[發明專利]光掩模缺陷的定位裝置及定位方法

有效

• 申請號: 200910197803.X
• 申請日: 2009-10-28
• 公開（公告）號: CN102053479A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 葛海鳴
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: G03F1/00
• 分類號: G03F1/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 鄭立柱

技術領域

本發明涉及半導體光掩模制作過程，特別是涉及光掩模缺陷修復中用于缺陷定位的裝置及方法。

背景技術

光掩模的制造和修復在半導體工業中是一項重要技術。

通常的深紫外線光刻中采用的典型光掩模包括光透明襯底，該光透明襯底上包含掩模層，該掩模層是不透光圖案。光只穿過透光區，在光掩模下產生圖案。

掩模缺陷通常可以分為：不透明缺陷和透明缺陷。不透明缺陷通常是可以用減去方法修復的外來部件，包括應為透明區中的不透明點或玷污，部件的多余頸狀部或者橋狀部，部件上的多余尖端或突起。透明缺陷通常是可以用添加方法修復的缺失的或不完整的部件，包括針孔，斷線，或變細的線，凹坑和外來缺陷。

其他類型的缺陷包括由原始掩模數據帶中的錯誤以及掩模處理不當所造成的缺陷，由掩模上的臨界尺寸變化和部件的邊緣質量即線條邊緣粗糙所引起的缺陷。

缺陷可能出現在掩模層中，或者出現在襯底中。

在半導體制造中，光刻是經過光掩模對涂在半導體襯底上的光刻膠層進行選擇性曝光來將光掩模上的圖案轉移到襯底上。由于集成電路的更復雜、更快速和更密集器件的需求，用于其制造的光掩模中的最小特征尺寸和間隔成比例縮小。隨著縮小到納米級，諸如隧道和微粒波干擾效應等量子效應對于器件性能而言變得很重要。因此，即使光掩模上的極小缺陷都會造成所產生的微芯片的整個失效，或者使它們失效前的平均壽命明顯縮短。

通常，由于光掩模價格昂貴且復雜，當有些光掩模有缺陷時，有必要對光掩模的缺陷進行修復。

目前在光掩模修復工藝中最通用的工具是聚焦離子束，它能夠蝕刻不透明缺陷和通過碳或金屬淀積填充透明缺陷。

傳統的修復裝置如圖1所示，X-Y移動臺之間通常為直接接觸。

傳統的修復方法如圖2所示，是用相同的復制圖案和參考圖案進行重疊、通過比較來找到缺陷并修復缺陷。

只有小于20微米的修復窗和對于高級別產品甚至只有10微米的修復窗才可以達到修復的精度。對于孤立圖案，由于在修復窗中沒有參考圖案，導致目前的修復機不能解決孤立缺陷的修復問題。

用目前的修復方法，由于對孤立缺陷的修復精確性不夠高，如NEC和日本精工制造的修復機不能修復孤立缺陷。因此，當掩模上出現孤立缺陷時，不得不退回重新制作。

發明內容

本發明的目的是提供一種光掩模缺陷的精確定位裝置，該裝置能夠精確定位缺陷位置，特別是孤立缺陷。

本發明還提供一種光掩模缺陷的精確定位方法。

本發明也提供包含該定位裝置的修復裝置以及采用該定位裝置定位缺陷位置的光掩模缺陷修復方法。

為實現本發明的上述目的，本發明的用于精確定位光掩模缺陷位置的定位裝置包括：

基座；

氣浮式X-Y兩坐標平面移動臺，固定在基座上；

光掩模放置臺包括固定臺和旋轉臺，固定臺與氣浮式X-Y兩坐標平面移動臺固定，旋轉臺相對于氣浮式X-Y兩坐標平面移動臺可轉動地連接在氣浮式X-Y兩坐標平面移動臺上；X-Y方向反射部件和X-Y方向顯示標記設置在光掩模放置臺的固定臺上；旋轉臺上設置若干真空孔，用于吸附固定光掩模版；

激光定位裝置，設置在基座上，發出光照射到所述反射部件并接受反射光以測定光掩模放置臺位置；射光以測定光掩模放置臺位置；

光掩模版上具有粗對準標記和細對準標記；

光掩模激光對準裝置，設置在光掩模放置臺上方，尋找并對準置于光掩模放置臺上的光掩模的粗對準標記和細對準標記，以測定光掩模的精確位置。該裝置利用激光掃描光掩模版上的粗對準標記和細對準標記的X-Y方向的邊緣以及光掩模放置臺上的X-Y方向標記，測量出這些粗細對準標記的位置，進而測算出光掩模上對準標記的X-Y方向相對于移動臺的X-Y標記方向的角度，將光掩模的X-Y方向旋轉到與移動臺的X-Y標記方向平行。

根據本發明，優選地，所述氣浮X-Y兩坐標平面移動臺包括：

第一移動臺，包括兩個并排設置的氣浮導軌和滑動部件，導軌固定在基座上；

第二移動臺，包括一個氣浮導軌和滑動部件，導軌固定在第一移動臺的兩個滑動部件上；

第一直線驅動電機，設置在第一移動臺的兩個氣浮導軌之間，該驅動電機的動子與第二移動臺的導軌底部連接，用于驅動第一移動臺的滑動部件和第二移動臺的導軌，使其在第一方向上相對于第一移動臺的導軌和基座移動；

第二直線驅動電機，設置在第二移動臺的氣浮導軌和滑動部件之間，該驅動電機的動子與第二移動臺的滑動部件底部連接，用于驅動第二移動臺的滑動部件，使其在垂直于第一方向的第二方向上相對于第一移動臺移動。