CN101556429B

CN101556429B - 一种控制掩模版cd值的清洗方法

Info

Publication number: CN101556429B
Application number: CN2008100358961A
Authority: CN
Inventors: 黄烈敏
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Priority date: 2008-04-10
Filing date: 2008-04-10
Publication date: 2011-03-23
Anticipated expiration: 2028-04-10
Also published as: CN101556429A

Abstract

本发明提供一种控制掩模版CD值的清洗方法，它包括以下步骤：1，得出掩模版CD值随第二次硫酸清洗时间变化的改变幅度以及随双氧水注入量变化的改变幅度；2，采集掩模版CD数据，根据掩模版CD值超出预期制定CD值范围的幅度依据步骤1确定第二次硫酸清洗时间，及/或双氧水注入量；3，根据步骤2确定的第二次硫酸清洗时间，及/或双氧水注入量对掩模版清洗；4，再采集掩模版上CD值，判断CD值是否预期制定范围内；是，则清洗完成；否，则返回步骤2。本发明方法通过有效调整第二次硫酸清洗时间以及双氧水注入量来达到控制掩模版CD值的目的，解决CD值不符合要求的掩模版报废的问题。

Description

一种控制掩模版CD值的清洗方法

技术领域

本发明涉及已制作好的掩模版的清洗领域，尤其涉及一种控制掩模版CD值的清洗方法。

背景技术

掩模版是目前光刻制程中必要工具，掩模版质量直接影响着光刻制程的良率。随着半导体制程的特征尺寸(Critical Dimension：CD)不断地减小，因此对掩模版的质量要求不断提高。当掩模版上稍有瑕疵就会影响后续光刻制程的良率。随着光刻制程CD的减小，因此对掩模版上制作的图案的CD要求精度比较高，允许的误差裕度也会不断减小。目前，掩模版多采用具有极高分辨率的超微粒乳胶干版和具有良好耐磨性能的硬质铬版，以及能掩蔽紫外光而在可见光下呈半透明特性的“彩色版”等掩模材料，掩模版的衬底基片都采用高平整度制版玻璃。由于制作掩模版制程稳定性原因，可能导致制作出的掩模版上的图案CD(Critical Dimension：CD)不在预期的制定范围内，这样就会引起此掩模版不能运用于后期制程，导致此掩模版报废。通常掩模版的制作一旦制作完成，难以对掩模版上图案CD作修改，然而当掩模版上图案CD值略微超出预期制定范围时，而使之报废，这样会造成较大的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种控制掩模版CD值的清洗方法，用于调整制作好后的掩模版上图案的CD值，使其在预期的制定范围内，以避免报废掩模版上图案CD值略微超出预期范围而导致的浪费。

为达到上述目的，本发明的一种控制掩模版CD值的清洗方法，采用硫酸和双氧水对掩模版进行两次清洗，它包括以下步骤：步骤1，保持两次硫酸的温度、第一次清洗时间以及两次双氧水注入量恒定，采集不同第二次硫酸清洗时间对应掩模版上CD值改变幅度的数据；保持两次硫酸温度和清洗时间恒定，采集不同双氧水注入量对应掩模版上CD值改变幅度的数据；步骤2，采集掩模版上CD超出预期制作范围幅度的数据，依据步骤1中得出的掩模版上CD值随硫酸清洗时间变化而改变的幅度数据来确定第二次硫酸清洗时间，及/或依据步骤1中得出的掩模版上CD值随双氧水注入量变化而改变的幅度数据来确定双氧水的用量；步骤3，依据步骤2确定的第二次硫酸清洗时间，及/或确定的双氧水注入量对所述掩模版清洗；步骤4：再次采集掩模版上CD值，若采集的CD值在预期制定范围内，掩模版清洗完毕；若采集的CD值不在预期制定范围内，返回步骤2。第一次清洗硫酸的清洗时间为500秒，温度为95摄氏度；第二次清洗硫酸的温度为110摄氏度，两次的清洗硫酸均为高浓度硫酸。具体地，第二次清洗硫酸清洗掩模版的时间为200秒～3000秒，两次注入双氧水量保持相同，两次注入硫酸中双氧水量均为100～1600毫升。在用硫酸和双氧水清洗掩模版之后采用臭氧对掩模版进行清洗。

