專利名稱：清洗掩模版的方法
清洗掩模版的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路制造領(lǐng)域，尤其涉及清洗掩模版的方法。背景技術(shù)：
掩模版是光刻工藝中不可缺少的工具。在深亞微米半導(dǎo)體工藝中，為了提高光刻的分辨率，對掩模版的遮光層有非常嚴(yán)格的要求，掩模版遮光
部分的厚度應(yīng)當(dāng)恰好滿足將曝光光源的相位反轉(zhuǎn)180Q。因此要精確控制掩模版遮光層的厚度， 一旦厚度發(fā)生變化，遮光層對相位的控制也相應(yīng)的發(fā)生變化。在應(yīng)用中，通常允許相位在180乜3a之間變化，如果超出這一范圍，掩模版即成為廢品，這是掩模版制造車間目前常用的標(biāo)準(zhǔn)。
在制造掩模版的過程中的不同階段，需要多次采用超純水對掩模版表面的遮光層進(jìn)行處理，目的在于去除掩模版表面的化學(xué)殘留物，污染物，各種粒子等等，對超純水進(jìn)行加熱可以進(jìn)一步除去表面的硫酸根離子。超純水是一種半導(dǎo)體工藝中常用的耗材，是經(jīng)過離子過濾、紫外殺菌、顆粒過濾等步驟處理后的具有超高純度的水，電阻率大于18MAcm。在清洗時，為了達(dá)到更好的清洗效果，通常對超純水進(jìn)行加熱。
采用超純水清洗掩模版的負(fù)面影響在于超純水在加熱的條件下會同遮光層發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，消耗掉一部分的遮光層，導(dǎo)致遮光層的厚度變薄，影響到掩模版成品率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種清洗掩模版的方法，可以防止遮光層被加熱的超純水腐蝕而變薄，提高掩模版的成品率。
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種清洗掩模版的方法，包括如下
3步驟將掩模版置于含氧氣氛中；激發(fā)氣氛中的氧氣形成臭氧，以使臭氧與掩模版的遮光層發(fā)生反應(yīng)；加熱超純水；將掩模版置于超純水中清洗。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述含氧氣氛中氧氣的體積在全部氣體中所占的比例大于10%，包括空氣。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案，采用光照的方法激發(fā)氣氛中的氧氣形成臭氧。光照所采用的光源波長范圍為365nm至150nm。光照所采用的光源的能量密度范圍為0.1J/cn^至0.4J/cm2，光照持續(xù)的時間大于5分鐘。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述加熱超純水，將超純水加熱至溫度為70GC至85QC之范圍。在超純水中清洗的時間長度范圍為5分鐘至20分鐘。
本發(fā)明的優(yōu)點在于，經(jīng)過在含氧氣氛中氧化處理后的掩模版，在遮光層的表面形成了一層鈍化物質(zhì)，可以保證掩模版的遮光層在后續(xù)的清洗工藝中不會受到加熱的超純水的影響。


附圖1為本發(fā)明所提供的清洗掩模版的方法的具體實施方式
的工藝流程附圖2為本發(fā)明所提供的清洗掩模版的方法的具體實施方式
中，掩模版被氧化之后在遮光層表面形成鈍化層的示意圖。
具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明所提供的清洗掩模版的方法的具體實施方式
做詳細(xì)說明。
附圖1所示為本發(fā)明所提供的清洗掩模版的方法的具體實施方式
的工藝流程圖。步驟SIO，將掩模版置于含氧氣氛中；步驟Sll，激發(fā)氣氛中的氧氣形成臭氧；步驟S12,加熱超純水；步驟S13，將掩模版置于超純水中清洗。
參考步驟SIO，將掩模版置于含氧的氣氛中。所述含氧氣氛中氧氣的體積在全部氣體中所占的比例大于10%將有利于氧氣在后續(xù)工藝中發(fā)揮作
用。在實際操作時，考慮到操作的簡便易行，可以直接將掩模版置于空氣中。也可以將掩模版置于純氧環(huán)境或者其他含氧的環(huán)境中，例如惰性氣體與氧氣的混合氣體。
參考步驟Sll，激發(fā)氣氛中的氧氣形成臭氧，與掩模版的遮光層發(fā)生反應(yīng)。附圖2為掩模版被氧化后，在遮光層101表面形成鈍化層102的示意圖。遮光層101的材料通常是由鉬、硅、氧、氮等物質(zhì)組成的化合物。光照可以激發(fā)氧氣(02)形成具有氧化能力的臭氧(03)。臭氧同掩模版表面的遮光層101發(fā)生氧化反應(yīng)，在表面形成了一層主要有鉬和氧構(gòu)成的氧化物鈍化層102。鈍化層102的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不與熱超純水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此對遮光層101起到了保護(hù)作用。并且臭氧與遮光層101發(fā)生的氧化反應(yīng)僅僅是在遮光層101的表面很薄的一層上進(jìn)行，因此不會對遮光層101的厚度產(chǎn)生明顯的改變。
