專利名稱：一種鉻掩膜版透明缺陷激光透射微修補(bǔ)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于鉻掩膜版微透明缺陷進(jìn)行修補(bǔ)的方法，該方法采用納米鉻粉作為修復(fù)材料可以在有微透明缺陷鉻掩膜版上淀積一層面積和尺寸可控的薄膜，從而達(dá)到修復(fù)的目的，屬于微加工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
激光化學(xué)氣相沉積(LCVD)技術(shù)(文獻(xiàn)1，黃河，朱曉，朱長(zhǎng)虹等，激光化學(xué)氣相沉積技術(shù)在掩模版修復(fù)中的應(yīng)用，激光技術(shù)，Vol31N0.3，June, 2007，330-332)，其基本原理在于以氣態(tài)或固態(tài)出現(xiàn)在透明缺陷上或附近的金屬有機(jī)化合物分子，在激光的作用下熱離解或光離解，使金屬沉積在掩膜缺陷處，在該處達(dá)到一定的光密度，達(dá)到修補(bǔ)目的。聚焦離子束技術(shù)修補(bǔ)(FIB)技術(shù)(文獻(xiàn)2, Yasutoshi Itou, YoshiyukiTanaka，Nobuyuki Yoshiokaj Advanced Photomask Repair Technology for65nmLithography, In:Wolfgang Staudj J.Tracy Weed, 24th Annual BACUS Symposi μ m onPhotomaskTechnologyj Proceedings of SPIE Vol.5567，SPIEj Bellingham, WAj2004:1132 1142)，其原理是利用高能離子束與輔助氣體作用產(chǎn)生淀積的功能，在缺少鉻的缺陷掩膜區(qū)淀積上鉻膜，修復(fù)掩膜圖形的完整性。

高能電子束(EB)技術(shù)(文獻(xiàn)2)，其原理是利用高能電子束與輔助氣體作用產(chǎn)生淀積的功能，從而在缺少鉻的缺陷掩膜區(qū)淀積上鉻膜。另外還有各種技術(shù)結(jié)合起來(lái)的，如聚焦離子束-化學(xué)氣相沉積(FIB-CVD)技術(shù)(文獻(xiàn) 3, Yasutoshi Itou, Yoshiyuki Tanaka, Nobuyuki Yoshioka, FIB mask repairtechnology for EUV mask, In:Photomask and Next-Generation Lithography MaskTechnology, Proc.0f SPIE Vol.7379，2009:73792L-1-73792L-9)和電子束化學(xué)誘導(dǎo)(EBIC)技術(shù)(文獻(xiàn) 4, Anthony Garetto, Jens Oster, Markus ffaiblinger, Klaus Edinger,Challenging defect repair techniques for maximizing mask repair yield, In:Photomask Technology2009, Proc.0f SPIE Vol.7488，2009:74880H-l-74880H-2)。對(duì)于激光化學(xué)氣相沉積(LCVD)技術(shù)對(duì)于鉻掩膜版透明缺陷修復(fù)所采用的物質(zhì)基本都是有劇毒且易揮發(fā)的金屬有機(jī)化合物，如Cr (CO) 6等。