本發(fā)明涉及一種新型的掩模等離子體刻蝕方法，屬于半導(dǎo)體掩模制造的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

由于摩爾定律的作用，集成電路條寬變得越來(lái)越小，在晶片上形成的圖案尺寸也隨之減小。為形成微細(xì)圖案，采用掩模的光刻工藝得到廣泛應(yīng)用。在光刻工藝中，光刻膠涂覆在材料層上，光線通過(guò)具有預(yù)定的、光屏蔽圖案的掩模照射在一部分光刻膠上，隨后通過(guò)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(guò)光刻膠層圖案來(lái)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(guò)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(duì)應(yīng)于掩模的光屏蔽圖案。

在掩模制造過(guò)程中，使用的基板通常有二進(jìn)制強(qiáng)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。

在制作過(guò)程中，二元掩?；逶诮?jīng)過(guò)曝光、顯影工序后在光刻膠層形成掩模圖形的圖案化；以圖案化的光刻膠層作為保護(hù)層以圖案化的光刻膠層作為保護(hù)層進(jìn)行濕法刻蝕，去除金屬鉻膜層。

結(jié)合附圖1～附圖4所示，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于二元掩模制作過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明，具體地：

步驟1、如圖1所示，鍍有金屬鉻膜2的基板1上設(shè)置有光刻膠層3；對(duì)光刻膠層3進(jìn)行圖案化處理，將掩模圖形轉(zhuǎn)移到光刻膠層3上，如圖2所示；

在本步驟中，進(jìn)行圖案化處理就是對(duì)光刻膠層3進(jìn)行曝光并顯影。

步驟2、以光刻膠層3上的光刻膠掩模圖形作為保護(hù)層，對(duì)鉻金屬膜2進(jìn)行等離子體刻蝕，在鉻金屬膜2上形成掩模圖形，如圖3所示。

步驟3、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(zhuǎn)移到光刻膠層3上的過(guò)程中，由于光刻膠本身的特點(diǎn)，在和顯影液產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程中，有些許有機(jī)物或者灰塵等殘留顆粒未能被完全清洗掉，這點(diǎn)在化學(xué)放大型光刻膠上體現(xiàn)得尤為明顯，如圖2中的殘留顆粒4所示。這就導(dǎo)致在實(shí)施步驟3的濕法刻蝕過(guò)程中，無(wú)法將曝光區(qū)域的鉻金屬膜2完全去除，形成缺陷，所述缺陷即為鉻殘留5。如果無(wú)法將鉻金屬膜2上的鉻殘留5去除干凈，則會(huì)導(dǎo)致后續(xù)用此掩模對(duì)晶園襯底曝光時(shí)，得到的圖形不準(zhǔn)確，形成進(jìn)一步的缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種新型的掩模等離子體刻蝕方法，其能夠有效避免二元掩模制造過(guò)程中在干法刻蝕過(guò)程中因?yàn)闅埩项w粒掉落造成的掩模缺陷。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：

本發(fā)明一種新型的掩模等離子體刻蝕方法，其包括以下步驟：

S1、利用光刻膠掩模板對(duì)涂布在鍍有鉻金屬膜的基板上的光刻膠層進(jìn)行圖案化處理，以在所述光刻膠層上得到光刻膠掩模圖形；

S2、以經(jīng)過(guò)步驟S1圖案化處理后的光刻膠層作為保護(hù)層，進(jìn)行第一次干法刻蝕，去除金屬鉻膜；

S3、使用去離子水進(jìn)行清洗，去除掩模表面可能存在的殘留顆粒；

S4、使用SC-1清洗液進(jìn)行掩模清洗，確保殘留顆粒去除徹底；

S5、以圖案化的光刻膠層作為保護(hù)層進(jìn)行第二次干法刻蝕。

進(jìn)一步地，在步驟S5中，所述SC-1清洗液的成分以質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括氫氧化0.5～1.5份；雙氧水3～8份；去離子水15～20份。

優(yōu)選地，所述SC-1清洗液的成分以質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括氫氧化銨1份；雙氧水5份；去離子水20份。

進(jìn)一步地，在步驟S4中，在使用SC-1清洗液進(jìn)行掩模清洗的同時(shí)，配合超聲波進(jìn)行震蕩。

進(jìn)一步地，所述的基板包括石英玻璃。

進(jìn)一步地，所述的光刻膠為化學(xué)放大型光刻膠或者光學(xué)光刻膠。

進(jìn)一步地，第一次干法刻蝕和第二次干法刻蝕時(shí)，反應(yīng)室內(nèi)的垂直射頻功率范圍為150～500瓦，橫向射頻功率為0瓦特，壓力值為6～10毫托，所述使用氯氣與氧氣蝕刻比例大于等于2：1。

