[发明专利]一种新型的晶圆镀膜片光罩清洗工艺

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件制造工艺中，晶圆镀膜片光罩清洗工艺。

背景技术

目前晶圆（wafer）生产制造曝光工艺中镀膜片光罩（mask）表面残留的有机物质及微小颗粒（particle）的清除方法主要有两种方式：

1:镀膜片光罩（mask）自动清洗机—主要使用在10寸及以上的曝光工艺中，该清洗机的原理是将光罩自动定位在伺服马达上匀速旋转，由pump将药液（碱液）通过喷嘴加压均匀喷洒在镀膜表面首先完成浸润过程，然后由Z轴马达上的软毛刷上下不断调整下压的压力大小来将镀膜光罩表面的有机物质及微小颗粒（particle）清除掉，后续再通过去离子水DIwater超声震荡及N2吹+高速甩干过程，完成整个清洗过程。此种机台工艺的缺陷：目前尚处于研发使用阶段，技术尚不成熟，而且造价比较高（$26万）,投资成本较大，目前也只适用于高端的太阳能光伏产业；针对低端产品的机台尚没有固定成型机台。此种机台另外一个重要的缺点是仍然没有实现整个清洗过程镀膜光罩表面图形与物体及人员的零接触，随着毛刷的磨损，仍然会有镀膜光罩表面图形损伤的潜在风险存在。

2:目前使用最为普遍的镀膜光罩清洗工艺（manual方式）：使用无尘纸沾拭有机溶剂异丙醇（IPA）、丙酮（CH3COCH3）、无水酒精(C2H5OH)等由操作人员单方向进行擦拭,但实际操作过程中由于每个操作员的擦拭用力大小不同、无尘纸表面或镀膜光罩表面有微小颗粒（particle）等因素存在，从而很容易使镀膜光罩表面的图形产生损伤或者缺陷，而且这种操作也很难保证完全清除掉镀膜光罩表面的有机物质（主要有机物质成分photoresist是有一定粘性的物质，不容易擦拭清除掉）及微小颗粒，这样就无法保证镀膜光罩设计图形的完整性,从而引起晶圆（wafer）曝光外观缺陷,进一步影响元器件的产品性能。

发明内容

为防止曝光工艺中使用的镀膜光罩表面图形的损伤，引起的镀膜光罩表面设计图形的缺陷,造成不必要的产品报废和影响元件器的性能,本发明提供一种新型的晶圆镀膜片光罩清洗工艺，包括下列步骤：

（1）将晶圆片镀膜片光罩固定在专用夹具上，置于去离子水的槽中，DIwa槽中去离子水的温度在5~30℃，浸泡时间为10s~600s；

（2）配制清洗液：a,H₂SO₄浓度为30%~99%；

b,H₂O₂浓度为20%~70%

将a,H₂SO₄和b,H₂O₂按1~10:1的体积比例混合撑拌均匀，加温至60~100℃置于另一槽中待用；

（3）将步骤（1）浸泡后的固定夹具上的晶圆片镀膜片光罩，置于步骤（2）配置的配有清洗液的槽中，清洗液必须浸没晶圆片镀膜片光罩，浸泡时间为10s~600s；

（4）脱水处理：用丙酮，或丙醇，或无水酒精，进行脱水处理，将浸泡过清洗液的晶圆片镀膜片光罩，置于配有上述化学溶液的槽中进行浸泡，溶液液位必须浸没过晶圆片镀膜片光罩，浸泡时间为30s~600s；

（5）烘干：使用烘烤烤箱进行最后的烘干处理，烤箱温度为80~150℃，烘烤时间为30s~600s。

本发明的优点是，具有相对的通用性,可适用于晶圆（wafer）制造过程的镀膜片光罩清洗工艺，可完全实现整个清洗过程操作人员与镀膜片光罩表面图形的零接触，从而可防止由于人员擦拭清洗作业造成的镀膜片光罩表面图形的缺陷，实现晶圆（wafer）制造外观符合产品的初始设计要求，实现了晶圆（wafer）功能的完整性，保证晶圆（wafer）外观的零缺陷，从而降低了镀膜片图形划伤对元器件性能的潜在影响。

附图说明

图1是采用现有清洗工艺后，晶圆镀膜片光罩上留下的的磨损痕迹示意图；

图2是利用本发明工艺后，晶圆镀膜片光罩上没有磨损痕迹的示意图。

具体实施方式

按照前述化学配制方法，依次将相同体积的H₂SO₄和H₂O₂加入化学槽内，并搅拌均匀混合，配制完成后进行加热至所需温度，然后待清洗的镀膜片光罩固定在夹持治具上，依次按照工艺流程中的各个操作步骤，进行操作即可达到使用本发明清洗工艺的效果（如附图2所示）。