TWI235410B - Method for cleaning semiconductor device - Google Patents

Description

1235410 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 ^本發日有關於-種潔淨半導件的方法，更_地是有關於—種利用潔淨 氣體潔淨具有_之光罩，使得具有_之光罩可以避免微粒污染的方法。~ 【先前技術】 在形成半導體元件的製程中，光學微影製程為最常使用的製程步驟之一。在光學 微影步驟巾，錄半導體元件上謂絲層（light_謂itive丨霍）或者是光阻^ (photoresist layer)，可以選擇性地使曝光光源經由所制的光罩喊生曝光。照射 光源穿透過鮮而向絲方向穿透，且光罩包含可贿光穿透過至絲層的透· 域(t删Parent regi〇n);以及防止照射光源穿透過而造成光阻層曝光的不透明區域 (p que region) 兒，光罩係為具有圖案的透明石英底材，而圖案則是由不透 明的鉻所定義。此外，透明區域以及不透明區域均可與半導體元件所須要的積體電路圖 案配合’而形成在半導體元件上。因此，當轉換所曝露部份位於半導體元件上的光阻層 時，可以利用溶劑將這些光阻層移除，以形成半導體電元件之積體電路。 參閱第-A圖至第-CSI，係揭露習知光罩與光罩保護裝置系統之示意圖。第一 A圖’表示具有圖冑120之光罩11〇。在習知技術中，在光罩11〇上定義出特定的積體 電路圖案120，並且在移除光阻層之後，會絲行光罩檢查步驟。若沒有任何缺陷 (defect)，則將光罩保護裝置130置放在光罩11〇上方，用以隔離外界環境的微粒。即 使U粒落在光罩保護裝置130的薄膜132的上方，由於在曝光光源照射時，其距離不會 在晶片上成像，因此沒有圖案轉移時解析度以及可靠度的問題。 如以上所述，在曝光光源為248微米時，較不容易產生缺陷的問題。但是當曝光 光源的能量為193微米（sub-193 nm)時，在光罩no上的圖案12〇定義完成，並經過光 罩檢查步驟之後，同樣地將光罩保護裝置13〇置放在光罩11〇上。由於曝光光源的能量 增加，而步進掃描器（scanner)的環境不佳，會產生光阻去氣(ph〇t〇resist 〇utgas)， 並經由光罩保護裝置130的氣孔(vent hole)134，擴散進入光罩110與光罩保護裝置 1235410 130内’使得在光罩110與光罩保護裝f 13〇内發生光化學反應，而產生反應物（或是 微粒）140，並且黏附於光罩11G上，此種反應物可以稱為成長缺陷(gr〇wingd也似如 第一 B圖所示）。由於黏附於光罩11〇上的微粒14〇會在曝光照射的過程中，成像於晶 片上，而造成晶片的可靠度不佳。 因此，在成像之後，如第一 c圖所表示，經過曝光光源(未在圖中表示）照射具有圖 案120之光罩11〇之後，由於微粒14〇的存在，而造成圖案上的缺陷(她⑴，而 此缺陷則會影響到整個積體電路圖案的解析度以及可靠度。 【發明内容】 本發明的目的在於提供-潔淨步驟，湘潔淨氣體潔淨具有_之光罩。然後， 再將光罩保護裝置與具有频電關案的光罩結合，使得光罩碰裝置與具有圖案之光 罩之間充滿了潔淨氣體。因此，可以確保具有圖案之鮮在進行下—個製程步驟時，不 會受到任何外界環境所產生的的微粒的污染。 本發明的目的在於糊潔淨氣體清潔具有随之光罩，可以降低製輯境中所產 生的微粒黏附於光罩上，而在曝光光賴射曝光時，不會影響到圖案轉移到晶片上的解 析度以及可靠度。 根據以上所述之目的，本發贿供了—觀料導體元件的方法。其步驟包含提 供光罩保護裝置、提供具錢案之光罩、提供—潔淨氣體潔淨具有_之鮮，以移除 位於具有随之光罩上方的微粒，以及結合光罩保護裝置以及已經潔淨的具有圖案之光 罩。使得結合之後的光秘護裝置與具有瞧的鮮之__充滿了潔淨氣體，而可 以讀保具有随之光罩不較到外界環境職生的微粒的污染所造成的遮影問題。 【實施方式】 本發明的-些實施例會詳細描述如下。然而，除了詳細描耕，本發明還可以廣 泛地在其他的實施例施行，且本發_範財受限定，其狀後的專纖圍為準。 1235410 汰根據習知之技術得知’在利用光罩保護裝置以防止光罩受到外界環境所產生的污 木’而影響晶片上積體電路圖案的解析度以及可靠度，仍有其須要解決以及改善的地 方在本發明中係提供一種潔淨半導體元件的裝置與方法，其目地是為了控制在結合具 有圖案之光罩以及光罩保護裝置時的魏，同時料具有圖案之光罩上的雜，避免在 進行曝光步驟時，這些雌會_咖案曝光之解析度錢可靠度。 第二圖為本發騎_之潔淨半導體元件綠之。參考織丨表示提供具 有圖案之光罩。參考魏2係絲執行—光罩檢查步驟。參考職3表示將具有圖案之 ^罩與-光罩保護裝置’同時放置在—功平台⑹鄉)上。參考標號4，表示撕一 “步驟’如綠在光罩上的錄，並同時使得光罩賴裝置内充滿料驗。參考標 就5表TF執仃_安裝(職ntlng)步驟’將潔淨之光罩錢光罩保護裝置結合在一起， 使得光罩與光罩賴裝置之_空間充滿潔淨氣體。因此，根據上述步驟，由於在安裝 光罩與光罩保絲置時’有鮮氣齡在，因此可輯雜個安裝魏㈣淨度。此外， 光罩不會料細絲舰《轉光祕魏如，喊生統秋應，也不會有曝 第三A圖至第三C圖表示本發明所揭露潔淨半導體元件的方法之各步驟之示音 圖。如第三A圖所示，係提供具有圖案14之光罩12，在光罩12上的圖案Μ係由⑽ 的步驟可以制’係包含形成-光阻層（未㈣於光罩12上，進行__步 驟，以侧光阻層’並同時以定義光罩12上_案14。藉此，形成具有_4之光 罩12。接著’執行光罩12檢查之步驟，以確保光罩12上是否有缺陷他㈣的存在。 接者，如第三_示，將具有_ 14之光罩12與光罩保護裝置Μ放置在位 :工作平台30上之密閉反應㈣内，此密閉反應室4〇具有—氣孔42。光罩保護裝置 係由-堅固框架(rigld frame)22與薄膜24所構成，其中薄膜Μ位於堅固框竿烈 =曝^是職止外界環境所產生的输染光罩12,且薄膜24為透明薄膜， 在 <=先先源照射轉移圖案時，不會影響到圖案在晶片上的成像，2 可以是含氟高分子。 貝 1235410 然後’為本發明之特徵。__潔淨裝置5Q提供潔淨氣體52，透膽閉反應室 40的氣孔42 ’導人細反應㈣.因此，可以控制具錢㈣之光罩12與光罩保 護裝錢之間充滿了潔淨氣體52。同時，在潔淨氣體52導人密閉反應㈣之後，可 以利用潔淨氣體52清除具有@案14之光罩12上的齡，或者是其他婦。另外，也 可以同時潔淨光罩保護裝置3〇,使得光罩保護裝置3Q可以維持一定的潔淨程度。在此，

