光掩膜及修补缺陷的方法技术

公开了一种光掩模和用于修补该光掩模上的缺陷的方法。优选，该光掩模包括基板、缓冲层和不透射层，该缓冲层设置在该基板和该不透射层之间。该方法包括在该不透射层中形成图案。如果在图案化的不透射层中识别出一个或多个缺陷，则该缓冲层保护基板在修补图案化的不透射层中的缺陷时不受损伤。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及光刻
，更具体地，涉及一种光掩模及修补掩模上的缺陷的方法。
技术介绍
当今，光刻技术通常需要短的曝光波长，用于在晶片上成功地成像很小尺寸的半导体器件。在深紫外线(deep ultravio1et)(DUV)范围内或以下的波长，例如在两百纳米以下，通常用于制造光掩模组件的材料和技术变得日益重要。一种光掩模的常用制备方法，包括在抗蚀剂层中成像电路图案、显影该抗蚀剂层、蚀刻该抗蚀剂层和不透光或半透射层的所有未覆盖区、和移除该抗蚀剂层的未蚀刻部分。在该工艺期间，如果部分不透光或半透射层保留在应当没有这种材料的区域中的基板上，则会产生缺陷。通过去除多余的材料来修补这些缺陷，但基板在该修补工艺时可能会受到损伤。以前已使用了至少两种技术来修补光掩模。聚焦的镓离子束光掩模修补技术通常依靠离子检测来确定缺陷修补工艺的终点。为了确定该终点，在缺陷下面的基板被取样来检测镓离子的存在。由于基板取样不表示终点，直至在基板中存在镓离子，所以在终点之前会出现不希望的镓沾污和/或基板的点蚀。镓沾污逐渐增加吸收400nm以下波长的能量。在完成离子束修补工艺后，通过减少离子束的剂量和/或后处理来减轻对基板的任何相关的损伤。然而，剂量减少会妨碍由光掩模投影的图像的总质量，并会降低终点的精确度。而且，后处理会导致局部的相位误差。使用聚焦的Ga离子束(诸如Seiko-SIR3000x)的修补技术还具有可能使透明基板变形的缺点。其它的修补技术使用激光蒸发或烧蚀来去除缺陷。激光修补技术会在基板中产生断皮(divot)，这会改变基板和相关光掩模的光学特性。激光修补工艺的终点通常由是否存在与去除缺陷有关的离子确定。用于修补设置在基板上的不透射材料的终点经常难以确定不透射材料和基板是否具有共同的离子。用来形成不透射层和有关的基板的材料中存在共同的离子，这常导致基板受到石英蚀坑形式的损伤。通常，基板损伤与使用约四百纳米以上曝光波长的光刻系统无关。然而，在使用在约四百纳米以下曝光波长的光刻系统中，基板损伤会导致吸收上述曝光波长，因此，降低了有关光掩模的透射特性。以前，已使用TiSi氮化物基材料形成嵌入的、衰减的相移光掩模半成品和有关的光掩模。上述材料有时为氮化硅氮化钛(SiNTiN)。氮化硅(Si3N4)是频繁地使用在半导体工业中的介电材料。
技术实现思路
依照本专利技术的教导，已基本减少或消除了与修补光掩模上的缺陷有关的缺点和问题。对于一个实施例，光掩模形成有缓冲层，其防止了相关基板在修补工艺时受到损伤。该缓冲层还防止了静电放电(ESD)对相关基板的损伤。本专利技术的另一实施例包括一种用于修补光掩模上的缺陷的方法，该光掩模具有形成基板上的缓冲层和不透射层，该缓冲层设置在不透射层和基板之间。在不透射层中形成图案。如果在图案化的不透射层中识别出一个或多个缺陷，则在图案化的不透射层中修补该缺陷，同时该缓冲层保护基板不受修补工艺时产生的损伤。本专利技术的再一实施例包括光掩模组件，该光掩模组件具有通过薄框架(pellic1e frame)和粘贴到该薄框架上的薄膜(pellicle film)被部分限定的光掩模薄膜组件。光掩模组件还包括耦合至与薄膜相对的薄膜组件的光掩模。使用缓冲层来保护基板不受在修补不透射层中的所有缺陷时的损伤。在修补不透射层之后，蚀刻与形成在不透射层中的图案对应的部分缓冲层，以暴露出邻接的部分基板。由蚀刻的部分不透射层和相应蚀刻的部分缓冲层来部分限定所得到的图案层。依照本专利技术的教导，光掩模形成有设置在至少部分相关基板上的缓冲层。该缓冲层由透射、部分透射、吸收和/或反射电磁能的各种材料形成。光掩模还包括形成在缓冲层上的不透射层。不透射层由吸收、部分透射和/或反射电磁能的各种材料形成。利用各种光刻技术在不透射层中形成图案。