一种掩膜版缺陷的修复方法、掩膜版的制备方法及掩膜版与流程

1.本技术涉及半导体制造技术领域，具体而言，涉及一种掩膜版缺陷的修复方法、掩膜版的制备方法及掩膜版。


背景技术：

2.掩膜版，业内又称为光罩或掩模板，该产品是由石英玻璃作为衬底，在其上面镀上一层金属铬和感光胶，成为一种感光材料，把已设计好的电路图形通过电子激光设备曝光在感光胶上，被曝光的区域会被显影出来，在金属铬上形成电路图形，成为类似曝光后的底片的光掩模版，然后应用于对集成电路进行投影定位，通过集成电路光刻机对所投影的电路进行光蚀刻，是ic制作的过程中必不可少的工具。
3.掩膜版的生产过程包含了显影、蚀刻等化学过程，由于制程、材料、环境等因素，掩膜版产品在蚀刻后会产生的一定数量的缺陷。根据掩膜版行业标准，一般会将这些缺陷分为黑缺陷和白缺陷两类，其中黑缺陷包含铬残留、线条短接等。现有技术中，黑缺陷的修补通常采用激光修打的方式，即用一定波长和能量的激光，与设计图形对比，将多余的铬图形打掉，实现掩膜版的修复。但是，在激光修打多余的铬图形时，金属铬分解形成残渣，由于激光修打时激光能量较高，使得多余的铬图形在分解时中会产生高温的残渣，高温的残渣容易与衬底黏连，并且在后续冷却后的清洗残渣时不易去除，需要再做二次修打，从而降低掩膜版缺陷的修复效率。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种掩膜版缺陷的修复方法、掩膜版的制备方法及掩膜版，能够提高掩膜版的修复效率。
5.本技术的实施例一方面提供了一种掩膜版缺陷的修复方法，包括依据预设图案对掩膜版的遮光层进行缺陷识别，得到遮光层上的遮光缺陷区；对遮光缺陷区制冷处理；采用激光镭射遮光缺陷区，使得遮光缺陷区的材料分解形成残渣；对掩膜版进行清洗以去除残渣。
6.作为一种可实施的方式，对遮光缺陷区制冷处理包括：对包括遮光缺陷区的掩膜版制冷处理。
7.作为一种可实施的方式，对遮光缺陷区制冷处理包括：使用制冷气体吹扫遮光缺陷区或包括遮光缺陷区的掩膜版，制冷气体的温度在-4℃-4℃之间。
8.作为一种可实施的方式，制冷气体为二氧化碳。
9.作为一种可实施的方式，对包括遮光缺陷区的掩膜版制冷处理包括：将掩膜版设置温度在-2℃-4℃之间的环境中放置预设时间。
10.作为一种可实施的方式，采用激光镭射遮光缺陷区，使得遮光缺陷区的材料分解形成残渣与对遮光缺陷区处理之间的时间间隔≤30s。
11.作为一种可实施的方式，依据预设图案对掩膜版的遮光层进行缺陷识别，得到遮
光层上的遮光缺陷区包括：扫描遮光层，获取遮光层的实际图案；对比预设图案与实际图案，并定位遮光缺陷区。
12.作为一种可实施的方式，对比预设图案与实际图案，并定位遮光缺陷区包括：对比预设图案与实际图案，得到掩膜版上的若干个缺陷的位置信息和尺寸信息；判断缺陷的缺陷类型和尺寸信息，并标记遮光缺陷区，其中，遮光缺陷区的尺寸小于等于30μm*30μm。
13.本技术的实施例另一方面提供了一种掩膜版的制备方法，包括在衬底上制备遮光层；依据预设图案对遮光层进行图案化；依据预设图案对图案化后的遮光层进行缺陷识别，得到遮光层上的遮光缺陷区；对遮光缺陷区制冷处理；采用激光镭射遮光缺陷区，使得遮光缺陷区的材料分解形成残渣；清洗衬底和遮光层以去除残渣。
14.本技术的实施例的再一方面提供了一种掩膜版，采用上述掩膜版的制备方法制备而成，掩膜版包括：衬底以及设置在衬底上的遮光层，其中，遮光层上刻蚀有预设图案。
15.本技术实施例的有益效果包括：
16.本技术提供的掩膜版缺陷的修复方法,包括依据预设图案对掩膜版的遮光层进行缺陷识别，得到遮光层上的遮光缺陷区；对遮光缺陷区制冷处理；采用激光镭射遮光缺陷区，使得遮光缺陷区的材料分解形成残渣；对掩膜版进行清洗以去除残渣。本技术提供的掩膜版的修复方法，在进行激光镭射去除多余铬材料之前，对遮光缺陷区制冷处理，降低遮光缺陷区的温度；使得在激光镭射瞬间残渣的温度较低，不易与掩膜版的衬底黏连，清洗时残渣会比较容易掉落，从而提高掩膜版的修复效率。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
18.图1为本技术实施例提供的掩膜版缺陷的修复方法的流程图；
19.图2为本技术实施例提供的掩膜版缺陷的修复方法的状态图之一；
20.图3为本技术实施例提供的掩膜版缺陷的修复方法的状态图之二；
21.图4为本技术实施例提供的掩膜版缺陷的修复方法的状态图之三；
22.图5为本技术实施例提供的掩膜版缺陷的修复方法的状态图之四；
