CN115524930A - 微影系统的清洁方法与微影系统的清洁系统 - Google Patents

微影系统的清洁方法与微影系统的清洁系统 Download PDF

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CN115524930A CN202210161469.8A CN202210161469A CN115524930A CN 115524930 A CN115524930 A CN 115524930A CN 202210161469 A CN202210161469 A CN 202210161469A CN 115524930 A CN115524930 A CN 115524930A
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刘彦豪
郭爵旗
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Abstract

一种微影系统的清洁方法与微影系统的清洁系统,在微影系统的清洁方法中,在闲置模式期间,经由第一开口将空气流引导至极紫外微影系统的晶圆台的腔室中。利用所引导的空气流从晶圆台的腔室中的一或多个晶圆卡盘的表面抽取一或多个微粒。经由第二开口将空气流与所抽取的一或多个微粒抽出晶圆台的腔室。

Description

微影系统的清洁方法与微影系统的清洁系统
技术领域
本揭露的实施方式是有关于一种微影系统的清洁方法与微影系统的清洁系统。
背景技术
于集成电路(IC)设计期间,在基板,例如晶圆,上产生用于集成电路处理的不同步骤的一些集成电路的图案。可通过将光罩的布局图案投影,例如成像,于基板的光阻层上,来产生这些图案。微影制程将光罩的布局图案转移至基板的光阻层,使得蚀刻、植入、或其他步骤仅能作用于基板的预定区域。微影制程由微影系统,例如极紫外(EUV)微影系统所实施。除了辐射源,例如极紫外辐射源以外,微影系统的组件包含罩幕处理系统;曝光装置,用于将光罩投影至晶圆;以及晶圆台,包含用于在投影光罩期间对准及固持晶圆的一或多个卡盘。将晶圆传送至微影系统中,且亦将光罩传送至罩幕处理系统中可能使微粒及有机材料污染物进入微影系统的组件。在晶圆台、曝光装置、及罩幕处理系统中的这些微粒及有机材料污染物可能造成产生于晶圆上的光阻图案的关键尺寸(CD)的不均匀性。因此,需经常对微影系统的组件进行清洁,例如在预防性维护期间。期望使用能够更快对微影系统的组件进行清洁的方法及系统。
发明内容
依照本揭露的一些实施方式,一种微影系统的清洁方法,在闲置模式期间,包含经由第一开口将空气流引导至极紫外微影系统的晶圆台的腔室中的一或多个晶圆卡盘上。晶圆台安装于真空腔室中。此方法包含利用所引导的空气流从晶圆台的腔室中的一或多个晶圆卡盘的表面抽取一或多个微粒。此方法亦包含经由第二开口将空气流与所抽取的一或多个微粒抽出晶圆台的腔室。
依照本揭露的一些实施方式,一种微影系统的清洁方法包含当微影系统处于维护模式时,透过一或多个喷嘴引导包含溶剂的第一气流至微影系统中的腔室内。此方法包含利用所引导的第一气流,从微影系统的腔室中的一或多个组件的表面抽取一或多个微粒以及溶解有机材料污染物。此方法亦包含经由第一开口,将包含所抽取的一或多个微粒以及所溶解的有机材料污染物的第一气流抽出微影系统的腔室。此方法还包含在微影系统的正常操作期间,将腔室的温度维持在一温度。
