CN107527835B - 在光刻中产生至少一个微粒屏蔽体的设备及光刻系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例提供一种在光刻中用于产生至少一个微粒屏蔽体的设备及光刻系统。所述至少一个微粒屏蔽体包括第一部件及第二部件。所述第一部件及所述第二部件能够用于形成所述至少一个微粒屏蔽体中的第一微粒屏蔽体，以阻挡微粒接触物体的接近表面，所述第一微粒屏蔽体实质上平行于所述物体的所述接近表面并与所述物体的所述接近表面在实体上隔开，且所述第一微粒屏蔽体包括能量梯度力或速度梯度力。

Description

在光刻中产生至少一个微粒屏蔽体的设备及光刻系统
技术领域
本发明的实施例涉及一种产生至少一个微粒屏蔽体的设备。
背景技术
半导体制造包括例如光刻、蚀刻、及扩散等各种工艺。已通过减小集成芯片的部件的几何大小而增大了功能密度。此种按比例缩减工艺提高了生产效率并降低了相关联的制造成本。自设备、光掩模、及晶片移除碎屑及副产物有助于提高生产良率。
在某些方法中，将例如去离子水等清洁溶剂喷雾在表面上以移除所述表面上所积聚的微粒。在某些方法中，在制造工艺期间在晶片运输/存储垫上安装固体屏蔽体。在某些方法中，通过例如标准机械界面(standard mechanical interface，SMIF)设备等密封式输入/输出工具自动地执行晶片的装载及卸载。在某些方法中，对工艺操作者的衣物进行清洁以减少因被引入至制造环境中的微粒而造成的污染。
发明内容
根据本发明的实施例，在光刻中产生多个微粒屏蔽体的设备包括第一部件及第二部件。所述第一部件及所述第二部件能够用于形成所述至少一个微粒屏蔽体中的第一微粒屏蔽体，以阻挡微粒接触物体的接近表面，其中所述第一部件包括第一气体喷射器，以及所述第二部件包括与所述第一气体喷射器对应的第一气体抽出器，其中所述第一气体喷射器被配置成吹出气体，藉此形成所述第一微粒屏蔽体，且其中所述第一气体抽出器被配置成与所述第一气体喷射器一起工作以为所述第一微粒屏蔽体提供气体压力梯度。
根据本发明的实施例，在光刻中产生至少一个微粒屏蔽体的设备，包括：第一部件及第二部件，其中所述第一部件及所述第二部件能够用于形成至少一个微粒屏蔽体中的第一微粒屏蔽体，以阻挡微粒接触物体的接近表面，其中所述第一微粒屏蔽体包括能量梯度力或速度梯度力；以及第三部件及第四部件，其中所述第三部件及所述第四部件能够用于形成所述至少一个微粒屏蔽体中的第二微粒屏蔽体，以阻挡微粒接触所述物体的所述接近表面，其中所述第二微粒屏蔽体包括能量梯度力或速度梯度力，其中所述第一部件包括第一气体喷射器，以及所述第二部件包括与所述第一气体喷射器对应的第一气体抽出器，其中所述第一气体喷射器被配置成吹出气体，藉此形成所述第一微粒屏蔽体，且其中所述第一气体抽出器被配置成与所述第一气体喷射器合作以为所述第一微粒屏蔽体提供气体压力梯度。
根据本发明的实施例，光刻系统，包括：狭缝；第一部件及第二部件，能够用于产生第一微粒屏蔽体，以阻挡微粒接触光掩模的接近表面；以及第三部件及第四部件，能够用于产生第二微粒屏蔽体，其中所述狭缝位于所述第一微粒屏蔽体与所述第二微粒屏蔽体之间，其中所述第一部件包括第一气体喷射器，以及所述第二部件包括与所述第一气体喷射器对应的第一气体抽出器，其中所述第一气体喷射器被配置成吹出气体，藉此形成所述第一微粒屏蔽体，且其中所述第一气体抽出器被配置成与所述第一气体喷射器合作以为所述第一微粒屏蔽体提供气体压力梯度。
附图说明
通过结合附图阅读以下具体实施方式，将会最佳地理解本公开的各个方面。需注意，根据行业中的标准惯例，各种特征并未按比例绘制。实际上，为清晰论述起见，可任意增大或减小所述各种特征的尺寸。
图1A是根据一或多个实施例的用于产生微粒屏蔽体的设备的俯视图；
图1B是根据一或多个实施例的用于产生微粒屏蔽体的设备沿图1A中的线B-B’截取的剖视图；
图1C是根据一或多个实施例的用于产生多个微粒屏蔽体的设备的俯视图；
图1D是根据一或多个实施例的用于产生微粒屏蔽体的设备的俯视图；
图2A是根据一或多个实施例的用于产生微粒屏蔽体的设备的俯视图；
图2B是根据一或多个实施例的用于产生微粒屏蔽体的设备沿图2A中的线B-B’截取的剖视图；
图2C是根据一或多个实施例的用于产生微粒屏蔽体的设备的剖视图；
图3是根据一或多个实施例的用于产生微粒屏蔽体的设备的示意性剖视图；
图4是根据一或多个实施例的光刻系统的示意图；
图5是根据一或多个实施例的光刻系统的示意图。
具体实施方式
