CN111061129A - 光刻系统及清洁光刻系统的方法 - Google Patents

Abstract

本公开部分实施例提供一种清洁光刻系统的方法。上述方法包括放置一光学元件至一光罩座。上述方法还包括自一光源产生一光束，并利用一第一光导件导引光束至光学元件，使光束在光学元件的一反射面的一有效区域反射并射入一第二光导件。反射面上的有效区域占反射面的比例约介于60％至100％之间。上述方法也包括供应一清洁气体至第二光导件周围，并将清洁气体自第二光导件周围抽除。

Description

光刻系统及清洁光刻系统的方法

技术领域

本发明实施例关于一种半导体晶圆生产设备及使用上述半导体晶圆生产设备的方法，特别涉及一种光刻系统及清洁光刻系统的方法。

背景技术

半导体集成电路工业已历经蓬勃发展的阶段。集成电路材料及设计在技术上的进步使得每一代生产的集成电路变得比先前生产的集成电路更小且其电路也变得更复杂。在集成电路发展的进程中，功能性密度(例如：每一个芯片区域中内连接装置的数目)已经普遍增加，而几何尺寸(例如：制程中所能创造出最小的元件(或线路))则是普遍下降。这种微缩化的过程通常可通过增加生产效率及降低相关支出提供许多利益。

然而，这种微缩化也增加了集成电路加工和制造上的复杂度。为了实现这样的进展，集成电路加工和制造上也需要有相同的进步。

光刻(光微影)技术是一种利用光照射具有图案的主光罩(掩膜)来将图案转印到覆盖在半导体基板上感光材料上的制程。在半导体工业的历史上，已通过减小光刻辐射源的曝光波长改良光刻分辨率来实现更小的集成芯片的最小特征尺寸。在较高分辨率的光刻技术中，极紫外线(Extreme ultraviolet；EUV)光刻术使用具有10nm与130nm之间的曝光波长的极紫外线(EUV)光，是对于新兴技术节点(例如，32nm、22nm、14nm等)具有前景的下一代光刻解决方案。

虽然现有的光刻技术通常已经足以实现预期目的，但仍不能在所有方面完全满足。

发明内容

本发明部分实施例提供一种清洁光刻系统的方法。上述方法包括放置一光学元件至一光罩座。上述方法还包括自一光源产生一光束，并利用一第一光导件导引光束至光学元件，使光束在光学元件的一反射面的一有效区域反射并射入一第二光导件。反射面上的有效区域占反射面的比例约介于60％至100％之间。上述方法也包括供应一清洁气体至第二光导件周围，并将清洁气体自第二光导件周围抽除。

本发明部分实施例提供一种光刻系统。上述光刻系统包括配置用于产生光束的一光源。上述光刻系统还包括一光罩座及设置于光罩座上的一反射结构。光学元件具有一反射面位于光学元件远离光罩座的一侧，且反射面包括一有效区域，有效区域占反射面的比例约介于60％至100％之间。上述光刻系统也包括一第一光导件。第一光导件放置于光源与光罩座之间并配置用于导引来自光源的光束投射至设置于光罩座的光学元件。并且，上述光刻系统包括一第二光导件。光学元件的有效区域反射来自第一光导件的光束并投射至第二光导件。

附图说明

图1显示根据本发明部分实施例的一光刻系统的示意图。

图2显示根据本发明部分实施例的一光罩的剖面示意图。

图3显示根据本发明部分实施例的一光学元件的剖面示意图。

图4显示根据本发明部分实施例的一光学元件的剖面示意图。

图5显示本发明部分实施例中清洁一光刻系统的方法的流程图。

图6显示本发明部分实施例中清洁一光刻系统的方法的步骤的示意图，其中利用一光罩对一半导体晶圆进行光刻制程。

图7显示本发明部分实施例中清洁一光刻系统的方法的步骤的示意图，其中利用一光学元件清洁光刻系统的部分。

图8显示本发明部分实施例中清洁一光刻系统的方法的步骤的示意图，其中一清洁气体供应至光刻系统中。

图9显示本发明部分实施例中供应清洁气体的流量与时间的关系图。

图10显示本发明部分实施例中清洁一光刻系统的方法的步骤的示意图，其中利用一光罩对一半导体晶圆进行光刻制程。

附图标记说明：

2～半导体晶圆

3～测试晶圆

10～光刻系统

11～真空腔室(第一真空腔室)

