CN117872671A - 调整相移掩模版相位差和穿透率的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种调整相移掩模版相位差和穿透率的方法及系统，应用相移掩模版的应用技术领域，其中，包括：对于相移层上已生成氧化层的相移掩模版，通过含氟干法蚀刻去除氧化层，通过含氧干法蚀刻生成氧化层，通过蚀刻作用控制相移层的厚度，以调整相移掩模版相位差和穿透率。本申请可以安全实现改善相移掩模版相位差和穿透率偏差问题，利用含氟等离子体对氧化层的蚀刻作用将其去除，而含氧等离子体的氧化作用可使氧化层重新形成，以此实现对相位差和穿透率的调整，不影响图形形态和关键尺寸，提高精确度和光刻分辨率。
Description
技术领域
本申请涉及相移掩模版的应用技术领域，具体涉及一种调整相移掩模版相位差和穿透率的方法及系统。
背景技术
掩模版作为集成电路生产的关键器件之一，随着半导体科学技术的不断发展，对光刻分辨率的要求也随之提高。相移掩模版可通过改变光束相位来提高光刻分辨率，其基本原理是通过改变掩模版结构，使得透过相邻透光区域的光波产生180度的相位差和6％的穿透率。相移掩模版的相位差直接受相移层厚度的影响。
目前控制相位差的主要方式是控制对相移层的蚀刻时间，对相移层干法蚀刻的时间直接决定了初始的相位，要达到理想的相位差需要严格控制其时间。
相位差和穿透率会影响芯片在曝光过程中光掩模图形的分辨率，从而影响芯片生产制造的精确度，这对相移掩模版的相位差和穿透率精度有要求，因此需要解决相移掩模版相位差和透射率如何根据实际作安全调整的问题。
基于此，需要一种新技术方案。
发明内容
有鉴于此，本说明书实施例提供一种调整相移掩模版相位差和穿透率的方法及系统。
本说明书实施例提供以下技术方案：
本说明书实施例提供一种调整相移掩模版相位差和穿透率的方法，包括：
对于相移层上已生成氧化层的相移掩模版，通过含氟干法蚀刻去除氧化层，通过含氧干法蚀刻生成氧化层，通过蚀刻作用控制相移层的厚度，以调整相移掩模版相位差和穿透率。
优选的，通过含氟干法蚀刻去除氧化层，通过含氧干法蚀刻生成氧化层，通过蚀刻作用控制相移层的厚度，包括：
通过含氟干法蚀刻对相移层应去除部位对应的氧化层进行蚀刻；
在露出相移层应去除部位后，从相移层应去除部位露出处通过含氧干法蚀刻对相移层应去除部位进行蚀刻，控制相移层厚度；
在蚀刻掉相移层应去除部位后因含氧干法蚀刻作用，在相移层的蚀刻位置重新生成氧化层。
优选的，通过含氟干法蚀刻去除氧化层，通过含氧干法蚀刻生成氧化层，通过蚀刻作用控制相移层的厚度，包括：
通过含氟干法蚀刻对相移层应去除部位对应的氧化层进行蚀刻；
在露出相移层应去除部位后，继续从相移层应去除部位露出处通过含氟干法蚀刻对相移层应去除部位的一部分进行蚀刻，在蚀刻掉相移层应去除部位的一部分后，通过含氧干法蚀刻对相移层应去除部位的另一部分进行蚀刻，控制相移层厚度；
在蚀刻掉相移层应去除部位后因含氧干法蚀刻作用，在相移层的蚀刻位置重新生成氧化层。
优选的，在通过含氟干法蚀刻去除氧化层，通过含氧干法蚀刻生成氧化层中，包括：所述含氟干法蚀刻为含氟等离子体干法蚀刻；所述含氧干法蚀刻为含氧等离子体干法蚀刻。
优选的，在通过含氟干法蚀刻去除氧化层，通过含氧干法蚀刻生成氧化层，通过蚀刻作用控制相移层的厚度中，包括：使用的含氟等离子体的氟含量占比范围为3％至30％，使用含氧等离子体的氧含量占比范围为5％至20％，并选择蚀刻时间，控制相移层厚度。
本说明书实施例还提供一种调整相移掩模版相位差和穿透率的系统，包括控制调整模块：对于相移层上已生成氧化层的相移掩模版，通过含氟干法蚀刻去除氧化层，通过含氧干法蚀刻生成氧化层，通过蚀刻作用控制相移层的厚度，以调整相移掩模版相位差和穿透率。
优选的，在所述控制调整模块中，通过含氟干法蚀刻对相移层应去除部位对应的氧化层进行蚀刻；
在露出相移层应去除部位后，从相移层应去除部位露出处通过含氧干法蚀刻对相移层应去除部位进行蚀刻，控制相移层厚度；
在蚀刻掉相移层应去除部位后因含氧干法蚀刻作用，在相移层的蚀刻位置重新生成氧化层。
优选的，在所述控制调整模块中，通过含氟干法蚀刻对相移层应去除部位对应的氧化层进行蚀刻；