本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是：

本發(fā)明采用分步刻蝕的方法以及在兩次刻蝕之間使用SC-1加超聲波震蕩清洗的方式，由于殘料顆粒在兩次刻蝕間落在同一地方的可能性很小，所以能夠有效避免二元掩模制造過(guò)程中在干法刻蝕過(guò)程中因?yàn)闅埩项w粒掉落造成的掩模缺陷。

附圖說(shuō)明

附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1～圖4為為現(xiàn)有技術(shù)二元掩模制作剖面示意圖，其中

圖1為在基板上設(shè)置鉻金屬膜以及光刻膠層后的示意圖。

圖2為對(duì)光刻膠層進(jìn)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(duì)鉻金屬膜進(jìn)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8為本發(fā)明提供的二元掩模制作剖面示意圖，其中

圖5為本發(fā)明在基板上設(shè)置鉻金屬膜以及光刻膠層后的示意圖。

圖6為本發(fā)明以圖案化的光刻膠層作為保護(hù)層進(jìn)行第一次干法刻蝕，去除金屬鉻膜后的示意圖。

圖7為本發(fā)明經(jīng)SC-1清洗，配合超聲波震蕩，去除掩模表面殘留顆粒后的示意圖。

圖8為本發(fā)明以圖案化的光刻膠層為保護(hù)層，進(jìn)行等離子體刻蝕作業(yè)后得到金屬膜圖形后的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例1

為了能夠有效避免二元掩模制造過(guò)程中在干法刻蝕過(guò)程中因?yàn)闅埩项w粒掉落造成的掩模缺陷，本發(fā)明提供一種新型的掩模等離子體刻蝕方法，其包括以下步驟：

S1、利用光刻膠掩模板對(duì)涂布在鍍有鉻金屬膜的基板上的光刻膠層進(jìn)行圖案化處理，以在所述光刻膠層上得到光刻膠掩模圖形；如圖5所示，所述基板1可以采用石英玻璃；

如圖6所示，對(duì)光刻膠層3進(jìn)行圖案化處理是指通過(guò)對(duì)光刻膠層3的曝光顯影操作將光刻膠掩模板上的圖形轉(zhuǎn)移到光刻膠層3上。在具體實(shí)施時(shí)，在光刻膠層3上得到光刻膠層掩模圖形后，在圖形區(qū)域內(nèi)會(huì)有有機(jī)物殘留，所述有機(jī)物殘留一般是指光刻膠殘留，所述有機(jī)物殘留和一些金屬殘留、油、灰塵等形成殘留顆粒4，殘留顆粒4會(huì)影響后續(xù)對(duì)鉻金屬膜2的刻蝕操作。

S2、以經(jīng)過(guò)步驟S1圖案化處理后的光刻膠層作為保護(hù)層，進(jìn)行第一次干法刻蝕，去除金屬鉻膜；干法刻蝕屬于常規(guī)的工藝步驟，此處不再贅述。

S3、使用去離子水進(jìn)行清洗，去除掩模表面可能存在的殘留顆粒；

S4、使用SC-1清洗液進(jìn)行掩模清洗，同時(shí)配合超聲波進(jìn)行震蕩，確保殘留顆粒去除徹底，如圖7所示；其中，所述SC-1清洗液的成分以質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括氫氧化銨1份；雙氧水5份；去離子水20份。

S5、以圖案化的光刻膠層作為保護(hù)層進(jìn)行第二次干法刻蝕，如圖8所示干法刻蝕屬于常規(guī)的工藝步驟，此處不再贅述。

第一次干法刻蝕和第二次干法刻蝕時(shí)，反應(yīng)室內(nèi)的垂直射頻功率范圍均為150～500瓦，橫向射頻功率為0瓦特，壓力值為6～10毫托，所述使用氯氣與氧氣蝕刻比例大于等于2：1。

實(shí)施例2

為了能夠有效避免二元掩模制造過(guò)程中在干法刻蝕過(guò)程中因?yàn)闅埩项w粒掉落造成的掩模缺陷，本發(fā)明提供一種新型的掩模等離子體刻蝕方法，其包括以下步驟：

S1、利用光刻膠掩模板對(duì)涂布在鍍有鉻金屬膜的基板上的光刻膠層進(jìn)行圖案化處理，以在所述光刻膠層上得到光刻膠掩模圖形；如圖5所示，所述基板1可以采用石英玻璃；

