专利名称：去除掩模版上雾状缺陷的装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体技术领域的装置及其方法，具体的，本发明涉及一种去除掩模版上雾状缺陷的装置及方法。
背景技术：
由于半导体器件变得越来越小，在晶片上形成的图案的尺寸也随着减小。为了形成微细图案，采用掩模版的光刻工艺得到使用。在光刻工艺中，光刻胶涂覆到材料层上，在该材料层上将形成需要的图案，且光线通过具有预定的、光屏蔽图案的掩模版照射在一部分光刻胶层上。随后，通过采用显影溶液的显影工艺去除光刻胶层的辐射部分，以形成光刻胶层图案。此后，光刻胶层图案作为用来暴露一部分材料层，使得材料层的暴露的部分由采用光刻胶图案作为刻蚀掩模的刻蚀工艺去除掉。这样，能够形成材料层的图案，对应于掩模版的光屏蔽图案。在使用掩模版进行晶片光刻的过程中，当掩模版被光刻机激光照射一定时间以后，尤其是193nm或者193nm以下波长光源的照射下，在相位移掩模版上会逐渐生成所谓的雾状缺陷(haze)。雾状缺陷以各种形式出现，比如有掩模版背面石英玻璃上的奶白色粉末状缺陷，铬(Cr)或者钥硅(MoSi)图案线条两侧类似晶体的雪片状缺陷，掩模版的保护膜表面的结晶盐，等等。这些缺陷是有害的，它们有可能导致芯片成品率的大大降低。由于这些雾状缺陷透光率较低，将影响曝光时光的透光率，从而影响光刻质量。雾状缺陷在当前的光刻工艺生产过程中很常见，并与曝光波长呈反比关系。随着半导体工艺的不断发展，光刻波长日益缩短，雾状缺陷的发生频率相应大为提高。雾状缺陷在光刻波长为365nm的时代，基本上没有太大的影响。在248nm时，这类缺陷只影响到约5%的相位移掩模版。然而到了 193nm光刻，受其影响的相位移掩模版高达15% 20%。雾状缺陷被认为是在掩模版上`有离子残留的区域里，光化学反应的结果，也可能是由外来物质引起的，比如保护膜(Pellicle)，粘着剂散发的气体，运输用的包装盒，包装袋中的气体，晶圆制造厂环境的污染物等等。现有工艺在去除掩模版上雾状缺陷时包括以下步骤:首先，去除掩模版上的保护膜；接着，清洗所述掩模版；然后，检查清洗后的掩模版是否包含雾状缺陷，当所述清洗后的掩模版上不包含雾状缺陷时，在所述掩模版上加载保护膜，当所述清洗后的掩模版上包含雾状缺陷时，再次清洗所述掩模版。由于现有工艺在去除掩模版上的雾状缺陷时需要先去除掩模版上的保护膜，并在清洗后重新加载保护膜，导致现有工艺在去除掩模版上的雾状缺陷时周期较长。同时，去除掩模版上雾状缺陷的过程会耗费大量的保护膜，进而导致去除掩模版上雾状缺陷时成本较高。另外，在去除掩模版上保护膜以及清洗所述掩模版的过程中，残留在掩模版上清洗溶液还会引进新的离子，在掩模版上形成新的雾状缺陷，影响去除掩模版上雾状缺陷的效果。在申请号为200810115965.X的中国专利申请中可以发现更多关于现有技术去除掩模版上雾状缺陷方法的信息。
因此，如何提供一种简单有效的去除掩模版上雾状缺陷的技术，就成了亟待解决的问题。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种去除掩模版上雾状缺陷的装置及方法，改善现有工艺去除掩模版上雾状缺陷时周期较长，成本较高的问题，提高去除掩模版上雾状缺陷的效率以及雾状缺陷的去除效果。为解决上述问题，本发明提供了一种去除掩模版上雾状缺陷的装置，包括腔体、位于腔体上的第一进气通路和第一排气通路、以及设置于腔体内的掩模版夹持装置和激光光源，其中，所述第一进气通路、第一排气通路和激光光源在所述掩模版夹持装置的同一侧。可选的，所述去除掩模版上雾状缺陷的装置还包括与所述第一进气通路连接的第一气体源，以向所述腔体提供保护气体。可选的，所述保护气体为氮气或惰性气体。可选的，所述去除掩模版上雾状缺陷的装置还包括第二进气通路和第二排气通路，所述第二进气通路和第二排气通路位于腔体上、且位于所述掩模版夹持装置的另一侧，与所述激光光源相对。可选的，所述去除掩模版上雾状缺陷的装置还包括与所述第二进气通路连接的第二气体源，以向所述腔体提供加热气体。
