[发明专利]防止雾化的半导体装置及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及半导体工艺，特别是涉及一种用于防止光掩模雾化的装置和工艺。

背景技术

近代半导体科技发展迅速，其中光学光刻技术(Optical Lithography)扮演了重要的角色。光学光刻技术在半导体的应用上，是将设计好的线路制作成光掩模上的图案(pattern)，使光源通过光掩模后，将光掩模上的图案投影至硅晶片以定义出特定图案。

随着半导体的集成度提升，在工艺中所使用的光掩模图案变得更为复杂，并且也必须使用更短波长的曝光光源，然而在曝光过程中，由于使用了高能量的短波长光源，因而诱发了雾化(haze)现象，雾化现象的形成原因可能是在反应室中的化学残留物，在被短波长的光源(如波长为248nm或193nm的短波紫外光)照射之后，形成雾化粒子例如硫酸铵((NH₄)₂SO₄)和氰尿酸(C₃O₃N₃H₃)于光掩模表面，这些雾化粒子直接影响到光掩模于光刻工艺中的透光率，使得光掩模上的图形失真，进而造成晶片良率降低。

传统上清除雾化现象的方法是定期清洗光掩模，然而，清洗的成本昂贵，并且在经过几次的清洗之后，光掩模上的镀铬图案会受到损坏，使得光掩模必须报废，造成制造成本增加。因此，目前急需新的防止雾化的装置及方法，以延长清洗光掩模的周期和光掩模的使用期限并且降低生产成本。

发明内容

根据本发明的优选实施例，一种防止雾化的半导体工艺，包含：首先提供具有反应室的曝光机台，光触媒层设置于反应室中，然后，在反应室中利用短波长光源曝光晶片，前述短波长光源同时活化光触媒层，进而将反应室的污染物去除，使得雾化现象无法发生。

根据本发明的另一优选实施例，一种防止雾化的半导体装置，包含：基板、电路图案区设于基板上、不透光区围绕电路图案区以及光触媒层涂布于不透光区。

光触媒层可以为氧化钛、氧化锌、氧化锡、氧化锆、硫化镉、硫化锌或是其它光触媒材料。

本发明将光触媒层与光掩模结合，利用曝光光源在曝光晶片时同时活化光触媒层，使得光触媒层可以将在反应室中会形成雾化粒子的反应物去除，并且也可一并清除在反应室中的其它污染物。最后，雾化现象则无法发生，而光掩模也可不需经常清洗，降低了清洗光掩模的费用也延长了光掩模的使用期限。

附图说明

图1为根据本发明的优选实佳例绘示的防止雾化的半导体工艺的示意图。

图2为根据本发明的优选实施例所绘示的防止雾化的半导体装置的俯视图。

图3为根据本发明的另一优选实施例所绘示的防止雾化的半导体装置的俯视图。

图4为根据本发明的又一优选实施例所绘示的防止雾化的半导体装置的俯视图。

附图标记说明

10 曝光机台        12 反应室

14 光源            16、17 光学透镜

18 光掩模          20 晶片载台

22 光触媒层        24 晶片

26 基板            28 电路图案区

30 不透光区        32 对准标记

具体实施方式

如同前文所述，光掩模雾化的现象会于曝光时在光致抗蚀剂上产生不正确的投影，最后在晶片上形成失真扭曲的图案，现今研究发现，雾化发生的原因可归咎于存在于曝光机台反应室中的氨和其它气体或污染物，其经过曝光光源照射，发生光化学反应后在光掩模表面形成雾化粒子，造成光掩模雾化。

因此，本发明的防止雾化半导体工艺及装置的主要目的在于：于曝光过程中，移除存在于反应室中的氨，以阻断光化学反应。当然，本发明的工艺及装置不仅适用于去除氨，其它化学组成物，例如硫化氢、一氧化碳、乙醛、苯乙烯或是其它化学物质，亦可以被清除。