CN106252205A - 一种集成电路掩模版中金属残留去除方法 - Google Patents

一种集成电路掩模版中金属残留去除方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于半导体技术领域，公开了一种集成电路掩模版中金属残留去除方法，该掩模版中包括基板、生长在基板上的金属层以及位于基板表面的金属残留，该金属残留去除方法中包括：S1在基板上涂覆保护膜层，所述保护膜层覆盖所述金属层和所述金属残留；S2去除位于所述金属残留表面的保护膜层，使所述金属残留裸露出来；S3通过化学腐蚀的方法去除所述金属残留；S4去除位于所述金属层表面的保护膜层，完成掩模版中金属残留的去除。本发明提供的金属残留去除方法无需使用其他支撑性设备，利用现有工艺设备即可完成对金属残留的快速清除，简单方便且能够节约成本。

Description

一种集成电路掩模版中金属残留去除方法
技术领域
本发明属于半导体技术领域，尤其涉及一种掩模板中金属残留去除方法。
背景技术
在半导体、集成电路、光伏产品等电子产品制造过程中，需要对以半导体晶片和光掩模板为代表的各种基板进行光刻处理，这些基板还包括液晶显示器、等离子体显示器用玻璃基板、磁盘、光磁盘母版等，以下统称为掩模版。
在加工时，需要使用光致抗蚀材料(如，光刻胶)在基板上形成集成电路和半导体器件的布局图案或者其它电路图案和数据图案。基板完成曝光、显影、刻蚀、去胶、检测等加工工艺之后，需要对检测出来的缺陷进行修复，保证整个集成电路设计图形的完整性和一致性。由于缺陷的来源有多重原因且控制难度较大，尽管行业采取了很多的管制方法及工艺来减少缺陷，但是缺陷的生成，特别是高阶集成电路掩模版的缺陷形成依然是不可避免，这严重影响了掩模版本身的良率，也满足不了行业对掩模版本身制造所提出的时间及品质要求。
目前，修补机是缺陷修复的普遍设备，通过修补机修补掩模版表面缺陷是掩模版制造企业通用的修复方法。其通过激光束、电子束或者离子束的高能量直接轰击掩模版表面金属残留缺陷，以快速地去除表面缺陷，但是由于缺陷之间的差异性，对于激光束、电子束或者离子束等各类能量束的精确控制显得尤为重要，若各能量束的能量控制不当，很容易会对金属缺陷下方的石英层造成损伤(Quartz Damage)。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种集成电路掩模版中金属残留去除方法，解决了采用现有技术中通过激光束、电子束或者离子束的高能量直接轰击掩模版表面金属残留容易对基板造成损伤的问题。
本发明提供的技术方案如下：
一种集成电路掩模版中金属残留去除方法，该掩模版中包括基板、生长在基板上的金属层以及位于基板表面的金属残留，金属残留去除方法中包括：
S1在基板上涂覆保护膜层，所述保护膜层覆盖所述金属层和所述金属残留；
S2去除位于所述金属残留表面的保护膜层，使所述金属残留裸露出来；
S3通过化学腐蚀的方法去除所述金属残留；
S4去除位于所述金属层表面的保护膜层，完成掩模版中金属残留的去除。
进一步优选地，在步骤S1中具体包括：通过喷涂的方式涂覆保护膜层，且所述保护膜层的厚度范围为440nm～480nm。
进一步优选地，在步骤S2中具体包括：
S21使用含光学显微镜的设备强光照射位于所述金属残留表面的保护膜层50s～70s；
S22通过显影的方法去除位于所述金属残留表面的保护膜层。
进一步优选地，在步骤S21中具体包括：使用光学显微镜强光照射位于所述金属残留表面的保护膜层50s～70s。
进一步优选地，在步骤S22中具体包括：使用显影液去除位于所述金属残留表面的保护膜层。
进一步优选地，在步骤S3中具体包括：使用蚀刻液去除基板上裸露出来的金属残留。
进一步优选地，在步骤S4中具体包括：
S41使用浓H2SO4溶液和H2O2溶液的混合溶液对所述金属残留进行初步清洗12～15min；
S42使用氨水、H2O2溶液以及清水形成的混合溶液对所述金属残留进行再次清洗12～15min；
S33使用清水对掩模版进行最后清洗。
进一步优选地，在步骤S41中具体包括：浓H2SO4溶液的浓度为95.5％～96.5％，H2O2溶液的浓度为29％～31％，且浓H2SO4溶液与H2O2溶液混合的体积比为3:1～4:1、混合溶液的温度为80℃～90℃；和/或，
在步骤S42中具体包括：氨水的浓度为28％～30％，H2O2溶液的浓度为29％～31％，氨水、H2O2溶液以及清水混合的体积比为1:2:200、混合溶液的温度为35℃～45℃。
