專利名稱：修補帶缺陷光罩圖形的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件制造的光刻技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及修補帶缺陷光罩 圖形的方法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的飛速發(fā)展，半導(dǎo)體器件為了達到更快的運算速度、
更大的資料存儲量以及更多的功能，半導(dǎo)體芯片向更高集成度方向發(fā)展；而 半導(dǎo)體芯片的集成度越高，半導(dǎo)體器件的臨界尺寸(CD, Critical Dimension) 越小，因此對于光罩的制作也要求越高。
現(xiàn)有光罩制造成本高以及加工時間長，而由于光罩制作復(fù)雜度日益增加， 單片光罩成本高達百萬元以上。光罩制作過程如圖l所示，通常在透明基板ll 上，涂布一層鉻膜12;再于其上覆蓋微影用光刻膠層14,以光罩布局軟件控 制光學(xué)直寫、電子束直寫或掃描電鏡(SEM, Scan Electron Microscopy)直寫 等曝光方法，在光罩10的光刻膠層(未圖示)上形成圖案；經(jīng)過顯影程序后， 在光罩上形成多個光刻膠圖案；接著，以此光刻膠圖案為罩幕蝕刻鉻膜12后， 形成圖案化的光罩，仍覆蓋鉻膜12的部分則為不透光圖案。然而，在進行光 罩上圖案的蝕刻時，往往因為光罩上沾染少許環(huán)境中的微粒，曝光能量不均 或過度以及光刻膠材料問題，而產(chǎn)生帶缺陷光罩圖形14。
但是，由于較小的特征間距、較小的缺陷標(biāo)準(zhǔn)和在修補區(qū)域需要最小傳 輸損耗等因素，生產(chǎn)沒有缺陷的光罩是較困難的，并且增大了制程的復(fù)雜性。 因此，當(dāng)光罩上的圖案產(chǎn)生誤差時，則發(fā)展出多種微修技術(shù)以修補光罩圖案 的誤差，藉以重新制作光罩的需要，以減少光罩成本。通常，對光罩上的缺陷進行修正的技術(shù)，如圖2所示，用光罩檢測工具對
光罩100上的圖形進行掃描，發(fā)現(xiàn)光罩100中具有多個缺陷圖形102;在缺陷圖 形102周圍形成修補區(qū)域104,用于確定缺陷圖形102的位置。
如圖3所示，在修補區(qū)域104中沉積有機物碳膜或Cr(CO)6,用以修正缺陷 圖形102。
但是由于半導(dǎo)體器件的臨界尺寸越來越小，并且半導(dǎo)體器件的形狀也越 來越復(fù)雜，因此在光罩上也沒有這種簡單的電路圖形。
因此，現(xiàn)有對光罩上的缺陷進行修正的方法請參考臺灣專利TW567531 所述的技術(shù)方案。如圖4所示，當(dāng)光罩20上產(chǎn)生帶缺陷光罩圖形21時，在 與帶缺陷光罩圖形20所在的光罩上尋找與帶缺陷光罩圖形21相同形狀大小 的無帶缺陷光罩圖形22;把與帶缺陷光罩圖形21形狀大小相同的無帶缺陷光 罩圖形22作為參考圖案復(fù)制到帶缺陷光罩圖形21的鉻膜上；用聚焦離子束 將帶缺陷光罩圖形21位置的鉻膜去除，帶缺陷光罩圖形21修補完整。
現(xiàn)有光罩上帶缺陷光罩圖形修補方法由于直接將在帶缺陷光罩圖形所在 的光罩上找到與帶缺陷光罩圖形形狀一致的無帶缺陷光罩圖形進行復(fù)制，將 無帶缺陷光罩圖形作為參考圖案，然后用參考圖案對帶缺陷光罩圖形進行修 補。(1)參考圖案與無帶缺陷光罩圖形相比會有誤差，這種誤差加上參考圖 案本身的誤差，在臨界尺寸越來越小的情況下，修補后的帶缺陷光罩圖形可 能會誤差更大；(2)在晶圓制作時， 一片光罩上可能沒有重復(fù)的芯片，因此 會產(chǎn)生各個圖案都不一樣，因此也就沒有相同的圖案能被復(fù)制用于修補；(3) 在復(fù)制無帶缺陷光罩圖形時，需要用電子束對無帶缺陷光罩圖形進行反復(fù)掃 描，這可能會對光罩的透明基板產(chǎn)生傷害，影響光的通過率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是提供一種修補帶缺陷光罩圖形的方法，提高帶缺陷光罩圖形修補的精度；防止復(fù)制與帶缺陷光罩圖形相同的無帶缺陷光罩圖形 時避免電子束對光罩產(chǎn)生傷害。