依照本揭露的一些实施方式,一种微影系统的清洁系统包含主控制器;极紫外微影系统的一晶圆台,晶圆台包含腔室,腔室包含一或多个晶圆卡盘以及一或多个晶圆处理机器人;气体源;第一气体引导系统耦合于晶圆台的腔室的第一开口;以及第二气体引导系统耦合于晶圆台的腔室的第二开口。主控制器配置以在维护模式期间:将气流从气体源经由第一开口引导至晶圆台的腔室内,其中气流从晶圆台的腔室中的一或多个晶圆卡盘与一或多个晶圆处理机器上的表面抽取一或多个微粒;以及经由第二开口将气流与所抽取的一或多个微粒抽出晶圆台的腔室。
附图说明
下列详细的描述配合附图阅读可使本揭露获得最佳的理解。需强调的是,依照业界的标准实务,许多特征并未按比例绘示,且仅作为说明的目的。事实上,可任意增加或减少各特征的尺寸,以使讨论清楚。
图1是绘示具有激光产生的电浆(LPP)极紫外辐射源的极紫外微影系统的示意图;
图2A与图2B是绘示极紫外微影系统及极紫外微影系统的组件的示意图;
图3是绘示依照本揭露的一些实施方式的具有清洁系统的晶圆台的示意图;
图4是绘示依照本揭露的一些实施方式的具有清洁系统的晶圆台的示意图;
图5A、图5B、图5C、图5D、及图5E是绘示依照本揭露的一些实施方式的连接清洁系统的极紫外微影系统的装置的示意图;
图6是绘示依照本揭露的一些实施方式的气体抽取腔室的示意图;
图7A、图7B、图7C、图7D、及图7E是绘示依照本揭露的一些实施方式的清洁系统的组件;
图8A、图8B、图8C、图8D、图8E、及图8F是绘示依照本揭露的一些实施方式的清洁系统的组件;
图9是绘示依照本揭露的一些实施方式的用于清洁微影系统的组件的控制系统;
图10是绘示依照本揭露的一些实施方式的用于清洁微影系统的组件的制程的流程图;
图11A与图11B是绘示依照本揭露的一些实施方式的用于清洁微影系统的组件的设备。
【符号说明】
23:电浆卷流
29:极紫外辐射
31:极紫外辐射
85:液滴捕集器
100:极紫外辐射源
105:腔室
110:聚光镜
111:聚焦单元
115:液滴产生器
117:喷嘴
200:曝光装置
202:照明光学仪器
204:投影光学仪器
203:压力控制器
205:光罩
206:罩幕处理系统
207:罩幕载台
208:孔径
210:晶圆台
213:晶圆卡盘
218:孔径
220:载台控制器
221:晶圆
222:会聚镜
224:会聚镜
225:机器人控制器
226:发散镜
228:平面镜
232:发散镜
234:平面镜
236:发散镜
238:会聚镜
242:发散镜
244:会聚镜
245:晶圆处理机器人
246:晶圆载台、载台
247:末端
248:晶圆载台、载台
249:末端
250:气体槽-气体端口
251:孔径
252:气体风箱系统
254:风箱控制器
256:管道
258:气体抽取系统
260:排气端口
262:管道
264:排气控制器
271:开口
272:气体风箱鼓风腔室
273:开口
274:气体抽取腔室、第二气体抽取腔室
275:开口
300:激发激光源、激光源
302:过滤系统
304:排气净化腔室
310:冲洗气流
311:激光产生器
315:微粒计数器
320:气流
321:激光导引光学仪器
330:聚焦设备
332:薄层
333:气流
365:流
375:管道
402:喷嘴
404:喷嘴
405:微粒计数器与有机材料侦测器
406:喷嘴
407:喷嘴
408:喷嘴
409:喷嘴
410:喷嘴控制器
411:线性喷嘴、喷嘴
412:管道
416:管道
442:管道
446:管道
462:角度
464:角度
488:压力感测器
500:装置
550:组件
552:气体风箱系统
554:风箱-喷嘴控制器
602:有机材料感测器
604:微粒感测器
606:微粒感测器
610:阀
612:气流