以下公开内容提供诸多不同实施例或例子，以实作所提供主题的不同特征。下文阐述部件、值、操作、材料、布置等的具体例子，以简化本公开。当然，这些仅为例子，而并不旨在进行限制。设想存在其他部件、值、操作、材料、布置等。举例来说，在以下说明中在第二特征上方或在第二特征上形成第一特征可包括所述第一特征与所述第二特征被形成为直接接触的实施例，且也可包括可在所述第一特征与所述第二特征之间形成额外特征以使所述第一特征与所述第二特征可不直接接触的实施例。另外，本公开可在各种例子中重复使用参考编号及/或字母。此种重复使用是为了简明及清晰，但其本身并不指示所述各种实施例及/或所述配置之间的关系。
此外，在本文中，为易于说明，可能使用空间相对性用语，例如“在…之下(beneath)”、“在…下面(below)”、“下方的(lower)”、“在…上面(above)”、“上方的(upper)”等，来阐述图中所说明的一个元件或特征与另一(其他)元件或特征的关系。所述空间相对性用语旨在除图中所示定向外还囊括装置在使用或操作中的不同定向。设备还可具有其他定向(旋转90度或其他定向)，且本文所用的空间相对性描述词同样地可相应地进行解释。
光刻为将光掩模上的图案转移至衬底上或衬底上的层上的工艺。光掩模、框架、掩模版统称为掩模系统。所述框架保持光掩模，且掩模版包括位于所述框架上方的透明薄膜。所述掩模版保护所述光掩模，并帮助防止微粒进入穿过所述光掩模的光的焦点。微粒会因自卡盘移除光掩模或自衬底或衬底上的层移除材料、或者通过制造环境中存在的其他污染物而被引入光刻设备中。穿过光掩模的光的光学路径中的微粒使入射于所述微粒上的光分散。此种光分散(light dispersion)会降低光束通过光掩模所赋予的图案的品质。微粒还粘附在衬底(或衬底的层)的、制造设备的或测量系统的表面上。衬底上或衬底的层上的微粒潜在地阻挡来自光掩模的光入射于衬底(或衬底的层)上，并阻止光掩模的图案精确转移。制造设备或测量系统的表面上的微粒还潜在地使接触那些元件的光分散并降低图案转移的精确性。在至少一个实施例中，屏蔽设备帮助防止微粒粘附至表面或在制造工艺期间自表面或光学路径移除微粒，并继而提高制造良率。
图1A是根据一或多个实施例的用于产生微粒屏蔽体130的设备100的俯视图，设备100也被称为微粒屏蔽体产生器。设备100包括第一部件110及第二部件120。设备100被配置成在第一部件110与第二部件120之间产生微粒屏蔽体130。为帮助防止微粒或污染物落在物体140的表面140S上或接触物体140的表面140S，微粒屏蔽体130(由箭头符号表示)与表面140S重叠并与表面140S在实体上隔开。在某些实施例中，微粒屏蔽体130对于人眼而言不可见。在某些实施例中，物体140为衬底、光掩模、晶片、或载体的内壁。在某些实施例中，衬底或晶片包括位于衬底或晶片上方的一或多个额外层。在某些实施例中，衬底与额外层的组合统称为衬底。在某些实施例中，晶片与额外层的组合统称为晶片。在某些实施例中，物体140为制造系统中的所选择部件，例如掩模版边缘掩蔽组件(reticle edge maskingassembly，REMA)、照射开孔、或扫描器系统中的透镜。在某些实施例中，表面140S具有由长度L0及宽度W0限定的矩形形状，长度L0及宽度W0对应于微粒屏蔽体130的长度L1及距离D1。为实质上覆盖表面140S，长度L1等于或长于长度L0，且距离D1等于或长于宽度W0。因此，微粒屏蔽体130的面积等于或大于表面140S的面积。在某些实施例中，长度L1及距离D1介于约127毫米(mm)至约305mm范围内。在某些情形中，较长的长度L1或较长的距离D1以及较短的长度L1或较短的距离D1会增加对微粒屏蔽体130进行控制的难度。
在某些实施例中，第一部件110及第二部件120两者均相对于表面140S固定。在某些实施例中，第一部件110及第二部件120中的至少一者能够相对于表面140S移动。在至少一个实施例中，移动是沿着与距离D1平行的方向X。在至少一个实施例中，移动是沿着与长度L1平行的方向Y。方向X及方向Y平行于表面140S。第一部件110的纵向轴线平行于第二部件120的纵向轴线。在某些实施例中，第一部件110的纵向轴线及第二部件120的纵向轴线平行于表面140S。在某些实施例中，第一部件110及第二部件120中的至少一者能够沿着与表面140S正交的方向Z移动。
