CN105093817A

CN105093817A - 一种光掩模图案的修复方法

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Publication number: CN105093817A
Application number: CN201410222368.2A
Authority: CN
Inventors: 吴苇; 王云海
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp; Semiconductor Manufacturing International Beijing Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp; Semiconductor Manufacturing International Beijing Corp
Priority date: 2014-05-23
Filing date: 2014-05-23
Publication date: 2015-11-25

Abstract

本发明提供一种光掩模图案的修复方法，所述修复方法包括步骤：提供光掩模，所述光掩模包括透明基板和位于所述透明基板上且具有掩模图案的遮光层，所述掩模图案具有待修复部分；刻蚀所述透明基板，在与所述待修复部分对应的位置形成与待修复部分图案相同的沟槽；沉积修复材料至所述沟槽中，修复所述光掩模图案。本发明通过在所述透明基板中制作沟槽并将修复材料填充在沟槽中，确保修复完成后，修复材料与透明基板稳定结合，使之可以经受高强度的清洗工艺，避免修复材料再次缺损，保证光掩模的可靠性，提高光掩模的产率。

Description

一种光掩模图案的修复方法

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别是涉及一种光掩模图案的修复方法。

背景技术

在半导体器件工艺中，光刻是特别重要的步骤。光刻的本质就是将电路结构复制到以后要进行刻蚀步骤的晶圆上。电路结构首先以一定的比例将图形形式制作在被称为光掩模的透明基板上，光源通过该光掩模将图形转移到晶圆的光刻胶，进行显影后，用后续的刻蚀步骤将图形成像在晶圆底层薄膜上。

由此可见，在光刻步骤中，光源通过光掩模将图形复制到晶圆衬底的光刻胶层。因此，就需要在光掩模上制作图形。目前主要的光掩模类型有二元式光掩模和衰减式相位偏移光掩模两种类型。

而随着光掩模制造技术的发展，光掩模图案的线宽变得越来越小，在制造光掩模时，往往会出现掩膜图案部分丢失的情况，因此，掩模图案的修复是光掩模制造过程中非常重要的步骤。

如图1～4所示，现有技术中修复掩模图案2A的方法是直接在透明基板1A上待修复部分21A处沉积修复材料。由于透明基板1A表面非常光滑且需要修复的图案是分散的，因此，在后续清洗工艺中，修补在透明基板1A上的修复材料很容易被清洗掉，导致修复的掩模图案再次缺失，图案修复的成功率难以保证。

因此，提供一种新型的光掩模图案的修复图案是本领域技术人员需要解决的课题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种光掩模图案的修复方法，用于解决现有技术中修复的光掩模图案容易在清洗工艺中被再次冲洗掉而导致图案再次缺失的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种光掩模图案的修复方法，所述光掩模图案的修复方法至少包括步骤：

提供光掩模，所述光掩模包括透明基板和位于所述透明基板上且具有掩模图案的遮光层，所述掩模图案具有待修复部分；

刻蚀所述透明基板，在与所述待修复部分对应的位置形成与待修复部分图案相同的沟槽

沉积修复材料至所述沟槽中，修复所述光掩模图案。

作为本发明光掩模图案的修复方法的一种优化的方案，采用离子束聚焦工艺刻蚀所述玻璃基板在所述透明基板中形成与待修复部分图案相同的沟槽。

作为本发明光掩模图案的修复方法的一种优化的方案，所述离子束聚焦工艺采用Ga或In源，离子束的入射角度范围选择为0～1度，离子束电压为15～30kV，离子束的能量范围为10～200keV，离子束电流为1.5～7pA，工艺时间持续2～5分钟。

作为本发明光掩模图案的修复方法的一种优化的方案，采用化学气相沉积工艺沉积所述修复材料。

作为本发明光掩模图案的修复方法的一种优化的方案，所述修复材料的总厚度等于所述透明基板上其他掩模图案的厚度。

作为本发明光掩模图案的修复方法的一种优化的方案，所述修复材料为碳氢的化合物、Cr或Mo。

作为本发明光掩模图案的修复方法的一种优化的方案，完成光掩模图案修复后还包括对所述光掩模进行清洗的步骤。

作为本发明光掩模图案的修复方法的一种优化的方案，采用流量为20～30L/min的去离子水对光掩模进行清洗。

作为本发明光掩模图案的修复方法的一种优化的方案，所述掩模图案的线宽范围为80～250nm。

作为本发明光掩模图案的修复方法的一种优化的方案，所述透明基板为玻璃基板。

作为本发明光掩模图案的修复方法的一种优化的方案，所述遮光层为Cr或Mo。

如上所述，本发明的光掩模图案的修复方法，包括步骤：提供光掩模，所述光掩模包括透明基板和位于所述透明基板上且具有掩模图案的遮光层，所述掩模图案具有待修复部分；刻蚀所述透明基板，在与所述待修复部分对应的位置形成与待修复部分图案相同的沟槽；沉积修复材料至所述沟槽中，修复所述光掩模图案。本发明通过在所述透明基板中制作沟槽并将修复材料填充在沟槽中，确保修复完成后，修复材料与透明基板稳固结合，使之可以经受高强度的清洗工艺，避免修复材料再次缺损，保证光掩模的可靠性，提高光掩模的产率。