614:气流
616:气流
705:风扇
722:过滤器
724:过滤器
726:过滤器
732:输入端口
734:输出端口
810:喷嘴
812:喷嘴
814:喷嘴
816:喷嘴
818:喷嘴
820:喷嘴
900:控制系统
940:主控制器
1000:制程
1100:计算机系统
1101:计算机
1102:键盘
1103:鼠标
1104:监视器
1105:光盘只读记忆体驱动机、光盘驱动机
1106:磁盘驱动机
1111:微处理单元
1112:只读记忆体
1113:随机存取记忆体
1114:硬盘
1115:总线
1121:光盘
1122:磁盘
BF:底层
DMP1:避震器
DMP2:避震器
DP:目标液滴、液滴
LR0:激光束
LR2:激发激光束、激光束
MF:主层
PP1:基座板
PP2:基座板
S1002:操作
S1004:操作
S1006:操作
X:方向
Y:方向
Z:方向
ZE:激发区
具体实施方式
以下揭露提供许多不同实施方式或例子,以实施所提供的标的的不同特征。以下描述组件及排列的特定例子以简化本揭露。这些当然仅为例子,而非作为限制。举例而言,在描述中,形成第一特征于第二特征之上可包含第一特征与第二特征以直接接触形成的实施方式,亦可包含额外特征形成于第一特征与第二特征之间,而使得第一特征和第二特征可非直接接触的实施方式。除此之外,本揭露可在多个例子中重复参考符号及/或字母。此重复为简明与清楚的目的,并非在本质上规定所讨论的多个实施方式及/或配置之间的关系。
此外,可在此使用空间关系的用语,例如“下方(beneath)”、“在…之下(below)”、“低于(lower)”、“在…之上(above)”、“高于(upper)”、以及相似用语,以简明描述如附图所绘示的一元件或特征与另一(另一些)元件或特征的关系的叙述。这些空间关系的用语,除了在图中所描绘的方向外,意欲包含元件在使用上或操作时的不同方向。设备可以其他方式定向(旋转90度或其他方向),而本文使用的空间关系描述词也可依此解读。除此之外,用语“由…所制成(being made of)”可意谓着“包含(comprising)”或“由…所组成(consisting of)”。在本揭露中,除非另外描述,用语“A、B、及C中之一”意谓着“A、B、及/或C(A、B、C、A与B、A与C、B与C、或A与B及C)”,而并非意谓来自A的一构件、来自B的一构件、及来自C的一构件。
在一些实施方式中,在微影系统,例如极紫外微影系统中,极紫外辐射的光束由极紫外辐射源产生,此极紫外辐射的光束经引导至用于将光罩的布局图案投影至设于一或多个晶圆上的光阻层上的曝光装置。在一些实施方式中,曝光装置包含或耦合至包含罩幕固持机构,例如罩幕台的罩幕处理系统。罩幕处理系统接收光罩,并将光罩安装于罩幕台上,或是将光罩自罩幕台移除,并将光罩移出微影系统。曝光装置亦包含用于将极紫外辐射的光束投影至光罩,例如反射光罩上的光学组件,例如反射镜及/或透镜。曝光装置还包含用于将光罩的布局图案投影至晶圆的光阻层上的光学组件。
在一些实施方式中,曝光装置包含或耦合至晶圆台。晶圆台包含用于在曝光装置的光学组件将光罩的布局图案投影于晶圆的光阻层上时固持晶圆的一或多个晶圆载台。晶圆台包含用于将晶圆移入或移出晶圆台及在晶圆载台之间转移的晶圆处理机构,例如晶圆处理机器人。在一些实施方式中,晶圆台的一个晶圆载台用于预先对准晶圆,接着晶圆处理机器人将晶圆转移至另一个晶圆载台,以将光罩的布局图案投影至晶圆的光阻层上。在一些实施方式中,晶圆处理机器人将晶圆移出晶圆台,以对晶圆上的光阻图案进行显影。
