CN107024831B - 利用非热溶液用于远紫外掩模清洗的方法和系统 - Google Patents

利用非热溶液用于远紫外掩模清洗的方法和系统 Download PDF

Info

Publication number
CN107024831B
CN107024831B CN201610912772.1A CN201610912772A CN107024831B CN 107024831 B CN107024831 B CN 107024831B CN 201610912772 A CN201610912772 A CN 201610912772A CN 107024831 B CN107024831 B CN 107024831B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sulfuric acid
hydrogen peroxide
mask
peroxide mixture
cooling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610912772.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107024831A (zh
Inventor
沈经纬
吕启纶
林冠文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Original Assignee
Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd filed Critical Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Publication of CN107024831A publication Critical patent/CN107024831A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107024831B publication Critical patent/CN107024831B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/82—Auxiliary processes, e.g. cleaning or inspecting
    • G03F1/84—Inspecting
    • G03F1/86—Inspecting by charged particle beam [CPB]
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/82—Auxiliary processes, e.g. cleaning or inspecting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/08—Cleaning involving contact with liquid the liquid having chemical or dissolving effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/10—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/0035—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/22—Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/72—Repair or correction of mask defects
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G03F7/2004—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image characterised by the use of a particular light source, e.g. fluorescent lamps or deep UV light
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/30—Imagewise removal using liquid means
    • G03F7/32—Liquid compositions therefor, e.g. developers
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/82—Auxiliary processes, e.g. cleaning or inspecting
    • G03F1/84—Inspecting

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

本发明实施例提供了一种修复掩模的方法。该方法包括检查掩模以识别掩模上的缺陷；对掩模使用非热化学溶液来对掩模实施清洗工艺；以及修复掩模以从掩模去除缺陷。通过冷却模块冷却非热化学溶液至室温以下的工作温度。本发明实施例涉及利用非热溶液用于远紫外掩模清洗的方法和系统。