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種修補帶缺陷光罩圖形的方法，包括下
列步驟將布局圖形轉(zhuǎn)移至光罩上形成光罩圖形；獲取光罩上帶缺陷光罩圖 形及其缺陷部分任意一點位置坐標(biāo)；根據(jù)任意一點的位置坐標(biāo)將帶缺陷光罩 圖形對應(yīng)的布局圖形導(dǎo)出；對導(dǎo)出的帶缺陷光罩圖形對應(yīng)的布局圖形進行光 學(xué)近似修正；將修正后的帶缺陷光罩圖形對應(yīng)的布局圖形轉(zhuǎn)移至光罩上修補 帶缺陷光罩圖形。
用光罩檢驗工具獲取帶缺陷光罩圖形及缺陷部分任意一點位置坐標(biāo)。
用聚焦離子束將修正后的帶缺陷光罩圖形對應(yīng)的布局圖形轉(zhuǎn)移至光罩上
修補帶缺陷光罩圖形，通過聚焦離子束轟擊或離子反應(yīng)沉積的方法修補帶缺
陷光罩圖形，所述聚焦離子束為聚焦鎵離子束。
從光罩版圖的原始數(shù)據(jù)庫中將帶缺陷光罩圖形對應(yīng)的布局圖形導(dǎo)出。 所述光學(xué)近似修正為使用光學(xué)近似修正軟件模擬曝光、顯影和蝕刻工藝
時所需的光學(xué)參數(shù)及圖形數(shù)據(jù)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明根據(jù)帶缺陷光罩圖形的 缺陷部分的任意一點位置坐標(biāo)將帶缺陷光罩圖形對應(yīng)的布局圖形導(dǎo)出；對導(dǎo) 出的帶缺陷光罩圖形對應(yīng)的布局圖形進行光學(xué)近似修正；將修正后的帶缺陷 光罩圖形對應(yīng)的布局圖形轉(zhuǎn)移至光罩上修補帶缺陷光罩圖形。(1)直接將修 正后的帶缺陷光罩圖形對應(yīng)的布局圖形轉(zhuǎn)移至光罩上修補帶缺陷光罩圖形， 由于不需要復(fù)制無缺陷的光罩圖形進行修補，因此不會產(chǎn)生復(fù)制過程中的累 積誤差，修補后的帶缺陷光罩圖形精確度高；(2)直接將修正后的帶缺陷光 罩圖形對應(yīng)的布局圖形轉(zhuǎn)移至光罩上修補帶缺陷光罩圖形，因此沒有相同的 無缺陷光罩圖形作為參考圖案也可以進行修補，并且修補方便；(3)由于不 需要進行復(fù)制無缺陷光罩圖形過程，因此不會產(chǎn)生電子束對無帶缺陷光罩圖形進行反復(fù)掃描的情況，光罩的透明基板不會產(chǎn)生傷害。


圖l是現(xiàn)有技術(shù)光罩制作過程中產(chǎn)生缺陷的示意圖2至圖4是現(xiàn)有技術(shù)對帶缺陷光罩圖形進行修補的示意圖5是本發(fā)明具體實施方式
對帶缺陷光罩圖形進行修補的流程圖6至圖8是本發(fā)明具體實施方式
在光罩上形成圖案的過程；
圖9是本發(fā)明對光罩上的帶缺陷光罩圖形進行修補的一個實施例的示意圖。
具體實施例方式
