CN112838035B - 一种光罩盒及光罩储存柜 - Google Patents

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Abstract

本发明关于一种用于储存光罩之光罩盒及用于储存复数光罩盒之储存柜。所述每一光罩盒用于容纳一光罩组件。所述光罩组件包含一光罩以及一防尘薄膜覆盖于所述光罩上。所述储存柜包含一主架构及一静电产生器。所述主架构具有一内部空间及至少一光罩盒支撑架设置于所述内部空间。所述光罩盒支撑架将所述内部空间分隔成复数储存室对应于所述复数光罩盒。所述储存室用于放置对应的所述光罩盒。所述静电产生器连接于所述光罩组件，用于产生一静电至所述光罩组件。所述静电产生器产生之静电于正电和负电之间交替改变。

Description

一种光罩盒及光罩储存柜
技术领域
本发明关于一种用于预防雾霾污染的光罩盒及光罩储存柜。更进一步来说，本发明关于一种用于储存光罩之储存盒以及储存柜，其具有一静电产生器，用以预防雾霾微粒刮伤或污染光罩。
背景技术
集成电路(Integrated Circuits)通常是经由黄光微影制程(Photolithographicprocess)，将一电路图案藉由一光罩(Reticle或Photomask)以及搭配对应之光源投影至硅晶圆上进行制作。所述光罩通常为一片状的石英层或钠钙玻璃层所制成，并在其表面上覆盖一金属层。所述金属层用于形成所述集成电路所需之图形。一防尘薄膜通常用来密封所述光罩，以隔离并保护所述光罩表面之图形，避免受到微粒的污染，且避免灰尘或其他微粒落在所述电路图形之聚焦平面上。所述光罩及防尘薄膜可以一并称为一光罩组件。当所述防尘薄膜与所述光罩贴覆在一起时，污染微粒可能会落入所述防尘薄膜与光罩之间。在将所述黄光微影图形转移到晶圆上时，落入所述光罩或所述防尘薄膜表面的污染微粒可能造成图形的改变、扭曲或变形等，最终影响到制造之半导体元件之质量。请先参考图1，图1为污染微粒在光罩组件上之示意图。如图1所示，一光罩组件100包含一光罩110以及一防尘薄膜120覆盖于所述光罩110上。所述光罩 110包含一石英层111以及一铬金属层112设置于所述石英层111之一面上。所述防尘薄膜120覆盖于所述光罩之铬金属层112上。所述铬金属层112具有许多间隙与线条，以形成一用于转移至一晶圆上之图案。微粒P1位于所述时石英层111的另外一面上(与所述铬金属层112不同面)。所述微粒P1对于半导体组件之质量影响较小，可以藉由氮气吹扫的方式移除。微粒P2位于所述铬金属层112的间隙中。所述微粒P2对于半导体组件之质量有严重影响，必须藉由光罩清洗流程与清洁剂来清除。微粒P3 位于所述铬金属层的表面上。所述微粒P3对于半导体组件之质量无影响，于光罩清洗流程中可被清除。微粒P4介于所述铬金属层112以及防尘薄膜120之间。所述微粒P4对于半导体组件质量之影响较小，与所述微粒P3相同，可于光罩清洗流程中清除。微粒P5位于所述防尘薄膜120的底面上。所述微粒P5对于半导体组件质量的影响较小，可以藉由氮气吹扫移除。
雾霾微粒(Haze particles)为所述污染微粒的一种，其为光罩清洗流程中化学残留物或杂质所形成的沉淀物。举例来说，如图2所示，当清洗所述光罩组件100的溶液中包含铵离子(NH4 +)及硫酸离子(SO4 2-)时，残留在光罩组件100上的铵离子(NH4 +) 及硫酸离子(SO4 2-)暴露于短波长UV光(例如波长为248nm或193nm之UV光) 时，可能会形成硫酸铵((NH4)2SO4)沉淀物。其他沉淀物例如有机化合物等也可能在黄光微影制程中形成。化学残留物或杂质一般可藉由氮气吹扫来清除。氮气吹扫的流程包含将氮气引入一光罩储存柜(Reticle stocker或Photomask stocker)中，使化学残留物或杂质扩散出所述储存柜。然而，所述氮气吹扫无法将落入所述光罩110及所述防尘薄膜120之间的化学残留物或杂质(例如铵离子及硫酸离子)清除。