Description

利用非热溶液用于远紫外掩模清洗的方法和系统
技术领域
本发明实施例涉及利用非热溶液用于远紫外掩模清洗的方法和系统。
背景技术
半导体集成电路(IC)工业经历了快速增长。IC材料和设计的技术进步产生了多代IC，其中，每一代都具有比先前一代更小且更复杂的电路。在IC演进的过程中，功能密度(即，每一芯片面积上互连器件的数量)已普遍增加，而几何尺寸(即，使用制造工艺可产生的最小组件或线)有所降低。这种规模缩小工艺通常通过增加产量效率和降低相关成本来提供很多益处。这种按比例缩小工艺还增加了处理和制造IC的复杂性并且，为了实现这些进步，需要IC处理和制造方面的相似进步。在与光刻图案化有关的一个实例中，用于光刻工艺的光掩模(或掩模)具有在其上限定的电路图案且将被转移至晶圆。由于在改进的技术节点中，光刻图案化对较小的部件尺寸的掩模缺陷更敏感，在掩模上的图案需要更精确。因此，修复掩模以消除缺陷。然而，现有的方法和系统效果不大且可以引入额外的缺陷至光掩模。需要的是用于制造光掩模以解决上述问题的系统和方法。
发明内容
根据本发明的一个实施例，提供了一种修复掩模的方法，所述方法包括：检查掩模以识别所述掩模上的缺陷；对所述掩模使用非热化学溶液来对所述掩模实施清洗工艺，其中，通过冷却模块将所述非热化学溶液冷却至室温以下的工作温度；以及修复所述掩模以从所述掩模去除所述缺陷。
根据本发明的另一实施例，还提供了一种制造掩模的方法，所述方法包括：混合硫酸和过氧化氢以形成硫酸-过氧化氢混合物；冷却所述硫酸-过氧化氢混合物以形成非热的硫酸-过氧化氢混合物；以及对所述掩模应用所述非热的硫酸-过氧化氢混合物，从而清洗所述掩模。
根据本发明的又一实施例，还提供了一种清洗装置，包括：第一路径，连接至硫酸的第一化学供应；第二路径，连接至过氧化氢的第二化学供应；连接机制，混合来自所述第一路径的所述硫酸和来自所述第二路径的所述过氧化氢从而形成硫酸-过氧化氢混合物；冷却模块，配置为将所述硫酸-过氧化氢混合物冷却为非热的硫酸-过氧化氢混合物；以及喷嘴，连接所述连接机制且设计为对掩模应用所述非热的硫酸-过氧化氢混合物。
附图说明
当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以更好地理解本发明的实施例。应该强调的是，根据工业中的标准实践，对各种部件没有按比例绘制并且仅仅用于说明的目的。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意增大或缩小。
图1是根据一些实施例的用于修复掩模的方法的流程图。
图2、图3、图4和图5是根据一些实施例构建的在远紫外(EUV)光刻曝光工具中使用的反射掩模的截面图。
图6示出了根据各个实施例构建的与清洗工艺相关联的公式。
图7示出了根据各个实施例构建的与清洗工艺相关联的曲线和数据。
图8是根据一些实施例构建的在EUV光刻曝光工具中使用的反射掩模的截面图。
图9示出了根据一些实施例构建的与清洗工艺相关联的曲线和数据。
图10示出了根据一些实施例构建的清洗装置的示意图。
图11示出了根据一些实施例构建的图10的清洗装置中的冷却单元的截面图。
图12是根据一些实施例构建的在EUV光刻曝光工具中使用的反射掩模的截面图。
图13是根据一些实施例的用于使用图2的掩模的方法的流程图。
图14、图15、图16、图17和图18是根据一些实施例的在各个制造阶段的半导体晶圆的截面图。
具体实施方式
以下公开内容提供了许多用于实现所提供主题的不同特征的不同实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本发明。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本发明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件形成为直接接触的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本发明可在各个实例中重复参考标号和/或字母。该重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。
图1是根据一些实施例构建的修复和使用光掩模的方法50的流程图。参照图1和其他附图描述方法50。可以在用于制作掩模的掩模车间中或在用于在使用掩模的晶圆上制造半导体器件的工厂中执行掩模修复。应该理解，可以在方法50之前、期间和之后执行额外的步骤，并且，可以代替、消除或移动用于方法50的额外的实施例的一些操作。方法10仅为示例性实施例，并且不旨在限制本发明超出权利要求中明确列举的那些。
方法50开始于52，接收或提供掩模(可交换地使用掩模、光掩模和中间掩模)。在光刻曝光工艺期间，掩模用于制造半导体晶圆。掩模包括衬底以及在衬底上形成的或将要形成的图案。根据电路设计限定图案。
在本实施例中，掩模是将用于远紫外(EUV)光刻中的反射掩模。在图2中以截面图示出了示例性反射掩模100。反射掩模100包括衬底102、在衬底102上沉积的反射多层(ML)104、在反射ML 104上沉积的覆盖层106、以及在覆盖层106上沉积的图案化的吸收层108。掩模100还可以包括在图案化的吸收层108上沉积的保护层。应该理解，在掩模100中的各个项目的其他配置以及包含或省略是有可能。以下进一步描述掩模100及其制作方法。
在一些实施例中，衬底102包括低热膨胀材料(LTEM)。由于通过加强照明辐射的掩模加热，衬底102用于最小化图像变形。LTEM可以包括熔融二氧化硅、熔融石英、氟化钙(CaF2)、碳化硅、氧化硅-氧化钛合金和/或本领域已知的其它合适的LTEM。衬底102包括具有低缺陷等级和光滑表面的材料。