将光罩移入罩幕处理系统及将晶圆移入晶圆台可能将微粒与有机材料污染物带入罩幕处理系统、晶圆台、及曝光装置中。因此,需经常清洁罩幕处理系统、晶圆台、及曝光装置,例如在预防性维护(PM)期间,以去除微粒与有机材料污染物。在一些实施方式中,需手动清洁罩幕处理系统及罩幕处理系统的组件,例如罩幕台;晶圆台及晶圆台的组件,例如晶圆卡盘及晶圆处理机器人;及曝光装置,例如曝光装置的组件。于清洁后,可能需要重新校正晶圆台、罩幕处理系统、及曝光装置的组件。除此之外,于清洁后,可能需要使晶圆台、罩幕处理系统、及曝光装置进行压力与温度的稳定。因此,在每个月的预防性维护期间,可能需花费12至36小时清洁晶圆台、罩幕处理系统、及曝光装置,这可能减少微影系统的可用时间达5%,且可能提供95%的可用时间。在一些实施方式中,除了有机材料以外,有机气体、酸性气体、及碱性气体进入且因此污染微影系统的装置。
在一些实施方式中,不需手动清洁晶圆台、罩幕处理系统、及曝光装置,因此不需要重新校正组件。在一些实施方式中,定向喷射的空气或清洁气体进入晶圆台、罩幕处理系统、及曝光装置。定向喷射的空气或清洁气体由一或多个入口位置进入晶圆台、罩幕处理系统、及曝光装置的腔室。在一些实施方式中,定向喷射的空气或清洁气体为加压喷射。定向喷射的空气或清洁气体撞击晶圆台、罩幕处理系统、及曝光装置的组件,并自晶圆台、罩幕处理系统、及曝光装置的组件移除微粒或分解有机材料污染物。在腔室的一或多个出口位置抽取,例如吸出,进入晶圆台、罩幕处理系统、及曝光装置的空气或清洁气体。包含微粒与有机材料污染物的抽取出的空气或清洁气体穿过可去除有机材料污染物与不同大小的微粒的不同层的过滤器。以上方法可将微影系统的可用时间从95%提升至97.5%,因此可增加微影系统的可用时间2.5%。
图1是绘示具有激光产生的电浆(LPP)极紫外辐射源的极紫外微影系统的示意图。极紫外微影系统包含极紫外辐射源100(极紫外光源),以产生极紫外辐射源;曝光装置200,例如扫描仪;及激发激光源300。如图1所示,在一些实施方式中,极紫外辐射源100与曝光装置200安装在清洁室的主层MF上,而激发激光源300安装在位于主层之下的底层BF上。极紫外线辐射源装置100与曝光机台200分别通过避震器DMP1与DMP2放置在基座板PP1与PP2之上。极紫外线辐射源100与曝光装置200透过耦合机构彼此耦合,此耦合机构可包含聚焦单元111。在一些实施方式中,微影系统包含极紫外辐射源100与曝光装置200。
此微影系统为极紫外微影系统,其系设计以通过极紫外光(在此亦可互换为极紫外辐射)来曝光光阻层。光阻层是一种对极紫外光敏感的材料。此极紫外微影系统利用极紫外线辐射源100来产生极紫外光,例如具有约1nm至约100nm的波长的极紫外光。在一特定例子中,极紫外辐射源100产生具有波长集中在约13.5nm的极紫外光。在本实施方式中,极紫外辐射源100利用激光产生的电浆(LPP)的机制,来产生极紫外辐射。
曝光装置200包含多个反射光学组件,例如凸面/凹面/平面镜;包含罩幕载台的罩幕固持机构;及晶圆固持机构,例如基板固持机构或晶圆载台。在一些实施方式中,罩幕载台包含在罩幕处理系统中,罩幕处理系统包含在或耦合至曝光装置200,如以下关于图2A所描述。在一些实施方式中,晶圆载台包含在晶圆台中,晶圆台包含在或耦合至曝光装置200,如以下关于图2A所描述。极紫外辐射源100产生的极紫外辐射通过反射光学组件导引至固定在罩幕载台上的罩幕上。在一些实施方式中,罩幕载台包含静电卡盘(e-chuck)以固定罩幕。因为气体分子会吸收极紫外光,极紫外微影图案化的微影系统需保持在真空或低压环境下,以避免极紫外辐射强度损失。曝光装置200关于图2A更加详细描述。在一些实施方式中,将倍缩光罩移入曝光装置200。需注意的是,曝光装置200保持在真空环境下,倍缩光罩安装在基板之上。光阻层设于基板之上。极紫外辐射源100产生的极紫外辐射通过光学组件导向,以将罩幕的布局图案投影至基板的光阻层上。在一些实施方式中,将罩幕的布局图案曝光至基板的光阻层上后,将倍缩光罩移出曝光装置200。
