[发明专利]减少掩模板雾状缺陷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种减少掩模板雾状缺陷的方法，具体涉及在半导体制造领域中，以纯水作为电解液在铝框架的表面形成均匀致密的氧化铝保护层、和/或对掩模板进行超纯水清洗从而减少在掩模板上产生雾状缺陷的方法。

背景技术

近年来，随着微电子技术的不断发展，半导体器件的尺寸越来越小，随之在晶片上形成的图案的尺寸也越来越小。目前，为了在晶片上形成微细化的图案，普遍采用利用掩模板的光刻工艺。

在光刻工艺中，首先在晶片的材料层上涂敷光刻胶，然后将掩模板覆盖在晶片的涂敷有光刻胶一侧的面上，并通过掩模板向光刻胶的一部分辐照一定波长的光线，接着，通过利用显影液的显影工艺去除光刻胶的辐射部分，由此形成了光刻胶图案。此后，通过刻蚀工艺将图案转移到材料层上。

由于掩模板上可能会附着有杂质，因而在实施光刻工艺的过程中存在如下的问题，掩模板上的杂质转移到光刻胶上，进而转移到材料层上，从而在材料层上形成所不需要的图案。

目前，为了防止掩模板上附着杂质，采用用铝做框架(frame)的保护膜(pellicle)来对掩模板进行保护的方法。

当掩模板上的杂质的尺寸大于临界值时，在掩模板上产生雾状缺陷(Haze)。众所周知，雾状缺陷是残留在掩模板上的有机物或无机物，它们在曝光时有可能会生长变大，因而是一种尺寸逐渐增长的生长缺陷，在光刻波长为248nm时，该缺陷对掩模板的影响不大，大约只影响到5％的掩模板。然而，在光刻波长为193nm时，受影响的掩模板高达20％左右。雾状缺陷已成为光刻业界的一个严重问题。当掩模板上的杂质最终达到无法接受的程度时，就需要进行“保护膜再覆盖(repell)”工艺，即先去除原有的保护膜(pellicle)，并对掩模板进行清洗(下面称为再清洗)，然后再覆盖一层新的保护膜，接着将掩模板再送回生产线。这种工艺不但成本很高，再清洗通常会缩短掩模板的使用寿命。

目前，造成雾状缺陷主要有以下几种原因：1、无尘室内的气体；2、保存的湿度；3、掩模板自身和保护膜框架所溢出的气体或杂质颗粒(为了在铝框的表面形成稳定的氧化铝所引入的酸根离子等杂质)；4、掩模板表面的洁净度(采用传统的SPM(sulfuric acid peroxide mixture)或APM(ammonia peroxide mixture)清洗掩模板时引入的硫酸盐或氨的残余)。为了减少或消除雾状缺陷的产生，已经对掩模板的存放条件进行了改善。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供一种能够减少因雾状缺陷而再清洗掩模板的次数来提高掩模板的使用寿命的减少掩模板雾状缺陷的方法。

技术方案1的发明为一种减少掩模板雾状缺陷的方法，在掩模板上通过铝框架覆盖有保护膜，其特征在于，在所述掩模板上覆盖所述保护膜之前，利用超纯水清洗所述掩模板。

技术方案2的发明的特征在于，在技术方案1所述的减少掩模板雾状缺陷的方法中，所述超纯水中不含有硫酸盐及氨。

技术方案3的发明的特征在于，在技术方案1所述的减少掩模板雾状缺陷的方法中，所述超纯水的杂质含量为ppb级。

技术方案4的发明为一种减少掩模板雾状缺陷的方法，在掩模板上通过铝框架覆盖有保护膜，其特征在于，在将所述铝框架固定在所述掩模板上之前，以纯水作为电解液，通过电解在该铝框架的表面形成氧化铝保护层。

技术方案5的发明的特征在于，在技术方案4所述的减少掩模板雾状缺陷的方法中，所述纯水的杂质含量为ppm级。

技术方案6的发明的特征在于，在技术方案4或5所述的减少掩模板雾状缺陷的方法中，所述纯水的电阻率为2-10us/cm。

技术方案7的发明的特征在于，在技术方案4-6中任一项所述的减少掩模板雾状缺陷的方法中，还包括如下步骤：在所述掩模板上覆盖所述保护膜之前，利用超纯水清洗所述掩模板。

技术方案8的发明的特征在于，在技术方案4-7中任一项所述的减少掩模板雾状缺陷的方法中，在所述电解过程中，以所述铝框架作为阳极，以铂作为阴极。

技术方案9的发明的特征在于，在技术方案4-8中任一项所述的减少掩模板雾状缺陷的方法中，所述阳极的反应方程式为：2Al+3H₂O→Al₂O₃+6H⁺+6e^-，所述阴极的反应方程式为：6H⁺+6e^-→3H₂。