相偏移光罩的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種相偏移光罩的制作方法，在形成圖案化的相移層之后，采用等離子體處理所述圖案化的相移層，生成了穩(wěn)定性更高的致密膜層，之后再進行清洗，能夠有效的降低清洗時清洗液對相移層的腐蝕程度，從而能夠防止相移層受到較大的損耗，也就提高了相偏移光罩的質(zhì)量。
【專利說明】相偏移光罩的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路制造領(lǐng)域，特別涉及一種相偏移光罩的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導體制程中，為了將所設計的電路轉(zhuǎn)換成器件，必須要將圖案形成在光罩上，之后通過光刻工藝將之形成在芯片上。對于一些電路圖較細微的設計而言，必須要提高光罩上的分辨率，從而使得圖案能夠準確無誤的轉(zhuǎn)移到芯片上，才能夠方便后續(xù)制程順利的進行。
[0003]目前，業(yè)內(nèi)常用的方法為采用相偏移光罩(Phase Shift Mask，PSM)，來提高分辨率。現(xiàn)有的相偏移光罩在制作過程中通常包括如下步驟:首先提供一石英基板，在所述石英基板上形成相移層；然后在所述相移層上形成鉻(Cr)層；之后通過例如光刻工藝使得所述相移層圖案化，在圖案化后，圖案區(qū)的Cr是需要去除的，去除之后對所述相偏移光罩進行清洗，以便去除諸如光刻膠、Cr殘留等污染物，以使得電路圖案清晰明了。
[0004]但是，在上述一系列操作完成后，若測量所述相偏移光罩的相位(phase)和穿透度(transmission),會發(fā)現(xiàn)相位是不斷衰退的,而穿透度則是在逐漸增加。這對相偏移光罩的影響將是非常嚴重的，不僅會造成使用壽命的降低，也會導致相偏移光罩的清晰度下降，乃至不合格，這將大大增加制作成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種相偏移光罩的制作方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中對相偏移光罩的清洗會導致其清晰度下降，使用壽命降低的問題。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種相偏移光罩的制作方法，包括:
[0007]提供基底，并在所述基底上形成圖案化的相移層；
[0008]對所述圖案化的相移層進行等離子體處理；
[0009]清洗所述相偏移光罩的。
[0010]可選的，對于所述的相偏移光罩的制作方法，所述等離子體處理為采用感應耦合電漿機進行等離子體處理。
[0011 ] 可選的，對于所述的相偏移光罩的制作方法，所述感應稱合電衆(zhòng)機的電感稱合功率為100?IOOOWo
[0012]可選的，對于所述的相偏移光罩的制作方法，所述感應耦合電漿機的反應離子功率為10?600wo
[0013]可選的，對于所述的相偏移光罩的制作方法，所述等離子體處理的時間為100?IOOOs0
[0014]可選的，對于所述的相偏移光罩的制作方法，所述等離子體處理在壓強為3?lOmtorr、溫度為20?25°C的環(huán)境下進行。
[0015]可選的，對于所述的相偏移光罩的制作方法，所述等離子體處理所采用的原料為氧氣、氦氣和氯氣。
[0016]可選的,對于所述的相偏移光罩的制作方法,所述氧氣、氦氣和氯氣的體積范圍比為1:2?3:4?6。
[0017]可選的,對于所述的相偏移光罩的制作方法,所述相移層的材料為娃化鑰。
[0018]可選的，對于所述的相偏移光罩的制作方法，采用硫酸、雙氧水及氨水的混合溶液清洗所述相偏移光罩。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，在本發(fā)明提供的相偏移光罩的制作方法中，在形成圖案化的相移層之后，采用等離子體處理所述圖案化的相移層，生成了穩(wěn)定性更高的致密膜層，之后再進行清洗，能夠有效的降低清洗時清洗液對相移層的腐蝕程度，從而能夠防止相移層受到較大的損耗，也就提高了相偏移光罩的質(zhì)量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明實施例的相偏移光罩的制作方法的流程圖；
[0021]圖2?圖6為本發(fā)明實施例的相偏移光罩的制作方法的過程示意圖；
[0022]圖7為采用現(xiàn)有技術(shù)和本發(fā)明的方法制得的相偏移光罩檢測結(jié)果示意圖。
【具體實施方式】
[0023]在【背景技術(shù)】中已經(jīng)提及，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，利用現(xiàn)有的方法制作相偏移光罩，所述相偏移光罩的相位(phase)和穿透度(transmission)的相位是不斷衰退的,這不僅會造成使用壽命的降低，也會導致相偏移光罩的清晰度下降，乃至不合格，大大增加制作成本。經(jīng)本申請發(fā)明人長期研究發(fā)現(xiàn)，相移層是在清洗后發(fā)生變化的，根本原因是清洗液對相移層進行了腐蝕，每次清洗會使得相移層變薄。那么若能夠提高相移層的強度，使得清洗液對相移層的腐蝕降低，便可以達到較佳的效果，而對相移層材料的更換難度將較大，因此采用等離子體處理使得現(xiàn)有的相移層表面致密，將能夠有效的防止其所受到的腐蝕。