而聚焦離子束技術(shù)修補(bǔ)(FIB)技術(shù)和高能電子束(EB)技術(shù)以及上述的各種組合技術(shù)對(duì)于掩膜版透明缺陷雖然能夠達(dá)到很好的效果，但其高昂的設(shè)備費(fèi)用、嚴(yán)格的修復(fù)環(huán)境以及較低的修補(bǔ)效率很大程度上限制了其應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于目前國(guó)內(nèi)掩膜版微透明缺陷修補(bǔ)技術(shù)的缺乏，并且對(duì)于有一定不足之處的激光化學(xué)氣相沉積(LCVD)技術(shù)也只是停留在實(shí)驗(yàn)研究階段的前提下，提出了一種鉻掩膜版微透明缺陷激光透射修補(bǔ)的方法。一種鉻掩膜版微透明缺陷激光透射微修補(bǔ)的方法，其特征在于:采用納米級(jí)鉻粉作為實(shí)驗(yàn)材料，利用紫外激光采用透射制備薄膜技術(shù)在有微透明缺陷的鉻掩膜版上淀積一層薄膜，從而達(dá)到微修補(bǔ)的目的。進(jìn)一步，將納米級(jí)鉻粉置于有微透明缺陷的鉻掩膜版與基板之間并壓緊置于加工平臺(tái)上，利用紫外激光透過(guò)鉻掩膜版有微透明缺陷的部位聚焦在鉻粉上表面，調(diào)整激光重復(fù)頻率，激光重復(fù)頻率范圍為8000 15000 ;開啟激光器，當(dāng)激光作用1.5s以上或以
0.005mm/s以上的掃描速度進(jìn)行掃描后停止操作，激光照射處的鉻粉會(huì)汽化、熔化或發(fā)生反應(yīng)，從而在鉻掩膜版有微透明缺陷的部位淀積一層良好的薄膜，達(dá)到直徑50 μ m以上的圓形缺陷或線寬35 μ m以上的微透明缺陷的修復(fù)目的。所述的加工平臺(tái)、鉻粉和鉻掩膜版置于空氣中或真空中或惰性保護(hù)氣氛中。進(jìn)一步，所述的激光器為355nm的全固態(tài)三倍頻激光器本發(fā)明采用納米級(jí)的鉻粉作為修復(fù)材料，通過(guò)355nm紫外激光透射過(guò)有微透明缺陷的鉻掩膜版聚焦于其下方的鉻粉，然后通過(guò)對(duì)激光參數(shù)的控制，使激光聚焦處的鉻粉汽化、熔化以及發(fā)生反應(yīng)，從而在有微透明缺陷的地方淀積上一層薄膜。本發(fā)明相比于以有劇毒且易揮發(fā)的金屬有機(jī)化合物作為修復(fù)材料的LCVD方法，在安全性和環(huán)保性有了很大的保障，而且在正常的條件下就可以進(jìn)行，不需要密閉的空間，修復(fù)條件相對(duì)簡(jiǎn)單，且修復(fù)效率高。同時(shí)本發(fā)明的修復(fù)設(shè)備和修復(fù)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，雖然其修復(fù)尺寸比不上國(guó)外采用先進(jìn)的FIB、EB等技術(shù)的修復(fù)結(jié)果，但也能夠基本上滿足于國(guó)內(nèi)應(yīng)用需求，尤其相比于FIB、EB等技術(shù)的高昂設(shè)備費(fèi)用和嚴(yán)格的修復(fù)條件，成本大大降低。

