專利名稱：去除光罩遮光缺陷的方法及其半導(dǎo)體裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于半導(dǎo)體光罩修補，特別有關(guān)于一種藉由重復(fù)定義光罩圖案并再度蝕刻以去除半導(dǎo)體光罩上的遮光缺陷(opaque defect)的方法，并藉由該方法所制得的光罩進行半導(dǎo)體制程。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體制程進步，隨著晶片尺寸增大與半導(dǎo)體組件的積集化的趨勢，半導(dǎo)體關(guān)鍵技術(shù)之一的光罩，則扮演重要地位。
對于半導(dǎo)體產(chǎn)品的制造而言，無論光罩圖案的精準(zhǔn)度或是光罩開發(fā)成本，都對于半導(dǎo)體產(chǎn)品品質(zhì)與制造成本影響甚巨。而由于光罩制作復(fù)雜度日益增加，單片光罩成本動輒高達百萬元以上，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，藉以降低重新制作光罩的需要，以減少光罩成本。
目前一般的光罩制作，如圖1所示，通常在一透光的石英玻璃基板10上，涂布厚度100～120nm的鉻膜，再于其上覆蓋電子束微影用阻劑，以光罩布局軟件控制電子束直寫(如E-beam writer或SEM writer)等方式，在阻劑上形成既定圖案，再以其為幕罩蝕刻鉻膜后，形成圖案化的光罩，仍覆蓋鉻膜的部分則為不透光圖案12。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，而使得圖案的蝕刻不完全，在局部形成多余的圖案，成為遮光缺陷(opaque defects)14。
因此，參見圖2A與圖2B，所示為習(xí)知的光罩圖案修補方式。如圖2A所示，當(dāng)石英玻璃10上的鉻膜12圖案之間有殘留的鉻膜14時，一般常見的光罩修補技術(shù)，通常利用聚焦離子束(Focused Ion Beam，F(xiàn)IB)，以去除殘留的鉻膜14。例如利用鎵(Ga)聚焦離子束20，其點直徑小于25nm，藉由鎵離子濺散(sputtering)撞擊方式來分解去除不透光的鉻膜殘余14。
然而，參見圖2B，聚焦離子束修補光罩的缺點在于鎵離子可能將鉻原子濺散植入石英玻璃10中，形成污斑(stain)14a，另外鎵離子本身也會穿越鉻膜而植入石英玻璃10中，導(dǎo)致石英玻璃表層殘留鉻原子與鎵離子，使得修補區(qū)域的光穿透性降低。另外，鎵離子亦可能在濺散過程中導(dǎo)致石英玻璃表層受損，形成河床化(riverbedding)，同樣使石英玻璃的透射率降低。
另外，利用聚焦離子束修補光罩，需倚賴熟練的人工技術(shù)仔細的操作聚焦離子束，逐區(qū)清除光罩上各區(qū)域的鉻膜殘渣，并反復(fù)檢查其修補品質(zhì)后，才能完成，因此光罩修補過程通常耗費數(shù)天以上。而一旦在清除過程中造成鉻膜圖案過度清除，或?qū)κ⒉Ａг斐蓢乐毓鈱W(xué)損傷時，則無法補救而損失高昂的光罩成本。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述光罩修補時的問題，本發(fā)明的一個目的在于提供一種去除光罩遮光缺陷的方法，藉以快速清除光罩上殘余的鉻膜。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種去除光罩遮光缺陷的方法，可避免影響光罩基底的光學(xué)品質(zhì)。
本發(fā)明的再一個目的在于利用去除遮光缺陷后的光罩，進行半導(dǎo)體微影制程，提高半導(dǎo)體產(chǎn)品的良率。
