專利名稱：相移掩模遮光層殘留物修復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體光刻工藝領(lǐng)域，特別涉及一種相移掩模遮光層殘留物修復(fù)方 法。
背景技術(shù)：
通常，在曝光工藝中使用的用于形成光刻圖型的曝光掩模是通過(guò)在石英襯底上涂 覆鉻層或者鋁層作為遮光層，然后利用離子束刻蝕遮光層以形成相應(yīng)的遮光圖形而得到。 但隨著半導(dǎo)體元件尺寸的不斷減小，復(fù)雜度越來(lái)越高，掩模圖案也相應(yīng)地更加復(fù)雜和密集。 掩模上不透光區(qū)域之間距離的縮短導(dǎo)致數(shù)值孔徑的降低，進(jìn)而導(dǎo)致光在穿透掩模圖案時(shí)會(huì) 發(fā)生光繞射現(xiàn)象，從而使掩模的分辨率下降?，F(xiàn)有技術(shù)中通常采用相移掩模來(lái)提升分辨率和聚焦深度。相移掩模是在傳統(tǒng)的掩 模上增加相移圖層，通過(guò)相移圖層將光的相位改變180度，使得通過(guò)相鄰相移圖層的光形 成干涉，由此改善光刻掩模的分辨率。請(qǐng)參閱圖Ia-圖lb，圖Ia-圖Ib為相移掩模形成過(guò)程中對(duì)遮光層進(jìn)行二次刻蝕的 過(guò)程示意圖。如圖Ia所示，首先在石英襯底1上依次形成相移圖層2、遮光圖層3和光刻膠 (圖中未示出)，然后通過(guò)光刻、顯影、刻蝕和去膠形成貫通遮光圖層3和相移圖層2的接觸 孔5，再在遮光圖層3上及接觸孔5內(nèi)涂覆光刻膠4，通過(guò)光刻和顯影，去除部分光刻膠4以 形成如圖Ia所示的光刻膠圖形，再以光刻膠4為掩膜，對(duì)接觸孔5周圍的遮光圖層3進(jìn)行 刻蝕以形成如圖Ib所示的最終的相移掩模圖形。現(xiàn)有技術(shù)中，在通過(guò)光刻、顯影、刻蝕和去 膠形成貫通遮光圖層3和相移圖層2的接觸孔5的一系列的工藝處理中，若有顆粒物6殘 留在遮光圖層3上，則如圖Ib所示在對(duì)遮光圖層3進(jìn)行第二次刻蝕的時(shí)候會(huì)由于殘留顆粒 物的遮擋使本該被刻蝕掉的一部分遮光層7殘留下來(lái)。由于污染顆粒物6的形狀及數(shù)量的 不確定，殘留遮光層7可能并不是很規(guī)則，也可能面積較大，覆蓋在相移圖層2刻蝕后形成 的接觸孔5的四周，從而影響了接觸孔5的線寬及穿透率，進(jìn)而影響了相移掩模的分辨率。現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于上述殘留遮光層7通常采用對(duì)相移掩模的遮光層3再進(jìn)行多次重 復(fù)曝光和刻蝕的方法將其完全去除，這種刻蝕還是采用原來(lái)形成遮光層圖形的刻蝕掩模。 由于相移掩模不同于普通掩模，其殘留遮光層7位于相移圖層2之上，因而在進(jìn)行重復(fù)刻蝕 時(shí)，必須很好的把握刻蝕時(shí)間刻蝕時(shí)間不夠則殘留遮光層7仍然存在，需再次刻蝕；刻蝕 時(shí)間過(guò)長(zhǎng)則會(huì)對(duì)相移圖層造成傷害。但在實(shí)際操中，刻蝕的時(shí)間通常是非常難以把握的，修 復(fù)殘留遮光層7的風(fēng)險(xiǎn)很大。并且多次的曝光和刻蝕導(dǎo)致清洗次數(shù)的增加，而清洗次數(shù)越 多則可能造成對(duì)相移圖層2的破壞。同時(shí)，為去除殘留遮光層7所進(jìn)行的重復(fù)曝光和刻蝕 必須占用人員和機(jī)臺(tái)并花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間，其成本也很高。因而，現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于大塊的覆蓋 于相移圖層上的殘留遮光層7則通常不予修復(fù)而寧可犧牲相移掩模的分辨率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種相移掩模遮光圖層殘留物修復(fù)方法，以解決相移掩模上存有大塊遮光圖層的殘留物而影響相移掩模分辨率的問(wèn)題。