在光罩制作過程中，因為光罩上沾染少許環(huán)境中的微粒，曝光能量不均 或者光刻膠材料問題很容易產(chǎn)生帶缺陷光罩圖形。本發(fā)明根據(jù)帶缺陷光罩圖 形的位置坐標(biāo)將帶缺陷光罩圖形數(shù)據(jù)導(dǎo)出；對導(dǎo)出的帶缺陷光罩圖形數(shù)據(jù)進 行光學(xué)近似修正；根據(jù)修正的數(shù)據(jù)修補帶缺陷光罩圖形。本發(fā)明根據(jù)帶缺陷 光罩圖形的缺陷部分的任意一點位置坐標(biāo)將帶缺陷光罩圖形對應(yīng)的布局圖形 導(dǎo)出；對導(dǎo)出的帶缺陷光罩圖形對應(yīng)的布局圖形進行光學(xué)近似修正；將修正 后的帶缺陷光罩圖形對應(yīng)的布局圖形轉(zhuǎn)移至光罩上修補帶缺陷光罩圖形。(1) 直接將修正后的帶缺陷光罩圖形對應(yīng)的布局圖形轉(zhuǎn)移至光罩上修補帶缺陷光 罩圖形，由于不需要復(fù)制無缺陷的光罩圖形進行修補，因此不會產(chǎn)生復(fù)制過 程中的累積誤差，修補后的帶缺陷光罩圖形精確度高；(2)直接將修正后的 帶缺陷光罩圖形對應(yīng)的布局圖形轉(zhuǎn)移至光罩上修補帶缺陷光罩圖形，因此沒 有相同的無缺陷光罩圖形作為參考圖案也可以進行修補，并且修補方便；(3) 由于不需要進行復(fù)制無缺陷光罩圖形過程，因此不會產(chǎn)生電子束對無帶缺陷 光罩圖形進行反復(fù)掃描的情況，光罩的透明基板不會產(chǎn)生傷害。下面結(jié)合附 圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明。圖5是本發(fā)明具體實施方式
對帶缺陷光罩圖形進行修補的流程圖。如圖5 所示，執(zhí)行步驟S201將布局圖形轉(zhuǎn)移至光罩上形成光罩圖形；
執(zhí)行步驟S202獲取光罩上帶缺陷光罩圖形及其缺陷部分任意一點位置坐標(biāo)。
本實施例中，獲取帶缺陷光罩圖形及其坐標(biāo)的工具為光罩檢驗機臺，例 如科天公司的KT575機器或應(yīng)用材料公司的ARIS200機器。
執(zhí)行步驟S203根據(jù)任意一點的位置坐標(biāo)將帶缺陷光罩圖形對應(yīng)的布局圖 形導(dǎo)出；
本實施例中，首先根據(jù)帶缺陷光罩圖形缺陷部分的任意一點位置坐標(biāo)， 確定帶缺陷光罩圖形在光罩版圖中的位置，然后再將帶缺陷光罩圖形對應(yīng)的 布局圖形從光罩版圖的原始數(shù)據(jù)庫中導(dǎo)出。
所述導(dǎo)出的帶缺陷光罩圖形對應(yīng)布局圖形格式可以是圖形數(shù)據(jù)流格式 (GDS， Graphic Data Stream )、開放架構(gòu)交互式標(biāo)準(zhǔn)才各式(OASIS, Open Artwork System Interchange Standard)或國際電氣和電子工程師協(xié)會(正EE) 認(rèn)可的格式。
執(zhí)行步驟S204對導(dǎo)出的帶缺陷光罩圖形對應(yīng)的布局圖形進行光學(xué)近似修
正；
本實施例中，光學(xué)近似修正為使用光學(xué)近似修正軟件模擬曝光、顯影和 蝕刻工藝時所需的光學(xué)參數(shù)及圖形數(shù)據(jù)。
執(zhí)行步驟S205將修正后的帶缺陷光罩圖形對應(yīng)的布局圖形轉(zhuǎn)移至光罩上 修補帶缺陷光罩圖形。
本實施例中，通過聚焦離子束轟擊或離子反應(yīng)沉積聚焦離子束將修正后 的帶缺陷光罩圖形對應(yīng)的布局圖形轉(zhuǎn)移至光罩上修補帶缺陷光罩圖形，所述 聚焦離子束為聚焦鎵離子束。
圖6至圖8是本發(fā)明具體實施方式
在光罩上形成圖案的過程。如圖6所示，首先設(shè)計布局圖形；然后，在透明基板30上，先形成不透光的鉻膜層32; 在鉻膜層32上增加氧化鉻層，以形成抗反射層34;在抗反射層34上覆蓋光 刻膠36;并以光學(xué)直寫、投影式電子束直寫或掃描電鏡直寫等方式曝光，將 布局圖形轉(zhuǎn)移至在光刻膠36上形成半導(dǎo)體圖案；接著以顯影工藝將光刻膠形 成圖案化開口。如圖7所示，以光刻膠36上的半導(dǎo)體圖案為幕罩，以濕法蝕 刻或電漿蝕刻方法蝕刻抗反射層34和鉻膜層32形成光罩圖形。當(dāng)抗反射層 34和鉻膜層32蝕刻完成后，則移除光刻膠36。