一种掩膜板缺陷的修复方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种掩膜板缺陷的修复方法。

背景技术

半导体芯片的制造过程通常需要经历材料制备、制版、光刻、清洗、刻蚀、掺杂、化学机械研磨等多道工序，其中，光刻工艺是最复杂也最重要的一道工序。而在光刻工艺中，掩膜板起到了非常关键的作用。每道光刻工序都需要用到一块掩膜板，每块掩膜板品质高低都直接影响到晶圆上光刻图案的质量，进而影响芯片的成品率。因此，掩膜板上的掩膜图案必须完整无缺才能呈现原始集成电路设计版图的完整图案。一旦把不完整的掩膜图案转印到晶圆上，就会造成晶圆制成品的质量不合格。

在掩膜板的制作过程中，通常会由于各种因素，导致制得的掩膜板存在缺陷，而通常掩膜板的价格不菲，故不可能将有缺陷的掩膜板丢弃，而是对其进行修复。

图形缺少是掩膜板的缺陷之一，现有的对掩膜板的缺陷进行修复过程中，对图形缺少的缺陷的基本修复方法通常是采用在缺陷位置喷射离子束进行沉积的方法。但离子束修复由于芯片尺寸较小、离子束喷射工具精度较低等种种原因，在最初确定缺陷位置的时候，容易遗漏一些细小的缺陷。这种缺陷一旦遗漏，对后续的光刻工艺的影响都是非常大的，尤其是当在光刻图案上沉积其他材料层的时候，其他材料层会渗入进缺陷中，造成了其他材料层部分丢失的问题。

具体的，如图1所示，现有技术中掩膜板的制作和缺陷修复的过程为：首先对掩膜板进行刻蚀以形成掩膜图案，然后刻蚀掩膜图案，并进行目标排列找出缺陷所在的位置；之后对缺陷进行修复，再将缺陷周围多余的离子束移除，并进行目标排列；然后再沉积掩膜板，并对掩膜板进行刻蚀，最后确定缺陷的位置并对缺陷周围的掩膜板进行最终的刻蚀。

但是这种工艺由于操作步骤过多，通常完成一次修复需要耗费24个小时左右的时间；并且由于是在掩膜板上直接进行刻蚀、沉积再刻蚀，在用离子束修复时，对离子束喷射的面积、数量等都有很高的要求，而现有的离子束喷射工具无法满足如此高精度的需求，因此修复过后的掩膜板的优品率较低。

因此，需要提供一种耗时更短、修复效果更好的掩膜板缺陷的修复方法。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中，掩膜板缺陷修复耗时较长且效果不佳的问题。本发明提供了一种掩膜板缺陷的修复方法,可缩短掩膜板缺陷的修复时长、提高修复效果。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种掩膜板缺陷的修复方法，对所述掩膜板的缺陷区域进行修复填充处理之前，在所述缺陷区域周侧的基底上沉积光晕材料层。

采用上述方案，在缺陷区域周侧的基底上沉积光晕材料层，能够在掩膜板的缺陷区域的周侧形成光晕以对掩膜图案之间的基底形成保护，由此可以防止在聚焦离子束进行缺陷区域修复的时候在无需有离子层沉积的基底上形成离子层。修复完成后直接用紫外线去除光晕材料层即可。相比于现有技术中，需要进行多次刻蚀以去除缺陷周围的离子层的方法，本申请提供的掩膜板缺陷的修复方法步骤更少，耗时更短。进一步地，由于沉积了光晕材料层来保护缺陷区域周侧的基底，在用聚焦离子束的方法进行缺陷修复的时候，可以任意设置修复时的参数，离子束修复工具的质量不会对缺陷的修复质量造成太大的影响，从而掩膜板修复的效果也就更好。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的一种掩膜板缺陷的修复方法，所述在所述缺陷区域周侧的基底上沉积光晕材料层包括：

根据所述缺陷区域确定出所述基底上与其对应的相对区域，在所述相对区域上沉积所述光晕材料层，所述相对区域靠近所述缺陷区域；或，在所述掩膜板的掩膜图案周侧的基底上皆沉积所述光晕材料层；

