[发明专利]光掩模缺陷的定位装置及定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体光掩模制作过程，特别是涉及光掩模缺陷修复中用于缺陷定位的装置及方法。

背景技术

光掩模的制造和修复在半导体工业中是一项重要技术。

通常的深紫外线光刻中采用的典型光掩模包括光透明衬底，该光透明衬底上包含掩模层，该掩模层是不透光图案。光只穿过透光区，在光掩模下产生图案。

掩模缺陷通常可以分为：不透明缺陷和透明缺陷。不透明缺陷通常是可以用减去方法修复的外来部件，包括应为透明区中的不透明点或玷污，部件的多余颈状部或者桥状部，部件上的多余尖端或突起。透明缺陷通常是可以用添加方法修复的缺失的或不完整的部件，包括针孔，断线，或变细的线，凹坑和外来缺陷。

其他类型的缺陷包括由原始掩模数据带中的错误以及掩模处理不当所造成的缺陷，由掩模上的临界尺寸变化和部件的边缘质量即线条边缘粗糙所引起的缺陷。

缺陷可能出现在掩模层中，或者出现在衬底中。

在半导体制造中，光刻是经过光掩模对涂在半导体衬底上的光刻胶层进行选择性曝光来将光掩模上的图案转移到衬底上。由于集成电路的更复杂、更快速和更密集器件的需求，用于其制造的光掩模中的最小特征尺寸和间隔成比例缩小。随着缩小到纳米级，诸如隧道和微粒波干扰效应等量子效应对于器件性能而言变得很重要。因此，即使光掩模上的极小缺陷都会造成所产生的微芯片的整个失效，或者使它们失效前的平均寿命明显缩短。

通常，由于光掩模价格昂贵且复杂，当有些光掩模有缺陷时，有必要对光掩模的缺陷进行修复。

目前在光掩模修复工艺中最通用的工具是聚焦离子束，它能够蚀刻不透明缺陷和通过碳或金属淀积填充透明缺陷。

传统的修复装置如图1所示，X-Y移动台之间通常为直接接触。

传统的修复方法如图2所示，是用相同的复制图案和参考图案进行重叠、通过比较来找到缺陷并修复缺陷。

只有小于20微米的修复窗和对于高级别产品甚至只有10微米的修复窗才可以达到修复的精度。对于孤立图案，由于在修复窗中没有参考图案，导致目前的修复机不能解决孤立缺陷的修复问题。

用目前的修复方法，由于对孤立缺陷的修复精确性不够高，如NEC和日本精工制造的修复机不能修复孤立缺陷。因此，当掩模上出现孤立缺陷时，不得不退回重新制作。

发明内容

本发明的目的是提供一种光掩模缺陷的精确定位装置，该装置能够精确定位缺陷位置，特别是孤立缺陷。

本发明还提供一种光掩模缺陷的精确定位方法。

本发明也提供包含该定位装置的修复装置以及采用该定位装置定位缺陷位置的光掩模缺陷修复方法。

为实现本发明的上述目的，本发明的用于精确定位光掩模缺陷位置的定位装置包括：

基座；

气浮式X-Y两坐标平面移动台，固定在基座上；

光掩模放置台包括固定台和旋转台，固定台与气浮式X-Y两坐标平面移动台固定，旋转台相对于气浮式X-Y两坐标平面移动台可转动地连接在气浮式X-Y两坐标平面移动台上；X-Y方向反射部件和X-Y方向显示标记设置在光掩模放置台的固定台上；旋转台上设置若干真空孔，用于吸附固定光掩模版；

激光定位装置，设置在基座上，发出光照射到所述反射部件并接受反射光以测定光掩模放置台位置；射光以测定光掩模放置台位置；

光掩模版上具有粗对准标记和细对准标记；

光掩模激光对准装置，设置在光掩模放置台上方，寻找并对准置于光掩模放置台上的光掩模的粗对准标记和细对准标记，以测定光掩模的精确位置。该装置利用激光扫描光掩模版上的粗对准标记和细对准标记的X-Y方向的边缘以及光掩模放置台上的X-Y方向标记，测量出这些粗细对准标记的位置，进而测算出光掩模上对准标记的X-Y方向相对于移动台的X-Y标记方向的角度，将光掩模的X-Y方向旋转到与移动台的X-Y标记方向平行。

根据本发明，优选地，所述气浮X-Y两坐标平面移动台包括：

第一移动台，包括两个并排设置的气浮导轨和滑动部件，导轨固定在基座上；

第二移动台，包括一个气浮导轨和滑动部件，导轨固定在第一移动台的两个滑动部件上；

第一直线驱动电机，设置在第一移动台的两个气浮导轨之间，该驱动电机的动子与第二移动台的导轨底部连接，用于驱动第一移动台的滑动部件和第二移动台的导轨，使其在第一方向上相对于第一移动台的导轨和基座移动；

第二直线驱动电机，设置在第二移动台的气浮导轨和滑动部件之间，该驱动电机的动子与第二移动台的滑动部件底部连接，用于驱动第二移动台的滑动部件，使其在垂直于第一方向的第二方向上相对于第一移动台移动。