專利名稱：光罩清洗方法
技術領域：
本發(fā)明涉 半導體技術領域，尤其涉及一種光罩清洗方法。
背景技術：
在光刻制程中，由于曝光機的光源對結晶的產生也起了催化劑的作用，光源波長 越短結晶產生越快，所以通常在光罩(Mask)使用2-5個月后產生結晶缺陷，這些結晶缺陷 會影響光罩的穿透率從而造成晶片上重復性的缺陷，會降低產品的良率，而且，光罩在使用 的過程中，還可能存在其它的各種污染物離子，所以清洗光罩是光刻制程中很重要的一個 工藝步驟。對于光罩的清洗，尤其是對于在較短波長條件下曝光使用的光罩，一般不能在清 洗過程中使用含有硫酸根的清洗溶液，這是因為硫酸根的存在會與光罩中殘留的氨根離子 結合，形成更多的結晶，為此，業(yè)界采用的最新清洗技術是采用臭氧清洗設備對光罩進行清 洗。臭氧清洗設備的清洗流程為采用短波長的紫外光照射所述光罩；采用含臭氧的水溶 液清洗所述光罩；采用去離子水清洗所述光罩；然后再采用SCl溶液(主要成分為H2O2與 氨水的混合溶液)以及超聲波振蕩(Mega-S0niC，M/S)進行清洗，然后再用去離子水清洗并
jys T O由于目前的臭氧清潔器(ozone cleaner)是一種比較新的設備，其性能通常不太 穩(wěn)定，經常在清洗過程中壞掉，這將導致較低的設備正常運行時間，使設備的產能降低，并 影響清洗之后光罩的質量。按照現有的方法，當臭氧清潔器損壞的時候，只能采用如下的方法對光罩進行清 洗第一種方法維修所述的臭氧清潔器，臭氧清潔器修好之后，再繼續(xù)產品生產，這種方 法將影響到光罩的清洗傳送時間，并導致良率損失。第二種方法進入硫酸溶液和雙氧水混合清洗設備(以下簡稱SPM)進行清洗，所 述的SPM清洗設備的清洗流程為首先采用包含硫酸的清洗液進行清洗，之后用去離子水 清洗，然后再采用SCl溶液(主要成分為H2O2與氨水的混合溶液)進行清洗，然后再用去離 子水清洗并烘干。因為所述的清洗流程中使用了 H2SO4，包含SO4離子，SO4離子的濃度(即 SO4離子IC等級)越高，光罩表面越快產生糊化(Haze)問題，采用所述的清洗流程清洗之 后，在運輸中的晶圓將處于較高的IC等級，將縮短mask的生命周期并且影響fab的產量。 因此，需提供一種更為有效的光罩清洗方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明解決的問題是提供一種光罩清洗方法，以解決現有的臭氧清潔器清洗性能 不穩(wěn)定，而SPM清洗會引入硫酸根導致光罩上產生結晶的缺陷。本發(fā)明提供了一種光罩清洗方法，包括如下步驟在臭氧清洗設備中進行下述步 驟采用短波長的紫外光照射所述光罩；采用含臭氧的水溶液清洗所述光罩；去離子水清 洗所述光罩；然后，在SPM清洗設備中進行下述步驟去離子水清洗所述光罩；采用SCl溶液清洗所述光罩；去離子水清洗所述光罩；烘干。由于本發(fā)明所述的清洗方法首先在臭氧清洗設備中采用臭氧進行主要的清洗步 驟，可以去除光罩上的結晶缺陷以及其它污染物離子，并且不會在清洗工藝中引入硫酸根 離子；之后，為了避免過度使用臭氧清洗設備導致臭氧清洗設備發(fā)生損壞，采用SPM清洗設 備進行后續(xù)的常規(guī)清洗工藝，可以實現清洗過程中不引入硫酸根離子， 并且節(jié)約使用臭氧 清洗設備。進一步，由于SPM清洗設備的超聲波振蕩具有很好的清洗性能，因此能夠極好的 去除光罩上的缺陷離子。


圖1為本發(fā)明光罩清洗方法的工藝流程圖；圖2為采用臭氧清洗器定期監(jiān)測光罩上殘留的硫酸根離子濃度等級的數值圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明。參考附圖1所示的工藝流程圖，一種光罩清洗方法，包括在臭氧清洗設備中進行 下述步驟步驟Si，采用短波長的紫外光照射所述光罩；步驟S2，采用含臭氧的水溶液清洗 所述光罩；步驟S3，去離子水清洗所述光罩；然后，在SPM清洗設備中進行下述步驟步驟 S4，去離子水清洗所述光罩；步驟S5，采用SCl溶液清洗所述光罩；步驟S6，去離子水清洗 所述光罩；步驟S7，烘干。在采用短波長的紫外光照射所述光罩的步驟中，所述的短波長例如為172nm的紫 外光，采用紫外光照射光罩的目的在于通過紫外光照射，將光罩上殘留的離子或者結晶缺 陷的分子鍵打斷，并使其中的殘留離子析出，以在隨后采用臭氧溶液清洗光罩的工藝中達 到更好的清洗效果。采用含臭氧的水溶液清洗所述光罩的工藝步驟是由臭氧清洗設備將臭氧溶解在 去離子水中，以去除光罩上的大部分結晶缺陷或者殘留的離子以及在紫外光照射過程中析 出的殘留離子。步驟S3，去離子水清洗所述光罩的目的在于去除臭氧清洗之后光罩上殘留的臭氧 清洗溶液，具體工藝例如在常溫狀態(tài)下用去離子水進行沖洗。