所述缺陷区域形成于所述掩膜图案上。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的一种掩膜板缺陷的修复方法，所述对所述掩膜板的所述缺陷区域进行修复填充处理，包括：在所述缺陷区域沉积修复材料层。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的一种掩膜板缺陷的修复方法，所述缺陷区域周侧的基底上沉积所述光晕材料层之后，在对所述掩膜板的缺陷区域进行修复填充处理之前，还包括：

目标排列，所述目标排列包括对所述掩膜板进行缺陷检测，以确定出所述缺陷的位置。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的一种掩膜板缺陷的修复方法，所述对所述掩膜板的缺陷区域进行修复填充处理之后，还包括：移除所述光晕材料层。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的一种掩膜板缺陷的修复方法，所述移除所述光晕材料层之后，还包括：

移除缺陷区域外侧的所述修复材料层；

刻蚀所述掩膜板。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的一种掩膜板缺陷的修复方法，所述移除所述光晕材料层的方法包括：湿法刻蚀所述光晕材料层；或，对所述掩膜板进行紫外光照射处理。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的一种掩膜板缺陷的修复方法，对所述掩膜板进行紫外光照射处理时采用的紫外光的波长为130nm-250nm。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的一种掩膜板缺陷的修复方法，所述基底采用石英、水晶中的一种或多种制成；

所述掩膜板的材料为铬；

所述修复材料层的材料为萘。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的一种掩膜板缺陷的修复方法，通过喷涂光晕材料气体以形成所述光晕材料层。

附图说明

图1是现有技术中掩膜板缺陷的修复方法的工艺流程图；

图2是本发明申请提供的掩膜板缺陷的修复方法的工艺流程图；

图3是本发明申请提供的对掩膜板进行紫外光照射处理的示意图；

图4是本发明申请提供的掩膜板缺陷的修复方法的工艺流程示意图；

图5是本发明申请提供的掩膜板缺陷的修复方法的工艺流程示意图；

图6是本发明申请提供的掩膜板缺陷的修复方法的工艺流程示意图；

图7是本发明申请提供的掩膜板缺陷的修复方法的工艺流程示意图；

图8是本发明申请提供的另一掩膜板缺陷的修复方法的工艺流程示意图；

图9是本发明申请提供的另一掩膜板缺陷的修复方法的工艺流程示意图；

图10是本发明申请提供的另一掩膜板缺陷的修复方法的工艺流程示意图。

附图标记：

1.掩膜板；11.掩膜图案；2.缺陷区域；3.基底；4.光晕材料层；5.相对区域；6.修复材料层；S.紫外光。

具体实施方式

以下由特定的具体申请说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳申请一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的申请及申请中的特征可以相互组合。

应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

为解决现有技术中，掩膜板缺陷修复耗时较长且效果不佳的问题，本申请提供一种掩膜板缺陷的修复方法。具体的，如图2所示。本申请提供的掩膜板缺陷的修复方法包括：

步骤S1：在缺陷区域周侧的基底上沉积光晕材料层。

如图4所示，本申请的初始结构中，包括基底3，基底3的材料包括但不限于石英、水晶中的一种或多种。或者基底3还可以是硅基底或者硅的化合物材料制成的基底。当然，本领域技术人员还可以根据实际情况选择不同材料的基底3。

在基底3上沉积掩膜材料层，以形成掩膜板1，然后对掩膜板1进行刻蚀，便形成了掩膜图案11。本申请中，掩膜板1采用的材料为铬，当然也可以是其他材料中的一种或多种。示意性地，本申请只沉积了一层掩膜材料层，当然也可以沉积多层掩膜材料层。形成掩膜图案11的方法也可以是光刻或其他工艺。当然，本领域技术人员还可以根据实际情况选择不同的掩膜版1的材料和掩膜板1的层数。

具体的，如图2、图5和图8所示，本申请提供的掩膜板缺陷的修复方法，需要先在缺陷区域2周侧的基底3上沉积光晕材料层4。光晕材料层4主要是为了保护基底3在修复缺陷区域2的时候不会有其他离子层的沉积。本申请中，缺陷区域2是形成在掩膜图案11上的缺陷孔。

