[实用新型]双旋转掩膜版清洗装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体制造领域，尤其涉及一种双旋转掩膜版清洗装置。

背景技术

伴随集成电路制造工艺的不断进步，线宽的不断缩小，半导体器件的面积正变得越来越小，半导体的布局已经从普通的单一功能分离器件，演变成整合高密度多功能的集成电路；由最初的IC（集成电路）随后到LSI（大规模集成电路）,VLSI（超大规模集成电路），直至今天的ULSI（特大规模集成电路），器件的面积进一步缩小，功能更为全面强大。考虑到工艺研发的复杂性，长期性和高昂的成本等等不利因素的制约，如何在现有技术水平的基础上进一步提高器件的集成密度，缩小芯片的面积，在同一枚硅片上尽可能多的得到有效的芯片数，从而提高整体利益，将越来越受到芯片设计者，制造商的重视。其中光刻工艺就担负着关键的作用，对于光刻技术而言光刻设备、工艺及掩模版技术即是其中的重中之重。

在使用掩模版进行硅片光刻的过程中，当掩模版被光刻机光照一定时间以后，尤其是193nm或者193nm以下波长光源的照射下，在掩模版上会逐渐生成所谓的雾状缺陷(haze)。世界上大部分先进的晶圆制造厂（wafer fab）和掩模版制造厂都报道有雾状缺陷的问题。通过对雾状缺陷成份的分析，硫酸铵(NH4)₂SO₄化合物被认为是最主要的雾状缺陷成份。掩模版清洗后残留的离子被认为是雾状缺陷产生的主要原因。通过一个雾状缺陷的加速实验，比较掩模版在UV（172nm）辐射下，比较不同照射时间和不同表面离子浓度的对照实验，解释了Haze的来源和形成机制。光源照射的累积能量越大和掩模版表面残留离子浓度越高，Haze就越容易产生。雾状缺陷存在于掩模版上会引发光刻缺陷，进而导致产品合格率降低。因此，每当产生一定数量的雾状缺陷，就需要对掩模版进行湿法清洗。

掩模版湿法清洗工艺，是指清洗液通过化学反应将污染物去除，以及通过液体溶解和冲洗将其去除。清洗液的主要成分为硫酸、去离子水、氨水、二氧化碳、臭氧、双氧水。现有的掩膜版（光罩）目前主要清洗方式为浸没式和旋转式。

其中，浸没式掩膜版清洗装置，如图1a和图1b所示，在此装置中，掩膜版竖直浸没于充满清洗液的清洗槽11中，掩膜版12和清洗液都处于静止状态，由于清洗液体动能不足，需要比较久的时间才能把掩膜版12的污物反应掉或者清洗掉，增加了清洗时间，不利于清洗效率。

而旋转式掩膜版清洗装置，如图2a和图2b所示，在此装置中，掩膜版22水平设置于空的清洗槽21中，掩膜版22在旋转过程中，清洗液喷射管23向掩膜版22喷清洗液，以实现掩膜版22的清洗，该方法虽然解决了清洗液动能的问题，但由于掩膜版22在旋转，使得掩膜版22中心部位的线速度慢，而掩膜版22边缘部位的线速度快，加之清洗液体喷淋角度的选取，使得掩膜版22清洗后会有图形的均一性发生变化，对后续使用时晶圆的曝光产生不利影响。

浸没式和旋转式清洗装置的清洗效果比较如下：

 浸没式旋转式液体动能底高清洗时间长短图形均一性优差

由上表可见，两者都有其各自的缺点，无法互相弥补。

因此，如何提供一种既能够利用掩膜版清洗液的动能使清洗和反应速度加快以节约清洗时间，又能够避免因掩膜版旋转各处线速度的不同而引起图形均一性发生变化的双旋转掩膜版清洗装置是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。