此時可進行光罩檢查以檢驗 是否有帶缺陷光罩圖形38存在以及帶缺陷光罩圖形38所在的區(qū)域。如圖8 所示，如果有帶缺陷光罩圖形38出現(xiàn)，根據(jù)帶缺陷光罩圖形38的缺陷部分 任意一點位置坐標(biāo)，確定帶缺陷光罩圖形38在光罩版圖中的對應(yīng)位置布局圖 形，然后再將帶缺陷光罩圖形38對應(yīng)的布局圖形從光罩版圖的原始數(shù)據(jù)庫中 導(dǎo)出；對導(dǎo)出的帶缺陷光罩圖形38對應(yīng)的布局圖形進行光學(xué)近似修正；用聚 焦離子束將修正后的帶缺陷光罩圖形38對應(yīng)的布局圖形寫入帶缺陷光罩圖形 38處，將帶缺陷光罩圖形38的缺陷部分抗反射層和鉻膜層去除，使帶缺陷光 罩圖形38修補完整。
本實施例中，透明基板的大小為6英寸，在透光的石英玻璃基板上涂布 50nm 105nm鉻膜；在鉻膜層上增加厚度為20nm的一氧化鉻層，作為抗反射 層；再于抗反射層上覆蓋微影用光刻膠，厚度為300~400nm。當(dāng)然，除實施 例外，可根據(jù)要制作的芯片尺寸來確定光罩及透明基板的大小。同樣，在透 明基板上涂布的鉻膜層厚度，可根據(jù)鉻膜的特性，制作的半導(dǎo)體器件及制程 工藝要求作出調(diào)整?？狗瓷鋵幼鳛橐痪彌_層，其厚度根據(jù)保護圖形的線寬進 行調(diào)節(jié)。在抗反射層上覆蓋的光刻膠厚度由所需保護的膜層特性和后續(xù)蝕刻 的厚度來決定。
本實施例中，蝕刻制程先采用濕法蝕刻，再輔以電漿蝕刻，但本發(fā)明并 非以此蝕刻制程為限。由于在蝕刻處理中，可能因為側(cè)向蝕刻對原先形成的
8光罩圖案層造成損傷，因此，可以略微放大光刻膠遮光圖案作為緩沖，有效 維持光罩圖案的線寬。
本實施例中，通過聚焦離子束轟擊或離子反應(yīng)沉積的方法將修正后的帶
缺陷光罩圖形38對應(yīng)的布局圖形寫入帶缺陷光罩圖形38處修補帶缺陷光罩 圖形38,所述聚焦離子束為聚焦鎵離子束。
圖9是本發(fā)明對光罩上的帶缺陷光罩圖形進行修補的一個實施例的示意 圖。如圖9所示，在對光罩200上的圖形制作完成后，用光罩抬v驗工具進行 光罩檢查，由于光罩200上沾染少許環(huán)境中的微粒，曝光能量不均或者光刻 膠材料問題出現(xiàn)帶缺陷光罩圖形202的情況；用光罩檢驗工具獲取光罩200 上的帶缺陷光罩圖形202及其帶缺陷光罩圖形202缺陷部分任意一點的位置 坐標(biāo)，根據(jù)帶缺陷光罩圖形202缺陷部分任意一點的位置坐標(biāo)，確定帶缺陷 光罩圖形202在光罩版圖中對應(yīng)位置的布局圖形，然后再將帶缺陷光罩圖形 202對應(yīng)的布局圖形從光罩版圖的原始數(shù)據(jù)庫中導(dǎo)出；對導(dǎo)出的帶缺陷光罩圖 形對應(yīng)的布局圖形進行光學(xué)近似修正；然后，根據(jù)修正后的帶缺陷光罩圖形 對應(yīng)的布局圖形用聚焦離子束寫入帶缺陷光罩圖形202處，將帶缺陷光罩圖 形202的缺陷部分抗反射層和鉻膜層去除，使帶缺陷光罩圖形202修補完整。
本實施例中，光罩檢驗工具為科天公司的KT575機器或應(yīng)用材料公司的 ARIS200機器。
通過聚焦離子束轟擊或離子反應(yīng)沉積的方法將修正后的帶缺陷光罩圖形 202對應(yīng)的布局圖形寫入帶缺陷光罩圖形202處修補帶缺陷光罩圖形202,所 述聚焦離子束為聚焦鎵離子束。
所述導(dǎo)出的帶缺陷光罩圖形對應(yīng)的布局圖形格式可以是圖形數(shù)據(jù)流格式 (GDS, Graphic Data Stream )、開放架構(gòu)交互式標(biāo)準(zhǔn)格式(OASIS, Open Artwork System Interchange Standard)或國際電氣和電子工程師十辦會(IEEE) 認(rèn)可的格式。本實施例中，光學(xué)近似修正為使用光學(xué)近似修正軟件模擬曝光、顯影和 蝕刻工藝時所需的光學(xué)參數(shù)及圖形數(shù)據(jù)。
