一种用于处理基板表面的方法使用源自气体团簇离子束的中性射束辐照以及由此产生的包括光刻光掩膜基板的制品。一个实施例提供了处理包含一个或多个嵌入粒子或包含亚表面损伤的基板的表面的方法，该方法包含以下步骤：提供减压室；在减压室中形成包含气体团簇离子的气体团簇离子束；在减压室中加速气体团簇离子以形成沿射束路径的加速的气体团簇离子束；促使沿射束路径的至少一部分加速的气体团簇离子分裂和/或离解；在减压室中从射束路径中去除带电粒子以形成沿射束路径的加速的中性射束；将表面保持在射束路径中；以及通过辐照处理基板的至少一部分表面。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体涉及用于处理基板的表面以减少缺陷发展的方法。更具体地，本专利技术涉及使用源自加速的气体团簇离子束(GCIB)的加速的中性射束来处理基板一一例如光掩膜基板一一的表面。中性射束优选是源自加速的GCIB的加速的中性单体射束并且在缺陷进一步发展之前去除它们。
技术介绍
化学浆料机械抛光(CMP)技术通常用于在光学材料(例如，用于光刻光掩膜的基板)和其它物体/材料上提供平面且光滑的表面。熔融二氧化硅和掺杂的熔融二氧化硅(例如二氧化钛掺杂的熔融二氧化硅)材料通常用作光刻光掩膜的基板。对于关键的应用，用于光刻的光掩膜必须具有高的表面光滑度(通常平均粗糙度(Ra)〈1.0埃)同时伴随的高的表面平面度。CMP与其他二次抛光技术(例如，激光抛光、缀饰光子纳米抛光、磁流变流体抛光或GCIB抛光)结合能够在例如半导体材料、二氧化硅材料等材料上形成光滑的、平面的表面。已知的是，由于在CMP处理期间产生的机械应力，在基板材料中可能产生浅的亚表面缺陷。此外，在CMP处理期间，尽管小的粒子可以被压平并且相对于基板表面是平面的，但它们可能嵌入到基板表面中。虽然CMP和任何后续的二次抛光使表面光滑和平面，但是这种亚表面损伤和/或嵌入粒子会具有限制成品基板的可用性的有害影响。在已经完成表面光滑处理/平面化步骤(CMP或CMP加二次抛光)之后，通过强力搅拌湿式清洗工艺(例如，超声溶剂空化)清洗该表面，以在继续进行后续处理步骤包括例如淀积在基板上一一之前去除表面上可以以其他方式妨碍成功的光掩膜形成的残留的抛光浆料或其它污染粒子。可以认为，在这样的侵蚀性清洗处理期间，亚表面损伤区域中的缺陷可以以“弹出”的形式传播到表面，即从表面释放，导致凹点、凹陷或损害基板作为光掩膜的可用性的其他光滑性缺陷。此外，在侵蚀性清洗期间，嵌入表面的粒子(抛光浆料材料或其它污染粒子)可以从表面释放，在它们先前的位置留下小的凹点。通常，这些缺陷不可见直到后来在已经花费大量的处理费用后的过程中。许多方法已经被用来发现减少亚表面损伤同时保持所需的必要的光滑度的抛光和清洗方法，但是在消除光掩膜制造过程中随后步骤中出现的产生的表面缺陷方面没有完全成功。因此，本专利技术的目的是提供用于处理已抛光的光掩膜基板一一例如已抛光的光掩膜基板(或其它对象)一一的表面以通过在侵蚀性清洗之前去除亚表面损伤来减少缺陷的方法。本专利技术的另一个目的是提供已抛光和已清洗的基板一一例如光掩膜基板(或其它对象)--以产生改善的光滑度和减少的表面缺陷。
技术实现思路
本专利技术是针对使用源自加速的GCIB的加速的中性射束来处理基板——例如光掩膜基板一一的表面以减少其中的缺陷。常规的化学浆料机械抛光(CMP)技术用于在光学材料(例如，但不限于，用于光刻光掩膜的基板)上提供光滑的平面表面。用于光掩膜基板材料的熔融二氧化硅或掺杂的熔融二氧化硅(例如，但不限于，二氧化钛掺杂的熔融二氧化硅)通过CMP和可选择地采用二次常规抛光技术来平面化和抛光。二次抛光技术可以包括，例如，激光抛光、缀饰光子纳米抛光、磁流变流体抛光或GCIB抛光。所得的光滑的平面基板常常包含浅的亚表面损伤和/或小的嵌入表面的粒子，它们可以导致在侵蚀性湿化清洗期间，亚表面损伤向表面传播和/或嵌入粒子从表面释放。在本专利技术的实施例中，在CMP和任何二次平面化、光滑处理和抛光完成之后，使用中性射束处理表面以蚀刻掉具有亚表面损伤和/或嵌入粒子的浅的表面层。然后使用常规的侵蚀性湿式清洗工艺一一例如空化清洗一一清洗被蚀刻的表面以在基板上完成光掩膜的后续常规步骤(例如沉积、图案化等)之前去除任何残留的不牢固的污染物。本专利技术的一个实施例提供了一种处理包含一个或者多个嵌入粒子或包含亚表面损伤的基板的表面的方法，包含以下步骤:提供减压室；在减压室中形成包含气体团簇离子的气体团簇离子束；在减压室中加速气体团簇离子以形成沿射束路径的加速的气体团簇离子束；促使沿射束路径的至少一部分加速的气体团簇离子分裂和/或离解；在减压室中从射束路径中去除带电粒子以形成沿射束路径的加速的中性射束；将表面保持在射束路径中；以及通过用加速的中性射束辐照来处理基板的至少一部分表面。—个或多个嵌入粒子或亚表面损伤可以是先前的处理操作的结果。一个或多个嵌入粒子或亚表面损伤可以是由先前的光滑处理或抛光或平面化操作引起的。光滑处理或抛光或平面化操作可以是CMP处理。一个或多个嵌入粒子或亚表面损伤可以是由先前的金刚石车削或研磨料研磨(abrasive grinding)操作引起的。损伤可以是潜在损伤。处理步骤可以以足以蚀刻掉足以去除一个或多个嵌入粒子或亚表面损伤的预定厚度的剂量辐照部分表面。该方法可以进一步包含清洗已处理的部分以去除一个或多个残留粒子。一个或多个残留粒子可以是由处理步骤引起的污染物。促进步骤可以包括升高加速步骤中的加速电压或提高形成气体团簇离子束中的离子化效率。促进步骤可以包括增加加速的气体团簇离子束中离子的速度范围。促进步骤可以包括将用于形成气体团簇离子束的一种或多种气体元素引入到减压室中以增加沿射束路径的压力。促进步骤可以包括增加在形成气体团簇离子束的步骤中使用的滤孔(skimmer aperture)的尺寸。促进步骤可以包括使用辐射能辐照加速的气体团簇离子束或中性射束。处理工件的至少一部分表面的中性射束实质上可以由具有leV和几千eV之间的能量的单体组成。该方法可以进一步包含使用工件保持器扫描工件以处理表面的延伸部分的步骤。保持步骤可以引入包含以下的任何一种的基板:光学材料；陶瓷材料；玻璃材料；金属材料；或二氧化硅。基板可以是光刻光掩膜基板。 另一个实施例提供了一种通过上述方法制成的制品。另一个实施例提供了一种包含通过上述方法处理的表面的光刻光掩膜。【附图说明】图1是说明用于使用GCIB处理工件的GCIB处理装置1100的元件的示意图；图2是说明用于使用GCIB进行工件处理的另一种GCIB处理装置1200的元件的示意图，其中使用离子束的扫描和工件的操纵；图3是中性射束处理装置1300的示意图，该装置使用静电偏转板来分离带电和不带电的射束；图4是使用用于中性射束测量的热传感器的中性射束处理装置1400的示意图；图5A、5B、5C和示出了处理结果，其表明通过射束的中性成分的处理相比于采用完全GCIB或射束的带电成分的处理产生了优异的薄膜光滑度；图6是说明在本专利技术的实施例中可以采用的使用中性射束蚀刻二氧化硅(Si02)和硅的蚀刻的图表；以及图7A至7E是在常规处理相对于根据本专利技术的实施例的处理的对照的情况下示出处理光掩膜基板的步骤的示意图。【具体实施方式】在此公开了用于通过以下步骤形成中性射束的方法和装置:首先形成加速的带电GCIB，然后中和或准备至少一部分射束的中和并且分离带电和不带电的部分。中性射束可以由中性气体团簇、中性单体或两者的组合组成，但优选完全离解成中性单体。相对于GCIB处理，加速的中性射束的使用提供了一种物理表面改性方法，该方法导致在表面最小量引入带电效果(当材料不是导电材料时尤其重要)，或当表面带电会损伤材料时，并且因此避免产生由于像硅这样的绝缘材料和其他类似的材料中的带电效果导致的亚表面损伤。在某些例子中，它也将平均表面粗糙度降低到常规的二次抛光水平以本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种处理包含一个或多个嵌入粒子或包含亚表面损伤的基板的表面的方法，包含以下步骤：提供减压室；在所述减压室中形成包含气体团簇离子的气体团簇离子束；在所述减压室中加速所述气体团簇离子以形成沿射束路径的加速的气体团簇离子束；促进沿所述射束路径的至少一部分所述加速的气体团簇离子的分裂和/或离解；在所述减压室中从所述射束路径中去除带电粒子以形成沿所述射束路径的加速的中性射束；将所述表面保持在所述射束路径中；以及通过用所述加速的中性射束辐照来处理所述基板的至少一部分所述表面。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖恩·R·柯克帕特里克，
申请(专利权)人：艾克索乔纳斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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