(xù)照射的性能難 以修正掩模。對此，根據(jù)本實施例的修正裝置10的30日期間的連續(xù)照射的性能，能夠?qū)嵤?多例正確的修正。
[0140] 另外，本實施例的修正裝置10能夠以高分辨率使得表面形態(tài)和元素分布可視化， 提供一種長壽命且高穩(wěn)定的集束離子束。
[0141] 在使用現(xiàn)有的氣體電場電離離子源的商用集束離子束裝置中，由于使用氦離子， 而離子的質(zhì)量非常輕，因此無法期待濺射效應。因而，遮光膜與基底玻璃基板的組成相近， 在不存在遮光膜與基底玻璃基板的蝕刻速度存在差異的輔助氣體的情況下，蝕刻材料選擇 性較低，難以在遮光膜與基底玻璃基板的界面等期望位置處停止蝕刻。然而，能夠通過本實 施例的修正裝置10的集束氮離子束進行試樣的加工，而且基于其集束性，與現(xiàn)有的商用的 鎵集束離子束裝置相比，能夠進行更為細微的局部的加工。
[0142] 另外，在本實施例中，說明的是搭載了離子束鏡筒11和電子束鏡筒12的修正裝置 10,然而省略電子束鏡筒12而僅具備離子束鏡筒11的結(jié)構也能針對掩模修正具有同樣的 效果。以下說明其示例。
[0143] 僅具有離子束鏡筒11的修正裝置10在離子源氣體供給部33具備氫氣和氮氣的 儲氣瓶（省略圖示），能夠以從氣體導入管33b供給氫氣和氮氣的混合氣體的方式，在離子 源氣體供給部33內(nèi)進行調(diào)整。氫的電場電離強度約為22V/nm，氮的電場電離強度約為17V/ nm，因而修正裝置10向離子源室39內(nèi)供給氫氣與氮氣的混合氣體時，也能夠通過上述離 子切換部對導出電壓進行的調(diào)整分別釋放氫離子和氮離子。基于這種結(jié)構，能夠通過集束 氮離子束加工掩模14,通過集束氫離子束觀察該加工部。氫比氮的1/10還要輕，因此基于 集束離子束的照射的掩模面的濺射損傷，集束氫離子束輕微，適于掩模表面的觀察，這都是 不言自明的。即，以使氫離子化的方式調(diào)整針尖1的前端的電場強度（導出電壓）時，氮氣 也會離子化，而氫離子在針尖1的前端原子的近處的較小區(qū)域產(chǎn)生，對此，氮離子在與針尖 1的前端原子略微離開的較大區(qū)域產(chǎn)生，因而在使氫離子聚集為束時，氮離子成為電流密度 較薄的束。因此，在通過集束氫離子束觀察掩模表面時，氮離子很少會損傷掩模表面。反之， 通過使氮離子化時的電場強度（導出電壓）無法使氫離子化，因此氫離子不會到達掩模表 面，在基于集束氮離子束的掩模加工時，氫離子不會影響掩模表面。
[0144] 這種僅具有離子束鏡筒11的修正裝置10不限于上述氮與氫的組合，還可以是氮 與氖、氬、氪和氙中的至少某種元素的組合。另外，不限于始終持續(xù)供給混合氣體的情況，還 可以將按照加工和觀察的作業(yè)頻度供給的氣體種類限定為1種。
[0145](實施例2)掩模的修正方法
[0146] 接著，使用圖5說明使用該修正裝置10的掩模修正方法。圖5是基于掩模14的 離子束的二次電子觀察像的示意圖。
[0147] 光掩模14具有遮光圖形部151和透射部152。在遮光圖形部151的一部分存在圖 形的缺損部153和不要圖形154(多余缺陷）的缺陷。這種缺陷可通過事先的光掩模設計 信息與完成制作的光掩模表面的二次電子觀察像的比較，或通過懷疑存在缺陷的區(qū)域的二 次電子觀察像與正常區(qū)域的二次電子觀察像的比較進行檢測。缺陷位置的坐標信息、缺陷 的種類和缺陷的圖像信息等能夠儲存于修正裝置10的控制部20,或用于從外部的信息設 備獲得息。
[0148] 修正裝置10考慮缺陷的位置、大小和缺陷形態(tài)為缺損缺陷還是不要圖形缺陷的 區(qū)別等，進行使得修正后的狀態(tài)為與正常區(qū)域同等情況的最佳修正方法的計算，根據(jù)該計 算結(jié)果，能夠控制離子束鏡筒11、電子束鏡筒12、沉積氣體供給部16、以及蝕刻氣體供給部 17。
