專利名稱：去除光掩模光刻膠的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種去除有機(jī)物覆膜的方法，特別涉及一種去除半導(dǎo)體光掩模光刻膠的方法，屬于半導(dǎo)體清洗技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
“光掩?！笔羌呻娐沸酒圃熘杏糜谂坑∷㈦娐返哪０?。通過光刻工藝，將光掩模上的電路圖案大批量印刷到硅晶圓上。因此光掩模上的任何缺陷都會對芯片的成品率造成很大的影響。在傳統(tǒng)光掩模生產(chǎn)流程中清洗工藝用SPM，即98%的硫酸和30%的過氧化氫的混合物，SPM能將光掩模上的光刻膠氧化為水和二氧化碳，這個流程可以去除部分硫酸根，但是存在以下的缺陷(1)殘留的硫酸根會在光掩模使用過程中產(chǎn)生結(jié)晶而造成霧狀缺陷， 產(chǎn)生大量的芯片次品，每年由于這個問題導(dǎo)致工業(yè)界的浪費(fèi)高達(dá)10億美元。霧狀缺陷是一種已困擾半導(dǎo)體業(yè)界長達(dá)十年以上的光掩模污染問題，半導(dǎo)體制造商們至今還未能提出良好的解決方案。光掩模的基材為石英玻璃，而在光掩模制造和處理過程中，由于硫酸的使用，造成光掩模表層殘留有硫酸根離子，而硫酸根離子與空氣中的銨根等陽離子結(jié)合形成硫酸銨等晶體，隨著晶體的緩慢長大，當(dāng)其尺寸與光掩模上電路線寬尺寸相當(dāng)時，就形成我們所說的霧狀缺陷問題。( 導(dǎo)致鉻的流失，從而產(chǎn)生放反射層的缺失和光掩模關(guān)鍵尺寸的改變。( 濃硫酸和過氧化氫有很強(qiáng)的腐蝕性，會影響人類的健康，并帶來環(huán)境污染的問題。(4)硫酸和過氧化氫的殘留很難過濾，帶來小顆粒的增加，使后續(xù)清洗困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決上述問題，提供一種安全的去除光掩模光刻膠的方法，該方法能解決困擾國際半導(dǎo)體行業(yè)的霧狀缺陷問題，同時可以大幅度減少光掩模半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝中硫酸和過氧化氫的排放，達(dá)到節(jié)能減排和環(huán)保的成效。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是一種去除光掩模光刻膠的方法，包括將光掩?；旁诠に嚽粌?nèi)；用光刻膠去除液噴淋到光掩模基片上；將光掩?；D(zhuǎn)；所述光刻膠去除液為臭氧溶于去離子水而得的臭氧去離子水；使前述的臭氧去離子水霧化并由一個噴嘴噴淋到光掩模基片上，將光刻膠分解為二氧化碳和水，從而脫離光掩模表面。去除光刻膠的工藝反應(yīng)時間為0. 5 15min。所述光刻膠去除液為臭氧與氮?dú)馊苡谌ルx子水而得的臭氧去離子水。臭氧與氮?dú)獾谋嚷蕿?00% 0 10% 90% ；臭氧與氮?dú)獾膲毫?. 3 3bar。由另一個噴嘴引入熱蒸汽噴淋到光掩?；?，以加速光刻膠去除液對光刻膠的分解速度。所述蒸汽的溫度為105 200°C。所述噴淋霧化的臭氧去離子水的噴嘴與噴淋熱蒸汽的噴嘴整合在工藝腔的一個工藝臂上，所噴淋出的臭氧去離子水霧狀氣柱與蒸汽氣柱交叉相遇在光掩?；砻妗Ｋ龀粞踉谌ルx子水中的濃度為5 90ppm ；所述臭氧去離子水的流速為30 300ml/mino去除光刻膠后再用清洗液清洗光掩?；系臍埩纛w粒；所述清洗液為標(biāo)準(zhǔn)一號洗液、臭氧去離子水、熱的去離子水的混合液，由設(shè)置在工藝腔上的另一個工藝臂上的噴嘴噴淋到光掩模基片上。所述工藝腔為開放式工藝腔。