專(zhuān)利名稱(chēng)：一種保護(hù)掩模板的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于保護(hù)集成電路制造中掩模板的方法，尤其涉及一種可以滿(mǎn)足 193nm光刻技術(shù)以上工藝代和EUV (Extreme Ultraviolet，超紫外線(xiàn))技術(shù)需求采用的保護(hù)掩模板方法。
背景技術(shù)：
掩模板在半導(dǎo)體芯片制作過(guò)程中，掩模板上常常會(huì)受到污染。對(duì)于表面有受污染的掩模板來(lái)說(shuō)，污染會(huì)對(duì)由掩模板的制成的產(chǎn)品帶來(lái)缺陷。污染物會(huì)使得掩模板和其上面覆蓋的薄膜之間產(chǎn)生空隙，從而導(dǎo)致半導(dǎo)體芯片的質(zhì)量低下，嚴(yán)重的會(huì)使得半導(dǎo)體芯片的作廢。中國(guó)專(zhuān)利CN1856739A披露了一種用于補(bǔ)償重力對(duì)用于保護(hù)掩模板免受污染的薄膜的影響的方法和設(shè)備。該方法包括在掩模板上方提供薄膜片以便限定其間具有空間的包圍，以及調(diào)節(jié)空間中的氣壓以補(bǔ)償重力對(duì)薄膜片影響。該方法中調(diào)節(jié)氣壓步驟包括提供活塞裝置的步驟，活塞裝置包括外殼內(nèi)的活塞元件以便限定腔室，腔室與薄膜片和掩模板之間的空間進(jìn)行氣體交換，由此活塞元件的移動(dòng)導(dǎo)致包圍內(nèi)的氣壓的調(diào)節(jié)，以便補(bǔ)償重力對(duì)于薄膜片的影響。中國(guó)專(zhuān)利CN1994589A披露了一種用于清潔TFT-IXD (薄膜晶體管-液晶顯示器) 工業(yè)用大型光刻掩模板的方法。利用高壓空氣槍?zhuān)o助聚合物清潔棒和工業(yè)用棉棒的方法， 并適時(shí)利用輔助試劑丙酮和純水，達(dá)到有效清除光刻掩模板表面的微小異物顆粒和污漬的效果。現(xiàn)在常規(guī)保護(hù)掩模板的辦法是直接在由襯底和鉻層所形成的掩模板上直接沉積一層高分子有機(jī)物保護(hù)層，但是這樣可能對(duì)于掩模板中的鉻層造成一定的損傷。鉻層在一定程度上被不規(guī)則的氧化，掩模板上的污漬使得掩模板和其上的有機(jī)物保護(hù)層之間產(chǎn)生空隙。上面提供的方法都比較麻煩，對(duì)于半導(dǎo)體的生產(chǎn)會(huì)造成制造成本的增加。如果能實(shí)現(xiàn)采用簡(jiǎn)單的工藝方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，那將可以滿(mǎn)足193nm以上各工藝代得需求，同時(shí)也可以滿(mǎn)足新興起的EUV工藝所需要的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種保護(hù)掩模板的方法，改變?cè)葍H僅在掩模板的表面淀積一層高分子有機(jī)薄膜的保護(hù)方法，在掩模板上的鉻層設(shè)置一層致密的保護(hù)層，再在掩模板上淀積保護(hù)層。使得掩模板上不會(huì)留有污漬，有效阻止鉻層得進(jìn)一步氧化，以及掩模板上污漬的產(chǎn)生。為了實(shí)現(xiàn)上述目的提供一種保護(hù)掩模板的方法，其特征在于，包括以順序下步驟 將在掩模板上所設(shè)置的鉻層用強(qiáng)酸進(jìn)行化學(xué)鈍化處理，形成一層覆蓋在鉻層上的致密的氧化層；利用化學(xué)氣相沉積法，沉積一層薄膜覆蓋在所述掩模板所包含的襯底上，同時(shí)該薄膜還覆蓋在表面形成有氧化層的鉻層之上。
