CN106486345A - 掩膜结构的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种掩膜结构的制造方法，包括：提供掩膜版，包括基板以及位于所述基板上的图形金属层；提供保护膜装置，包括支架和黏附于支架顶部的保护膜；所述支架包括多个支撑侧壁，所述多个支撑侧壁相互连接构成一闭合结构，在一支撑侧壁上形成有开口；将所述保护膜装置置于静电场中，向所述开口吹入带电气体；使所述保护膜装置离开静电场，将所述图形金属层黏附在所述支架底部。将所述支架黏附在所述图形金属层上之前，本发明通过向开口吹入气体，使开口处的杂质被吹落；同时，将保护膜装置置于由静电发生装置提供的静电场中，被吹落且带电的杂质，在静电场作用下被吸附并远离保护膜装置，从而去除开口处的杂质，进而提高掩膜版的质量。

Description

掩膜结构的制造方法

技术领域

本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种掩膜结构的制造方法。

背景技术

掩膜版包括对曝光光线具有遮光性的基板，以及位于基板上的图形金属层，所述图形金属层包括对曝光光线具有遮光性的至少一个几何图形，可实现有选择地遮挡照射到光刻胶上的光线，以在光刻胶上形成图案。

掩膜版的质量会直接影响所形成的光刻胶图案的质量，如果掩膜版附有了异物，则所述异物的图形容易转移到晶片上，从而影响晶片上器件的性能和成品率。因此，现有技术对掩膜版的质量具有较高的要求。

为了在使用过程中更好地保护掩膜版，降低掩膜版上颗粒或杂质的几率，防止因有杂质落到掩膜版的图形区而影响曝光质量，现有技术通常通过保护膜装置在掩膜版的图形区上覆盖透明的薄膜，所述保护膜装置包括：支架、位于支架底部的封口带以及位于支架上通过支架撑起的保护膜(pellicle)，所述保护膜为能使曝光光线透过的透明薄膜。

现有技术在掩膜版制造工艺中，撕去封口带后，将掩膜版基板黏附至所述保护膜装置上，形成具有保护膜的掩膜版。

但是，采用现有技术制造的掩膜版仍然容易沾上颗粒或杂质，从而影响掩膜版的质量。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种掩膜结构的制造方法，提高掩膜版的质量。

为解决上述问题，本发明提供一种掩膜结构的制造方法。包括如下步骤：

提供掩膜版，包括基板以及位于所述基板上的图形金属层，所述图形金属层包括图形区以及图形区以外的非图形区；提供保护膜装置，包括支架和黏附于支架顶部的保护膜，所述支架包括多个支撑侧壁，所述多个支撑侧壁相互连接构成一闭合结构，在一支撑侧壁上形成有开口；将所述保护膜装置置于静电场中，向所述开口吹入带电气体；使所述保护膜装置离开静电场，将所述图形金属层黏附在所述支架底部，且使所述多个支撑侧壁与图形金属层的非图形区相接触且围绕所述图形区设置。

可选的，将所述保护膜置于静电场环境中的步骤包括：采用静电发生装置提供所述静电场，所述静电发生装置包括电源、相对设置的第一极板和第二极板，所述第一极板接电源负极，所述第二极板接电源正极；

