专利名称：降低光罩上沉淀物雾状缺陷的方法
技术领域：
本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种降低光罩上沉淀物雾状缺陷的方法。
背景技术：
目前，光罩(mask)通常使用于半导体制造的微影制程中，用于将电路图案转移到半导体晶圆上，即图案化半导体晶圆。如图1所示，光罩包含透明基材Iio和吸收层120。 其中，透明基材110的材料可以为熔合石英(FusedQuartz)、氟化钙(CaF2)或者其他合适 的材料。吸收层120形成电路图案，可具有多层结构配置，材料可以为由铬(Cr)、氧化铁等 构成的无机薄膜。吸收层120还可以进一步包含抗反射层(ARC)。另外，为保护光罩不受 损害和污染，在电路图案上方设置防护胶膜组件，其包含防护胶膜膜片(pelliClefilm)130 和防护胶膜框架(pellicle frame) 140。其中，pellicle filml30为硝化纤维素、醋酸纤维 素、非晶质氟系聚合物等形成的曝光用光源的透光性良好的透明膜片；pellicle framel40 一般为铝合金。一般地，半导体制造厂的光罩环境中都含有氨化物如氨气(NH3)、硫化物如二氧化 硫(SO2)、三氧化硫(SO3)等气体，这些气体在空气中发生反应，在光罩的pellicle filml30 上形成例如硫酸铵(NH4SO4)的沉淀物150，这种沉淀物就是光罩污染的一种形式，称为雾 状污染(Haze Defect) 0硫酸盐沉淀物和铵盐沉淀物也是导致雾状污染的根本原因。接下 来，在继续使用光罩于微影制程时，高能光源对光罩的照射更加速了沉淀缺陷的成长。随着 大规模集成电路图形制作标准已朝亚微米尺寸发展，曝光光源必然随之进一步向短波化发 展，光源波长从以往的G线(436纳米)，缩小至193纳米，甚至157纳米。波长越短，光源所 具有的能量也就越高，也就更容易引起曝光环境中气体状物质的反应，即产生沉淀缺陷的 可能性也就越高，生成的沉淀缺陷也就越多。另一方面，pellicle framel40—般为铝合金，然后对其进行阳极氧化处理， 在铝合金表面形成阳极氧化皮膜，还需要进行染色、封孔处理以及表面刻蚀等最终形成 pellicle framel40，形成的pellicle framel40会释放S02、S03等气体，这些气体与光罩环 境中的氨化物如氨气(NH3)等发生化学反应，也会生成例如硫酸氨的沉淀物，而且也会在微 影制程中使缺陷更加严重。随着半导体电路图案尺寸的不断减小，沉淀缺陷也就越来越不可忽视。沉淀缺陷 在微影制程中转移到半导体晶圆上，不需要的图案就会在半导体晶圆上出现，从而导致晶 圆良率的降低。
发明内容
有鉴于此，本发明解决的技术问题是降低光罩上沉淀物雾状缺陷。为解决上述技术问题，本发明的技术方案具体是这样实现的本发明公开了一种降低光罩上沉淀物雾状缺陷的方法，该方法包括
在曝光前，将光罩存放在通有稀释气体的曝光机台光罩室scanner reticlelibrary 内；将光罩从scanner reticle library中取出，直接进行曝光处理；在曝光后，直接将光罩再次传入通有稀释气体的scanner reticle library中。所述稀释气体为高纯压缩空气XCDA、净化空气CDA或者氮气N2。在曝光前1 2小时将所述光罩存放在通有稀释气体的scanner reticle library 内。在曝光后，将光罩再次传入通有稀释气体的scanner reticle library中存放 1 2小时后，再放回存储光罩的库stocker中。所述scanner reticle library为位于曝光机台中的装置。由上述的技术方案可见，本发明在微影制程前，即曝光前，提前将光罩存放在 scanner reticle library φ, scanner reticle library φ一iffl有稀释气体，包附在 光罩表面的气体驱出scanner reticle library，曝光时，也就不会有SO2、SO3和NH3等杂质 气体发生光化学反应，在光罩表面形成沉淀缺陷；而且在曝光后，直接将光罩再次传入通有 上述稀释气体的scanner reticlelibrary中，从而有效防止由于光罩在刚曝光处理之后，表面温度仍然很高，使得 空气中的S02、SO3和NH3等气体发生反应，在光罩表面生成沉淀物缺陷。
图1为具有雾状污染缺陷的光罩剖面示意图。图 2 为 scanner reticle library 的结构示意图。图3为本发明降低光罩上沉淀物雾状缺陷的方法的流程示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例， 对本发明进一步详细说明。一般地，曝光机台光罩室(scanner reticle library)为包含在曝光机台 (scanner)中的一暂时存放光罩的装置，可以放置10 20片光罩，用于将要使用的光罩从 储存光罩的库(stocker)中取出来，作为暂时存放的场所，等待曝光时使用。图2为scanner reticle library的结构示意图。如图2所示，气体供应管路位于scanner reticle library 的下方，用于通入气体；排气管路位于scanner reticle library的上方，用于排泄气体； 光罩载盘在 scarmerreticle library 中挺_歹[]，用于载光罩。其中，scanner reticle library是设置在曝光机台上的真空室，stocker为大量存放晶圆的场所。但是由于整个半 导体制造厂的环境中S02、SO3和NH3等气体，而且光罩本身的结构也会释放硫化物气体，所 以光罩表面都会包围有这些气体，即使放入scanner reticlelibrary，这些气体仍然会包 附在光罩表面，这样含硫气体和氨化物就会发生反应，如前所述在光罩上形成沉淀物缺陷。 