·
可选的，所述加热气体为空气。相应的，本发明还包括一种利用上述去除掩模版上雾状缺陷的装置去除掩模版上雾状缺陷的方法，包括:将待去除雾状缺陷的掩模版加载至掩模版夹持装置上，所述待去除雾状缺陷的掩模版上加载有保护膜，所述保护膜与激光光源相对；使所述待去除雾状缺陷的掩模版的温度达到预定温度，并通过第一进气通路向腔体提供保护气体，通过激光照射所述待去除雾状缺陷的掩模版。可选的，所述预定温度在80°C 160°C范围内。可选的，所述保护气体为氮气或惰性气体。可选的，所述腔体内压强为1.01 X IO5帕斯卡。可选的，所述激光的波长在300 600nm范围内。可选的，所述激光照射待去除雾状缺陷的掩模版的时间在2小时 5小时范围内。可选的，所述去除掩模版上雾状缺陷的方法还包括向所述腔体提供加热气体，使所述待去除雾状缺陷的掩模版的温度达到预定温度。可选的，所述加热气体为空气。可选的，所述加热气体的流速在50 150米/秒范围内。可选的，所述加热气体的温度在100°C 200°C范围内。与现有技术相比，本发明具有以下优点:(I)本发明在不卸除保护膜的基础上，对待去除雾状缺陷的掩模版进行激光照射，使雾状缺陷转化成离子而从掩模版上脱离，进而去除掩模版上的雾状缺陷，避免因多次加载和卸除保护膜而造成工艺成本较高的问题，有效缩短了去除掩模版上雾状缺陷的周期，降低去除掩模版上雾状缺陷的成本，提高去除掩模版上雾状缺陷的效率以及去除效果。(2)另外，利用本发明去除掩模版上雾状缺陷的方法去除雾状缺陷过程中，不需要多次卸除和加载保护膜，避免在卸除保护膜或加载保护膜过程中黏合剂残留在掩模版上形成新的缺陷，提高了去除掩模版上雾状缺陷的效果。
图1为本发明去除掩模版上雾状缺陷的装置一实施例的示意图；图2为利用图1中去除掩模版上雾状缺陷的装置去除掩模版上雾状缺陷的方法的流程图。
具体实施例方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式
做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。正如背景 技术部分所述，利用现有去除掩模版上雾状缺陷方法去除掩模版上雾状缺陷时，需要先卸除掩模版上的保护膜，然后对掩模版进行清洗并检查清洗后的掩模版上是否存在雾状缺陷，当掩模版上还存在雾状缺陷时，重新清洗所述掩模版直至其上不存在雾状缺陷，最后，在所述掩模版上重新加载保护膜。由于现有工艺在去除掩模版上雾状缺陷过程中需要反复卸除和加载保护膜，导致在去除掩模版上雾状缺陷时周期较长，且因需要耗费大量保护膜而导致工艺成本较高。针对上述问题，发明人提供了一种去除掩模版上雾状缺陷的装置，能够在不卸除掩模版上保护膜的基础上去除掩模版上雾状缺陷，避免在去除掩模版上雾状缺陷时反复卸除和加载保护膜，缩短了去除掩模版上雾状缺陷的周期，降低了工艺成本。图1为本发明去除掩模版上雾状缺陷装置一实施例的示意图。所述去除掩模板上雾状缺陷的装置包括:腔体、位于腔体上的第一进气通路111和第一排气通路113、以及设置于腔体内的掩模版夹持装置101和激光光源109，其中，所述第一进气通路111、第一排气通路113和激光光源109在所述掩模版夹持装置101的同一侧，即上腔体102。在本实施例中，所述第一进气通路111和第一排气通路113分别设置于上腔体102的两侧；在其它实施例中，所述第一进气通路111和第一排气113还可以设置于所述上腔体102的顶部，本发明对第一进气通路111和第一排气通路113在上腔体102中的具体位置不做限制。