CN103869607A

CN103869607A - 二元掩模铬金属膜去除方法

Info

Publication number: CN103869607A
Application number: CN201410100820.8A
Authority: CN
Inventors: 尤春; 王兴平; 陈友篷
Original assignee: WUXI ZHONGWEI MASK ELECTRONICS Co Ltd
Current assignee: WUXI ZHONGWEI MASK ELECTRONICS Co Ltd
Priority date: 2014-03-18
Filing date: 2014-03-18
Publication date: 2014-06-18

Abstract

本发明涉及一种二元掩模铬金属膜去除方法，其所述二元掩模铬金属膜去除方法包括如下步骤：a.在镀有铬金属膜的基板上涂布光刻胶层；b.利用光刻胶掩模板对上述光刻胶层进行图形化，以在所述光刻胶层上得到光刻胶掩模图形；c.利用光刻胶掩模板对光刻胶层的光刻胶掩模图形进行氧等离子体处理，以利用氧等离子体去除掩模图形内对应的有机物残留；d.去除上述光刻胶掩模板并利用光刻胶掩模图形作为保护层，对铬金属膜进行湿法刻蚀，以在铬金属膜上形成金属膜图形；e.去除上述光刻胶层。本发明工艺步骤简单，能对有机物残留进行有效去除，避免铬残留，提高二元掩模的成品率，降低加工成本，适应范围广，安全可靠。

Description

二元掩模铬金属膜去除方法

技术领域

本发明涉及一种工艺方法，尤其是一种二元掩模铬金属膜去除方法，属于半导体掩模制造的技术领域。

背景技术

由于摩尔定律的作用，集成电路条宽变得越来越小，在晶片上形成的图案尺寸也随之减小。为形成微细图案，采用掩模的光刻工艺得到广泛应用。在光刻工艺中，光刻胶涂覆在材料层上，光线通过具有预定的、光屏蔽图案的掩模照射在一部分光刻胶上，随后通过采用显影溶液的显影工艺去除光刻胶层的辐射部分，以形成光刻胶层图案。此后，通过光刻胶层图案来暴露一部分材料层，利用光刻胶层图案作为刻蚀掩模，使得材料层的暴露的部分通过刻蚀工艺去除掉。这样，能够形成材料层的图案，所述材料层的图案对应于掩模版的光屏蔽图案。

在掩模制造过程中，使用的基板通常有二进制强度掩模（二元掩模）和衰减式相位偏移掩模。其中二元掩模包括：石英基板、镀于石英基板上的不透光的铬金属膜、镀于铬金属膜上的感光光刻胶。

结合附图1~附图4所示，对现有技术中关于二元掩模制作过程进行说明，具体地：

步骤1、在镀有金属铬膜2的基板1上，涂布光刻胶层3，如图1所示；

步骤2、对光刻胶层3进行图案化处理，将掩模图形转移到光刻胶层3上，如图2所示；

在本步骤中，进行图案化处理就是对光刻胶层3进行曝光并显影。

步骤3、以光刻胶层3上的光刻胶掩模图形4作为保护层，对铬金属膜2进行湿法刻蚀，在铬金属膜2上形成掩模图形，如图3所示。

步骤4、去除光刻胶层3，如图4所示。至此，完成二元掩模图形的制作。

在步骤2中将掩模图形转移到光刻胶层3上的过程中，由于光刻胶本身的特点，在和显影液产生化学反应的过程中，有些许有机残留物未能被完全清洗掉，这点在化学放大型光刻胶上体现得尤为明显，如图2中的有机物残留5所示。这就导致在实施步骤3的湿法刻蚀过程中，无法将曝光区域的铬金属膜2完全去除，形成缺陷，所述缺陷即为有铬残留6。如无法将光刻胶掩模图形4对应的铬残留6去除干净，则会影响后续用此掩模对基板1曝光时，得到的图形不准确，形成进一步的缺陷。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种二元掩模铬金属膜去除方法，其工艺步骤简单，能对有机物残留进行有效去除，避免铬残留，提高二元掩模的成品率，降低加工成本，适应范围广，安全可靠。

按照本发明提供的技术方案，一种二元掩模铬金属膜去除方法，所述二元掩模铬金属膜去除方法包括如下步骤：

a、在镀有铬金属膜的基板上涂布光刻胶层；

b、利用光刻胶掩模板对上述光刻胶层进行图形化，以在所述光刻胶层上得到光刻胶掩模图形；

c、利用光刻胶掩模板对光刻胶层的光刻胶掩模图形进行氧等离子体处理，以利用氧等离子体去除掩模图形内对应的有机物残留；

d、去除上述光刻胶掩模板并利用光刻胶掩模图形作为保护层，对铬金属膜进行湿法刻蚀，以在铬金属膜上形成金属膜图形；

e、去除上述光刻胶层。

所述步骤c中，进行氧等离子处理时，氧气的流量为18~100毫升/分钟，压力为85mTorr~100mTorr，垂直射频功率为100W~500W，横向射频功率为0~10W。