与传统掩模版制作方法相比，本发明通过采集掩模版上CD值随清洗液清洗时间和清洗液中双氧水量的变换的改变幅度的数据，以此作为清洗依据，采集掩模版上CD值超出预期制定范围的幅度来确定第二次清洗硫酸对掩模版的清洗时间或第一次和第二次清洗双氧水注入量对掩模版进行清洗。根据掩模版CD值超出预期制定范围的幅度大小可选择进行粗清洗和细清洗来控制掩模版上CD值。因此，可有效解决CD值超出预期制定范围的掩模版报废的问题。

附图说明

以下结合附图和具体实施例对本发明的控制掩模版CD值的清洗方法作进一步详细具体地说明。

图1是掩模版上CD值改变幅度随第二次硫酸清洗时间变化的示意图。

图2是掩模版上CD值改变幅度随双氧水注入量变化的示意图。

图3是本发明控制掩模版CD值方法示意图。

具体实施方式

通常掩模版制作完成后，为清洗掉掩模版上的残留物和污染物，通常会两次采用硫酸和双氧水的混合物对掩模版进行两次清洗。为达到利用清洗过程控制制作完成后的掩模版上图案CD值的目的，首先需依据一定制作材料和特定规格的掩模版，采集掩模版上CD值随清洗硫酸清洗时间变化的改变或随双氧水量的变化的相应改变。因此，进行步骤1：保持两次硫酸的温度、第一次清洗时间以及两次双氧水注入量恒定，采集不同第二次硫酸清洗时间对应掩模版上CD值改变幅度的数据；保持两次硫酸温度和清洗时间恒定，采集不同双氧水注入量对应掩模版上CD值改变幅度的数据。请参阅图1，保持第一次硫酸的清洗温度为95摄氏度，第二次硫酸的清洗温度为110摄氏度，第一次清洗时间为500秒，两次双氧水的注入量均为1300毫升，得出掩模版上CD值随第二次硫酸清洗时间变化的改变。请参阅图2，保持第一次硫酸清洗温度为95摄氏度，第二次硫酸的清洗温度为110摄氏度，第一次硫酸的清洗时间为500秒，第二次硫酸的清洗时间为1500秒，两次注入硫酸的双氧水量均相同，两次注入硫酸中双氧水量由100～1600毫升变化时对应的CD值改变幅度。由图1可看出随着第二次硫酸的清洗时间的增长，掩模版上CD值改变幅度增大，为避免过长的第二次硫酸清洗时间对掩模版造成损伤，第二次硫酸清洗时间选择200秒～3000秒。由图2可看出随着双氧水注入量的增加，CD值的改变逐渐趋近于饱和。

然后进行步骤2：采集掩模版上CD超出预期制作范围幅度的数据，依据步骤1中得出的掩模版上CD值随硫酸清洗时间变化而改变的幅度数据来确定第二次硫酸清洗时间，及/或依据步骤1中得出的掩模版上CD值随双氧水注入量变化而改变的幅度数据来确定双氧水的用量。请参见表1所示采集到的掩模版1上CD值数据，该掩模版1预期制定CD值标准为860nm±40nm，平均值要求860±20nm，可见点2、点4、点6和点10的数据均不在预期制定范围内，且采集点的CD平均值也不符合要求。由于实际掩模版1上CD值与预期制定CD值偏差幅度较大，因此，以采用较长的第二次硫酸清洗时间对掩模版进行清洗和较大的双氧水注入量进行清洗为例，第一次硫酸清洗时间为500秒，清洗温度为95摄氏度，注入双氧水量为1300ml；第二次硫酸的清洗时间为2500秒，清洗温度为110摄氏度，注入双氧水量为1300ml；按照上述条件进行清洗。接着进行步骤3：依据步骤2确定的第二次硫酸清洗时间，及/或确定的双氧水注入量对掩模版1进行清洗。清洗完后掩模版1采集点的CD值数据请见表2，可见采集点的CD值均有下降，平均值为883.5接近预期制定范围。再进行步骤4：再次采集掩模版上CD值，若采集的CD值在预期制定范围内，掩模版清洗完毕；若采集的CD值不在预期制定范围内，返回步骤2。然而，经过一道粗清洗完毕之后，依据表2的CD数据掩模版1上CD值虽已满足采集点的CD值均在860nm±40nm预期制定范围内，但掩模版1上采集点CD值的平均值仍不满足要求。因此，需返回步骤2，依据表2所示掩模版1上CD数据确定采用相对前道清洗第二次硫酸清洗时间要短的第二次硫酸清洗时间，两次双氧水注入量保持不变。第一次硫酸清洗时间为500秒，清洗温度为95摄氏度，注入双氧水量为1300毫升；第二次硫酸的清洗时间为2000秒，清洗温度为110摄氏度，注入双氧水量为1300毫升。经过又一道的细清洗完后掩模版1采集点的CD数据请见表3。由表3得出的进行二道清洗后掩模版1上CD值平均值为876.6已满足预期制定要求。每道清洗中两次使用的硫酸均是采用高浓度硫酸。由于硫酸对目前制作掩模版材料具有一定腐蚀性，根据图1所示，掩模版上CD值随第二清洗时间加长而增大，然而为避免对掩模版造成缺陷，因此第二次硫酸的清洗时间不宜过长，200秒～3000秒适宜。为避免用硫酸清洗掩模版残留在掩模版上硫酸根造成后续掩模版的物状缺陷(Haze effect)，在清洗完毕掩模版之后，最后可采用臭氧对掩模版进行清洗，消除残留在掩模版上残留的硫酸根导致的隐患。