在露出相移层应去除部位后，继续从相移层应去除部位露出处通过含氟干法蚀刻对相移层应去除部位的一部分进行蚀刻，在蚀刻掉相移层应去除部位的一部分后，通过含氧干法蚀刻对相移层应去除部位的另一部分进行蚀刻，控制相移层厚度；
在蚀刻掉相移层应去除部位后因含氧干法蚀刻作用，在相移层的蚀刻位置重新生成氧化层。
优选的，在所述控制调整模块中，所述含氟干法蚀刻为含氟等离子体干法蚀刻；所述含氧干法蚀刻为含氧等离子体干法蚀刻。
优选的，在所述控制调整模块中，使用的含氟等离子体的氟含量占比范围为3％至30％，使用含氧等离子体的氧含量占比范围为5％至20％，并选择蚀刻时间，控制相移层厚度。
与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：
本申请可以安全实现改善相移掩模版相位差和穿透率偏差问题，利用含氟等离子体对相移层上的氧化层的蚀刻作用将其去除，而含氧等离子体的氧化作用可使氧化层重新形成，控制相移层的厚度，以此实现对相位差和穿透率的调整，不影响图形形态和关键尺寸，提高精确度和光刻分辨率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是相移层已生成氧化层的相移掩模版的示意图；
图2是本申请中使用含氟等离子体对其进行干法蚀刻去除氧化层的示意图；
图3是本申请中使用含氧等离子体进行干法蚀刻重新生成氧化层的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，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申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请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，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目和方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，图式中仅显示与本申请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。
另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践。
有鉴于此，申请人通过对相移掩模版应用，以及对相移掩模版的相关参数调整进行深入研究及改进探索，发现：相移掩膜版的相移层一般由硅化钼(MoSi)制成，Mosi材料容易为清洗所侵蚀，相位差和穿透率会因为相移层厚度被洗薄而降低，虽然可以通过初始生成较高的相位差和穿透率进行微调整使其符合规格，但又会带来制程不稳定性，因此通过了一些技术方法在Mosi表面生长了致密的氧化保护层，当其厚度达到反应饱和度以后、可以使得形态免受清洗的影响，然而当光掩模制成后相位差和穿透率不符合规格时，氧化层的存在又导致我们无法对相位差进行控制，将导致产品报废。普通清洗可以调整相位差和穿透率，但是将同步影响图形形态和关键尺寸，而且足够厚度的氧化层会使得清洗无法产生作用，相位差、穿透率和图形都不再发生变化。由于不同相移掩模版的相移层厚度不同，在生产制成过程中难以精确控制蚀刻时间，使相位差和穿透率达到理想值。现有的一种相移掩模版在完成前段制程，但其相位差不满足需求时，如图1所示，由于相移掩模版的相移层会形成相对稳定氧化层，对相位差的调整不易进行。相移掩模版包括相移掩模版基层、相移层以及氧化层；相移层位于相移掩模版基层上，氧化层形成在相移层上。相位差和穿透率是相移层与掩模版基层之间的作用参数，相移层厚度为相位差和穿透率的影响因素之一。
基于此，以下结合附图，说明本申请各实施例提供的技术方案。
本说明书实施例提出了一种调整相移掩模版相位差和穿透率的方法，包括：对于相移层上已生成氧化层的相移掩模版，通过含氟干法蚀刻去除氧化层，通过含氧干法蚀刻生成氧化层，通过蚀刻作用控制相移层的厚度，以调整相移掩模版相位差和穿透率。如图1和图2所示，对于已生成氧化层的相移掩模版，使用含氟等离子体对其进行干法蚀刻去除氧化层。如图3所示，使用含氧等离子体进行干法蚀刻重新生成氧化层，保证相移层的稳定性。相移层的蚀刻部位是相移层，可以为相移层的侧部分、相移层背离相移掩模版基层的部分中的部分或全部，可以优选为相移层背离相移掩模版基层的部分。