為達上述目的，本發(fā)明提供一種去除光罩遮光缺陷的方法，可適用于微影用光罩，該微影用光罩包含透光基底以及光罩圖案層設(shè)置于該透光基底表面，其中該光罩圖案層中具有至少一遮光缺陷，該方法包含下列步驟首先覆蓋一阻劑于該透光基底表面。接著在透光基底上選定包含遮光缺陷的區(qū)域，對該區(qū)域再進行相同的光罩圖案的曝光顯影制程，以形成圖案化阻劑，并露出該遮光缺陷。以該圖案化阻劑為幕罩，蝕刻該區(qū)域以去除遮光缺陷。最后，去除阻劑則形成無遮光缺陷的光罩圖案層。
而在較佳實施例中，在該區(qū)域的曝光顯影制程之前，更可包含一步驟進行一對準(zhǔn)步驟，以對準(zhǔn)該透光基底上的該光罩圖案層的圖案。而在進行曝光顯影制程時，光罩圖案的遮光圖案面積可略大于該透光基底上的該微影圖案層，以完全覆蓋底下的微影圖案層，作為后續(xù)蝕刻處理的緩沖層。
藉由上述方法，可經(jīng)由一次顯影蝕刻步驟，即可快速清除光罩上的多個遮光缺陷，而無須藉由FIB以人工逐區(qū)修補光罩，大幅降低去除光罩上遮光缺陷的時間。
另外，藉由蝕刻制程控制，更可有效確保光罩基底的光學(xué)品質(zhì)不受光罩修補影響，而確保光罩品質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明，更提供一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，包含以下步驟。首先提供一半導(dǎo)體基底，接著覆蓋一光阻層于該半導(dǎo)體基底表面。接著，提供具有一不透光圖案的一光罩，其中，該光罩上的該不透光圖案是預(yù)先以如前述去除光罩遮光缺陷的方法修改其遮光缺陷。其次，經(jīng)由曝光制程將光罩上的不透光圖案轉(zhuǎn)移至光阻層表面。最后，將該半導(dǎo)體基底進行顯影制程，使光阻層形成該不透光圖案。
而由于上述半導(dǎo)體裝置的制造方法中，所使用的光罩以藉由本發(fā)明的去除光罩遮光缺陷的方法加以修補，使得微影圖案的缺陷減少，因此可提高半導(dǎo)體裝置的產(chǎn)品品質(zhì)。


圖1所示為習(xí)知的光罩遮光缺陷示意圖。
圖2A與圖2B所示為習(xí)知的一種去除光罩上遮光缺陷的方法。
圖3A至圖3E所示為根據(jù)本發(fā)明的一實施例中的去除光罩遮光缺陷的方法。
圖4所示為根據(jù)本發(fā)明的一實施例中的半導(dǎo)體裝置的制造方法流程。
符號說明石英玻璃10、30鉻膜圖案12、32a遮光層32遮光缺陷14、34污斑14a聚焦離子束濺散20光阻33、36、36a蝕刻處理31、37S40～S48方法流程。
具體實施例方式
為了讓本發(fā)明的上述目的、特征、及優(yōu)點能更明顯易懂，以下配合所附圖式，作詳細說明如下以下參見圖3A至圖3E，詳細說明根據(jù)本發(fā)明的一實施例中的去除光罩遮光缺陷的方法。
參見圖3A圖，以石英玻璃基底30光罩為例，一般半導(dǎo)體微影用光罩，是在既定大小的石英玻璃基底30上，先形成一不透光的鉻膜，厚度約為1000左右。而為了提升后續(xù)阻劑解像度，更可在鉻膜上增加一氧化鉻層(Cr2O3)，厚度約200，以形成遮光層32。而一般在遮光層32上覆蓋一阻劑33，并以光學(xué)直寫(optical writer)、投影式電子束直寫(E-beam writer)或SEM直寫(SEM writer)等方式曝光，在阻劑上形成既定的半導(dǎo)體圖案，接著以顯影制程將阻劑33形成圖案化開口。接著以阻劑33的圖案為幕罩，以濕蝕刻或電漿蝕刻31蝕刻遮光層32形成光罩圖案層32a。
當(dāng)遮光層32蝕刻完成后，則移除阻劑33。此時可進行光罩檢查(ReticalInspection)以檢查是否有遮光缺陷(opaque defects)存在以及其所在區(qū)域。
參見圖3B，在既定形成的光罩圖案層32a之間，有殘留的鉻膜形成遮光缺陷34。因此，接著參見圖3C，根據(jù)本發(fā)明，再度覆蓋一阻劑36于石英玻璃30表面，并充分填滿光罩圖案32a的開口。
接著選定包含遮光缺陷的一區(qū)域再度進行光罩圖案的曝光。該區(qū)域面積較佳者約20μm×20μm至40μm×40μm之間。由于一般遮光缺陷34面積不大，因此僅需選定包含遮光缺陷34的適當(dāng)面積即可。