因此，需要一种能够预防雾霾微粒污染光罩的装置。
发明内容
有鉴于此，本发明目的为提供一种可预防雾霾微粒污染光罩之光罩盒或光罩储存柜。
为达上述目的，本发明提供一种用于储存复数个光罩盒的储存柜。所述每一光罩盒用于容纳一光罩组件。所述光罩组件包含一光罩以及一防尘薄膜覆盖于所述光罩上。所述储存柜包含一主架构及一静电产生器。所述主架构具有一内部空间及至少一光罩盒支撑架。所述光罩盒支撑架设置于所述内部空间，将所述内部空间分隔成复数储存室对应于所述复数光罩盒。所述复数储存室用于放置对应之所述光罩盒。所述静电产生器连接于所述光罩组件，用于产生一静电至所述光罩组件。所述静电产生器产生之静电于正电和负电之间交替改变。
为达上述目的，本发明再提供一种用于储存一光罩组件的光罩盒。所述光罩组件包含一光罩以及一防尘薄膜覆盖于所述光罩上。所述光罩盒包含一盒状结构，复数光罩支撑架及一静电产生器。所述盒状结构用于容纳所述光罩组件。所述复数光罩支撑架位于所述盒状结构中，用于支撑所述光罩组件。所述静电产生器用于产生一静电至所述光罩组件。所述静电产生器产生之静电于正电和负电之间交替改变。
为达上述目的，本发明再提供一种用于储存复数光罩组件之方法。所述每一光罩组件包含一光罩以及一防尘薄膜覆盖于所述光罩上。所述方法包含步骤S501至步骤 S503。在步骤S501中，提供一用于储存复数光罩盒之储存柜。所述每一光罩盒用于容纳一光罩组件。所述储存柜包含一主架构，至少一光罩盒支撑架以及一静电产生器。所述主架构包含一内部空间。所述光罩盒支撑架设置于所述内部空间，将所述内部空间分隔成复数储存室对应于所述复数光罩盒。所述复数储存室用于放置对应的所述光罩盒。所述静电产生器连接于所述光罩组件。在步骤S502中，所述静电产生器产生一静电至所述光罩组件。在步骤S503中，所述静电产生器产生之静电于正电和负电之间交替改变。
为达上述目的，本发明再提供一种用于储存一光罩组件之方法。所述光罩组件包含一光罩以及一防尘薄膜覆盖于所述光罩上。所述储存方法包含步骤S601至步骤S603。在步骤S601中，提供一用于储存一光罩组件之光罩盒。所述光罩盒包含一盒状结构，复数光罩支撑架以及一静电产生器。所述复数光罩支撑架位于所述盒状结构中。所述静电产生器连接于所述光罩组件。在步骤S602中，所述静电产生器产生一静电至所述光罩组件。在步骤S603中，所述静电产生器产生之静电于正电和负电之间交替改变。
综上所述，本发明之实施例所提供之光罩盒及储存柜具有一静电产生器，用于产生静电至光罩盒中的光罩与防尘薄膜。所述静电产生器产生之静电藉由以一固定频率交替改变其产生静电之电性，使光罩与防尘薄膜之间的带电粒子因静电排斥力而与光罩与防尘薄膜的表面保持一定的距离(也就是使带电粒子不会附着于光罩或防尘薄膜的表面)。以此方式，本发明所提供之光罩盒及储存柜可避在所述光罩之表面上形成雾霾微粒，并有效减少因雾霾微粒的污染而在晶圆上产生缺陷。
附图说明
图1为光罩组件上污染微粒位置之示意图。
图2为图1之光罩组件中之雾霾微粒示意图。
图3A为本发明一实施例之用于存放复数光罩盒之储存柜之示意图。
图3B为图3A之光罩盒之示意图。
图4A及图4B为一光罩组件之示意图，显示静电对于光罩组件所产生的效果。
图4C为图4A及图4B之光罩组件中，光罩与防尘薄膜间带电粒子之分布图。
图5为本发明另一实施例之储存复数光罩组件之方法的流程图。
图6为本发明再一实施例之储存一光罩组件之方法的流程图。
