CN103777463A

CN103777463A - 一种掩膜版修复方法

Info

Publication number: CN103777463A
Application number: CN201210413900.XA
Authority: CN
Inventors: 吴苇
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Priority date: 2012-10-25
Filing date: 2012-10-25
Publication date: 2014-05-07

Abstract

本发明公开了一种掩膜版修复方法，采用紫外光处理掩膜版的图形缺失修复后产生的halo残余缺陷，利用短波长高能量的紫外光，激发残余缺陷，使其短时间内分解，从而使得halo残余缺陷消失。并且，采用紫外光处理不会对掩膜版的相位层造成损坏，也就降低了处理的风险，同时能够避免残余缺陷在经过实际生产的大量过货使用而变得糟糕，大大延长了使用寿命，节省了生产成本。

Description

一种掩膜版修复方法

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，特别涉及一种掩膜版修复方法。

背景技术

在半导体制造过程中，光刻工艺一直是非常重要的一个环节，而掩膜版则是在光刻中占据着举足轻重的地位。常见的掩膜版包括透明的基底，例如可以是石英基底，和位于基底上的遮光层，通常所述遮光层需要含有金属，掩膜版既是将半导体制造过程中所需要的图形制作在遮光层内，从而使得该图形经过一系列过程形成在硅片上。

在掩膜版的制作过程中，通常会由于各种不可测的因素，例如环境、石英基底的纹路、光刻胶等的一系列问题，会导致制得的掩膜版存在缺陷，而通常掩膜版的价格不菲，故不可能将有缺陷的掩膜版丢弃，而是对其进行修复。

掩膜版的缺陷大致可分为两类，其中包括图形缺少（pattern missing），对于这种缺陷，现在多为使用聚焦离子束（Focused Ion Beam，FIB）进行修补。但是FIB很容易由于沉积而在修补的地方形成新的被称作晕环（halo）的缺陷，这将会影响掩膜版的良率，或者达不到较好的修复效果。业内目前采用SPM溶液（高浓度的H₂SO₄和H₂O₂的混合液）进行清洗这种方法来去除halo。但是，采用SPM清洗具有多种不便，例如，清洗周期较长，通常需要耗时1~5小时，而且采用酸洗会导致掩膜版上的相位层受到侵蚀，很容易导致相位层被破坏，从而使掩膜版报废。

发明内容

本发明的目的在于提供一种掩膜版修复方法，以解决现有技术中的修复方法效率低且效果差的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种掩膜版修复方法，包括：

提供掩膜版；

对所述掩膜版的缺陷区域进行图形填充；

对图形填充后的掩膜版进行紫外光照射处理。

可选的，对于所述的掩膜版修复方法，所述紫外光照射处理为采用波长为100~280nm的紫外光，照射5~20分钟。

可选的，对于所述的掩膜版修复方法，所述紫外光的功率为7~15mw。

可选的，对于所述的掩膜版修复方法，所述对所述掩膜版的缺陷区域进行图形填充包括如下步骤：

复制相同结构的一个正常区域至缺陷区域，并与紧邻缺陷区域的另一个正常区域相匹配，得到待填充区域；

对所述待填充区域进行图形填充，得到填充区域；

对所述填充区域进行图形填充，得到修补后的区域和残余缺陷。

可选的，对于所述的掩膜版修复方法，所述正常区域的形状为线形。

可选的，对于所述的掩膜版修复方法，对所述修补后的区域边界的残余缺陷进行紫外光处理。

可选的，对于所述的掩膜版修复方法，所述正常区域的形状为方形。

可选的，对于所述的掩膜版修复方法，对所述修补后的区域所围成的区域中的残余缺陷进行紫外光处理。

可选的，对于所述的掩膜版修复方法，所述图形填充的方法为采用聚焦离子束进行图形填充。

可选的，对于所述的掩膜版修复方法，所述聚焦离子束包括高速镓离子。

可选的，对于所述的掩膜版修复方法，对所述掩膜版的缺陷区域填充萘。

与现有技术相比，在本发明提供的掩膜版修复方法中，在对掩模版的缺陷区域进行填充后，采用紫外光对掩膜版进行照射，能够较快速并完整的去除残余缺陷，同时该方法不会对掩膜版造成损害，降低了处理风险，还能够防止在多次生产制造使用后使得缺陷变严峻的问题，从而大大的节省了生产成本。

附图说明

图1为本发明实施例的掩膜版修复方法的流程图；

图2~图6为本发明实施例一的掩膜版修复方法过程中的结构示意图；

图7~图11为本发明实施例二的掩膜版修复方法过程中的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提供的掩膜版修复方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

请参考图1所提供的流程图，本发明主要包括如下步骤：

步骤S101，提供掩膜版；

步骤S102，对所述掩膜版的缺陷区域进行图形填充；

步骤S103，对图形填充后的掩膜版进行紫外光照射处理。

其中，所述掩膜版包括基底和遮光层，所述基底例如可以为石英基底，所述遮光层形成有掩膜图形，包括正常区域和缺陷区域，在此缺陷区域为图形缺失，即由于内外因素所造成的遮光材料过多的被去除。

下面将结合两个实施例对本发明进行详细阐述。

实施例一

请参考图2，所述有缺陷的掩膜版包括基底1和经图案化后的遮光层2，如图中所示，这种掩膜版为线形（Line）掩膜版，其用于半导体制造过程中的金属层。例如图2中中间的线有图形缺失3，这种情况是必须进行修复，否则在经过光刻工艺后，图2中所示图形缺失3处对应的窄线条部分3'不能够在硅片上形成，则就是出现断裂现象，构成死单元（dead die）。