在衬底102上沉积反射ML 104。根据Fresnel等式，当光线传播穿过具有不同的折射率的两种材料之间的界面时会发生光反射。当折射率的差值越大时，反射光越多。为了增强反射光，一种方法还可以通过沉积交替材料的反射ML 104来增加界面的数量，并且通过选择反射ML 104的每一层的适当厚度来使从不同界面反射的光相长干涉。然而，反射ML104的吸收限制了所能实现的最高反射率。反射ML 104包括多个薄膜对，诸如钼-硅(Mo/Si)薄膜对(如，在每一个薄膜对中位于硅层之上或下方的钼层)。可选地，反射ML 104可以包括钼-铍(Mo/Be)薄膜对，或在可以用于反射ML 104的EUV波长处具有高反射性的任何材料。反射ML 104的每一层的厚度都依赖于EUV波长和入射角。调节反射ML 104的厚度，以通过反射ML 104实现在每一个界面处所反射的EUV光的最大相长干涉和对EUV光的最小吸收。可以选择反射ML 104使得它提供对选择的辐射类型/波长的高反射率。薄膜对的通常数量为20对至80对，然而任何数量的薄膜对都是可能的。在一些实施例中，反射ML 104包括40对Mo/Si层。在一个实例中，每个Mo/Si薄膜对均具有约7nm的厚度，总厚度为280nm，并且因此实现约70％的反射率。
在反射ML 104上沉积覆盖层106。因为覆盖层106具有不同于吸收层的蚀刻特征，因此覆盖层106在吸收层随后的图案化或修复工艺中用作蚀刻停止层，其将稍后描述。覆盖层106包括钌(Ru)或诸如钌硼(RuB)或钌硅(RuSi)的可选的Ru的化合物。
在覆盖层106上沉积吸收层108并且然后图案化吸收层108以形成根据IC设计布局的主图案。在一些实施例中，吸收层108吸收投射在其上的辐射束。吸收层108可以包括选自由氮化钽硼(TaBN)、铬(Cr)、氧化铬(CrO)、氮化钛(TiN)、氮化钽(TaN)、钽(Ta)、钛(Ti)或铝-铜(Al-Cu)、钯、氧化铝(AlO)、钼(Mo)或其它合适的材料组成的组的单层或多层。吸收层108的图案化包括光刻图案化工艺和蚀刻。光刻图案化工艺还包括通过旋涂形成对EUV光敏感的光刻胶层；使用诸如电子束的合适模式的电子束(e束)直写暴露光刻胶层；以及显影暴露的光刻胶层以形成包括限定电路图案的多个开口的图案化的光刻胶层。光刻图案化工艺可以包括其它操作，诸如曝光后烘烤(PEB)。使用图案化的光刻胶层作为蚀刻掩模，穿过图案化的光刻胶层的开口对吸收层108实施蚀刻工艺以图案化吸收层108。之后，通过等离子体灰化或湿剥离去除图案化的光刻胶层。
在一些实施例中，掩模100还可以包括在吸收层108上沉积的保护层110，如图3所示。在一些实施例中，当掩模在清洗工艺中时，保护层110可以保护吸收层108免受高吸收层108的氧化。此外，吸收层108的一些具有较差的清洗抵抗力且保护层110能够提高清洗耐久性。
当图案化半导体晶圆时，掩模100用于光刻曝光工艺。如图4所示，当照射束152a被投射在掩模100上时，照射束152a的投射在吸收层108的部分被吸收层108吸收且照射束152a投射在反射ML 104上的的另一部分由反射ML 104反射。从而生成图案化的照射束152b。图案化的照射束152b用于暴露出涂覆在半导体晶圆上的光刻胶薄膜。通过诸如PEB和显影的接下来的其它光刻操作，光刻胶图案形成在晶圆上且能够在蚀刻工艺期间用作蚀刻掩模或在离子注入期间用作注入掩模。
当缺陷出现在反射EUV掩模中/上时，发生使用反射EUV光刻技术的一个挑战。尽管当使用透射掩模时相对较小的缺陷可能不是显著不利的，但是当反射EUV掩模用于诸如掩模100上的电路图案的减小的部件尺寸的各种参数时，相似的缺陷可能是显著的。因此，对应的暴露图像的质量或完整性受到掩模100上的缺陷的影响。
参照回图1，方法50包括操作54，检查掩模100以使用诸如光学检查工具、原子力显微镜(AFM)或其它合适的检查工具来识别一个或多个缺陷。检查掩模100包括扫描掩模的表面，在掩模上定位缺陷以及确定缺陷的形状和尺寸。
在掩模上的缺陷包括两类缺陷：硬缺陷和软缺陷。硬缺陷是指不能通过清洗工艺去除的缺陷。在本实施例中，硬缺陷包括吸收层108的缺陷。例如，在图5中，在图案化工艺期间应该根据电路图案去除吸收层108的部分120以图案化吸收层108但是保留在掩模100上。由于它使在掩模100上限定的电路图案变形，因此吸收层108的部分120是硬缺陷。硬缺陷还可以包括诸如在反射ML 104中的缺陷的其它缺陷，诸如在ML 104中的凸块或浸渍。
软缺陷是指能够通过清洗工艺去除的缺陷，诸如颗粒和光刻胶残留。图5示出了在反射ML 104上(或具体地在覆盖层106上)形成的示例性软缺陷122。设计在操作54中的掩模100的检查以根据其位置、尺寸和形状识别在掩模上的硬缺陷。在一个实例中，通过检查，在掩模100上的硬缺陷被映射和用于修复操作。
方法50继续进行操作56，对掩模100实施清洗工艺从而去除软缺陷。清洗工艺包括对掩模100应用硫酸-过氧化氢混合物(SPM)。SPM是包括硫酸、过氧化氢和水的溶液。一个挑战是当SPM被应用于掩模100时，清洗工艺引入额外的缺陷至掩模100，甚至破坏掩模100。通过我们的实验和分析识别根本原因。
实验发现，在清洗工艺之后，掩模100尤其是掩模100的覆盖层106被破坏。例如，在清洗工艺之后，钌的覆盖层106被破坏(诸如，破裂)或甚至被去除。这涉及SPM化学物质的特征。当硫酸和过氧化氢被混合以形成SPM时，具有放热相应。换言之，在混合期间生成热。
如通过图6中的化学反应方程式124所示，当硫酸(H2SO4)和过氧化氢(H2O2)混合，发生反应以形成H2SO5和水(H2O)。在化学反应方程式126中，H2SO5进一步与软缺陷(诸如有机化学物质CxHx)反应以形成CO2、H2SO4和H2O，从而去除软缺陷。第一化学反应124是放热反应，在混合溶液中产生热。在一个实施例中，硫酸是约98％的H2SO4和一小部分水的硫酸溶液；且过氧化氢是H2O2和水的溶液(以体计积计具有30％的H2O2)。当硫酸溶液与过氧化氢溶液混合，热函差ΔH为约-880kJ/mol。该反应是自发的且生成的热立刻增加SPM的温度从室温至约120℃。
基于实验数据，图7进一步示出来自硫酸和过氧化氢混合的热效应。在图7中，横轴表示在一个单位的硫酸增加过氧化氢的比率，诸如ml/min。纵轴表示混合的SPM溶液的最终温度。硫酸和过氧化氢混合具有从4:1至2:1范围内的H2SO4/H2O的体积比。曲线和数据显示混合的SPM温度能够高达约120℃。
当被加热的SPM被施加至掩模100时，由于不同的热膨胀，快速加热效应造成对覆盖层106的应力，从而造成覆盖层106的破裂。为了验证覆盖层106的破裂是快速加热效应，通过将掩模浸入约60℃的热水中进行试验。在热水中没有其他化学物质，观察Ru覆盖层的破裂。这表明Ru层的破裂是由于快速加热而不是化学反应效应。当混合的SPM溶液已经被加热至约120℃，破裂甚至更严重。