而在較佳情況中，在選定包含遮光缺陷34的區(qū)域后，先進行一對準(zhǔn)(alignment)步驟，將欲進行再度曝光的光罩圖案與石英玻璃30上已生成的光罩圖案層32a進行對準(zhǔn)，以準(zhǔn)確的在阻劑36上再次曝光出相同的光罩圖案。對準(zhǔn)步驟可根據(jù)不同的光罩圖案的寫入機臺設(shè)定而異，例如可預(yù)先對準(zhǔn)光罩上特定區(qū)域的標(biāo)記點(markers)，本發(fā)明并非以此為限。
在對準(zhǔn)步驟之后，重復(fù)進行該區(qū)域的光罩圖案的曝光步驟，使阻劑36形成圖案化阻劑36a。而在較佳實施例中，為了維護光罩圖案層32a不受后續(xù)蝕刻影響，在曝光時，可將圖案化阻劑36a的遮光圖案可調(diào)整為略大于光罩圖案層32a，如圖3D所示。亦即，被曝光區(qū)域的線寬略微縮小。而阻劑36的遮光圖案面積36a的調(diào)整可根據(jù)實際阻劑、蝕刻方式與蝕刻速率的搭配而異，例如，阻劑的遮光圖案36a可在各平面方向略大于光罩圖案層32a約1nm左右。
在較佳實施例中，若石英基底30上具有多處遮光缺陷，則重復(fù)上述步驟，逐處對準(zhǔn)，并進行該區(qū)的光罩圖案寫入曝光，至所有遮光缺陷區(qū)域均已重復(fù)寫入光罩圖案曝光為止。接著，進行一次顯影制程以形成圖案化的阻劑圖案。
仍參見圖3D，接著以光阻遮光圖案36a為幕罩，進行蝕刻制程37以去除光罩圖案層32間殘留的遮光缺陷34。在一實施例中，蝕刻制程可采用原先鉻膜蝕刻的制程，先采用濕蝕刻，再輔以電漿蝕刻，以去除鉻膜殘留所形成的遮光缺陷34，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光罩圖案層32a造成損傷，因此上述略微放大的阻劑遮光圖案36a可以作為緩沖，有效維持光罩圖案的線寬。
最后，去除阻劑36a，而形成如圖3E所示，無遮光缺陷的光罩。
根據(jù)上述方法，本發(fā)明的優(yōu)點之一在于利用再次的圖案化-蝕刻處理，可以快速的去除遮光缺陷的處理，較之以往以人工方式以FIB逐區(qū)去除光罩上的遮光缺陷，本發(fā)明的方法可以藉由蝕刻步驟或機臺蝕刻條件的設(shè)定，一次去除光罩上所有的遮光缺陷，大幅降低對人力的需求，并可快速完成光罩的修補。
本發(fā)明的優(yōu)點之二在于不損傷光罩圖案與光罩基底，可維護光罩品質(zhì)。由上述方法的說明可知，由于本發(fā)明的去除遮光缺陷的蝕刻處理與一般在鉻膜上形成光罩圖案的蝕刻處理相同，因此不會如FIB，因為鎵離子的濺散，使石英基底的透光性下降。
接著參見圖4，說明根據(jù)本發(fā)明的一實施例中的半導(dǎo)體裝置的制造方法。
首先進行步驟S40提供一半導(dǎo)體基底。接著進行步驟S42覆蓋一能量感應(yīng)層，如光阻層于半導(dǎo)體基底表面。
接著進行步驟S44提供具有不透光圖案的光罩，其中，光罩上的不透光圖案是預(yù)先以如圖3A至圖3E所述的方法修改其遮光缺陷。
其次進行步驟S46經(jīng)由曝光制程將光罩上的不透光圖案轉(zhuǎn)移至能量感應(yīng)層表面。
最后進行步驟S48將該半導(dǎo)體基底進行顯影制程，使能量感應(yīng)層形成該不透光圖案。
根據(jù)本發(fā)明的上述半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于光罩已經(jīng)預(yù)先藉由本發(fā)明的去除光罩遮光缺陷的方法加以修補，因此在半導(dǎo)體制程中，可有效提高產(chǎn)品良率。
