一種對(duì)掩膜進(jìn)行處理的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種對(duì)掩膜進(jìn)行處理的方法，用于消除掩膜經(jīng)過(guò)修補(bǔ)后出現(xiàn)的污染物，其在掩膜進(jìn)行一定次數(shù)的修補(bǔ)后，用氧等離子體清洗所述掩膜。本發(fā)明提供的對(duì)掩膜進(jìn)行處理的方法，用于去除28nm掩膜經(jīng)過(guò)修補(bǔ)后出現(xiàn)的污染物，其通過(guò)用氧等離子體提清洗所述掩膜來(lái)去除掩膜在掩膜經(jīng)過(guò)修補(bǔ)后出現(xiàn)的污染物，從而使掩膜可以修補(bǔ)更多的次數(shù)，提高掩膜的使用次數(shù)，降低生產(chǎn)成本。
【專利說(shuō)明】
一種對(duì)掩膜進(jìn)行處理的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種對(duì)掩膜進(jìn)行處理的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著超大規(guī)模集成電路（ULSI)的發(fā)展，器件特征尺寸不斷縮小，在晶片上形成的 圖案的尺寸也隨著減小。為了形成微細(xì)圖案，采用掩模的光刻工藝得到使用。在光刻工藝 中，光刻膠涂覆到材料層上，在該材料層上將形成需要的圖案，且光線通過(guò)具有預(yù)定的、光 屏蔽圖案的掩模（mask)照射在一部分光刻膠層上。隨后，通過(guò)采用顯影溶液的顯影工藝去 除光刻膠層的輻射部分，以形成光刻膠層圖案。此后，光刻膠層圖案作為用來(lái)暴露一部分材 料層，使得材料層的暴露的部分由采用光刻膠圖案作為刻蝕掩模的刻蝕工藝去除掉。這樣， 能夠形成材料層的圖案，對(duì)應(yīng)于掩模的光屏蔽圖案。
[0003] 在實(shí)際應(yīng)用中，掩膜無(wú)論是在制造過(guò)程中還是在使用過(guò)程都可能由于各種原因產(chǎn) 生諸如不符合預(yù)期圖形的突出或凹陷等缺陷，比如由于制程或環(huán)境污染等原因在制造過(guò)程 中產(chǎn)生缺陷，或者在使用一段時(shí)間由于各種原因產(chǎn)生的缺陷，當(dāng)掩膜上存在缺陷時(shí)就需要 對(duì)掩膜上的缺陷進(jìn)行修補(bǔ)。離子源或電子源常用于掩膜修補(bǔ)，但是發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)幾次修補(bǔ)掩膜 上缺陷區(qū)域出現(xiàn)掃描損傷（scan damage)，如圖la所示，在CDSEM(關(guān)鍵尺寸掃描電鏡）圖 像中出現(xiàn)掃描損傷的區(qū)域看起來(lái)比其他區(qū)域暗，并且如圖lb所示，出現(xiàn)掃描損傷會(huì)對(duì)缺陷 區(qū)域的曝光模擬結(jié)果（Aims result)產(chǎn)生影響。
[0004] 對(duì)于目前節(jié)點(diǎn)的ArF PSM掩膜，如果使用離子源修補(bǔ)則可進(jìn)行大約5~10次修補(bǔ) 而不出現(xiàn)嚴(yán)重的掃描損傷，但是對(duì)于28nm節(jié)點(diǎn)的ArF PSM掩膜，在用離子源進(jìn)行修補(bǔ)時(shí)，僅 僅經(jīng)過(guò)3次就可檢測(cè)到掃描損傷問(wèn)題，因而只要有缺陷需要修補(bǔ)，這種掃描損傷問(wèn)題就不 能忽視。
[0005] 為了避免掩膜修補(bǔ)后出現(xiàn)掃描損傷，我們控制修補(bǔ)次數(shù)，并且選擇電子束代替離 子束來(lái)進(jìn)行修補(bǔ)，但是使用電子束進(jìn)行修補(bǔ)仍然發(fā)現(xiàn)掃描損傷。而且，如果掃描損傷很嚴(yán) 重，掩膜就會(huì)報(bào)廢，這大大降低了掩膜的使用次數(shù)，相應(yīng)增加了很高的成本。
[0006] 因此，亟需提出一種新的方法來(lái)解決上述存在的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 在
【發(fā)明內(nèi)容】
部分中引入了一系列簡(jiǎn)化形式的概念，這將在【具體實(shí)施方式】部分中進(jìn) 一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的 關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