更具体的，掩膜板1的缺陷区域2是掩膜板1在加工过程中形成的，且缺陷的形成区域主要在刻蚀掩膜板1之后的所形成的掩膜图案11上。掩膜板1的缺陷通常有两种形式，一种是突出于掩膜板1的上表面，这种缺陷常用刻蚀的方式修补；另一种是在掩膜板1上形成孔状的凹陷，这种缺陷常用聚焦离子束的方式修补。本申请主要是针对孔状凹陷的缺陷来进行修复的。而光晕材料层4是用喷涂的方式使其沉积在缺陷区域2周侧的具有保护作用的离子层。也就是说，掩膜板1在经过刻蚀工艺之后，在其上是形成有掩膜图案11的，为了防止在修复的过程中，掩膜图案11之间暴露出的基底3上沉积修复缺陷时聚焦的离子，从而影响掩膜板1的质量，所以在缺陷区域2周侧的基底3上沉积光晕材料层4。

更具体的，在缺陷区域2周侧的基底3上沉积光晕材料层4包括：根据缺陷区域2确定出基底3上与缺陷区域2相对应的相对区域5，相对区域5为掩膜板1的缺陷区域2周侧的基底3上的区域。然后在相对区域5上沉积光晕材料层4。需要注意的是，为了更好地对基底3形成保护，相对区域5是紧贴着缺陷区域2的。

也就是说，在缺陷区域2周侧的基底3上沉积光晕材料层4包括以下步骤：根据缺陷区域2确定出基底3上与该缺陷区域2对应的相对区域5，然后在这块相对区域5上沉积光晕材料层4。需要注意的是，相对区域5紧邻缺陷区域2。当然，光晕材料层4的面积可以根据需要增大，当光晕材料层4的面积增大到一定程度时，就覆盖了掩膜图案11周侧所有暴露出来的基底3。也就是说，此时缺陷区域2的相对区域5从紧邻缺陷区域周侧的基底3变为了缺陷区域2周侧所有的基底3。

步骤S2：目标排列。

具体的，如图4、图9、图10所示。在缺陷区域2周侧的基底3上沉积光晕材料层4之后、对掩膜板1的缺陷区域2进行修复填充之前，还包括目标排列。目标排列则是指对掩膜板1进行缺陷检测，以确定出缺陷的位置。也就是说，缺陷区域2仅仅是缺陷以及缺陷周围的一部分区域，并且有些因图形缺失而形成的不可见的缺陷，如果要对其进行修复，仅仅知道缺陷区域2是不够的，还需要知道缺陷所在的具体的位置。而目标排列就是这样一个过程，可以确定出缺陷在缺陷区域2的位置，以便于后续进行缺陷的修复。

更具体的，缺陷检测主要是为了确定出不可见缺陷的相对位置。可以采用的方法为，在掩膜图案11的缺陷区域2上沉积离子层，在缺陷位置，离子层会填补进入缺陷孔中，因此离子层会形成凹陷。凹陷所在的位置也就是不可见缺陷的相对位置。当然本领域技术人员还可以选择其他能够检测出缺陷的位置的方法。

需要理解的是，一块掩膜板1会被分成很多个区域，而掩膜板1上的缺陷有时也不只一个，而是会有很多个。因此我们在修复工作开始之前，需要确定出一块掩膜板上所有的缺陷区域2、以及缺陷的位置。而当有多个缺陷存在的时候，可以在每找到一个缺陷后，进行一次光晕材料层4的沉积；也可以找到所有的缺陷之后统一进行光晕材料层4的沉积。

步骤S3：对掩膜板的缺陷区域进行修复填充处理。

具体的，如图5和图10所示。在对掩膜板1的缺陷区域2进行修复填充处理的方式为：在缺陷区域2沉积修复材料层6。本申请中，修复材料层6的材料选用萘。但本领域技术人员也可以对修复材料层6的材料进行更换。具体的，在缺陷区域2沉积修复材料层6可以是仅仅在缺陷孔内沉积修复材料层6，也可以是在缺陷孔和缺陷孔远离基底3的一侧沉积修复材料层6，还可以是在缺陷孔内、缺陷孔远离基底3的一侧、缺陷孔的周侧均沉积修复材料层6。