12～真空腔室(第二真空腔室)

13～晶圆座

14～曝光工具

15～光源

16～照明器

160～腔体

161～排气通道

162～光入口

163～光出口

164～进气通道

165、166、167～第一光导件

17～投影光学模块

170～腔体

171～排气通道

172～光入口

173～光出口

174～进气通道

175、176、177、178～第二光导件

179～气体供应源

18～真空模块

19～光罩座

20、20’～光罩

21～基板

22～反射结构

221～反射面

223～有效区域

225～边界区域

23～薄膜(第一薄膜)

24～薄膜(第二薄膜)

25～吸收层

251～特征

30、30’～光学元件

31～基板

32～反射结构

321～反射面

323、323’～有效区域

325～边界区域

33～薄膜(第一薄膜)

34～薄膜(第二薄膜)

35～吸收层

40～保护气体

50～清洁气体

100～方法

101、102、103～操作

L、L1、L2～光束

P～污染粒子

具体实施方式

以下的公开内容提供许多不同的实施例或范例，以实施本发明的不同特征。而本说明书以下的公开内容是叙述各个构件及其排列方式的特定范例，以求简化发明的说明。当然，这些特定的范例并非用以限定本发明。例如，若是本说明书以下的公开内容叙述了将一第一特征形成于一第二特征之上或上方，即表示其包含了所形成的上述第一特征与上述第二特征是直接接触的实施例，亦包含了尚可将附加的特征形成于上述第一特征与上述第二特征之间，而使上述第一特征与上述第二特征可能未直接接触的实施例。另外，本发明的说明中不同范例可能使用重复的参考符号及/或用字。这些重复符号或用字是为了简化与清晰的目的，并非用以限定各个实施例及/或所述外观结构之间的关系。

再者，为了方便描述附图中一元件或特征部件与另一(多个)元件或(多个)特征部件的关系，可使用空间相关用语，例如“在...之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”及类似的用语等。可以理解的是，除了附图所示出的方位之外，空间相关用语涵盖使用或操作中的装置的不同方位。所述装置也可被另外定位(例如，旋转90度或者位于其他方位)，并对应地解读所使用的空间相关用语的描述。可以理解的是，在所述方法之前、期间及之后，可提供额外的操作步骤，且在某些方法实施例中，所述的某些操作步骤可被替代或省略。

应注意的是，此处所讨论的实施例可能未必叙述出可能存在于结构内的每一个部件或特征。举例来说，附图中可能省略一个或多个部件，例如当部件的讨论说明可能足以传达实施例的各个样态时可能将其从附图中省略。再者，此处所讨论的方法实施例可能以特定的进行顺序来讨论，然而在其他方法实施例中，可以以任何合理的顺序进行。

在本发明实施例中描述的先进光刻制程、方法及材料可以适用于许多应用中，包括鳍式场效晶体管(fin-type field effect transistor，FinFET)。例如，鳍结构可能被图案化以在多个结构之间产生相对较小的间隔，而本发明实施例是适合应用于此。再者，本发明实施例可以应用在用来形成鳍式场效晶体管的鳍结构的间隙壁(spacer)的制程。

图1显示根据本发明部分实施例一光刻系统的示意图。光刻系统10配置用于利用一高能量光束曝光一形成于半导体晶圆2上的一光刻胶层(图中未示出)。在部分实施例中，光刻系统10包括多个真空腔室(例如：第一真空腔室11及第二真空腔室12)、一晶圆座13及一曝光工具14。光刻系统10的元件可被添加或省略，本发明实施例不被所述实施例所限制。

第一真空腔室11及第二真空腔室12在一高度真空压力下保存各自的真空环境。第一真空腔室11的真空压力可以低于第二真空腔室12的真空压力。举例而言，第一真空腔室11的真空压力可大约落在约1.5*10^-2mB至约2.8*10^-2mB之间，而第二真空腔室12的真空压力可大约为8*10^-2mB。