在本揭露中,可互换使用术语罩幕、光罩、及倍缩光罩。除此之外,可互换使用术语阻剂与光阻。在一些实施方式中,罩幕为反射罩幕。在一些实施方式中,罩幕包含具有适合材料,例如低热膨胀材料或熔融石英的基板。在多个例子中,此材料包含掺杂二氧化钛的二氧化硅、或其他适合的低热膨胀材料。罩幕包含沉积于基材上的多个反射多重层(ML)。多重层包含多个薄膜对,例如钼-硅(Mo/Si)薄膜对(例如,在每个薄膜对中,一层钼在一层硅的上方或下方)。替代地,多重层可包含钼-铍(Mo/Be)薄膜对、或其他可配置以高度反射极紫外光的适合材料。此罩幕可还包含沉积于多重层上以提供保护的覆盖层,例如钌(Ru)。此罩幕还包含沉积于多重层之上的吸收层,例如氮硼化钽(TaBN)层。图案化此吸收层,以定义出一层集成电路(IC)。
曝光装置200包含投影光学仪器模块,投影光学仪器模块用于将罩幕的图案成像于固定在曝光装置200的基板载台上的涂布有光阻的半导体基板上。投影光学仪器模块通常包含反射光学仪器。自罩幕引导的带有定义于罩幕上的图案的影像的极紫外辐射(极紫外光),通过投影光学仪器,例如反射镜收集与引导,进而形成光罩的布局图案的影像于光阻上。
在本揭露的多个实施方式中,半导体基板为半导体晶圆,例如硅晶圆或欲图案化的其他类型的晶圆。在此揭露的实施方式中,半导体基板涂布有对极紫外光敏感的光阻层。包含上述组件的多个组件整合在一起,并可操作的进行微影曝光制程。此微影系统还包含其他模块,或与其他模块整合(或耦合)在一起。
如图1所示,极紫外辐射源100包含由腔室105围起的液滴产生器115、与激光产生的电浆的聚光镜110。液滴产生器115产生多个目标液滴DP,透过喷嘴117供应目标液滴DP至腔室105中。在一些实施方式中,目标液滴DP为锡(Sn)、锂(Li)、或锡与锂的合金。在一些实施方式中,目标液滴DP各自具有约10微米(μm)至约100μm的直径。举例而言,在一实施方式中,目标液滴DP为锡液滴,其各自具有约10μm、约25μm、约50μm的直径、或介于这些数值之间的直径。在一些实施方式中,透过喷嘴117以每秒约50液滴(即约50Hz的喷出频率)至每秒约50000液滴(即约50kHz的喷出频率)的速率提供目标液滴DP。举例而言,在一实施方式中,以约50Hz、约100Hz、约500Hz、约1kHz、约10kHz、约25kHz、约50kHz的喷出频率、或介于这些频率之间的任意频率提供目标液滴DP。在多个实施方式中,目标液滴DP透过喷嘴117喷出,并以每秒约10公尺(m/s)至约100m/s的速度进入激发区ZE(例如,目标液滴位置)。举例而言,在一实施方式中,目标液滴DP具有约10m/s、约25m/s、约50m/s、约75m/s、约100m/s的速度、或介于这些速度之间的速度。