附图说明

图1为现有技术的提供的待修复的光掩模俯视图。

图2为现有技术的提供的待修复的光掩模剖视图。

图3为现有技术的修复方法修复的光掩模俯视图。

图4为现有技术的修复方法修复的光掩模剖视图。

图5为本发明的光掩模图案修复方法的工艺流程图。

图6为本发明的光掩模图案修复方法提供的具有待修复部分的光掩模示意图。

图7为本发明的光掩模图案修复方法中在透明基板刻蚀形成沟槽的俯视图。

图8为本发明的光掩模图案修复方法中在透明基板刻蚀形成沟槽的剖视图。

图9为本发明的光掩模图案修复方法中在沟槽中沉积修复材料的俯视图。

图10为本发明的光掩模图案修复方法中在沟槽中沉积修复材料的剖视图。

图11为采用现有技术的修复方法修复的光掩模图案经历清洗工艺后发生再次缺失的照片。

图12为采用本发明的修复方法修复的光掩模图案经历清洗工艺后稳固停留在光掩模上的照片。

元件标号说明

1，1A透明基板

2,2A遮光层

21,21A待修复部分

3修复材料

4沟槽

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅附图。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本发明提供一种光掩模图案的修复方法，如图5所示，所述光掩模的修复方法至少包括：

步骤一、提供光掩模，所述光掩模包括透明基板和位于所述透明基板上且具有掩模图案的遮光层，所述掩模图案具有待修复部分；

步骤二、刻蚀所述透明基板，在所述与待修复部分对应的位置形成与待修复部分图案相同的沟槽；

步骤三、沉积修复材料至所述沟槽中，修复所述光掩模图案。

下面结合附图对本发明的光掩模的修复方法做详细的说明。

首先提供光掩模，所述光掩模为透明基板1，例如，所述提供的透明基板1优选为玻璃基板，当然，也可以是其他合适的透明基板1，所述透明基板1用作光掩模的透光层。

如图6所示的光掩模，在所述透明基板1的上制作有遮光层2，根据具体的产品要求，所述遮光层2具有特定的掩模图案。其中，所述掩模图案具有待修复部分21，即待补充的遮光层。该待修复的遮光层为所述遮光层的残缺缺陷，是在制作所述光掩模过程中产生的，遮光层残缺缺陷的存在使得由所述光掩模制作形成的晶圆电路结构也就存在缺陷，影响产品的良率。

进一步地，所述掩模图案的线宽可以在80～250nm范围内选择，该线宽范围内的掩模图案，在进行光掩模制作时非常容易丢失，本发明提供的图案修复方法可以解决这个问题。

所述遮光层2覆盖在所述透明基板1上，所述遮光层2的厚度范围在400～1000埃范围内。本实施例中，所述遮光层2厚度暂选为480埃。

优选地，所述遮光层2包括但不限于Cr、Mo等材料。本实施例中，所述遮光层2为Mo材料。

然后，刻蚀所述透明基板1，在与所述待修复部分对应的位置形成与待修复部分图案相同的沟槽4，如图7和8所示。具体地，可以采用电子束或离子束聚焦工艺刻蚀所述透明基板1形成沟槽4。本实施例中，采用聚焦离子束(FocusIonBeam)工艺在所述透明基板1中形成与待修复部分21图案相同的沟槽4。

优选地，所述离子束聚焦工艺采用Ga或In源，离子束的入射角度范围选择为0～1度，离子束电压为15～30kV，离子束的能量范围为100～200keV，离子束电流为1.5～7pA，工艺时间持续2～5分钟。

在一具体实施例中，采用Ga源作为离子束源，离子束的入射角度范围选择为0度，离子束电压为15kV，离子束的能量范围为100keV，离子束电流为1.5pA，工艺时间持续2分钟。

在所述透明基板1中形成沟槽4后，沉积修复材料3至所述沟槽4中，如图9和10所示。具体地，可以采用化学气相沉积(ChemicalVaporDeposition，CVD)工艺将修复材料3沉积于所述沟槽4中，当然，也可以采用其他合适的工艺沉积修复材料3，在此不限。