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種相移掩模遮光層殘留物修復(fù)方法，對(duì)覆蓋 在形成有接觸孔的相移圖層上的遮光層殘留物進(jìn)行修復(fù)，包括以下步驟刻蝕位于接觸孔 四周的部分遮光層殘留物曝露出其下的相移圖層?？蛇x的，使用聚焦離子束或激光束對(duì)所述遮光層殘留物進(jìn)行刻蝕。本發(fā)明提供的相移掩模遮光圖層殘留物修復(fù)方法無(wú)需通過(guò)重復(fù)的曝光和刻蝕去 除遮光層殘留物，只需采用聚焦離子束(FIB)或激光束(Laser beam)將接觸孔四周的殘留 遮光層刻蝕為不規(guī)則形狀，使不規(guī)則形狀內(nèi)的殘留遮光層被去除，相移圖層暴露出來(lái)，從而 改善接觸孔的穿透率，進(jìn)而改善掩模的分辨率。該方法無(wú)需將所有殘留遮光層都刻蝕掉，試 驗(yàn)證明僅將非正常接觸孔四圍的殘留遮光層刻蝕為不規(guī)則形狀即可達(dá)到有效的改善接觸 孔的線寬和穿透率的明顯效果。該方法易操作，改變了現(xiàn)有此類缺陷修復(fù)工藝耗時(shí)耗力的 狀況，大大縮短了工藝時(shí)間，降低了修復(fù)成本。


圖Ia-圖Ib為相移掩模形成過(guò)程中對(duì)遮光層進(jìn)行二次刻蝕的過(guò)程示意圖；圖2為相移掩模相移圖層接觸孔周圍的遮光層殘留物示意圖；圖3a-圖3e為殘留遮光層經(jīng)本發(fā)明方法修復(fù)后的形狀示意圖；圖4為未對(duì)殘留遮光層進(jìn)行修復(fù)時(shí)非正常接觸孔的透光區(qū)關(guān)鍵尺寸與采用本發(fā) 明方法將殘留遮光層刻蝕為不同不規(guī)則圖形后的非正常接觸孔的透光區(qū)關(guān)鍵尺寸的對(duì)比 圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明 的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說(shuō)明。本發(fā)明所述的相移掩模遮光圖層殘留物修復(fù)方法可廣泛應(yīng)用于多種不同的相移 掩模上所具有的不同遮光層殘留物的修復(fù)當(dāng)中，并且可以利用多種替換方式實(shí)現(xiàn)，下面是 通過(guò)較佳的實(shí)施例來(lái)加以說(shuō)明，當(dāng)然本發(fā)明并不局限于該具體實(shí)施例，本領(lǐng)域內(nèi)的普通技 術(shù)人員所熟知的一般的替換無(wú)疑地涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。請(qǐng)參看圖2，圖2為相移掩模相移圖層接觸孔周圍的遮光層殘留物示意圖。如圖 2所示，相移圖層接觸孔501、502及503為非正常接觸孔，其周圍由于顆粒物的污染導(dǎo)致了 接觸孔周圍相移圖層之上的遮光圖層未被刻蝕，形成了殘留的遮光層7。接觸孔504和505 則為正常接觸孔，其周圍是相移圖層，并沒(méi)有殘留的遮光層。圖2中所示的殘留的遮光層7 僅為簡(jiǎn)單的示意圖，實(shí)踐中接觸孔周圍殘留的遮光層7可能為任何形狀，相鄰接觸孔周圍 殘留的遮光層7也可能并非連結(jié)成片。由于殘留的遮光層7的存在遮蓋了接觸孔501、502 和503邊緣原本應(yīng)露出的相移圖層，從而使得光在透過(guò)接觸孔501、502和503時(shí)無(wú)法產(chǎn)生 很好的相位位移，發(fā)生衍射和干涉現(xiàn)象，影響到接觸孔501、502和503的線寬和穿透率。