所述腔体上还可以形成有第二进气通路115和第二排气通路117，所述第二进气通路115和第二排气通路117位于掩模版夹持装置101的另一侧、与所述激光光源109相对，即所述第二进气通路115和第二排气通路117位于下腔体103。所述上腔体102和下腔体103构成了图1中去除掩模版上雾状缺陷的装置的腔体。本实施例中，所述第二进气通路115设置于所述下腔体103的底部，两个第二排气通路117分别设置于第二进气通路115两侧。在其它实施例中，所述第二进气通路115和第二排气通路117还可以置于所述下腔体103两侧，本发明对第二进气通路115和第二排气通路117在下腔体103中的具体位置不做限制。在具体实施例中，所述去除掩模版上雾状缺陷装置还可以包括与所述第一进气通路111连接的第一气体源(图未示)，以向所述上腔体102提供保护气体，所述保护气体为氮气或惰性气体，上腔体102内的压强为一个标准大气压(1.01X105帕斯卡)。所述保护气体还可以经过加热。在其它实施例中，所述去除掩模版上雾状缺陷的装置还可以包括与所述第二进气通路115连接的第二气体源(图未示)，以向所述下腔体103提供加热气体。所述加热气体可以为空气。此时，所述保护气体也可以不经过加热。需要说明的是，当所述掩模版夹持装置101加载有待去除雾状缺陷的掩模版305时，上腔体102为一密闭空间。在通过图1中去除掩模版上雾状缺陷装置去除掩模版305上雾状缺陷过程中，加载于所述掩模版305上的保护膜307不需要卸除。具体的，在将掩模版305加载至所述掩模版夹持装置101后，通过第一进气通路111向所述上腔体102提供保护气体后，原位于所述第一腔体102中的空气通过第一排气通路113排出，降低掩模版305周围的氨根离子(NH4+)、氯离子(Cl—)、碳酸根离子(CO/—)和硫酸根离子(SO/—)的浓度，以利于雾状缺陷的分解。同时，在通过图1中去除掩模版上雾状缺陷装置去除雾状缺陷过程中，主要成分为 NH4Cl' (NH4)2CO3 或(NH4)2SO4 的雾状缺陷分解成 NH4+、C1_、C032_ 和 S042_ 后，部分 NH4+、C1_、CO32-和S042_能够随保护气体通过第一排气通路113排出上腔体102，使所述去除掩模版上雾状缺陷装置去除雾状缺陷时效率更高。优选的，所述第二进气通路115位于掩模版305的正下方,增大加热气体与掩模版305的接触面，提高加热气体的加热效率。在通过加热气体使所述待去除雾状缺陷的掩模版305温度达到预定温度后， 激 光光源109照射掩模版305去除雾状缺陷的效率更高。在其它实施例中，在通过图1中去除掩模版上雾状缺陷装置去除雾状缺陷的过程中，还可将图1中去除掩模版上雾状缺陷的装置倒置，即将去除掩模版上雾状缺陷的装置中上腔体102与下腔体103相对于掩模版夹持装置101的位置互换，相应的，使保护膜307的上表面(即不与掩模版305接触的表面)朝下。倒置后的去除掩模版上雾状缺陷的装置能够有效防止上腔体202中的粉尘颗粒掉落于保护膜307上而污染保护膜307，避免在后续利用掩模版305进行光刻工艺过程中影响所形成的光刻胶层图案。参考图2，为利用图1去除掩模版上雾状缺陷装置去除掩模版上雾状缺陷的方法的流程图，所述方法包括以下步骤:步骤SI，将待去除雾状缺陷的掩模版加载至掩模版夹持装置上，所述待去除雾状缺陷的掩模版上加载有保护膜，所述保护膜与激光光源相对；步骤S2，使所述待去除雾状缺陷的掩模版的温度达到预定温度，并通过第一进气通路向腔体提供保护气体，通过激光照射所述待去除雾状缺陷的掩模版。下面结合图1中去除掩模版上雾状缺陷的装置说明本发明去除掩模版上雾状缺陷的方法。首先，将待去除雾状缺陷的掩模版305连同加载于掩模版305上的保护膜307 —起加载至掩模版夹持装置101上。