此外，化学物质H2SO5不仅与用于清洗效应的有机化学物反应还氧化Ru形成Ru的氧化物。在清洗工艺期间进一步去除Ru的氧化物，造成在修复工艺期间覆盖层106(未被吸收层覆盖的部分)被去除，如图8所示。在修复工艺之后，去除覆盖层106的未覆盖的部分，造成对掩模的额外损坏126。
快速加热效应导致热SPM溶液。如协同效应，由H2SO5的Ru氧化基本上在高温处增加，这导致对覆盖层106甚至更多的损坏。这在图9中进一步示出。在图9中，横轴表示在绝对温度(K)中SPM溶液的温度以及纵轴表示化学反应的反应速率k。在该实例中，化学反应是覆盖层被SPM溶液氧化。根据阿仑尼乌斯方程(Arrhenius equation)k＝Ae-Ea/RT，反应速率k指数地取决于温度。在该方程中，Ea是活化能，R是气体常数，以及T是温度。如图9所示，温度越高，反应速率越大。具体地，分别在两个温度T1和T2处的反应速率k1和k2通过下面的公式相关联，
Figure BDA0001134478970000071
当T1和T2被分别选择为20℃和120℃时，根据上面公式，发现在两个温度处的反应速率的比率可以高达200。这意味着，当SPM溶液的温度从120℃变冷至室温，反应速率能够通过系数1/200减速。
冷却SPM溶液能够基本上减少覆盖层的氧化。似乎逐渐冷却闲置的混合SPM溶液可以解决该问题。然而，还发现SPM溶液的清洗效应取决于混合的SPM溶液的新鲜度。冷却期间是关键要素。较长的冷却工艺降解混合的SPM溶液且减少清洗效应。
公开的方法和系统提供有效的方法。具体地，使用冷却模块使混合的SPM溶液被快速冷却至工作温度，从而SPM溶液是新鲜的和凉的，这称为非热的SPM溶液。在图10中，清洗装置130被示出为根据一些实施例构建的示意图。
参照图10，清洗装置130包括与硫酸供应连接的第一化学路径132和与过氧化氢供应连接的第二化学路径134。在一些实例中，第一路径132和第二路径134包括软管和控制单元。软管由抵抗化学腐蚀和化学反应的材料制成且具有适当流动的尺寸。诸如阀的控制单元配置在各个路径中，设计为控制各种化学物质的流速从而硫酸和过氧化氢以合适的体积比或浓度混合。清洗装置130还包括连接机制136从而第一路径和第二轮径连接在一起且在那里新拌硫酸和过氧化氢。在一个实例中，连接机制136包括Y连接结构。在另一实例中，连接机制136可以包括诸如阀的其它控制机制以控制混合的SPM溶液的流动。如上所述，混合的SPM溶液生成热能且加热混合的SPM溶液至较高温度(在一个实例中高达120℃)。连接机制136还进一步与冷却单元138连接从而在流经冷却单元138之后，混合的SPM溶液被冷却至工作温度。冷却单元具有能够快速冷却混合的SPM溶液至工作温度的快速冷却机制。在一些实施例中，冷却单元138在室温以下的温度使用工艺冷却水(PCW)。在一个实例中，工作温度在室温以下或25℃以下。在其它实施例中，工作温度的范围在4℃和25℃之间。
图11示出了根据一些实施例构建的截面图的冷却单元138。参考图10和图11进一步描述冷却单元138。冷却单元138包括连接至连接机制136的内管140从而混合的SPM溶液流经。冷却单元138还包括配置为围绕内管140的外螺旋管142。外螺旋管142连接至工艺冷却水从而工艺冷却水流经外螺旋管142。外螺旋管142被设计和配置为能够使内管140和外螺旋管142之间充分的热传输，从而在混合的SPM溶液流出冷却单元138之后，混合的热SPM溶液被冷却至工作温度。例如，设计冷却单元138的材料和冷却单元的从内管140至外螺旋管142的尺寸以优化两个管之间的热连接。在本实施例中，冷却单元138是由抵抗硫酸免受腐蚀的石英制成的。其它参数也是设计考虑中的因素。也考虑和优化PCW的流速、外螺旋管142的截面积、两个管之间的接触面积、材料(在本实例中的石英)的热导率、混合的SPM溶液的流速、内管的截面积以及PCW的初始温度从而混合的SPM溶液可以被冷却至工作温度。在其它实施例中，外管142可以具有其它设计而不是螺旋设计以优化SPM溶液和PCW之间的热连接。
回到图10，外螺旋管142还包括连接至PCW供应的入口144和出口146。出口146可以连接至排气装置或连接回至PCW工艺，从而PCW可以以闭合循环模式被重新使用。
清洗装置130还包括配置在混合的SPM溶液流出冷却单元138之后监控混合的SPM溶液的温度的温度传感器148以保证到达工作温度。
在一些实施例中，冷却单元138的冷却机制还包括反馈机制以保证达到工作温度。具体地，诸如阀的流速控制机制150配置在PCW供应和入口144之间的路径中以控制经过外螺旋管142的PCW的流速。流速控制机制150诸如通过控制模块152与温度传感器148连接。控制模块152是可操作的以根据SPM溶液的监控的温度通过调节流速控制机制150来调节PCW的流速。在一个实例中，控制模块152根据工作温度和监控的温度的差控制流速控制机制150。具体地，在清洗工艺期间，如果监控的温度在工作温度以下，控制模块152调节流速控制机制150至更高级别从而增强热传输且SPM的温度进一步降低以到达工作温度。控制模块152可以包括电路，诸如模拟信号处理器。
参照回图1，设计操作56以有效地解决上述指出的问题。在操作56中，SPM溶液使用冷却单元138与PCW一起冷却下来以形成具有室温以下的工作温度的非热清洗溶液。清洗装置130还包括连接至冷却单元138的喷嘴154且配置为将非热SPM溶液喷涂至掩模100。在操作56期间，控制PCW的流速以调节热传输从而可以达到工作温度。根据一些实施例，在操作56期间，连接包括温度传感器148的反馈环路、流速控制机制150和控制模块152以实时控制SPM溶液的温度。在其他实施例中，可以在反馈环路中控制诸如PCW的温度、SPM溶液的流速的其它参数从而可以达到工作温度。
具体地，操作56包括下面的子操作。操作56包括在连接机制136处混合硫酸和过氧化氢以形成SPM溶液的第一子操作72。操作56包括通过冷却单元138冷却SPM溶液至工作温度从而形成非热硫酸-过氧化氢混合物的第二子操作74。其后，操作56还包括对掩模施加非热清洗溶液以有效清洗而不破坏掩模的子操作76。
通过执行操作56，使用清洗装置130，非热清洗溶液形成为冷却的和新鲜的。在清洗工艺期间，基本上减少或消除了覆盖层106的氧化和破裂而基本上保留清洗的有效性。进一步实验指明即使可能稍微减小清洗效果，但是基本上减少或消除副作用(诸如覆盖层的破裂和去除)。