然后，在缺陷处沉积修复材料层6来填补缺陷。但本领域技术人员应当意识到，修复材料层6也可以不仅仅是萘。本申请示意性地沉积了一层修复材料层6，当然也可以根据需要沉积多层。

需要理解的是，本申请中，在检测不可见缺陷的相对位置时，是采用沉积离子层的方法来进行检测的。离子层可以选用的材料是与修复材料层6相同的材料，也可以是与修复材料层6不同的材料。当沉积有与修复材料层6相同的材料时，可以直接进行寻找缺陷和修复缺陷，当沉积有与修复材料层6不同的材料时，可以先寻找缺陷，再沉积修复材料层6进行修复。

步骤S4：移除光晕材料层。

具体的，如图3和图6所示。对掩膜板1的缺陷区域2进行修复填充处理之后，就可以将相对区域5上沉积的光晕材料层4移除。本申请选用的具体的移除方法为：对掩膜板1进行紫外光照射处理。而本申请中对掩膜板1进行紫外光照射处理时采用的紫外光S的波长为130nm-250nm。具体的，紫外光S的波长可以是130nm、可以是140nm、170nm、200nm、230nm等，优选的，紫外光S波长为171nm-175nm。

当然，采用紫外光照射只是对移除光晕材料层4所采用的一个较佳的实施方式，本领域技术人员还可以选择其他能够移除光晕材料层4的方法，例如湿法刻蚀等。这均不需要付出任何创造性劳动。而当采取湿法刻蚀的方法时，优选用HF对光晕材料层4进行湿法刻蚀。

需要注意的是，光晕材料层4上可能会沉积有部分修复材料层6，这部分修复材料层6是在缺陷区域2处沉积修复材料时，沉积过多或者沉积面积过大而形成的，此时，可以利用紫外光照射的方式或湿法刻蚀的方法将位于光晕材料层4上的修复材料层6和光晕材料层4一起去除。

步骤S5：移除缺陷区域外侧的修复材料层。

具体的，如图7所示。在移除光晕材料层6之后，可以对掩膜图案11和缺陷区域2上沉积的多余的修复材料层6进行移除。移除的方法包括但不限于刻蚀。移除修复材料层6之后的掩膜板1上的缺陷孔被填满。

也就是说，由于在修复的过程中，缺陷区域2的周侧可能会残留一些修复材料层6。因此需要在移除光晕材料层4之后，将缺陷区域2外侧的修复材料层6进行移除。具体的移除方法包括但不限于刻蚀。

需要理解的是，在步骤S4中已经将光晕材料层4以及光晕材料层4上的修复材料层6进行了移除，因此在步骤S5中，只需将刻蚀掩膜板1之后形成的掩膜图案11上的修复材料层6进行移除。这部分修复材料层6是在填补了缺陷之后，多余出来的形成在掩膜图案11上的修复材料层6。

步骤S6：刻蚀掩膜板。

具体的，如图7所示。在缺陷区域2被修复之后，为了使得掩膜板1上掩膜图案11更光滑，还可以对掩膜板1进行最终的刻蚀。

也就是说，在将缺陷区域2外侧的修复材料层6进行移除之后，还可以对掩膜板1进行最终的刻蚀，以去除掩膜板1上不平整的离子层。

采用上述方案，在缺陷区域周侧的基底上沉积光晕材料层，能够在掩膜板的缺陷区域的周侧形成光晕以对掩膜图案之间的基底形成保护，由此可以防止在聚焦离子束进行缺陷区域修复的时候在无需有离子层沉积的基底上形成离子层。修复完成后直接用紫外线去除光晕材料层即可。相比于现有技术中，需要进行多次刻蚀以去除缺陷周围的离子层的方法，本申请提供的掩膜板缺陷的修复方法步骤更少，耗时更短。进一步地，由于沉积了光晕材料层来保护缺陷区域周侧的基底，在用聚焦离子束的方法进行缺陷修复的时候，可以任意设置修复时的参数，离子束修复工具的质量不会对缺陷的修复质量造成太大的影响，从而掩膜板修复的效果也就更好。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本发明的精神和范围。