CN110716393B - 清洁方法及微影设备 - Google Patents

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Abstract

一种清洁方法及微影设备。清洁方法包括将黏性结构移动至晶圆工作台以使得晶圆工作台上的第一微粒黏附至黏性结构；在第一微粒黏附至黏性结构之后移动黏性结构远离晶圆工作台；以及在移动黏性结构远离晶圆工作台之后对由晶圆工作台固持的晶圆执行微影制程。

Description

清洁方法及微影设备
技术领域
本案是关于一种清洁工具及方法，特别是一种将微粒从晶圆工作台及/或光罩上移除的清洁工具及方法。
背景技术
集成电路(integrated circuit；IC)元件的制造涉及一系列处理步骤的执行。特定而言，所需的元件可通过在基板上制作各种材料的图案化层而形成。层的图案可被准确地对准以确保所得电路的正常操作。层的对准不良将使IC的效能降低。随着IC设计已日益复杂，其临界尺寸(critical dimension；CD)已相应地减小，导致IC元件中的各层的可接受的相对位移的减小。
发明内容
在一些实施方式中，一种清洁方法包含将黏性结构移动至晶圆工作台以使得晶圆工作台上的第一微粒黏附至黏性结构；在第一微粒黏附至黏性结构之后，移动黏性结构远离晶圆工作台；以及在移动黏性结构远离晶圆工作台之后，对由晶圆工作台固持的晶圆执行微影制程。
在一些实施方式中，一种清洁方法包含移动光罩以使得光罩上的第一微粒在黏性结构之下；将黏性结构移动至光罩直至第一微粒黏附至黏性结构为止；在第一微粒黏附至黏性结构之后，移动黏性结构远离光罩；以及在升高黏性结构之后使用光罩执行微影制程。
在一些实施方式中，一种微影设备包含投射透镜、黏性结构，以及固持元件。固持元件可在投射透镜之下的一位置及黏性结构之下的一位置之间移动的固持元件。黏性结构可沿着不平行于固持结构的顶表面的方向移动。
附图说明
当结合附图进行阅读时得以自以下详细描述最佳地理解本揭露的态样。应注意，根据工业上的标准实务，各种特征并未按比例绘制。实际上，为了清楚示出，可任意地增大或减小各种特征的尺寸。
图1示意性地绘示根据本揭露的一些实施方式的微影设备；
图2及图3绘示根据本揭露的一些实施方式的使用例示性高度感测器的例示性微粒识别；
图4绘示根据本揭露的一些实施方式的例示性晶圆定位元件；
图5为根据本揭露的一些实施方式的清洁件的剖面图；
图6为根据一些实施方式的晶圆工作台清洁方法的流程图；
图7至图10绘示根据本揭露的一些实施方式的处于各种阶段的图6的晶圆工作台清洁方法；
图11为根据一些实施方式的与晶圆工作台方法相关联的方块图；
图12为根据本揭露的一些实施方式的清洁件的剖面图；
图13为根据本揭露的一些实施方式的清洁件的剖面图；
图14为根据本揭露的一些实施方式的清洁件的剖面图；
图15为根据一些实施方式的晶圆工作台清洁方法的流程图；
图16至图21绘示根据一些实施方式的处于各种阶段的图15的晶圆工作台清洁方法；
图22绘示根据本揭露的一些实施方式的清洁件；
图23为根据一些实施方式的光罩清洁方法的流程图；
图24至图28绘示根据一些实施方式的处于各种阶段的图23的光罩清洁方法；
图29为根据一些实施方式的与光罩清洁方法相关联的方块图；
图30为根据一些实施方式的光罩清洁方法的流程图；
图31至图36绘示根据一些实施方式的处于各种阶段的图30的光罩清洁方法。
具体实施方式
以下揭示内容提供用于实施所提供标的物的不同特征的许多不同实施方式或实施例。元件及配置的特定实施例描述如下以简化本揭露。当然，此等仅为实施例且并不意欲为限定性的。举例而言，在如下描述中，第一特征在第二特征之上或在第二特征上的形成可包括第一及第二特征直接接触形成的实施方式，且亦可包括额外特征在第一及第二特征之间形成而使得第一及第二特征可不直接接触的实施方式。另外，本揭露可在各种实施例中重复提及元件符号。此重复是出于简化及清楚目的，且其本身并不代表所示的各种实施方式及/或配置之间的关系。
另外，为了描述简单起见，可在本文中使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“下方”、“在……上方”、“上方”以及其类似术语的空间相对性术语，以描述诸图中所示出的一个元件或特征相对于另一(其他)元件或特征的关系。除了诸图中所描绘的定向以外，空间相对性术语亦涵盖在使用中或操作中的元件的不同定向。设备可经其他方式定向(旋转90度或在其他定向上)，且可同样相应地解释本文中所使用的空间相对性术语。
随着尺寸微缩趋势的继续进行，由于元件尺寸不断减小，微影制程中的对准及重叠问题变得更具挑战性。在制造期间的小的对准或重叠错误可能会导致晶圆的失效。各种元件及技术已被用来降低制造期间的对准不良。举例而言，对准标记可用以在晶圆装载至半导体制造工具中时，确保晶圆之间的正确对准。做为另一实施例，晶圆水平校正系统可用以确保在制造期间晶圆为水平的。然而，由各种制程产生的微粒仍可能引起半导体制程中的对准问题，尤其当这些微粒位于晶圆工作台或光罩上时。因此，本揭露的实施方式提供清洁工具以自晶圆工作台及/或光罩移除微粒。
图1示意性地绘示根据本揭露的一些实施方式的微影设备。元件包括用以调节辐射光束RB1(例如，紫外线(UV)辐射或任何其他合适辐射)的光源系统(光源)130、用以支撑图案化元件(例如，光罩)MA且连接至第一定位元件(亦称作光罩定位元件)150的支撑结构(例如，光罩工作台)140，第一定位元件150用以根据特定参数准确地定位图案化元件MA。微影设备亦包括基板工作台(例如，晶圆工作台)170或“基板支撑件”，其是用以固持基板(例如，涂布有光阻的晶圆)W且连接至第二定位元件(亦称作晶圆定位元件)180，第二定位元件180用以根据特定参数准确地定位基板W。在一些实施方式中，晶圆工作台170可称作固持元件，因为其可固持晶圆W。微影设备还包括投射系统(例如，折射投射透镜系统)160，其是用以通过图案化元件MA将给予辐射光束RB1的图案投射至基板W的目标位置上。
在一些实施方式中，光源系统130可包括用于导向、成形或控制辐射光束RB1的各种类型的光学组件，诸如，折射的、反射的、磁性的、电磁的、静电的或其他类型的光学组件，或其任何组合。
支撑结构140支撑图案化元件MA(亦即，承载其重量)。在一些实施方式中，支撑结构140可使用机械的、真空的、静电的或其他夹持技术来固持图案化元件MA。举例而言，支撑结构140可为框架或工作台，其可为固定的或可移动的。支撑结构140可确保图案化元件MA在所要位置(例如，相对于投射系统160的所要位置)。
在一些实施方式中，图案化元件MA为任何元件，此元件可用以在辐射光束的形成图案，以便形成图案于基板W(亦即，晶圆)中。可注意的是，在例如图案包括相位位移特征时，辐射光束RB1中形成的图案可无须精确地对应于基板W中的所要图案。大体而言，形成于辐射光束RB1中的图案将对应于将形成于基板W中的元件(例如集成电路)的特定功能层。
图案化元件MA可为穿透性的或反射性的。图案化元件MA的实施例包括光罩、可程序化镜阵列及可程序化液晶显示面板。遮罩包括诸如二元的、交替式相位位移及衰减式相位位移的遮罩类型，以及各种混合遮罩类型。可程序化镜阵列的实施例使用小镜子的矩阵阵列，每一小镜子可个别地倾斜以便将入射辐射光束朝不同方向反射。倾斜的镜子赋予图案至被由镜子矩阵反射的辐射光束中。
在一些实施方式中，根据所使用的曝光辐射或诸如浸没液体的使用或真空的使用的其他因素，投射系统160为任何类型的投射系统，包括折射的、反射的、折反射的、磁性的、电磁的及静电光学系统或其任何组合。
如本文中所描绘，微影设备为透射型(例如，使用透射光罩)。或者，微影设备可为反射型(例如，使用可程序化镜阵列，或使用反射光罩)。
微影设备可为具有两个(双级)或多个基板工作台或“基板支撑件”(及/或两个或两个以上光罩工作台或“光罩支撑件”)的类型。在此“多级”机构中，可并列使用额外工作台或支撑件，或可在一或多个工作台或支撑件上执行预备步骤而同时一或多个其他工作台或支撑件用于曝光。
微影设备亦可为一种类型，在此类型中基板W的至少部分可由具有相对高折射率(例如，水)的液体覆盖以便填充投射系统160及基板W之间的空间。浸没液体亦可应用至微影设备中的其他空间，例如，在光罩MA及投射系统160之间。浸没技术可用以增大投射系统的数值孔径。如本文中所使用的术语“浸没”并不意谓基板W必须淹没于液体中，而是仅意谓在曝光期间液体位于投射系统160及基板W之间。
参看图1，光源系统130接收来自辐射源110的辐射光束RB1。举例而言，当辐射源为准分子激光器时，辐射源及微影设备可为分开的个体。在这样的情形下，辐射源110不被视为形成微影设备的一部分，且辐射光束RB1在光束传递系统120帮助下自辐射源110传至光源系统130，其中光束传递系统120包括(例如)合适导向镜及/或光束放大器。在其他情形下，例如，当辐射源110为汞灯时，辐射源110可为微影设备的组成部分。辐射源110及光源系统130连同光束传递系统120一起可称作辐射系统。
在一些实施方式中，光源系统130可包括调整器132，其是用以调整辐射光束RB1的角光强度分布。大体而言，光源系统130的光瞳平面中强度分布的至少外部及/或内部径向程度(通常分别称作σ-外部及σ-内部)可被调整。另外，光源系统130可包括各种其他组件，诸如，积光器134及聚光器136。光源系统130可用以调节辐射光束RB1以具有所要均匀性及强度分布。
辐射光束RB1入射至被固持于光罩定位元件150上的光罩MA上，并通过光罩MA图案化。通过光罩MA之后，辐射光束RB1将通过投射系统160。投射系统160可将辐射光束RB1聚焦至晶圆工作台170上的晶圆W的目标位置上。借助于晶圆定位元件180，晶圆工作台170可准确移动，以便将定位晶圆的不同目标位置移动至辐射光束RB1的路径中。类似地，光罩定位元件150可在，例如，自光罩库以机械的方式取得之后或在扫描期间，用以相对于辐射光束RB1的路径准确定位光罩MA。大体而言，光罩工作台140的移动可借助于形成光罩定位元件150的部分的长冲程模组(用于粗略定位)及短冲程模组(用于精确定位)实现。类似地，晶圆工作台170的移动可使用晶圆定位元件180实现。在做为步进曝光机台的情形下(与扫描曝光机台相反)，光罩工作台140可仅连接至短冲程致动器，或被固定。光罩MA上的光罩对准标记及晶圆W上的晶圆对准标记可用来对准光罩工作台140上的光罩MA与晶圆工作台170上的晶圆W。
在一些实施方式中，微影设备还包括高度感测器200，其可决定晶圆W的顶表面的高度地图。晶圆W的此高度地图可用以在图案投射于晶圆W上期间校正晶圆W的位置。此外，高度感测器200亦可用以量测晶圆工作台170的顶表面的各部分的高度，以便识别晶圆工作台170的顶表面上的微粒。图2及图3绘示使用例示性高度感测器200的例示性微粒识别，其中图2为示意性侧视图，而图3为示意性仰视图。高度感测器200可决定晶圆工作台170上的高度地图。因为晶圆工作台170上的高度变化是由晶圆工作台170上分布的微粒引起，所以高度地图可用以识别晶圆工作台170上的微粒且因此用以产生微粒地图。在一些实施方式中，高度感测器200可配置于独立元件中，或整合于类似于如图1中所展示的微影设备的微影设备中。
在一些实施方式中，高度感测器200包括投射单元210、侦测单元220及处理单元230。在一些实施方式中，投射单元210包含光源212及投射光栅214。举例而言，光源212可为宽频带光源，但亦可使用偏光或非偏光激光光束。光源212提供量测光束MB，其可被导向至投射光栅214。投射光栅214包含图案，以产生图案化的量测光束MB。
在一些实施方式中，晶圆工作台170及/或高度感测器200可相对于彼此移动以使晶圆工作台170上的不同量测区域WA与量测光束MB对准。举例而言，通过使用晶圆定位元件180的移动，晶圆工作台170可相对于高度感测器200移动。在一些实施方式中，单一光源覆盖整个量测区域WA。在替代实施方式中，可提供两个或两个以上光源以覆盖量测区域WA。
侦测单元220经配置以在晶圆工作台170上的反射之后接收量测光束MB。在一些实施方式中，侦测单元220包括侦测光栅222及侦测元件224(例如，CMOS或CCD感测器)的至少一维阵列。在一些实施方式中，侦测元件224的一维阵列可为由单一CMOS或CCD感测器构成的侦测元件的连续阵列。举例而言，阵列可包含1024个像素的列，每一像素形成侦测元件224。连续阵列可具有如下优势：所有侦测元件224(例如，像素)经配置以彼此邻接且适配在一起，使得相对于在量测区域WA内的晶圆工作台170的表面区域的高度而言，侦测元件224之间存在较少光损失，且因而亦存在较少资讯损失。
如图3中所说明，每一侦测元件224与量测区域WA的量测子区域WA1相关联，亦即，侦测元件224接收由量测区域WA的各别量测子区域WA1反射的量测光束MB的部分。因此，侦测元件224所接收的光的量与晶圆工作台170上的相关联量测子区域WA1的水平高度有关。
侦测光栅222经配置以至少部分地接收量测光束MB，且由侦测光栅222传输的量测光束MB的光将由侦测元件224接收。侦测元件224各自经配置以基于各别侦测元件224所接收的光的量提供量测信号。自侦测元件224产生的量测信号馈入至处理单元230。
处理单元230经配置以基于自侦测元件224产生的量测信号来计算量测区域WA内的水平高度。每一侦测元件224与量测区域WA的量测子区域WA1相关联。因此，每一侦测元件224可用以测定量测区域WA的各别量测子区域WA1的水平高度。当处理单元230计算出每一量测子区域的水平高度时，可获得具有高解析度的晶圆工作台170的顶表面的高度地图。因为晶圆工作台的高度变化是由晶圆工作台170上的微粒引起，所以处理单元230可基于经计算的高度地图识别晶圆工作台170上的微粒且因此产生微粒地图。在一些实施方式中，处理单元230为计算机中的中央处理单元(CPU)或其类似者。
图4说明根据本揭露的一些实施方式的例示性晶圆定位元件180。在一些实施方式中，晶圆定位元件180包括一或多个第一致动器182及一或多个第一导轨184。一或多个第一致动器182可沿着在X方向上延伸的各别第一导轨184移动。此外，晶圆定位元件180还包含第二致动器186及第二导轨188。第二导轨连接于第一致动器182之间且在Y方向上延伸。第二致动器186可沿着第二导轨188移动。晶圆工作台170固定至第二致动器186。以此方式，晶圆定位元件180可在X方向上抑或Y方向上移动或输送晶圆工作台170。在一些实施方式中，晶圆定位元件180可因此称作输送元件。在一些实施方式中，致动器182及/或186可包括任何类型的定位致动器，诸如，压电致动器、气动致动器、线性马达、洛伦兹(Lorentz)致动器、凸轮盘或纺锤。
晶圆工作台170通过输送元件180的移动不仅允许高度感测器200获得来自晶圆工作台170的整个顶表面的微粒地图，而且允许使用如图1中所展示的微粒移除元件300自晶圆工作台170移除微粒，以完成晶圆工作台170的清洁。
微粒移除元件300包括运动致动器310及经由悬臂330固定至运动致动器310的清洁件320。清洁件320具有黏性结构322，微粒可黏附至此黏性结构322。举例而言，黏性结构322可由聚酰亚胺、高岭土或其他黏性材料制成。因此，当输送元件180移动晶圆工作台170至垂直地在黏性结构322下方(亦即，正下方)的位置时，清洁件320可通过运动致动器310降低至晶圆工作台170，使得晶圆工作台170上的微粒可黏附至黏性结构322。
在一些实施方式中，运动致动器310大体上代表能够致动悬臂330的运动的任何类型的机器或机构。举例而言，运动致动器310可为线性马达、管状电磁致动器、液压致动器、滚珠螺杆驱动器或其类似者。
在运动致动器310为线性马达的一些实施方式中，线性马达310具有定子312及反应板314。定子312通常为分层铁芯中的三相绕组。当定子312自AC电源通电时，会产生磁场。反应板314等同于旋转感应马达中的转子，且包含通常具有衬底材料的平板的导电材料的薄片。磁场产生力，以沿着定子312的表面线性地推进反应板314。电源的两个相位的反转可使得磁波的方向反转，因此反转反应板314。以此方式，反应板314可沿着定子312执行线性移动，定子312，以升高或降低固定于反应板314的清洁件320。因此，在晶圆工作台170通过输送元件180移动至垂直地在清洁件320下方的位置之后，清洁件320可降低以使得黏性结构322可与晶圆工作台170的顶表面接触，从而使晶圆工作台170的顶表面上的微粒可黏附至黏性结构322。
在一些实施方式中，定子312垂直地延伸。更特定而言，定子312垂直地伸长且其长度是由清洁件320的所要行进距离决定的。反应板314以相对于定子312而言垂直地沿着定子312自由移动的方式附接至定子312。反应板314相对于定子312的位置及移动是通过控制器进行决定，稍后将详细解释控制器。
亦绘示于图1中的为两个框架：亦称为所谓的“量测”框架的参考框架420及基本框架410。参考框架420提供参考表面，晶圆及/或晶圆工作台170可相对于参考表面量测，且参考表面与主要设备隔离。举例而言，参考框架420与基本框架410动态地隔离且热隔离。参考框架420支撑诸如高度感测器200的感应组件。另外，视特定微影设备而定，参考框架420亦可支撑投射系统160。此外，在一些实施方式中，参考框架420支撑线性马达310的定子312。
在一些实施方式中，定子312的底端固定至参考框架420的顶表面，且高度感测器200的投射单元210及侦测单元220固定至参考框架420的底表面。在一些实施方式中，参考框架420具有垂直地在清洁件320下方(亦即，正下方)的通孔422。通孔422具有大于棒形清洁件320的直径的直径，使得棒形清洁件320可通过通孔422。在一些其他实施方式中，定子312固定至参考框架420的底表面，且清洁件320的移动局限于参考框架420之下。在此实施方式中，可自参考框架420省略通孔422。
在一些实施方式中，黏性结构322为可多向旋转的滚珠，以使得当黏性结构322与晶圆工作台170接触时，黏性结构322可自由滚动。以此方式，当黏性结构322与晶圆工作台170接触时，晶圆工作台170可通过输送元件180水平地移动(例如，在X-Y平面内移动)，使得晶圆工作台170上的不同部分上的微粒可黏附至黏性滚珠322。
在图5的剖面图中说明滚珠结构的实施例。在一些实施方式中，清洁件320包括黏性滚珠322、罩壳324、密封件326及复数个轴承珠328。黏性滚珠322自罩壳324突出但通过密封件326密封至罩壳324。大量小的轴承珠328以可旋转方式支撑黏性滚珠322抵靠罩壳324的半球形表面。在一些实施方式中，轴承珠328可由抗黏附材料制成或涂布有抗黏附层，以便防止轴承珠328黏附至黏性滚珠322，轴承珠328又将促进黏性滚珠322的自由滚动。
图6为根据一些实施方式的晶圆工作台清洁方法M1的流程图。图7至图10说明根据一些实施方式的处于各种阶段的晶圆工作台清洁方法M1。晶圆工作台清洁方法M1可在用于使用光罩在晶圆上制造半导体元件的晶圆厂中实施。应理解，额外操作可在方法M1之前、在其期间且在其之后实施，且可替代、消除或变动一些操作以获得方法M1的额外实施方式。
方法M1开始于步骤S11，其中晶圆工作台被检查以产生微粒地图。参看图7，在一些实施方式中，晶圆工作台170的检查可通过如先前参看图2所示的高度感测器200执行。举例而言，高度感测器200可量测晶圆工作台170上的各量测区域的高度，以便识别晶圆工作台170的顶表面上的微粒P1，且因此产生展示一或多个经识别的微粒位置PL1的微粒地图PM1，如图11中所说明。举例而言，若量测区域的经量测的高度高于预定值，则处理单元230(参见图2)可决定在此量测区域上存在一或多个微粒。在一些实施方式中，在检查晶圆工作台170期间，晶圆工作台170使用如图4中所说明的输送元件180在X方向上(在图7中由双头箭头D11表示)抑或在Y方向上移动。晶圆工作台170上的各种量测区域与自高度感测器200产生的量测光束MB对准。以此方式，高度感测器200可量测晶圆工作台170上的各种量测区域的高度，以便检测晶圆工作台170的整个顶表面。
在一些实施方式中，如在图11的方块图中所说明，输送元件180受控制器C1控制。控制器C1电连接至输送路径库TPL，其储存至少预定输送路径P1及P2。预定输送路径P1为允许晶圆工作台170上的每一量测区域移动以对准自高度感测器200产生的量测光束MB的路径。预定输送路径P2为允许晶圆工作台170自在高度感测器200之下的位置移动至在清洁件320之下的位置的路径。在方法M1的步骤S11中，控制器C1经程序化以控制晶圆输送元件180以在晶圆工作台检查期间沿着预定输送路径P1移动晶圆工作台170。
在一些实施方式中，控制器C1为可程序化处理器或微处理器。在一些实施方式中，输送路径库TPL为非暂时性计算机可读媒体。非暂时性计算机可读记录媒体的实施例包括，但不限于，外部/可移除及/或内部/内置式储存器或记忆体单元，例如，光盘(诸如，DVD)、磁盘(诸如，硬盘)、半导体记忆体(诸如，ROM、RAM)、记忆卡及其类似者中的一或多者。
返回图6，方法M1接着进行至步骤S12，其中晶圆工作台会被输送至在清洁件之下的位置。参看图8，在一些实施方式中，晶圆工作台170使用输送元件180在X方向上(通过箭头D12表示)移动至垂直地在清洁件320之下的位置。在一些实施方式中，移动晶圆工作台170包括启动致动器182以沿着X方向导轨184移动，如图4中所示。在一些实施方式中，控制器C1经程序化以控制输送元件180以在完成晶圆工作台检查之后沿着预定输送路径P2移动晶圆工作台170。换言之，在完成晶圆工作台检查之后，控制器C2触发将晶圆工作台170自在高度感测器200之下的位置输送至在清洁件320之下的位置。
返回图6，方法M1接着进行至步骤S13，其中清洁件被降低至晶圆工作台。参看图9，在一些实施方式中，运动致动器310(如通过箭头D13所表示)可用来降低清洁件320。在一些实施方式中，如在图11的方块图中所说明，运动致动器310受控制器C2控制。控制器C1及C2可经程序化使得在使用受控制器C1控制的输送元件180完成晶圆工作台170的输送之后，控制器C2触发运动致动器310的启动。
参看图6，方法M1接着进行至步骤S14，其中晶圆工作台在与黏性结构接触时移动。参看图10，在一些实施方式中，当黏性结构322与晶圆工作台170接触时，晶圆工作台170可使用输送元件180在X方向上(通过双头箭头D14表示)抑或在Y方向上移动。在黏性结构322为如先前参看图5所示的黏性滚珠的一些实施方式中，与晶圆工作台170接触的黏性滚珠322将归因于晶圆工作台170在X-Y平面内移动而滚动。以此方式，晶圆工作台170上的微粒P1将黏附至黏性滚珠322且因此得以自晶圆工作台170移除。
在一些实施方式中，控制器C1与处理单元230电通讯，使得控制器C1可接收自处理单元230产生的微粒地图PM1。在一些实施方式中，控制器C1经程序化以控制输送元件180在黏性结构322与晶圆工作台170接触时，沿着与微粒地图PM1中的经识别微粒位置PL1相关联的路径移动晶圆工作台170。
在自晶圆工作台170移除微粒P之后，方法M1接着进行至步骤S15，其中清洁件320可通过运动致动器310被升高而远离晶圆工作台170，使得黏性结构322与晶圆工作台170分离。随后，在方法M1的步骤S16中，晶圆工作台170可通过输送元件180移动至在投射系统160之下的位置。其后，在方法M1的步骤S17中，对由经清洁的晶圆工作台170固持的晶圆执行微影制程，如图1中所说明。在一些实施方式中，如图1中所说明，可使用通过光罩MA的辐射光束RB1执行微影制程。
图12说明另一清洁件320a的剖面图，其类似于清洁件320，除了加热元件321具有热耦接至黏性结构322的加热器321h以外。更详细而言，加热元件321具有热传导结构321t，其具有与黏性结构322接触的一个端及与加热器321h接触的另一端。以此方式，加热元件321可加热黏性结构322。若微粒黏附至晶圆工作台170，则微粒的加热可降低微粒及晶圆工作台170之间的黏附力，从而利于黏性结构322自晶圆工作台170移除微粒。
图13说明另一清洁件320b的剖面图，其类似于清洁件320，除了罩壳324中的振动器323以外。振动器323经配置以振动晶圆工作台170上的微粒。在一些实施方式中，振动器323的振动频率经调谐以使得振动能够引起晶圆工作台170上的微粒的共振。若微粒黏附至晶圆工作台170，则已引起的微粒共振可降低微粒与晶圆工作台170之间的黏附力，从而利于黏性结构322自晶圆工作台170移除微粒。
图14说明另一清洁件320c的剖面图，其类似于清洁件320，除了在罩壳324中且在黏性结构322上方的清洁工具325以外。在一些实施方式中，清洁工具325为具有接触黏性结构322的工具顶尖325t的刮具。因此，当黏附有微粒的黏性结构322因为晶圆工作台170的水平移动而滚动时，工具顶尖325t可从黏性结构322刮下微粒，以助于清洁黏性结构322。换言之，清洁工具325可做为微粒阻挡结构，其在微粒到达微粒阻挡结构时，阻挡黏性结构322上的微粒。以此方式，微粒可脱离黏性结构322。
图15为根据一些实施方式的晶圆工作台清洁方法M2的流程图。图16至图21说明根据一些实施方式的处于各种阶段的晶圆工作台清洁方法M2。晶圆工作台清洁方法M2可在用于使用光罩在晶圆上制造半导体元件的晶圆厂中实施。应理解，额外操作可在方法M2之前、在其期间且在其之后实施，且可替代、消除或变动一些操作以获得方法M2的额外实施方式。
在方法M2的步骤S21中，晶圆工作台170被检查以产生微粒地图PM1，如方法M1的步骤S11所述。其后，在方法M2的步骤S22中，移动晶圆工作台170以使得与微粒地图PM1中的经识别微粒位置PL相关联的在晶圆工作台170上的经识别微粒P1在X方向上(通过箭头D21表示)移动至垂直地在清洁件320之下的位置，如图16中所示。晶圆工作台170的移动可使用输送元件180执行，如方法M1的步骤S12所述。
随后，在方法M2的步骤S23中，降低清洁件320直至到达晶圆工作台170上的经识别微粒P1为止，如在清洁件320向下移动(通过箭头D22表示)的图17中所说明。运动致动器310可用来降低清洁件320，如方法M1的步骤S13所示。其后，在方法M2的步骤S24中，清洁件320可被升高以升高微粒P1远离晶圆工作台170，如在清洁件320向上移动(通过箭头D23表示)的图18中所说明。
方法M2接着返回进行至步骤S22，其中晶圆工作台170在X方向上(在图19中通过箭头D24表示)及/或在Y方向上移动，使得与微粒地图PM1中的另一经识别微粒位置PL相关联的在晶圆工作台170上的另一经识别微粒移动至垂直地在清洁件320之下的位置，如图19中所示。随后，方法M2进行至步骤S23，其中清洁件320被降低直至到达晶圆工作台170上的另一经识别微粒P1为止，如在清洁件320向下移动(通过箭头D25表示)的图20中所示。其后，在方法M2的步骤S24中，清洁件320被升高以升高另一微粒P1远离晶圆工作台170，如在清洁件320向上移动(通过箭头D26表示)的图21中所示。
方法M2的步骤S22、S23及S24可一起做为循环性的作业。在一或多次重复此循环性的作业以自晶圆工作台170移除所有经识别微粒以后，方法M2进行至步骤S25，其中晶圆工作台170可使用输送元件180移动至在投射系统160之下的位置。其后，在方法M2的步骤S26中，针对由经清洁的晶圆工作台170固持的晶圆W(参见图1)执行微影制程。
在方法M2的一些实施方式中，在黏性结构322与晶圆工作台170接触的期间内，晶圆工作台170保持静止。因此，黏性结构322可能由于缺乏晶圆工作台170的水平移动而不滚动。本揭露的实施方式因此提供另一清洁件320d，其能够主动地滚动其黏性结构322，如图22中所示。
如图22中所示，清洁件320d包括黏性结构322、第一旋转致动器327及第二旋转致动器329。第一致动器327及第二致动器329接触黏性结构322的不同部分。第一旋转致动器327可以X方向轴A1为轴地旋转，且第二旋转致动器329可以Y方向轴A2为轴地旋转。以此方式，第一旋转致动器327及第二旋转致动器329可多向旋转黏性结构322。在一些实施方式中，第一旋转致动器327及第二旋转致动器329各自包括使用微机电系统(MEMS)技术制造且使用光学编码器进行控制的步进器马达。
在方法M2的一些实施方式中，在黏附有微粒P1的清洁件320d自晶圆工作台170升高(步骤S24)之后，第一旋转致动器327及/或第二旋转致动器329使黏性结构322旋转，使得黏附至黏性结构322的微粒P1可向上旋转。因此，当清洁件320d再次降低至另一微粒P1时，另一微粒P1将黏附至黏性结构322上无预先黏附的微粒P1的清洁区域。
以上所描述的实施方式涉及使用黏性结构自晶圆工作台移除微粒。然而，此概念亦可用于其他应用中。举例而言，如下实施方式涉及使用黏性结构自光罩移除微粒。
图23为根据一些实施方式的光罩清洁方法M3的流程图。图24至图28说明根据一些实施方式的处于各种阶段的光罩清洁方法M3。光罩清洁方法M3可在用于使用光罩在晶圆上制造半导体元件的晶圆厂中实施。应理解，额外操作可在方法M3之前、在其期间且在其之后实施，且对于方法M3的额外实施方式而言操作中的一些可被替代、消除或到处移动。
方法M3开始于步骤S31，其中光罩被检查以产生微粒地图。举例而言，可使用散射光技术针对微粒来检查光罩。通过散射光技术，激光光束聚焦于光罩上且自反射方向散射开的辐射光束可被侦测。光罩表面上的微粒将随机散射光。通过以显微镜观察照射表面，微粒将呈亮点。以此方式，可识别光罩上的微粒位置，进而助于使用如先前所述的黏性结构的微粒移除处理。
在一些实施方式中，通过可见光或紫外(UV)光操作的散射仪允许比扫描成像系统(例如，共聚焦、极子外光(EUV)或电子束显微镜系统)更快的光罩检查。散射仪使用激光光束及在光瞳平面内具有傅立叶(Fourier)滤波器的同调光学系统，其阻挡来自光罩上的图案绕射光。此类型的散射仪侦测由来自光罩上的周期性图案的背景上的缺陷所散射的光。
在图24中绘示一个例示性的光罩检查系统。例示性光罩检查系统500包括通道510，其包括显微镜物镜512、光瞳滤波器514、投射光学系统(例如，投射透镜)516及侦测器518。自光源520产生的辐射(例如，激光)光束RB2照射由光罩夹持器540的夹持器臂542及544所夹持的光罩MA，其中图25绘示光罩夹持器540的俯视图。在一些实施方式中，光罩夹持器540可称作固持元件，因为其可固持光罩MA。光瞳滤波器514用以阻挡归因于光罩MA的图案的光学散射。处理单元530可用以基于光罩MA的图案来控制光瞳滤波器514的滤波。因此，提供滤波器514作为相对于光罩MA在光瞳平面内的空间滤波器且与光罩MA的图案相关联，以便过滤掉来自经散射辐射的辐射。侦测器518侦测由投射光学系统516传输的辐射的一部分用于侦测微粒P2。处理单元530因此基于自侦测器518产生的侦测结果产生微粒地图PM2，如在图29中例示性地绘示。在一些实施方式中，处理单元530为计算机中的中央处理单器(CPU)或其类似者。
返回图23，方法M3接着进行至步骤S32，其中光罩被输送至在清洁件之下的位置。参看图26，在一些实施方式中，光罩MA使用光罩夹持器540在X方向上(通过箭头D31表示)移动至垂直地在清洁件620之下的位置。在一些实施方式中，如在图29的方块图中所说明，光罩夹持器540受控制器C3控制。控制器C3经程序化以控制光罩夹持器540以在完成光罩检查之后，将光罩MA移动至在清洁件620之下的位置。在一些实施方式中，控制器C3为可程序化处理器、微处理器或其类似者。
返回图23，方法M3接着进行至步骤S33，其中清洁件被降低至光罩。参看图27，在一些实施方式中，运动致动器610可用来降低经由悬臂630固定至运动致动器610的清洁件620(通过箭头D32表示)，如先前参考微粒移除元件300所述。在一些实施方式中，如在图29的方块图中所示，运动致动器610受控制器C4控制。控制器C3及C4可经程序化以使得在使用受控制器C3控制的光罩夹持器540完成光罩MA的输送之后，控制器C4触发运动致动器610的启动。
参看图23，方法M3接着进行至步骤S34，其中光罩在与黏性结构接触期间移动。参看图28，在一些实施方式中，当清洁件620的黏性结构622与光罩MA接触时，光罩MA可使用光罩夹持器540在X方向上(通过双头箭头D33表示)抑或在Y方向上移动。在黏性结构622为如先前参考黏性结构322所述的黏性滚珠的一些实施方式中，与光罩MA接触的黏性滚珠622将因为光罩MA在X-Y平面内移动而滚动。以此方式，光罩MA上的微粒将黏附至黏性滚珠622且因此得以自光罩MA移除。
在一些实施方式中，控制器C3与处理单元530电通讯，使得控制器C3可接收自处理单元530产生的微粒地图PM2。在一些实施方式中，控制器C3经程序化以控制光罩夹持器540以在黏性结构622与光罩MA接触时沿着与微粒地图PM2中的经识别微粒位置PL2相关联的路径移动光罩MA。
在自光罩MA移除了微粒之后，方法M3进行至步骤S35，其中清洁件620可通过运动致动器610升高。随后，在方法M3的步骤S36中，光罩MA可移动至微影设备中的光罩工作台(例如，如图1中所展示的微影设备中的光罩工作台150)。其后，方法M3进行至步骤S37，其中经清洁的光罩MA被用来对晶圆(例如，如图1中所展示的晶圆W)执行微影制程。举例而言，如图1中所说明，可使用通过经清洁的光罩MA的辐射光束RB1执行微影制程。