At#tt«(inertgas) - ； nitrogen gas) ^ ^li(Ar ； argon) 或者是氦氣(He; helium)。 當潔淨氣體52導入容積約為80綱〇〇立方公分(cm3)大小的密閉反應室4〇，其 潔淨氣體52的辭約絲分鐘5至5Q升⑽⑷，而潔淨氣體52充滿龍反應室4〇 的時間約為5-1G分鐘’而充滿之後密閉反應室4() _殘_、於挪。織，關閉密 閉反應室40之氣孔42，然後再關閉潔淨裝置5〇。接著，如第κ圖結合位於密閉反應 室40内的光罩鋪裝錢，以及具相㈣之光罩12，使得光罩絲裝謂與具有 圖案14之光罩12可收全緊密結合在—‘因此，在光罩髓裝置3()與具有圖案14 之光罩12之間，具有一充滿了潔淨氣體52之微小空間。 在此’要說明的是’在本發明所揭露之光罩保護裝置3〇在側壁上，也可以包含 -通氣氣孔(vent hole) ’其目的是將部份潔淨氣體52擴散至外界環境，使得光罩12 與光罩保魏錢所誠的空_壓力與外界制平衡。耕，也可崎低光罩12與 光罩保護裝錢所構觸空間_潔淨髓52的濃度。_，具有通統孔之光罩保 護裝置3G的實施例，與不具有通氣氣·光罩保護裝置的實施例相同，因此不再費述。 根據以上本發明之實施例，利用潔淨氣體52可以清潔位於具有圖案Μ之光罩π 上的微粒«其它物質。另外，由於在齡之⑽光罩12與光罩賴裝置Μ之間充滿 了潔淨氣體52 ’即使發生光阻去氣(phQtQresist触㈣，其紐也不會導人光罩π 與光罩保護裝置30的空間内，目此不會有光化學反應發生。 以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明之申請專利範圍；^ '、它未脫離本發明所揭示之㈣獨完狀等效改變或修飾，均應包含在下述之申請肩 ^235410 利範圍内。 【圖式簡單說明】 第—A圖至第—Γ園炎 圚為使用傳統的技術，光罩與光罩保護裝置系統之示音圖. 第二圖係根據本發明所揭 露之技術，潔淨半導體元件方法之流程圖； 以及 之示意圖。W至第—C _根據本發明所揭露之技術，潔淨半導體元件之方法各步驟 【主要元件符號說明】 具有圖案之光罩 3 執行一光罩檢查步驟 將具有圖案之光罩與一光軍保護裝置，同時放置在-平台（stage) 4 12 14 20 22 24 30 40 42 表顿仃—潔淨步驟，以清除在光罩上的微粒，並同時使得光罩 保趙置内充滿潔淨氣體 表不執行—安裝(咖时地)步驟，將潔淨之光罩以及光罩保護裝 。。在-起’使得光罩與光罩保護裝置之關空間充滿潔淨氣 體 光罩 圖案 光罩保護裝置 堅固框架(hgid frame) 薄m 工作平台 密閉反應室 氣孔 潔淨裝置 50 1235410 52 潔淨氣體 110 光罩 120 圖案 130 光罩保護裝置 132 薄膜 134 氣孔 140 微粒 150 缺陷