請(qǐng)參看圖3a-圖3e，圖3a_圖3e為殘留遮光層經(jīng)本發(fā)明方法修復(fù)后的形狀示意圖。本發(fā)明方法中，為改善非正常接觸孔501的穿透率，作為實(shí)施例，將接觸孔501邊緣的殘留遮光層7刻蝕為如圖3a-圖3e中任一所示的圍繞在接觸孔501邊緣的不規(guī)則形 狀8，不規(guī)則形狀8所示的殘留遮光層被刻蝕掉，使其底部的相移圖層暴露出來(lái)。不規(guī)則形 狀8圍繞在接觸孔501的四周，其暴露出的相移圖層在光穿過(guò)時(shí)改變光的相位，從而減少光 在穿過(guò)接觸孔501時(shí)發(fā)生的衍射和干涉現(xiàn)象，有效改善了接觸孔501的線寬和穿透率。對(duì) 殘留遮光層7的刻蝕可采用聚焦離子束(FIB)或激光束(Laser beam machine)實(shí)現(xiàn)。圖3a_圖3e所示僅為本發(fā)明方法的幾種實(shí)施例，本發(fā)明方法所述的在殘留遮光層 7上刻蝕成的包圍在非正常接觸孔501周圍的不規(guī)則形狀8并非僅局限于圖3a-圖3e中的 形狀，事實(shí)上不規(guī)則形狀8可以為任何形狀。采用本發(fā)明方法對(duì)相移掩模遮光圖層的殘留物進(jìn)行修復(fù)時(shí)無(wú)需將所有殘留遮光 層都刻蝕掉，實(shí)驗(yàn)證明將非正常接觸孔501四圍的殘留遮光層刻蝕為不規(guī)則形狀即可達(dá)到 有效的改善接觸孔501的線寬和穿透率的明顯效果。未對(duì)非正常接觸孔周圍的殘留遮光層 進(jìn)行處理所測(cè)得的透光區(qū)關(guān)鍵尺寸與采用本發(fā)明方法將非正常接觸孔周圍的殘留遮光層 刻蝕為不同不規(guī)則圖形后的接觸孔透光區(qū)關(guān)鍵尺寸的對(duì)比請(qǐng)參看圖4。本發(fā)明方法易操作，改變了現(xiàn)有此類缺陷修復(fù)工藝耗時(shí)耗力的狀況，大大縮短了 工藝時(shí)間，降低了修復(fù)成本。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精 神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍 之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
一種相移掩模遮光層殘留物修復(fù)方法，對(duì)覆蓋在形成有接觸孔的相移圖層上的遮光層殘留物進(jìn)行修復(fù)，其特征在于，包括以下步驟刻蝕位于接觸孔四周的部分遮光層殘留物曝露出其下的相移圖層。
2.如權(quán)利要求1所述的相移掩模遮光圖層殘留物修復(fù)方法，其特征在于，使用聚焦離 子束或激光束對(duì)所述遮光層殘留物進(jìn)行刻蝕。
全文摘要
本發(fā)明提供的一種相移掩模遮光層殘留物修復(fù)方法，對(duì)覆蓋在形成有接觸孔的相移圖層上的遮光層殘留物進(jìn)行修復(fù)，包括以下步驟刻蝕位于接觸孔四周的部分遮光層殘留物曝露出其下的相移圖層。該方法無(wú)需將所有殘留遮光層都刻蝕掉，僅將非正常接觸孔四圍的殘留遮光層刻蝕為不規(guī)則形狀即可達(dá)到有效的改善接觸孔的線寬和穿透率的明顯效果。該方法易操作，改變了現(xiàn)有此類缺陷修復(fù)工藝耗時(shí)耗力的狀況，大大縮短了工藝時(shí)間，降低了修復(fù)成本。
文檔編號(hào)G03F1/72GK101989036SQ20091005590
公開(kāi)日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2009年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月4日
發(fā)明者錢芳 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司