方法50包括操作56，修复掩模以去除硬缺陷。在一些实施例中，修复缺陷包括使用诸如电子束或离子束的辐射束以加热凸块缺陷且光滑凸块缺陷和周围区域。在其他实施例中，修复缺陷包括搜集坑缺陷和通过诸如化学汽相沉积(CVD)的沉积工艺沉积补块。
在一些实施例中，修复工艺包括局部蚀刻工艺使得去除硬缺陷，因而没有破坏掩模100。根据通过操作54识别的映射的硬缺陷，执行修复工艺以去除硬缺陷。在一些实施例中，修复工艺包括电子束感应蚀刻工艺。当电子束根据映射的硬缺陷被引导至硬缺陷时。在一个实例中，修复工艺包括使用二氟化氙(XeF2)作为前体的电子束感应蚀刻工艺。通过电子束基本上提高了由XeF2对吸收层108的蚀刻速率，因此，蚀刻工艺被局限至电子束被引导的区域。
如图12所示，在操作56和操作58之后，硬缺陷和软缺陷均被去除而没有破坏掩模100。具体地，由于减少或消除Ru氧化和Ru破裂，覆盖层106保持完整。应该注意，主要参照掩模100描述方法50。然而，掩模100可以包括其它薄膜和部件。在一个实例中，掩模100可以额外地包括如图3所示的保护层110。在其它实例中，掩模100可进一步包括金属或金属合金的导电层，诸如涂在掩模110的背侧上的氮化铬。在其它实例中，掩模110可以是具有另一反射层的相移掩模。在又一实例中，用被图案化以限定电路设计的第二反射层置换吸收层108。就成分和结构而言，第二反射层可以与反射ML 104相似，或可选地具有不同的减小的厚度以避免其它副作用，诸如阴影效应。
该方法50还可包括另一检查操作60以进一步核查掩模100是否被清洗以符合掩模的规格。否则，方法50可以返回以重复用于清洗的操作56和用于修复的操作58。
方法50还可包括其他的操作。例如，在被运送至半导体制造以用于光刻曝光工艺以图案化晶圆之前，薄膜可以装在掩模100上以用于保护。该方法50还可包括使用掩模110实施光刻曝光工艺以图案化晶圆。在光刻曝光工艺中使用掩模110期间，如果发现新的缺陷，可以使用操作56和清洗装置130进一步清洗掩模100。以下进一步描述使用掩模110来图案化半导体晶圆。
图13提供了根据本发明的各个实施例的用于制造半导体结构的方法的流程图。应该理解，可以在方法160之前、期间和之后执行额外的操作，并且，可以代替、消除或移动用于方法的额外的实施例的一些步骤。参照图13至图18同时描述方法160和通过方法160制作的半导体晶圆200。方法160是实例，并且除了权利要求中明确列举的内容之外，不意欲限制本发明的范围。
方法160开始于操作162，将晶圆110加载至光刻系统。具体地，光刻系统是设计为通过EUV光曝光光刻胶层的远紫外EUV光刻系统。光刻胶层是对EUV光敏感的合适的材料。EUV光刻系统包括辐射源产生EUV光，诸如具有约1nm至约100nm之间的范围内的波长的EUV光。在一个具体的实例中，辐射源生成波长集中在约13.5nm的EUV光。光刻系统还包括照明器。在各个实施例中，照明器包括各个反射光学部分，诸如单反射镜或具有多个反射镜的反射镜系统以将光从辐射源引导至掩模台上。光刻系统包括配置为用于固定掩模100的掩模台。在一些实施例中，掩模台包括静电卡盘(e-卡盘)以固定掩模。光刻系统还包括投影光学模块(或投影光学盒(POB)以用于将掩模100的图案成像在半导体衬底上，该半导体衬底固定在光刻系统的衬底台上。在本实施例中，POB具有用于投影EUV光的反射光学器件。从掩模引导EUV光(携带在掩模上限定的图案的图像)并且由POB收集EUV光。照明器和POB一起被称为光刻系统的光学模块。光刻系统还包括固定半导体衬底的衬底台。
参照图13，方法160还包括操作164，将半导体晶圆200加载至光刻系统的衬底台上。图14示出了截面图中的半导体晶圆200。半导体晶圆200涂覆有对EUV束敏感的光刻胶层202。在本实施例中，半导体晶圆200是硅晶圆或可选地包括其它半导体材料。在一些实施例中，半导体晶圆200包括另一元素半导体，诸如锗；化合物半导体，包括碳化硅、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟、和/或锑化铟；或合金半导体，包括SiGe、GaAsP、AlInAs、AlGaAs、GaInAs、GaInP和/或GaInAsP。在又另一可选方式中，半导体晶圆200包括绝缘体上半导体(SOI)结构。在其它实施例中，半导体晶圆200还包括一个或多个导电和/或介电薄膜。在一些实施例中，介电膜包括氧化硅、高k介电材料膜或氧化硅和高k介电材料的组合，以及用于栅电极膜的导电薄膜可包括掺杂的多晶硅或诸如铝(Al)、铜(Cu)、钨(W)、镍(Ni)、钛(Ti)、金(Au)、铂(Pt)的金属或这些金属的合金。
参照图13和图15，方法160包括操作166，在EUV光刻系统中使用掩模100对光刻胶层202实施光刻曝光工艺。在操作166期间，生成的EUV辐射照射在掩模100上(通过照明器)，并且还投影在涂覆在晶圆200上的光刻胶层202上(通过POB)，从而在光刻胶层上形成潜像(latent image)。在一些实施例中，以扫描模式实施光刻曝光工艺。
参照图13和图16，方法160可以包括操作168，显影曝光的光刻胶层以形成具有在光刻胶层上限定的多个开口的图案化的光刻胶图案。在一个实例中，光刻胶层正性的；通过显影液去除光刻胶层的暴露部分。在另一个实例中，光刻胶层负性的；留下光刻胶层的暴露部分；并且通过显影液去除未暴露的部分。
参照图13和图17，方法160可包括其他的操作。具体地，方法160包括使用图案化的光刻胶层作为制造掩模穿过图案化的光刻胶层204的开口对半导体晶圆应用的制造工艺170。在一个实例中，制造工艺包括使用光刻胶图案作为蚀刻掩模，对半导体晶圆200或半导体衬底上的材料层应用蚀刻工艺。如图18所示，在又一实例中，图案化半导体晶圆200以形成各个沟槽206。在另一实例中，制造工艺包括使用图案化的光刻胶层作为注入掩模，对半导体晶圆200实施离子注入工艺。如图18所示，在操作170之后，可以通过湿剥离或等离子体灰化去除光刻胶层。
本发明提供了清洗装置130和方法50以制造掩模100。具体地，方法50被设计以有效地从掩模100清洗和去除缺陷。方法50包括操作56，对掩模应用非热清洗溶液。非热清洗溶液具有室温以下的工作温度。清洗装置130包括使用工艺冷却水的冷却单元138。在一些实施例中，冷却单元138包括反馈环路以有效地控制SPM溶液的温度以形成非热清洗溶液。通过执行操作56，使用清洗装置130，形成冷却的和新鲜的非热清洗溶液。在清洗工艺期间，基本上减少或消除了覆盖层106的氧化和破裂而基本上保留清洗的有效性。