其中，所述保护膜307与激光光源109光源相对。可选的，在对掩模版305进行雾状缺陷去除之前，还包括通过缺陷检测设备检查掩模版305上雾状缺陷的数量，当掩模版305上雾状缺陷较多或雾状缺陷数量大于误差允许范围时，将包含雾状缺陷的掩模版305作为待进行雾状缺陷去除的掩模版。接着，通过与第二气体源(图未示)连接的第二进气通路115向下腔体103内提供加热气体，以使掩模版305的温度达到预定温度。具体的，所述加热气体可以为空气，所述加热气体的流速在50 150米/秒范围内，所述加热气体的温度在100°C 200°C范围内；所述预定温度在80°C 160°C范围内。优选的，所述第二进气通路115正对掩模版305下表面(未加载保护膜307 —侧)，以增大加热气体与掩模版305的接触面，提高加热气体的加热效率。当掩模版305的温度达到预定温度时，通过与第一气体源(图未示)连接的第一进气通路111向所述上腔体102提供保护气体。其中，所述保护气体可以为氮气或惰性气体，所述上腔体102内的压强为1.0lXlO5帕斯卡。由于原位于所述上腔体102中的空气通过第一排气通路113排出，有效降低了掩模版305周围的氨根离子(NH4+)、氯离子(CD、碳酸根离子(CO/—)和硫酸根离子(SO/—)的浓度，以利于雾状缺陷的分解。同时，通过上腔体102中的激光光源109照射所述掩模版305。其中，所述激光的波长在300 600nm范围内，所述激光照射待去除雾状缺陷的掩模版305的时间在2小时 5小时范围内。由于激光的能量加上掩模版305的热能要高于绝大多数化学键的键能，掩模版305上主要成分为NH4Cl、(NH4) 2C03或(NH4) 2S04的雾状缺陷被分解成NH4+、C1_、C032_和S042_，部分NH4+、C1_、C032_和S042_随保护气体通过第一排气通路113排出上腔体102，去除了掩模版305上的雾状缺陷。由于上述步骤在去除雾状缺陷的过程中不需要卸除掩模版305上的保护膜307，避免在去除掩模版305上雾状缺陷过程中反复卸除和加载保护膜307，缩短了去除掩模版上雾状缺陷的周期，同时能够节省大量的保护膜，降低了工艺成本。另外，由于上述步骤不需要反复卸除和加载保护膜307，避免在卸除保护膜307或加载保护膜307过程中黏合剂残留在掩模版305上形成新的缺陷，进一步提高了雾状缺陷的去除效果。可选的，在对所述掩模版305进行激光照射后，还需要通过缺陷检测设备检查去除掩模版305上雾状缺陷的效果，如掩模版305上无雾状缺陷或掩模版上雾状缺陷的数量在误差允许范围内，则完成该掩模版305上雾状缺陷的去除，将掩模版305从腔体中取出；如掩模版305上雾状缺陷较多或掩模版305上雾状缺陷的数量超出误差允许范围，则按照图2中去除掩模版上雾状缺陷的方法再次进行雾状缺陷去除，直至掩模版305上无雾状缺陷或掩模版305上雾状缺陷的数量在误差允许范围内，完成该掩模版305上雾状缺陷的去除，将掩模版305从腔体取出。综上，本发明提供了一种去除掩模版上雾状缺陷的装置，以及使用上述装置去除掩模版上雾状缺陷的方法，通过对掩模版进行激光照射使雾状缺陷转化成离子从掩模版上脱离，进而去除掩模版上的雾状缺陷，避免因多次卸除和加载保护膜而造成工艺成本较高的问题，有效缩短了去除 掩模版上雾状缺陷的周期，提高去除掩模版上雾状缺陷的效率以及去除效果。另外，本发明去除掩模版上雾状缺陷的方法在去除雾状缺陷过程中，不需要多次卸除和加载保护膜，避免在卸除保护膜或加载保护膜过程中黏合剂残留在掩模版上形成新的缺陷，提高了去除掩模版上雾状缺陷的效果。虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所 限定的范围为准。