本实施例主要以更改第二次硫酸清洗时间来调整掩模版上CD改变量，也可通过同时使用双氧水量的改变和第二次硫酸清洗时间来调整掩模版上CD值的改变量，在这不多作枚举。为能较准确控制掩模版上CD值的改变量使CD值能达到预期制作范围，通常分粗清洗和细清洗能较准确控制掩模版上CD值在预期制作范围内。粗清洗能较大幅度控制掩模版CD值接近预期制作范围，而细清洗使得掩模版上CD值易满足预期制作要求。本发明方法流程示意图，请参见图3，S1得出第二次硫酸清洗时间以及双氧水注入量对掩模版CD值改变幅度的影响；S2，采集掩模版CD数据，根据超出预期制定要求幅度，确定第二次硫酸清洗时间，及/或双氧水注入量；S3，根据确定的条件对掩模版进行清洗；S4，采集清洗后掩模版CD数据，判断CD数据是否满足要求，是就清洗完成，否，重新执行S2。通过采用控制掩模版CD值的清洗方法可有效调整CD值小幅度超出预期制定要求的掩模版，因此，可有效解决因CD值超出预期制定范围的掩模版报废的问题。

表1 表2

Claims

1.一种控制掩模版CD值的清洗方法，采用硫酸和双氧水对掩模版进行两次清洗，其特征在于，它包括以下步骤：

步骤1：保持两次硫酸的温度、第一次清洗时间以及两次双氧水注入量恒定，采集不同第二次硫酸清洗时间对应掩模版上CD值改变幅度的数据，所述第二次硫酸清洗掩模版的时间为200秒～3000秒；

步骤1A：保持两次硫酸温度和清洗时间恒定，采集不同双氧水注入量对应掩模版上CD值改变幅度的数据；

步骤2：采集掩模版上CD值超出预期制定范围幅度的数据，依据步骤1中得出的掩模版上CD值随硫酸清洗时间变化而改变的幅度数据来确定第二次硫酸清洗时间，及/或依据步骤1A中得出的掩模版上CD值随双氧水注入量变化而改变的幅度数据来确定双氧水的用量；

步骤3：依据步骤2确定的第二次硫酸清洗时间，及/或确定的双氧水注入量对所述掩模版进行清洗；

步骤4：再次采集掩模版上CD值，若采集的CD值在预期制定范围内，掩模版清洗完毕；若采集的CD值不在预期制定范围内，返回步骤2。

2.如权利要求1所述控制掩模版CD值的清洗方法，其特征在于，所述第一次清洗硫酸的清洗时间为500秒，温度为95摄氏度；第二次清洗硫酸的温度为110摄氏度；所述清洗硫酸均为高浓度硫酸。

3.如权利要求1所述控制掩模版CD值的清洗方法，其特征在于，所述两次注入硫酸中的双氧水量保持相同。

4.如权利要求3所述控制掩模版CD值的清洗方法，其特征在于，所述两次注入硫酸的双氧水量均为100～1600毫升。

5.如权利要求1所述控制掩模版CD值的清洗方法，其特征在于，在用硫酸和双氧水清洗掩模版之后采用臭氧对掩模版进行清洗。