请参考图3，从附近具有相同结构的图形处复制一正常区域4至缺陷区域的图形缺失处，得到待填充区域5，所述正常区域4的有效尺寸应当大于图形缺失的面积，从而能够精确的得到待填充区域5。在复制过程中，复制的正常区域41应当与紧邻图形缺失处的另一个正常区域42相匹配。

在确定好待填充区域5后，采用聚焦离子束（FIB）对待填充区域5进行图形填充。采用萘（分子式C₁₀H₈），在聚焦离子束（优选采用高速镓离子Ga⁺）的作用下，进行沉积修复。如图6所示，修复后的区域6弥补了原缺失的部分，然而，由于FIB的作用并不能够完美的控制萘的位置，在修复后的区域6周围会沉积形成不必要的结构，即被称为halo的残余缺陷7，所示残余缺陷7必须去除，以免影响掩膜版的可靠性。

为了便于说明，参考如图5所示的立体结构示意图，基底1上具有图案化的遮光层，其中修复后的区域6周围具有halo残余缺陷7。本发明采用紫外光S对所述残余缺陷7进行照射，优选为超短紫外光（100~280nm）进行照射约5~20分钟。本实施例使用波长为172nm的紫外光，照射残余缺陷7约10分钟，其中，所述紫外光到达残余缺陷7处时功率为7~15mw，在约10mw时将达到最佳的处理效果。

请参考图6，在经紫外光处理后，修复后的区域6周围的残余缺陷7′基本消失，经CCD检测，其与正常区域的结构达到93%以上的相同，已经能够满足实际生产的需要。

本实施例采用紫外光处理掩膜版的图形缺失修复后产生的halo，利用短波长高能量的紫外光，激发残余缺陷，使其短时间内分解，从而使得halo消失。并且，采用紫外光处理不会对掩膜版的相位层造成损坏，也就降低了处理的风险，同时能够避免残余缺陷在经过实际生产的大量过货使用而变得糟糕，大大延长了使用寿命。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于处理的掩膜版不同，请参考图7，有缺陷的掩膜版为方形掩膜版，其用于在硅片上形成通孔（contact）时需要用到的掩膜版。如图中所示，正常区域为图形8，而在本实施例中，中间的缺陷区域具有图形8'。

请参考图8，采用与实施例一相同的方法，复制正常区域（这里选取图形81）至缺陷区域中，获得待填充区域9。同样的，复制的正常区域81′应当与周围的正常区域相匹配。例如可以以周围正常区域的图形边缘构成的直线x、y为基准，来定位复制的正常区域81'的位置。

请参考图9，采用FIB沉积萘至待填充区域中以形成修复后的区域10。基于相同的原因，在修复后的区域10所围成的区域及其外边界处，分别会形成残余缺陷11。

为了便于说明，参考如图10所示的立体结构示意图（未示出基底），在图案化的遮光层中，修复后的区域10所围成的区域及其外边界处，具有halo残余缺陷11。本发明采用紫外光S对所述残余缺陷11进行照射，优选为超短紫外光（100~280nm）进行照射约5~20分钟。本实施例使用波长为172nm的紫外光，照射残余缺陷7约10分钟，其中，所述紫外光到达残余缺陷7处时功率为7~15mw，在约10mw时将达到最佳的处理效果。

请参考图11，在经紫外光处理后，修复后的区域10所围成的区域及其外边界处的残余缺陷11'基本消失，经CCD检测，其与正常区域的结构达到95.7%以上的相同，已经能够满足实际生产的需要。

上述两个实施例提供的掩膜版修复方法中，采用紫外光处理掩膜版的图形缺失修复后产生的halo残余缺陷，利用短波长高能量的紫外光，激发残余缺陷，使其短时间内分解，从而使得halo残余缺陷消失。并且，采用紫外光处理不会对掩膜版的相位层造成损坏，也就降低了处理的风险，同时能够避免残余缺陷在经过实际生产的大量过货使用而变得糟糕，大大延长了使用寿命，节省了生产成本。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims

1.一种掩膜版修复方法，其特征在于，包括：

提供掩膜版；

对所述掩膜版的缺陷区域进行图形填充；

对图形填充后的掩膜版进行紫外光照射处理。

2.如权利要求1所述的掩膜版修复方法，其特征在于，所述紫外光照射处理为采用波长为100~280nm的紫外光，照射5~20分钟。

3.如权利要求1所述的掩膜版修复方法，其特征在于，所述紫外光的功率为7~15mw。

4.如权利要求1所述的掩膜版修复方法，其特征在于，对所述掩膜版的缺陷区域进行图形填充包括如下步骤：

对所述待填充区域进行图形填充，得到填充区域；

5.如权利要求4所述的掩膜版修复方法，其特征在于，所述正常区域的形状为线形。

6.如权利要求5所述的掩膜版修复方法，其特征在于，对所述修补后的区域边界的残余缺陷进行紫外光处理。

7.如权利要求4所述的掩膜版修复方法，其特征在于，所述正常区域的形状为方形。

8.如权利要求7所述的掩膜版修复方法，其特征在于，对所述修补后的区域所围成的区域中的残余缺陷进行紫外光处理。

9.如权利要求1所述的掩膜版修复方法，其特征在于，所述图形填充的方法为采用聚焦离子束进行图形填充。

10.如权利要求9所述的掩膜版修复方法，其特征在于，所述聚焦离子束包括高速镓离子。

11.如权利要求1所述的掩膜版修复方法，其特征在于，对所述掩膜版的缺陷区域填充萘。