本發(fā)明具有實(shí)質(zhì)性的特點(diǎn)和顯著進(jìn)步，本發(fā)明所述的方法相對(duì)于目前常用掩膜版透明缺陷的修復(fù)方法有以下優(yōu)點(diǎn):所用材料為鉻粉，安全性和環(huán)保性有保障；修復(fù)過(guò)程不需要密閉空間，修復(fù)條件相對(duì)簡(jiǎn)單，修復(fù)效率高；修復(fù)所需設(shè)備僅為激光器、CCD圖像采集裝置及簡(jiǎn)單的修復(fù)平臺(tái)，成本很低。


圖1是本發(fā)明基于鉻掩膜版微透明缺陷進(jìn)行修補(bǔ)的結(jié)構(gòu)示意中:1、顯示器，2、CXD圖像采集裝置，3、三倍頻紫外激光器，4、激光導(dǎo)入裝置，5、待修復(fù)的鉻掩膜版，6、納米鉻粉，7、基板，8、加工平臺(tái)圖2a是鉻掩膜版上直徑為68 μ m左右的半圓形透明缺陷修補(bǔ)前的顯微形貌2b是鉻掩膜版上直徑為68 μ m左右的半圓形透明缺陷修補(bǔ)后的顯微形貌3a是鉻掩膜版上線寬為50 μ m左右的線型透明缺陷修補(bǔ)前的顯微形貌3b是鉻掩膜版上線寬為50 μ m左右的線型透明缺陷修補(bǔ)后的顯微形貌圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:本發(fā)明采用的基于鉻掩膜版微透明缺陷進(jìn)行修補(bǔ)的裝置有與CCD圖像采集器相連的顯示器，激光器，待修復(fù)的鉻掩膜版和鉻粉以及基板置于工作臺(tái)上。其具體修復(fù)方法如下:
I)將修復(fù)用鉻粉均勻平鋪于基板上并壓實(shí)，并調(diào)整激光焦點(diǎn)在鉻粉上表面。2)打開激光器，通過(guò)指示激光確定激光的入射位置。3)打開與CXD圖像采集器相連的顯示器，將有微透明缺陷(大概位置已確定)的鉻掩膜版放置于平鋪過(guò)的鉻粉上，有掩膜圖形一面接觸鉻粉，在激光入射的位置輕微的移動(dòng)鉻掩膜版，并在顯示器上觀察，找到鉻掩膜版的上的微透明缺陷，并將其移動(dòng)到激光入射的位置。4)調(diào)整激光器的重復(fù)頻率。5)開啟激光，激光通過(guò)激光導(dǎo)入裝置并聚焦后穿過(guò)鉻掩膜版上有微透明缺陷的部位作用于鉻粉上，當(dāng)激光作用一定時(shí)間或以一定的掃描速度掃描后，鉻粉在激光的作用下發(fā)生汽化、熔化及反應(yīng)，在有缺陷的地方淀積上良好的最小面積或最小線寬的薄膜，然后關(guān)閉激光。6)修復(fù)完成后清除粘附在鉻掩膜版上而未被激光照射的鉻粉，留下良好的薄膜。所述的修復(fù)用鉻粉為純凈度>99%的納米級(jí)鉻粉。所述的基板 為玻璃板。所述激光器為L(zhǎng)ambda Physik公司生產(chǎn)的型號(hào)為PowerGator355_10三倍頻全固體紫外激光器，該激光器為準(zhǔn)連續(xù)激光器，其輸出紫外激光波長(zhǎng)為355nm。所述的CXD圖像采集器的放大倍數(shù)為50倍。所述的有微透明缺陷的鉻掩膜版是指缺陷的直徑為50 μ m及以上的圓形和線寬為35μπι及以上的線型。所述的能夠在有微透明缺陷的地方淀積上良好的最小面積的薄膜的激光的工藝參數(shù)為激光重復(fù)頻率:8000Hz，激光作用時(shí)間1.5s，淀積上良好的最小線寬的薄膜的激光的工藝參數(shù)為激光重復(fù)頻率:8000Hz，掃描速度為0.02mm/s。所述的能夠得到良好鉻膜是指在經(jīng)過(guò)強(qiáng)酸強(qiáng)堿以及有機(jī)溶劑清洗過(guò)后，薄膜不脫落，并且其i (365nm)線的透過(guò)率〈2%.