本发明提供的集成电路掩模版中金属残留去除方法，其有益效果在于：
在本发明中，通过光学显微镜对金属残留表面的保护膜层进行强光照射使其发生化学反应，再用显影液去除。有效减轻了可进行二次曝光设备的压力，缩短了修补时间。另外，通过切换光学显微镜中的镜头倍率以及调整照射面积大小，可实现对光照区域的自由控制，不会伤及下方基底表面的掩模设计(如金属层等)图形。
另外，在本发明中，通过弱酸性物质化学腐蚀的方法将表面残留的金属残留去除，由其化学反应的可辨识性，避免了对基板(如石英玻璃)造成损伤，实现透光区域的100％透光，工艺操作方便，适应范围广，安全可靠。
最后，本发明提供的金属残留去除方法无需使用其他支撑性设备，利用现有工艺设备即可完成对金属残留的快速清除，简单方便且能够节约成本。
附图说明
图1为基板上具有金属残留的结构示意图；
图2为涂覆保护膜层后的结构示意图；
图3为使用强光照射使得金属残留裸露后的结构示意图；
图4为去除金属残留后的结构示意图；。
图5为去除保护膜层后的结构示意图。
1-基板，2-金属层，3-金属残留，4-保护膜层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步详细说明。需要说明的是，下面描述的本发明的特定细节仅为说明本发明用，并不构成对本发明的限制。根据所描述的本发明的教导做出的任何修改和变型也在本发明的范围内。
本发明提供了一种集成电路掩模版中金属残留去除方法，其中，该掩模版中包括基板1、生长在基板上的金属层2以及位于基板表面的金属残留3，如图1所示。在该金属残留去除方法中包括：S1在基板上涂覆保护膜层4，保护膜层覆盖金属层2和金属残留3，如图2所示；S2去除位于金属残留3表面的保护膜层4，使金属残留3裸露出来，如图3所示；S3通过化学腐蚀的方法去除金属残留3，如图4所示；S4去除位于金属层2表面的保护膜层4，完成掩模版中金属残留3的去除，如图5所示。
具体来说，在步骤S1中：通过喷涂并烘烤的方式在基板、金属层以及金属残留的表面涂覆保护膜层，且保护膜层的厚度范围为440nm～480nm。喷涂完成之后，将其放置在温度为95℃～150℃的条件下烘烤25～30min，固化该保护膜层。在具体实施例中，这里的保护膜层为光刻胶正胶，基板为石英玻璃。
在步骤S2中具体包括：S21强光照射位于金属残留表面的保护膜层，使保护膜层发生化学反应；S22通过显影的方法去除位于金属残留表面的保护膜层。更具体来说，在步骤S21中包括：使用含光学显微镜的设备强光照射位于金属残留表面的保护膜层50s～70s；且在该过程中，可以通过光学显微镜镜头倍率的切换和对光照面积的调整，实现光学显微镜光照范围的调整。在一个具体实施例中，使用含光学显微镜的设备强光照射(白光照射)位于金属残留表面的保护膜层60s使保护膜层发生化学反应，以此能够使用显影液去除经过光照后的保护膜层，将金属层四周的保护膜层保留下来。
在步骤S3中具体包括：使用蚀刻液去除基板上裸露出来的金属残留。在一个具体实施例中，上述金属残留为金属Cr(铬)残留，则使用Cr-3S溶液(氧化铬溶液)去除基板上裸露的Cr残留。
在步骤S4中具体包括：S41使用浓H2SO4溶液和H2O2溶液的混合溶液对金属残留进行初步清洗12～15min；S42使用氨水、H2O2溶液以及清水形成的混合溶液对金属残留进行再次清洗12～15min；S33使用清水对掩模版进行最后清洗。
在一个具体实施例中，首先，使用浓H2SO4溶液和H2O2溶液的混合溶液对金属残留进行初步清洗15min左右，其中，浓H2SO4溶液的浓度为95.5％～96.5％，H2O2溶液的浓度为29％～31％，且浓H2SO4溶液与H2O2溶液混合的体积比为3:1～4:1、混合溶液的温度为80℃～90℃。之后，使用氨水、H2O2溶液以及清水形成的混合溶液对金属残留进行再次清洗15min左右，其中，氨水的浓度为28％～30％，H2O2溶液的浓度为29％～31％，氨水、H2O2溶液以及清水混合的体积比为1:2:200、混合溶液的温度为35℃～45℃。最后，使用清水对掩模版进行最后清洗，并用异丙醇蒸汽和热的氮气进行烘干处理，完成对保护膜层的清除。
最后，要说明的是，本发明提供的集成电路掩模版中金属残留去除方法适用于基板中金属残留位于相对较为宽松的位置，有助于快速去除金属残留。
以上通过分别描述每个过程的实施场景案例，详细描述了本发明，本领域的技术人员应能理解。在不脱离本发明实质的范围内，可以作修改和变形。