[0008] 為了克服目前存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種對(duì)掩膜進(jìn)行處理的方法，用于消除掩 膜經(jīng)過(guò)修補(bǔ)后出現(xiàn)的污染物，其在掩膜進(jìn)行一定次數(shù)的修補(bǔ)后，用氧等離子體清洗所述掩 膜。
[0009] 優(yōu)選地，用氧等離子體清洗所述掩膜時(shí)，腔室內(nèi)溫度為20~200度，壓力為2~20 毫托，流量20~8000sccm。
[0010] 優(yōu)選地，用氧等離子體清洗所述掩膜時(shí)，通入氮?dú)狻錃饣蚝庵换蛩鼈兊幕旌?作為保護(hù)氣體。
[0011] 優(yōu)選地，所述掩膜的修補(bǔ)次數(shù)小于10次。
[0012] 優(yōu)選地，在對(duì)所述掩膜進(jìn)行一次或兩次修補(bǔ)后就用氧等離子體清洗所述掩膜。
[0013] 優(yōu)選地，所述掩膜為28nm節(jié)點(diǎn)的ArF相移掩膜。
[0014] 本發(fā)明提供的對(duì)掩膜進(jìn)行處理的方法，用于去除28nm掩膜經(jīng)過(guò)修補(bǔ)后出現(xiàn)的污 染物，其通過(guò)用氧等離子體提清洗所述掩膜來(lái)去除掩膜在掩膜經(jīng)過(guò)修補(bǔ)后出現(xiàn)的污染物， 從而使掩膜可以修補(bǔ)更多的次數(shù)，提高掩膜的使用次數(shù)，降低生產(chǎn)成本。
【附圖說(shuō)明】
[0015] 本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā) 明的實(shí)施例及其描述，用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。
[0016] 附圖中：
[0017] 圖la示出了經(jīng)過(guò)修補(bǔ)后出現(xiàn)掃描損傷的掩膜的⑶SEM照片；
[0018] 圖lb示出了經(jīng)過(guò)修補(bǔ)后出現(xiàn)掃描損傷的掩膜的模擬曝光照片；
[0019] 圖2a示出了出現(xiàn)掃描損傷的掩膜在氧等離子體處理前的CDSEM照片；
[0020] 圖2b示出了出現(xiàn)掃描損傷的掩膜在氧等離子體處理后的CDSEM照片；
[0021] 圖2c示出了出現(xiàn)掃描損傷的掩膜在氧等離子體處理前的模擬曝光的照片；
[0022] 圖2d示出了出現(xiàn)掃描損傷的掩膜在氧等離子體處理后的模擬曝光的照片；
[0023] 圖3a示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的經(jīng)過(guò)一定次數(shù)修補(bǔ)和常規(guī)清洗的掩膜的 ⑶SEM照片；
[0024] 圖3b示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的經(jīng)過(guò)一定次數(shù)修補(bǔ)和常規(guī)清洗的掩膜在氧 等離子體處理前的模擬曝光的照片；
[0025] 圖3c示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的經(jīng)過(guò)一定次數(shù)修補(bǔ)和常規(guī)清洗的掩膜在氧 等離子體處理后的模擬曝光的照片；
[0026] 圖3d示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的經(jīng)過(guò)一定次數(shù)修補(bǔ)和常規(guī)清洗的掩膜在氧 等離子體處理前的一⑶SEM照片；
[0027] 圖3e示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的經(jīng)過(guò)一定次數(shù)修補(bǔ)和常規(guī)清洗的掩膜在氧 等離子體處理后的一⑶SEM照片；
[0028] 圖3f示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的經(jīng)過(guò)一定次數(shù)修補(bǔ)和常規(guī)清洗的掩膜在氧 等離子體處理前的另一⑶SEM照片；
[0029] 圖3g示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的經(jīng)過(guò)一定次數(shù)修補(bǔ)和常規(guī)清洗的掩膜在氧 等離子體處理后的另一⑶SEM照片；
[0030] 圖3h示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的經(jīng)過(guò)一定次數(shù)修補(bǔ)和常規(guī)清洗的掩膜在氧 等離子體處理前的模擬曝光的照片；