因此，根据一些实施例，本发明提供了一种修复掩模的方法。该方法包括检查掩模以识别掩模上的缺陷；对掩模使用非热化学溶液来对掩模实施清洗工艺；以及修复掩模以从掩模去除缺陷。通过冷却模块将非热化学溶液冷却至室温以下的工作温度。
根据一些实施例，本发明提供了一种制造掩模的方法。该方法包括混合硫酸和过氧化氢以形成硫酸-过氧化氢混合物；冷却硫酸-过氧化氢混合物以形成非热的硫酸-过氧化氢混合物；以及对掩模施加非热的硫酸-过氧化氢混合物，从而清洗掩模。
根据一些实施例，本发明提供了一种清洗装置。该清洗装置包括连接至硫酸的第一化学供应的第一路径；连接至过氧化氢的第二化学供应的第二路径；混合来自第一路径的硫酸和来自第二路径的过氧化氢的连接机制，从而形成硫酸-过氧化氢混合物；配置为冷却硫酸-过氧化氢混合物至非热的硫酸-过氧化氢混合物的冷却模块；以及连接连接机制和设计为对掩模应用非热的硫酸-过氧化氢混合物的喷嘴。
根据本发明的一个实施例，提供了一种修复掩模的方法，所述方法包括：检查掩模以识别所述掩模上的缺陷；对所述掩模使用非热化学溶液来对所述掩模实施清洗工艺，其中，通过冷却模块将所述非热化学溶液冷却至室温以下的工作温度；以及修复所述掩模以从所述掩模去除所述缺陷。
在上述方法中，对所述掩模实施所述清洗工艺包括：混合硫酸和过氧化氢以形成硫酸-过氧化氢混合物；使用所述冷却模块以冷却所述硫酸-过氧化氢混合物以形成非热的硫酸-过氧化氢混合物；以及对所述掩模应用所述非热的硫酸-过氧化氢混合物。
在上述方法中，冷却所述硫酸-过氧化氢混合物以形成所述非热的硫酸-过氧化氢混合物包括冷却所述硫酸-过氧化氢混合物以形成具有在4℃和15℃之间的范围内的工作温度的所述非热的硫酸-过氧化氢混合物。
在上述方法中，冷却所述硫酸-过氧化氢混合物以形成所述非热的硫酸-过氧化氢混合物包括通过具有室温以下的温度的冷却水冷却所述硫酸-过氧化氢混合物。
在上述方法中，所述冷却模块包括内管和围绕所述内管的外螺旋管，其中，所述内管和所述外螺旋管由石英制成且设计为热连接以用于所述内管和所述外螺旋管之间的充分的热传输。
在上述方法中，冷却所述硫酸-过氧化氢混合物以形成所述非热的硫酸-过氧化氢混合物包括使所述硫酸-过氧化氢混合物流动至所述内管；以及同时使所述冷却水流动至所述外螺旋管从而使得所述非热的硫酸-过氧化氢混合物被冷却至所述室温以下的工作温度。
在上述方法中，冷却所述硫酸-过氧化氢混合物以形成所述非热的硫酸-过氧化氢混合物包括调节所述冷却水的流速从而使得在对所述掩模应用所述非热的硫酸-过氧化氢混合物之前，将所述非热的硫酸-过氧化氢混合物冷却至所述工作温度。
在上述方法中，修复所述掩模包括应用电子束和氟化氙(XeF2)以去除吸收层的多余部分；以及对所述掩模应用所述非热的硫酸-过氧化氢混合物包括通过喷嘴将所述非热的硫酸-过氧化氢混合物喷涂至所述掩模。
在上述方法中，所述掩模是远紫外掩模，所述掩模包括低热膨胀材料衬底、沉积在所述低热膨胀材料衬底上的反射多层、位于所述反射多层上的钌的覆盖层以及位于所述覆盖层上的吸收层。
在上述方法中，所述远紫外掩模包括选自由二元掩模和相移掩模组成的组的掩模。
根据本发明的另一实施例，还提供了一种制造掩模的方法，所述方法包括：混合硫酸和过氧化氢以形成硫酸-过氧化氢混合物；冷却所述硫酸-过氧化氢混合物以形成非热的硫酸-过氧化氢混合物；以及对所述掩模应用所述非热的硫酸-过氧化氢混合物，从而清洗所述掩模。
在上述方法中，还包括：使用检查工具来检查所述掩模以识别位于所述掩模的电路图案上的缺陷；以及使用电子束和氟化氙修复所述掩模的所述缺陷以形成修复的图案。
在上述方法中，冷却所述硫酸-过氧化氢混合物以形成所述非热的硫酸-过氧化氢混合物包括冷却所述硫酸-过氧化氢混合物以形成具有25℃以下的温度的所述非热的硫酸-过氧化氢混合物。
在上述方法中，冷却所述硫酸-过氧化氢混合物以形成所述非热的硫酸-过氧化氢混合物包括冷却所述硫酸-过氧化氢混合物以形成具有在4℃和15℃之间的范围内的温度的所述非热的硫酸-过氧化氢混合物。
在上述方法中，冷却所述硫酸-过氧化氢混合物以形成所述非热的硫酸-过氧化氢混合物包括通过具有室温以下的温度的冷却水冷却所述硫酸-过氧化氢混合物。
在上述方法中，冷却所述硫酸-过氧化氢混合物以形成所述非热的硫酸-过氧化氢混合物包括使用冷却模块，所述冷却模块具有热连接的内管和外螺旋管以用于在所述内管和所述外螺旋管之间的充分的热传输。
在上述方法中，冷却所述硫酸-过氧化氢混合物以形成所述非热的硫酸-过氧化氢混合物包括使所述硫酸-过氧化氢混合物流动至所述内管；以及同时使所述冷却水流动至所述外螺旋管从而使得所述非热的硫酸-过氧化氢混合物被冷却至25℃以下的工作温度。
在上述方法中，冷却所述硫酸-过氧化氢混合物以形成所述非热的硫酸-过氧化氢混合物还包括调节所述冷却水的温度和所述冷却水的流速中的至少一个，从而使得在对所述掩模应用所述非热的硫酸-过氧化氢混合物之前所述非热的硫酸-过氧化氢混合物达到所述工作温度。
在上述方法中，还包括：将晶圆加载至远紫外光刻系统；将所述掩模加载至所述远紫外光刻系统；在所述远紫外光刻系统中对涂覆在所述晶圆上的光刻胶层实施光刻曝光工艺；以及显影所述光刻胶层以在所述晶圆上形成图案化的光刻胶层。
根据本发明的又一实施例，还提供了一种清洗装置，包括：第一路径，连接至硫酸的第一化学供应；第二路径，连接至过氧化氢的第二化学供应；连接机制，混合来自所述第一路径的所述硫酸和来自所述第二路径的所述过氧化氢从而形成硫酸-过氧化氢混合物；冷却模块，配置为将所述硫酸-过氧化氢混合物冷却为非热的硫酸-过氧化氢混合物；以及喷嘴，连接所述连接机制且设计为对掩模应用所述非热的硫酸-过氧化氢混合物。上面概述了若干实施例的部件、使得本领域技术人员可以更好地理解本发明的方面。本领域技术人员应该理解，他们可以容易地使用本发明作为基础来设计或修改用于实现与在此所介绍实施例相同的目的和/或实现相同优势的其他工艺和结构。本领域技术人员也应该意识到，这种等同构造并不背离本发明的精神和范围、并且在不背离本发明的精神和范围的情况下，在此他们可以做出多种变化、替换以及改变。