一实施例中，通过含氟干法蚀刻去除氧化层，通过含氧干法蚀刻生成氧化层，通过蚀刻作用控制相移层的厚度，包括：通过含氟干法蚀刻对相移层应去除部位对应的氧化层进行蚀刻；在露出相移层应去除部位后，从相移层应去除部位露出处通过含氧干法蚀刻对相移层应去除部位进行蚀刻，控制相移层厚度；在蚀刻掉相移层应去除部位后因含氧干法蚀刻作用，在相移层的蚀刻位置重新生成氧化层。
一实施例中，通过含氟干法蚀刻去除氧化层，通过含氧干法蚀刻生成氧化层，通过蚀刻作用控制相移层的厚度，包括：通过含氟干法蚀刻对相移层应去除部位对应的氧化层进行蚀刻；在露出相移层应去除部位后，继续从相移层应去除部位露出处通过含氟干法蚀刻对相移层应去除部位的一部分进行蚀刻，在蚀刻掉相移层应去除部位的一部分后，通过含氧干法蚀刻对相移层应去除部位的另一部分进行蚀刻，控制相移层厚度；在蚀刻掉相移层应去除部位后因含氧干法蚀刻作用，在相移层的蚀刻位置重新生成氧化层。
一实施例中，在通过含氟干法蚀刻去除氧化层，通过含氧干法蚀刻生成氧化层中，包括：所述含氟干法蚀刻为含氟等离子体干法蚀刻；所述含氧干法蚀刻为含氧等离子体干法蚀刻。
一实施例中，在通过含氟干法蚀刻去除氧化层，通过含氧干法蚀刻生成氧化层，通过蚀刻作用控制相移层的厚度中，包括：使用的含氟等离子体的氟含量占比范围为3％至30％，使用含氧等离子体的氧含量占比范围为5％至20％，并选择蚀刻时间，控制相移层厚度。
本说明书实施例还提出了一种调整相移掩模版相位差和穿透率的系统，如图2和图3所示，包括控制调整模块：对于相移层上已生成氧化层的相移掩模版，通过含氟干法蚀刻去除氧化层，通过含氧干法蚀刻生成氧化层，通过蚀刻作用控制相移层的厚度，以调整相移掩模版相位差和穿透率。
一实施例中，在所述控制调整模块中，通过含氟干法蚀刻对相移层应去除部位对应的氧化层进行蚀刻；在露出相移层应去除部位后，从相移层应去除部位露出处通过含氧干法蚀刻对相移层应去除部位进行蚀刻，控制相移层厚度；在蚀刻掉相移层应去除部位后因含氧干法蚀刻作用，在相移层的蚀刻位置重新生成氧化层。
一实施例中，在所述控制调整模块中，通过含氟干法蚀刻对相移层应去除部位对应的氧化层进行蚀刻；在露出相移层应去除部位后，继续从相移层应去除部位露出处通过含氟干法蚀刻对相移层应去除部位的一部分进行蚀刻，在蚀刻掉相移层应去除部位的一部分后，通过含氧干法蚀刻对相移层应去除部位的另一部分进行蚀刻，控制相移层厚度；在蚀刻掉相移层应去除部位后因含氧干法蚀刻作用，在相移层的蚀刻位置重新生成氧化层。
一实施例中，在所述控制调整模块中，所述含氟干法蚀刻为含氟等离子体干法蚀刻；所述含氧干法蚀刻为含氧等离子体干法蚀刻。
一实施例中，在所述控制调整模块中，使用的含氟等离子体的氟含量占比范围为3％至30％，使用含氧等离子体的氧含量占比范围为5％至20％，并选择蚀刻时间，控制相移层厚度。例如使用氟含量占比为3％～30％，在1～15s范围内根据具体需求选择蚀刻时间，对相移层及氧化层的具体厚度进行控制，在确保不会过蚀刻的同时，实现对其相位差和穿透率的调整。若氧化层被全部去除，使用氧含量为5％～20％的含氧等离体体进行蚀刻可重新生成氧化层，可保证相移掩模版在后续制程及下游产业中的稳定性。
相移掩模版在完成前段制程后，为了可以继续自由调整相位差和穿透率提高，本申请利用含氟等离子体刻蚀破除氧化饱和层，然后通过含氧等离子体继续反应使一定厚度的mosi生成新的氧化层，以实现相位差和穿透率的变化，此方法可提高光掩模生产良率。对于相移层已生成氧化层的相移掩模版，使用含氟干法蚀刻去除氧化层，含氧干法蚀刻生长氧化层的方法对相移层厚度进行控制，以实现对相移掩模版相位差和穿透率的调整，即利用含氟等离子体对氧化层的蚀刻作用将其去除，而含氧等离子体的氧化作用可使氧化层重新形成，以此实现对相位差和穿透率的调整，可以解决相移掩模版相位差和穿透率存在偏差问题，不影响图形形态和关键尺寸，提高精确度和光刻分辨率。
本说明书中，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例侧重说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于后面说明的实施例而言，描述比较简单，相关之处参见前述实施例的部分说明即可。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种调整相移掩模版相位差和穿透率的方法，其特征在于，包括：