在某些实施例中，第一部件110与第二部件120在实体上直接耦合至彼此或通过其他硬件(图中未示出)耦合至彼此。在某些实施例中，第一部件110与第二部件120在实体上彼此隔开。设备100包括位于物体140的相对侧上的第一部件110及第二部件120；然而，在某些实施例中，第一部件110与第二部件120相对于物体140具有不同的排列，以保护其他表面。在某些实施例中，设备100还包括第三部件115及第四部件125。在某些实施例中，第三部件115及第四部件125横切于第一部件110及第二部件120定位。在某些实施例中，设备100可运行以在第三部件115与第四部件125之间形成额外微粒屏蔽体。在某些实施例中，第三部件115及第四部件125提供冗余设备以防第一部件110或第二部件120出现故障，所述额外微粒屏蔽体被定位成与微粒屏蔽体130实质上共面。在某些实施例中，第三部件115及第四部件125提供额外微粒屏蔽体以增强保护；所述额外微粒屏蔽体位于微粒屏蔽体130之上或之下。在某些实施例中，第一部件110及第二部件120能够用于在第三部件115及第四部件125形成额外微粒屏蔽体的同时形成微粒屏蔽体130。在某些实施例中，第一部件110及第二部件120能够用于在第三部件115及第四部件125形成额外微粒屏蔽体之前或之后形成微粒屏蔽体130。
在某些实施例中，第一部件110的纵向轴线及第二部件120的纵向轴线中的至少一者相对于表面140S倾斜。倾斜的角度介于大于0度至约45度范围内，所述角度可基于表面140S的面积及工作环境来调整。举例来说，当第一部件110的底部部分及第二部件120的底部部分固定且宽度W0大于第一部件110的底部部分与第二部件120的底部部分之间的距离时，倾斜角度将使得在第一部件110的顶部部分与第二部件120的顶部部分之间产生更宽的开口。在某些情形中，大的倾斜角度会导致距离D1在俯视图中小于宽度W0。
图1B是根据一或多个实施例的用于产生微粒屏蔽体130的设备100沿图1A中的线B-B’截取的剖视图。在某些实施例中，第一部件110包括至少一气体喷射器112。在至少一个实施例中，气体喷射器112被称为气刀(air knife)或空气射流(air jet)。在某些实施例中，微粒屏蔽体130通过柯安达效应(Coanda effect)自气体喷射器112吹出并进入空间中，柯安达效应是说流体在靠近表面时发生粘附，从而造成非对称膨胀。在某些实施例中，通过压缩或泵送来自气体喷射器112的气体而形成微粒屏蔽体130。在某些实施例中，气体供应源通过连接管(图中未示出)连接至气体喷射器112。在某些实施例中，通过第一部件110与第二部件120之间的压力差来产生微粒屏蔽体。气体喷射器112喷射微粒屏蔽体130(流入第一部件110与第二部件120之间的空间中的保护气体流)并提供对微粒屏蔽体130的流体动态控制。在某些实施例中，微粒屏蔽体130为包含例如氩气或氦气等惰性气体的气帘(gascurtain)。在某些实施例中，微粒屏蔽体130包含周围空气、氮气、氢气、或其组合。
在某些实施例中，第二部件120至少包括气体抽出器122。在至少一种情形中，气体抽出器122与气体喷射器112在与表面140S的法线平行的方向Z上对准于同一水平。在某些实施例中，气体抽出器122在方向Z上位于气体喷射器112之上或之下。在至少一个实施例中，气体抽出器122抽吸由气体喷射器112输出的微粒以及在气体喷射器112与气体抽出器122之间通过的其他微粒。在某些实施例中，气体抽出器122包括真空。气体喷射器112及气体抽出器122一起工作，以甚至在真空环境中仍为微粒屏蔽体130提供充分的空气压力梯度，从而帮助防止微粒或污染物到达表面140S。在某些实施例中，在操作期间，微粒屏蔽体130循环经过气体喷射器112及气体抽出器122。在某些实施例中，第二部件120视需要包括空气接收器来取代气体抽出器122，以被动地接收由来自气体喷射器112的气体形成的微粒屏蔽体130。
微粒屏蔽体130与表面140S隔开介于约0.5mm与约30厘米(cm)范围的间距S1。在某些情形中，较大的间距S1会降低微粒屏蔽体130的功能性，因为微粒屏蔽体130与表面140S之间的增大的空间将允许微粒自方向X或方向Y进入距离较大的间距S1。在某些情形中，较短的间距S1则会增大微粒屏蔽体130与表面140S之间接触的风险。
微粒屏蔽体130在表面140S上具有厚度T1。厚度T1介于约1mm至约90mm范围内。在某些情形中，由于微粒屏蔽体130的低密度，较厚的厚度T1会降低微粒屏蔽体130的功能性。在某些实施例中，厚度T1实质上均匀地分布在第一部件110与第二部件120之间。在某些实施例中，厚度T1自第一部件110至第二部件120增大。
在某些实施例中，第一部件110包括并排地(即，沿着方向Y)或彼此叠放地(即，沿着方向Z)定位的两个或更多个气体喷射器112。在某些实施例中，当并排定位时，每一气体喷射器112的出口被形成为喷嘴形状。在某些实施例中，当彼此叠放定位时，每一气体喷射器112的出口被形成为在方向Y上延伸的狭槽形状。在某些实施例中，为提供额外气体抽出，第二部件120包括两个或更多个气体抽出器122。
图1C是根据一或多个实施例的用于产生多个微粒屏蔽体130a’、130b’、130c’、130d’、及130e’的设备100’的俯视图。设备100’相似于设备100，相同元件具有带有“’”符号的相同参考编号。与另一实施例的第一部件110对应的第一部件110’包括多个气体喷射器112a’、112b’、112c’、112d’、及112e’，且与另一实施例的第二部件120对应的第二部件120’包括气体抽出器122’。在气体喷射器112a’至112e’与气体抽出器122’之间产生多个微粒屏蔽体130a’至130e’。在某些实施例中，气体抽出器122’包括多个气体抽出器，其中每一气体抽出器对应于气体喷射器112a’至112e’中的一者。与图1B中的设备100相似，微粒屏蔽体130a’至130e’的组合面积等于或大于表面140S’。在某些实施例中，每一微粒屏蔽体130a’至130e’包含同一气体。在某些实施例中，微粒屏蔽体130a’至130e’中的至少一者包含与微粒屏蔽体130a’至130e’中的至少另一者的气体不同的气体。表面140S’具有长度L0’。
图1D是根据一或多个实施例的用于产生微粒屏蔽体130”的设备100”的俯视图。设备100”相似于设备100，相同元件具有带有“””符号的相同参考编号。设备100”包括第一部件110”及第二部件120”。第一部件110”及第二部件120”具有弯曲形状。
在第一部件110”与第二部件120”之间产生微粒屏蔽体130”。微粒屏蔽体130”帮助防止污染物到达物体140”的表面140S”。在某些实施例中，表面140S”具有由直径W0’限定的圆形形状，且微粒屏蔽体130”具有覆盖表面140S”的卵形形状。因此，基于表面140S”来确定长度L1”及距离D1”。为实质上覆盖表面140S”，长度L1”及距离D1”中的每一者等于或长于直径W0’。举例来说，对于300-mm(12英寸)晶片，长度L1”及距离D1”中的每一者等于或大于300mm(12英寸)。
图2A是根据一或多个实施例的用于产生微粒屏蔽体230的设备200的俯视图，设备200也被称为微粒屏蔽体产生器。设备200相似于设备100，相同元件具有增加了100的相同参考编号。设备200包括第一部件210及第二部件220。设备200被配置成在第一部件210与第二部件220之间产生微粒屏蔽体230(最佳地见于图2B中)。在至少一个实施例中，微粒屏蔽体230为磁场。在某些实施例中，第一部件210及/或第二部件220具有电磁体或永久磁体。在某些实施例中，基于电磁学及欲被进行微粒污染防护的表面区域的尺寸而对所设计的微粒屏蔽体230配置的定位、间距、及强度的参数在计算上进行优化。在某些实施例中，长度L2介于约127mm至约305mm范围内。在某些实施例中，磁场强度介于约0.5特斯拉至1.4特斯拉范围内或更大。在某些情形中，较小的磁场强度会降低微粒屏蔽体230的保护功能。在某些实施例中，微粒屏蔽体230施加速度相依力(velocity dependent force)，例如由磁场与至少一个移动的带电微粒之间的交互作用而引起的劳伦兹力(Lorentz force)。
第一力250与第二力252沿着方向Y处于相反的方向上。在电磁场劳伦兹力作用下，带电微粒或污染物在靠近微粒屏蔽体230时将沿着方向Y被驱离物体240的表面240S的区域。劳伦兹力垂直于带电微粒的速度及磁场(即，微粒屏蔽体230)两者，所述磁场具有由右手定则(right hand rule)给出的方向。所述力是通过电荷乘速度与磁场的向量乘积来给出。带正电的微粒在第一方向上受力，且带负电的微粒在与第一方向相反的第二方向上受力。举例来说，当带负电的微粒接触微粒屏蔽体230时，带负电的微粒受到第二力252驱动。在某些实施例中，第一部件210的长度L2等于或大于表面240S的长度L0。第一力250或第二力252的大小大到足以推动带电微粒离开表面240S。
图2B是根据一或多个实施例的用于产生微粒屏蔽体230的设备200的剖视图。在某些实施例中，微粒屏蔽体230包含另一能量梯度力，例如由温差产生的热梯度驱动力。在至少一个情形中，第一部件210具有比第二部件220高的温度，从而产生自第一部件210至第二部件220的微粒移动。在某些实施例中，第一部件210包括N极(North Pole)磁体212，且第二部件220包括S极(South Pole)磁体222。微粒屏蔽体230为由箭头符号表示的磁场。在某些实施例中，物体240被包围在微粒屏蔽体230中，以使表面240S沿着方向Z更靠近第一部件210及第二部件220。
图2C是根据一或多个实施例的用于产生一或多个微粒屏蔽体的设备200’的剖视图。在某些实施例中，使用能量梯度力与速度相依力的组合来增强对微粒的防护。举例来说，包括N极磁体212的第一部件210位于包括气体喷射器112的第一部件110之上；包括S极磁体222的第二部件220位于第二部件120之上。在某些实施例中，第一部件110及第二部件120位于第一部件210及第二部件220之上。作为另一选择，相似于设备100中的第三部件115及第四部件125，第一部件110及第二部件120横切于第一部件210及第二部件220定位。与设备100相比，在某些实施例中，由于气体与磁场之间不存在交互作用，因此微粒屏蔽体130与微粒屏蔽体230共面。
在某些实施例中，能量梯度力及速度相依力两者均由同一部件产生。举例来说，使用第一部件210及第二部件220来产生气帘以及磁场。所属领域中的普通技术人员将理解，第一部件210或第二部件并不仅限于气帘或磁场。在至少一个实施例中，使用第一部件210及第二部件220中的至少一者来产生光学激光以燃烧微粒。在某些实施例中，设备200’包括多于两个微粒屏蔽体，例如气帘、磁场、及热梯度驱动力的组合。
图3是根据一或多个实施例的用于产生微粒屏蔽体330的设备300的放大示意图，设备300也被称为微粒屏蔽体产生器。设备300相似于设备100，相同元件具有增加了200的相同参考编号。设备300包括第一部件310。在某些实施例中，第一部件310为气体喷射器312。气体喷射器312产生微粒屏蔽体330，微粒屏蔽体330包括上表面330U及下表面330L。微粒屏蔽体330的厚度T3是由上表面330U与下表面330L之间的距离限定。在各种实施例中，微粒屏蔽体330提供在方向X上沿着宽度W0的气帘以帮助阻挡微粒，且厚度T3通过若干参数(例如气体流体的气体密度、分子量、及速度)来进行修改。在某些实施例中，厚度T3介于约1mm至约90mm范围内。举例来说，在延伸至152mm(6英寸)的微粒屏蔽体330的端部处，厚度T3介于25.4mm至约38.1mm范围内。在某些情形中，由于微粒屏蔽体330的低密度，较厚的厚度T3会降低微粒屏蔽体330的功能性。在某些实施例中，上表面330U实质上向上倾斜，并在方向X上方具有介于约5度至约11度的角度，且下表面330L平行于表面340S。进入的微粒被推离表面340S。在某些情形中，由于大的梯度，微粒屏蔽体330有可能接触表面340S的边缘。为帮助防止微粒屏蔽体330的下表面330L接触表面340S，第一部件310被设计成维持下表面330L与表面340S之间的间距S3，且可大于厚度T3的最大值。
与设备100相比，设备300不包括第二部件。因为自第一部件310喷出的气体的力强到足以阻挡微粒而无需第二部件的辅助，设备300省略第二部件。在某些实施例中，容纳设备300及表面340S的装置具有位于第一部件310对面的开口，以允许微粒自装置排出。在某些实施例中，设备300包括第二部件。在某些实施例中，第一部件310如在设备100’(图1C)中一样被分成多个第一部件。
图4是根据一或多个实施例的光刻系统400的示意图。光刻系统400包括用于产生微粒屏蔽体的设备，所述设备相似于设备100(或设备100’、100”、200、200’、及300)，相同元件的后两个数字相同。光刻系统400包括光掩模440、狭缝442、辐射源444、多个反射器446及446’或反射镜、以及一组开孔448及448’。由辐射源444产生光学能量束450，光学能量束450沿着通往反射器446、开孔448、及狭缝442的光学路径传播至光掩模440。光学能量束450被光掩模440反射，并传播穿过狭缝442、开孔448’、及反射器446’。反射器446’会减小来自用于在晶片上形成图像的光掩模440的图像。在某些实施例中，光掩模440与狭缝442之间的距离介于约10mm至约100mm范围内。光刻系统400包括反射成像系统。在某些实施例中，光刻系统400包括反射折射成像系统。
光刻系统400进一步包括第一部件410、第二部件420、第三部件410’及第四部件420’。第一微粒屏蔽体430位于第一部件410与第二部件420之间。第二微粒屏蔽体432位于第三部件410’与第四部件420’之间。第一部件410及第二部件420位于光掩模440与狭缝442之间。第三部件410’及第四部件420’位于狭缝442与开孔448及448’之间。第一微粒屏蔽体430及第二微粒屏蔽体432两者帮助防止微粒或污染物粘附或落在光掩模440及/或狭缝442上。在某些实施例中，第一微粒屏蔽体430及第二微粒屏蔽体432两者均包含气体流。举例来说，第一微粒屏蔽体430及第二微粒屏蔽体432包含氢气、周围空气、氦气、氮气、或惰性气体。在某些实施例中，第一微粒屏蔽体430与第二微粒屏蔽体432包含不同的气体。在某些实施例中，第一微粒屏蔽体430及第二微粒屏蔽体432的大小介于4英寸乘4英寸至6英寸乘6英寸范围内。在某些实施例中，第一微粒屏蔽体430及第二微粒屏蔽体432的大小大于6英寸乘6英寸。在某些情形中，第一微粒屏蔽体430的较大大小会增大光掩模容器的大小。在某些情形中，第一微粒屏蔽体430的较大大小无法安装在光刻系统400中。较小的大小则使得光掩模440的覆盖不足以阻挡微粒接触光掩模440。在某些实施例中，第一微粒屏蔽体430及第二微粒屏蔽体432的厚度介于约1mm至约35mm范围内。在某些实施例中，第一微粒屏蔽体430及第二微粒屏蔽体432包含能量梯度力与速度相依力的组合。举例来说，第一微粒屏蔽体430包含气体，且第二微粒屏蔽体432包含电磁劳伦兹力。在各种实施例中，根据清洁度的要求而定，用于产生微粒屏蔽体的一或多组部件接近辐射源444、反射器446、446’、开孔448、448’或晶片中任一者的表面定位。在某些实施例中，光刻系统400包括设备100、100’、100”、200、200’、300、或其组合。
在某些实施例中，光刻系统400为极紫外(extreme ultraviolet，EUV)曝光扫描器，且狭缝442为掩模版边缘掩蔽组件。在某些情形中，光掩模440也被称为掩模版或掩模。在某些实施例中，辐射源444是在激光对气体(例如氙气的超音速射流)进行照射时由等离子体形成。举例来说，辐射源444提供具有近似13.5nm的波长的极紫外辐射。在某些实施例中，当第一微粒屏蔽体430及第二微粒屏蔽体432包含气体时，光学能量束450及450’之间的传输损耗介于约0.011％至约0.022％范围内。在某些实施例中，所述气体对光学能量束450具有低的吸收率。较大的传输损耗会减少晶片上的布局图案的曝光。在某些实施例中，光刻系统400为X射线光刻、离子束投影光刻、或电子束投影光刻。
图5是根据一或多个实施例的光刻系统500的示意图。光刻系统500包括与用于产生微粒屏蔽体的设备100(或设备100’、100”、200、200’、及300)相似的设备，具有相同参考编号的相同元件的后两个数字相同。光刻系统500包括光掩模540、透镜542、辐射源544、成像模块546、及流体560。第一部件510、第二部件520、及第一微粒屏蔽体530位于辐射源544与透镜542之间。第三部件510’、第四部件520’、及第二微粒屏蔽体530’位于透镜542与光掩模540之间。第五部件510”、第六部件520”、及第三微粒屏蔽体530”位于光掩模540与成像模块546之间。辐射源544通过第一微粒屏蔽体530及透镜542发射光学能量束550。光学能量束550’接着穿过第二微粒屏蔽体530’及光掩模540。光学能量束550”接着穿过第三微粒屏蔽体530”及成像模块546。流体560填充至少成像模块546与晶片570之间的空间。在某些实施例中，第一微粒屏蔽体530、第二微粒屏蔽体530’、及第三微粒屏蔽体530”中的每一者独立地包含气体流体或速度相依力。在某些实施例中，光刻系统500包括设备100、100’、100”、200、200’、300、或其组合。
在某些实施例中，光刻系统500为浸没式光刻系统。在某些实施例中，相似于光刻系统400，第一微粒屏蔽体530、第二微粒屏蔽体530’、及第三微粒屏蔽体530”中的每一者包含能量梯度力、速度相依力、或其组合。在至少一个实施例中，当第一微粒屏蔽体530、第二微粒屏蔽体530’、及第三微粒屏蔽体530”由气体流体组成时，光学能量束550及550’之间的光子传输损耗介于约0.011％至约0.033％范围内。在各种实施例中，根据清洁度的要求而定，将一或多组部件定位在光刻系统500中的所选择表面上。
在某些实施例中，设备100、100’、100”、200、200’、300在其他制造工艺线期间布置在所选择表面(例如标准机械界面(SMIF)传送盒站(pod station)、或光谱临界尺寸设备、光致抗蚀剂旋涂器(photoresist spinner)或湿式喷雾蚀刻器)之上。
本说明的一个方面涉及一种用于产生至少一个微粒屏蔽体的设备。所述至少一个微粒屏蔽体包括第一部件及第二部件。所述第一部件及所述第二部件能够用于形成所述至少一个微粒屏蔽体中的第一微粒屏蔽体，以阻挡微粒接触物体的接近表面，所述第一微粒屏蔽体实质上平行于所述物体的所述接近表面并与所述物体的所述接近表面在实体上隔开，且所述第一微粒屏蔽体包括能量梯度力或速度梯度力。
本说明的另一方面涉及一种光刻系统。所述光刻系统包括光掩模；狭缝；至少一个光学元件；第一设备，产生第一微粒屏蔽体；以及第二设备，产生第二微粒屏蔽体，其中所述狭缝位于所述第一微粒屏蔽体与所述第二微粒屏蔽体之间。
本说明的再一方面涉及一种在半导体制造中用于光刻的方法。所述方法包括：将屏蔽体产生器定位于光掩模与狭缝之间；由所述屏蔽体产生器形成微粒屏蔽体，以帮助防止微粒粘附至所述光掩模的表面或所述狭缝的表面、并沿光学路径移除所述微粒，其中所述屏蔽体产生器位于所述光掩模与所述狭缝之间；以及执行曝光，以将所述光掩模中的一或多个图案转移至衬底上或衬底上的层上。
根据本发明的一些实施例，所述第一部件包括至少一个空气喷射器。
根据本发明的一些实施例，所述第二部件包括与所述第一部件中的所述至少一个空气喷射器对应的至少一个空气抽出器。
根据本发明的一些实施例，所述第一微粒屏蔽体的面积大于所述接近表面的面积。
根据本发明的一些实施例，进一步包括：第三部件及第四部件，其中所述第三部件及所述第四部件能够用于形成所述至少一个微粒屏蔽体中的第二微粒屏蔽体，以阻挡微粒接触所述物体的所述接近表面，所述第二微粒屏蔽体与所述物体的所述接近表面在实体上隔开且所述第二微粒屏蔽体包括能量梯度力或速度梯度力。
根据本发明的一些实施例，所述第一部件及所述第三部件中的至少一者能够在与所述第一部件的长度正交且实质上平行于所述物体的所述接近表面的方向上相对于所述物体的所述接近表面移动。
根据本发明的一些实施例，所述第一部件、所述第二部件、所述第三部件及所述第四部件能够在与所述物体的所述接近表面正交的方向上相对于所述接近表面移动。
根据本发明的一些实施例，所述第二部件平行于所述第一部件，所述第四部件平行于所述第三部件，且所述第三部件及所述第四部件横切于所述第一部件及所述第二部件。
根据本发明的一些实施例，所述第一部件被配置成产生空气帘，且所述第三部件及所述第四部件被配置成产生磁场。
根据本发明的一些实施例，所述第一微粒屏蔽体的厚度介于约1毫米(mm)至约90mm范围内。
根据本发明的一些实施例，所述物体是衬底或掩模版。
根据本发明的一些实施例，所述第一微粒屏蔽体包括与所述物体的所述接近表面实质上平行的第一表面及相对于所述物体的所述接近表面具有角度的第二表面，其中所述角度介于约5度至约11度范围内。
根据本发明的一些实施例，所述第一微粒屏蔽体包括热梯度驱动力、电磁劳伦兹力、及光学激光中的至少一者。
根据本发明的一些实施例，所述光掩模与所述狭缝之间的距离介于约10毫米(mm)至约100mm范围内。
根据本发明的一些实施例，所述第一微粒屏蔽体及所述第二微粒屏蔽体的面积等于或大于六英寸乘六英寸。
根据本发明的一些实施例，所述第一微粒屏蔽体或所述第二微粒屏蔽体的厚度介于约1毫米(mm)至约35mm范围内。
根据本发明的一些实施例，进一步包括：辐射源；一组光学开孔；以及多个反射体，其中自所述辐射源产生的光学能量束沿光学路径传播至所述多个反射体、所述狭缝及所述一组光学开孔。
根据本发明的一些实施例，所述光学能量束的传输损耗介于约0.011％至约0.022％范围内。
以上概述了若干实施例的特征，以使所属领域中的技术人员可更好地理解本发明的各个方面。所属领域中的技术人员应知，他们可容易地使用本公开内容作为设计或修改其他工艺及结构的基础来施行与本文中所介绍的实施例相同的目的及/或实现与本文中所介绍的实施例相同的优点。所属领域中的技术人员还应认识到，这些等效构造并不背离本发明的精神及范围，而且他们可在不背离本发明的精神及范围的条件下对其作出各种改变、代替、及变更。

Claims (19)

1.一种在光刻中产生至少一个微粒屏蔽体的设备，其特征在于，包括：
第一部件及第二部件，其中所述第一部件及所述第二部件能够用于形成至少一个微粒屏蔽体中的第一微粒屏蔽体，以阻挡微粒接触物体的接近表面，其中所述第一部件包括第一气体喷射器，以及所述第二部件包括与所述第一气体喷射器对应的第一气体抽出器，其中所述第一气体喷射器被配置成吹出气体，藉此形成所述第一微粒屏蔽体，且其中所述第一气体抽出器被配置成与所述第一气体喷射器一起工作以为所述第一微粒屏蔽体提供气体压力梯度，其中所述第一部件及所述第二部件中的至少一者能够沿着与所述物体的所述接近表面正交的方向移动，所述第一微粒屏蔽体平行于所述物体的所述接近表面并与所述物体的所述接近表面在实体上隔开。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一气体喷射器与所述第一气体抽出器在与所述物体的所述接近表面的法线平行的方向上对准于同一水平。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一气体喷射器在与所述物体的所述接近表面的法线平行的方向上位于所述第一气体抽出器之上或之下。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一气体抽出器包括真空。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一气体抽出器被配置成抽吸由所述第一气体喷射器输出的微粒。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一气体喷射器与所述第一气体抽出器被配置成使得所述第一微粒屏蔽体循环经过所述第一气体喷射器及所述第一气体抽出器。
7.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一微粒屏蔽体的面积大于所述接近表面的面积。
8.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一微粒屏蔽体与所述物体的所述接近表面隔开介于0.5毫米与30厘米范围的间距。
9.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一微粒屏蔽体的厚度介于1毫米至90毫米范围内。
10.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一部件包括第二气体喷射器，以及所述第二部件包括与所述第二气体喷射器对应的第二气体抽出器，其中所述第二气体喷射器与所述第二气体抽出器能够用于形成所述至少一个微粒屏蔽体中的第二微粒屏蔽体，以阻挡微粒接触所述物体的所述接近表面。
11.根据权利要求10所述的设备，其中所述第一气体喷射器与所述第二气体喷射器沿与所述物体的所述接近表面平行的方向并排地定位。
12.根据权利要求10所述的设备，其中所述第一气体喷射器与所述第二气体喷射器沿与所述物体的所述接近表面的法线平行的方向彼此叠放地定位。
13.一种在光刻中产生至少一个微粒屏蔽体的设备，包括：
第一部件及第二部件，其中所述第一部件及所述第二部件能够用于形成至少一个微粒屏蔽体中的第一微粒屏蔽体，以阻挡微粒接触物体的接近表面，其中所述第一微粒屏蔽体包括能量梯度力或速度梯度力；以及
第三部件及第四部件，其中所述第三部件及所述第四部件能够用于形成所述至少一个微粒屏蔽体中的第二微粒屏蔽体，以阻挡微粒接触所述物体的所述接近表面，其中所述第二微粒屏蔽体包括由所述第三部件及所述第四部件的温差产生的热梯度驱动力，
其中所述第一部件包括第一气体喷射器，以及所述第二部件包括与所述第一气体喷射器对应的第一气体抽出器，其中所述第一气体喷射器被配置成吹出气体，藉此形成所述第一微粒屏蔽体，且其中所述第一气体抽出器被配置成与所述第一气体喷射器合作以为所述第一微粒屏蔽体提供气体压力梯度。
14.根据权利要求13所述的设备，其中所述第二部件平行于所述第一部件，所述第四部件平行于所述第三部件，且所述第三部件及所述第四部件横切于所述第一部件及所述第二部件。
15.根据权利要求13所述的设备，其中所述第二微粒屏蔽体包括电磁劳伦兹力。
16.一种光刻系统，包括：
狭缝；
第一部件及第二部件，能够用于产生第一微粒屏蔽体，以阻挡微粒接触光掩模的接近表面；以及
第三部件及第四部件，能够用于产生第二微粒屏蔽体，其中所述狭缝位于所述第一微粒屏蔽体与所述第二微粒屏蔽体之间，其中所述第二微粒屏蔽体包括由所述第三部件及所述第四部件的温差产生的热梯度驱动力，
其中所述第一部件包括第一气体喷射器，以及所述第二部件包括与所述第一气体喷射器对应的第一气体抽出器，其中所述第一气体喷射器被配置成吹出气体，藉此形成所述第一微粒屏蔽体，且其中所述第一气体抽出器被配置成与所述第一气体喷射器合作以为所述第一微粒屏蔽体提供气体压力梯度。
17.根据权利要求16所述的光刻系统，其中所述第一微粒屏蔽体的面积等于或大于六英寸乘六英寸。
18.根据权利要求16所述的光刻系统，其中所述第一微粒屏蔽体的厚度介于1毫米至35毫米范围内。
19.根据权利要求16所述的光刻系统，还包括：
辐射源；
光学开孔；以及
反射体，其中自所述辐射源产生的光学能量束沿光学路径传播至所述反射体、所述光学开孔、所述第二微粒屏蔽体、所述狭缝、所述第一微粒屏蔽体及所述光掩模。
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