一種保護掩模板的方法
2023-04-29 02:18:31
專利名稱：一種保護掩模板的方法
技術領域：
本發明涉及用於保護集成電路製造中掩模板的方法，尤其涉及一種可以滿足 193nm光刻技術以上工藝代和EUV (Extreme Ultraviolet，超紫外線)技術需求採用的保護掩模板方法。
背景技術：
掩模板在半導體晶片製作過程中，掩模板上常常會受到汙染。對於表面有受汙染的掩模板來說，汙染會對由掩模板的製成的產品帶來缺陷。汙染物會使得掩模板和其上面覆蓋的薄膜之間產生空隙，從而導致半導體晶片的質量低下，嚴重的會使得半導體晶片的作廢。中國專利CN1856739A披露了一種用於補償重力對用於保護掩模板免受汙染的薄膜的影響的方法和設備。該方法包括在掩模板上方提供薄膜片以便限定其間具有空間的包圍，以及調節空間中的氣壓以補償重力對薄膜片影響。該方法中調節氣壓步驟包括提供活塞裝置的步驟，活塞裝置包括外殼內的活塞元件以便限定腔室，腔室與薄膜片和掩模板之間的空間進行氣體交換，由此活塞元件的移動導致包圍內的氣壓的調節，以便補償重力對於薄膜片的影響。中國專利CN1994589A披露了一種用於清潔TFT-IXD (薄膜電晶體-液晶顯示器) 工業用大型光刻掩模板的方法。利用高壓空氣槍，輔助聚合物清潔棒和工業用棉棒的方法， 並適時利用輔助試劑丙酮和純水，達到有效清除光刻掩模板表面的微小異物顆粒和汙漬的效果。現在常規保護掩模板的辦法是直接在由襯底和鉻層所形成的掩模板上直接沉積一層高分子有機物保護層，但是這樣可能對於掩模板中的鉻層造成一定的損傷。鉻層在一定程度上被不規則的氧化，掩模板上的汙漬使得掩模板和其上的有機物保護層之間產生空隙。上面提供的方法都比較麻煩，對於半導體的生產會造成製造成本的增加。如果能實現採用簡單的工藝方法來實現，那將可以滿足193nm以上各工藝代得需求，同時也可以滿足新興起的EUV工藝所需要的需求。
發明內容
本發明提供一種保護掩模板的方法，改變原先僅僅在掩模板的表面澱積一層高分子有機薄膜的保護方法，在掩模板上的鉻層設置一層緻密的保護層，再在掩模板上澱積保護層。使得掩模板上不會留有汙漬，有效阻止鉻層得進一步氧化，以及掩模板上汙漬的產生。為了實現上述目的提供一種保護掩模板的方法，其特徵在於，包括以順序下步驟 將在掩模板上所設置的鉻層用強酸進行化學鈍化處理，形成一層覆蓋在鉻層上的緻密的氧化層；利用化學氣相沉積法，沉積一層薄膜覆蓋在所述掩模板所包含的襯底上，同時該薄膜還覆蓋在表面形成有氧化層的鉻層之上。
本發明採用化學鈍化方法，先在掩模板表面的鉻層形成氧化層，在形成該氧化層之後通過化學氣相沉積的方法沉積一薄層的氮化矽鈍化層，以阻止鉻層進一步的氧化和掩模板上汙漬的產生。由於濃硫酸、濃硝酸在常溫下與許多金屬接觸後會，在表面反應形成一層緻密的氧化物保護膜，會防止濃硫酸、濃硝酸進一步的反應。由此，本發明中所選用的強酸選用濃硝酸和/或濃硫酸，濃硫酸的濃度優選為98wt%以上，濃硝酸的濃度優選為65wt% 以上。更優選濃硫酸的濃度優選為99wt%以上，濃硝酸的濃度優選為70wt%以上。整個鈍化反應時間對掩模板上形成緻密的氧化層有著重要的影響。鈍化時間過短，形成的氧化層將無法形成緊密的氧化層。鈍化時間過長，濃硫酸和濃硝酸將對掩模板造成一定的損傷。鈍化反應的時間大致控制在1500秒以內，優選控制在廣1200秒內，最好鈍化反應的時間控制在廣600秒。本發明提供的方法中，其中提到氧化層和襯底上覆蓋的薄膜為氮化矽。氮化矽薄膜厚度控制在IOA 500A之間。本發明提供一種保護掩模板的方法，該方法可以通過簡單的化學鈍化方法在掩模板表面的鉻層形成氧化層，在形成該氧化層之後通過化學氣相沉積的方法沉積一薄層的氮化矽。本發明提供的方法有效得阻止鉻層進一步的氧化和掩模板上汙漬的產生，減少了因掩模板有汙漬而造成的損失，在掩模板實際使用時，只需通過化學方法除去表面的氮化矽鈍化薄膜層即可。
圖1是本發明提供的保護掩模板的方法中進行鈍化反應後掩模板的結構示意圖。圖2是本發明提供的保護掩模板的方法中在掩模板上澱積一氮化矽層後的結構示意圖。
具體實施例方式本發明提供的一種保護掩模板的方法，本方法包括通過化學鈍化的方法在掩模板表面的鉻層形成氧化層，在形成該氧化層之後通過化學氣相沉積的方法沉積一薄層的氮化矽鈍化層，以阻止鉻層進一步的氧化和掩模板上汙漬的產生。由於濃硫酸、濃硝酸在常溫下與許多金屬接觸後會，在表面反應形成一層緻密的氧化物保護膜，會防止濃硫酸、濃硝酸進一步的反應。濃硫酸和濃硝酸與鉻層反應的方程式如下所示。Cr + 6 濃 H2SO4 - Cr2 (SO4) 3 + 3S02 個 + 6H20 Cr + 4 濃 HNO3 一「- Cr (NO3) 3 + NO2 個 + 2H20