更进一步地，所述修复材料3可以是与无损坏的遮光层2相同的材料，例如，若遮光层2为Cr，则修复材料3采用Cr；若遮光层2为Mo，则修复材料3采用Cr。所述修复材料3也可以是与所述遮光层2不同的材料，例如，可以是含碳的化合物，既遮光，而且成本低。本实施例中，采用碳氢化合物作为修复光掩模图案的修复材料3。

沉积工艺完成后，修复材料3在所述透明基板1上形成的图案与所述待修复部分21的图案相同。修复后所述修复材料3的总厚度等于所述透明基板1上其他掩模图案的厚度。但是由于修复材料3的底部在透明基板1的沟槽4中，因此，修复处的掩模图案的顶部要低于其他掩模图案的顶部，如图10所示，尽管修复处的掩模图案与其他掩模图案在透明基板1上的高度不一样，但并不影响光掩模在后续晶圆制造工艺中的应用。

完成光掩模图案修复之后还需要对所述光掩模进行清洗，以去除透明基板1上残留的修复材料3，确保光掩模质量。清洗时采用20～30L/min流量的去离子水进行清洗。

下表是利用本发明的修复方法对线宽等于0.35μm三块光掩模板A、B、C进行修复之后进行清洗的情况，分别进行了三次清洗，结果如下表：

表1

由上表可以看出，采用本发明修复方法对光掩模图案进行清洗后，修复处的图案再次发缺失的过级率非常小，满足光掩模制造的工艺要求。

再请参阅图11和12，其中，图11是利用现有的修复方法修复光掩模图案的照片；图12是利用本发明的修复方法修复光掩模图案的照片。可以看出，现有技术中修复的光掩模图案，在经历清洗步骤之后，修复的图案会被再次冲洗掉，仅留下淡淡的痕迹，而采用本发明修复方法修复的光掩模图案在冲洗之后仍然停留在原来修复的位置，没有发生再次缺失。

综上所述，本发明提供一种光掩模图案的修复方法，所述修复方法包括步骤：提供光掩模，所述光掩模包括透明基板和位于所述透明基板上且具有掩模图案的遮光层，所述掩模图案具有待修复部分；刻蚀所述透明基板，在与所述待修复部分对应的位置形成与待修复部分图案相同的沟槽；沉积修复材料至所述沟槽中，修复所述光掩模图案。本发明通过在所述透明基板中制作沟槽并将修复材料填充在沟槽中，确保修复完成后，修复材料与透明基板稳定结合，使之可以经受高强度的清洗工艺，避免修复材料再次缺损，保证光掩模的可靠性，提高光掩模的产率。

所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种光掩模图案的修复方法，其特征在于，所述光掩模图案修复方法至少包括：

刻蚀所述透明基板，在与所述待修复部分对应的位置形成与待修复部分图案相同的沟槽；

沉积修复材料至所述沟槽中，修复所述光掩模图案。

2.根据权利要求1所述的光掩模图案的修复方法，其特征在于：采用离子束聚焦工艺刻蚀所述透明基板在所述透明基板中形成与待修复部分图案相同的沟槽。

3.根据权利要求2所述的光掩模图案的修复方法，其特征在于：所述离子束聚焦工艺采用Ga或In源，离子束的入射角度范围选择为0～1度，离子束电压为15～30kV，离子束的能量范围为10～200keV，离子束电流为1.5～7pA，工艺时间持续2～5分钟。

4.根据权利要求1所述的光掩模图案的修复方法，其特征在于：采用化学气相沉积工艺沉积所述修复材料。

5.根据权利要求4所述的光掩模图案的修复方法，其特征在于：所述修复材料的总厚度等于所述透明基板上其他掩模图案的厚度。

6.根据权利要求5所述的光掩模图案的修复方法，其特征在于：所述修复材料为碳氢化合物、Cr或Mo。

7.根据权利要求1所述的光掩模图案的修复方法，其特征在于：完成光掩模图案修复后还包括对所述光掩模进行清洗的步骤。

8.根据权利要求7所述的光掩模图案的修复方法，其特征在于：采用流量为20～30L/min的去离子水对光掩模进行清洗。

9.根据权利要求1所述的光掩模图案的修复方法，其特征在于：所述掩模图案的线宽范围为80～250nm。

10.根据权利要求1所述的光掩模图案的修复方法，其特征在于：所述透明基板为玻璃基板。

11.根据权利要求1所述的光掩模图案的修复方法，其特征在于：所述遮光层为Cr或Mo。