采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明帶來了以下的有益效果(1)本發(fā)明中的臭氧經(jīng)過加熱或紫外光加熱生成氧分子和氧原子，氧原子與去離子水中的水反應(yīng)，產(chǎn)生起清潔作用的氫氧自由基，氫氧自由基與光刻膠這類有機(jī)物反應(yīng)，最終使光刻膠分解為二氧化碳和水，從而脫離光掩?；砻妫麄€過程為真正的無硫工藝，不僅安全環(huán)保，而且從根本上解決了硫酸根殘留引起的霧狀缺陷。同時，單片光掩模基片的旋轉(zhuǎn)，加上適度的臭氧去離子水的噴水速度，使光掩?；闲纬闪艘粋€薄的界面層，這使得光刻膠去除工藝更加高效。(2)本發(fā)明的光刻膠去除液的形成有兩種方式，一是含臭氧的去離子水直接噴淋到光掩模，一是用臭氧和氮?dú)獾幕旌蜌怏w霧化含臭氧的去離子水噴淋到光掩模，針對不同的光刻膠可以采用不同的方式以達(dá)到最佳去膠效果。(3)本發(fā)明在用光刻膠去除液對光刻膠進(jìn)行剝離的同時，還引入了高溫的熱蒸汽， 這使得所有的化學(xué)反應(yīng)在在高溫下進(jìn)行，從而能夠產(chǎn)生更高濃度的氫氧自由基和更快的反應(yīng)速率。(4)本發(fā)明的光刻膠去除液與熱蒸汽分別由一個噴嘴噴淋，而這兩個噴嘴又整合在工藝腔的同一個工藝臂上，并設(shè)計(jì)了噴嘴噴淋的角度，使得兩個噴嘴噴出的氣柱交叉相遇在光掩?；希@種設(shè)計(jì)避免了臭氧水的在線加熱造成臭氧溶解度下降的問題，使得
臭氧的利用效率最高。(5)本發(fā)明采用的工藝腔上設(shè)置有兩個工藝臂，一個用于去除光刻膠，一個用于后續(xù)的殘留顆粒清洗，結(jié)構(gòu)緊湊，能夠一次性完成對光掩模的徹底清洗。(6)本發(fā)明采用的工藝腔為開放式的工藝腔，保證了工藝腔體有均勻的垂直氣流， 避免因擾流造成的顆粒二次污染。
具體實(shí)施方式
(實(shí)施例1)本實(shí)施例的去除光掩模光刻膠的方法為將光掩模基片放在開放式的工藝腔內(nèi)；臭氧溶于去離子水而得的臭氧去離子水作為光刻膠去除液，臭氧在去離子水中的濃度為5 90ppm ；將光掩?；D(zhuǎn)；使臭氧去離子水霧化并由一個噴嘴噴淋到光掩?；希粞跞ルx子水的流速為30 300ml/min，從而在旋轉(zhuǎn)的光掩?；闲纬梢粋€薄的反應(yīng)層，在這個反應(yīng)層內(nèi)， 將光刻膠分解為二氧化碳和水，從而脫離光掩模表面；去除光刻膠的工藝反應(yīng)時間為0. 5 15min。
上述工藝的基本反應(yīng)基理如下O3 — O2+ (0)；(0) +H2O — 2 · OH ；· 0H+RH — R ·+H2O ；R · +O2 — RO2 ·；RO2 · +RH — R00H+R ·；ROOH — C02+H20o其中，R代表有機(jī)基團(tuán)，RH即各種光刻膠，比如PBS JEP、IP、FEP、NEP等。第一步的反應(yīng)條件是加熱或者紫外光照射。去除光刻膠后再用清洗液清洗光掩?；系臍埩纛w粒；清洗液為標(biāo)準(zhǔn)一號洗液、臭氧去離子水、熱的去離子水的混合液，由設(shè)置在工藝腔上的另一個工藝臂上的噴嘴噴淋到光掩模基片上。標(biāo)準(zhǔn)一號洗液是氨水、過氧化氫和水的混合物。(實(shí)施例2)本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于光刻膠去除液為臭氧與氮?dú)馊苡谌ルx子水而得的臭氧去離子水。臭氧與氮?dú)獾谋嚷蕿?00% 0 10% 90%;臭氧與氮?dú)獾膲毫?· 3 3bar。(實(shí)施例3)本實(shí)施例與實(shí)施例2基本相同，不同之處在于由另一個噴嘴引入熱蒸汽噴淋到光掩?；?，以加速光刻膠去除液對光刻膠的分解速度。蒸汽的溫度為105 200°C。噴淋霧化的臭氧去離子水的噴嘴與噴淋熱蒸汽的噴嘴整合在工藝腔的一個工藝臂上，所噴淋出的臭氧去離子水霧狀氣柱與蒸汽氣柱交叉相遇在光掩?；砻?。以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種去除光掩模光刻膠的方法，包括將光掩?