掩模板表面進行化學鈍化處理的同時，掩模板上的其他汙漬也同時被清除。之後在氧化層上沉積的氮化矽薄層進一步阻止鉻層得被氧化，從而達到全面保護掩模板的作用。下面對通過具體的實施例對本發明保護掩模板的方法做進一步詳細說明，以便更好理解本發明，但下述並不限制本發明範圍。實施例1
在襯底1的上方設有鉻層2，襯底1和鉻層2 —起形成掩模板。用濃度為99%的濃硫酸對掩模板進行處理，掩模板上的鉻層2與濃硫酸發生的化學鈍化反應，在掩模板的表面形成氧化3。在化學鈍化反應中，鉻層2上的氧化層3厚度隨著處理的時間加長而增厚，整個化學鈍化反應時間控制在360秒到400秒之間。如化學鈍化處理時間太過於短，勢必造成鉻層2部分未形成緻密的氧化層3的情況，這樣處理對於半導體的生產是極其不利的。化學鈍化處理後的掩模板的結構如圖1所示。之後在掩模板表面上的氧化層3和襯底1之上通過化學氣相沉積的方法沉積一層氮化矽薄膜層4。在掩模板表面上形成的氮化矽薄層4，其厚度在300A至400A之間。被覆蓋氮化矽薄層掩模板的結構如圖2所示。實施例2
在襯底1的上方設有鉻層2，襯底1和鉻層2 —起形成掩模板。用濃度為75%的濃硝酸對掩模板進行處理，掩模板上的鉻層2與濃硫酸發生的化學鈍化反應，在掩模板的表面形成氧化3。在化學鈍化反應中，鉻層2上的氧化層3厚度隨著處理的時間加長而增厚，整個化學鈍化反應時間控制在500秒到600秒之間。如化學鈍化處理時間太過於短，勢必造成鉻層2部分未形成緻密的氧化層3的情況，這樣處理對於半導體的生產是極其不利的。化學鈍化處理後的掩模板的結構如圖1所示。之後在掩模板表面上的氧化層3和襯底1之上通過化學氣相沉積的方法沉積一層氮化矽薄膜層4。在掩模板表面上形成的氮化矽薄層4，其厚度在450A至500A之間。被覆蓋氮化矽薄層掩模板的結構如圖2所示。本發明通過化學鈍化方法在掩模板表面的鉻層2形成氧化層3，在形成該氧化層3 之後通過化學氣相沉積的方法沉積一薄層的氮化矽層4，以阻止鉻層2進一步的氧化和掩模板上沾汙的產生。在掩模板實際使用時，只需通過化學方法除去表面的氮化矽鈍化層即可。工藝步驟簡單而有效，保護了掩模板的表面，阻止外部顆粒汙漬掩模板所導致的產品品質下降。以上對本發明的具體實施例進行了詳細描述，但其只是作為範例，本發明並不限制於以上描述的具體實施例。對於本領域技術人員而言，任何對本發明進行的等同修改和替代也都在本發明的範疇之中。因此，在不脫離本發明的精神和範圍下所作的均等變換和修改，都應涵蓋在本發明的範圍內。
權利要求
1.一種保護掩模板的方法，其特徵在於，包括以順序下步驟將在掩模板上所設置的鉻層用強酸進行化學鈍化處理，形成一層覆蓋在鉻層上的緻密的氧化層；利用化學氣相沉積法，沉積一層薄膜覆蓋在所述掩模板所包含的襯底上，同時該薄膜還覆蓋在表面形成有氧化層的鉻層之上。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述強酸選用濃硫酸。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述強酸選用濃硝酸。
4.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述濃硫酸的濃度在98wt%以上。
5.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述濃硝酸的濃度在65wt%以上。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在進行化學鈍化處理過程中，鉻層與強酸發生鈍化反應所持續的時間控制在廣600秒之間。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述氧化層上覆蓋的薄膜為氮化矽。
8.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述的氮化矽薄膜厚度為ιοΑΙοοΑ。
全文摘要
本發明提供一種保護掩模板的方法，其特徵在於，包括以順序下步驟將在掩模板上所設置的鉻層用強酸進行化學鈍化處理，形成一層覆蓋在鉻層上的緻密的氧化層；利用化學氣相沉積法，沉積一層薄膜覆蓋在所述掩模板所包含的襯底上，同時該薄膜還覆蓋在表面形成有氧化層的鉻層之上。本發明提供的方法有效得阻止鉻層進一步的氧化和掩模板上汙漬的產生，減少了因掩模板有汙漬而造成的損失，在掩模板實際使用時，只需通過化學方法除去表面的氮化矽薄膜層即可。
文檔編號G03F1/48GK102426411SQ20111018345
公開日2012年4月25日 申請日期2011年7月1日 優先權日2011年7月1日
發明者周軍 申請人:上海華力微電子有限公司