所述基板包括石英玻璃。所述有机物残留为光刻胶残留。

本发明的优点：通过氧等离子体处理，能有效去除光刻胶层在显影等过程中造成的有机物残留，避免了有机物残留对铬金属膜进行湿法刻蚀造成的缺陷，工艺步骤简单，提高二元掩模的成品率，降低加工成本，适应范围广，安全可靠。

附图说明

图1~图4为现有制备二元掩模的具体实施步骤示意图，其中

图1为在基板上设置铬金属膜以及光刻胶层后的示意图。

图2为对光刻胶层进行图形化，得到光刻胶掩模图形后的示意图。

图3为利用光刻胶层对铬金属膜进行刻蚀得到金属膜图形后的示意图。

图4为去除光刻胶层后的示意图。

图5~图9为本发明制备二元掩模的具体实施步骤示意图，其中

图5为本发明在基板上设置铬金属膜以及光刻胶层后的示意图。

图6为本发明对光刻胶层进行图形化，得到光刻胶掩模图形后的示意图。

图7为本发明去除有机物残留后的示意图。

图8为本发明得到金属膜图形后的示意图。

图9为本发明去除光刻胶后的示意图。

附图标记说明：1-基板、2-铬金属膜、3-光刻胶层、4-光刻胶掩模图形、5-有机物残留及6-铬残留。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图5~图9所示：为了能有效避免二元掩模制造过程中因显影等制造过程造成的光刻胶残留以及由于光刻胶残留导致的后续铬金属膜残留缺陷，本发明包括如下步骤：

a、在镀有铬金属膜2的基板1上涂布光刻胶层3；

如图5所示，所述基板1可以采用石英玻璃，在基板1上镀铬金属膜2以及在铬金属膜2上涂布光刻胶层3均为常规的工艺步骤，此处不再赘述。

b、利用光刻胶掩模板对上述光刻胶层3进行图形化，以在所述光刻胶层3上得到光刻胶掩模图形4；

如图6所示，对光刻胶层3进行图形化是指通过对光刻胶层3的曝光显影操作将光刻胶掩模板上的图形转移到光刻胶层3上。在具体实施时，在光刻胶层3上得到光刻胶层掩模图形4后，在图形区域内会有有机物残留5，所述有机物残留5一般是指光刻胶残留，所述有机物残留5会影响后续对铬金属膜2的刻蚀操作。

c、利用光刻胶掩模板对光刻胶层3的光刻胶掩模图形4进行氧等离子体处理，以利用氧等离子体去除掩模图形4内对应的有机物残留5；

如图7所示，进行氧等离子处理时，氧气的流量为18~100毫升/分钟，压力为85mTorr~100mTorr，垂直射频功率为100W~500W，横向射频功率为0~10W。利用光刻胶掩模板作为保护层进行氧等离子体刻蚀，使得曝光区域残留的有机物残留5能有效去除，通过氧等离子体处理后，能将光刻胶层3在显影等制造过程中造成的光刻胶毛边或细屑去除，以使后续金属膜图形不失真。

d、去除上述光刻胶掩模板并利用光刻胶掩模图形4作为保护层，对铬金属膜2进行湿法刻蚀，以在铬金属膜2上形成金属膜图形；

如图8所示，去除有机物残留5后，去除光刻胶的掩模版，利用光刻胶掩模图形4对铬金属膜2进行湿法刻蚀，得到金属膜图形。对铬金属膜2进行湿法刻蚀为本技术领域常规的工艺步骤，具体不再赘述。

e、去除上述光刻胶层3。

如图9所示，通过去除光刻胶层3，能够得到二元掩模，即完成二元掩模的制备。

本发明通过氧等离子体处理，能有效去除光刻胶层3在显影等过程中造成的有机物残留5，避免了有机物残留5对铬金属膜2进行湿法刻蚀造成的缺陷，工艺步骤简单，提高二元掩模的成品率，降低加工成本，适应范围广，安全可靠。

Claims

1.一种二元掩模铬金属膜去除方法，其特征是，所述二元掩模铬金属膜去除方法包括如下步骤：

（a）、在镀有铬金属膜（2）的基板（1）上涂布光刻胶层（3）；

（b）、利用光刻胶掩模板对上述光刻胶层（3）进行图形化，以在所述光刻胶层（3）上得到光刻胶掩模图形（4）；

（c）、利用光刻胶掩模板对光刻胶层（3）的光刻胶掩模图形（4）进行氧等离子体处理，以利用氧等离子体去除掩模图形（4）内对应的有机物残留（5）；

（d）、去除上述光刻胶掩模板并利用光刻胶掩模图形（4）作为保护层，对铬金属膜（2）进行湿法刻蚀，以在铬金属膜（2）上形成金属膜图形；

（e）、去除上述光刻胶层（3）。

2.根据权利要求1所述的二元掩模铬金属膜去除方法，其特征是：所述步骤（c）中，进行氧等离子处理时，氧气的流量为18~100毫升/分钟，压力为85mTorr~100mTorr，垂直射频功率为100W~500W，横向射频功率为0~10W。

3.根据权利要求1所述的二元掩模铬金属膜去除方法，其特征是：所述基板（1）包括石英玻璃。

4.根据权利要求1所述的二元掩模铬金属膜去除方法，其特征是：所述有机物残留（5）为光刻胶残留。