主要元件符号说明
L 中线
P1 微粒
P2 微粒
P3 微粒
P4 微粒
P5 微粒
S500、S600 方法
S501～S503、S601～S603 步骤
100 光罩组件
110 光罩
111 石英层
112 铬金属层
120 防尘薄膜
300 储存柜
310 主架构
311 内部空间
312 光罩盒支撑架
313 储存室
320 静电产生器
330 光罩盒
331 光罩组件
331a 光罩
331b 防尘薄膜
3311 穿透层
3312 金属层
332 盒状结构
333 光罩支撑架
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
以下将参照相关图式，说明本发明较佳实施例之一种用于预防雾霾污染的光罩盒及光罩储存柜，其中相同的组件将以相同的参照符号加以说明。
请先参考图3A，图3A为本发明一实施例之用于存放复数光罩盒之储存柜之示意图。请参考图3B，图3B为图3A中之光罩盒之示意图。如图3A及图3B所示，本发明之一实施例提供一种储存柜300，用于储存复数光罩盒 330。所述储存柜300包含一主架构310及一静电产生器320。所述每一光罩盒330用于容纳一光罩组件331。所述光罩组件331包含一光罩331a以及一防尘薄膜331b覆盖于所述光罩331a上。所述储存柜300之主架构310具有一内部空间311及至少一光罩盒支撑架312设置于所述内部空间311。所述光罩盒支撑架312将所述内部空间311分隔成复数储存室313对应于所述复数光罩盒330，也就是说所述一储存室313容纳一光罩盒330。在此实施例中，所述储存柜300具有三个用于容纳所述光罩盒330之储存室313。在另一实施例中，所述储存柜300具有三个以上用于容纳所述光罩盒330之储存室313。
所述静电产生器320可设置于所述储存柜300之主架构310中。所述静电产生器320连接于所述光罩组件331，并产生一静电至每一位于所述光罩盒330中之光罩组件331上。所述静电于正电和负电之间交替改变。在较佳的情况中，所述静电以一固定频率于正电和负电之间交替改变。所述频率范围介于每分钟6至600次之间。
所述光罩组件331之光罩331a包含一穿透层3311以及一金属层3312设置于所述穿透层3311之一面上。所述光罩组件331之防尘薄膜331b贴附于所述光罩331a上并覆盖住所述光罩331a之金属层3312。所述静电产生器320产生一静电至所述光罩组件331之光罩331a及防尘薄膜331b上。所述光罩331a之穿透层3311为一石英层或一钠钙玻璃层。所述光罩331a之金属层3312为一铬金属层，具有许多间隙与线条以形成一用于转移至一晶圆上之图案。
所述每一光罩盒330包含一用于容纳所述光罩组件331之盒状结构332以及复数光罩支撑架333设置于所述盒状结构中。所述复数光罩支撑架333 用来支撑所述光罩组件331。更确切地说，所述复数光罩支撑架333 用来支撑所述光罩331a之穿透层3311。
请参考图4A及图4B，图4A及图4B为一光罩组件之示意图，显示静电对于光罩组件所产生的效果。在光罩清洗流程后，带电粒子(例如铵离子(NH4 +)及硫酸离子(SO4 2-))及其他微粒可能会被困于所述光罩331a及防尘薄膜331b之间。当所述光罩组件331暴露于光源下时，所述带电粒子可能在所述光罩331a之金属层3312形成雾霾污染物(hazecontamination，例如硫酸铵((NH4)2SO4)沉淀物)，并对所述晶圆造成严重缺陷。所述静电产生器320连接于所述光罩组件331并产生一静电至所述光罩组件331上。所述静电在正电和负电之间交替改变，以防止在所述光罩331a之金属层3312上形成雾霾微粒(hazeparticle)。