本發(fā)明雖以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何熟習(xí)此項技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可做些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當(dāng)視后附的申請專利范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種去除光罩遮光缺陷的方法，適用于一微影用光罩，包含一透光基底以及一光罩圖案層設(shè)置于該基底表面，其中該光罩圖案層中具有至少一遮光缺陷，該方法包含下列步驟覆蓋一阻劑于該透光基底表面；于該透光基底上選定包含該遮光缺陷的一區(qū)域；對該區(qū)域進行一圖案化制程，以形成圖案化阻劑，并露出該遮光缺陷；以及以該圖案化阻劑為幕罩，蝕刻該區(qū)域以去除該遮光缺陷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除光罩遮光缺陷的方法，其中該圖案化制程是對該區(qū)域進行與該光罩圖案層相同的曝光顯影制程。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除光罩遮光缺陷的方法，其中該曝光微影制程是以電子束直寫進行曝光。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除光罩遮光缺陷的方法，其中去除該遮光缺陷是先以濕式蝕刻，再以電漿蝕刻去除。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除光罩遮光缺陷的方法，其中包含該遮光缺陷的該區(qū)域面積介于20μm×20μm至40μm×40μm之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除光罩遮光缺陷的方法，其中在該區(qū)域的曝光顯影制程之前，更包含一步驟進行一對準(zhǔn)步驟，以對準(zhǔn)該透光基底上的該光罩圖案層的圖案。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除光罩遮光缺陷的方法，其中更包含一步驟去除該圖案化阻劑以形成無遮光缺陷的該光罩圖案層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除光罩遮光缺陷的方法，其中對該區(qū)域進行相同的光罩圖案的曝光顯影制程中，該光罩圖案的遮光圖案大于該透光基底上的該微影圖案層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除光罩遮光缺陷的方法，其中該透光基底為石英玻璃，該光罩圖案層為鉻膜，該透光缺陷為鉻膜殘留物。
10.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，包含提供一半導(dǎo)體基底；覆蓋一能量感應(yīng)層于該半導(dǎo)體基底表面；提供具有一不透光圖案的一光罩，其中，該光罩上的該不透光圖案是預(yù)先以如權(quán)利要求1所述的方法修改其遮光缺陷；以及將該光罩上的該不透光圖案轉(zhuǎn)移至該能量層表面。
全文摘要
本發(fā)明提供一種去除光罩遮光缺陷的方法，適用于微影用光罩，包含透光基底以及光罩圖案層設(shè)置于該透光基底表面，其中該光罩圖案層中具有至少一遮光缺陷，該方法包含下列步驟首先覆蓋一阻劑于該透光基底表面；接著在透光基底上選定包含遮光缺陷的區(qū)域，對該區(qū)域再進行相同的光罩圖案的曝光顯影制程，以形成圖案化阻劑，并露出該遮光缺陷。以該圖案化阻劑為幕罩，蝕刻該區(qū)域以去除遮光缺陷。最后，去除阻劑則形成無遮光缺陷的光罩圖案層。而藉此方法所形成的光罩，可用于半導(dǎo)體制程中。
文檔編號G03F1/00GK1573557SQ20041003813
公開日2005年2月2日 申請日期2004年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月8日
發(fā)明者林孜穎, 游秋山, 胡清旺, 謝明志, 何明豐, 龔俊宏 申請人:臺灣積體電路制造股份有限公司