[0149] 另外，修正裝置10從沉積氣體供給部16向缺損部153噴射芘、萘、菲等炭氣或四 甲基環(huán)四硅氧烷（TMCTS)等硅烷類氣體，并照射氮離子束，能夠填充缺損部153。如上修正 了缺陷的掩模14即使被曝光也不會轉(zhuǎn)印缺陷，能夠正常地轉(zhuǎn)印圖形。另一方面，存在掩模 14上的多余缺陷154的情況下，修正裝置10向多余缺陷154噴射蝕刻氣體并照射氮離子 束。由此，既能夠蝕刻去除多余缺陷，又不會植入降低掩模14的透射部分的光透射性的離 子。如上，修正裝置10能夠正常地修正掩模14。
[0150] 另外，修正裝置10通過觀察二次電子圖像或二次離子像的變化，從而能夠探測去 除遮光帶而露出基底玻璃基板的時刻（timing)。
[0151] 修正裝置10對于完成修正的部位取得基于氮離子束照射的二次電子圖像，并將 圖像與修正前的圖像對應起來儲存于控制部20或外部信息設備，能夠在修正加工后確認 修正的完成情況。本實施例的修正裝置10的特征還在于能夠全自動進行上述一系列的作 業(yè)。另外，使用修正的掩模14比較實際曝光的圖形，能夠判定圖形修正的好壞。
[0152] 另外，相比作為現(xiàn)有技術的基于電子束的掩模修正，可修正的掩模材料的選項得 以擴展，還能夠應對最先進的光掩模材料。進而，根據(jù)本實施例的修正裝置10,通過使用氮 離子束，與現(xiàn)有的使用氦電場電離離子源的光掩模修正裝置相比，能夠保持同等的加工精 度并大幅提升加工速度。而且，離子源本身為使用本實施例的銥針尖1的氣體電場電離離 子源30,因而能夠長時間實現(xiàn)穩(wěn)定的束形成，同時掩模修正也能夠在長時間內(nèi)穩(wěn)定且高精 度地執(zhí)行。
[0153] 使用化學耐性較強的銥作為針尖1，并且使前端為后述結(jié)構，從而能夠?qū)⑨樇?的 前端保持為長時間也不會脫落，因而可長時間穩(wěn)定地釋放離子。進而，由于針尖1的前端的 微小的角錐側(cè)面的排列縝密，因此針尖1周邊的雜質(zhì)粒子不易附著，能夠形成電流變動和 照射位置變動極小的集束離子束，能夠提供一種高性能的集束離子束裝置。由此，由于針尖 1的前端的損傷而使原子恢復為1個的再處理次數(shù)大為減少，削減了維護的情況，能夠大幅 減輕裝置用戶的負擔。本實施例描述了光掩模的修正例。然而，本發(fā)明的掩模修正方法不 限于此，還可以修正EUV掩模、納米壓印原板等的缺陷。
[0154](實施例3)銥針尖的前端形狀
[0155] 下面詳細敘述本申請的銥針尖1的前端形狀。
[0156] 銥結(jié)晶為面心立方結(jié)構，銥的原子位于立方體的8個角和6個面的中央處。
[0157] 圖6(A)、⑶是根據(jù)觀察本實施例的銥針尖1的前端的FIM像的結(jié)果制作的圖，是 表示從< 210 >方位觀看本實施例的銥針尖1的前端的角錐結(jié)構的模型圖。圖6(A)是使 圓形標記與1個銥原子161對應的原子排列。圖6(B)是示意性表示晶面的圖。
[0158] 銥針尖1的前端的角錐結(jié)構具備三角錐形狀，該三角錐形狀具有3個側(cè)面（錐 面）、僅由1個銥原子161(162)構成的頂點。該角錐結(jié)構的構成原子都為銥原子。如圖 6(A)所示，通過白圈顯示位于各晶面的最上層（最表面）的銥原子161，而對于最上層以下 的內(nèi)部的銥原子161省略顯示。此外，對位于三角錐形狀的棱線的銥原子161(163)附上 黑三角形標記。如圖6(B)所示，角錐結(jié)構具備3個錐面164a、164b、164c分別形成的棱線 45a、45b、45c和基于1個銥原子161 (162)的頂點166。
[0159] 圖6 (B)的錐面164a為{100}晶面，圖6 (A)的錐面164b、164c為相同的{111}晶 面。