如图4A所示，当所述静电产生器320产生正的静电至所述光罩组件331时，所述光罩组件331之光罩331a及防尘薄膜331b 上皆带正电荷。由于所述光罩组件331带正电荷，位于所述光罩331a及防尘薄膜331b 表面附近带正电之带电粒子(例如NH4 +)将会因斥力而移动至所述光罩331a及防尘薄膜331b间之一中线L上。如图4B所示，当所述静电产生器320产生负的静电至所述光罩组件331时，所述光罩组件331之光罩331a及防尘薄膜331b上皆带负电荷。由于所述光罩组件331带负电荷，位于所述光罩331a及防尘薄膜331b表面附近之带负电之带电粒子(例如SO4 2- or CxHyOz -)将会因斥力而移动到所述中线L上。因此，藉由周期性地交替改变所述静电之电性(即在正电和负电之间交替改变)，所述带电粒子会倾向于聚集于所述中线L上。请参考图4C，图4C为所述光罩组件331之光罩331a 与防尘薄膜331b之间的带电粒子分布图。如图4C所示，分布于所述中线L上之带电粒子之数量多于分布于所述光罩331a及防尘薄膜331b之表面的带电粒子的数量。藉由保持所述带电粒子与所述光罩331a及防尘薄膜331b之表面之距离，可避免在所述光罩331a之金属层3312表面上形成雾霾微粒，并有效减少在曝光过程中因雾霾微粒而在晶圆上产生之缺陷。
根据再一实施例，本发明也提供了一种用于容纳一光罩组件的光罩盒。所述光罩盒可以参考图3B所示之光罩盒330。如图3B所示，所述用于容纳一光罩组件331之光罩盒330包含一盒状结构332，复数光罩支撑架333以及一静电产生器320。所述盒状结构332用于容纳所述光罩组件331。所述复数光罩支撑架333位于所述盒状结构332中，用来支撑所述光罩组件331。所述静电产生器320与所述光罩组件331连接，用于产生一静电至所述光罩组件331。所述静电产生器320可设置于所述光罩盒 330之盒状结构332上。所述静电产生器产生之静电于正电和负电之间交替改变。在一较佳实施例中，所述静电以一固定频率于正电和负电间交替改变，所述频率范围为每分钟6至600次。所述光罩组件331包含一光罩331a以及一防尘薄膜331b覆盖于所述光罩331a上。所述静电产生器320产生一静电至所述光罩组件331之光罩331a 及防尘薄膜331b上。所述光罩组件331之光罩331a包含一穿透层3311以及一金属层 3312设置于所述穿透层3311之一面上。所述防尘薄膜331b覆盖住所述光罩331a之金属层3312。所述穿透层3311为一石英层或一钠钙玻璃层。所述金属层3312为一铬金属层，具有许多间隙与线条形成一图案，用于转移至一晶圆上。所述复数光罩支撑架333用于支撑所述光罩331a之穿透层3311。如图4A至4C所示，藉由周期性地交替改变所述静电之电性，如铵离子(NH4 +)及硫酸盐离子(SO4 2-)等之带电粒子倾向于聚集于所述光罩331a及防尘薄膜331b间之一中线L上。藉由保持所述带电粒子与所述光罩331a及防尘薄膜331b之表面之距离，可避免在所述光罩331之金属层3312 之表面上形成雾霾微粒，有效地减少在曝光过程中因雾霾微粒而在晶圆上产生之缺陷。
请参考图5，图5为本发明另一实施例之储存复数光罩组件之方法的流程图。如图5所示，所述方法S500包含步骤S501至S503。在步骤S501中，提供一用于储存复数光罩盒之储存柜。所述储存柜及光罩盒可以参考图3A及图3B所示之储存柜300 及光罩盒330。所述每一光罩盒330用于容纳一所述复数光罩组件331。所述每一光罩组件331包含一光罩331a以及一防尘薄膜331b覆盖于所述光罩331a上。所述储存柜300包含一具有一内部空间311之主架构310，至少一光罩盒支撑架312以及一连接于所述光罩组件311之静电产生器320。所述光罩盒支撑架312设置于所述内部空间311中，将所述内部空间分隔成复数储存室313对应于所述复数光罩盒330。所述复数储存室313用于放置对应的所述光罩盒330。在步骤S502中，所述静电产生器 320产生一静电至所述光罩组件331上。在步骤S503中，所述静电产生器产生之静电在正电和负电间交替改变。在一较佳实施例中，所述静电以一固定频率交替改变其电性。所述频率范围为每分钟6至600次。所述光罩组件331之光罩331a包含一穿透层3311以及一金属层3312设置于所述穿透层3311之一面上。所述光罩组件331之防尘薄膜331b贴附于所述光罩331a上并覆盖住之其金属层3312。所述静电产生器产生一静电至所述光罩组件331之光罩331a及防尘薄膜331b上。
请参考图6，图6为本发明再一实施例之储存一光罩组件之方法的流程图。如图 6所示，所述方法S600包含步骤S601至S603。在步骤S601中，提供一用于容纳一光罩组件之光罩盒。所述光罩盒及光罩组件可以参考由图3B所示之光罩盒330及光罩组件331。所述光罩盒330包含一盒状结构332，位于所述盒状结构332中之复数光罩支撑架333以及一连接于所述光罩组件311之静电产生器320。所述光罩组件331 包含一光罩331a以及一贴附于其表面上之防尘薄膜331b。在步骤S602中，所述静电产生器320产生一静电至所述光罩组件331上。在步骤S603中，所述静电在正电和负电之间交替改变。在一较佳实施例中，所述静电以一固定频率于正电和负电间交替改变。所述频率范围为每分钟6至600次。所述光罩组件331之光罩331a包含一穿透层3311以及一金属层3312设置于所述穿透层3311之一面上。所述光罩组件331之防尘薄膜331b贴附于所述光罩331a上并覆盖住所述光罩331a之金属层3312。所述静电产生器320产生一静电至所述光罩组件331之光罩331a及防尘薄膜331b上。
综上所述，本发明之实施例所提供之光罩盒及储存柜具有一静电产生器，用于产生静电至光罩盒中的光罩与防尘薄膜。所述静电产生器产生之静电藉由以一固定频率交替改变其产生静电之电性，使光罩与防尘薄膜之间的带电粒子因静电排斥力与光罩与防尘薄膜的表面保持一定的距离(也就是使带电粒子不会附着于光罩或防尘薄膜的表面)。以此方式，本发明所提供之光罩盒及储存柜可避在所述光罩之表面上形成雾霾微粒，并有效减少因雾霾微粒的污染而在晶圆上产生缺陷。
可以理解的是，以上实施例仅用来说明本发明，并非用作对本发明的限定。对于本领域的普通技术人员来说，根据本发明的技术构思做出的其它各种相应的改变与变形，都落在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种储存柜，用于存放复数光罩盒，其特征在于，所述光罩盒用于容纳一光罩组件，所述光罩组件包含一光罩以及一防尘薄膜覆盖于所述光罩上；所述储存柜包含：
一主架构，具有一内部空间及至少一光罩盒支撑架设置于所述内部空间；其中，所述光罩盒支撑架将所述内部空间分隔成复数储存室对应于所述复数光罩盒；所述复数储存室用于放置对应的所述光罩盒；以及
一静电产生器，连接于所述光罩组件；所述静电产生器用于产生一静电至所述光罩组件；所述静电产生器产生之静电于正电和负电之间交替改变，所述静电以一固定频率交替改变以使光罩与防尘薄膜之间的带电粒子因静电排斥力而与光罩与防尘薄膜的表面保持一定的距离。
2.如权利要求1所述之储存柜，其特征在于，所述静电交替改变的频率为每分钟6至600次。
3.如权利要求1所述之储存柜，其特征在于，所述光罩组件之光罩包含一穿透层以及一金属层设置于所述穿透层之一面上；所述防尘薄膜覆盖住所述光罩之金属层。
4.如权利要求3所述之储存柜，其特征在于，所述光罩之穿透层为一石英层或一钠钙玻璃层。
5.如权利要求3所述之储存柜，其特征在于，所述光罩之金属层为一铬金属层。
6.如权利要求3所述之储存柜，其特征在于，每一所述光罩盒包含：
一盒状结构，用于容纳所述光罩组件；以及
复数光罩支撑架位于所述盒状结构中，用来支撑所述光罩组件。
7.如权利要求6所述之储存柜，其特征在于，所述复数光罩支撑架用于支撑所述光罩之穿透层。
8.一种用于容纳一光罩组件之光罩盒，其特征在于，所述光罩组件包含一光罩以及一防尘薄膜覆盖于所述光罩上，所述光罩盒包含：
一盒状结构，用于容纳所述光罩组件；
复数光罩支撑架位于所述盒状结构中，用来支撑所述光罩组件；以及
一静电产生器，连接于所述光罩组件；所述静电产生器用于产生一静电至所述光罩组件；所述静电产生器产生之静电于正电和负电之间交替改变，所述静电以一固定频率交替改变以使光罩与防尘薄膜之间的带电粒子因静电排斥力而与光罩与防尘薄膜的表面保持一定的距离。
9.如权利要求8所述之光罩盒，其特征在于，所述静电交替改变的频率为每分钟6至600次。
10.如权利要求8所述之光罩盒，其特征在于，所述光罩组件之光罩包含一穿透层以及一金属层设置于所述穿透层一面上；所述防尘薄膜覆盖住所述光罩之金属层。
11.如权利要求10所述之光罩盒，其特征在于，所述光罩之穿透层为一石英层或一钠钙玻璃层。
12.如权利要求10所述之光罩盒，其特征在于，所述光罩之金属层为一铬金属层。
13.如权利要求10所述之光罩盒，其特征在于，所述复数光罩支撑架用于支撑所述光罩之穿透层。
14.一种储存复数光罩组件的方法，其特征在于，每一所述光罩组件包含一光罩以及一防尘薄膜覆盖于所述光罩上，所述方法包含：
提供一用于储存复数光罩盒之储存柜；其中，每一所述光罩盒用来储存一光罩组件；所述储存柜包含一具有一内部空间之主架构、至少一光罩盒支撑架设置于所述内部空间、以及一与所述光罩组件相连接之静电产生器；所述光罩盒支撑架将所述内部空间分隔成复数储存室对应于所述复数光罩盒；所述复数储存室用于放置对应的所述光罩盒；
所述静电产生器产生一静电至所述光罩组件上；以及
在正电和负电之间以一固定频率交替改变所述静电以使光罩与防尘薄膜之间的带电粒子因静电排斥力而与光罩与防尘薄膜的表面保持一定的距离。
15.如权利要求14所述之方法，其特征在于，所述静电交替改变的频率为每分钟6至600次。
16.如权利要求14所述之方法，其特征在于，所述光罩组件之光罩包含一穿透层以及一金属层设置于所述穿透层之一面上，所述防尘薄膜覆盖住所述光罩之金属层。
17.一种储存一光罩组件的方法，其特征在于，每一所述光罩组件包含一光罩以及一防尘薄膜覆盖于所述光罩上，所述储存方法包含：
提供一种用于容纳一光罩组件之光罩盒；其中，所述光罩盒包含一盒状结构、复数光罩支撑架以及一静电产生器；所述盒状结构用于容纳所述光罩组件；所述复数光罩支撑架位于所述盒状结构中，用来支撑所述光罩组件；所述静电产生器连接于所述光罩组件；
所述静电产生器产生一静电至所述光罩组件上；以及
在正电和负电之间以一固定频率交替改变所述静电以使光罩与防尘薄膜之间的带电粒子因静电排斥力而与光罩与防尘薄膜的表面保持一定的距离。
18.如权利要求17所述之方法，其特征在于，所述静电交替改变的频率为每分钟6至600次。
19.如权利要求17所述之方法，其特征在于，所述光罩组件之光罩包含一穿透层以及一金属层设置于所述穿透层之一面上；所述防尘薄膜覆盖住所述光罩之金属层。
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