Claims (20)

1.一种修复掩模的方法，所述方法包括：
检查掩模以识别所述掩模上的缺陷，其中，所述掩模包括覆盖层，所述覆盖层包括钌或含钌的化合物；
混合硫酸和过氧化氢以形成硫酸-过氧化氢混合物；
使用冷却模块以冷却所述硫酸-过氧化氢混合物以形成非热的硫酸-过氧化氢混合物，其中，所述冷却模块包括反馈环路、流速控制机制和控制模块；
对所述掩模使用所述非热的硫酸-过氧化氢混合物来对所述掩模实施清洗工艺；以及
修复所述掩模以从所述掩模去除所述缺陷。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过所述冷却模块将所述硫酸-过氧化氢混合物冷却至室温以下的工作温度。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，冷却所述硫酸-过氧化氢混合物以形成所述非热的硫酸-过氧化氢混合物包括冷却所述硫酸-过氧化氢混合物以形成具有在4℃和15℃之间的范围内的工作温度的所述非热的硫酸-过氧化氢混合物。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，冷却所述硫酸-过氧化氢混合物以形成所述非热的硫酸-过氧化氢混合物包括通过具有室温以下的温度的冷却水冷却所述硫酸-过氧化氢混合物。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述冷却模块包括内管和围绕所述内管的外螺旋管，其中，所述内管和所述外螺旋管由石英制成且设计为热连接以用于所述内管和所述外螺旋管之间的充分的热传输。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，冷却所述硫酸-过氧化氢混合物以形成所述非热的硫酸-过氧化氢混合物包括
使所述硫酸-过氧化氢混合物流动至所述内管；以及
同时使所述冷却水流动至所述外螺旋管从而使得所述非热的硫酸-过氧化氢混合物被冷却至所述室温以下的工作温度。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，冷却所述硫酸-过氧化氢混合物以形成所述非热的硫酸-过氧化氢混合物包括调节所述冷却水的流速从而使得在对所述掩模应用所述非热的硫酸-过氧化氢混合物之前，将所述非热的硫酸-过氧化氢混合物冷却至所述工作温度。
8.根据权利要求2所述的方法，其中，
修复所述掩模包括应用电子束和氟化氙(XeF2)以去除吸收层的多余部分；以及
对所述掩模应用所述非热的硫酸-过氧化氢混合物包括通过喷嘴将所述非热的硫酸-过氧化氢混合物喷涂至所述掩模。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，
所述掩模是远紫外掩模，所述掩模包括低热膨胀材料衬底、沉积在所述低热膨胀材料衬底上的反射多层、位于所述反射多层上的钌的覆盖层以及位于所述覆盖层上的吸收层。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述远紫外掩模包括选自由二元掩模和相移掩模组成的组的掩模。
11.一种制造掩模的方法，所述方法包括：
混合硫酸和过氧化氢以形成硫酸-过氧化氢混合物；
使用冷却模块来冷却所述硫酸-过氧化氢混合物以形成非热的硫酸-过氧化氢混合物，其中，所述冷却模块包括反馈环路；以及
对所述掩模应用所述非热的硫酸-过氧化氢混合物，从而清洗所述掩模，其中，所述掩模包括覆盖层，所述覆盖层包括钌或含钌的化合物。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：
使用检查工具来检查所述掩模以识别位于所述掩模的电路图案上的缺陷；以及
使用电子束和氟化氙修复所述掩模的所述缺陷以形成修复的图案。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，冷却所述硫酸-过氧化氢混合物以形成所述非热的硫酸-过氧化氢混合物包括冷却所述硫酸-过氧化氢混合物以形成具有25℃以下的温度的所述非热的硫酸-过氧化氢混合物。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，冷却所述硫酸-过氧化氢混合物以形成所述非热的硫酸-过氧化氢混合物包括冷却所述硫酸-过氧化氢混合物以形成具有在4℃和15℃之间的范围内的温度的所述非热的硫酸-过氧化氢混合物。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，冷却所述硫酸-过氧化氢混合物以形成所述非热的硫酸-过氧化氢混合物包括通过具有室温以下的温度的冷却水冷却所述硫酸-过氧化氢混合物。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述冷却模块具有热连接的内管和外螺旋管以用于在所述内管和所述外螺旋管之间的充分的热传输。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，冷却所述硫酸-过氧化氢混合物以形成所述非热的硫酸-过氧化氢混合物包括
使所述硫酸-过氧化氢混合物流动至所述内管；以及
同时使所述冷却水流动至所述外螺旋管从而使得所述非热的硫酸-过氧化氢混合物被冷却至25℃以下的工作温度。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，冷却所述硫酸-过氧化氢混合物以形成所述非热的硫酸-过氧化氢混合物还包括调节所述冷却水的温度和所述冷却水的流速中的至少一个，从而使得在对所述掩模应用所述非热的硫酸-过氧化氢混合物之前所述非热的硫酸-过氧化氢混合物达到所述工作温度。
19.根据权利要求11所述的方法，还包括：
将晶圆加载至远紫外光刻系统；
将所述掩模加载至所述远紫外光刻系统；
在所述远紫外光刻系统中对涂覆在所述晶圆上的光刻胶层实施光刻曝光工艺；以及
显影所述光刻胶层以在所述晶圆上形成图案化的光刻胶层。
20.一种清洗装置，包括：
第一路径，连接至硫酸的第一化学供应；
第二路径，连接至过氧化氢的第二化学供应；
连接机制，混合来自所述第一路径的所述硫酸和来自所述第二路径的所述过氧化氢从而形成硫酸-过氧化氢混合物；
冷却模块，配置为将所述硫酸-过氧化氢混合物冷却为非热的硫酸-过氧化氢混合物，其中，所述冷却模块包括反馈环路、流速控制机制和控制模块；以及
喷嘴，连接所述连接机制且设计为对掩模应用所述非热的硫酸-过氧化氢混合物，其中，所述掩模包括覆盖层，所述覆盖层包括钌或含钌的化合物。
CN201610912772.1A 2015-11-16 2016-10-20 利用非热溶液用于远紫外掩模清洗的方法和系统 Active CN107024831B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/942,633 US9665000B1 (en) 2015-11-16 2015-11-16 Method and system for EUV mask cleaning with non-thermal solution
US14/942,633 2015-11-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107024831A CN107024831A (zh) 2017-08-08
CN107024831B true CN107024831B (zh) 2021-03-23

