[發明專利]二元掩模鉻金屬膜去除方法

在審

• 申請號: 201410100820.8
• 申請日: 2014-03-18
• 公開（公告）號: CN103869607A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 尤春;王興平;陳友篷
• 申請（專利權）人: 無錫中微掩模電子有限公司
• 主分類號: G03F1/82
• 分類號: G03F1/82
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 殷紅梅

技術領域

本發明涉及一種工藝方法，尤其是一種二元掩模鉻金屬膜去除方法，屬于半導體掩模制造的技術領域。

背景技術

由于摩爾定律的作用，集成電路條寬變得越來越小，在晶片上形成的圖案尺寸也隨之減小。為形成微細圖案，采用掩模的光刻工藝得到廣泛應用。在光刻工藝中，光刻膠涂覆在材料層上，光線通過具有預定的、光屏蔽圖案的掩模照射在一部分光刻膠上，隨后通過采用顯影溶液的顯影工藝去除光刻膠層的輻射部分，以形成光刻膠層圖案。此后，通過光刻膠層圖案來暴露一部分材料層，利用光刻膠層圖案作為刻蝕掩模，使得材料層的暴露的部分通過刻蝕工藝去除掉。這樣，能夠形成材料層的圖案，所述材料層的圖案對應于掩模版的光屏蔽圖案。

在掩模制造過程中，使用的基板通常有二進制強度掩模（二元掩模）和衰減式相位偏移掩模。其中二元掩模包括：石英基板、鍍于石英基板上的不透光的鉻金屬膜、鍍于鉻金屬膜上的感光光刻膠。

結合附圖1~附圖4所示，對現有技術中關于二元掩模制作過程進行說明，具體地：

步驟1、在鍍有金屬鉻膜2的基板1上，涂布光刻膠層3，如圖1所示；

步驟2、對光刻膠層3進行圖案化處理，將掩模圖形轉移到光刻膠層3上，如圖2所示；

在本步驟中，進行圖案化處理就是對光刻膠層3進行曝光并顯影。

步驟3、以光刻膠層3上的光刻膠掩模圖形4作為保護層，對鉻金屬膜2進行濕法刻蝕，在鉻金屬膜2上形成掩模圖形，如圖3所示。

步驟4、去除光刻膠層3，如圖4所示。至此，完成二元掩模圖形的制作。

在步驟2中將掩模圖形轉移到光刻膠層3上的過程中，由于光刻膠本身的特點，在和顯影液產生化學反應的過程中，有些許有機殘留物未能被完全清洗掉，這點在化學放大型光刻膠上體現得尤為明顯，如圖2中的有機物殘留5所示。這就導致在實施步驟3的濕法刻蝕過程中，無法將曝光區域的鉻金屬膜2完全去除，形成缺陷，所述缺陷即為有鉻殘留6。如無法將光刻膠掩模圖形4對應的鉻殘留6去除干凈，則會影響后續用此掩模對基板1曝光時，得到的圖形不準確，形成進一步的缺陷。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種二元掩模鉻金屬膜去除方法，其工藝步驟簡單，能對有機物殘留進行有效去除，避免鉻殘留，提高二元掩模的成品率，降低加工成本，適應范圍廣，安全可靠。

按照本發明提供的技術方案，一種二元掩模鉻金屬膜去除方法，所述二元掩模鉻金屬膜去除方法包括如下步驟：

a、在鍍有鉻金屬膜的基板上涂布光刻膠層；

b、利用光刻膠掩模板對上述光刻膠層進行圖形化，以在所述光刻膠層上得到光刻膠掩模圖形；

c、利用光刻膠掩模板對光刻膠層的光刻膠掩模圖形進行氧等離子體處理，以利用氧等離子體去除掩模圖形內對應的有機物殘留；

d、去除上述光刻膠掩模板并利用光刻膠掩模圖形作為保護層，對鉻金屬膜進行濕法刻蝕，以在鉻金屬膜上形成金屬膜圖形；

e、去除上述光刻膠層。

所述步驟c中，進行氧等離子處理時，氧氣的流量為18~100毫升/分鐘，壓力為85mTorr~100mTorr，垂直射頻功率為100W~500W，橫向射頻功率為0~10W。

所述基板包括石英玻璃。所述有機物殘留為光刻膠殘留。

本發明的優點：通過氧等離子體處理，能有效去除光刻膠層在顯影等過程中造成的有機物殘留，避免了有機物殘留對鉻金屬膜進行濕法刻蝕造成的缺陷，工藝步驟簡單，提高二元掩模的成品率，降低加工成本，適應范圍廣，安全可靠。

附圖說明

圖1~圖4為現有制備二元掩模的具體實施步驟示意圖，其中

圖1為在基板上設置鉻金屬膜以及光刻膠層后的示意圖。

圖2為對光刻膠層進行圖形化，得到光刻膠掩模圖形后的示意圖。

圖3為利用光刻膠層對鉻金屬膜進行刻蝕得到金屬膜圖形后的示意圖。

圖4為去除光刻膠層后的示意圖。

圖5~圖9為本發明制備二元掩模的具體實施步驟示意圖，其中

圖5為本發明在基板上設置鉻金屬膜以及光刻膠層后的示意圖。

圖6為本發明對光刻膠層進行圖形化，得到光刻膠掩模圖形后的示意圖。

圖7為本發明去除有機物殘留后的示意圖。

圖8為本發明得到金屬膜圖形后的示意圖。

圖9為本發明去除光刻膠后的示意圖。

附圖標記說明：1-基板、2-鉻金屬膜、3-光刻膠層、4-光刻膠掩模圖形、5-有機物殘留及6-鉻殘留。