将所述保护膜装置置于所述第一极板和第二极板之间，且所述支架顶部靠近所述第一极板，所述支架底部靠近所述第二极板；

所述静电发生装置接通电源后，所述第一极板为负极板，所述第二极板为正极板，形成自第二极板至第一极板方向的静电场。

可选的，所述第一极板与第二极板为相互平行的平板，且与所述保护膜装置的保护膜平行。

可选的，所述保护膜装置位于第一极板和第二极板之间的中间位置处。

可选的，所述静电发生装置的静电压为50V至1000V。

可选的，向所述开口中吹入的气体为氮气或压缩空气。

可选的，向所述开口中吹入的气体带负电。

可选的，向所述开口中吹入的气体流量为4LPM至6LPM。

可选的，所述保护膜装置还包括贴附于支架底部的封口带，所述支架、封口带和所述保护膜围成一空腔。

可选的，在将所述保护膜装置置于静电场之前，去除所述封口带。

可选的，向所述开口吹入气体的步骤包括：向朝向空腔的方向吹入气体。

可选的，在使所述保护膜装置离开静电场后，将所述支架黏附在所述图形金属层上之前，所述掩膜结构的制造方法还包括：对所述保护膜装置进行静电释放处理。

可选的，对所述保护膜装置进行静电释放处理的步骤包括：通过离子发生器对所述保护膜装置进行所述静电释放处理。

可选的，静电释放处理的步骤中，将所述保护膜装置置于离子发生器下方预定距离处。

可选的，所述预定距离为30厘米至100厘米。

可选的，提供保护膜装置的步骤中，所述保护膜通过粘膜剂黏附于所述支架顶部。

可选的，将所述图形金属层粘附在所述支架底部的步骤中，通过掩膜版黏胶使图形金属层和支架底部相贴合。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：将所述支架黏附在所述图形金属层上之前，向所述开口吹入带电气体，使所述开口处的杂质被吹落且使所述杂质带电；同时，将所述保护膜装置置于由静电发生装置提供的静电场中，被吹落且带电的杂质在静电场作用下被吸附并远离所述保护膜装置，从而去除所述开口处的杂质，进而提高掩膜版的质量。

附图说明

图1至图3是现有技术掩膜结构的制造方法各步骤对应的结构示意图；

图4至图8是本发明掩膜结构的制造方法一实施例各步骤对应结构示意图。

具体实施方式

现有技术制造的掩膜版容易在使用过程中沾上颗粒或杂质，结合图1至图3分析掩膜版被污染的原因，在掩膜版制造工艺中，主要包括：提供掩膜版和保护膜装置100，所述掩膜版包括基板140以及位于所述基板140上的图形金属层；所述保护膜装置100包括位于装置顶部的保护膜110，以及位于保护膜110下方的支架，所述支架一侧的侧壁内形成有开口130，用于使保护膜装置100内的气压与外界环境的气压相同；撕去保护膜的封口带120后，直接将所述基板140黏附至所述保护膜装置100上，使所述图形金属层与所述支架相接触，形成具有保护膜110的掩膜版，所述保护膜110和所述支架用于保护所述金属图形层中的图形区160不受污染。

然而，在将所述基板140黏附至所述保护膜装置100上之前，所述开口130处容易形成有杂质180；在形成具有保护膜110的掩模版后，检测机台通常只针对掩膜版图形区160表面进行检测，而针对非图形区150或保护膜装置100并不做检测；杂质180未从开口130处掉落至掩膜版图形区160，因此所述杂质180不能被检测出。在掩膜版的使用过程中，为了改善掩膜版外部的清洁度，通常使掩膜版处于氮气环境中。当氮气由开口130吹入保护膜装置100与掩膜版基板140构成的密闭空间170时，所述开口130处的杂质180容易被吹落至掩膜版图形区160，从而污染掩膜版，进而影响掩模版的质量。

为了解决所述技术问题，本发明提供一种掩膜结构的制造方法，具体为：提供掩膜版，包括基板以及位于所述基板上的图形金属层，所述图形金属层包括图形区以及图形区以外的非图形区；提供保护膜装置，包括支架和黏附于支架顶部的保护膜，所述支架包括多个支撑侧壁，所述多个支撑侧壁相互连接构成一闭合结构，在一支撑侧壁上形成有开口；将所述保护膜装置置于静电场中，向所述开口吹入带电气体；使所述保护膜装置离开静电场，将所述图形金属层黏附在所述支架底部，且使所述多个支撑侧壁与图形金属层的非图形区相接触且围绕所述图形区设置。

将所述支架黏附在所述图形金属层上之前，向所述开口吹入气体，使所述开口处的杂质被吹落；同时，将所述保护膜装置置于由静电发生装置提供的静电场中，被吹落且带电的杂质，在静电场作用下被吸附并远离所述保护膜装置，从而去除所述开口处的杂质，进而提高掩膜版的质量。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

图4至图8是本发明掩膜结构的制造方法一实施例各步骤对应结构示意图。

参考图4，提供掩膜版(未标注)，包括基板300以及位于所述基板300上的图形金属层(未标注)，所述图形金属层(未标注)包括图形区320以及图形区320以外的非图形区310。

