掩膜版霧狀缺陷改善與光刻良率提升.pdf

1、在半導(dǎo)體業(yè)大尺寸、細線寬、高精度、高效率、低成本的要求下,如何有效降低掩膜版的霧狀缺陷產(chǎn)生的頻率,以提高產(chǎn)品良率是半導(dǎo)體業(yè)界重大的挑戰(zhàn)之一,特別是在光刻波長進入到193nm世代之后,掩膜版霧狀缺陷越發(fā)嚴重,成為必須立即改善的課題。本文從理論出發(fā),結(jié)合半導(dǎo)體工業(yè)生產(chǎn)過程的試驗數(shù)據(jù),并加以分析,比較,從效果,效率,費用等方面考量,從而得到符合現(xiàn)代半導(dǎo)體工業(yè)解決掩膜版霧狀缺陷的可行方案。從掩膜版霧狀缺陷的原理研究發(fā)現(xiàn),它主要是由硫酸根,氨等物

2、質(zhì)在特定環(huán)境下進行酸堿反應(yīng)的綜合產(chǎn)物。掩膜版霧狀缺陷與晶圓尺寸,光刻波長,光刻工藝參數(shù),掩膜版環(huán)境以及掩膜版自身生產(chǎn)制造及清洗過程都有密切的關(guān)系。晶圓尺寸擴大化,光刻波長縮小化,以及光刻圖案密集化都是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢,所以掩膜版霧狀缺陷的解決方案的重點放在掩膜版的環(huán)境和掩膜版自身工藝的改善方向上。掩膜版的環(huán)境可以分為掩膜版的工作環(huán)境和存儲環(huán)境。在掩膜版工作環(huán)境的改善上,從整個廠區(qū),機臺以及掩膜版檢測區(qū)域的環(huán)境入手,在特定地點加裝氣體

3、過濾器。工作環(huán)境改善明顯,但對掩膜版霧狀缺陷改善效果有限,并且總體費用較高。在掩膜版的存儲環(huán)境改善方面,采用掩膜版放置盒,凈化柜和存放柜立體結(jié)合的方式,對掩膜版放置盒和凈化柜,存放柜進行相應(yīng)的改進。在這個立體環(huán)境中持續(xù)的給掩膜版提供極其純凈的氣體,減少外界環(huán)境對掩膜版的影響。從測試效果來看,掩膜版存儲環(huán)境得到了很大的改善,對掩膜版霧狀缺陷的提升效果明顯。而且相對而言,費用比較低廉。傳統(tǒng)的掩膜版制造和清洗工藝都包含有硫元素,在后期的使用和