本發(fā)明采用化學(xué)鈍化方法，先在掩模板表面的鉻層形成氧化層，在形成該氧化層之后通過(guò)化學(xué)氣相沉積的方法沉積一薄層的氮化硅鈍化層，以阻止鉻層進(jìn)一步的氧化和掩模板上污漬的產(chǎn)生。由于濃硫酸、濃硝酸在常溫下與許多金屬接觸后會(huì)，在表面反應(yīng)形成一層致密的氧化物保護(hù)膜，會(huì)防止?jié)饬蛩?、濃硝酸進(jìn)一步的反應(yīng)。由此，本發(fā)明中所選用的強(qiáng)酸選用濃硝酸和/或濃硫酸，濃硫酸的濃度優(yōu)選為98wt%以上，濃硝酸的濃度優(yōu)選為65wt% 以上。更優(yōu)選濃硫酸的濃度優(yōu)選為99wt%以上，濃硝酸的濃度優(yōu)選為70wt%以上。整個(gè)鈍化反應(yīng)時(shí)間對(duì)掩模板上形成致密的氧化層有著重要的影響。鈍化時(shí)間過(guò)短，形成的氧化層將無(wú)法形成緊密的氧化層。鈍化時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，濃硫酸和濃硝酸將對(duì)掩模板造成一定的損傷。鈍化反應(yīng)的時(shí)間大致控制在1500秒以?xún)?nèi)，優(yōu)選控制在廣1200秒內(nèi)，最好鈍化反應(yīng)的時(shí)間控制在廣600秒。本發(fā)明提供的方法中，其中提到氧化層和襯底上覆蓋的薄膜為氮化硅。氮化硅薄膜厚度控制在IOA 500A之間。本發(fā)明提供一種保護(hù)掩模板的方法，該方法可以通過(guò)簡(jiǎn)單的化學(xué)鈍化方法在掩模板表面的鉻層形成氧化層，在形成該氧化層之后通過(guò)化學(xué)氣相沉積的方法沉積一薄層的氮化硅。本發(fā)明提供的方法有效得阻止鉻層進(jìn)一步的氧化和掩模板上污漬的產(chǎn)生，減少了因掩模板有污漬而造成的損失，在掩模板實(shí)際使用時(shí)，只需通過(guò)化學(xué)方法除去表面的氮化硅鈍化薄膜層即可。


圖1是本發(fā)明提供的保護(hù)掩模板的方法中進(jìn)行鈍化反應(yīng)后掩模板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明提供的保護(hù)掩模板的方法中在掩模板上淀積一氮化硅層后的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供的一種保護(hù)掩模板的方法，本方法包括通過(guò)化學(xué)鈍化的方法在掩模板表面的鉻層形成氧化層，在形成該氧化層之后通過(guò)化學(xué)氣相沉積的方法沉積一薄層的氮化硅鈍化層，以阻止鉻層進(jìn)一步的氧化和掩模板上污漬的產(chǎn)生。由于濃硫酸、濃硝酸在常溫下與許多金屬接觸后會(huì)，在表面反應(yīng)形成一層致密的氧化物保護(hù)膜，會(huì)防止?jié)饬蛩?、濃硝酸進(jìn)一步的反應(yīng)。濃硫酸和濃硝酸與鉻層反應(yīng)的方程式如下所示。Cr + 6 濃 H2SO4 - Cr2 (SO4) 3 + 3S02 個(gè) + 6H20 Cr + 4 濃 HNO3 一“- Cr (NO3) 3 + NO2 個(gè) + 2H20
掩模板表面進(jìn)行化學(xué)鈍化處理的同時(shí)，掩模板上的其他污漬也同時(shí)被清除。之后在氧化層上沉積的氮化硅薄層進(jìn)一步阻止鉻層得被氧化，從而達(dá)到全面保護(hù)掩模板的作用。下面對(duì)通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明保護(hù)掩模板的方法做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，以便更好理解本發(fā)明，但下述并不限制本發(fā)明范圍。實(shí)施例1
在襯底1的上方設(shè)有鉻層2，襯底1和鉻層2 —起形成掩模板。用濃度為99%的濃硫酸對(duì)掩模板進(jìn)行處理，掩模板上的鉻層2與濃硫酸發(fā)生的化學(xué)鈍化反應(yīng)，在掩模板的表面形成氧化3。在化學(xué)鈍化反應(yīng)中，鉻層2上的氧化層3厚度隨著處理的時(shí)間加長(zhǎng)而增厚，整個(gè)化學(xué)鈍化反應(yīng)時(shí)間控制在360秒到400秒之間。如化學(xué)鈍化處理時(shí)間太過(guò)于短，勢(shì)必造成鉻層2部分未形成致密的氧化層3的情況，這樣處理對(duì)于半導(dǎo)體的生產(chǎn)是極其不利的?；瘜W(xué)鈍化處理后的掩模板的結(jié)構(gòu)如圖1所示。之后在掩模板表面上的氧化層3和襯底1之上通過(guò)化學(xué)氣相沉積的方法沉積一層氮化硅薄膜層4。在掩模板表面上形成的氮化硅薄層4，其厚度在300A至400A之間。被覆蓋氮化硅薄層掩模板的結(jié)構(gòu)如圖2所示。實(shí)施例2
在襯底1的上方設(shè)有鉻層2，襯底1和鉻層2 —起形成掩模板。用濃度為75%的濃硝酸對(duì)掩模板進(jìn)行處理，掩模板上的鉻層2與濃硫酸發(fā)生的化學(xué)鈍化反應(yīng)，在掩模板的表面形成氧化3。在化學(xué)鈍化反應(yīng)中，鉻層2上的氧化層3厚度隨著處理的時(shí)間加長(zhǎng)而增厚，整個(gè)化學(xué)鈍化反應(yīng)時(shí)間控制在500秒到600秒之間。如化學(xué)鈍化處理時(shí)間太過(guò)于短，勢(shì)必造成鉻層2部分未形成致密的氧化層3的情況，這樣處理對(duì)于半導(dǎo)體的生產(chǎn)是極其不利的?；瘜W(xué)鈍化處理后的掩模板的結(jié)構(gòu)如圖1所示。之后在掩模板表面上的氧化層3和襯底1之上通過(guò)化學(xué)氣相沉積的方法沉積一層氮化硅薄膜層4。在掩模板表面上形成的氮化硅薄層4，其厚度在450A至500A之間。被覆蓋氮化硅薄層掩模板的結(jié)構(gòu)如圖2所示。本發(fā)明通過(guò)化學(xué)鈍化方法在掩模板表面的鉻層2形成氧化層3，在形成該氧化層3 之后通過(guò)化學(xué)氣相沉積的方法沉積一薄層的氮化硅層4，以阻止鉻層2進(jìn)一步的氧化和掩模板上沾污的產(chǎn)生。在掩模板實(shí)際使用時(shí)，只需通過(guò)化學(xué)方法除去表面的氮化硅鈍化層即可。工藝步驟簡(jiǎn)單而有效，保護(hù)了掩模板的表面，阻止外部顆粒污漬掩模板所導(dǎo)致的產(chǎn)品品質(zhì)下降。以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但其只是作為范例，本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種保護(hù)掩模板的方法，其特征在于，包括以順序下步驟將在掩模板上所設(shè)置的鉻層用強(qiáng)酸進(jìn)行化學(xué)鈍化處理，形成一層覆蓋在鉻層上的致密的氧化層；利用化學(xué)氣相沉積法，沉積一層薄膜覆蓋在所述掩模板所包含的襯底上，同時(shí)該薄膜還覆蓋在表面形成有氧化層的鉻層之上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述強(qiáng)酸選用濃硫酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述強(qiáng)酸選用濃硝酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述濃硫酸的濃度在98wt%以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述濃硝酸的濃度在65wt%以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在進(jìn)行化學(xué)鈍化處理過(guò)程中，鉻層與強(qiáng)酸發(fā)生鈍化反應(yīng)所持續(xù)的時(shí)間控制在廣600秒之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化層上覆蓋的薄膜為氮化硅。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述的氮化硅薄膜厚度為ιοΑΙοοΑ。
全文摘要
本發(fā)明提供一種保護(hù)掩模板的方法，其特征在于，包括以順序下步驟將在掩模板上所設(shè)置的鉻層用強(qiáng)酸進(jìn)行化學(xué)鈍化處理，形成一層覆蓋在鉻層上的致密的氧化層；利用化學(xué)氣相沉積法，沉積一層薄膜覆蓋在所述掩模板所包含的襯底上，同時(shí)該薄膜還覆蓋在表面形成有氧化層的鉻層之上。本發(fā)明提供的方法有效得阻止鉻層進(jìn)一步的氧化和掩模板上污漬的產(chǎn)生，減少了因掩模板有污漬而造成的損失，在掩模板實(shí)際使用時(shí)，只需通過(guò)化學(xué)方法除去表面的氮化硅薄膜層即可。
文檔編號(hào)G03F1/48GK102426411SQ20111018345
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者周軍 申請(qǐng)人:上海華力微電子有限公司