具体地，所述掩膜版的制造工艺包括：提供基板300、在所述基板300上形成金属膜，然后在所述金属膜上形成光刻胶层(未标注)；将待形成图形的几何数据标准源数据传给光刻机并转换成待曝光图形；根据所述待曝光图形对光刻胶层进行曝光，曝光光束将所述待曝光图形转移至光刻胶层；对光刻胶层进行显影，形成待刻蚀图形；以光刻胶层为掩膜，沿待刻蚀图形刻蚀所述金属膜直至露出所述基板300表面，形成图形金属层(未标注)，然后去除光刻胶层。所述图形金属层(未标注)形成有几何图形的为图形区320，图形区320以外的图形金属层为非图形区310。

本实施例中，所述基板300为透明玻璃基板，所述图形金属层(未标注)的材料为铬。

参考图5，提供保护膜装置。所述保护膜装置包括支架200和黏附于支架顶部的保护膜210；所述支架200包括多个支撑侧壁(未标注)，所述多个支撑侧壁相互连接构成一闭合结构，在一支撑侧壁上形成有开口230。

具体地，提供保护膜装置的步骤包括：

提供支架200，所述支架200包括多个支撑侧壁，所述多个支撑侧壁(未标注)相互连接构成一闭合结构。具有闭合结构的支架200可以更好地支撑保护膜210，且能够为后续黏附在支架200底部的掩膜版提供保护作用。

在一支撑侧壁上形成开口230，所述开口230用于保持保护膜装置内的气压与外界环境的气压一致。

在所述支架200顶部形成粘膜剂240，通过所述粘膜剂240将保护膜210黏附于支架200顶部，所述保护膜210为可以使曝光光线透过的透明薄膜。

后续通过在掩膜版(如图4所示)的图形区320(如图4所示)上覆盖由所述支架200以及保护膜210构成的保护膜装置，可以更好地保护掩膜版，降低掩膜版受到颗粒或杂质污染的可能性，防止因有杂质落到掩膜版的图形区320而影响曝光质量。

本实施例中，所述保护膜装置还包括贴附于支架200底部的封口带220。所述支架200、封口带220和保护膜210围成一空腔，所述封口带220用于暂时性的封口，从而保证所述空腔内的洁净度。所述封口带220为可去除薄膜，在进行后续保护膜装置和掩膜版的装配工艺之前，撕去所述封口带220。

需要说明的是，为了进一步防止环境中的颗粒或杂质进入所述空腔内，在支撑侧壁(未标注)朝向空腔的表面形成有粘合层260，在开口230处安装有一颗粒过滤网270，用于将环境中的颗粒或杂质隔离在保护膜装置之外。

本实施例中，所述保护膜装置还包括位于所述支架200底部的掩膜版黏胶250，在后续保护膜装置和掩膜版的装配工艺中，所述支架200通过所述掩膜版黏胶250与所述基板300上的图形金属层黏附在一起。

需要说明的是，所述保护膜装置的开口230处形成有杂质280。参考图6，将所述保护膜装置置于静电场中，向所述开口230吹入带电气体500，以去除所述开口230处的杂质280。

本实施例采用静电发生装置(未标注)提供静电场。

具体地，所述静电发生装置包括：相对设置的第一极板400和第二极板410以及电源420。其中，所述第一极板400接电源负极，所述第二极板410接电源正极。

将所述保护膜装置置于所述第一极板400和第二极板410之间，且所述支架200顶部靠近所述第一极板400，所述支架200底部靠近所述第二极板410。

所述静电发生装置接通电源420后，所述第一极板400为负极板，所述第二极板410为正极板，形成自第二极板410至第一极板400方向的静电场。

同时，向朝向由支架200、封口带220(如图5所示)和保护膜210围成的空腔(如图5所示)的方向，向所述开口230吹入带电气体500。本实施例中吹入的气体500为带负电的气体，从而可以使所述开口230处的杂质280也带负电。

所述带负电的杂质280被气体500吹落，同时在自第二极板410至第一极板400方向的静电场作用下，所述带负电的杂质280被吸附到正极板第二极板410上。

本实施例中，所述第一极板400和第二极板410为相互平行的平板；所述保护膜装置的保护膜与所述第一极板400和第二极板410平行设置，也就是说，支架侧壁的延伸方向与静电场方向均为垂直于第一极板400和第二极板410的方向，这样可以使开口230处的杂质280在静电场作用下朝向第二极板410方向移动，从而避免杂质280朝其它方向移动而造成二次污染。

本实施例中，所述保护膜装置位于所述第一极板400和第二极板410的中间位置处，进一步保证支架侧壁的延伸方向与静电场方向均为垂直于第一极板400和第二极板410的方向，使开口230处的杂质280在静电场作用下朝向第二极板410方向移动。