权利要求
1.一种去除掩模版上雾状缺陷的装置，其特征在于，包括腔体、位于腔体上的第一进气通路和第一排气通路、以及设置于腔体内的掩模版夹持装置和激光光源，其中，所述第一进气通路、第一排气通路和激光光源在所述掩模版夹持装置的同一侧。
2.如权利要求1所述的去除掩模版上雾状缺陷的装置，其特征在于，还包括与所述第一进气通路连接的第一气体源，以向所述腔体提供保护气体。
3.如权利要求2所述的去除掩模版上雾状缺陷的装置，其特征在于，所述保护气体为氮气或惰性气体。
4.如权利要求1所述的去除掩模版上雾状缺陷的装置，其特征在于，还包括第二进气通路和第二排气通路，所述第二进气通路和第二排气通路位于腔体上、且位于所述掩模版夹持装置的另一侧，与所述激光光源相对。
5.如权利要求4所述的去除掩模版上雾状缺陷的装置，其特征在于，还包括与所述第二进气通路连接的第二气体源，以向所述腔体提供加热气体。
6.如权利要求5所述的去除掩模版上雾状缺陷的装置，其特征在于，所述加热气体为空气。
7.一种应用权利要求1 6中任一项去除掩模版上雾状缺陷的装置的去除掩模版上雾状缺陷的方法，其特征在于，包括: 将待去除雾状缺陷的掩模版加载至掩模版夹持装置上，所述待去除雾状缺陷的掩模版上加载有保护膜，所述保护膜与激光光源相对； 使所述待去除雾状缺陷的掩模版的温度达到预定温度，并通过第一进气通路向腔体提供保护气体，通过激光照射所述待去除雾状缺陷的掩模版。
8.如权利要求7所述的去除掩模版上雾状缺陷的方法，其特征在于，所述预定温度在80°C 160°C范围内。
9.如权利要求7所述的去除掩模版上雾状缺陷的方法，其特征在于，所述保护气体为氮气或惰性气体。
10.如权利要求7所述的去除掩模版上雾状缺陷的方法，其特征在于，所述腔体内压强为1.01 X IO5帕斯卡。
11.如权利要求7所述的去除掩模版上雾状缺陷的方法，其特征在于，所述激光的波长在300 600nm范围内。
12.如权利要求7所述的去除掩模版上雾状缺陷的方法，其特征在于，所述激光照射待去除雾状缺陷的掩模版的时间在2小时 5小时范围内。
13.如权利要求7所述的去除掩模版上雾状缺陷的方法，其特征在于，还包括向所述腔体提供加热气体，使所述待去除雾状缺陷的掩模版的温度达到预定温度。
14.如权利要求13所述的去除掩模版上雾状缺陷的方法，其特征在于，所述加热气体为空气。
15.如权利要求13所述的去除掩模版上雾状缺陷的方法，其特征在于，所述加热气体的流速在50 150米/秒范围内。
16.如权利要求13所述的去除掩模版上雾状缺陷的方法，其特征在于，所述加热气体的温度在100°C 200°C范围 内。
全文摘要
一种去除掩模版上雾状缺陷的装置，包括腔体、位于腔体上的第一进气通路和第一排气通路、以及设置于腔体内的掩模版夹持装置和激光光源，其中，所述第一进气通路、第一排气通路和激光光源在所述掩模版夹持装置的同一侧。一种去除掩模版上雾状缺陷的方法，包括将待去除雾状缺陷的掩模版加载至掩模版夹持装置上，所述待去除雾状缺陷的掩模版上加载有保护膜，所述保护膜与激光光源相对；使所述待去除雾状缺陷的掩模版的温度达到预定温度，并通过第一进气通路向腔体提供保护气体，通过激光照射所述待去除雾状缺陷的掩模版。本发明提供的去除掩模版上雾状缺陷的装置及方法，改善缩短了去除雾状缺陷的周期，降低工艺成本。
文档编号G03F1/82GK103246159SQ20121002906
公开日2013年8月14日 申请日期2012年2月9日 优先权日2012年2月9日
发明者顾婷婷, 施维, 田明静, 古宏宽 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司