优选，缓冲层可用来防止基板在有关图案化的不透射层的修补工艺时受到损伤。本专利技术的某些实施例的技术优点包括防止光掩模的基板在修补工艺时受到损伤的缓冲层。在光掩模制造工艺期间，缺陷形成在不透射层中并必须被修补。在该修补工艺期间，使用修补光束来去除上述的缺陷。由于缓冲层优选定位在不透射层和基板之间，所以来自修补工艺的所有损伤通常将只影响缓冲层，而不影响基板。本专利技术的某些实施例的另一技术优点包括缓冲层，其减少了在制造工艺时的静电放电(ESD)的损伤。传统上，使用氧化物材料作为缓冲材料，因为氧化物材料在蚀刻有关的不透射层时通常保持完整无损。然而，许多氧化物材料还用作绝缘体，其通过提供在带电的不透射层和有关基板之间的介电材料增加了ESD损伤的危险性。因此，本专利技术通过使用导电材料形成缓冲层减少了ESD损伤的危险性。本专利技术的某些实施例的再一技术优点包括缓冲层，其利用聚焦的离子束(FIB)系统来修补对不透射层的所有损伤，能精确的检测修补工艺的终点。缓冲层由不同于形成不透射层材料的材料形成。在离子束修补工艺期间，相关的修补工具监测与不透射层中的离子束有关的离子的浓度。当去除了缺陷且离子束达到缓冲层的表面时由于将改变离子的浓度，所以当在不透射层中没有检测到与离子束有关的离子时，确定修补工艺的终点。本专利技术的另一方面包括利用单一离子束淀积或双离子束淀积技术来制备衰减的、嵌入的相移光掩模半成品的至少一部分，其在选择的小于四百(400)纳米(nm)的光刻波长处能够产生约一百八十度(180°)的相移。至于一些应用，相移可在正或负五度(±5°)之间变化。在本专利技术的各种实施例中存在这些技术的全部的或一些优点。自以下的附图、说明书和权利要求书，对于本领域技术人员来说其它的技术优点将是容易明白的。附图说明通过参考下面的说明并结合附图，可获得本专利技术的更全面、更彻底的理解及其优点，其中相同的附图标记表示相同的特征，且其中图1是示出根据本专利技术的教导形成的光掩模组件的一个示例的剖面示意图；图2A是示出光掩模半成品的一个示例的具有部分被切掉的剖面示意图，使用该光掩模半成品形成依照本专利技术的教导的光掩模和/或光掩模组件；图2B、2C和2D是具有部分被切掉的剖面示意图，示出了由修补工艺去除来自根据本专利技术的教导的图案层的缺陷前和后的图2A的光掩模半成品形成的光掩模的各种视图；和图3A和3B是示出由根据本专利技术的教导的离子束修补工艺修补的光掩模的一个示例的剖面示意图。具体实施例方式参考图1至3B理解本专利技术的优选实施例和其优点，其中相同的附图标记用来表示相同和相应的部件。图1说明光掩模组件10的剖面图，该光掩模组件10具有耦合至薄膜组件14的光掩模12。基板16和图案层18彼此相配合形成光掩模12，不同于公知的掩模或中间掩模(reticle)。光掩模12可具有各种尺寸和形状，包括但不限于圆形、矩形或正方形。光掩模12还可以是任意的各种光掩模类型，包括但不限于一次性原版(one-time master)、五英寸中间掩模、六英寸中间掩模、九英寸中间掩模或任意其它合适尺寸的中间掩模，可使用上述光掩模将电路图案的图像投影到半导体晶片(未明确示出)上。光掩模12还可以是二元掩模(binary mask)、相移掩模、光学接近修正(OPC)掩模或适合于在光刻系统中使用的任意其它类型的掩模。当将光掩模组件10放置在光刻系统中时，由图案层18部分限定的电路图像可通过基板16并投影在半导体晶片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于修补光掩模上的缺陷的方法，包括：在和该光掩模相关的基板的一个表面上形成缓冲层；在该缓冲层上形成不透射层；在具有设置在基板和不透射层之间的缓冲层的不透射层中形成图案；识别图案化的不透射层中的一个或多个缺 陷；以及修补该图案化的不透射层中的至少一个缺陷，同时该缓冲层保护基板在该修补步骤时不受损伤。

【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：L迪乌，MJ拉曼蒂亚，
申请(专利权)人：杜邦光掩公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]