当所述保护膜装置的支架200顶部过于靠近所述第一极板400时，容易造成所述保护膜210的划伤；当所述保护膜装置的支架200底部过于靠近所述第二极板410时，导致所述开口230处的杂质280掉落后难以远离所述保护膜装置。具体地，所述保护膜装置的支架200顶部距所述第一极板400的距离为9～11厘米，所述保护膜装置的支架200底部距所述第二极板410的距离为9～11厘米。

本实施例中，向所述开口230吹入带负电的气体500，所述开口230处的杂质280被吹落且带负电；所述静电发生装置接通电源420后，形成自第二极板410至第一极板400方向的静电场；由于所述杂质280带负电，在所述静电场的作用下，所述杂质280向所述第二极板410方向掉落并远离所述保护膜装置。但是本发明对此不作限制，在其他实施例中，还可以向开口230吹入带正电气体，使开口处杂质280带正电，并使第二极板410与电源负极相连，使第一极板400与电源正极相连，从而使带正电的杂质被吹落后被吸附至第二极板410。

本实施例中，所述静电发生装置提供的静电压为50V至1000V。当所述静电压小于50V时，形成的电场强度过小，难以吸附从所述开口230处吹落的杂质280；当所述静电压大于50V时，均能达到吸附所述杂质280的作用，然而当所述静电压大于1000V时，使所述保护膜装置表面残留的静电离子增多，如果静电积累达到一定程度将对保护膜装置自身造成损害。

所述气体500可以为氮气或压缩空气，本实施例中，为了模拟掩膜版使用过程中的气体环境，采用氮气枪向所述开口230吹入带负电的氮气。

当所述气体流量过小时，难以将杂质280从开口230处吹落；当所述气体流量过大时，气体产生的压力过大，容易导致所述保护膜210被吹破。本实施例中，吹入的气体流量为4LPM(升每分钟)至6LPM(升每分钟)。

需要说明的是，提供保护膜装置的步骤中，所述保护膜装置还包括黏附于支架200底部的封口带220(如图5所示)，所述支架200、封口带220和所述保护膜210围成一空腔。在将所述保护膜装置置于所述静电场之前，还需要去除位于支架200底部的封口带220。其中，在将所述保护膜装置置于静电场之前，去除所述封口带220，向所述开口230吹入气体500的步骤包括：向朝向空腔的方向吹入气体。

但是本发明对向开口吹入气体的方向不作限制，也可以背向空腔的方向向开口230吹入气体，只要被吹落的杂质280还在静电场中受静电场作用的影响即可。

参考图7，使所述保护膜装置离开静电场，并将所述支架200黏附在所述图形金属层上，所述多个支撑侧壁与图形金属层的非图形区310相接触且围绕所述图形区320设置。

需要说明的是，为了去除所述开口230处的杂质280(参考图6)，本发明将所述保护膜装置置于静电场中并向所述开口230吹入带负电气体500(参考图6)；然而，使所述保护膜装置离开静电场后，所述保护膜装置表面容易有静电离子残留，所述静电离子聚积在保护膜装置表面容易形成静电积累，如果静电积累达到一定程度将影响掩膜结构的制造，或者，对保护膜装置、掩膜版自身造成损害。

因此，本实施例在使所述保护膜装置离开静电场后，将所述支架200黏附在所述图形金属层上之前，通过离子发生器600，对所述保护膜装置进行静电释放处理。

具体地，将所述保护膜装置置于离子发生器600下方的预定距离处，所述离子发生器600包括多个排列在同一直线上的出气口610，所述出气口610朝向所述保护膜装置；所述离子发生器600产生正、负离子，通过所述出气口610将携带所述正、负离子的气体吹向所述保护膜装置，或者，通过所述出气口610释放所述正、负离子，并通过下沉气流吹向所述保护膜装置；气体中的正、负离子能够和所述保护膜装置上的静电离子中和，从而达到消除静电的目的。

需要说明的是，所述离子发生器600的出气口610与所述保护膜210之间的距离对保护膜装置的静电消除效果具有一定的影响，出气口610距离保护膜210越近，静电消除时间越短效果越好，反之出气口610距离保护膜210越远，静电消除时间越长效果越差。因此，本实施例中，为了能够在较短的时间内达到较好的静电消除效果，将所述出气口610与保护膜210之间的距离d设置为30厘米至100厘米。