在后续微影制程中沉淀物缺陷则会更加明显。所以本发明提供了一种降低光罩上沉淀物 雾状缺陷的方法在微影制程前，即曝光前，提前将光罩存放在scanner reticle library 中，scannerreticle library中一直通有稀释气体，如高纯压缩空气(eXtreme Clean DryAir, XCDA)、净化空气(Clean Dry Air, CDA)或者氮气(N2)，将包附在光罩表面的气体驱 出scanner reticle library,曝光时，也就不会有S02、SO3和NH3等杂质气体发生光化学 反应，在光罩表面形成沉淀缺陷；而且在曝光后，直接将光罩再次传入通有上述稀释气体的 scanner reticle library中，从而有效防止由于光罩在刚曝光处理之后，表面温度仍然很 高，使得空气中的S02、SO3和NH3等气体发生反应，在光罩表面生成沉淀物缺陷。本发明降低光罩上沉淀物雾状缺陷的方法的流程示意图如图2所示，其包括以下 步骤步骤31、在曝光前，提前1 2小时将光罩存放在scanner reticle library中， scanner reticle library中通过气体供应管路一直通入稀释气体，直至曝光时将所用光 罩从scanner reticle library中取出。由于稀释气体不与任何空气中的气体物质反应， 从而将包附在光罩表面的气体随稀释气体从排气管路驱出scanner reticle library ；因为净化空气这种化学纯气与N2相比，造价要便宜好多，而且XCDA所含杂质要比 CDA更少，即更纯一些，所以本发明向scanner reticle library中通入的稀释气体，优选为 XCDA。而现有技术中，只是在曝光前将光罩暂时存放在scanner reticle library中， 曝光时直接取出来使用，所以该步骤在曝光前1 2小时一直将光罩放入通有稀释气体的 scanner reticle library中，有效去除了包附在光罩表面的气体，在曝光时，也就不会有 SO2, SO3和NH3等气体发生光化学反应，大大降低了沉淀物缺陷出现的几率。步骤32、将光罩从scanner reticle library中取出，直接进行曝光处理，将光罩 上的电路图案转移到半导体晶圆上；步骤33、在曝光后，直接将光罩再次传入scanner reticle library中，scanner reticle library中通过气体供应管路一直通有上述稀释气体，将包附在光罩表面的气体 随稀释气体从排气管路驱出scanner reticle library。从而有效防止由于光罩在刚曝光 处理之后，表面温度仍然很高，使得空气中的S02、S03和NH3等气体发生反应，在光罩表面生 成沉淀物缺陷，影响下次光罩的使用。将光罩放入scanner reticle library中持续1 2小时，等待光罩彻底冷却下来，并且驱除净杂质气体之后，再放回stocker中。而不像现 有技术中那样，曝光之后直接放回stocker中。降低了沉淀物缺陷出现的几率，通过测试 发现，在相同的使用情况下，通过本发明流程的光罩要比现有技术出现沉淀物缺陷的时间 推后很多，例如现有技术中光罩在90天左右出现沉淀物缺陷，而通过本发明流程的光罩在 180天左右才出现沉淀物缺陷。这样就可以大大减小了 pellicle filml30更换的频率。而且，去除雾状缺陷不需要另外加设装置，简单易实现，大大节省了生产成本。以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在 本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护 范围之内。
权利要求
一种降低光罩上沉淀物雾状缺陷的方法，该方法包括在曝光前，将光罩存放在通有稀释气体的曝光机台光罩室scanner reticlelibrary内；将光罩从scanner reticle library中取出，直接进行曝光处理；在曝光后，直接将光罩再次传入通有稀释气体的scanner reticle library中。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述稀释气体为高纯压缩空气XCDA、,KS 气CDA或者氮气N2。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在曝光前1 2小时将所述光罩存放在通有 稀释气体的 scanner reticle library 内。
4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在曝光后，将光罩再次传入通有稀释气 体的scanner reticle library中存放1 2小时后,再放回存储光罩的库stocker中。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述scannerreticle library为位于曝光 机台中的装置。
全文摘要
本发明公开了一种降低光罩上沉淀物雾状缺陷的方法，该方法包括在曝光前，将光罩存放在通有稀释气体的曝光机台光罩室scanner reticle library内；将光罩从scanner reticle library中取出，直接进行曝光处理；在曝光后，直接将光罩再次传入通有稀释气体的scanner reticle library中。采用该方法能够有效降低光罩上沉淀物雾状缺陷。
文档编号G03F7/20GK101989037SQ20091005613
公开日2011年3月23日 申请日期2009年8月7日 优先权日2009年8月7日
发明者武咏琴 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司