[0024]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明提供的相偏移光罩的制作方法作進一步詳細說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。
[0025]請參考圖1，本發(fā)明提供一種相偏移光罩的制作方法，主要包括如下過程:
[0026]步驟S101，提供基底，并在所述基底上形成圖案化的相移層；
[0027]步驟S102，對所述圖案化的相移層進行等離子體處理；
[0028]步驟S103，清洗所述相偏移光罩。
[0029]具體的，請結(jié)合圖2?圖6以作詳細說明。
[0030]如圖2所示，提供一基底1，通?？梢圆捎檬⒒?，經(jīng)過清洗等過程后，在所述基底上形成一層相移層2，所述相移層2的材料可以為硅化鑰(MoSi)，主要作用是使得光的相位改變，提高解析度的作用。
[0031]然后，如圖3所示，在所述相移層2上覆蓋一金屬鉻(Cr)層3，接著在所述金屬鉻層3上覆蓋光刻膠(未示出)，將所需電路圖形成在光刻膠上，之后通過顯影、刻蝕等操作，將電路圖形成在相移層2上，并進行光刻膠和鉻的去除過程，形成如圖4所示的圖案化的相移層4。[0032]接著，請參考圖5，對形成的圖案化的相移層4進行等離子體處理過程5，本實施例中米用感應I禹合(Inductively Coupled Plasma&Reactive 1n Etch, ICP-RIE)電衆(zhòng)機進行等離子體處理。其中，所述ICP采用的功率為100~1000?，所述RIE采用的功率為10~600w，以便于對等離子體的密度及方向作出較佳的調(diào)控。在此可以使用一種或多種原料以激發(fā)作為等離子電漿，一種優(yōu)選的方案是，采用的原料為氧氣(02)、氦氣(He)和氯氣(C12)，所述三種原料中，若以氧氣的體積為標準，三者的體積比優(yōu)選的可以是1:2~3:4~6，即，在氧氣體積為1份的情況下，氦氣的體積可以是2~3份，而氯氣的體積則可以是4~6份，具體而言，所述氧氣的流量可以為18~25sCCm，所述氦氣的流量可以為40~60sCCm，所述氯氣的流量可以為80~HOsccm。為了使得所述相偏移光罩的結(jié)構(gòu)不被破壞，在上述等離子處理過程5中，壓強為3~lOmtorr，例如可以是Smtorr，同時溫度是常溫即可，即在20~25°C之間。進行約100~1000s的等離子體處理。
[0033]請參考圖6，經(jīng)過上述等離子體處理，所述圖案化的相移層4的上表面會被氧化，從而在所述圖案化的相移層4的上表面形成一致密膜層6，即有MoSi+02 — SiO2這一反應發(fā)生，生成了穩(wěn)定性比MoSi更高的SiO2，并且，經(jīng)等離子體的轟擊會變得十分密實，能夠有效的保護相移層4抵抗清洗液的腐蝕，而同時Si02與光罩基底的材質(zhì)相同，因此反應后不會影響到光罩本身的相位變化以及穿透度，那么經(jīng)過等離子體處理后，相位衰減和穿透度的變動將大大降低。
[0034]請繼續(xù)參考圖6，經(jīng)過等離子體處理后，需要對相偏移光罩進行清洗過程7，以去除殘留的鉻和光刻膠等物質(zhì)，所述清洗過程7為濕法清洗，優(yōu)選為采用硫酸(H2S04)、雙氧水(H2O2)及氨水(NH4OH)等按照一定的順序進行清洗，這對于一般的技術(shù)人員而言皆可掌握，本申請對該清洗過程7不做贅述。
[0035]請參考表一和表二，分別列出了對于2個相偏移光罩米用現(xiàn)有工藝和本發(fā)明的方法進行處理后的情況。本對 比過程對所述2個相偏移光罩分別進行了 2次清洗。
[0036]
【權(quán)利要求】
1.一種相偏移光罩的制作方法,其特征在于,包括: 提供基底，并在所述基底上形成圖案化的相移層； 對所述圖案化的相移層進行等離子體處理； 清洗所述相偏移光罩。
2.如權(quán)利要求1所述的相偏移光罩的制作方法，其特征在于，所述等離子體處理為采用感應耦合電漿機進行等離子體處理。
3.如權(quán)利要求2所述的相偏移光罩的制作方法，其特征在于，所述感應耦合電漿機的電感耦合功率為100~1000W。
4.如權(quán)利要求2所述的相偏移光罩的制作方法，其特征在于，所述感應耦合電漿機的反應尚子功率為10~600w。
5.如權(quán)利要求1所述的相偏移光罩的制作方法，其特征在于，所述等離子體處理的時間為100~1000s。
6.如權(quán)利 要求1所述的相偏移光罩的制作方法，其特征在于，所述等離子體處理在壓強為3~lOmtorr、溫度為20°C~25°C的環(huán)境下進行。
7.如權(quán)利要求1所述的相偏移光罩的制作方法，其特征在于，所述等離子體處理所采用的原料為氧氣、氦氣和氯氣。
8.如權(quán)利要求7所述的相偏移光罩的制作方法,其特征在于,所述氧氣、氦氣和氯氣的體積范圍比為1:2~3:4~6。
9.如權(quán)利要求1所述的相偏移光罩的制作方法，其特征在于，所述相移層的材料為娃化鑰。
10.如權(quán)利要求1所述的相偏移光罩的制作方法，其特征在于，采用硫酸、雙氧水及氨水的混合溶液清洗所述相偏移光罩。
【文檔編號】G03F1/82GK104020639SQ201310066256
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2013年3月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月1日
【發(fā)明者】嚴世傳 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司