去除光掩模中雾的装置及除去光掩模中雾的方法

摘要

一种去除光掩模中雾(haze)的装置，其包括：具有烘烤模块的密封的腔体，该烘烤模块安置在其中以支撑光掩模；反应气体供应管道，以供应反应气体到腔体中；和排放器件，以排放腔体中的杂质到外部。本发明还涉及一种去除光掩模中雾的方法，包括：加载光掩模到腔体中；提升加载的光掩模的温度高于预定温度；供应反应气体到腔体中，由此反应气体和出现在升温的光掩模上的杂质发应以形成反应产物；和排出反应气体和杂质的反应产物到腔体外部。

说明书

技术领域

本发明涉及一种在光掩模中除掉雾(haze)的装置和除去光掩模中雾的方法。

背景技术

由于半导体器件变得更加高度集成，在晶片上形成的图案的尺寸也随着减小。为了形成微细图案，采用光掩模的光刻工艺得到使用。在光刻工艺中，光刻胶层涂覆到材料层上，在该材料层上将形成需要的图案，且光线通过具有预定的、光屏蔽的图案的光掩模辐照在一部分光刻胶层上。随后，通过采用显影溶液的显影工艺去除光刻胶层的辐射部分，以形成光刻胶层图案。此后，光刻胶层图案用来暴露一部分材料层，使得材料层的暴露的部分由采用光刻胶层图案作为刻蚀掩模的刻蚀工艺去除掉。这样，能够形成材料层图案，对应于光掩模的光屏蔽图案。

在这个光刻工艺的实施中，光掩模上的杂质可转录到光刻胶层上，由此使得到的光刻胶层图案具有需要的轮廓成为不可能。最终，不想要的图案可能在材料层上形成。此外，如果光掩模上的一些杂质具有超出临界值的尺寸，可出现雾(haze)，其公知是具有逐渐增长尺寸的生长缺陷。雾(haze)是成为有缺陷的图案副本的主要原因。

由于这个原因，制造光掩模的传统方法包括清洁工艺，其用于去除在画图案工艺中引入的杂质。清洁工艺可从SPM(sulfuric acid peroxide mixture，硫酸过氧化氢混和物)清洁、APM(ammonia peroxide mixture，氨过氧化氢混和物)清洁、超纯水清洁等方法中选择。SPM清洁工艺通过使用硫酸和过氧化氢的混合物在预定温度清洁光掩模。在这种情况下，由于硫酸的使用，硫酸盐可保留在光掩模上。APM清洁工艺通过使用有非常少量的氨、过氧化氢和超纯水的混合物在预定温度清洁光掩模。在这种情况下，氨可保留在光掩模上。当时机需要时，上面提到的残留物可首先扩散到组成光掩模的透明衬底、光屏蔽层和相转变层中，然后从光掩模的表面放出，而不是直接在光掩模的表面形成。尽管上面描述的清洁工艺分别去除了光掩模表面的杂质，但是清洁工艺可不利地导致产生雾(haze)的残留离子。

在曝光工艺中接收光能量时，由清洁工艺产生的残留离子趋向于与任意周围的高反应活性的材料发生反应。如果残留离子的尺寸超过临界值，雾(haze)就出现了。如上面所述，雾(haze)产生了不需要的图案副本。

发明内容

在一实施例中，本发明提供了去除在光掩模中形成的雾(haze)的装置。该装置包括：具有烘烤模块的腔体，该烘烤模块安置在腔体内以支撑光掩模；反应气体供应管道，以供应反应气体到腔体中；和排放器件，以排放腔体中的杂质到腔体的外部。

烘烤模块优选地包括生热器以提高光掩模的温度高于预定温度。

反应气体供应管道优选地与反应气体源相通，反应气体优选地是氯气(Cl₂)。

排放器件优选地包括与腔体相通的泵和连接到泵的排放管道。

在另一实施例中，本发明提供去除光掩模中的雾(haze)的方法，其包括以下步骤：装载光掩模到腔体中；提高装载的光掩模的温度至高于预定温度；供应反应气体到腔体里，由此反应气体和出现在升温的光掩模上的杂质反应以形成反应产物；和排出反应气体和杂质的反应产物到腔体外部。