Family

ID=58691017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610912772.1A Active CN107024831B (zh) 2015-11-16 2016-10-20 利用非热溶液用于远紫外掩模清洗的方法和系统

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9665000B1 (zh)
CN (1) CN107024831B (zh)
TW (1) TWI591427B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9870612B2 (en) * 2016-06-06 2018-01-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method for repairing a mask
US10955741B2 (en) 2018-08-14 2021-03-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Reticle cleaning system and method for using the same
US12019368B2 (en) 2021-03-04 2024-06-25 Dupont Electronics, Inc. Removal of contaminants from EUV masks

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6177345B1 (en) * 1998-05-18 2001-01-23 Advanced Micro Devices, Inc. Method of silicide film formation onto a semiconductor substrate
JP2009049063A (ja) * 2007-08-14 2009-03-05 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
CN102169285A (zh) * 2011-04-21 2011-08-31 深圳市科利德光电材料股份有限公司 铬版多余铬点的修补方法
CN102411260A (zh) * 2011-11-28 2012-04-11 上海华力微电子有限公司 掩膜板缺陷检测方法
JP2012078561A (ja) * 2010-10-01 2012-04-19 Toppan Printing Co Ltd Ｅｕｖマスク白欠陥修正方法
CN102486604A (zh) * 2010-12-03 2012-06-06 中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 相位移掩模版及其制造方法、雾状缺陷检测方法
CN103377882A (zh) * 2012-04-26 2013-10-30 东京毅力科创株式会社 基板处理装置和基板处理方法
CN103809395A (zh) * 2012-11-13 2014-05-21 孙庆东 一种去除残留光刻胶的方法
CN103838077A (zh) * 2012-11-23 2014-06-04 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 相偏移光罩的缺陷处理方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4462146B2 (ja) * 2004-09-17 2010-05-12 栗田工業株式会社 硫酸リサイクル型洗浄システムおよび硫酸リサイクル型過硫酸供給装置
KR100745065B1 (ko) * 2004-12-27 2007-08-01 주식회사 하이닉스반도체 위상반전 마스크의 성장성 이물질 제거방법
US20070012335A1 (en) 2005-07-18 2007-01-18 Chang Hsiao C Photomask cleaning using vacuum ultraviolet (VUV) light cleaning
US7462248B2 (en) * 2007-02-06 2008-12-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method and system for cleaning a photomask
WO2011002806A1 (en) 2009-06-30 2011-01-06 Nanoink, Inc. Advanced photomask repair
CN102078869B (zh) 2009-11-26 2013-04-17 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 光罩清洗方法
US8764995B2 (en) 2010-08-17 2014-07-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Extreme ultraviolet light (EUV) photomasks, and fabrication methods thereof
JP5890198B2 (ja) * 2011-03-25 2016-03-22 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置及び基板処理方法
US8691476B2 (en) 2011-12-16 2014-04-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. EUV mask and method for forming the same
US8715890B2 (en) 2012-01-31 2014-05-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor mask blanks with a compatible stop layer
US8709682B2 (en) 2012-02-08 2014-04-29 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Mask and method for forming the mask
US8628897B1 (en) 2012-07-05 2014-01-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Extreme ultraviolet lithography process and mask
US8841047B2 (en) 2012-04-02 2014-09-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Extreme ultraviolet lithography process and mask
US8877409B2 (en) 2012-04-20 2014-11-04 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Reflective mask and method of making same
US8722286B2 (en) 2012-05-31 2014-05-13 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Devices and methods for improved reflective electron beam lithography
US8679707B2 (en) 2012-08-01 2014-03-25 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method of fabricating a lithography mask
US8765330B2 (en) 2012-08-01 2014-07-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Phase shift mask for extreme ultraviolet lithography and method of fabricating same
US8828625B2 (en) 2012-08-06 2014-09-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Extreme ultraviolet lithography mask and multilayer deposition method for fabricating same
US8785084B2 (en) 2012-09-04 2014-07-22 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method for mask fabrication and repair
US8765582B2 (en) 2012-09-04 2014-07-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method for extreme ultraviolet electrostatic chuck with reduced clamp effect
US8753788B1 (en) 2013-01-02 2014-06-17 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Apparatus of repairing a mask and a method for the same

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6177345B1 (en) * 1998-05-18 2001-01-23 Advanced Micro Devices, Inc. Method of silicide film formation onto a semiconductor substrate
JP2009049063A (ja) * 2007-08-14 2009-03-05 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
JP2012078561A (ja) * 2010-10-01 2012-04-19 Toppan Printing Co Ltd Ｅｕｖマスク白欠陥修正方法
CN102486604A (zh) * 2010-12-03 2012-06-06 中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 相位移掩模版及其制造方法、雾状缺陷检测方法
CN102169285A (zh) * 2011-04-21 2011-08-31 深圳市科利德光电材料股份有限公司 铬版多余铬点的修补方法
CN102411260A (zh) * 2011-11-28 2012-04-11 上海华力微电子有限公司 掩膜板缺陷检测方法
CN103377882A (zh) * 2012-04-26 2013-10-30 东京毅力科创株式会社 基板处理装置和基板处理方法
CN103809395A (zh) * 2012-11-13 2014-05-21 孙庆东 一种去除残留光刻胶的方法
CN103838077A (zh) * 2012-11-23 2014-06-04 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 相偏移光罩的缺陷处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW201719276A (zh) 2017-06-01
US9665000B1 (en) 2017-05-30
TWI591427B (zh) 2017-07-11
US20170139322A1 (en) 2017-05-18
CN107024831A (zh) 2017-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210103220A1 (en) Metal-Compound-Removing Solvent and Method in Lithography
US10622211B2 (en) Metal-compound-removing solvent and method in lithography
US8679707B2 (en) Method of fabricating a lithography mask
CN106468855B (zh) 清洗光罩的方法及其系统
CN107024831B (zh) 利用非热溶液用于远紫外掩模清洗的方法和系统
US11307504B2 (en) Humidity control in EUV lithography
US9400424B2 (en) Method of repairing a mask
US20230341767A1 (en) Method of fabricating and servicing a photomask
US9995999B2 (en) Lithography mask
US9952503B2 (en) Method for repairing a mask
KR102469807B1 (ko) 반사형 포토마스크의 제조방법
US11360384B2 (en) Method of fabricating and servicing a photomask
JP7044095B2 (ja) フォトマスクブランク、フォトマスクの製造方法及びフォトマスク
TW202244594A (zh) 移除ｅｕｖ光罩的汙染物
CN110824851B (zh) 光刻设备的洁净度的检测方法以及反射式光掩模
TWI667723B (zh) 微影設備之潔淨度的檢測方法以及反射式光罩
Mulkens et al. Challenges and opportunities for 157-nm mask technology

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant