CN101526731A

CN101526731A - 掩模版的修复方法

Info

Publication number: CN101526731A
Application number: CN200810034381A
Authority: CN
Inventors: 钱芳
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Priority date: 2008-03-07
Filing date: 2008-03-07
Publication date: 2009-09-09

Abstract

一种掩模版的修复方法，包括如下步骤：提供待修复掩模版，包括存在缺陷的掩模图形；提供副本掩模版，包括未被刻蚀的遮光层，遮光层的面积大于所述待修复掩模版中存在缺陷的掩模图形的面积；采用副本掩模版制作掩模图形副本；利用掩模图形副本的数据，修复待修复掩模版中存在缺陷的掩模图形。本发明的优点在于，解决了可以在待修复掩模版表面无可复制图形的情况下修复掩模版的技术问题。

Description

掩模版的修复方法

【技术领域】

本发明涉及集成电路制造领域，尤其涉及掩模版的修复方法。

【背景技术】

掩模版是集成电路制造领域中的关键部件之一。常见的掩模版包括透明材质的基底和位于基底表面的遮光层，遮光层通常采用含有金属的材料制成，例如铬或者硅化钼等。集成电路平面工艺中每一个步骤中所需要的图形被制作在遮光层内，通过光刻的方法将遮光层中的图案转移到半导体衬底的表面，在半导体衬底的表面形成特定的图形。

常见的掩模版制造方法，是提供一块初始的掩模版，在初始的掩模版的遮光层表面涂覆一层光刻胶，然后采用电子束曝光或者激光束曝光的方法，将预先设计的图形在光刻胶上曝光并显影，最后刻蚀初始的掩模版的遮光层，形成带有图形的掩模版，可以用于集成电路平面工艺中的光刻步骤。

在掩模版制造的过程中，由于各种不确定因素的影响，比如环境中的灰尘、光刻胶层的质量等，可能导致制作完成的掩模版的掩模图形存在缺陷，与设计的掩模图形之间存在差异。掩模图形存在缺陷的掩模版无法用于光刻，如不能加以修复，则只能报废。掩模版是集成电路工艺中比较昂贵的材料之一，修复存在缺陷的掩模图形的掩模版，可以降低掩模版制造过程中的废品率，有利于降低集成电路制造成本。

聚焦离子束机台修复掩模版的方法是目前比较常见的修复掩模版的方法，该方法通常包括如下步骤：在待修复掩模版表面寻找一个与待修复掩模图形相同且无缺陷的图形，记录该图形表面的三维形貌数据；将此三维形貌数据同待修复掩模图形的数据进行比对，找到待修复图形表面的缺陷；采用离子束修复缺陷，所述修复包括采用离子束轰击除去待修复图形表面突出的部分，或者通过离子束淀积的方法修复图形表面凹陷的部分。这种方法的关键在于需要待修复掩模版表面存在一个与待修复掩模图形相同且无缺陷的图形作为可复制图形。专利号为US6,593,040的美国专利记载了一种采用聚焦离子束机台修复掩模版的方法。

聚焦离子束机台修复掩模版的方法需要待修复的掩模版表面存在一个可复制的掩模图形，然而在实际生产中，可能无法找到一个满足要求的可复制图形去修复存在缺陷的图形，因此需要一种方法，可以在待修复的掩模版表面无可复制掩模图形的情况下修复待修复掩模版。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是，提供一种掩模版的修复方法，可以在待修复的掩模版表面无可复制掩模图形的情况下修复掩模版。

为了解决上述问题，本发明提供了一种掩模版的修复方法，包括如下步骤：提供待修复掩模版，包括存在缺陷的掩模图形；提供副本掩模版，包括未被刻蚀的遮光层，遮光层的面积大于所述待修复掩模版中存在缺陷的掩模图形的面积；采用副本掩模版制作掩模图形副本；利用掩模图形副本的数据，修复待修复掩模版中存在缺陷的图形。

可选的，所述副本掩模版可以采用报废的掩模版，利用掩模版的边框制作掩模图形副本。

可选的，所述修复待修复掩模版中存在缺陷的掩模图形时，采用的修复设备为聚焦离子束机台。

可选的，所述待修复掩模版和副本掩模版的类型均为相移掩模版。

可选的，所述采用副本掩模版制作掩模图形副本，包括如下步骤：在副本掩模版的遮光层表面涂覆光刻胶；将含有标准掩模图形尺寸数据输入曝光设备；根据标准掩模图形尺寸数据，曝光未被刻蚀的遮光层表面的光刻胶；将曝光后的光刻胶显影；采用显影后的光刻胶作为阻挡层，刻蚀副本掩模版的遮光层。

可选的，所述采用副本掩模版制作掩模图形副本，包括如下步骤：在副本掩模版的遮光层表面涂覆光刻胶；对输入曝光设备的标准掩模图形尺寸数据进行修正；将含有修正后的掩模图形尺寸数据输入曝光设备；根据修正后的掩模图形尺寸数据，曝光空白掩模版遮光层表面涂覆的光刻胶；将曝光后的光刻胶显影；采用显影后的光刻胶作为阻挡层，刻蚀副本掩模版的遮光层。

可选的，所述刻蚀副本掩模版遮光层的方法为干法刻蚀或者湿法刻蚀。

本发明的优点在于，解决了可以在待修复的掩模版表面无可复制掩模图形的情况下修复掩模版的技术问题，并且所采用的副本掩模版只要包括未被刻蚀的遮光层，遮光层的面积大于所述待修复掩模版中存在缺陷的掩模图形的面积即可，甚至可以采用报废的掩模版，利用掩模版四周的边框制作掩模图形副本，因此一块副本掩模版可以反复用于多个不同图形的修复，工艺成本较低。

【附图说明】

附图1为本发明掩模版修复方法的具体实施方式的实施步骤流程图；

附图2为具体实施方式中待修复掩模版剖面结构示意图；

附图3为具体实施方式中副本掩模版剖面结构示意图；

附图4为具体实施方式中采用副本掩模版制作的掩模图形副本剖面结构示意图；

附图5为具体实施方式中采用副本掩模版制作的掩模图形副本的实施步骤流程图；

附图6为具体实施方式中采用离子束轰击的方法修复掩模版中存在的突出型缺陷的工艺示意图；

附图7为具体实施方式中采用离子束淀积的方法修复掩模版中存在的凹陷型缺陷的工艺示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明所述之掩模版修复方法的具体实施方式做详细说明。

如附图1所示为掩模版修复方法的具体实施方式的实施步骤流程意图。包括如下步骤：步骤S1，提供待修复掩模版；步骤S2，提供副本掩模版；步骤S3，采用副本掩模版制作掩模图形副本；步骤S4，利用掩模图形副本的数据，修复待修复掩模版中存在缺陷的掩模图形。

如附图2所示，参考步骤S1，提供待修复掩模版100。所述待修复掩模版100包括遮光层101、基底102。所述遮光层形成有掩模图形103，掩模图形103中存在有缺陷104。

如附图3所示，参考步骤S2，提供副本掩模版200。所述副本掩模版200包括未被刻蚀的遮光层201，遮光层的面积大于所述待修复掩模版100中存在缺陷的图形的面积，因为后续工艺中，要采用副本掩模版200制作掩模图形副本，因此必须保证副本掩模版200中未被刻蚀的遮光层201的面积大于所述待修复模版100中存在缺陷的图形的面积，才可以用来制作掩模图形副本。副本掩模版200还包括透明基底202。

所述待修复掩模版100和副本掩模版200的类型均为相移掩模版。

所述遮光层101与201的材料为金属，例如铬，或者金属化合物，例如硅化钼；所述透明基底102与202的材料为透明介质材料，例如石英。

副本掩模版200可以采用报废的掩模版，利用掩模版四周的边框制作掩模图形副本。众所周知，为了保证集成电路工艺中光刻步骤的质量，掩模版的四周通常留有几厘米宽的边框，而掩模版中一个图形的几何尺寸通常只有几个毫米。边框在掩模版的制作过程中受到很好的保护，并未受到腐蚀工艺的影响，同未经任何加工的空白的掩模版具有相同的多层结构，尤其是遮光层仍然保持连续的膜结构，并未受到腐蚀。并且副本掩模版的边框的面积相对于图形的面积来说是比较大的，可以分成不同的区域用于不同图形的修复工作，直至此掩模版的边框再也没有可以利用的面积足够大的遮光层为止。

副本掩模版200也可以采用全新的空白掩模版，将空白掩模版分成不同的区域用于不同图形的修复工作，直至空白掩模版再无可利用的区域为止。

如附图4所示，参考步骤S3，采用副本掩模版200制作掩模图形副本203。

如附图5所示，步骤S3进一步包括如下步骤：步骤S31，在副本掩模版200的遮光层201表面涂覆光刻胶；步骤S32，对标准掩模图形尺寸数据进行修正；步骤S33，将含有修正后的掩模图形尺寸数据的文件输入曝光设备；步骤S34，根据修正后的掩模图形尺寸数据，曝光副本掩模版200的遮光层201表面涂覆的光刻胶；步骤S35，将曝光后的光刻胶显影；步骤S36，采用显影后的光刻胶作为阻挡层，刻蚀副本掩模版200的遮光层201。

所述曝光设备为电子束曝光机或者激光束曝光机。

所述刻蚀副本掩模版200的遮光层201的方法为干法刻蚀或者湿法刻蚀。

曝光、显影和刻蚀等步骤会对图形的尺寸产生影响，因此，在输入图形时，为了确保掩模图形副本203的尺寸与设计的图形尺寸相吻合，需要根据后续工艺对图形尺寸影响，对标准掩模图形尺寸数据进行修正。例如设计的图形为宽度为0.5微米的线条，在将掩模图形尺寸数据输入曝光设备之前，要将线条宽度的数据减小0.11微米，修正为0.39微米，将修正后的数据输入曝光设备，继续实施步骤S34至S36，即可在副本掩模版200表面得到宽度为0.5微米的线条。

当需要修复的图形尺寸较大、对尺寸的精度要求不高的情况下，上述步骤中的数据修正步骤也可以省略，直接将含有标准掩模图形尺寸数据的文件输入曝光设备。

步骤S34至S36中所述的曝光、显影和刻蚀等工艺均为本领域技术人员的公知技术，此处不再详加叙述。

步骤S4，采用图形修复设备，利用输入的掩模图形副本的数据，修复待修复掩模版100中存在缺陷的掩模图形103。

所述图形修复设备为聚焦离子束机台。

采用聚焦离子束机台记录掩模图形副本203表面的三维形貌数据，将掩模图形副本203的三维形貌数据同待修复的掩模图形103进行比对，找到待修复掩模图形103表面的缺陷，根据缺陷的类型，采用离子束修复缺陷。所述修复包括采用离子束轰击除去待修复图形表面突出的部分，或者通过离子束淀积的方法修复图形表面凹陷的部分。

如附图6所示，为采用离子束轰击的方法修复图2所示的待修复掩模版100的工艺示意图。待修复掩模版100包括遮光层101、基底102。所述遮光层形成有掩模图形103，掩模图形103中存在有突出类型的缺陷104。采用离子束轰击的方法，去除缺陷104，直至被修复的掩模图形103的表面形貌与掩模图形副本203的表面形貌相同为止。

如附图7所示，为另一种情况下，采用离子束淀积的方法修复待修复掩模版100′中存在的凹陷型缺陷的工艺示意图。待修复掩模版100′包括遮光层101′、基底102′。所述遮光层形成有掩模图形103′，掩模图形103′中存在有凹陷类型的缺陷104′。采用离子束淀积的方法，形成填充结构105′，将凹陷的缺陷位置填平，直至被修复的图形的表面形貌与掩模图形副本203的表面形貌相同为止。

上述步骤S4中所述聚焦粒子束机台的操作方法是本领域内技术人员的公知技术，此处不再详细叙述。

上述步骤执行完毕后，修复了待修复掩模版。

上述为本发明所述掩模版的修复方法的具体实施方式，解决了可以在待修复的掩模版表面无可复制的掩模图形的情况下修复掩模版的技术问题，并且所采用的副本掩模版只要包括未被刻蚀的遮光层，遮光层的面积大于所述待修复掩模版中存在缺陷的图形的面积即可，甚至可以采用报废的掩模版，利用掩模版四周的边框制作掩模图形副本，因此一块副本掩模版可以反复用于多个不同图形的修复，工艺成本较低。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种掩模版的修复方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供待修复掩模版，包括存在缺陷的掩模图形；

提供副本掩模版，包括未被刻蚀的遮光层，遮光层的面积大于所述待修复掩模版中存在缺陷的掩模图形的面积；

采用副本掩模版制作掩模图形副本；

利用掩模图形副本的数据，修复待修复掩模版中存在缺陷的掩模图形。

2.根据权利要求1所述之掩模版的修复方法，其特征在于，所述修复待修复掩模版中存在缺陷的图形时，采用的设备为聚焦离子束机台。

3.根据权利要求1所述之掩模版的修复方法，其特征在于，所述待修复掩模版和副本掩模版的类型均为相移掩模版。

4.根据权利要求1所述之掩模版的修复方法，其特征在于，所述采用副本掩模版制作掩模图形副本，包括如下步骤：

在副本掩模版的遮光层表面涂覆光刻胶；

将含有标准掩模图形尺寸数据输入曝光设备；

根据标准掩模图形尺寸数据，曝光未被刻蚀的遮光层表面的光刻胶；

将曝光后的光刻胶显影；

采用显影后的光刻胶作为阻挡层，刻蚀副本掩模版的遮光层。

5.根据权利要求4所述之掩模版的修复方法，其特征在于，所述采用副本掩模版制作掩模图形副本，还包括如下步骤：

修正标准掩模图形尺寸数据；

将含有修正后的掩模图形尺寸数据输入曝光设备。

6.根据权利要求4或5所述之掩模版的修复方法，其特征在于，所述曝光设备为电子束曝光机或者激光束曝光机。

7.根据权利要求4所述之掩模版的修复方法，其特征在于，所述刻蚀副本掩模版遮光层的方法为干法刻蚀或者湿法刻蚀。