CN1320407C - 一种修复掩膜上的铬污染点的方法及其所采用的定位版 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种定位版，以及使用该定位版修复有缺陷的掩膜的方法。本发明的方法采用的是普通光源，例如紫外线，可以选择性地去除污染物，例如铬，而不会对石英层造成损伤。由于采用了本发明的定位版，因此可以较为精确的定位污染点的位置，而且可以修复小至约1μm的污染点。

Description

一种修复掩膜上的铬污染点的方法及其所采用的定位版

技术领域

本发明一般地涉及半导体器件制造领域，更具体地说，本发明涉及一种定位版，以及使用该定位版修复有缺陷的掩膜的方法。

背景技术

在半导体器件制造领域，特别是在图形曝光工艺中，广泛使用着各种掩膜。例如，近年来使用较多的石英掩膜，其透光区为石英，其不透光区则由铬形成。

掩膜的作用是，有选择地遮挡照射到基片表面光刻胶膜上的光(例如紫外线、电子束、X射线等)，以便形成光刻胶图案。掩膜的质量将直接影响所形成的光刻胶图案的质量，从而影响器件的性能和成品率，因此，对于掩膜的质量往往有比较高的要求。例如，对于石英掩膜而言，如果不透光的铬留在透光区，就会使得那些原本应该被曝光的区域无法曝光，从而破坏预先设计好的光刻胶图案。因此，残留在透光区的铬污染点必须予以清除。

近年来，在修复石英掩膜上的铬污染点时通常采用激光或离子束。首先，通过机器将高能光束聚焦在污染点上，使局部微小区域瞬间受热、汽化，从而除去铬污染物。但是，当铬污染物面积较大时，难以控制修补的强度；而且，在修复时，高能光束会影响污染点下层及其周围的石英，使得修补后的区域凹凸不平，影响其光滑程度，此后，在曝光时，当光线透过这些区域时，一部分光会被散射掉，从而造成透射光局部强度的变化，并进一步影响所形成的光刻胶图案的质量。因此，这些有缺陷的石英区域还需要进一步的检测和维修，从而增加了制造成本，也影响了掩膜的产量和质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种定位版以及使用该定位版修复有缺陷掩膜的方法，采用普通光源，例如紫外线，以便选择性地清除污染物，例如铬，而不会对掩膜造成损伤。

本发明一方面提供了一种用于修复有缺陷的掩膜的定位版，由紧密接触的上层和下层构成，其中，下层为透光区，由透光材料构成，例如玻璃或石英；上层为不透光区，由不透光材料构成，例如铬；上层不超出下层的范围，其特征在于：上层的四周是用于定位的沟槽；在上层的中心区域有一个或多个中空的工作区；所述工作区的位置可通过所述沟槽加以确定。

在本发明的一个优选实施例中，定位版的外周轮廓为矩形，大小约为150μm×150μm；工作区为矩形，宽度约为2μm，长度为约0.5μm至约10μm。

在修复有缺陷的掩膜时，如果采用本发明的定位版，可以比较精确的定位污染点的位置，实现定点曝光、定点修复，而且可以将可修复最小污染点的尺寸降低到约1μm至约5μm。如果不采用本发明的定位版，则受限于光源的聚焦能力，只能修复小至约20μm的污染点，而且定位也比较困难。

本发明另一方面提供了一种用于修复有缺陷的掩膜的方法，包括如下步骤：

(1)在有缺陷的掩膜上涂覆一层光刻胶；

(2)将本发明的定位版置于所述有缺陷的掩膜上方，使得所述有缺陷掩膜上的缺陷，例如铬，能够从工作区的正上方暴露出来；

(3)通过所述的定位版，对所述光刻胶进行曝光；

(4)对所述曝光后的光刻胶进行显影；

(5)刻蚀所述的有缺陷掩膜；

(6)清除所述的光刻胶。

在本发明的一个优选实施例中，本发明的方法被用于修复石英掩膜上的铬污染点；步骤(3)中所述的曝光为接近式曝光，所用的光源为紫外线；步骤(5)中所述的刻蚀为干法刻蚀。

与传统的采用激光或离子束修复有缺陷掩膜的方法相比，本发明所提供的利用定位版通过普通光源曝光修复有缺陷掩膜的方法，可以选择性地去除污染物，例如铬，而不会损伤下层及周围的石英，不会改变修复过的区域的局部光强，从而使得修复后掩膜的质量较高；此外，由于采用了定位版，因此可以较为精确的定位污染点的位置，而且可以修复小至约1μm的污染点。

附图说明

图1示出了本发明的各种大小的定位版。

图2A-图2C示出了本发明的定位版在工作时的状态。

图3示出了在利用本发明的方法修复有缺陷的掩膜时，定位版和有缺陷掩膜的位置关系。

图4为本发明的修复有缺陷掩膜的方法的流程图。

具体实施方式

为了更加详细地解释本发明，下面结合附图给出本发明的具体实施例。在对这些实施例进行描述时，没有对公知的方法、工艺、器件和材料等进行详细的描述，以避免喧宾夺主、淡化了本发明的主要内容。

                    实施例一：定位版的制备

图1示出了本发明的各种大小的定位版。本发明的定位版10由紧密接触的上层和下层构成，其中，下层为透光区，由透光材料构成，如玻璃或石英；上层为不透光区，由不透光材料构成，例如铬；上层不超出下层的范围，其中，上层的四周是用于定位的沟槽14；在上层的中心区域有一个或多个中空的工作区12，允许光线透过，所述工作区的位置可通过所述沟槽加以确定；黑色区域16为不透光区。

本发明的定位版可以由一块母体掩膜制成。母体掩膜由紧密接触的上层和下层构成，上层不超出下层的范围；下层为透光区，其材料可以是本领域普通技术人员所熟悉的各种材料，例如石英或玻璃；上层为均匀的不透光区，其中没有透光的区域，其材料可以是本领域普通技术人员所熟悉的各种材料，例如铬。

可以通过对母体掩膜进行图案化，将上层刻蚀出预定的形状，例如，形成上层周围的沟槽，形成一个或多个工作区等，从而得到本发明的定位版。可以采用本领域普通技术人员所熟悉的各种方法，例如：在母体掩膜上涂覆一层光刻胶，通过一块具有预定特征的掩膜对光刻胶进行曝光，显影，然后进行刻蚀(例如，通过水溶性刻蚀液进行的湿法刻蚀，或者干法刻蚀)，以形成具有预定形状的上层，从而得到本发明的定位版。

母体掩膜的形状和尺寸可以根据需要而定，例如，根据待修复的有缺陷掩膜的形状和尺寸等特征而定。母体掩膜可以是各种形状，优选为矩形，例如正方形。母体掩膜可以是各种尺寸，例如150μm×150μm。

工作区的形状、尺寸和数量可以根据需要而定，例如，根据待修复的铬污染点的形状、尺寸和数量而定。工作区可以是各种形状和尺寸，例如，宽度约为2μm、长度约为0.5μm至约10μm的矩形。不同形状和尺寸的工作区适于修复不同形状和尺寸的污染点。如果待修复的铬污染点较多，可以在定位版上制备多个工作区，工作区的形状、尺寸等特征可以相同，也可以不同。

              实施例二：利用定位版修复有缺陷的掩膜

图2A-图2C示出了本发明的定位版在用于修复有缺陷的掩膜时的一种工作状态。有缺陷的掩膜48分为不透光区40和透光区42，其中，铬污染点44位于透光区42上，如图2A所示。在进行修复时，通过定位版10周围的沟槽14，将定位版10放置于有缺陷的掩膜48的上面，使得铬污染点44从工作区12中暴露出来，如图2B所示。定位版10和有缺陷的掩膜48之间的距离为接近式曝光所要求的距离。图2C为底视图，其中，铬污染点44刚好位于工作区12的范围内。

图3示出了在利用本发明的方法修复有缺陷的掩膜时，定位版和有缺陷掩膜的位置关系。所使用的显微镜为具有手动调焦功能的光学显微镜，并且最好能调节其光源的波长。如图3所示，光源60发出的光束，例如紫外线，经过滤波器62，进入镜头64，其中所使用的光为反射光。镜头下方是两个载物平台：上平台66和下平台68，平台的中间区域是中空的，允许光线透过。本发明的定位版10置于上平台66上，使得不透光区所在的一面朝下；有缺陷的掩膜48置于下平台68上，使得上表面(有铬污染点的一面)朝上，其中，上平台66位于下平台68的上方，其间距为接近式曝光所要求的距离。上平台66是固定的，但可以进行微小的旋转；下平台68可以进行X-Y控制。通过调节上平台66而获得两个平台之间的合适的间距。

图4为本发明所提供的方法的流程图。具体步骤详述如下：

在步骤S1，在有缺陷的掩膜48的上表面(有铬污染点的一面)均匀涂覆一层光刻胶，并置于显微镜的下平台68上，使其上表面朝上。此处的光刻胶可以是图形曝光工艺中常用的各种光刻胶。

在步骤S2，根据铬污染点的数量、形状和尺寸，选择适当的定位版10，并将定位版10置于上平台66上。在显微镜下，通过定位版周围的沟槽14，将定位版定位于有缺陷的掩膜48上方的合适位置，使得铬污染点44从工作区12中暴露出来，如图2B所示。特别是当单位面积上的铬污染点数目较多时，可以通过定位版周围的沟槽14精细地选择待曝光的铬污染点。调整上平台66，使其与下平台68的距离为接近式曝光所要求的距离。

在步骤S3，通过显微镜对光刻胶进行曝光。曝光所采用的光源根据所使用的光刻胶而定，例如紫外线。由于工作区是透光的，因此，工作区下方相关区域上的光刻胶被曝光，而被定位版的不透光区所遮盖的区域未曝光。

在步骤S4，对光刻胶进行显影。被曝光的光刻胶将被去除，从而将铬污染物暴露出来。此处显影的方法可以根据所用的光刻胶而定。

在步骤S5，对所述的有缺陷的掩膜进行刻蚀，除去铬污染物。刻蚀可以是各种方法，例如本发明优选采用的干法刻蚀。

在步骤S6，去除有缺陷掩膜上的光刻胶。可以通过本领域技术人员熟知的各种方法，在不损伤石英层的情况下，将光刻胶去除。

这样，修复过程就完成了。如果铬污染点的面积较大，可以重复上述的相关步骤，直到将污染点全部清除。

应当注意，本发明中涉及的各种操作，包括但不限于：涂覆光刻胶，曝光，显影，刻蚀，清除光刻胶等，均为本领域里的常规技术，如果未经特殊说明，则本领域的技术人员可以参照各种工具书或行业标准而加以实施。

尽管本发明是参照其特定的优选实施例来描述的，但本领域的技术人员应该理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节的各种修改。

Claims (9)

1.一种用于修复有缺陷的掩膜的定位版，由紧密接触的上层和下层构成，其中，下层为透光区，由透光材料构成；上层为不透光区，由不透光材料构成；上层不超出下层的范围，其特征在于：上层的四周是用于定位的沟槽；在上层的中心区域有一个或多个中空的工作区；所述工作区的位置可通过所述沟槽加以确定。

2.如权利要求1所述的定位版，其中，所述上层的中心区域有一个工作区。

3.如权利要求1所述的定位版，其中，所述的透光材料为石英或玻璃，所述的不透光材料为铬。

4.如权利要求1所述的定位版，其中，所述工作区的形状为矩形。

5.如权利要求4所述的定位版，其特征在于：所述工作区的宽度为2μm，长度为0.5μm至10μm。

6.一种使用如权利要求1所述的定位版修复有缺陷的掩膜的方法，包括如下步骤：

(1)在有缺陷的掩膜上涂覆一层光刻胶；

(2)将所述的定位版置于所述有缺陷的掩膜上方，使得所述有缺陷掩膜上的缺陷，例如铬，能够从工作区的正上方暴露出来；

(3)通过所述的定位版，对所述光刻胶进行曝光；

(4)对所述曝光后的光刻胶进行显影；

(5)刻蚀所述的有缺陷掩膜；

(6)清除所述的光刻胶。

7.如权利要求6所述的方法，其中，所述的有缺陷的掩膜为具有铬污染点的石英掩膜。

8.如权利要求6所述的方法，其中，步骤(3)中所述的曝光为接近式曝光，所用的光源为紫外线。

9.如权利要求6所述的方法，其中，步骤(5)中所述的刻蚀为干法刻蚀。

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