对于相移层上已生成氧化层的相移掩模版，通过含氟干法蚀刻去除氧化层，通过含氧干法蚀刻生成氧化层，通过蚀刻作用控制相移层的厚度，以调整相移掩模版相位差和穿透率。
2.根据权利要求1所述的调整相移掩模版相位差和穿透率的方法，其特征在于，通过含氟干法蚀刻去除氧化层，通过含氧干法蚀刻生成氧化层，通过蚀刻作用控制相移层的厚度，包括：
通过含氟干法蚀刻对相移层应去除部位对应的氧化层进行蚀刻；
在露出相移层应去除部位后，从相移层应去除部位露出处通过含氧干法蚀刻对相移层应去除部位进行蚀刻，控制相移层厚度；
在蚀刻掉相移层应去除部位后因含氧干法蚀刻作用，在相移层的蚀刻位置重新生成氧化层。
3.根据权利要求1所述的调整相移掩模版相位差和穿透率的方法，其特征在于，通过含氟干法蚀刻去除氧化层，通过含氧干法蚀刻生成氧化层，通过蚀刻作用控制相移层的厚度，包括：
通过含氟干法蚀刻对相移层应去除部位对应的氧化层进行蚀刻；
在露出相移层应去除部位后，继续从相移层应去除部位露出处通过含氟干法蚀刻对相移层应去除部位的一部分进行蚀刻，在蚀刻掉相移层应去除部位的一部分后，通过含氧干法蚀刻对相移层应去除部位的另一部分进行蚀刻，控制相移层厚度；
在蚀刻掉相移层应去除部位后因含氧干法蚀刻作用，在相移层的蚀刻位置重新生成氧化层。
4.根据权利要求1所述的调整相移掩模版相位差和穿透率的方法，其特征在于，在通过含氟干法蚀刻去除氧化层，通过含氧干法蚀刻生成氧化层中，包括：所述含氟干法蚀刻为含氟等离子体干法蚀刻；所述含氧干法蚀刻为含氧等离子体干法蚀刻。
5.根据权利要求4所述的调整相移掩模版相位差和穿透率的方法，其特征在于，在通过含氟干法蚀刻去除氧化层，通过含氧干法蚀刻生成氧化层，通过蚀刻作用控制相移层的厚度中，包括：使用的含氟等离子体的氟含量占比范围为3％至30％，使用含氧等离子体的氧含量占比范围为5％至20％，并选择蚀刻时间，控制相移层厚度。
6.一种调整相移掩模版相位差和穿透率的系统，其特征在于，包括控制调整模块：对于相移层上已生成氧化层的相移掩模版，通过含氟干法蚀刻去除氧化层，通过含氧干法蚀刻生成氧化层，通过蚀刻作用控制相移层的厚度，以调整相移掩模版相位差和穿透率。
7.根据权利要求6所述的调整相移掩模版相位差和穿透率的系统，其特征在于，在所述控制调整模块中，通过含氟干法蚀刻对相移层应去除部位对应的氧化层进行蚀刻；
在露出相移层应去除部位后，从相移层应去除部位露出处通过含氧干法蚀刻对相移层应去除部位进行蚀刻，控制相移层厚度；
在蚀刻掉相移层应去除部位后因含氧干法蚀刻作用，在相移层的蚀刻位置重新生成氧化层。
8.根据权利要求6所述的调整相移掩模版相位差和穿透率的系统，其特征在于，在所述控制调整模块中，通过含氟干法蚀刻对相移层应去除部位对应的氧化层进行蚀刻；
在露出相移层应去除部位后，继续从相移层应去除部位露出处通过含氟干法蚀刻对相移层应去除部位的一部分进行蚀刻，在蚀刻掉相移层应去除部位的一部分后，通过含氧干法蚀刻对相移层应去除部位的另一部分进行蚀刻，控制相移层厚度；
在蚀刻掉相移层应去除部位后因含氧干法蚀刻作用，在相移层的蚀刻位置重新生成氧化层。
9.根据权利要求6所述的调整相移掩模版相位差和穿透率的系统，其特征在于，在所述控制调整模块中，所述含氟干法蚀刻为含氟等离子体干法蚀刻；所述含氧干法蚀刻为含氧等离子体干法蚀刻。
10.根据权利要求9所述的调整相移掩模版相位差和穿透率的系统，其特征在于，在所述控制调整模块中，使用的含氟等离子体的氟含量占比范围为3％至30％，使用含氧等离子体的氧含量占比范围为5％至20％，并选择蚀刻时间，控制相移层厚度。
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2023
- 2023-12-15 CN CN202311733528.5A patent/CN117872671A/zh active Pending
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