Claims (8)

1.一种集成电路掩模版中金属残留去除方法，其特征在于，所述掩模版中包括基板、生长在基板上的金属层以及位于基板表面的金属残留，所述金属残留去除方法中包括：
S1在基板上涂覆保护膜层，所述保护膜层覆盖所述金属层和所述金属残留；
S2去除位于所述金属残留表面的保护膜层，使所述金属残留裸露出来；
S3通过化学腐蚀的方法去除所述金属残留；
S4去除位于所述金属层表面的保护膜层，完成掩模版中金属残留的去除。
2.如权利要求1所述的金属残留去除方法，其特征在于，在步骤S1中具体包括：通过喷涂的方式涂覆保护膜层，且所述保护膜层的厚度范围为440nm～480nm。
3.如权利要求1或2所述的金属残留去除方法，其特征在于，在步骤S2中具体包括：
S21强光照射位于所述金属残留表面的保护膜层，使所述保护膜层发生化学反应；
S22通过显影的方法去除位于所述金属残留表面的保护膜层。
4.如权利要求3所述的金属残留去除方法，其特征在于，
在步骤S21中具体包括：使用含光学显微镜的设备强光照射位于所述金属残留表面的保护膜层50s～70s。
5.如权利要求3所述的金属残留去除方法，其特征在于，
在步骤S22中具体包括：使用显影液去除位于所述金属残留表面的保护膜层。
6.如权利要求1或2或4或5所述的金属残留去除方法，其特征在于，在步骤S3中具体包括：使用蚀刻液去除基板上裸露出来的金属残留。
7.如权利要求1或2或4或5所述的金属残留去除方法，其特征在于，在步骤S4中具体包括：
S41使用浓H2SO4溶液和H2O2溶液的混合溶液对所述金属残留进行初步清洗12～15min；
S42使用氨水、H2O2溶液以及清水形成的混合溶液对所述金属残留进行再次清洗12～15min；
S33使用清水对掩模版进行最后清洗。
8.如权利要求7所述的金属残留去除方法，其特征在于，
在步骤S41中具体包括：浓H2SO4溶液的浓度为95.5％～96.5％，H2O2溶液的浓度为29％～31％，且浓H2SO4溶液与H2O2溶液混合的体积比为3:1～4:1、混合溶液的温度为80℃～90℃；和/或，
在步骤S42中具体包括：氨水的浓度为28％～30％，H2O2溶液的浓度为29％～31％，氨水、H2O2溶液以及清水混合的体积比为1:2:200、混合溶液的温度为35℃～45℃。
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