CN109031883A - 一种报废光刻掩膜版的回收处理方法 - Google Patents

一种报废光刻掩膜版的回收处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种报废光刻掩膜版的回收处理方法，包括：将报废光刻掩膜版表层的铬金属层用酸性腐蚀液腐蚀掉，得到膜版基底；用去离子水冲洗膜版基底表面；对膜版基底的双面表层进行衬底级的CMP化学抛光；将抛光后检验合格的膜版基底做镀铬前预清洗，先用酸洗，再用去离子水冲洗，然后用碱洗，再用去离子水冲洗，酸碱清洗重复多次；在膜版基底表面镀一定厚度的铬层，制作新的光刻掩膜版。通过对报废膜版基底的优化处理，从而使报废的膜版得到再次利用，不仅解决了行业资源的浪费，而且还变相的降低了生产成本。可以大大提高光刻版的反复利用次数，工艺简单，适合大规模批量生产。

Description

一种报废光刻掩膜版的回收处理方法
技术领域
本发明属于半导体微纳加工技术领域，具体地涉及一种报废光刻掩膜版的回收处理方法。
背景技术
在现有的半导体光刻技术领域中，由于掩膜版的反复使用次数非常频繁，因多次重复使用导致在工艺中引入膜版缺陷，需在完成光刻掩膜版制作后对掩膜版上所有的缺陷通过修复方法和清洗进行修复，掩膜图形缺陷的修复是制造高品质掩膜版的关键步骤，然而，有时对于光刻掩膜版的过修复可能引起掩膜版基底例如石英基底损伤问题的出现。
因此，当达到一定的缺陷率时，不能继续使用膜版，通常膜版达到一定的使用寿命后，最后就由产线直接作报废处理的，工艺线由于设计到芯片技术的保密，通用的报废方式是采用酸洗的方式直接将膜版图形破坏掉，最后将报废版无期限的放置仓库。这种报废方式对于整个半导体产业而言，造成掩膜版玻璃的大量资源浪费。
发明内容
针对上述现有技术存在的技术问题，本发明目的是：提供了一种报废光刻掩膜版的回收处理方法，通过对报废膜版基底的优化处理，从而使报废的膜版得到再次利用，不仅解决了行业资源的浪费，而且还变相的降低了生产成本。可以大大提高光刻版的反复利用次数，工艺简单，适合大规模批量生产。
本发明的技术方案是：
一种报废光刻掩膜版的回收处理方法，包括以下步骤：
S01：将报废光刻掩膜版表层的铬金属层用酸性腐蚀液腐蚀掉，得到膜版基底；
S02：用去离子水冲洗膜版基底表面；
S03：对膜版基底的双面表层进行衬底级的CMP化学抛光；
S04：将抛光后检验合格的膜版基底做镀铬前预清洗，先用酸洗，再用去离子水冲洗，然后用碱洗，再用去离子水冲洗，酸碱清洗重复多次；
S05：在膜版基底表面镀一定厚度的铬层，制作新的光刻掩膜版。
优选的技术方案中，所述酸性腐蚀液为中强酸中的一种或者多种混合液。
优选的技术方案中，所述酸性腐蚀液为硝酸铈铵与冰乙酸的混合液。
优选的技术方案中，所述去离子水的电阻率为16-18M。
优选的技术方案中，所述CMP化学抛光的深度为5～10um，抛光清洗后膜版基底的双面表面粗糙度Ra控制在0.3nm以内，双表面平面度控制在8um以内，双表面平面平行度控制在5um以内。
优选的技术方案中，所述步骤S05中将膜版基底放入真空镀膜机内，所述真空镀膜机选用溅射台，用溅射的方法在膜版基底上表面镀100～200nm厚的铬层。
优选的技术方案中，所述膜版基底为苏打玻璃或石英玻璃，厚度控制在2-3mm。
与现有技术相比，本发明的优点是：
通过对报废膜版基底的优化处理，从而使报废的膜版得到再次利用，不仅解决了行业资源的浪费，而且还变相的降低了生产成本。可以大大提高光刻版的反复利用次数，工艺简单，适合大规模批量生产，可广泛应用于半导体芯片光刻工艺加工领域及其它光学掩膜领域。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1是本发明回收处理方法的流程图；
图2是本发明中去除报废掩膜版表面铬金属层示意图；
图3是本发明中用去离子水冲洗报废玻璃片示意图；
图4是本发明中CMP化学抛光报废玻璃片示意图；
图5是本发明中镀膜前清洗抛光后衬底级玻璃片示意图；
图6是本发明中镀膜后无图形化铬版示意图；
图7是本发明中全新图形化掩膜版示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
实施例：
如图1所示，一种报废光刻掩膜版的回收处理方法，包括如下步骤：
S01：将报废光刻掩膜版表层的铬金属层用酸性腐蚀液腐蚀掉，得到膜版基底；
S02：用去离子水冲洗膜版基底表面；
S03：对膜版基底的双面表层进行衬底级的CMP化学抛光；
S04：将抛光后检验合格的膜版基底做镀铬前预清洗，先用酸洗，再用去离子水冲洗，然后用碱洗，再用去离子水冲洗，酸碱清洗重复多次；
S05：在膜版基底表面镀一定厚度的铬层，制作新的光刻掩膜版。
图2为本发明中去除报废掩膜版表面铬金属层示意图，将达到一定使用次数的报废掩膜版1表层的铬金属层2用酸性腐蚀液3腐蚀掉，酸性腐蚀液3置于腐蚀槽4内，可选用硝酸铈铵与冰乙酸的混合液或其它如硝酸、硫酸等中强酸中的一种或者多种混合液，优先的选用30%的硝酸铈铵与70%的冰乙酸的混合液，既可以提高腐蚀效率又能保护膜版基底。
图3是本发明中用去离子水冲洗报废玻璃片示意图，腐蚀清除掉报废掩膜版1表面铬金属层2后，得到膜版基底，膜版基底通常由玻璃片制成，玻璃片的材质为苏打玻璃或石英玻璃材质，优先的选用苏达玻璃材质。用电阻率在16-18M的去离子水5多次冲洗报废玻璃片6的表面，使表面无酸洗腐蚀液3残留。
图4是CMP化学抛光示意图，在抛光磨盘11的磨抛作用下下，利用化学试剂作为抛光液，将报废玻璃片6进行CMP化学抛光。CMP化学抛光深度在5～10um，抛光清洗后玻璃片的双面表面粗糙度Ra控制在0.3nm以内，双表面平面度控制在8um以内，双表面平面平行度控制在5um以内，玻璃片的使用加工厚度控制在2-3mm之间。
图5是镀膜前清洗抛光后衬底级玻璃片示意图，将抛光后检验合格的衬底级玻璃片12做镀铬前预清洗，先用酸洗，再用去离子水冲洗，然后用碱洗，再用去离子水冲洗，酸碱清洗重复2～4次，最后将玻璃片甩干烘烤，从而得到洁净的无尘玻璃片8。
图6是本发明中镀膜后无图形化铬版示意图，将无尘玻璃片8放入真空镀膜机内，所述真空镀膜机可选溅射台、电子束蒸发台或者热蒸发台，优先的选用溅射台，用溅射的方法在无尘玻璃片8上表面镀100～200nm厚的无缺陷铬层7，得到无图形化铬版13。
图7是本发明中全新图形化掩膜版示意图，最后用无图形化铬版13制作光刻所需的全新图形化掩膜版10，所述全新图形化掩膜版10分为母版和子版两种，所述母版是通过激光直写的方式刻制图形化铬层9的，所述子版是通过光刻、显影、腐蚀、去胶的方式在母版的基础上复制得到图形化铬层9的，最终根据工艺用途来选择制作母版还是子版。
通过本发明方法回收再利用制备光刻掩膜版，可以大大提高光刻版的反复利用次数，降低生产成本，工艺简单，适合大规模批量生产，可广泛应用于半导体芯片光刻工艺加工领域及其它光学掩膜领域。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (7)