23.图6为本技术实施例提供的掩膜版缺陷的修复方法的状态图之五；
24.图7为本技术实施例提供的掩膜版的制备方法的流程图。
25.图标：100-掩膜版；110-衬底；120-遮光层；130-遮光缺陷区；140
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残渣。
具体实施方式
26.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
27.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护
的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
28.应注意到：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。
29.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该申请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技术和简化描述，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技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
31.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“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技术中的具体含义。
32.在掩膜版制备的过程中，通常在透明衬底上设置遮光层，在对遮光层进行图案化刻蚀后，需要对掩膜版进行检验，以挑选出不合规格的缺陷，其中，缺陷分为黑缺陷和白缺陷两类，其中，黑缺陷也叫遮光型缺陷，是指图案化后的透光区域存在遮光材料(铬)残留，造成遮光缺陷，使得透光区域存在遮光点，影响掩膜版的性能；而白缺陷也叫透光型缺陷，是指图案化后的遮光区域存在凹槽，且该凹槽穿透遮光层，使得遮光区域存在透光点，同样会影响掩膜版性能，使得遮光层失去遮光效果。当掩膜版出现透光型缺陷时，一般是沉积修复材料(铬)实现缺陷处凹槽的修补，即利用能量源，例如电子束，并搭配前驱气体进行沉积化学反应来填补凹槽，实现缺陷的修补，使得其符合出货规格。当掩膜版出现遮光型缺陷时，通常采用激光的方式将遮光材料去除。
33.然而在激光修打多余的金属铬时，金属铬分解形成残渣，由于激光修打时激光能量较高，使得多余的铬图形在分解时中会产生高温的残渣，高温的残渣容易与衬底黏连，使得在后续冷却后清洗残渣时不易去除，需要再做二次修打，从而降低掩膜版缺陷的修复效率。
34.本技术提供了一种掩膜版100缺陷的修复方法，如图1所示，包括：
35.s11:如图2所示，依据预设图案对掩膜版100的遮光层120进行缺陷识别，得到遮光层120上的遮光缺陷区130；
36.具体的，预设图案指的是遮光层120进行图案化时依据的图案，经过图案化后，将遮光层120分成了遮光区和透光区，遮光区即遮光层120按照预设图案形成在衬底110上的金属铬，透光区即金属铬被刻蚀去除后的区域，在检测时，可以根据预设图案识别遮光层120上的遮光缺陷区130 和透光缺陷区。
37.需要说明的是，这里金属铬只是遮光材料的示例，不应当被理解为对遮光材料的限制，本领域技术人员可以根据实际情况对遮光材料进行设置。
38.s12:如图3所示，对遮光缺陷区130制冷处理；使得遮光缺陷区130 的铬金属的温度较低。
39.s13:如图4、图5所示，采用激光镭射遮光缺陷区130，使得遮光缺陷区130的材料分解形成残渣140；
40.遮光缺陷区130的铬金属的温度较低，在激光镭射至遮光缺陷区130 的铬金属上时，铬金属在激光照射的瞬间分解形成残渣140，因为铬金属的温度较低，形成的残渣140温度也较低，残渣140掉落至掩膜版100表面时，不易与掩膜版100表面黏连。
41.需要说明的是，虽然激光镭射时的能量较高，在激光照射至铬金属的瞬间，铬金属分解形成残渣140，残渣140的温度增加，但是，由于对遮光缺陷区130制冷处理，使得铬金属的温度较低，而且铬金属的熔点较高，残渣140增加温度后没有达到铬金属的熔点，所以残渣140不会与掩膜版 100表面黏连。
42.s14:如图6所示，对掩膜版100进行清洗以去除残渣140。
43.因为残渣140与掩膜版100的表面没有黏连，只是落在掩膜版100的表面上，清洗时只需要用水冲洗或者气体对吹即可将残渣140清除掉，避免了残渣140与掩膜版100黏连需要二次修打的情况发生，从而提高了掩膜版100的修复效率。
44.需要说明的是，本技术实施例针对的遮光缺陷区130，指的是遮光层 120上的透光区处的不和规格的透光区，具体的，其在遮光层120的透光区形成的多余的金属铬，使得该区域的遮光层120的透光区失去了透光的效果，影响掩膜版100的效果。
45.本技术提供的掩膜版100缺陷的修复方法,包括依据预设图案对掩膜版 100的遮光层120进行缺陷识别，得到遮光层120上的遮光缺陷区130；对遮光缺陷区130制冷处理；采用激光镭射遮光缺陷区130，使得遮光缺陷区 130的材料分解形成残渣140；对掩膜版100进行清洗以去除残渣140。本技术提供的掩膜版100的修复方法，在进行激光镭射去除多余铬材料之前，对遮光缺陷区130制冷处理，降低遮光缺陷区130的温度；使得在激光镭射瞬间残渣140的温度较低，不易与掩膜版100的衬底110黏连，清洗时残渣140会比较容易掉落，从而提高掩膜版100的修复效率。
46.可选的，对遮光缺陷区130制冷处理包括：对包括遮光缺陷区130的掩膜版100制冷处理。
47.由于遮光缺陷区130位于掩膜版100上，只对遮光缺陷区130制冷处理，掩膜版100上靠近遮光缺陷区130位置的热量会因为温度差传导至遮光缺陷区130，影响遮光缺陷区130的制冷效果，从而提高遮光缺陷区130 的温度。为了提高遮光缺陷区130的制冷效果，在对遮光缺陷区130制冷处理时，可以对包括遮光缺陷区130的掩膜版100制冷，使得整个掩膜版100均处于较低温度，且而整个掩膜版100的温度比较均衡，不存在遮光缺陷区130的冷量损耗。
48.另外，对包括遮光缺陷区130的掩膜版100制冷处理，使得整个掩膜版100的温度较低，采用激光镭射遮光缺陷区130，遮光缺陷区130的材料被分解形成残渣140掉落至掩膜版100表面时，掩膜版100表面的温度也比较低，更能够阻碍残渣140与掩膜版100表面的黏连，提高光刻掩膜版 100的修复效率。
49.本技术实施例的一种可实现的方式中，对遮光缺陷区130制冷处理包括：使用制冷气体吹扫遮光缺陷区130或包括遮光缺陷区130的掩膜版100，制冷气体的温度在-4℃-4℃之间。
50.使用制冷气体对遮光缺陷区130吹扫，制冷气体的温度在-4℃-4℃之间，掩膜版100的温度通常为室温，制冷气体与掩膜版100之间具有温度差，制冷气体在吹过遮光缺陷区130或者掩膜版100时，会带走遮光缺陷区130或掩膜版100的热量，使得遮光缺陷区130或者掩膜版100温度降低，实现制冷效果。
51.其中，制冷气体的吹扫速率以及吹扫时间本技术实施例不做限制，本领域技术人员可以根据实际情况具体设置，只要能够使得遮光缺陷区130 或包括遮光缺陷区130的掩膜版100温度降低即可。
52.可选的，制冷气体为二氧化碳。
53.co2常温常压下是气态，在常温一定压力下可以凝结成液体甚至是固定 (干冰)，压力撤销后迅速蒸发(升华)，带走大量热，达到降温的目的。而且，二氧化碳作为制冷剂具有高密度、低粘度，流动损失小、传热效果良好等优点。
54.本技术实施例的一种可实现的方式中，对包括遮光缺陷区130的掩膜版100制冷处理包括：将掩膜版100设置温度在-2℃-4℃之间的环境中放置预设时间。
55.具体的，将掩膜版100设置在-2℃-4℃之间的环境中，能够对整个掩膜版100进行制冷，而且，温度在-2℃-4℃之间的环境中，能够避免制冷气体吹扫造成的制冷气体浪费的情况，因为，制冷气体吹扫后就释放至大气中，而制冷气体在吹扫的过程中并不能完全与遮光缺陷区130进行热量交换，部分较冷的气体就会释放至大气中，造成冷源的浪费。而在温度在
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2℃-4℃之间的环境可以为密闭的环境，或者半密闭的环境，能够减少大量的冷源释放至大气的情况，提高冷源的利用率。
56.可选的，采用激光镭射遮光缺陷区130，使得遮光缺陷区130的材料分解形成残渣140与对遮光缺陷区130处理之间的时间间隔≤30s。
57.为了确保遮光缺陷区130的制冷效果，使得在激光镭射时遮光缺陷区 130的材料及掩膜版100保持较低的温度，将s12与s13之间的时间间隔设置的尽可能的短一些，这样减少了在转移的过程中冷量的损失，使得遮光缺陷区130保持较低的温度。