在图24至图28中的所描述实施方式中，方法M3使用清洁件620自光罩MA移除微粒。在一些其他实施方式中，可以如图12中所示的清洁件320a、如图13中所示的清洁件320b及/或如图14中所示的清洁件320c来替代方法M3中所使用的清洁件620。换言之，加热元件(例如，如图12中所展示的加热元件321)及/或振动器(例如，如图13中所展示的振动器323)可整合至清洁件620中以当微粒在光罩MA上时加热及/或振动微粒，此可进一步改良微粒移除效能。在一些实施方式中，清洁工具325亦可整合至清洁件620中。因此，当黏性结构622因光罩MA的水平移动而滚动时，黏附至黏性结构622的微粒可通过清洁工具325的工具顶尖325t而脱离黏性结构622。
图30为根据一些实施方式的光罩清洁方法M4的流程图。图31至图36说明根据一些实施方式的处于各种阶段的光罩清洁方法M4。光罩清洁方法M4可在用于使用光罩在晶圆上制造半导体元件的晶圆厂中实施。应理解，额外操作可在方法M4之前、在其期间且在其之后实施，且可替代、消除或变动一些操作以获得方法M4的额外实施方式。
在方法M4的步骤S41中，检查光罩MA以产生微粒地图PM2，如先前参考方法M3的步骤S31所示。其后，在方法M4的步骤S42中，移动光罩MA使得与微粒地图PM2中的经识别微粒位置PL2(如图29中所展示)相关联的在光罩MA上的经识别微粒P2移动至垂直地在清洁件620之下的位置，如在光罩MA水平移动(通过箭头D41表示)的图31中所示。光罩MA的移动可使用光罩夹持器540执行，如先前参考方法M3的步骤S32所述。
随后，在方法M4的步骤S43中，清洁件620被降低直至到达光罩MA上的经识别微粒P2为止，如在清洁件620向下移动(通过箭头D42表示)的图32中所示。可使用运动致动器610执行降低清洁件620，如先前参考方法M3的步骤S33所示。其后，在方法M4的步骤S44中，清洁件620被升高以便升高微粒P2远离光罩MA，如在清洁件620向上移动(通过箭头D43表示)的图33中所示。
方法M4接着返回进行至步骤S42，此处移动光罩MA使得与微粒地图PM2中的另一经识别微粒位置PL2相关联的在光罩MA上的另一经识别微粒P2移动至垂直地在清洁件620之下的位置，如在光罩MA水平移动(通过箭头D44表示)的图34中所示。随后，方法M4进行至步骤S43，其中清洁件620被降低直至到达光罩MA上的另一经识别微粒P2为止，如在清洁件620向下移动(通过箭头D45表示)的图35中所示。其后，在方法M4的步骤S44中，清洁件620被升高以便升高另一微粒P2远离光罩MA，如在清洁件620向上移动(通过箭头D46表示)的图36中所示。
方法M4的步骤S42、S43及S44一起做为循环性作业。在一或多次重复此循环性作业以自光罩MA移除所有经识别微粒之后，方法M4进行至步骤S45，其中光罩MA可移动至微影设备中的光罩工作台(例如，如图1中所展示的光罩工作台150)。随后，在方法M4的步骤S46中，使用光罩MA对晶圆(例如，如图1中所展示的晶圆W)执行微影制程。
在方法M4的一些实施方式中，当黏性结构622与光罩MA接触时，光罩MA保持静止。因此，黏性结构622可能由于缺乏光罩MA的水平移动而不滚动。因此，在本揭露的一些实施方式中，可用能主动地滚动其黏性结构322的清洁件320d(如在图22中所说明)来替代清洁件620。更详细而言，在黏附有微粒P2的清洁件320d自光罩MA升高(步骤S44)之后，第一旋转致动器327及/或第二旋转致动器329使黏性结构322旋转，使得黏附至黏性结构322的微粒P2可向上旋转。因此，当清洁件320d再次降低至另一微粒P2时，另一微粒P2将黏附至黏性结构322上无黏附的微粒P2的清洁区域。
基于以上说明，可见本揭露提供了优势。然而，应理解，其他实施方式可提供额外优势，且本文中不一定揭示了所有优势，且非所有特定优势为所有实施方式所必需。一个优势在于晶圆工作台及/或光罩上的微粒可黏附至黏性结构，因此在黏性结构升高时微粒得以自晶圆工作台及/或光罩移除。另一优势在于可通过加热黏性结构及/或通过引起微粒的共振以提升微粒移除效果。另一优势在于可使用清洁工具(例如，具有与黏性结构接触的工具顶尖的刮具)达成黏性结构的清洁。另一优势在于黏性结构可使用可沿着多个不平行的轴旋转的旋转致动器精确地旋转至各种定向，使得微粒可黏附至黏性结构的不同部分。
在一些实施方式中，一种方法包括将黏性结构移动至晶圆工作台以使得晶圆工作台上的第一微粒黏附至黏性结构；在第一微粒黏附至黏性结构之后移动黏性结构远离晶圆工作台；以及在移动黏性结构远离晶圆工作台之后对由晶圆工作台固持的晶圆执行微影制程。
在一些实施方式中，所述清洁方法还包括当第一微粒在晶圆工作台上时，引起第一微粒的共振。
在一些实施方式中，将黏性结构移动至晶圆工作台被执行以使得黏性结构与晶圆工作台接触，且所述清洁方法还包括当黏性结构与晶圆工作台接触时，加热黏性结构。
在一些实施方式中，将黏性结构移动至晶圆工作台包括沿着垂直延伸的导轨向下移动悬臂，其中黏性结构固定至悬臂。
在一些实施方式中，移动黏性结构远离晶圆工作台包括沿着垂直延伸的导轨向上移动悬臂，其中黏性结构固定至悬臂。
在一些实施方式中，将黏性结构移动至晶圆工作台被执行以使得黏性结构与晶圆工作台接触，且所述清洁方法还包括当黏性结构与晶圆工作台接触时水平移动晶圆工作台，其中执行水平移动晶圆工作台以使得滚动黏性结构。
在一些实施方式中，滚动黏性结构被执行使得第一微粒从黏性结构被刮下。
在一些实施方式中，所述清洁方法还包括在移动黏性结构远离晶圆工作台之后，将黏性结构移回至晶圆工作台以使得晶圆工作台上的第二微粒黏附至黏性结构。
在一些实施方式中，所述清洁方法还包括在移动黏性结构远离晶圆工作台之后旋转黏性结构，以及在旋转黏性结构之后使晶圆工作台上的第二微粒黏附至黏性结构。
在一些实施方式中，一种清洁方法包括移动光罩以使得光罩上的第一微粒在黏性结构之下；将黏性结构移动至光罩直至第一微粒黏附至黏性结构为止；在第一微粒黏附至黏性结构之后移动黏性结构远离光罩；以及在升高黏性结构之后使用光罩执行微影制程。
