本技術(shù)屬于光學(xué)元件生產(chǎn)，具體涉及一種光掩模用石英玻璃基板磁流變拋光后的清洗方法。

背景技術(shù)：

1、隨著電子信息智能化時(shí)代的發(fā)展增速，超大規(guī)模集成電路的發(fā)展需求和制程節(jié)點(diǎn)的不斷縮小，制造工藝變得越來越復(fù)雜和精細(xì)，對(duì)光刻工藝中用于投影曝光的光掩模精度要求越來越高。光掩模精度除了受對(duì)準(zhǔn)精度、膜層質(zhì)量和圖案分辨率等因素影響外，用于承載鍍層圖案的石英玻璃基板的面型平整度決定了光掩模的質(zhì)量，面型平整度優(yōu)異的石英玻璃基板有利于光掩模制造中涂層鍍膜的均勻性，從而保證圖案的臨界尺寸和套刻精度符合規(guī)格。與傳統(tǒng)的單面拋光相比，雙面拋光可以有效避免由于應(yīng)力差和粘結(jié)誤差引起的材料變形問題，能高效率地實(shí)現(xiàn)材料表面均勻去除，對(duì)于低厚度平面光學(xué)元件有明顯加工優(yōu)勢(shì)。目前雙面拋光技術(shù)可以規(guī)?；貙?shí)現(xiàn)較高面型平整度(＜0.5微米)石英玻璃基板的生產(chǎn)，從而滿足成熟制程(＞55納米)的光掩模制造規(guī)格要求，但在先進(jìn)制程階段，特別是極紫外光刻所需的光掩模石英玻璃基板要求面型平整度不超過100納米，雙面拋光技術(shù)易受拋光盤和拋光墊的表面形狀影響，難以實(shí)現(xiàn)石英玻璃基板加工的局部面型控制，不能滿足超高平面度的光掩模石英玻璃基板的生產(chǎn)。

2、磁流變拋光技術(shù)主要通過梯度磁場(chǎng)和磁流變效應(yīng)對(duì)磁流變流體拋光液的進(jìn)行控制。在磁流變加工過程中，磁流變液被注入到石英玻璃基板與拋光盤之間形成的微小間隙中，石英玻璃基板與拋光盤之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使得磁流變液在石英玻璃基板表面產(chǎn)生剪切力，并可以調(diào)節(jié)流變液屈服應(yīng)力的大小及磁場(chǎng)分布來控制微量去除效率及表面質(zhì)量。再通過計(jì)算機(jī)和軟件對(duì)拋光運(yùn)動(dòng)路徑和去除函數(shù)的計(jì)算校正，其拋光過程可被有效控制，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)拋光，達(dá)到超精密器件的質(zhì)量要求。

3、磁流變拋光技術(shù)中普遍使用鐵粉作為磁敏材料，氧化鈰作為拋光磨料，同時(shí)還添加一些化學(xué)添加劑改善拋光液的流變特性和磨料分散性等。實(shí)際拋光過程中拋光液不可避免與石英玻璃基板表面接觸，會(huì)殘留一定量的鐵顆粒、鐵離子、氧化鈰顆粒和化學(xué)添加劑。為避免拋光液的稀釋和變質(zhì)，也不能使用水在加工過程中清潔石英玻璃基板表面，磁流變加工時(shí)間長(zhǎng)時(shí)會(huì)導(dǎo)致拋光液的變干和附著，影響石英玻璃基板的表面潔凈度。由于過渡金屬離子具有未成對(duì)電子，能夠吸收紫外光發(fā)生能級(jí)躍遷，殘留的鐵離子會(huì)導(dǎo)致石英玻璃基板的紫外光透過率下降。這些殘留的拋光液組分若不去除，會(huì)嚴(yán)重降低光掩模石英玻璃基板的使用性能，因此表面清洗技術(shù)是石英玻璃基板磁流變超精密加工中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

4、目前先進(jìn)的精密光學(xué)石英玻璃基板的清洗工藝會(huì)采用rca清洗法，但受限于磁流變拋光液的組分情況，清洗效率不佳，且顆粒和有機(jī)物在石英玻璃基板上的殘留會(huì)影響光掩模的后續(xù)制造應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決背景技術(shù)中存在的至少一個(gè)方面的技術(shù)問題，本技術(shù)提供了一種光掩模用石英玻璃基板磁流變拋光后的清洗方法，可以對(duì)磁流變拋光液的各組分針對(duì)性地高效去除清洗，避免顆粒和有機(jī)物在石英玻璃基板上的殘留而影響光掩模的后續(xù)制造應(yīng)用，為光掩模用石英玻璃基板的超精密拋光提供便捷高效的后清洗技術(shù)支撐。

2、本技術(shù)所采用的技術(shù)方案為：

3、本技術(shù)實(shí)施例提供一種光掩模用石英玻璃基板磁流變拋光后的清洗方法，包括:

4、對(duì)磁流變拋光后的石英玻璃基板進(jìn)行射流清洗；

5、將射流清洗后的石英玻璃基板放置于稀鹽酸和檸檬酸的混合液中，進(jìn)行超聲波清洗，清洗完成后去除附著在石英玻璃基板上的殘留混合液；

6、將石英玻璃基板放置于堿性溶液中，進(jìn)行兆聲波清洗，清洗完成后去除附著在石英玻璃基板上的殘留堿性溶液；

7、將石英玻璃基板放置于稀氫氟酸溶液中，進(jìn)行兆聲波清洗，清洗完成后去除附著在石英玻璃基板上的殘留稀氫氟酸溶液；

8、對(duì)石英玻璃基板進(jìn)行馬蘭戈尼慢提拉干燥。

9、根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例提供的光掩模用石英玻璃基板磁流變拋光后的清洗方法，首先，對(duì)磁流變拋光后的石英玻璃基板進(jìn)行射流清洗，該流程可以去除石英玻璃基板表面的松散顆粒和一些水溶性的拋光液組分并濕潤(rùn)石英玻璃基板，為后續(xù)更深入的清洗做好準(zhǔn)備；然后，將射流清洗后的石英玻璃基板放置于稀鹽酸和檸檬酸的混合液中，進(jìn)行超聲波清洗，這一步可以去除鐵粉和鐵離子等金屬殘留物，有效去除磁流變拋光過程中留下的金屬雜質(zhì)，清洗完成后去除附著在石英玻璃基板上的殘留混合液，保證石英玻璃基板表面的清潔度，為下一步的清潔做準(zhǔn)備，避免液體混合產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)對(duì)石英玻璃基板造成損傷；第三步是將石英玻璃基板放置于堿性溶液中，進(jìn)行兆聲波清洗，這一步主要針對(duì)去除氧化鈰顆粒和有機(jī)物殘留，有效清除拋光過程中殘留的非金屬顆粒和有機(jī)物質(zhì)，清洗完成后去除附著在石英玻璃基板上的殘留堿性溶液，保證石英玻璃基板表面的清潔度，為下一步的清潔做準(zhǔn)備，避免液體混合產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)對(duì)石英玻璃基板造成損傷；第四步是將石英玻璃基板放置于稀氫氟酸溶液中，進(jìn)行兆聲波清洗，這一步專門針對(duì)嵌入型顆粒的去除，同時(shí)提高石英玻璃基板表面的親水性，清洗完成后去除附著在石英玻璃基板上的殘留稀氫氟酸溶液，保證石英玻璃基板表面的清潔度，為下一步的清潔做準(zhǔn)備，避免液體混合產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)對(duì)石英玻璃基板造成損傷；最后，對(duì)石英玻璃基板進(jìn)行馬蘭戈尼慢提拉干燥，易于儲(chǔ)存。整個(gè)清洗流程通過精確的化學(xué)配方和清洗步驟設(shè)置，有效地清除了磁流變拋光過程中留下的各種殘留物，提高了石英玻璃基板的潔凈度，進(jìn)而提升了光掩模的制造質(zhì)量和性能。

10、根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，所述對(duì)磁流變拋光后的石英玻璃基板進(jìn)行射流清洗的步驟，包括：

11、使用超純水通過噴嘴以0.05mpa-1mpa壓力均勻沖洗石英玻璃基板的表面，以去除石英玻璃基板表面的松散顆粒及水溶性的拋光液組分，并濕潤(rùn)石英玻璃基板。

12、根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，所述使用超純水通過噴嘴以0.05mpa-1mpa壓力均勻沖洗石英玻璃基板的表面，以去除石英玻璃基板表面的松散顆粒及水溶性的拋光液組分，并濕潤(rùn)石英玻璃基板的步驟，包括：

13、控制流體的噴射壓力為0.5mpa，控制流體的噴射狀態(tài)為扇形或錐狀。

14、根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，所述將射流清洗后的石英玻璃基板放置于稀鹽酸和檸檬酸的混合液中，進(jìn)行超聲波清洗，清洗完成后去除附著在石英玻璃基板上的殘留混合液的步驟，包括：

15、所述稀鹽酸的濃度為0.5％-5％，所述檸檬酸的濃度為0.01％-2％，單次超聲波清洗時(shí)間為200秒-1000秒；

16、其中，稀鹽酸和檸檬酸的混合液的使用溫度為25℃-60℃。

17、根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，所述單次超聲波清洗時(shí)間為200秒-1000秒的步驟，包括：

18、控制超聲波的頻率為80khz-160khz，波形為球面波。

19、根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，所述將石英玻璃基板放置于堿性溶液中，進(jìn)行兆聲波清洗，清洗完成后去除附著在石英玻璃基板上的殘留堿性溶液的步驟，包括：

20、所述堿性溶液包括無機(jī)堿、螯合劑、陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑及純水，所述堿性溶液的ph值為12.5-9.5，使用溫度為30℃-70℃，單次兆聲波清洗時(shí)間為60秒-600秒。

21、根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，所述將石英玻璃基板放置于稀氫氟酸溶液中，進(jìn)行兆聲波清洗，清洗完成后去除附著在石英玻璃基板上的殘留稀氫氟酸溶液的步驟，包括：

22、所述稀氫氟酸溶液的濃度為0.3wt.％-1wt.％，使用溫度為10℃-20℃，單次兆聲波清洗時(shí)間為30秒-300秒。

23、根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，兆聲波的頻率為750khz-2000khz，波形為正弦波。

24、根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，所述對(duì)石英玻璃基板進(jìn)行馬蘭戈尼慢提拉干燥的步驟，包括：

25、干燥時(shí)采用的溶劑包括異丙酮，載氣包括氮?dú)狻?/p>

26、根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，所述清洗完成后去除附著在石英玻璃基板上的殘留混合液的步驟，包括：

27、使用超純水對(duì)石英玻璃基板進(jìn)行射流清洗和溢流漂洗；

28、所述清洗完成后去除附著在石英玻璃基板上的殘留堿性溶液的步驟，包括：

29、使用超純水對(duì)石英玻璃基板進(jìn)行射流清洗和溢流漂洗；

30、所述清洗完成后去除附著在石英玻璃基板上的殘留稀氫氟酸溶液的步驟，包括：

31、使用超純水對(duì)石英玻璃基板進(jìn)行溢流漂洗。