上述步驟執(zhí)行完畢后，修復(fù)了有直徑為50 μ m及以上的圓形和線寬為35 μ m及以上的線型微透明缺陷的鉻掩膜版。上述為本發(fā)明所述基于鉻掩膜版微透明缺陷進(jìn)行修補(bǔ)具體實(shí)施方式
，其采用的具有安全性和環(huán)保性以及價(jià)格較低的鉻粉修復(fù)材料，以及相對(duì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)設(shè)備及工藝，從而使得鉻掩膜版微透明缺陷的修復(fù)成本大大降低。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干的改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例1:鉻掩膜版上直徑為68 μ m左右的半圓形透明缺陷的修補(bǔ)將納米鉻粉平鋪于玻璃上并壓實(shí)，將小塊鉻掩膜版放置在納米鉻粉上，壓緊并用強(qiáng)力夾子加緊盡可能排出粉末間的空氣。將樣品放置于激光加工平臺(tái)上，設(shè)定激光加工參數(shù)為重復(fù)頻率8000Hz。打開激光器，使激光按設(shè)定的加工參數(shù)作用2.5s。加工完畢后，清除未被激光照射的粉末，粘附在鉻掩膜版上的粉末用酒精進(jìn)行清洗，即可修補(bǔ)鉻掩膜版上的直徑為68 μ m左右的半圓形透明缺陷。實(shí)施例2:線寬180 μ m的鉻掩膜版上約50 μ m線寬的修補(bǔ)
將納米鉻粉平鋪于玻璃上并壓實(shí)，將小塊鉻掩膜版放置在納米鉻粉上，壓緊并用強(qiáng)力夾子加緊盡可能排出粉末間的空氣。將樣品放置于激光加工平臺(tái)上，設(shè)定激光加工參數(shù)為重復(fù)頻率8000Hz。打開激光器及加工平臺(tái)運(yùn)動(dòng)軟件，使激光按設(shè)定的加工參數(shù)以
0.08mm/s的掃描速度加工完畢后，清除未被激光照射的粉末，粘附在鉻掩膜版上的粉末用酒精進(jìn)行清洗，即可修補(bǔ)鉻掩膜版上線寬約為50 μ m的透明缺陷。有必要在此指出的是以上實(shí)例只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的 限制。
權(quán)利要求
1.一種鉻掩膜版微透明缺陷修補(bǔ)的方法，其特征在于:采用納米級(jí)鉻粉作為實(shí)驗(yàn)材料，利用紫外激光采用透射制備薄膜技術(shù)在有微透明缺陷的鉻掩膜版上淀積一層薄膜，從而達(dá)到微修補(bǔ)的目的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉻掩膜版微透明缺陷激光透射微修補(bǔ)的方法，其特征在于:將納米級(jí)鉻粉置于有微透明缺陷的鉻掩膜版與基板之間并壓緊置于加工平臺(tái)上，利用紫外激光透過(guò)鉻掩膜版有微透明缺陷的部位聚焦在鉻粉上表面，調(diào)整激光重復(fù)頻率，激光重復(fù)頻率范圍為8000 15000 ;開啟激光器，當(dāng)激光作用1.5s以上或以0.005mm/s以上的掃描速度進(jìn)行掃描后停止操作，激光照射處的鉻粉會(huì)汽化、熔化或發(fā)生反應(yīng)，從而在鉻掩膜版有微透明缺陷的部位淀積一層薄膜，達(dá)到直徑50 μ m以上的圓形缺陷或線寬35 μ m以上的微透明缺陷的修復(fù)目的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鉻掩膜版微透明缺陷激光透射微修補(bǔ)的方法，其特征在于:所述的加工平臺(tái)、鉻粉和鉻掩膜版置于空氣中或真空中或惰性保護(hù)氣氛中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鉻掩膜版微透明缺陷激光透射微修補(bǔ)的方法，其特征在于:所述的激光器為3 55nm的全固態(tài)三倍頻激光器。
全文摘要
一種基于鉻掩膜版微透明缺陷進(jìn)行修補(bǔ)的方法屬于微加工領(lǐng)域。本發(fā)明主要是采用納米級(jí)的鉻粉，通過(guò)紫外激光透射過(guò)有微透明缺陷的鉻掩膜版聚焦于其下方的鉻粉，然后通過(guò)對(duì)激光參數(shù)的控制，使激光聚焦處的鉻粉汽化、熔化以及發(fā)生反應(yīng)，從而在有微透明缺陷的地方淀積上一層薄膜。本發(fā)明設(shè)備和工藝簡(jiǎn)單，修復(fù)效率高，成本低廉，并且安全性和環(huán)保性有所保障。該方法主要用于有直徑50um及以上的圓形和線寬35um及以上的線型微透明缺陷的鉻掩膜版的修復(fù)。
文檔編號(hào)C23C24/08GK103233217SQ20131011033
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月1日
發(fā)明者陳繼民, 王敏, 黃超 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)