；旁诠に嚽粌?nèi)；用光刻膠去除液噴淋到光掩?；?；其特征在于將光掩?；D(zhuǎn)；所述光刻膠去除液為臭氧溶于去離子水而得的臭氧去離子水；使前述的臭氧去離子水霧化并由一個噴嘴噴淋到光掩?；?，將光刻膠分解為二氧化碳和水，從而脫離光掩模表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除光掩模光刻膠的方法，其特征在于去除光刻膠的工藝反應(yīng)時間為0. 5 15min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除光掩模光刻膠的方法，其特征在于所述光刻膠去除液為臭氧與氮?dú)馊苡谌ルx子水而得的臭氧去離子水。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的去除光掩模光刻膠的方法，其特征在于臭氧與氮?dú)獾谋嚷蕿?00% 0 10% 90% ；臭氧與氮?dú)獾膲毫?· 3 3bar。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的去除光掩模光刻膠的方法，其特征在于由另一個噴嘴引入熱蒸汽噴淋到光掩?；希约铀俟饪棠z去除液對光刻膠的分解速度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的去除光掩模光刻膠的方法，其特征在于所述蒸汽的溫度為 105 200°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的去除光掩模光刻膠的方法，其特征在于所述噴淋霧化的臭氧去離子水的噴嘴與噴淋熱蒸汽的噴嘴整合在工藝腔的一個工藝臂上，所噴淋出的臭氧去離子水霧狀氣柱與蒸汽氣柱交叉相遇在光掩?；砻?。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的去除光掩模光刻膠的方法，其特征在于所述臭氧在去離子水中的濃度為5 90ppm ；所述臭氧去離子水的流速為30 300ml/min。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的去除光掩模光刻膠的方法，其特征在于去除光刻膠后再用清洗液清洗光掩模基片上的殘留顆粒；所述清洗液為標(biāo)準(zhǔn)一號洗液、臭氧去離子水、熱的去離子水的混合液，由設(shè)置在工藝腔上的另一個工藝臂上的噴嘴噴淋到光掩?；?。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的去除光掩模光刻膠的方法，其特征在于所述工藝腔為開放式工藝腔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種去除光掩模光刻膠的方法，包括將光掩?；旁诠に嚽粌?nèi)；用光刻膠去除液噴淋到光掩?；?；將光掩?；D(zhuǎn)；所述光刻膠去除液為臭氧溶于去離子水而得的臭氧去離子水；使前述的臭氧去離子水霧化并由一個噴嘴噴淋到光掩?；?，將光刻膠分解為二氧化碳和水，從而脫離光掩模表面。本發(fā)明提供了一種安全的去除光掩模光刻膠的方法，該方法能解決困擾國際半導(dǎo)體行業(yè)的霧狀缺陷問題，同時可以大幅度減少光掩模半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝中硫酸和過氧化氫的排放，達(dá)到節(jié)能減排和環(huán)保的成效。
文檔編號G03F7/32GK102253608SQ20101017662
公開日2011年11月23日 申請日期2010年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月19日
發(fā)明者吉保國, 徐飛, 王夏, 金海濤 申請人:常州瑞擇微電子科技有限公司