[0160] 圖7(A)、⑶是示意性表示從正面（即法線方向）分別觀察本實施例的角錐結(jié)構 的3個錐面164a、164b、164c的原子排列的圖。在圖7(A)、⑶中，以白圈標記顯不最上層 (表面層）的銥原子167,以灰圈標記顯示正下方的第2層的銥原子168,其以下省略。
[0161] 將形成該角錐結(jié)構的前端的1個銥原子162作為第1層，在第1層的正下方的第 2層的原子配置中，如下表1所示，3個銥原子161位于接近正三角形的等腰三角形（例如， 在將1邊的長度設為1的情況下的等腰約為1. 22的等腰三角形）的各頂點。在第2層的 正下方的第3層的原子配置中，6個銥原子161位于三角形的頂點和邊上。
[0162] 另外，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)第2層和第3層的原子配置可通過在FM像的觀察時憑借強 電場而強制使前端的銥原子161 (162)脫離來檢測到，這與圖6 (A)、(B)所示的模型圖一致。
[0163] 另外，若將前端的銥原子161 (162)脫離的狀態(tài)的銥針尖1用作電子源或離子源的 針狀電極或掃描探針顯微鏡的探針，則會產(chǎn)生向試樣的到達束電流的降低或掃描
[0164] 探針顯微鏡的位置分辨率的降低，因而并不優(yōu)選。在這種情況下，執(zhí)行后述的針尖 前端的再生處理，從而將前端原子保持為1個原子。
[0165]表1
[0166]

【權利要求】
1. 一種修正裝置，其特征在于，至少具備： 氣體電場電離離子源，其具備離子產(chǎn)生部，該離子產(chǎn)生部具有銳化的針尖； 冷卻單兀，其冷卻所述針尖； 離子束鏡筒，其使在所述氣體電場電離離子源中產(chǎn)生的氣體的離子集束，形成集束離 子束； 試樣工作臺，其設置要被照射所述離子束鏡筒所形成的所述集束離子束的試樣并能夠 移動； 試樣室，其至少內(nèi)置所述試樣工作臺；以及 控制單元，其通過由所述離子束鏡筒形成的所述集束離子束修正作為所述試樣的掩模 或納米壓印光刻的模具， 所述氣體電場電離離子源以氮作為所述離子，并具備由能夠產(chǎn)生所述離子的銥單晶構 成的所述針尖。
2. 根據(jù)權利要求1所述的修正裝置，其特征在于， 所述針尖具備角錐結(jié)構，該角錐結(jié)構具有以1個銥原子作為頂點的前端。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的修正裝置，其特征在于， 所述針尖由〈210>方位的銥單晶構成，所述針尖的頂點具備由1個{100}晶面和2個 {111}晶面圍成的前端。
4. 根據(jù)權利要求1至3中的任意一項所述的修正裝置，其特征在于， 在所述離子產(chǎn)生部具備供給待離子化的氣體的氣體供給部， 所述氣體供給部具備能夠分別儲藏多種氣體并供給多種氣體的容器。
5. 根據(jù)權利要求4所述的修正裝置，其特征在于， 所述氣體供給部至少具有氮和氫作為所述多種氣體。
6. 根據(jù)權利要求5所述的修正裝置，其特征在于， 所述控制單元在將極紫外光曝光用的掩模作為所述掩模進行修正的情況下，使用氫離 子束作為所述集束離子束，在將光掩模作為所述掩模進行修正的情況下，使用氮離子束作 為所述集束離子束。
7. 根據(jù)權利要求4至6中的任意一項所述的修正裝置，其特征在于， 具備氣體切換部，其能夠切換從所述氣體供給部供給的氣體的種類。
8. 根據(jù)權利要求4至6中的任意一項所述的修正裝置，其特征在于， 具備離子切換部，其切換所述離子產(chǎn)生部的氣體離子化所需的電壓，從而切換離子的 種類。
【文檔編號】H01J37/21GK104425199SQ201410418547
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年8月22日 優(yōu)先權日:2013年8月23日
【發(fā)明者】荒卷文朗, 八坂行人, 松田修, 杉山安彥, 大庭弘, 小堺智一, 相田和男 申請人:日本株式會社日立高新技術科學