光刻掩模版在集成电路产业中扮演着重要的角色,目前产业界内有掩模版成本越来越高的趋势。作为半导体业多年来的支柱——DNQ光刻胶,虽然在先进晶圆片生产厂内有被CAR型光刻胶取代的趋势,但由于光刻掩模版的倍放效应,仍然在光刻掩模版的先进制程中发挥着巨大的作用。THMR-IP系列光刻胶是基于DNQ材料的一种i线光刻胶,被广泛用于i线光刻机的硅片产品及i线图形发生器的光掩模产品上。i线图形发生器可以支持直到0.25技术代甚至0.13技术代相移光掩模的二次曝光,因此改善IP胶的工艺特性仍然有重要的研究价值。IP胶表现出较差的亲水性使得容易在显影时发生显影不完全的现象,最终表现为在光刻掩模版上针对密集图形和孔图形有解析不全的不透明缺陷产生,造成成品率的下降。通过参考硅片生产中常用的采用等离子清洗晶圆片的方法,本文介绍了一种在显影前增加适当的等离子体表面预处理的方法,一方面可以改善掩模版胶体表面污染,另一方面可以通过提高IP胶表面的微粗糙度改善其亲水性,进而改善IP胶显影特性。本研究通过建立了一系列实验,对采用等离子体表面预处理前后IP胶表面的浸润性作出对比分析,并评估了采用等离子体表面预处理后会对掩模版其它工艺特性带来的影响(从厚度、缺陷、显影均匀性等方面作出对比分析),得出采用此工艺的可行性论证。然后将等离子体表面预处理的工艺运用到实际生产中,通过大量的生产结果数据来评估这一工艺改进的效果。在量产的掩模版生产结果表明,采用等离子预处理的掩模版的零缺陷率从46%提高到了78%,而孔图形版的成品率从86%提高到了98%。研究结果表明:这种方法可有效地提高IP胶的亲水性和显影均匀性;同时,可有效降低由于胶表面的颗粒污染所造成的铬金属点缺陷数量。除此之外,这种方法还非常有助于提高具有密集图形和带孔掩模版