晶圆座13配置用于在一光刻制程中固定一半导体晶圆2。在部分实施例中，晶圆座13放置于第二真空腔室12内并可通过一线性马达(图中未示出)移动于第二真空腔室12内的相异位置。

根据部分实施例，由晶圆座13所夹持的半导体晶圆2是由硅、锗或其他半导体材料所制成的。根据部分实施例，半导体晶圆2由复合半导体所制成，如碳化硅(SiC)、砷化镓(GaAs)、砷化铟(InAs)或磷化铟(InP)。根据部分实施例，半导体晶圆2由合金半导体所制成，如硅锗(SiGe)、硅锗碳(SiGeC)、磷砷化镓(GaAsP)或磷化铟镓(GaInP)。根据部分实施例，半导体晶圆2包括一晶膜层。举例来说，半导体晶圆2具有一晶膜层覆盖于大型半导体(bulk semiconductor)上。根据部分实施例，半导体晶圆2可为硅绝缘体(silicon-on-insulator；SOI)或锗绝缘体(germanium-on-insulator；GOI)基板。

半导体晶圆2上可包括有多个装置元件。举例而言，形成于半导体晶圆2上的装置元件可包括一晶体管，例如：金属氧化物半导体导体场效晶体管(metal oxidesemiconductor field effect transistors(MOSFET))、互补式金属氧化物半导体导体晶体管(complementary metal oxide semiconductor(CMOS)transistors)、双载子接面晶体管(bipolar junction transistors(BJT))、高电压晶体管、高频晶体管、P型场效晶体管(p-channel and/or n-channel field-effect transistors(PFET))或者P型场效晶体管(n-channel field-effect transistors(NFET)等，以及或者其他元件。半导体晶圆2上的多个装置元件可经过多个加工制程，例如沉积、蚀刻、离子植入、光刻、退火、以及或者其他制程。半导体晶圆2上涂布有对高能量放射光束敏感的光刻胶层(光阻层)，例如本实施例中的极紫外光光束。

曝光工具14是配置用于提供一高能量光束至第二真空腔室12。在部分实施例中，曝光工具14包括一光源15、一照明器16、一投影光学模块(或投影光学盒(projectionoptics box,POB))17、多个真空模块18、及一光罩座19。根据部分实施例，曝光工具14的技术特征说明如下：

光源15是配置来产生波长范围约在1纳米与100纳米之间的放射线(radians)。在一个特定的例子中，光源15产生一波长集中在约13.5纳米的极紫外光光束。相应地，光源15也称为极紫外光光源。然而，应当理解的是，光源15并不限定于发出极紫外光光束。举例而言，光源15包括紫外光光源(ultraviolet(UV)source)或者深紫外光光源(deep ultra-violet(DUV)source)。

照明器16包括一腔体160。腔体160放置于第一真空腔室11并且具有多个排气通道161。排气通道161气体连结腔体160内部与腔体160外部(第一真空腔室11当中但在腔体160之外)。位于腔体160中的气体可通过排气通道161自腔体160内部排出。另外，腔体160包括一光入口162以及一光出口163，以允许来自光源15的光束进入腔体160并自腔体160射出。

在部分实施例中，照明器16包括一或多个进气通道164位于腔体160内。进气通道164可通过气体管线连结至一气体供应源179并配置用于供应气体进入腔体160当中。气体供应源169所供应的气体可包括氢气、氮气或XCDA(Extreme Clean Dry Air)气体。

照明器16还包括多个第一光导件165、166及167。在光源15所产生的光束落在极紫外光范围内时，第一光导件165、166及167可分别为一反射式镜片(reflective optic)。第一光导件165、166及167导引来自光源15的光束至固定于光罩座19上的光罩20(图6)或光学元件30(图7)之上。

投影光学模块17包括一腔体170。腔体170放置于第一真空腔室11并且具有多个排气通道171。排气通道171气体连结腔体170内部与腔体170外部(第一真空腔室11当中但在腔体170之外)。位于腔体170中的气体可通过排气通道171自腔体170内部排出。另外，腔体170包括一光入口172以及一光出口173，以允许来自光源15的光束进入腔体170并自腔体170射出。

在部分实施例中，投影光学模块17包括一或多个进气通道174位于腔体170内。进气通道174可通过气体管线连结至一气体供应源179并配置用于供应气体进入腔体170当中。气体供应源179所供应的气体可包括氢气、氮气或XCDA气体。进气通道174供应进入腔体170的气体可能使腔体170内部的真空压力高于第一真空腔室11(腔体170外部的空间)的压力。在部分实施例中，第一真空腔室11的真空压力可大约落在约1.5*10^-2mB至约2.8*10^-2mB之间，而腔体170内的真空压力可大约为3.8*10^-2mB。

投影光学模块17还包括多个第二光导件175、176、177及178。在光源15所产生的光束落在极紫外光范围内时，第二光导件175、176、177及178可分别为一反射式镜片。第二光导件175、176、177及178导引来自光罩座19上的光罩20(图6)或光学元件30(图7)所反射的光束第二真空腔12中。

在部分实施例中，数个驱动器(图中未示出)是连结于照明器16或投影光学模块17以调整照明器16或投影光学模块17的光导件的位置。上述驱动器可电性连结于一驱动装置(图中未示出)，并根据来自驱动装置的信号控制照明器16或投影光学模块17的光导件的位置，借此调整投射进入第二真空腔室12的光束的焦距。

真空模块18是配置用于在第一真空腔室11及第二真空腔室12内产生真空。真空模块18可包括具有不同极端压力且依序连结的多个真空泵，以提高在第一真空腔室11及第二真空腔室12内产生真空的效率。

举例而言，真空模块18包括一初级泵及一二级泵依序相连。初级泵用于降低将压力自大气压力降低至一较低的压力，在此之后二级泵再将压力降低至制程所需的高度真空条件。初级泵可为一涡卷式泵，并且二级泵可为一分子泵或一旋转式泵。由真空模块18所抽出的气体可通过一气体通道送至厂区设备的一气体处理系统(图中未示出)中进行处置。

光罩座19配置用于固定用于执行一光刻制程的一光罩20(图6)或用于执行一清洁制程的一光学元件30(图7)。在一些实施例中，光罩座19包括静电吸盘(e-chuck)以固定光罩20或光学元件30。在部分实施例中，光刻系统10是保持在真空环境中，以避免极紫外光因受气体分子所吸收而造成极紫外光的强度损失。因此，静电吸盘所产生的静电力可以不受真空环境影响，稳定固定光罩20或光学元件30于光罩座19之上。

关于光罩20或光学元件30的结构特征说明如下：

图2显示根据部分实施例光罩20的剖面示意图。在部分实施例中，在光刻系统10为一极紫外光光刻系统的例子中，光罩20为一反射型光罩。光罩20包括具有合适材料的基板21，例如低热膨胀性的材料(LTEM)或熔融石英。在部分实施例中，低热膨胀性的材料包括氧化钛(TiO₂)掺杂氧化硅(SiO₂)，或其他低膨胀性的合适材料。在部分实施例中，光罩20包括一反射结构22沉积于基板21上。

在部分实施例中，反射结构22包括多个交互排列的薄膜，例如：第一薄膜23与第二薄膜24。在一特定实施例中，第一薄膜23与第二薄膜24分别为钼(Mo)薄膜与硅薄膜。在另一特定实施例中，第一薄膜23与第二薄膜24分别为钼薄膜与铍(Be)薄膜。然而，应当理解的是，许多变动和修改可以在本公开的实施例中进行。第一薄膜23与第二薄膜24可为其他合适以高度反射极紫外光光束的材料。

光罩20还包括一吸收层25设置于反射结构22上，例如氮化钽硼(TaBN)层。吸收层25被图案化以定义为一集成电路图案(IC pattern)。详而言之，如图2所示，吸收层25被图案化以在反射结构22的一反射面221的有效区域223上形成多个特征251，并且吸收层25完全覆盖围绕有效区域223的边界区域225。当来自光源15的光束L投射于光罩20时，部分光束L通过特征251并射入反射结构22。反射结构22反射带有光罩20所定义的图案的光束L1，以曝光半导体晶圆5(图1)上的光刻胶层。同时，吸收层25吸收其余光束L。在部分实施例中，光罩20的有效区域223中，吸收层25所占据的区域大于90％。因此，大部分的光束L皆由光罩20的吸收层25所吸收。

图3显示根据部分实施例光学元件30的剖面示意图。在部分实施例中，光学元件30包括一基板31、一反射结构32、及一吸收层35。基板31可由例如低热膨胀性的材料(LTEM)或熔融石英制成。在部分实施例中，低热膨胀性的材料包括氧化钛(TiO₂)掺杂氧化硅(SiO₂)，或其他低膨胀性的合适材料。

反射结构32包括可高度反射光束L的多个交互排列的薄膜，例如：第一薄膜33与第二薄膜34。在一特定实施例中，第一薄膜33与第二薄膜34分别为钼(Mo)薄膜与硅薄膜。在另一特定实施例中，第一薄膜33与第二薄膜34分别为钼薄膜与铍(Be)薄膜。然而，应当理解的是，许多变动和修改可以在本公开的实施例中进行。第一薄膜33与第二薄膜34可为其他合适以高度反射极紫外光光束的材料。在部分实施例中，反射结构32仅包括可高度反射光束L的单一材料，而非由相异材料交错堆叠而成。

在部分实施例中，反射结构32在相反于基板31的一侧的外表面为一平坦的反射面321。反射面321与基板31具有相同的面积。亦即，反射面321的边界322是与基板31的边界312齐平。如图3所示，反射面321包括一有效区域323以及一边界区域325。有效区域323与反射面321的边界322相隔一间距。边界区域325位于有效区域323与边界322之间。在一特定实施例中，有效区域323与反射面321为矩形，且边界区域325为环形。边界区域325完全围绕于有效区域323的外侧。在一特定实施例中，有效区域323占反射面321的比例介于约60％至100％之间，其余反射面321的区域即为边界区域325。

在部分实施例中，反射结构32的边界区域325完全为吸收层35所覆盖，但有效区域323并未形成吸收层35。吸收层35可为氮化钽硼(TaBN)层。当来自光源15的光束L投射于光学元件30时，部分光束L射入反射结构32的有效区域323中。反射结构32的有效区域323反射光束L2并投射至第二光导件175、176、177及178(图1)中。同时，吸收层35吸收其余光束L。于是，反射光束L2的光形与剖面面积相同于有效区域323的形状(例如：矩形)与面积。在一实施例中，光束L2的强度大于光束L的强度的62％以上。

然而，应当理解的是，许多变动和修改可以在本公开的实施例中进行。在其余实施例中，如图4所示，光学元件30’的反射面321的全部区域皆为有效区域323’，而未包括边界区域。亦即，有效区域323’占反射面321的比例为100％。于是，有效区域323’所反射的光束L2的光形及剖面面积相同于反射面321(或是基板31)的形状(例如：矩形)与面积。

图5显示本发明部分实施例中清洁一光刻系统10的方法100的流程图。为了举例，该流程以第6-10图的示意图来说明。在不同的实施例中，部分操作可以替换或是消去。

方法100包括操作101，在操作101中利用放置在光罩座19的光罩20执行一光刻制程。根据部分实施例中，光刻制程包括下列步骤：

在部分实施例中，如图6所示，光刻制程包括装载光罩20至光罩座19。光罩20可通过一传送组件(图中未示出)。传送至光罩座19的下方。传送组件可包括可移动于光刻系统内部的一乘载平台。接着，光罩座19产生静电力以吸引并固定光罩20于光罩座19之上。当光罩20固定于光罩座19之上时，光罩20的反射面221是面朝下方，并位于光罩20远离光罩座19的一侧。另一方面，已涂布有一光刻胶层的一半导体晶圆2在上述装载光罩20的过程的之前、期间或之后同样通过一传送组件传送至晶圆座13之上。

光刻制程还包括利用光源15产生光束L。来自光源15的光束L通过照明器16后照射在光罩20上，接着光罩20所反射的光束L1通过投影光学模块17投射在半导体晶圆2上的光刻胶层，从而在光刻胶层上形成一潜像。在一些实施例中，在光源15产生光束L的期间，光罩座19根据一既定路径移动光罩20，以扫描模式将反射的光束L1投射至半导体晶圆2的不同区域之上。