本發(fā)明雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何 本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動和 修改，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種修補帶缺陷光罩圖形的方法，其特征在于，包括下列步驟將布局圖形轉(zhuǎn)移至光罩上形成光罩圖形；獲取光罩上帶缺陷光罩圖形及其缺陷部分任意一點位置坐標(biāo)；根據(jù)任意 一點的位置坐標(biāo)將帶缺陷光罩圖形對應(yīng)的布局圖形導(dǎo)出；對導(dǎo)出的帶缺陷光罩圖形對應(yīng)的布局圖形進行光學(xué)近似修正；將修正后的帶缺陷光罩圖形對應(yīng)的布局圖形轉(zhuǎn)移至光罩上修補帶缺陷光罩圖形。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述修補帶缺陷光罩圖形的方法，其特征在于用光罩檢 驗工具獲取帶缺陷光罩圖形及缺陷部分任意一點位置坐標(biāo)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述修補帶缺陷光罩圖形的方法，其特征在于用聚焦離 子束將修正后的帶缺陷光罩圖形對應(yīng)的布局圖形轉(zhuǎn)移至光罩上修補帶缺陷 光罩圖形。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述修補帶缺陷光罩圖形的方法，其特征在于通過聚焦 離子束轟擊或離子反應(yīng)沉積的方法修補帶缺陷光罩圖形。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述修補帶缺陷光罩圖形的方法，其特征在于所述聚焦 離子束為聚焦鎵離子束。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述修補帶缺陷光罩圖形的方法，其特征在于從光罩版 圖的原始數(shù)據(jù)庫中將帶缺陷光罩圖形對應(yīng)的布局圖形導(dǎo)出。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述修補帶缺陷光罩圖形的方法，其特征在于所述光學(xué) 近似修正為使用光學(xué)近似修正軟件模擬曝光、顯影和蝕刻工藝時所需的光 學(xué)參數(shù)及圖形數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種修補帶缺陷光罩圖形的方法，包括下列步驟將布局圖形轉(zhuǎn)移至光罩上形成光罩圖形；獲取光罩上帶缺陷光罩圖形及其缺陷部分任意一點位置坐標(biāo)；根據(jù)任意一點的位置坐標(biāo)將帶缺陷光罩圖形對應(yīng)的布局圖形導(dǎo)出；對導(dǎo)出的帶缺陷光罩圖形對應(yīng)的布局圖形進行光學(xué)近似修正；將修正后的帶缺陷光罩圖形對應(yīng)的布局圖形轉(zhuǎn)移至光罩上修補帶缺陷光罩圖形。經(jīng)過上述步驟，修補方便、精確。
文檔編號G03F1/72GK101311821SQ200710041109
公開日2008年11月26日 申請日期2007年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月23日
發(fā)明者胡振宇 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司