对所述保护膜装置进行静电释放处理后，通过所述支架200底部的掩膜版黏胶250，将所述支架200黏附在所述掩膜版的图形金属层(未标注)上，所述保护膜装置的多个支撑侧壁(未标注)与图形金属层的非图形区310相接触且围绕所述图形区320设置，形成如图8所示的掩膜版结构。

由于在由静电发生装置提供的静电场作用下，所述开口230处的杂质已经被去除，从而提高了掩膜版结构的质量；进一步，避免了掩膜结构上的杂质或颗粒的图形转移到晶片上，进而避免影响晶片上器件的性能和成品率。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (17)

1.一种掩膜结构的制造方法，其特征在于，包括：

提供掩膜版，包括基板以及位于所述基板上的图形金属层，所述图形金属层包括图形区以及图形区以外的非图形区；

提供保护膜装置，包括支架和黏附于支架顶部的保护膜，所述支架包括多个支撑侧壁，所述多个支撑侧壁相互连接构成一闭合结构，在一支撑侧壁上形成有开口；

将所述保护膜装置置于静电场中，向所述开口吹入带电气体；

使所述保护膜装置离开静电场，将所述图形金属层黏附在所述支架底部，且使所述多个支撑侧壁与图形金属层的非图形区相接触且围绕所述图形区设置。

2.如权利要求1所述的掩膜结构的制造方法，其特征在于，将所述保护膜装置置于静电场中的步骤包括：采用静电发生装置提供所述静电场，所述静电发生装置包括电源、相对设置的第一极板和第二极板，所述第一极板接电源负极，所述第二极板接电源正极；

将所述保护膜装置置于所述第一极板和第二极板之间，且所述支架顶部靠近所述第一极板，所述支架底部靠近所述第二极板；

所述静电发生装置接通电源后，所述第一极板为负极板，所述第二极板为正极板，形成自第二极板至第一极板方向的静电场。

3.如权利要求2所述的掩膜结构的制造方法，其特征在于，所述第一极板与第二极板为相互平行的平板，且与所述保护膜装置的保护膜平行。

4.如权利要求2所述的掩膜结构的制造方法，其特征在于，所述保护膜装置位于第一极板和第二极板之间的中间位置处。

5.如权利要求2所述的掩膜结构的制造方法，其特征在于，所述静电发生装置的静电压为50V至1000V。

6.如权利要求1所述的掩膜结构的制造方法，其特征在于，向所述开口中吹入的气体为氮气或压缩空气。

7.如权利要求1所述的掩膜结构的制造方法，其特征在于，向所述开口中吹入的气体带负电。

8.如权利要求1所述的掩膜结构的制造方法，其特征在于，向所述开口中吹入的气体流量为4LPM至6LPM。

9.如权利要求1所述的掩膜结构的制造方法，其特征在于，所述保护膜装置还包括贴附于支架底部的封口带，所述支架、封口带和所述保护膜围成一空腔。

10.如权利要求9所述的掩膜结构的制造方法，其特征在于，在将所述保护膜装置置于静电场之前，去除所述封口带。

11.如权利要求9所述的掩膜结构的制造方法，其特征在于，向所述开口吹入气体的步骤包括：向朝向空腔的方向吹入气体。

12.如权利要求1所述的掩膜结构的制造方法，其特征在于，在使所述保护膜装置离开静电场后，将所述支架黏附在所述图形金属层上之前，所述掩膜结构的制造方法还包括：对所述保护膜装置进行静电释放处理。

13.如权利要求12所述的掩膜结构的制造方法，其特征在于，对所述保护膜装置进行静电释放处理的步骤包括：通过离子发生器对所述保护膜装置进行所述静电释放处理。

14.如权利要求13所述的掩膜结构的制造方法，其特征在于，静电释放处理的步骤中，将所述保护膜装置置于离子发生器下方预定距离处。

15.如权利要求14所述的掩膜结构的制造方法，其特征在于，所述预定距离为30厘米至100厘米。

16.如权利要求1所述的掩膜结构的制造方法，其特征在于，提供保护膜装置的步骤中，所述保护膜通过粘膜剂黏附于所述支架顶部。

17.如权利要求1所述的掩膜结构的制造方法，其特征在于，将所述图形金属层黏附在所述支架底部的步骤中，通过掩膜版黏胶使图形金属层和支架底部相贴合。