58.本技术实施例的一种可实现的方式中，依据预设图案对掩膜版100的遮光层120进行缺陷识别，得到遮光层120上的遮光缺陷区130包括：
59.s111:扫描遮光层120，获取遮光层120的实际图案；
60.示例的，可以采用电子显微镜来实现对遮光层120的扫描，来获取遮光层120的实际图案；也可以采用ccd相机或者微扫描仪等等，在此不做限制，只要能够获取遮光层120的实际图像即可。
61.s112：对比预设图案与实际图案，并定位遮光缺陷区130。
62.将实际图案与电子显微镜中预先存储的预设图案进行重叠对比，从而获得遮光缺陷区130，来实现对遮光缺陷区130的定位。
63.需要说明的是，掩膜版100缺陷包括透光缺陷和遮光缺陷，对比预设图案与实际图案之后，可能存在遮光缺陷、也可能存在透光缺陷，也可能两种缺陷均存在，本技术的掩膜版100的修复方法针对应遮光缺陷区130。对于透光缺陷区的修复，可以采用常用的方式进
行。
64.可选的，对比预设图案与实际图案，并定位遮光缺陷区130包括：
65.s1121：对比预设图案与实际图案，得到掩膜版100上的若干个缺陷的位置信息和尺寸信息；
66.s1122:判断缺陷的缺陷类型和尺寸信息，并标记遮光缺陷区130，其中，遮光缺陷区130的尺寸小于等于30μm*30μm。
67.当遮光缺陷的面积较大时，会增加激光镭射的时长，从而使得激光更多的能量传输至遮光缺陷的材料上，提升了材料的温度，进而提升了残渣 140的温度，达不到预期的效果，所以，本技术实施例针对面积较小的遮光缺陷具有很好的效果。
68.本技术实施例还提供了一种掩膜版100的制备方法，包括制备步骤和修复步骤，其中，修复步骤的流程、原理以及产生的技术效果和上述提供的掩膜版100缺陷修复方法相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述实施例中的相应内容。
69.本技术实施例提供了一种掩膜版100的制备方法，如图7所示，包括以下步骤：
70.s21:在衬底110上制备遮光层120；
71.其中，遮光层120的材料采用遮光材料制成，具体的材料本技术实施例不做限制，示例的，可以是铬。具体的，在衬底110上制备遮光层120 的具体方法本技术实施例不做限制，可以是物理气相沉积，也可以是化学气相沉积或者电子束物理沉积等等，只要能够在衬底110上形成均匀平整的遮光层120即可。
72.其中，衬底110的具体材料本技术实施例不做限制，只要能够透光即可。
73.s22:依据预设图案对遮光层120进行图案化；
74.具体的，对遮光层120进行图案化处理具体包括：涂覆光刻胶、按照预设图案对光刻胶进行曝光、显影，然后采用刻蚀液进行湿法或者干法刻蚀，经暴露出的遮光材料刻蚀掉形成透光区，而受到光刻胶保护的遮光材料不会被刻蚀，形成遮光的区域，然后将剩余的光刻胶清洗掉，这样便在衬底110上形成透光区和遮光区构成的平面图形结构，完成遮光层120的图案化。
75.s23:依据预设图案对图案化后的遮光层120进行缺陷识别，得到遮光层120上的遮光缺陷区130；
76.在图案化过程中，按照预设图案进行曝光、显影过程中，由于制程、材料、环境等因素，可能会出现一定的误差，其中，预设图案指的是遮光层120进行图案化时依据的图案，经过图案化后，将遮光层120分成了遮光区和透光区，遮光区即遮光层120按照预设图案形成在衬底110上的金属铬，透光区即金属铬被刻蚀去除后的区域，在检测时，可以根据预设图案识别遮光层120上的遮光缺陷区130和透光缺陷区。
77.s24:对遮光缺陷区130制冷处理；
78.s25:采用激光镭射遮光缺陷区130，使得遮光缺陷区130的材料分解形成残渣140；
79.s26:清洗衬底110和遮光层120以去除残渣140。
80.s24-s26与上述掩膜版100缺陷的修复方法的s12-s15为相同的步骤及设置，具体的设置及有益效果已经在前述实施例中进行了详细描述，再次不做赘述。
81.需要说明的是，此处步骤s21和步骤s22为制备步骤，步骤s23至步骤s26为修复步骤，对于具有遮光缺陷的掩膜版100，依次经过步骤s21至 s26，而对于没有遮光缺陷的掩膜
版100，则经过步骤s23后即可出厂。
82.本技术实施例还公开了一种掩膜版100，采用上述掩膜版100的制备方法制备而成，掩膜版100包括：衬底110以及设置在衬底110上的遮光层 120，其中，遮光层120上刻蚀有预设图案。
83.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。