通過上述的步驟Sl至步驟S3，去除了光罩上殘留的離子以及結晶缺陷，在臭氧清 洗設備損壞或者需要進行其它清洗工藝的情況下，就可以將清洗工藝轉移至SPM清洗設備 中進行。步驟S4去離子水清洗所述光罩的目的在于進一步去除光罩上殘留的臭氧清洗溶 液，具體工藝例如在70攝氏度的溫度條件下用去離子水進行沖洗。SCl溶液是主要成分為H2O2與氨水的混合溶液。步驟S5采用SCl溶液清洗所述 光罩的目的在于SCl溶液中的雙氧水可將硅表面氧化并生成較薄的二氧化硅氧化層，由于 SCl溶液中含有氨水，為堿性溶液。SiO2在堿性溶液中水解從而將生成的氧化層去除，使吸 附氧化層上的塵粒脫除，達到較好的清洗效果。步驟S6，去離子水清洗所述光罩的目的在于去除光罩上殘留的SCl溶液清洗；所述的去離子水清洗工藝可以包括一次以上的去離子水清洗，例如首先在常溫下采用去離子 水清洗，接著在70攝氏度的溫度條件下用去離子水進行沖洗。步驟S7，烘干。表1所示為采用本實 施例所述的光罩清洗方法對光罩進行清洗的清洗良率和采 用臭氧清洗設備清洗光罩的清洗良率比較數據，從數據中可以看出，采用本實施例所述的 光罩清洗方法對光罩進行清洗的清洗良率為85. 7%，這個數據是可以被接受的。表 1
第一批 第二批 第三批 第四批 第五批 第六批
總平均
平均良 平均良 平均良 平均良 平均良 平均良
良率
率率率率率率
采用臭氧清‘
92.1 % 90.5 % 94.1 % 91.7% 87.9% 96.8 % 92.2%
洗設備清洗 采用本實施
例所述的方 100% 100% 100% 100% 77.8 % 100% 85.7 % 法清洗參考表2所示，為采用臭氧清潔器以及本實施例所述的方法清洗光罩后光罩的相 位移(單位度)以及穿透率數據表，其中，相位移和穿透率用于評價光罩性能，數值越小越 好，從表2中可以看出，在不同批次的光罩清洗中，采用本實施例所述的清洗方法獲取的相 位移和穿透率數據與全部采用臭氧清洗設備進行清洗的數據差別不大，數據都滿足要求。
第一批第二批第三批
相位移 穿透率 相位移 穿透率 相位移 穿透率
釆用臭氧
0.53 0.050.68 0.14 0.48 0.06
清洗設備清洗 釆用本實施例
0.35 0.07 0.54 0.1
所述的方法清洗參考附圖2所示，為采用臭氧清洗器定期監(jiān)測光罩上殘留的硫酸根離子濃度等級 的數值(Ion concentration level, IC level)，圖中的橫線為基準線，數值為lppb，一般清 洗之后硫酸根離子濃度等級在Ippb以下被認為是清洗工藝達到降低離子濃度的目的，從 圖2中可以看出，光罩上殘留的硫酸根離子濃度等級有時會比較高。而采用本實施例所述 的工藝方法對光罩進行清洗，清洗之后光罩上殘留的硫酸根離子濃度等級為0. 5ppb。本實施例所述的光罩清洗方法尤其適用于清洗在193nm條件下進行曝光的光罩，當然，同樣適用于在248nm，365nm條件下進行曝光的光罩。 雖然本發(fā)明己以較佳實施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領域技術 人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍應 當以權利 要求所限定的范圍為準。
權利要求
1.一種光罩清洗方法，其特征在于，包括如下步驟在臭氧清洗設備中進行下述步驟采用短波長的紫外光照射所述光罩；采用含臭氧的 水溶液清洗所述光罩；去離子水清洗所述光罩；然后，在SPM清洗設備中進行下述步驟去離子水清洗所述光罩；采用SCl溶液清洗所 述光罩；去離子水清洗所述光罩；烘干。
2.根據權利要求1所述的光罩清洗方法，其特征在于，所述短波長的紫外光的波長為 172nm。
3.根據權利要求1所述的光罩清洗方法，其特征在于，所述光罩為193nm條件下進行曝 光的光罩。
全文摘要
一種光罩清洗方法，包括如下步驟在臭氧清洗設備中進行下述步驟采用短波長的紫外光照射所述光罩；采用含臭氧的水溶液清洗所述光罩；去離子水清洗所述光罩；然后，在SPM清洗設備中進行下述步驟去離子水清洗所述光罩；采用SC1溶液清洗所述光罩；去離子水清洗所述光罩；烘干。所述方法可以實現清洗過程中不引入硫酸根離子，并且節(jié)約使用臭氧清洗設備。
文檔編號B08B3/04GK102078869SQ200910199450
公開日2011年6月1日 申請日期2009年11月26日 優(yōu)先權日2009年11月26日
發(fā)明者李德建, 陳建山 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司