1.一种报废光刻掩膜版的回收处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S01：将报废光刻掩膜版表层的铬金属层用酸性腐蚀液腐蚀掉，得到膜版基底；
S02：用去离子水冲洗膜版基底表面；
S03：对膜版基底的双面表层进行衬底级的CMP化学抛光；
S04：将抛光后检验合格的膜版基底做镀铬前预清洗，先用酸洗，再用去离子水冲洗，然后用碱洗，再用去离子水冲洗，酸碱清洗重复多次；
S05：在膜版基底表面镀一定厚度的铬层，制作新的光刻掩膜版。
2.根据权利要求1所述的报废光刻掩膜版的回收处理方法，其特征在于，所述酸性腐蚀液为中强酸中的一种或者多种混合液。
3.根据权利要求2所述的报废光刻掩膜版的回收处理方法，其特征在于，所述酸性腐蚀液为硝酸铈铵与冰乙酸的混合液。
4.根据权利要求1所述的报废光刻掩膜版的回收处理方法，其特征在于，所述去离子水的电阻率为16-18M。
5.根据权利要求1所述的报废光刻掩膜版的回收处理方法，其特征在于，所述CMP化学抛光的深度为5～10um，抛光清洗后膜版基底的双面表面粗糙度Ra控制在0.3nm以内，双表面平面度控制在8um以内，双表面平面平行度控制在5um以内。
6.根据权利要求5所述的报废光刻掩膜版的回收处理方法，其特征在于，所述步骤S05中将膜版基底放入真空镀膜机内，所述真空镀膜机选用溅射台，用溅射的方法在膜版基底上表面镀100～200nm厚的铬层。
7.根据权利要求1所述的报废光刻掩膜版的回收处理方法，其特征在于，所述膜版基底为苏打玻璃或石英玻璃，厚度控制在2-3mm。
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