如圖6所示，對(duì)光刻膠層3進(jìn)行圖案化處理是指通過(guò)對(duì)光刻膠層3的曝光顯影操作將光刻膠掩模板上的圖形轉(zhuǎn)移到光刻膠層3上。在具體實(shí)施時(shí)，在光刻膠層3上得到光刻膠層掩模圖形后，在圖形區(qū)域內(nèi)會(huì)有有機(jī)物殘留，所述有機(jī)物殘留一般是指光刻膠殘留，所述有機(jī)物殘留和一些金屬殘留、油、灰塵等形成殘留顆粒4，殘留顆粒4會(huì)影響后續(xù)對(duì)鉻金屬膜2的刻蝕操作。

S2、以經(jīng)過(guò)步驟S2圖案化處理后的光刻膠層作為保護(hù)層，進(jìn)行第一次干法刻蝕，去除金屬鉻膜；干法刻蝕屬于常規(guī)的工藝步驟，此處不再贅述。

S3、使用去離子水進(jìn)行清洗，去除掩模表面可能存在的殘留顆粒；

S4、使用SC-1清洗液進(jìn)行掩模清洗，同時(shí)配合超聲波進(jìn)行震蕩，確保殘留顆粒去除徹底；其中，所述SC-1清洗液的成分以質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括氫氧化銨0.5份；雙氧水3份；去離子水15份。

S5、以圖案化的光刻膠層作為保護(hù)層進(jìn)行第二次干法刻蝕，干法刻蝕屬于常規(guī)的工藝步驟，此處不再贅述。

第一次干法刻蝕和第二次干法刻蝕時(shí)，反應(yīng)室內(nèi)的垂直射頻功率范圍為150～500瓦，橫向射頻功率為0瓦特，壓力值為6～10毫托，所述使用氯氣與氧氣蝕刻比例大于等于2：1。

實(shí)施例3

為了能夠有效避免二元掩模制造過(guò)程中在干法刻蝕過(guò)程中因?yàn)闅埩项w粒掉落造成的掩模缺陷，本發(fā)明提供一種新型的掩模等離子體刻蝕方法，其包括以下步驟：

S1、利用光刻膠掩模板對(duì)涂布在鍍有鉻金屬膜的基板上的光刻膠層進(jìn)行圖案化處理，以在所述光刻膠層上得到光刻膠掩模圖形；如圖5所示，所述基板1可以采用石英玻璃；

如圖6所示，對(duì)光刻膠層3進(jìn)行圖案化處理是指通過(guò)對(duì)光刻膠層3的曝光顯影操作將光刻膠掩模板上的圖形轉(zhuǎn)移到光刻膠層3上。在具體實(shí)施時(shí)，在光刻膠層3上得到光刻膠層掩模圖形后，在圖形區(qū)域內(nèi)會(huì)有有機(jī)物殘留，所述有機(jī)物殘留一般是指光刻膠殘留，所述有機(jī)物殘留和一些金屬殘留、油、灰塵等形成殘留顆粒4，殘留顆粒4會(huì)影響后續(xù)對(duì)鉻金屬膜2的刻蝕操作。

S2、以經(jīng)過(guò)步驟S2圖案化處理后的光刻膠層作為保護(hù)層，進(jìn)行第一次干法刻蝕，去除金屬鉻膜；干法刻蝕屬于常規(guī)的工藝步驟，此處不再贅述。

S3、使用去離子水進(jìn)行清洗，去除掩模表面可能存在的殘留顆粒；

S4、使用SC-1清洗液進(jìn)行掩模清洗，同時(shí)配合超聲波進(jìn)行震蕩，確保殘留顆粒去除徹底；其中，所述SC-1清洗液的成分以質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括氫氧化銨1.5份；雙氧水10份；去離子水25份。

S5、以圖案化的光刻膠層作為保護(hù)層進(jìn)行第二次干法刻蝕，干法刻蝕屬于常規(guī)的工藝步驟，此處不再贅述。

第一次干法刻蝕和第二次干法刻蝕時(shí)，反應(yīng)室內(nèi)的垂直射頻功率范圍為150～500瓦，橫向射頻功率為0瓦特，壓力值為6～10毫托，所述使用氯氣與氧氣蝕刻比例大于等于2：1。

本發(fā)明采用分步刻蝕的方法以及在兩次刻蝕之間使用SC-1加超聲波震蕩清洗的方式，由于殘料顆粒在兩次刻蝕間落在同一地方的可能性很小，所以能夠有效避免二元掩模制造過(guò)程中在干法刻蝕過(guò)程中因?yàn)闅埩项w粒掉落造成的掩模缺陷。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。