CN112296023B - 微粒移除工具及方法 - Google Patents
微粒移除工具及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112296023B CN112296023B CN202010737135.1A CN202010737135A CN112296023B CN 112296023 B CN112296023 B CN 112296023B CN 202010737135 A CN202010737135 A CN 202010737135A CN 112296023 B CN112296023 B CN 112296023B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- workpiece
- beam splitters
- focused
- optical
- beams
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
- B08B7/0035—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like
- B08B7/0042—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like by laser
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
- G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
- G21K1/006—Manipulation of neutral particles by using radiation pressure, e.g. optical levitation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B13/00—Accessories or details of general applicability for machines or apparatus for cleaning
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02041—Cleaning
- H01L21/02057—Cleaning during device manufacture
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
一种微粒移除工具包括工件固持器及光学镊子(tweezer)。所述工件固持器被配置成支撑工件。所述光学镊子被配置成向所述工件发射多个聚焦光束,其中所述多个聚焦光束分别会聚到所述光学镊子与所述工件之间的多个焦点,且被配置成从所述工件带走微粒。
Description
技术领域
本公开实施例涉及一种微粒移除工具及方法。
背景技术
半导体制造包括例如光刻、刻蚀、扩散等各种工艺。已通过减小集成芯片的组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。从设备、光掩模及晶片移除碎屑及副产物有助于提高生产良率。
在一些方法中,将清洁溶剂喷洒在表面上,以移除在表面上积累的微粒。在一些方法中,对表面进行擦洗或抛光,以移除在表面上积累的微粒。然而,上述方法可能对表面造成损坏。
发明内容
根据本公开的实施例,一种微粒移除工具,包括工件固持器以及光学镊子。工件固持器被配置成支撑工件。光学镊子被配置成向所述工件发射多个聚焦光束,其中所述多个聚焦光束分别会聚到所述光学镊子与所述工件之间的多个焦点,且被配置成从所述工件带走多个微粒。
根据本公开的实施例,一种微粒移除工具,包括工件固持器、光源以及多个光学透镜。工件固持器被配置成支撑工件。光源被配置成发射光束。多个光学透镜设置在所述光束的传输路径上,且被配置成将所述光束转换成多个聚焦光束,其中所述多个聚焦光束分别会聚到所述多个光学透镜与所述工件之间的多个焦点,且被配置成从所述工件带走多个微粒。
根据本公开的实施例,一种微粒移除方法,所述方法包括:装载工件;提供向所述工件发射多个聚焦光束的光学镊子,其中所述多个聚焦光束分别会聚到所述光学镊子与所述工件之间的多个焦点;以及通过所述多个聚焦光束移除所述工件上的多个微粒,使得所述多个微粒被从所述工件移除。
附图说明
通过结合附图阅读以下详细说明,会最佳地理解本发明的各个方面。应注意,根据行业中的标准惯例,各种特征并未按比例绘制。事实上,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1是根据本发明一些实施例的微粒移除工具的示意性剖视图。
图2是根据本发明一些实施例的图1所示的光学组件的示意性俯视图。
图3是根据本发明一些实施例的图1所示的分光镜及传感器的示意性俯视图。
图4是根据本发明一些实施例的微粒移除工具的示意性剖视图。
图5是根据本发明一些实施例的微粒移除方法的流程图。
[符号的说明]
100、200:微粒移除工具
110:工件固持器
120:光学镊子
122:光源
124:光学组件
124a:光学透镜
130:分光镜
140:传感器
250:泵
252:吸嘴
300:方法
302、304、306、308、310、312:动作
F:力
FLB:聚焦光束
FP:焦点
LB:光束
P:微粒
S1:表面
SR:感测区
W:工件
X、Y、Z:方向
具体实施方式
以下公开内容提供用于实作所提供主题的不同特征的许多不同实施例或实例。下文阐述组件及布置的具体实例,以简化本发明。当然,这些仅为实例,而并不旨在进行限制。例如,在以下说明中在第二特征之上或在第二特征上形成第一特征可包括其中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,且也可包括其中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,本发明可在各种实例中重复使用参考编号及/或字母。这种重复使用是出于简明及清晰的目的,而不是自身表示所论述的各种实施例及/或配置之间的关系。