[0031] 圖3i示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的經(jīng)過(guò)一定次數(shù)修補(bǔ)和常規(guī)清洗的掩膜在氧 等離子體處理后的模擬曝光的照片；
[0032] 圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的對(duì)掩膜進(jìn)行處理的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明更為徹底的理解。然 而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見(jiàn)的是，本發(fā)明可以無(wú)需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以 實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對(duì)于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn) 行描述。
[0034] 應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明能夠以不同形式實(shí)施，而不應(yīng)當(dāng)解釋為局限于這里提出的 實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例將使公開(kāi)徹底和完全，并且將本發(fā)明的范圍完全地傳遞給 本領(lǐng)域技術(shù)人員。在附圖中，為了清楚，層和區(qū)的尺寸以及相對(duì)尺寸可能被夸大。自始至終 相同附圖標(biāo)記表示相同的元件。
[0035] 應(yīng)當(dāng)明白，當(dāng)元件或?qū)颖环Q為"在…上"、"與…相鄰"、"連接到"或"耦合到"其它元 件或?qū)訒r(shí)，其可以直接地在其它元件或?qū)由?、與之相鄰、連接或耦合到其它元件或?qū)?，或?可以存在居間的元件或?qū)印Ｏ喾?，?dāng)元件被稱為"直接在…上"、"與…直接相鄰"、"直接連接 至?；?直接耦合到"其它元件或?qū)訒r(shí)，則不存在居間的元件或?qū)印?yīng)當(dāng)明白，盡管可使用術(shù) 語(yǔ)第一、第二、第三等描述各種元件、部件、區(qū)、層和/或部分，這些元件、部件、區(qū)、層和/或 部分不應(yīng)當(dāng)被這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)區(qū)分一個(gè)元件、部件、區(qū)、層或部分與另一 個(gè)元件、部件、區(qū)、層或部分。因此，在不脫離本發(fā)明教導(dǎo)之下，下面討論的第一元件、部件、 區(qū)、層或部分可表示為第二元件、部件、區(qū)、層或部分。
[0036] 空間關(guān)系術(shù)語(yǔ)例如"在…下"、"在…下面"、"下面的"、"在…之下"、"在…之上"、"上 面的"等，在這里可為了方便描述而被使用從而描述圖中所示的一個(gè)元件或特征與其它元 件或特征的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)明白，除了圖中所示的取向以外，空間關(guān)系術(shù)語(yǔ)意圖還包括使用和操 作中的器件的不同取向。例如，如果附圖中的器件翻轉(zhuǎn)，然后，描述為"在其它元件下面"或 "在其之下"或"在其下"元件或特征將取向?yàn)樵谄渌蛱卣?上"。因此，示例性術(shù)語(yǔ) "在…下面"和"在…下"可包括上和下兩個(gè)取向。器件可以另外地取向（旋轉(zhuǎn)90度或其它 取向）并且在此使用的空間描述語(yǔ)相應(yīng)地被解釋。
[0037] 在此使用的術(shù)語(yǔ)的目的僅在于描述具體實(shí)施例并且不作為本發(fā)明的限制。在此使 用時(shí)，單數(shù)形式的"一"、"一個(gè)"和"所述/該"也意圖包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚指出 另外的方式。還應(yīng)明白術(shù)語(yǔ)"組成"和/或"包括"，當(dāng)在該說(shuō)明書中使用時(shí)，確定所述特征、 整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個(gè)或更多其它的特征、整數(shù)、步驟、操 作、元件、部件和/或組的存在或添加。在此使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)"和/或"包括相關(guān)所列項(xiàng)目的任 何及所有組合。
[0038] 如前所述通過(guò)CDSEM照片可以檢測(cè)到掃描損傷，初始懷疑是由于掩膜修補(bǔ)時(shí)在掩 膜上引起污染，或者連續(xù)修補(bǔ)導(dǎo)致掩膜材料表面損傷，因此消除掃描損傷的方法可采用去 除污染物或損傷表面的方法，因此嘗試了通過(guò)在掩膜表面進(jìn)行常規(guī)清洗和鉻刻蝕來(lái)去除出 現(xiàn)損傷的那一層，然而經(jīng)過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)沒(méi)有改進(jìn)，掃描損傷仍然存在。如表一和表二所示。其 中表一示出了六個(gè)測(cè)試位置在清洗前和清洗后的模擬曝光結(jié)果（Aims results)，表二示出 了兩個(gè)測(cè)試位置在Cr干法刻蝕前和Cr干法刻蝕后的模擬曝光結(jié)果，從表一和表二中的前 后對(duì)比可以看出，掃描損傷在常規(guī)清洗和Cr干法刻前后沒(méi)有明顯變化，即通過(guò)常規(guī)清洗和 Cr干法刻蝕掩膜出現(xiàn)掃描損傷的那一層，對(duì)掃描損傷沒(méi)有作用。
[0039] 表一
[0040]
[0041 ]
[0042]
[0043] 此外，對(duì)于經(jīng)過(guò)Cr干法蝕刻的掩膜進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果顯示掩膜表面在Cr刻蝕后 相差（phase shift)發(fā)生變化（decay)，如表3所示，其示出了 8個(gè)測(cè)試位置，在Cr干法蝕 刻前后的相差和透光率，從表三中我們可以看出經(jīng)過(guò)Cr干法蝕刻，相差發(fā)生變化。由于相 差與相位材料的厚度變化相關(guān)，因此我們認(rèn)為掃描損傷是掩膜表面的污染物而不是表面損 傷。
[0044] 表三
[0045]
[0046] 為了去除掩膜經(jīng)過(guò)修補(bǔ)后出現(xiàn)的污染物（掃描損傷），我們用氧等離子體處理出 現(xiàn)修補(bǔ)后出現(xiàn)掃描損傷的掩膜，測(cè)試結(jié)果表明經(jīng)過(guò)氧等離子體處理后，圖2a和圖2b所示， 掩膜上的掃描損傷減小。
[0047] 并且，在模擬曝光的結(jié)果中也顯示經(jīng)過(guò)氧等離子體處理后，掩膜上的掃描損傷大 大減小，如表四和圖2c及圖2d所示。
[0048] 表四
[0049]
[0050] 同時(shí)在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)掩膜修補(bǔ)次數(shù)大于10次時(shí)，掩膜上的掃描損傷很難完全消 除，因此，在實(shí)際操作中，無(wú)需等掩膜上的掃描損傷嚴(yán)重時(shí)在用氧等離子體清洗，而是優(yōu)選 地，當(dāng)掩膜經(jīng)過(guò)一次或兩次修補(bǔ)后就用氧等離子體清洗掩膜，以便于消除掃描損傷。
[0051] 為了徹底理解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細(xì)的結(jié)構(gòu)及步驟，以便闡釋本發(fā) 明提出的技術(shù)方案。本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明 還可以具有其他實(shí)施方式。
[0052] 實(shí)施例一
[0053] 如圖3a所示，其為28nm的ArF PSM掩膜CDSEM照片，其中該掩膜經(jīng)過(guò)幾次修補(bǔ)和 常規(guī)清洗，如圖3a所示，掩膜上存在掃描損傷。圖3b和圖3c是常規(guī)清洗前后該掩膜的模 擬曝光（Aims)的照片，從圖中可以看出，掩膜上存在掃描損傷，并且常規(guī)清洗對(duì)該掩膜損 傷無(wú)作用。
[0054] 接著，對(duì)該掩膜進(jìn)行一定次數(shù)的修補(bǔ)以去除存在的缺陷，同時(shí)在修補(bǔ)后用氧等離 子體處理所述掩膜，在本實(shí)施例中，在腔室內(nèi)對(duì)所述掩膜進(jìn)行氧等離子體處理，腔內(nèi)溫度大 約為20~200度，壓力為2~20毫托，(V流量為20~8000sccm，同時(shí)向腔室內(nèi)通入氮?dú)狻?氫氣或氦氣之一或它們的混合氣體作為保護(hù)氣體。
[0055] 與此，同時(shí)進(jìn)行⑶SEM和Aims測(cè)試，圖3d~圖3g分別示出了經(jīng)過(guò)不同次數(shù)修補(bǔ) 的兩個(gè)掩膜在用氧等離子體處理前后的CDSEM照片，從照片中我們可以看出，經(jīng)過(guò)氧等離 子體處理，掩膜上的掃描損傷被去除。此外，圖3h和圖3i示出了經(jīng)過(guò)一定次數(shù)修補(bǔ)的掩膜 在用氧等離子體處理前后的模擬曝光的照片，從圖3h和圖3i也可以看出經(jīng)過(guò)氧等離子體 處理，掩膜上的模擬曝光結(jié)果大大改善，但是由于掩膜上的缺陷還存在，所以仍然需要繼續(xù) 修補(bǔ)。
[0056] 實(shí)施例二
[0057] 本實(shí)施例提出了 一種對(duì)掩膜進(jìn)行處理的方法，如圖4所示，該方法包括：步驟 S401，在步驟S401中，對(duì)掩膜進(jìn)行一定次數(shù)的修補(bǔ)，以去除掩膜上存在的缺陷；步驟S402， 在步驟402中，用氧等離子體處理所述經(jīng)過(guò)修補(bǔ)的掩膜，以去除經(jīng)過(guò)修補(bǔ)在掩膜上出現(xiàn)的 污染物。
[0058] 作為示例，在本實(shí)施例中，在進(jìn)行步驟S402時(shí)，在腔室內(nèi)對(duì)所述掩膜進(jìn)行氧等離 子體處理，腔內(nèi)溫度大約為20~200度，壓力為2~20毫托，(V流量為20~8000sccm，同 時(shí)向腔室內(nèi)通入氮?dú)?、氫氣或氦氣之一或它們的混合氣體作為保護(hù)氣體。
[0059] 進(jìn)一步，優(yōu)選地，在本實(shí)施中，對(duì)掩膜進(jìn)行修補(bǔ)的次數(shù)小于10次，并且，優(yōu)選地，每 當(dāng)掩膜經(jīng)過(guò)一次或兩次修補(bǔ)后就就用氧等離子體處理所述掩膜。
[0060] 本發(fā)明已經(jīng)通過(guò)上述實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實(shí)施例只是用于 舉例和說(shuō)明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實(shí)施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的 變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由 附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種對(duì)掩膜進(jìn)行處理的方法，用于消除掩膜經(jīng)過(guò)修補(bǔ)后出現(xiàn)的污染物，其特征在于， 在掩膜進(jìn)行一定次數(shù)的修補(bǔ)后，用氧等離子體清洗所述掩膜。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)掩膜進(jìn)行處理的方法，其特征在于，用氧等離子體清洗所 述掩膜時(shí)，腔室內(nèi)溫度為20~200度，壓力為2~20毫托，流量20~8000sccm。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的對(duì)掩膜進(jìn)行處理的方法，其特征在于，用氧等離子體清洗所 述掩膜時(shí)，通入氮?dú)?、氫氣或氦氣之一或它們的混合作為保護(hù)氣體。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)掩膜進(jìn)行處理的方法，其特征在于，所述掩膜的修補(bǔ)次數(shù) 小于10次。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的對(duì)掩膜進(jìn)行處理的方法，其特征在于，在對(duì)所述掩膜進(jìn)行一 次或兩次修補(bǔ)后就用氧等離子體清洗所述掩膜。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的對(duì)掩膜進(jìn)行處理的方法，其特征在于，所述掩膜為 28nm節(jié)點(diǎn)的ArF相移掩膜。
【文檔編號(hào)】H01L21/027GK105990102SQ201510053594
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年2月2日
【發(fā)明人】施維
【申請(qǐng)人】中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司