一種較佳的技術(shù)方案是采用光照的方法激發(fā)氣氛中的氧氣形成臭氧。為了操作的便捷和獲得更好的激發(fā)效果，優(yōu)選采用波長為365nm至150nm，即通常所說的紫外線，作為光源。上述波長的光源是半導(dǎo)體工藝線中比較常見的光源，例如248nm、 193nm或者172nm波長的紫外光。也可以采用波長更小的光源，這樣可以更高效地將氧氣激發(fā)成臭氧，但是這種短波光源不易獲得；波長更長的光源比較容易獲得，但是激發(fā)氧氣成臭氧的效率不佳，需要延長光照時間進(jìn)行補(bǔ)償。也可以采用其他方法，例如采用射頻或者微波激發(fā)的方法激發(fā)氣氛中的氧氣，無論何種方法，其基本的構(gòu)思都是通過一定波長的電磁波將能量傳遞給氧氣分子(02)，打破原有的共價鍵，重新化合形成臭氧(o3)。
基于對成本的考慮，所述光照激發(fā)所采用光源的最佳能量密度為0.1J/cn^至0.4J/cm2。以上數(shù)值是半導(dǎo)體工藝線中比較常見的光源能量密度范圍。
所述光照激發(fā)持續(xù)的時間大于5分鐘為佳。為了獲得更致密的鈍化層，對超純水起到更好的阻擋作用，光照的持續(xù)時間最好大于5分鐘。實驗表明，當(dāng)光照持續(xù)時間超過5分鐘之后，可以將掩模版遮光層101的相位 偏移控制在士P的范圍之內(nèi)。在光照10分鐘的情況下，相位偏移了-0.76 光照20分鐘的情況下，相位偏移了-O.510。
參考步驟S12，加熱超純水。加熱超純水的最佳溫度為70QC至85GC。如果溫度超過85QC，就會對清洗設(shè)備的材料提出更高的要求，增加工藝成本，溫度低于7(^C，達(dá)不到清洗的效果，或者是需要延長清洗時間來補(bǔ)償。
參考步驟S13，將掩模版置于超純水中清洗。在超純水中清洗的最佳時間為5分鐘至20分鐘。低于5分鐘清洗的效果不明顯，20分鐘基本可以滿足對掩模版表面清潔度的要求。在此步驟中，由于掩模版遮光層101表面己經(jīng)形成了一層鈍化層102，因此不會同超純水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，避免了由此引起的遮光層減薄。
下面給出本發(fā)明所提供的清洗掩模版的方法的實施例。第一步，將掩模版置于空氣中；
第二步，采用紫外線激發(fā)空氣中的氧氣，使之生成臭氧，紫外線的波長172nm，能量密度0.22J/cr^至，持續(xù)時間10分鐘；第三步，將超純水加熱到85^;第四步，將掩模版置于超純水中清洗10分鐘。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種清洗掩模版的方法，其特征在于，包括如下步驟將掩模版置于含氧氣氛中；激發(fā)氣氛中的氧氣形成臭氧，以使臭氧與掩模版的遮光層發(fā)生反應(yīng)；加熱超純水；將掩模版置于超純水中清洗。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的清洗掩模版的方法，其特征在于，所述含氧氣氛中氧氣的體積在全部氣體中所占的比例大于10%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的清洗掩模版的方法，其特征在于，所述含氧氣氛為選自空氣、純氧以及惰性氣體與氧氣的混合氣體所組成的群組中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的清洗掩模版的方法，其特征在于，采用光照的方法激發(fā)氣氛中的氧氣形成臭氧。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的清洗掩模版的方法，其特征在于，所述光照采用的光源波長范圍為365nm至150nm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的清洗掩模版的方法，其特征在于，所述光照所采用的光源的能量密度的范圍為0.1J/cn^至0.4J/cm2。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的清洗掩模版的方法，其特征在于，所述光照持續(xù)的時間大于5分鐘。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的清洗掩模版的方法，其特征在于，所述加熱超純水，將超純水加熱至溫度為70GC至85^C的范圍。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的清洗掩模版的方法，其特征在于，所述在超純水中清洗的時間的長度范圍為5分鐘至20分鐘。
全文摘要
一種清洗掩模版的方法，包括如下步驟將掩模版置于含氧氣氛中；激發(fā)氣氛中的氧氣形成臭氧，以使臭氧與掩模版的遮光層發(fā)生反應(yīng)；加熱超純水；將掩模版置于超純水中清洗。本發(fā)明的優(yōu)點在于，經(jīng)過在含氧氣氛中氧化處理后的掩模版，在遮光層的表面形成了一層鈍化物質(zhì)，可以保證掩模版的遮光層在后續(xù)的清洗工藝中不會受到超純水的影響。
文檔編號G03F1/82GK101566787SQ20081003666
公開日2009年10月28日 申請日期2008年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月25日
發(fā)明者劉戈煒, 蓓 趙 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司