此外,在本文中,为易于说明,可能使用例如“在…之下(beneath)”、“在…下方(below)”、“下部的(lower)”、“在…上方(above)”、“上部的(upper)”等空间相对性用语来阐述图中所示出的一个元件或特征与另一(些)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语可同样相应地进行解释。
将关于具体的上下文(即,用于利用光学及非接触工艺进行微粒移除的工具及方法)来阐述实施例。本文所论述的实施例是为了提供使得能够制作或使用本发明主题的实例,且所属领域中的普通技术人员将容易理解在不同实施例的预期范围内可以作出的修改。以下图中相同的参考编号及字符指代相同的组件。尽管方法实施例可被论述为以特定次序执行,然而其他方法实施例可以任何逻辑次序来执行。
图1是根据本发明一些实施例的微粒移除工具的示意性剖视图。应注意,以简化方式示出了微粒移除工具,且为了易于说明,省略了一些组件。参照图1,提供了微粒移除工具100。在一些实施例中,微粒移除工具100包括工件固持器110及光学镊子(tweezer)120。工件固持器110被配置成支撑工件W。光学镊子120被配置成向工件W发射多个聚焦光束FLB,以拾取工件W上的微粒P。
在一些实施例中,工件固持器110定位在光学镊子120下方,并设置在所述多个聚焦光束FLB的多个光传播路径的下游。在一些实施例中,工件固持器110具有使得其能够固持及/或移动工件W的机械结构或构形。例如,在一些实施例中,工件固持器110包括真空卡盘(chuck)(图中未示出),所述真空卡盘通过卡盘中的真空口产生真空压力,以在微粒移除工艺期间将工件W固持在其上。然而,在替代实施例中,工件W经由工件固持器110通过其他适当的安装力安装。在一些实施例中,微粒移除工具100包括控制器(图中未示出),所述控制器控制工件固持器110及/或耦合到工件固持器110的马达以根据特定的自旋速度、自旋持续时间及/或自旋方向(例如,顺时针或逆时针)而旋转或自旋。在一些实施例中,控制器控制工件固持器110水平移动(即,在两个维度上水平平移),以改变工件W上的照射位置。在一些实施例中,控制器控制工件固持器110竖直移动,以改变光学镊子120与工件W之间的距离。也就是说,工件固持器110可为能够移动的,以使工件W可经由工件固持器110相对于光学镊子120移动。在一些实施例中,工件W由工件固持器110沿着X方向、Y方向及/或Z方向移动。在一些实施例中,工件W经由工件固持器110旋转。在一些实施例中,控制器可位于微粒移除工具100的本地或远程处。在一些实施例中,控制器包括电子存储器及被配置成执行所述电子存储器中所存储的编程指令的一个或多个电子处理器。本发明并非旨在限制是通过软件还是硬件的方式来实作控制器的功能。
在一些实施例中,工件W包括半导体晶片,例如结晶硅衬底;元素半导体衬底(例如,包括锗);化合物半导体衬底(例如,包括硅碳、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟及/或锑化铟);及/或合金半导体衬底(例如,包括SiGe、GaAsP、AlInAs、AlGaAs、GaInAs、GaInP及/或GaInAsP)。例如多层式或梯度式衬底等的其他半导体衬底也可用作半导体晶片。在一些实施例中,工件W可包括上面形成有集成电路(integrated circuit,IC)结构的半导体晶片。IC结构可包括半导体装置,且还包括由堆叠在半导体装置上的介电层及导电层形成的堆叠,所述介电层及导电层用作内连结构。在一些实施例中,工件W可包括上面形成有未完成的集成电路(IC)结构的半导体晶片。换句话说,可在IC结构的任何中间工艺步骤(例如,刻蚀工艺、沉积工艺、热工艺等)之前及/或之后通过微粒移除工具100对半导体晶片执行微粒移除工艺。然而,本发明并非仅限于此。在一些替代实施例中,工件W可为其他部件,例如掩模(mask)、掩模版(reticle)、机器人(robot)等。
在一些实施例中,从光学镊子120发射的聚焦光束FLB被配置成从工件W带走微粒P。详细来说,光学镊子120可包括在工件固持器110之上的光源122以及在光源122与工件固持器110之间的光学组件124。光源122被配置成发射光束LB。光学组件124设置在光束LB的传输路径上,且被配置成将光束LB转换成所述多个聚焦光束FLB。在一些实施例中,光束LB被提供为连续波(continuous wave,CW)激光。在一些实施例中,光束LB被提供为脉冲激光。在一些实施例中,光学组件124包括多个光学透镜124a,且所述多个光学透镜124a中的每一者被光束LB照射。换句话说,光束LB的照射范围可覆盖所有的光学透镜124a。在一些实施例中,光学透镜124a具有正屈光度(refractive power),使得光束LB经由多个光学透镜124a聚焦并转换成所述多个聚焦光束FLB。在一些实施例中,多个聚焦光束FLB彼此分离。在一些实施例中,多个聚焦光束FLB分别会聚到光学镊子120与工件W之间的多个焦点FP。换句话说,光学镊子120的光学透镜124a与工件W之间的距离可大于光学透镜124a的焦距。在一些实施例中,聚焦光束FLB的焦点FP与光学组件124之间的距离可在约2μm至约3μm的范围内。在一些实施例中,聚焦光束FLB的焦点FP与工件W的表面S1之间的距离可在约2μm至约3μm的范围内。在一些实施例中,工件W的表面S1是工件W的前侧表面。在一些实施例中,工件W的表面S1是工件W的后侧表面。在一些替代实施例中,工件的被聚焦光束照射的表面是连接在工件的前侧表面与后侧表面之间的侧表面。
具体来说,依据微粒P与周围介质之间的相对折射率,光学镊子120是一种使用高度聚焦的激光束(即,聚焦光束FLB)来提供吸引力或排斥力的仪器。光学镊子120使用激光辐射压力来实体地固持及移动纳米及微米大小的微粒P。激光辐射压力是因光动量变化而在微粒P上产生的每单位面积的力。聚焦激光束(即,聚焦光束FLB)的最窄点(即,焦点FP)包含强电场梯度,使得微粒P沿着梯度被吸引到最强电场的位置。因此,当光学组件124将光束LB转换成聚焦光束FLB且聚焦光束FLB照射工件W上的微粒P时,微粒P被朝向聚焦光束FLB的焦点FP吸引,且漂浮在光学镊子120与工件W之间的空间中。在此种情况中,随者光学镊子120的移动,被吸引到焦点FP的微粒P可被带走,使得微粒P被移除。
微粒P上的力是由于微粒P对光的折射而引起的光动量变化而给出的,且因此微粒P上总的力是进入微粒P的动量通量与离开微粒P的动量通量之差。在一些实施例中,可使用具有高功率的光源122来产生较高的俘获力。在一些实施例中,光束LB可具有范围从约10mW至约100mW的激光功率以及范围从约0.01mJ/cm2至约140mJ/cm2的激光能量密度。在一些实施例中,可使用光学组件124的具有高数值孔径(numerical aperture,NA)的光学透镜124a来产生较高的俘获力。在一些实施例中,光学组件124的光学透镜124a可具有范围从约0.9至约1.5的数值孔径(NA)。在其他实施例中,如果激光功率小于约10mW,或者激光能量密度小于约0.01mJ/cm2,或者光学透镜124a的数值孔径(NA)小于约0.9,则俘获力太小而不能将微粒P远离工件W吸引。在又一些实施例中,如果激光功率大于约100mW,或者激光能量密度大于约140mJ/cm2,或者光学透镜124a的数值孔径(NA)大于约1.5,则光束LB的能量太强,使得光束LB可能损坏工件W的表面。在一些实施例中,由光学镊子120提供的力F可在约0.001pN至约200pN的范围内,这能够拾取大小在约0.0001μm3至约20μm3范围内的微粒P。
在一些实施例中,在微粒移除工艺期间,当聚焦光束FLB辐照工件W时,工件W经由工件固持器110旋转360度。在一些实施例中,当聚焦光束FLB辐照工件W时,工件W由工件固持器110沿着X方向及/或Y方向移动。因此,可更高效地从工件W带走微粒P。
在集成电路(IC)装置的制作期间,在湿式清洁工艺中使用的一些清洁溶剂可能引起制作问题,例如缺陷(例如,线路断裂)、损坏或膜损耗。举例来说,包含氟化氢(hydrogenfluoride,HF)的清洁溶剂可能会消耗氧化硅而减小氧化硅层的厚度。膜损耗可使得对于一些关键步骤来说难以控制临界尺寸(critical dimension,CD)及/或可能影响IC装置的性能及良率。因这些因素,在一些工艺步骤中,对于半导体晶片来说,湿式清洁工艺不适合或不能使用。另外,一些部件(例如,极紫外光(extreme ultra-violet,EUV)掩模版)非常易碎,且湿式清洁工艺可能会引起部件的破裂。因此,与湿式刻蚀工艺不同,根据本发明一些实施例的经由微粒移除工具100执行的微粒移除工艺是光学及非接触工艺,且因此避免了前述问题。
图2是根据本发明一些实施例的图1所示的光学组件的示意性俯视图。图3是根据本发明一些实施例的图1所示的分光镜及传感器的示意性俯视图。出于说明目的,在图3中还示出聚焦光束FLB。参照图1至图3,微粒移除工具100可还包括多个分光镜130及传感器140。在一些实施例中,分光镜130设置在聚焦光束FLB的传输路径上,且设置在光学镊子120与工件W之间。在一些实施例中,分光镜130及传感器140设置在相同的水平高度处。在一些实施例中,分光镜130被配置成分别将来自光学镊子120的所述多个聚焦光束FLB传递到工件W,且分别将由工件W反射的所述多个聚焦光束FLB传递到传感器140。在一些实施例中,分光镜130可部分地允许入射光通过并部分地反射入射光,使得来自光学镊子120的聚焦光束FLB依序被所述多个分光镜130传递到工件W,被工件W反射,并被分光镜130传递到传感器140。详细来说,当来自光学镊子120的聚焦光束FLB辐照分光镜130时,分光镜130将聚焦光束FLB分成第一透射部分及第一反射部分,其中聚焦光束FLB的第一透射部分被传递到工件W,且聚焦光束的第一反射部分(为了易于说明未示出)被分光镜130反射。此后,聚焦光束FLB的第一透射部分被工件W反射并被传递到分光镜130,且分光镜130将聚焦光束FLB的第一透射部分分成第二透射部分及第二反射部分,其中聚焦光束的第二透射部分(为了易于说明未示出)通过分光镜130,且聚焦光束FLB的第二反射部分被分光镜130反射并被传递到传感器140。在一些实施例中,分光镜130可为由两个三角棱镜制成的立方体,且所述三角棱镜之间的间距被调整,使得聚焦光束FLB的一半被反射,而另一半被透射。然而,本发明并不限制分光镜130的种类。
在一些实施例中,传感器140被配置成感测来自工件W的所述多个聚焦光束FLB,使得传感器140可监测工件W上的微粒P的位置。在一些实施例中,传感器140包括时间延迟与积分(time delay and integration,TDI)传感器等。在一些实施例中,从传感器140产生的感测信号被传输到微粒移除工具100的前述控制器并由所述控制器处理。在一些实施例中,基于传感器140的监测结果,微粒移除工具100的前述控制器可控制工件固持器110水平或竖直移动,以改变工件W上的照射位置或光学镊子120与工件W之间的距离。
在一些实施例中,所述多个光学透镜124a的位置是交错的,且所述多个分光镜130的位置是交错的。详细来说,如图2所示,光学组件120的光学透镜124a布置在由第一方向(例如,X方向)及第二方向(例如,Y方向)界定的虚拟平面中,且光学透镜124a在第一方向(例如,X方向)及第二方向(例如,Y方向)上交错。如图3所示,分光镜130布置在由第一方向(例如,X方向)及第二方向(例如,Y方向)界定的虚拟平面中,且分光镜130在第一方向(例如,X方向)及第二方向(例如,Y方向)上交错。另外,所述多个分光镜130中的每一者分别在与第一方向(例如,X方向)及第二方向(例如,Y方向)垂直的第三方向(例如,Z方向)上与所述多个光学透镜124a中的一者对齐。换句话说,所述多个光学透镜124a到所述多个分光镜130上的正交投影分别与对应的分光镜130交叠。在一些实施例中,光学透镜124a的数目与分光镜130的数目相同。
由于所述多个光学透镜124a的位置及所述多个分光镜130的位置在第一方向(例如,X方向)及第二方向(例如,Y方向)上交错,因此微粒移除工具100以更有效的方式移除微粒P。尽管在图2及图3中示出了十三个光学透镜124a及十三个分光镜130,然而本发明并不限制光学透镜124a及分光镜130的数目。
在一些实施例中,多个分光镜130到传感器140的感测区SR上的多个正交投影是交错的。在一些实施例中,传感器140的感测区SR面向所述多个分光镜130。在一些实施例中,传感器140的感测区SR沿着第二方向(例如,Y方向)延伸。在一些实施例中,所述多个聚焦光束FLB在所述多个分光镜130与传感器140之间的多个光传播路径彼此间隔开。在一些实施例中,所述多个聚焦光束FLB在所述多个分光镜130与传感器140之间的多个光传播路径彼此平行。因此,来自工件W的所述多个聚焦光束FLB在彼此不相交的情况下被传输到传感器140,且因此不影响传感器140的感测结果。然而,本发明并非仅限于此,只要多个分光镜130到传感器140的感测区SR上的多个正交投影是交错的且所述多个聚焦光束FLB在所述多个分光镜130与传感器140之间的多个光传播路径彼此间隔开即可。例如,在一些替代实施例中,分光镜130在第二方向(例如,Y方向)上交错,但在第一方向(例如,X方向)上不交错。
在一些实施例中,微粒移除工具100可包括工艺腔室(图中未示出),且光源110、光学镊子120、分光镜130及传感器140设置在工艺腔室中。所述工艺腔室可为用于晶片清洁、衬底清洁及/或部件清洁的清洁腔室。然而,工艺腔室的功能在本发明中并不受限。在一些替代实施例中,可在工艺腔室中执行其他合适的工艺(例如,刻蚀工艺、热工艺或氧化工艺)。
图4是根据本发明一些实施例的微粒移除工具的示意性剖视图。为了易于理解,相同的元件用相同的参考编号来标示,且本文不再对相同元件的细节予以赘述。应注意,以简化方式示出了微粒移除工具,且为了易于说明,省略了一些组件。
参照图4,提供了微粒移除工具200。在一些实施例中,微粒移除工具200可类似于图1中的微粒移除工具100,只不过微粒移除工具200还包括气流单元(例如,泵250)。在一些实施例中,泵250被配置成收集从工件W带走的微粒P。在一些实施例中,泵250可例如包括吸嘴252,吸嘴252具有与聚焦光束FLB的焦点FP的位置邻近的入口孔。当工件W上的微粒P被吸引到聚焦光束FLB的焦点FP时,泵250可产生真空压力以通过吸嘴252吸入被吸引到焦点FP的微粒P,使得微粒P被移除。在一些实施例中,泵250可具有约300W的功率。在一些实施例中,泵250的入口与出口之间的压力变化可为约0.7atm(近似7N/cm2)。
在集成电路(IC)装置的制作期间,在湿式清洁工艺中使用的一些清洁溶剂可能引起制作问题,例如缺陷(例如,线路断裂)、损坏或膜损耗。举例来说,包含氟化氢(HF)的清洁溶剂可能会消耗氧化硅而减小氧化硅层的厚度。膜损耗可使得对于一些关键步骤来说难以控制临界尺寸(CD)及/或可能影响IC装置的性能及良率。因这些因素,在一些工艺步骤中,对于半导体晶片来说,湿式清洁工艺不适合或不能使用。另外,一些部件(例如,EUV掩模版)非常易碎,且湿式清洁工艺可能会引起部件的破裂。因此,与湿式刻蚀工艺不同,根据本发明一些实施例的经由微粒移除工具200执行的微粒移除工艺是光学及非接触工艺,且因此避免了前述问题。
图5是根据本发明一些实施例的微粒移除方法的流程图。尽管方法300被示出及/或阐述为一系列动作或事件,然而应了解,所述方法并非仅限于所示的次序或动作。因此,在一些实施例中,各动作可以与所示次序不同的次序来施行,及/或可同时施行。此外,在一些实施例中,所示的动作或事件可被细分成多个动作或事件,这些动作或事件可在单独的时间施行或者与其他动作或子动作同时施行。在一些实施例中,可省略一些所示的动作或事件,且可包括其他未示出的动作或事件。
在动作302处,装载工件。在一些实施例中,装载工件包括设置工件固持器来支撑工件。图1及图4示出了被配置成支撑工件W的工件固持器110。在一些实施例中,工件固持器110具有使得其能够固持及/或移动工件W的机械结构或构形。在一些实施例中,工件固持器110旋转及/或水平或竖直移动,使得工件W经由工件固持器110相对于光学镊子120移动。在一些实施例中,工件W可包括半导体晶片。在一些实施例中,工件W可包括其他部件,例如掩模、掩模版、机器人等。
在动作304处,设置光学镊子。图1及图4示出了被配置成向工件W发射多个聚焦光束FLB的光学镊子120。光学镊子120包括被配置成发射光束LB的光源122以及被配置成将光束LB转换成所述多个聚焦光束FLB的光学组件124。在一些实施例中,光学组件124可包括具有正屈光度的多个光学透镜124a,使得光束LB可被聚焦并转换成所述多个聚焦光束FLB。在一些实施例中,多个聚焦光束FLB彼此分离。在一些实施例中,多个聚焦光束FLB分别会聚到光学镊子120与工件W之间的多个焦点FP。换句话说,光学镊子120的光学透镜124a与工件W之间的距离大于光学透镜124a的焦距。
在动作306处,监测微粒的位置。图1及图4示出了被配置成感测来自工件W的多个聚焦光束FLB的传感器140。图1及图4还示出了多个分光镜130,所述多个分光镜130被配置成分别将来自光学镊子120的所述多个聚焦光束FLB传递到工件W,且分别将被工件W反射的所述多个聚焦光束FLB传递到传感器140。在一些实施例中,所述多个分光镜130中的每一者分别在第三方向(例如,Z方向)上与所述多个光学透镜124a中的一者对齐。在一些实施例中,所述多个分光镜130的位置是交错的,且多个分光镜130到传感器140的感测区SR上的多个正交投影是交错的,使得来自工件W的多个聚焦光束FLB在彼此不相交的情况下被传输到传感器140,且因此不影响传感器140的感测结果。在一些实施例中,传感器140包括时间延迟与积分(TDI)传感器等。
在动作308处,移除工件上的微粒。图1及图4示出了当光学组件124将光束LB转换成聚焦光束FLB且聚焦光束FLB辐照微粒P时,微粒P被朝向聚焦光束FLB的焦点FP吸引,使得微粒P被从工件W移除。
在一些实施例中,在动作306之后执行动作308。然而,本发明并非仅限于此。在替代实施例中,可视需要交换动作306及动作308的顺序。换句话说,可在动作306之前执行动作308。在又一些替代实施例中,可同时执行动作306及动作308。更具体来说,在动作308之前,可监测微粒P以知晓其位置。在动作308期间及/或在动作308之后,可监测微粒P,以确定工件W上的微粒P是否被移除。
在动作310处,收集微粒P。在一些实施例中,收集微粒包括设置泵。图4示出了被配置成收集从工件W拾取的微粒P的泵250。在一些实施例中,泵250可例如包括吸嘴252,吸嘴252具有与聚焦光束FLB的焦点FP的位置邻近的入口孔。当工件W上的微粒P被吸引到聚焦光束FLB的焦点FP时,泵250可产生真空压力以通过吸嘴252吸入被吸引到焦点FP的微粒P,使得微粒P被移除。在一些实施例中,动作310可为选择性的。
在动作312处,卸载工件,且微粒移除工艺完成。在一些实施例中,可在IC结构的任何中间工艺步骤(例如,刻蚀工艺、沉积工艺、热工艺等)之前及/或之后执行微粒移除工艺。在一些实施例中,可在微粒移除工艺与IC结构的制作工艺之间执行缺陷检验(defectinspection)。在一些实施例中,可在缺陷检验与IC结构的制作工艺之间执行微粒移除工艺。
鉴于上述内容,利用本发明实施例的方法,通过光学及非接触工艺而非湿式清洁工艺来移除微粒P。因此,避免了由湿式清洁工艺引发的一些问题(例如,缺陷、损坏或膜损耗)。此外,可提高制造良率。
根据本发明的一些实施例,一种微粒移除工具包括工件固持器及光学镊子。所述工件固持器被配置成支撑工件。所述光学镊子被配置成向所述工件发射多个聚焦光束,其中所述多个聚焦光束分别会聚到所述光学镊子与所述工件之间的多个焦点,且被配置成从所述工件带走多个微粒。在实施例中,所述光学镊子包括光源以及光学组件。光源被配置成发射光束。光学组件设置在所述光束的传输路径上,且被配置成将所述光束转换成所述多个聚焦光束。在实施例中,微粒移除工具还包括传感器以及多个分光镜。传感器被配置成感测来自所述工件的所述多个聚焦光束。多个分光镜设置在所述光学镊子与所述工件之间,所述多个分光镜被配置成分别将来自所述光学镊子的所述多个聚焦光束传递到所述工件,且分别将被所述工件反射的所述多个聚焦光束传递到所述传感器。在实施例中,所述多个聚焦光束在所述多个分光镜与所述传感器之间的多个光传播路径彼此间隔开。在实施例中,所述多个分光镜到所述传感器的感测区上的多个正交投影是交错的。在实施例中,微粒移除工具还包括泵,被配置成收集从所述工件带走的所述多个微粒。在实施例中,所述工件固持器是能够移动的。
根据本发明的一些实施例,一种微粒移除工具包括工件固持器、光源及多个光学透镜。所述光源被配置成发射光束。所述多个光学透镜设置在所述光束的传输路径上,且被配置成将所述光束转换成多个聚焦光束,其中所述多个聚焦光束分别会聚到所述多个光学透镜与所述工件之间的多个焦点,且被配置成从所述工件带走多个微粒。在实施例中,微粒移除工具还包括传感器以及多个分光镜。传感器被配置成感测来自所述工件的所述多个聚焦光束。多个分光镜设置在所述多个光学透镜与所述工件之间,所述多个分光镜被配置成分别将来自所述多个光学透镜的所述多个聚焦光束传递到所述工件,且分别将被所述工件反射的所述多个聚焦光束传递到所述传感器。在实施例中,所述多个分光镜中的每一者分别与所述多个光学透镜中的一者对齐。在实施例中,所述多个聚焦光束在所述多个分光镜与所述传感器之间的多个光传播路径彼此不相交。在实施例中,所述多个分光镜到所述传感器的感测区上的多个正交投影是交错的。
根据本发明的一些实施例,一种方法包括至少以下步骤。装载工件。提供向所述工件发射多个聚焦光束的光学镊子,其中所述多个聚焦光束分别会聚到所述光学镊子与所述工件之间的多个焦点。通过所述多个聚焦光束移除所述工件上的多个微粒,使得所述多个微粒被从所述工件移除。在实施例中,当所述多个聚焦光束照射所述多个微粒时,所述多个微粒被朝向所述多个聚焦光束的所述多个焦点吸引。在实施例中,所述光学镊子包括光源以及光学组件。光源被配置成发射光束。光学组件设置在所述光束的传输路径上,所述光学组件被配置成将所述光束转换成所述多个聚焦光束。在实施例中,所述的方法还包括:通过传感器监测所述工件上的所述多个微粒。在实施例中,所述的方法还包括:在所述光学镊子与所述工件之间提供多个分光镜,使得来自所述光学镊子的所述多个聚焦光束被所述多个分光镜传递到所述工件,被所述工件反射,且被所述多个分光镜依序传递到所述传感器。在实施例中,来自所述工件的所述多个聚焦光束在彼此不相交的情况下被传输到所述传感器。在实施例中,所述的方法还包括:设置气流单元以收集被所述光学镊子拾取的所述多个微粒。在实施例中,装载所述工件包括提供工件固持器来支撑所述工件,且所述工件经由所述工件固持器相对于所述光学镊子移动。
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了解,他们可容易地使用本发明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 (15)
1.一种微粒移除工具,包括:
工件固持器,被配置成支撑工件;
光学镊子,被配置成向所述工件发射多个聚焦光束,其中所述多个聚焦光束分别会聚到所述光学镊子与所述工件之间的多个焦点,且被配置成从所述工件带走多个微粒;
传感器,被配置成感测来自所述工件的所述多个聚焦光束;以及
多个分光镜,设置在所述光学镊子与所述工件之间,所述多个分光镜被配置成分别将来自所述光学镊子的所述多个聚焦光束传递到所述工件,且分别将被所述工件反射的所述多个聚焦光束传递到所述传感器,
其中来自所述光学镊子的所述多个聚焦光束分别经由所述多个分光镜中不同的分光镜传递到所述工件,且被所述工件反射的所述多个聚焦光束分别经由所述多个分光镜中不同的分光镜传递到所述传感器。
2.根据权利要求1所述的微粒移除工具,其中所述多个聚焦光束在所述多个分光镜与所述传感器之间的多个光传播路径彼此间隔开。
3.根据权利要求1所述的微粒移除工具,还包括:
泵,被配置成收集从所述工件带走的所述多个微粒。
4.根据权利要求1所述的微粒移除工具,其中所述工件固持器是能够移动的。
5.根据权利要求1所述的微粒移除工具,其中所述多个分光镜布置在由第一方向及第二方向界定的虚拟平面中,且所述多个分光镜在所述第一方向及所述第二方向上交错。
6.根据权利要求1所述的微粒移除工具,其中所述光学镊子包括:
光源,被配置成发射光束;以及
光学组件,设置在所述光束的传输路径上,且被配置成将所述光束转换成所述多个聚焦光束,其中所述多个分光镜设置在所述光学组件与所述工件固持器之间。
7.一种微粒移除工具,包括:
工件固持器,被配置成支撑工件;以及
光源,被配置成发射光束;
多个光学透镜,设置在所述光束的传输路径上,且被配置成将所述光束转换成多个聚焦光束,其中所述多个聚焦光束分别会聚到所述多个光学透镜与所述工件之间的多个焦点,且被配置成从所述工件带走多个微粒;
传感器,被配置成感测来自所述工件的所述多个聚焦光束;以及
多个分光镜,设置在所述多个光学透镜与所述工件之间,所述多个分光镜被配置成分别将来自所述多个光学透镜的所述多个聚焦光束传递到所述工件,且分别将被所述工件反射的所述多个聚焦光束传递到所述传感器,
其中来自所述多个光学透镜的所述多个聚焦光束分别经由所述多个分光镜中不同的分光镜传递到所述工件,且被所述工件反射的所述多个聚焦光束分别经由所述多个分光镜中不同的分光镜传递到所述传感器。
8.根据权利要求7所述的微粒移除工具,其中所述多个分光镜中的每一者分别与所述多个光学透镜中的一者对齐。
9.根据权利要求7所述的微粒移除工具,其中所述多个分光镜布置在由第一方向及第二方向界定的虚拟平面中,且所述多个分光镜在所述第一方向及所述第二方向上交错。
10.根据权利要求7所述的微粒移除工具,其中所述多个分光镜设置在所述多个光学透镜与所述工件固持器之间。
11.一种微粒移除方法,所述方法包括:
装载工件;
提供向所述工件发射多个聚焦光束的光学镊子,其中所述多个聚焦光束分别会聚到所述光学镊子与所述工件之间的多个焦点;
通过所述多个聚焦光束移除所述工件上的多个微粒,使得所述多个微粒被从所述工件移除;
通过传感器监测所述工件上的所述多个微粒;以及
在所述光学镊子与所述工件之间提供多个分光镜,使得来自所述光学镊子的所述多个聚焦光束被所述多个分光镜传递到所述工件,被所述工件反射,且被所述多个分光镜依序传递到所述传感器,
其中来自所述光学镊子的所述多个聚焦光束分别经由所述多个分光镜中不同的分光镜传递到所述工件,且被所述工件反射的所述多个聚焦光束分别经由所述多个分光镜中不同的分光镜传递到所述传感器。
12.根据权利要求11所述的方法,其中当所述多个聚焦光束照射所述多个微粒时,所述多个微粒被朝向所述多个聚焦光束的所述多个焦点吸引。
13.根据权利要求11所述的方法,其中所述光学镊子包括:
光源,被配置成发射光束;以及
光学组件,设置在所述光束的传输路径上,且被配置成将所述光束转换成所述多个聚焦光束。
14.根据权利要求11所述的方法,还包括:
设置气流单元以收集被所述光学镊子拾取的所述多个微粒。
15.根据权利要求11所述的方法,其中:
装载所述工件包括提供工件固持器来支撑所述工件,且所述工件经由所述工件固持器相对于所述光学镊子移动。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201962880664P | 2019-07-31 | 2019-07-31 | |
US62/880,664 | 2019-07-31 | ||
US16/917,918 US11145427B2 (en) | 2019-07-31 | 2020-07-01 | Tool and method for particle removal |
US16/917,918 | 2020-07-01 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112296023A CN112296023A (zh) | 2021-02-02 |
CN112296023B true CN112296023B (zh) | 2022-04-08 |
Family
ID=74259785
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010737135.1A Active CN112296023B (zh) | 2019-07-31 | 2020-07-28 | 微粒移除工具及方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11145427B2 (zh) |
CN (1) | CN112296023B (zh) |
TW (1) | TWI747399B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022087008A (ja) * | 2020-11-30 | 2022-06-09 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理装置及び基板処理方法 |
CN116088275A (zh) * | 2021-11-05 | 2023-05-09 | 邱俊荣 | 半导体工艺设备的清洁方法及清洁系统 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1448796A (zh) * | 2002-01-18 | 2003-10-15 | Asml荷兰有限公司 | 光刻设备,设备清洁方法,装置制造方法和由该方法制造的装置 |
TW200602673A (en) * | 2004-07-07 | 2006-01-16 | Hong-Ren Jiang | Ring beam laser tweezers |
JP2007114403A (ja) * | 2005-10-19 | 2007-05-10 | Hamamatsu Photonics Kk | 光ピンセット装置 |
CN101063830A (zh) * | 2006-04-28 | 2007-10-31 | Asml荷兰有限公司 | 清洗方法、器件制造方法、清洗组件和装置、光刻装置 |
CN101404242A (zh) * | 2007-10-02 | 2009-04-08 | 细美事有限公司 | 清洗基片的方法与装置 |
CN101603813A (zh) * | 2009-07-10 | 2009-12-16 | 杭州电子科技大学 | 一种光学驻波纳米颗粒尺寸测量装置 |
CN108351507A (zh) * | 2015-10-22 | 2018-07-31 | 株式会社捷太格特 | 光学镊子装置 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6204917B1 (en) * | 1998-09-22 | 2001-03-20 | Kla-Tencor Corporation | Backside contamination inspection device |
EP1232678A4 (en) * | 2000-07-26 | 2004-08-25 | Univ California | MANIPULATION OF LIVING CELLS AND INORGANIC OBJECTS USING MICRO-BEAM OPTICAL NETWORKS |
US6784420B2 (en) * | 2000-11-13 | 2004-08-31 | Genoptix, Inc. | Method of separating particles using an optical gradient |
CN1448496A (zh) | 2003-03-14 | 2003-10-15 | 青岛高丽德清洁剂有限公司 | 胶质活性合成洗涤剂及其制造方法 |
DE20306138U1 (de) * | 2003-04-16 | 2003-09-04 | Monajembashi, Shamci, Dr., 69126 Heidelberg | Präparat, insbesondere für die Handhabung mittels einer optischen Pinzette |
JP2005007530A (ja) * | 2003-06-19 | 2005-01-13 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光ピンセット装置 |
US6943062B2 (en) | 2003-10-20 | 2005-09-13 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Contaminant particle removal by optical tweezers |
JP4681849B2 (ja) * | 2004-10-22 | 2011-05-11 | キヤノン株式会社 | 除去装置、当該除去装置を有する露光装置、デバイス製造方法 |
US7968839B2 (en) * | 2006-07-26 | 2011-06-28 | Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) | Miniaturized optical tweezers based on high-NA micro-mirrors |
US7772531B2 (en) * | 2007-10-25 | 2010-08-10 | University Of Victoria Innovation And Development Corporation | Adaptive optics based system and method to generate and control multiple optical beams for trapping and manipulating small particles |
KR20090103200A (ko) | 2008-03-27 | 2009-10-01 | 주식회사 하이닉스반도체 | 포토마스크의 파티클 제거방법 |
US20100096371A1 (en) | 2008-10-20 | 2010-04-22 | Bousquet Robert R | System and method for surface cleaning using a laser induced shock wave array |
DE102010027720A1 (de) * | 2010-04-14 | 2011-10-20 | Carl Zeiss Microlmaging Gmbh | Verfahren und Vorrichtungen zur Positions- und Kraftdetektion |
US8859950B2 (en) * | 2012-06-25 | 2014-10-14 | The United States Of America As Represented By Secretary Of The Navy | Complete optical encapsulation of particulates |
WO2017020006A1 (en) * | 2015-07-29 | 2017-02-02 | The Usa, As Represented By The Secretary, Department Of Health And Human Services | Optical trap for rheological characterization of biological materials |
US10180383B2 (en) * | 2016-03-31 | 2019-01-15 | Purdue Research Foundation | System and method for sensing and trapping nanoparticles with plasmonic nanopores |
US10690604B2 (en) * | 2016-08-25 | 2020-06-23 | Purdue Research Foundation | Sensors and methods of identifying a gas, and levitated spin-optomechanical systems |
CN109887867B (zh) | 2019-03-08 | 2021-03-09 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种微型器件转移装置和微型器件转移方法 |
-
2020
- 2020-07-01 US US16/917,918 patent/US11145427B2/en active Active
- 2020-07-27 TW TW109125282A patent/TWI747399B/zh active
- 2020-07-28 CN CN202010737135.1A patent/CN112296023B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1448796A (zh) * | 2002-01-18 | 2003-10-15 | Asml荷兰有限公司 | 光刻设备,设备清洁方法,装置制造方法和由该方法制造的装置 |
TW200602673A (en) * | 2004-07-07 | 2006-01-16 | Hong-Ren Jiang | Ring beam laser tweezers |
JP2007114403A (ja) * | 2005-10-19 | 2007-05-10 | Hamamatsu Photonics Kk | 光ピンセット装置 |
CN101063830A (zh) * | 2006-04-28 | 2007-10-31 | Asml荷兰有限公司 | 清洗方法、器件制造方法、清洗组件和装置、光刻装置 |
CN101404242A (zh) * | 2007-10-02 | 2009-04-08 | 细美事有限公司 | 清洗基片的方法与装置 |
CN101603813A (zh) * | 2009-07-10 | 2009-12-16 | 杭州电子科技大学 | 一种光学驻波纳米颗粒尺寸测量装置 |
CN108351507A (zh) * | 2015-10-22 | 2018-07-31 | 株式会社捷太格特 | 光学镊子装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112296023A (zh) | 2021-02-02 |
US11145427B2 (en) | 2021-10-12 |
US20210035700A1 (en) | 2021-02-04 |
TW202113427A (zh) | 2021-04-01 |
TWI747399B (zh) | 2021-11-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112296023B (zh) | 微粒移除工具及方法 | |
JP6544020B2 (ja) | パターン切削用マルチビーム・ツール | |
KR100742279B1 (ko) | 반도체 소자의 제조 장치 및 방법 | |
CN105960698A (zh) | 晶片背面或边缘的清洗装置及清洗方法 | |
KR20190058664A (ko) | 휘어진 웨이퍼를 척킹하기 위한 방법 및 시스템 | |
KR20180067423A (ko) | 웨이퍼의 가공 방법 | |
US11984314B2 (en) | Particle removal method | |
KR20140065376A (ko) | 관찰 장치, 검사 장치, 반도체 장치의 제조 방법, 및 기판 지지 부재 | |
KR20030080182A (ko) | 리소그래피장치, 장치세정방법, 디바이스제조방법 및 그제조된 디바이스 | |
JP2005311320A (ja) | 異物除去方法及びその装置 | |
TWI806351B (zh) | 清潔極紫外線光罩的系統和方法 | |
WO2022054611A1 (ja) | レーザー加工装置、及びレーザー加工方法 | |
US12085866B2 (en) | Particle removing assembly and method of cleaning mask for lithography | |
US6943062B2 (en) | Contaminant particle removal by optical tweezers | |
JP2008147337A (ja) | 露光装置 | |
JP2006114650A (ja) | 露光装置、走査露光装置、デバイス製造方法、原版のクリーニング方法、および原版 | |
KR102656123B1 (ko) | 결함 최적화를 위한 레티클 배치의 제어 | |
US10488766B2 (en) | Lithography system having invisible pellicle over mask | |
TW202238264A (zh) | 清潔極紫外線遮罩的系統 | |
JP2008016825A (ja) | 露光装置、除去方法及びデバイス製造方法 | |
JP2007329288A (ja) | 露光装置及びデバイス製造方法 | |
JP6450633B2 (ja) | 異物検出方法、異物検出装置および剥離装置 | |
JP6375259B2 (ja) | 異物除去装置、異物除去方法および剥離装置 | |
US11556065B2 (en) | Wafer stage and method thereof | |
US20220382173A1 (en) | Mask for attracting charged particles and method for using the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |