CN1215374C - 抗静电光罩的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗静电光罩(reticle)的制造方法，其依藉在光罩制造过程中，采用马南根尼干燥技术(Marangoni dryer)进行干燥处理并将抗静电材料加入异丙醇(IPA)，以在干燥处理期间同时于光罩表面上涂布形成一抗静电层作为光罩的保护层，防止静电电荷放电(electric static discharge，ESD)造成光罩图案的损害。

Description

抗静电光罩的制造方法

技术领域

本发明是关于一种光罩(reticle)制造方法，特别是关于一种抗静电光罩的制造方法，以避免光罩上的图案受静电破坏而毁损。

背景技术

半导体加工过程中，微影加工过程是一关键性步骤，特别是在组件尺寸日趋微细化的集成电路时代，使微影加工过程面临极大的挑战。光罩(reticle)，是在微影加工过程中用以将所需要的图案，定义在半导体芯片的光致抗蚀层上，然后半导体芯片才进一步利用光致抗蚀层的图案作为基础，进行后续的蚀刻或离子布值处理。因此，光罩若出现了问题，对后续的曝光、显影、蚀刻等加工过程的改善也都无法获得所要的图案而无法达到所要求的电路设计。

随着半导体加工过程中图案的缩小，光罩上由金属铬(Cr)所构成的图案的线宽线距也越来越小，致使静电电荷(electric static charge，ESC)容易导致光罩上的金属线因电场而产生静电电荷放电(ESD)。然而，放电时的高热会使金属铬剥落或熔解而破坏了光罩原有图案。

为了解决静电所导致的光罩图案破坏，在工业上已有许多方法。一种是从环境上着手，例如，在操作员的手套上加装接地装置以防止手接触光罩时产生静电，或在光罩的放置位置以及移动的路线上喷洒离子以中和产生的静电。但是往往需要大量的设备以及成本。另一种则是由光罩盒(reticle pod)的材料着手。但是，一来是换材料的成本浩大，二来是步进机等用以处理光罩盒的机台的接口都可能要加以变更，也是成本的问题。

此外，中国台湾专利第332265号公开了一种可防止金属阻隔膜剥落的光罩，用金属联机来增加金属阻隔膜的有效面积以防止静电电荷放电造成的阻隔膜剥落。再者，美国专利第6,180,291号公开了一种抗静电的光罩，是在光罩的图案层上形成两层不同折射指数(refractive index)的材料层且至少一层具导电性的方式，以降低静电电荷放电效应。然而，上述的方法中，制造方法较为繁琐，因此会增加光罩制造的困难度及成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种抗静电光罩的制造方法，在光罩进行干燥(drying)处理时，同时在光罩上形成一耗散、抗静电或导电的材料层来作为保护层，以防止光罩上的静电电荷放电效应(ESD)破坏光罩上的图案。

根据上述目的，本发明提出一种抗静电光罩的制造方法，包括下列步骤：在一基底上形成一遮蔽层；定义蚀刻遮蔽层，以形成一光罩的图案层；对光罩进行清洗以去除图案层上残留的渣屑；以及通入氮气与一混合液以对光罩进行干燥处理，藉以去除光罩上的水分并在该光罩表面形成一抗静电层，其中利用马南根尼干燥技术进行干燥处理且混合液是抗静电材料溶于醇类溶剂所组成。再者，醇类溶剂是异丙醇(IPA)且抗静电材料是四级胺化合物(4°amide)与阳离子聚合物(cationic polymer)的一种。

该基底是一石英玻璃，该遮蔽层是铬金属，该光罩用去离子水清洗，该抗静电层的厚度在100到1000埃的范围。

根据本发明的抗静电光罩制造方法，有效防止了静电电荷放电效应对光罩造成的损害。同时，由于抗静电层是在进行马南根尼干燥处理期间形成，因此具有抗静电层涂布均匀、加工过程简单等优点。

附图说明

图1至图6是根据本发明实施例的抗静电光罩制造流程绘制的剖面示意图。

图中标号说明：

100~基底；

102~遮蔽层；

102a~图案层；

103、107~光罩；

104~光致抗蚀层；

104a~图案化光致抗蚀层；

106~抗静电层；

110~洗涤槽；

112~去离子水；

112a~水分子。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合图1-图6，作详细说明如下：

本发明实施例的抗静电光罩制造方法：

首先，请参照图1，包括一透明的基底100，例如一石英玻璃，接着依序在基底100上形成一遮蔽层102，例如铬金属层，及一光致抗蚀层104。

接下来，请参照图2，采用公知微影加工程序以形成图案化光致抗蚀层104a并露出遮蔽层102表面。接着，蚀刻露出的遮蔽层102表面，以形成一图案层102a而作为光罩103的图案。接着去除图案化光致抗蚀层104a，以初步完成光罩103的制作，如图3所示。随后，用公知检测方法检验光罩103上的图案层102a外形及尺寸是否符合设计要求。

接下来，请参照图4，在检查无误之后，需对光罩进行清洗以去除在微影蚀刻加工过程之后残留于光罩103表面的渣屑(未绘示)。亦即，将光罩103置入充满去离子水(DI water)112的洗涤槽110以去除残留的渣屑或微粒(particle)。随后，必须对光罩103进行脱水干燥步骤，以去除其因洗净步骤而吸附于表面的水分子。

请参照图5，在洗净步骤之后，用马南根尼干燥技术(Marangonidryer)来对光罩103进行干燥处理，其主要是利用醇类溶剂，例如异丙醇(IPA)，与去离子水112不同的表面张力，将附着于光罩103表面的水分子112a吸收流回洗涤槽110而达到脱水干燥的目的。

以下详细说明上述干燥处理步骤。特别地，在本实施例中，进行马南根尼干燥处理时，是使用一混合液以取代原先的异丙醇(IPA)溶剂。此混合液是由抗静电材料，例如四级胺化合物(4°amide)或阳离子聚合物，溶于异丙醇(IPA)溶剂所组成。首先，将洗净的光罩103从洗涤槽110缓慢拉出水面。接着，通入温度为82℃的氮气(N₂)作为传输气体，将上述混合液吹向光罩103表面，使其表面上的IPA浓度大于去离子水112浓度，造成IPA的表面张力小于槽110内液体的表面张力，因此，光罩103表面的水分子112a受表面张力影响而随着IPA蒸汽(未绘示)被吸回槽110中而去除光罩103上的水分，如图5所示。另外，在本实施例中，混合液中的抗静电材料会在进行干燥处理期间同时均匀沉积于整个光罩103表面，并经由82℃的氮气吹气8分钟之后，形成一抗静电层106，以作为光罩保护层，其厚度在100到1000埃的范围，如图6所示。如此一来，便完成本发明的抗静电光罩107的制作。

一般来说，光罩上的图案线宽为1微米，电位差为2000伏特时便会造成光罩图案损害；若图案线宽为0.4微米，电位差只要为700伏特，即可造成光罩图案损害。然而，本发明人用一电荷板(charge plate)施加一电压(700到15000伏特)于根据本发明所制造的光罩107并持续30秒。接着经由场强计(field meter)测量后，发现光罩107受到抗静电层106的保护，石英玻璃基底100与铬金属层102a之间不会产生电位差，因此不会有静电电荷放电(ESD)产生。再者，用业界使用的光罩检测器，例如KLA公司制造的Startlight，以及光学显微镜(OM)来检测本发明的抗静电光罩107，发现光罩107的图案并无损坏。因此，根据本发明的抗静电光罩制造方法，可有效防止静电电荷放电效应对光罩造成的损害。同时，由于抗静电层是在进行马南根尼干燥处理期间形成，因此具有抗静电层涂布均匀、加工过程简单等优点。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它并不是用来限定本发明，任何熟悉此项技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作更动与润饰，因此本发明的保护范围，应当以本专利申请的权利要求书保护的范围所界定的为准。

Claims (7)

1.一种抗静电光罩的制造方法，包括下列步骤：

在一基底上形成一遮蔽层；

定义蚀刻该遮蔽层，以形成一光罩的图案层；

对该光罩进行清洗以去除该图案层上残留的渣屑；以及

通入氮气与一混合液以对该光罩进行干燥处理，以去除该光罩上的水分并在该光罩表面形成一抗静电层，其中该混合液是抗静电材料溶于异丙醇所组成。

2.根据权利要求1所述的抗静电光罩的制造方法，其特征在于，该干燥处理是利用马南根尼干燥技术。

3.根据权利要求1所述的抗静电光罩的制造方法，其特征在于，该基底是一石英玻璃。

4.根据权利要求1所述的抗静电光罩的制造方法，其特征在于，该遮蔽层是铬金属。

5.根据权利要求1所述的抗静电光罩的制造方法，其特征在于，用去离子水清洗该光罩。

6.根据权利要求1所述的抗静电光罩的制造方法，其特征在于，该抗静电材料是四级胺化合物与阳离子聚合物的一种。

7.根据权利要求1所述的抗静电光罩的制造方法，其特征在于，该抗静电层的厚度在100到1000埃的范围。

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