[发明专利]光罩清洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术，特别涉及一种光罩清洗方法。

背景技术

现有技术中，很多情况下会用到光刻工艺，比如离子注入前，利用光刻工艺来定义需要进行离子注入的区域，在浅沟槽隔离结构的制作过程中，利用光刻来定义浅沟槽隔离区等。

图1为现有光刻工艺的实现流程图。如图1所示，主要包括：

步骤101：对硅片表面进行清洗、脱水和成膜处理。

清洗包括湿法清洗和去离子水冲洗，以去除硅片表面的污染物，如颗粒、有机物以及工艺残余等；脱水致干烘培在一个封闭腔内完成，以去除硅片表面的大部分水汽；脱水后立即用六甲基二硅胺烷(HMDS)等进行成膜处理，以增强硅片表面的黏附性。

步骤102：在处理后的硅片表面旋涂一层光刻胶。

通常，还需要对旋涂到硅片表面的光刻胶进行软烘处理，以去除光刻胶中的溶剂，从而提高光刻胶对硅片表面的黏附性以及光刻胶的均匀性。

步骤103：依次进行对准、曝光和显影。

将光罩与硅片表面的正确位置对准，对准之后，将光罩和硅片曝光，把光罩上的图形以亮暗的特征转移到涂有光刻胶的硅片上。

显影是在光刻工艺中的一种重要处理方式，可利用显影剂将光刻胶上的可溶解区域溶解，将可见的图形留在硅片表面。

后续，还需要进行坚膜烘培，即显影后的热烘处理，以去除光刻胶中残留的溶剂，进一步提高光刻胶对硅片表面的黏附性。

其中，光罩通常为高精密度的石英平板，其制造和保存皆十分严格，以保证经曝光和显影后在硅片表面形成完美的图形，否则，如果利用有缺陷的光罩进行曝光和显影等处理，则会导致在硅片表面形成的图形不完美，进而导致最终制造出的器件存在问题。而且，随着半导体制造技术的发展，半导体器件的尺寸越来越小，相应地，光罩的关键尺寸(CD)也越来越小，这就意味着制作光罩的成本将愈加昂贵，所以更应该对光罩进行小心保护。

为此，现有技术中通常在光罩上设置光罩保护膜(pellicle)。光罩保护膜能够防止光罩被污染，比如防止外界颗粒落到光罩上。光罩保护膜通常由硝化纤维或氟化物等材料制成，可通过固体粘胶(glue)将光罩保护膜的边缘粘贴在光罩的边缘上，以保护住光罩上的有效图形区域。

后续，如果光罩保护膜出现破损，或者光罩上由于某种原因出现了结晶等，那么，则需要将光罩保护膜拆下来，并相应地进行更换光罩保护膜和对光罩进行清洗等处理。光罩保护膜的拆卸方法通常为：将设置有光罩保护膜的光罩放入到烘烤盘中，并将烘烤盘加热到一定温度，如70～180摄氏度，将光罩保护膜烘烤至软化；然后，利用专门的拆膜工具将光罩保护膜拆下来。

但是，由于光罩保护膜是通过固体粘胶粘贴在光罩边缘上的，所以在拆掉光罩保护膜后，不可避免地会在光罩边缘上留下一定数量的残胶，残胶的存在对光罩来说是一种污染，可能会影响后续的工艺流程，因此需要利用一定的方法将其去除，即需要对光罩进行清洗。

图2为现有光罩清洗方法的流程图。如图2所示，主要包括以下步骤：

步骤201：将光罩浸泡在硫酸溶液中5～10分钟。

本步骤主要是为了利用硫酸溶液的强氧化性，来氧化掉留在光罩上的残胶。

通常，硫酸溶液的浓度在98％以上。

步骤202：将光罩浸泡在去离子水(DIW)中5～10分钟。

本步骤的目的是为了清洗掉步骤201中残留在光罩上的硫酸根离子。

步骤203：将光罩浸泡在SC-1溶液中3～5分钟。

SC-1溶液是一种由氨水、双氧水以及去离子水按照一定的比例混合而成的混合溶液。

本步骤中，利用超声波振荡(megasonic)技术对光罩上的残胶进行清洗。具体来说，即利用超生场产生的巨大作用力，在SC-1溶液的配合下，促使残胶发生一系列物理和化学变化，以达到去除残胶的目的。

步骤204：将光罩浸泡在去离子水中5～10分钟。

本步骤的目的是为了清洗掉步骤203中残留在光罩上的SC-1溶液。

步骤205：对光罩进行干燥处理。