半導(dǎo)體國(guó)際霧狀缺陷（Haze defect）是殘留在掩膜版上的有機(jī)物或無機(jī)物，它們?cè)谄毓鈺r(shí)有可能會(huì)生長(zhǎng)變大。在光刻波長(zhǎng)為248 nm時(shí)，這類缺陷尚不會(huì)引起太大的問題，大約只影響到5％的掩膜版。然而到了193nm光刻，受其影響的掩膜版高達(dá)20％左右，霧狀缺陷已成為光刻業(yè)界的一個(gè)嚴(yán)重問題。KLA-Tencor掩膜檢查部門的高級(jí)技術(shù)市場(chǎng)經(jīng)理Kaustuve Bhattacharyya解釋說：“由于光刻波長(zhǎng)變短，每個(gè)光子攜帶的能量更大，所以發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)的幾率大為增加。”

　　霧狀缺陷對(duì)成品率的影響方式主要有兩種。通常，霧狀缺陷會(huì)生長(zhǎng)到足夠大小而成為一個(gè)點(diǎn)缺陷，然后被光刻印制到晶圓上。另一種比較少見的方式是，霧狀缺陷會(huì)影響光透過掩膜版的傳輸，從而引起特征尺寸（CD）的變化。當(dāng)掩膜版上的污染最終達(dá)到無法接受的程度時(shí)，就需要進(jìn)行“保護(hù)膜再覆蓋（repell）”工藝，即先去除原有的保護(hù)膜（pellicle），清洗掩膜版，再覆蓋一層新的保護(hù)膜，然后將掩膜版送回生產(chǎn)線。這種工藝不但成本很高，清洗效果一般并會(huì)縮短其使用壽命。

　　有經(jīng)驗(yàn)的晶圓廠會(huì)跟蹤記錄用給定掩膜版進(jìn)行曝光的晶圓數(shù)目，然后定期檢查掩膜版上的霧狀缺
陷，以降低其影響。Toppan Photomasks公司CTO Franklin Kalk介紹說：“可能不管有沒有發(fā)現(xiàn)霧狀缺陷，他們都會(huì)進(jìn)行repell工藝（取出、清洗、再覆蓋保護(hù)膜）。更老練的晶圓廠會(huì)跟蹤記錄掩膜版的累積曝光劑量，如果達(dá)到設(shè)定的總劑量值或累積工作時(shí)間就取出掩膜版進(jìn)行檢查。”

　　最經(jīng)常出現(xiàn)的霧狀缺陷共有三類。最早被發(fā)現(xiàn)且最常見的霧狀缺陷是硫酸銨，它的來源是光刻膠剝離和清洗工藝之后殘留的污染物，而且受到掩膜版的儲(chǔ)藏條件和工作環(huán)境的影響。第二類霧狀缺陷是羧酸和草酸銨等各種草酸。Kalk說：“這類缺陷一般只出現(xiàn)在少數(shù)幾個(gè)晶圓廠內(nèi)，原因尚不清楚?！钡谌愂怯袡C(jī)物缺陷，它們往往很小，來源是保護(hù)膜、封裝材料和儲(chǔ)藏/曝光設(shè)備內(nèi)的揮發(fā)性有機(jī)碳（VOC）。

　　據(jù)Kalk所說，掩膜版的使用壽命會(huì)在很大的范圍內(nèi)變化（圖1），介于1000到50,000個(gè)曝光晶圓計(jì)數(shù)之間。圖1中那些壽命較短的掩膜版曾進(jìn)行過repell工藝。以前的工藝使用含硫的Piranha溶液，所以必須設(shè)法去除其中的硫成分。辦法是通過加入氫氧化銨來得到硫酸銨，然后將硫酸銨清洗干凈。但即便這樣做仍然無法去除二氧化硫，二氧化硫可能會(huì)與掩膜版發(fā)生化學(xué)結(jié)合，也可能會(huì)與鉻或鉬的硅化物發(fā)生物理結(jié)合。更好的清洗技術(shù)是使用氫化的水、含臭氧的水或熱水，它們有助于降低殘留物的濃度。另一個(gè)發(fā)展方向是無硫工藝。雖然無硫工藝存在的問題是對(duì)殘留物的去除效果不如光刻膠等物質(zhì)，但是它還算勉強(qiáng)可用。

　　掩膜版上霧狀缺陷的主要檢查方法包括直接檢查掩膜版和圖像鑒定（檢查晶圓上的光刻圖形）。最近，KLA-Tencor和Toshiba一起研究了這兩種方法的成本。比較結(jié)果表明，由于晶圓檢查的早期預(yù)警效果不好，所以需要提高檢查的頻率（圖2）。如果用直接檢查掩膜版，每年就能節(jié)約很大的生產(chǎn)成本。