光掩模的升高温度优选地足够高以允许扩散到光掩模中的杂质从光掩模放出。

反应气体优选地为氯气(Cl₂)，特别地当杂质包括氨时。

该方法优选地还包括以超纯水清洁工艺或超纯臭氧清洁工艺来清洁光掩模的步骤，由此去除在反应产物形成后残留的剩余反应气体。

附图说明

图1为说明依照本发明的一实施例去除光掩模中的雾(haze)的装置和方法的示意图。

具体实施方式

参考随后的附图，在后面详细描述本发明的一示范性实施例。然而，本发明可实施为各种不同的形式，且本发明的范围不应限于接下来的描述。

图1为说明依照本发明的一实施例去除光掩模中的雾(haze)的装置和方法的示意图。参考图1，用于去除光掩模中雾(haze)的装置100包括腔体110，其具有与外部密封或隔绝的设定的内部空间112。烘烤模块114安置在腔体110内，例如，如所示出的在腔体110的底部。将从中去除雾(haze)的光掩模200在烘烤模块114上受支撑。当进行雾去除工艺时，烘烤模块114用来提高光掩模200的温度至高于预定温度。关于此，热丝(未示出)作为其他加热元件可安置在烘烤模块114中。反应气体供应管道122和净化气体供应管道124和126与腔体110连接并相通，示出在腔体110的顶部，与烘烤模块114相对。氯气(Cl₂)或其他适合的反应气体通过反应气体供应管道122供应到腔体110的内部空间112中。同时，氮气(N₂)和/或氧气(O₂)通过净化气体供应管道124和126供应到腔体110的内部空间112中。

掩模装载机130安置在腔体110的侧墙上。如图中通过箭头132示出的，掩模装载机130用来装载光掩模200到腔体110中或从腔体110中卸载光掩模200。电源模块140和泵150安置在腔体110的相对的侧墙上。电源模块140给雾去除装置100提供电。泵150将腔体110的内部空间112中的污染物排出到外部。阀160安置在泵150和腔体110之间。阀160保持腔体110的内部空间112中的气压在一恒定值。排出管道170连接泵150。由泵150抽出的污染物通过排出管道150排出到外部。

具有上面描述构造的雾去除装置100的运行程序如下所述。第一，光掩模200通过掩模装载机130装载到腔体110内。装载的光掩模200坐落在烘烤模块114上。为去除腔体110内的杂质，净化气体例如N₂气和/或O₂气通过净化气体供应管道124和126供应。然后，泵150运行，以通过排出管道170来排出腔体110的内部空间112中的所有杂质到外部。

接着，提高烘烤模块114的温度使得光掩模200的温度高于预定温度。在这种情况下，预定温度是足够驱出杂质(说明性地，氨)的温度，该杂质已经扩散到光掩模200中且当其从光掩模200中放出时可产生雾(haze)。此后，反应气体(说明性地，Cl₂气)通过反应气体供应管道122提供。供应的反应气体与光掩模200表面上的杂质反应，由此来产生反应产物(例如，氯化氨(NH₄Cl))。如上面所描述的，由于光掩模200的温度受到控制使得扩散到光掩模200中的杂质从光掩模200的表面放出，反应物(例如，Cl₂气)和杂质(例如，氨)之间的反应能够有效地进行。由反应气体和杂质之间反应产生的反应产物(例如，NH₄Cl)通过供应净化气体和运行泵150排出到外部。

在光掩模200的温度降低之后，优选地到达室温，光掩模200通过掩模装载机130卸载。卸载的光掩模200不具有产生雾(haze)的杂质(例如，氨)。最后，为了去除也可产生雾(haze)的残留反应气体(例如，氯)，光掩模200经历例如超纯水清洗或超纯臭氧清洗。

由于前面的描述已很明显，依照本发明采用在光掩模中去除雾(haze)的装置和方法，能产生雾(haze)的杂质和残留反应气体(例如，分别地氨和氯)能轻易地去除。这在接下来的曝光工艺中防止雾(haze)的产生。

本发明要求于2006年12月29日提交的韩国专利申请第10-2006-138850号的权益，其公开的全文作参照引用。