Claims (1)

1235410 十、申請專利範圍： 1. 一種潔料賴元件的松，财法包含： k供具有一圖案之一光罩； 提供一光罩保護裝置； 執行-潔淨步驟，以潔淨具有棚案之該光罩以及該光祕置；以及 、1合具有該随之該光罩倾裝置，該光秘職置贿具有該圖案之 人 上方’其中，位於具有該圖案之該光罩與該光罩保護裝置之間，且有充、、某\ 淨氣體之一空間。 /、頁死滿一潔 晋*一t #申請專利範圍第1項所述之潔淨半導體元件的方法，其中上述光罩保護裝 /膜及堅硬框架所構成，該薄膜位於該堅硬框架的上方。 晋且右3*〃如巾請專纖M1顧述之鮮半導體元件财法，其巾上絲罩保護裝 置具有通氧氣孔(vent hole)。 惰性氣4體。如巾請專利範圍第1項所述之潔淨半導體元件的方法，其中上述潔淨氣體為 5· 一種潔淨半導體元件的方法，該方法包含： 提供具有一圖案之一光罩； 提供不具有一通氣氣孔之一光罩保護裝置； 執行-潔淨步驟，以潔淨具有該_之該光罩以·光罩保魏置；以及 规帛概獅細繼，蝴靖祕細圖案之 Γ ^ ’位於具有制案之該光罩與絲料魏置之間，具有充滿該潔 由如巾請專利細第5獅述之潔料導體讀的方法，其巾上述光秘護裝置 、及堅硬框架所構成，該薄膜位於該堅硬框架的上方。 123541ο

氡氣。如申請專利範圍第5項所述之潔淨半導體元件的方法，其中上述潔淨氣體為〆 氦氣。8, Μ請專利翻第5賴述之潔淨半導體元件的方法，其中上述潔淨氣體為〆 氣氣。9.如申請專利範圍第5項所述之潔淨半導體元件的方法，其中上述潔淨氣體為〆 1,2·如申料概圍第5獅述之鮮半導體元相方法，其巾上述》氣體為 月改氮體。 U· 一種潔淨半導體元件的裝置，該潔淨半導體元件的裝置包含： 〜工作平台； 且具有~有〜氣孔之一密閉反應室，具有該氣孔之該密閉反應室位於該工作平台上方， 案之兮、光罩保護裝置與具有一圖案之一光罩位於其内，且該光罩保護裝置與具有該圖 乂光罩維持一段距離；以及

衾净裝置，用以提供一潔淨氣體，透過該密閉反應室之該氣孔導入該密閉反應 12·如申請專利範圍第11項所述之潔淨半導體元件的裝置，其中上述該潔淨氣 體用以潔淨具有該圖案之該光罩。 13·如申凊專利範圍第η項所述之潔淨半導體元件的裝置，其中上述該潔淨氣 體用以充滿在該鮮保護裝置與具有關案之該光罩之間。 14·如申請專利範圍第η項所述之潔淨半導體元件的裝置，其中上述該潔淨氣 體為一氮氣。 12 1235410 15. 如申請專利範圍第11項所述之潔淨半導體元件的裝置，其中上述該潔淨氣 體為一氦氣。 16. 如申請專利範圍第11項所述之潔淨半導體元件的裝置，其中上述該潔淨氣 體為一氬氣。 17. 如申請專利範圍第11項所述之潔淨半導體元件的裝置，其中上述該潔淨 氣體為惰性氣體。

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