光刻制程也包括在光源15产生光束L至光罩20且在光罩20反射光束L1的期间，供应保护气体40进入投影光学模块17的腔体170当中并将保护气体自腔体170中排除。在部分实施例中，保护气体40通过进气通道174供应进入腔体170当中并通过排气通道171通过真空模块18所产生的真空自腔体170排除。保护气体40可为氢气或其他类似气体。保护气体可以避免腔体170以及位于腔体170内部的第二光导件175、176、177及178在制程中遭受污染，同时防止或减少光束L1在传递过程中的能量损失。

光刻制程包括更换半导体晶圆2。在部分实施例中，当半导体晶圆2的所有区域皆受反射的光束L1曝光后，即完成对半导体晶圆2的光刻制程。此时，传送组件(图中未示出)将完成加工的半导体晶圆2自晶圆座13移除，并且将另一片新的半导体晶圆2送上晶圆座13，使新的半导体晶圆2利用相同的光罩20进行曝光。

另外，光刻制程包括自光罩座19移除光罩20。当预定数量的半导体晶圆2完成曝光后，传送组件(图中未示出)将光罩20自光罩座19移除。上述预定数量可以是一个系统的预设值，此预设值可以是根据先前的维护作业中光刻系统内因有污染粒子产生而导致制程结果下降的情况发生时所处理的半导体晶圆的数量而决定。

方法100还包括操作102，在操作102中利用放置在光罩座19的光学元件30执行一清洁制程。根据部分实施例中，清洁制程包括下列步骤：

如图7所示，清洁制程包括将光学元件30放置于光罩座19。在部分实施例中，自光罩座19移除光罩20与放置光学元件30至光罩座19的程序是连续执行。举例而言，当传送组件(图中未示出)将光罩20自光罩座19移除后即将光罩20放置于一存储位置，接着相同的传送组件即自上述存储位置提取光学元件30并将光学元件30送至光罩座19上固定。在部分实施例中，当光学元件30固定于光罩座19之上时，光学元件30的反射面321是面朝下方，并位于光学元件30远离光罩座19的一侧。

清洁制程还包括利用光源15产生光束L。来自光源15的光束L通过照明器16的第一光导件165、166及167后照射在光学元件30上。接着，光学元件30投射光束L2至投影光学模块17的第二光导件175、176、177及178。在一些实施例中，在光源15产生光束L的期间，光罩座19根据一既定路径移动光学元件30，以将反射的光束L2投射至投影光学模块17的第二光导件175、176、177及178的不同区域之上。

在部分实施例中，光学元件30所反射的光束L2的能量远大于光罩20所反射的光束L1的能量。因此，如7图所示，光束L2对在投影光学模块17甚至是第二真空腔室12的污染粒子P可以供应充分的电荷，进而使污染粒子P带电。由于带电的污染粒子P彼此间因电荷互斥而产生推力，故污染粒子P可自投影光学模块17的腔体170的内壁面、自第二光导件175、176、177及178、或自第二真空腔室12的内壁面脱离并漂浮于投影光学模块17以及第二真空腔室12中。

清洁制程包括在光源15产生光束L至光学元件30且在光学元件30反射光束L2的期间，供应保护气体40进入投影光学模块17的腔体170当中并将保护气体自腔体170中排除。在部分实施例中，保护气体40通过进气通道174供应进入腔体170当中并通过排气通道171通过真空模块18所产生的真空自腔体170排除。保护气体40可为氢气或其他类似气体。保护气体可以避免腔体170以及位于腔体170内部的第二光导件175、176、177及178在制程中遭受污染，同时防止或减少光束L2在传递过程中的能量损失。

在部分实施例中，如图7所示，在光源15产生光束L至光学元件30且在光学元件30反射光束L2的期间，一测试晶圆3放置在第二真空腔室12当中，并接收来自光学元件30反射的光束L2。测试晶圆3上可分布有多种检测器。检测器接收来自光学元件30反射的光束L2并根据所接收光束L2的强度发出检测信号至一控制系统(图中未示出)。控制系统根据检测信号决定何时结束光束L照射光学元件30的时间。然而，应当理解的是，许多变动和修改可以在本公开的实施例中进行。在另一些实施例中，在光源15产生光束L至光学元件30且在光学元件30反射光束L2的期间，没有半导体晶圆2或测试晶圆3放置在第二真空腔室12当中。光束L照射光学元件30的时间可以根据一预设值决定。在部分实施例中，在光源15停止照射光学元件30之后，光学元件30即通过传送组件(图中未示出)自光罩座19移除。

另外，如图8所示，清洁制程还包括在光源15停止产生光束L至光学元件30之后，供应清洁气体50进入投影光学模块17的腔体170当中并将清洁气体50自腔体170中排除。在部分实施例中，清洁气体50通过进气通道174供应进入腔体170当中并流动至第二光导件175、176、177及178的周围。接着，清洁气体50通过排气通道171通过真空模块18所产生的真空自腔体170排除。清洁气体50可为氮气、XCDA气体或其他类似气体。在部分实施例中，由于堆积在投影光学模块17中的污染粒子P已漂浮于腔体170内部，在清洁气体50自腔体170排出的同时，污染粒子P将依附于清洁气体50的气流离开腔体170。于是，完成腔体170的清洁。

图9显示本发明部分实施例中供应清洁气体50的流量与时间的关系图。在部分实施例中，清洁气体50的流量随时间而改变。举例而言，清洁气体50的流量是周期性进行调整。并且，在每一周期初期，清洁气体50供应的流量大于每一周期的其余时间中清洁气体50供应的流量。于是，清洁气体50进一步提供物理上的一作用力至污染粒子，以利污染粒子排出腔体170之外。

清洁气体50供应的时间可以通过测试晶圆3所搜集的数据决定。详而言之，测试晶圆3具有感测污染粒子浓度的检测器，由于腔体170与第二真空腔室12连通，测试晶圆3可检测腔体170内的污染粒子浓度并根据检测结果产生一检测信号至一控制系统(图中未示出)。控制系统根据检测信号决定何时结束清洁气体50供应的时间。然而，应当理解的是，许多变动和修改可以在本公开的实施例中进行。在另一些实施例中，在清洁气体50供应的期间，没有半导体晶圆2或测试晶圆3放置在第二真空腔室12当中。清洁气体50供应的时间可以根据一预设值决定。在清洁气体50结束供应后，完成清洁制程。

方法100还包括操作103，利用放置在光罩座19的光罩20’在光刻系统1中执行另一光刻制程。在部分实施例中，操作103与上述操作101相同或类似，为简化说明，将不再重复。在部分实施例中，如图10所示，在操作103内所使用的光罩20’不同于在操作101所使用的光罩20。操作102的清洁制程是在进行光罩交换的期间进行。然而，应当理解的是，许多变动和修改可以在本公开的实施例中进行。在操作103内所使用的光罩20’可以相同于在操作101所使用的光罩20。

本发明多个实施例提供一种清洁光刻系统的方法。光刻系统可以通过执行一清洁制程进行清洁。在光刻系统完成清洁后，在光刻制程中用于曝光半导体晶圆的光束将依照期望的光学性质传递，而不会受光刻系统中的污染粒子影响而发生无法预测的路径偏差。于是，光刻制程的结果将会改善，进而提升半导体晶圆的产品良率(product yield)。

本发明部分实施例提供一种清洁一光刻系统的方法。上述方法包括放置一光学元件至一光罩座。上述方法还包括自一光源产生一光束，并利用一第一光导件导引光束至光学元件，使光束在光学元件的一反射面的一有效区域反射并射入一第二光导件。反射面上的有效区域占反射面的比例约介于60％至100％之间。上述方法也包括供应一清洁气体至第二光导件周围，并将清洁气体自第二光导件周围抽除。

在上述实施例中，上述方法还包括在光学元件放置于光罩座之前执行一光刻制程。光刻制程包括放置一光罩于光罩座。光刻制程还包括自光源产生光束，并利用第一光导件导引光束至光罩，使光束在光罩反射并射入第二光导件。光刻制程也包括自光罩座移除光罩。

或者，上述方法还包括自光罩座移除光学元件，以及在光学元件自光罩座移除后执行一光刻制程。光刻制程包括放置一光罩于光罩座以及自光源产生光束，并利用第一光导件导引光束至光罩，使光束在光罩反射并射入第二光导件。

在上述实施例中，光束包括一极紫外光光束。

在上述实施例中，上述方法还包括在光束照射光学元件的期间，利用光罩座移动光学元件。

在上述实施例中，上述方法还包括改变清洁气体的流速。

在上述实施例中，清洁气体是在光束停止产生后供应至第二光导件周围。另外，上述方法还包括在光源产生光束的期间产生一加工气体至第二光导件周围，加工气体不同于清洁气体。

本发明部分实施例提供一种光刻系统。上述光刻系统包括配置用于产生光束的一光源。上述光刻系统还包括一光罩座及设置于光罩座上的一反射结构。光学元件具有一反射面位于光学元件远离光罩座的一侧，且反射面包括一有效区域，有效区域占反射面的比例约介于60％至100％之间。上述光刻系统也包括一第一光导件。第一光导件放置于光源与光罩座之间并配置用于导引来自光源的光束投射至设置于光罩座的光学元件。并且，上述光刻系统包括一第二光导件。光学元件的有效区域反射来自第一光导件的光束并投射至第二光导件。

上述实施例中，反射结构包括多个薄膜彼此堆叠。

以上概略说明了本发明数个实施例的特征，使所属技术领域中技术人员对于后续本发明的详细说明可更为容易理解。任何所属技术领域中技术人员应了解到本说明书可轻易作为其它结构或制程的变更或设计基础，以进行相同于本发明实施例的目的及/或获得相同的优点。任何所属技术领域中技术人员也可理解与上述等同的结构或制程并未脱离本发明的构思和保护范围内，且可在不脱离本发明的构思和范围内，当可作变动、替代与润饰。

Claims (10)

1.一种清洁光刻系统的方法，包括：

放置一光学元件至一光罩座；

自一光源产生一光束，并利用一第一光导件导引该光束至该光学元件，使该光束在该光学元件的一反射面的一有效区域反射并射入一第二光导件，其中该有效区域占该反射面的比例约介于60％至100％之间；以及

供应一清洁气体至该第二光导件周围，并将该清洁气体自该第二光导件周围抽除。

2.如权利要求1所述的清洁光刻系统的方法，还包括在该光学元件放置于该光罩座之前执行一光刻制程，该光刻制程包括：

放置一光罩于该光罩座；

自该光源产生该光束，并利用该第一光导件导引该光束至该光罩，使该光束在该光罩反射并射入该第二光导件；以及

自该光罩座移除该光罩。

3.如权利要求1所述的清洁光刻系统的方法，还包括：

自该光罩座移除该光学元件；以及

在该光学元件自该光罩座移除后执行一光刻制程，其中该光刻制程包括：

放置一光罩于该光罩座；以及

自该光源产生该光束，并利用该第一光导件导引该光束至该光罩，使该光束在该光罩反射并射入该第二光导件。

4.如权利要求1所述的清洁光刻系统的方法，还包括停止自该光源产生该光束，其中该清洁气体是在该光束停止产生后供应至该第二光导件周围。

5.如权利要求1所述的清洁光刻系统的方法，还包括在该光源产生该光束的期间产生一保护气体至该第二光导件周围，该保护气体不同于该清洁气体。

6.如权利要求1至5项中任一项所述的清洁光刻系统的方法，其中该光束包括一极紫外光光束。

7.如权利要求1至5项中任一项所述的清洁光刻系统的方法，还包括在该光束照射该光学元件的期间，利用该光罩座移动该光学元件。

8.如权利要求1至5项中任一项所述的清洁光刻系统的方法，还包括改变该清洁气体的流速。

9.一种光刻系统，包括：

一光源，配置用于产生一光束；

一光罩座；

一光学元件，设置于该光罩座上，其中该光学元件具有一反射面位于该光学元件远离该光罩座的一侧，且该反射面包括一有效区域，该有效区域占该反射面的比例约介于60％至100％之间；

一第一光导件，放置于该光源与该光罩座之间并配置用于导引来自该光源的该光束投射至设置于该光罩座的该光学元件；以及

一第二光导件，其中该光学元件的该有效区域反射来自该第一光导件的光束并投射至该第二光导件。

10.如权利要求9所述的光刻系统，其中该光学元件包括多个薄膜彼此堆叠。

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