在一些实施方式中，所述清洁方法还包括当第一微粒在光罩上时引起第一微粒的共振。
在一些实施方式中，所述清洁方法还包括当第一微粒在光罩上时引起加热第一微粒。
在一些实施方式中，黏性结构被降低以使得黏性结构与光罩接触，且所述清洁方法还包括当黏性结构与光罩接触时水平移动光罩，其中水平移动光罩会使黏性结构滚动。
在一些实施方式中，滚动黏性结构被执行以使得第一微粒脱离黏性结构。
在一些实施方式中，所述清洁方法还包括在移动该黏性结构远离该光罩之后，将该黏性结构移动至该光罩直至该光罩上的一第二微粒黏附至该黏性结构为止。
在一些实施方式中，所述清洁方法还包括在移动黏性结构远离光罩之后旋转黏性结构，以及在旋转黏性结构之后使光罩上的第二微粒黏附至黏性结构。
在一些实施方式中，一种微影设备包括投射透镜、黏性结构，以及可在投射透镜之下的位置及黏性结构之下的位置之间移动的固持元件。黏性结构可沿着不平行于固持结构的顶表面的方向移动。
在一些实施方式中，所述微影设备还包括加热器，此加热器热耦接黏性结构。
在一些实施方式中，所述微影设备还包括清洁工具，此清洁工具具有与黏性结构接触的顶尖。
在一些实施方式中，所述微影设备还包括第一旋转致动器以及第二旋转致动器。第一旋转致动器与黏性结构接触且可以第一轴为轴地旋转。第二旋转致动器与黏性结构接触且可以第二轴旋转，其中第二轴不平行于第一轴。
前文概述了若干实施方式的特征，使得熟悉此项技术者可较佳理解本揭露的态样。熟悉此项技术者应了解，其可容易地使用本揭露作为设计或修改用于实现相同目的及/或达成本文中所介绍的实施方式的相同优势的其他制程及结构的基础。熟悉此项技术者亦应认识到，此等等效构造不脱离本揭露的精神及范畴，且其可在不脱离本揭露的精神及范畴的情况下于本文中进行各种改变、代替及替换。

Claims (16)

1.一种清洁方法，其特征在于，包含：
沿着一垂直延伸的导轨向下移动一悬臂，将固定至该悬臂的一黏性结构移动至一晶圆工作台使得该晶圆工作台上的一第一微粒黏附至该黏性结构；
在该第一微粒黏附至该黏性结构之后，移动该黏性结构远离该晶圆工作台；以及
在移动该黏性结构远离该晶圆工作台之后，对由该晶圆工作台固持的一晶圆执行一微影制程。
2.根据权利要求1所述的清洁方法，其特征在于，还包含：
当该第一微粒在该晶圆工作台上时，引起该第一微粒的共振。
3.根据权利要求1所述的清洁方法，其特征在于，其中将该黏性结构移动至该晶圆工作台被执行使得该黏性结构与该晶圆工作台接触，且该清洁方法还包含：
当该黏性结构与该晶圆工作台接触时，加热该黏性结构。
4.根据权利要求1所述的清洁方法，其特征在于，移动该黏性结构远离该晶圆工作台包括：
沿着该垂直延伸的导轨向上移动该悬臂，其中该黏性结构固定至该悬臂。
5.根据权利要求1所述的清洁方法，其特征在于，其中将该黏性结构移动至该晶圆工作台被执行使得该黏性结构与该晶圆工作台接触，且该清洁方法还包含：
当该黏性结构与该晶圆工作台接触时，水平移动该晶圆工作台，其中水平移动该晶圆工作台被执行使得该黏性结构被滚动。
6.根据权利要求5所述的清洁方法，其特征在于，其中滚动该黏性结构被执行使得该第一微粒从该黏性结构被刮下。
7.根据权利要求1所述的清洁方法，其特征在于，还包括：
在移动该黏性结构远离该晶圆工作台之后，将该黏性结构移回至该晶圆工作台以使得该晶圆工作台上的一第二微粒黏附至该黏性结构。
8.根据权利要求1所述的清洁方法，其特征在于，还包括：
在移动该 黏性结构远离该晶圆工作台之后旋转该黏性结构；以及
在旋转该黏性结构之后使该晶圆工作台上的一第二微粒黏附至该黏性结构。
9.一种清洁方法，其特征在于，包含：
移动一光罩以使得该光罩上的一第一微粒在一黏性结构之下；
将该黏性结构移动至该光罩直至该第一微粒黏附至该黏性结构为止；
在该第一微粒黏附至该黏性结构之后，移动该黏性结构远离该光罩；
在移动该黏性结构远离该光罩之后旋转该黏性结构；
旋转该黏性结构之后使该光罩上的一第二微粒黏附至该黏性结构；以及
在该第二微粒黏附至该黏性结构之后，使用该光罩执行一微影制程。
10.根据权利要求9所述的清洁方法，其特征在于，还包含：
当该第一微粒在该光罩上时，振动该第一微粒。
11.根据权利要求9所述的清洁方法，其特征在于，还包括：
当该第一微粒在光罩上时，加热该第一微粒。
12.根据权利要求9所述的清洁方法，其特征在于，其中该黏性结构被降低以使得该黏性结构与该光罩接触，且所述清洁方法还包括：
当该黏性结构与该光罩接触时，水平移动该光罩，其中水平移动该光罩会使该黏性结构滚动。
13.根据权利要求12所述的清洁方法，其特征在于，其中滚动该黏性结构被执行以使得该第一微粒脱离该黏性结构。
14.一种微影设备，其特征在于，包含：
一投射透镜；
一晶圆工作台；
一黏性结构，配置于该晶圆工作台上方；
一固持元件，该固持元件可在该投射透镜之下的一位置与该黏性结构之下的一位置之间移动，其中该黏性结构可沿着不平行于该固持元件的一顶表面的一方向移动，用以移除该晶圆工作台上方的微粒；以及
一加热器，该加热器热耦接该黏性结构，配置于加热该黏性结构。
15.根据权利要求14所述的微影设备，其特征在于，还包含：
一清洁工具，具有与该黏性结构接触的一顶尖。
16.根据权利要求14所述的微影设备，其特征在于，还包含：
一第一旋转致动器，与该黏性结构接触，且可以一第一轴为轴地旋转；以及
一第二旋转致动器，与该黏性结构接触，且可以一第二轴为轴地旋转，其中该第二轴不平行于该第一轴。
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