激发激光源300产生的激发激光束LR2为脉冲束。激发激光源300产生激光束LR2的激光脉冲。激发激光源300包含激光产生器311、激光导引光学仪器321、及聚焦设备330。在一些实施方中,激光产生器311包含具有电磁光谱的红外光区中的波长的二氧化碳(CO2)或掺杂钕的钇铝石榴石(Nd:YAG)激光源。举例而言,在一实施方式中,激光源300具有9.4μm或10.6μm的波长。激发激光源300产生的激光束LR0由激光引导光学仪器321引导,且由聚焦设备330聚焦成激发激光束LR2,并导入极紫外辐射源100。在一些实施方式中,除了二氧化碳与掺杂钕的钇铝石榴石激光以外,激光束LR2由包含准分子气体排放激光、氦氖激光、氮气激光、横激大气压(TEA)气体激光、氩离子激光、铜蒸气激光、氟化氪激光、或氟化氩激光的气体激光;或包含掺钕玻璃激光、掺杂镱的玻璃或陶瓷激光、或红宝石激光的固态激光产生。在一些实施方式中,非离子化的激光束LR1(未示出)亦由激发激光源300产生,激光束LR1亦通过聚焦设备330聚焦,以通过产生预热激光脉冲来预热一给定的目标液滴。
在一些实施方式中,激发激光束LR2包含预热激光与主激光。在这样的实施方式中,预热激光脉冲(在此可互换为“预脉冲”)用以加热(或预热)给定的目标液滴,以创造具有多个较小液滴的低密度目标卷流,此低密度目标卷流接着通过来自主激光的主激光脉冲加热,以产生相较于未使用预热激光脉冲的增加的极紫外光发射。
在多个实施方式中,预热激光脉冲具有约100μm或更小的光点尺寸,主激光脉冲具有约150μm至约300μm的光点尺寸。在一些实施方式中,预热脉冲激光与主激光脉冲具有约10ns至约50ns的脉冲周期及约1kHz至约100kHz的脉冲频率。在多个实施方式中,预热激光与主激光具有约1千瓦(kW)至约50kW的平均功率。在一实施方式中,激发激光束LR2的脉冲频率与目标液滴DP的喷出频率匹配。
激光束LR2透过窗口(或透镜)导入激发区ZE。此窗口采用对激光束实质透明的适合材料。激光脉冲的产生与目标液滴透过喷嘴117的喷出同步。当目标液滴移动通过激发区时,预脉冲将目标液滴加热并转换成低密度目标卷流。控制预脉冲与主脉冲之间的延迟,以允许目标卷流形成,且扩展成最佳尺寸与几何形状。在多个实施方式中,预脉冲与主脉冲具有相同的脉冲周期与尖峰频率。主脉冲加热目标卷流时,产生了高温的电浆卷流23。电浆卷流23发射极紫外辐射29,极紫外辐射29由聚光镜110聚集。聚光镜110,一种极紫外聚光镜,进一步将极紫外辐射29反射并聚焦,以用于透过曝光装置200所进行的微影曝光制程。未与激光脉冲互相反应的液滴DP由液滴捕集器85捕集。如图1所示,来自聚光镜110的极紫外辐射29聚焦在极紫外辐射源100与曝光装置200之间的聚焦单元111处。自聚焦单元111进入曝光装置200的极紫外辐射29与源自于聚焦单元111中的聚焦点,例如点光源,的极紫外辐射一致。
一种将来自激发激光的脉冲(预脉冲及/或主脉冲)的产生与目标液滴到达激发区同步的方法为侦测一给定的位置处的目标液滴的通过,并使用其作为触发激发脉冲(或预脉冲)的讯号。在这个方法中,例如若目标液滴通过的时间表示为t0,产生(或侦测)极紫外辐射的时间点表示为trad,侦测目标液滴通过的位置处与激发区的中心之间的距离为d,则目标液滴的速度vdp计算为
vdp=d/(trad-t0) 式(1)
因为期望液滴产生器115以固定的速度可重复地供应液滴,计算出vdp后,于侦测到目标液滴通过给定的位置后经过d/vdp的时间延迟才触发激发脉冲,以确保激发激光与目标液滴在相同的时间到达激发区的中心。在一些实施方式中,因为目标液滴的通过用以触发预脉冲,所以在预脉冲后经过固定延迟才触发主脉冲。在一些实施方式中,若需要的话,通过周期性量测trad来周期性重新计算目标液滴的速度vdp的数值,并重新将脉冲的产生与目标液滴的到达同步。
图2A与图2B是绘示极紫外微影系统与极紫外微影系统的组件的示意图。图2A包含极紫外辐射源100,极紫外辐射源100通过使用聚焦设备330将激光束LR2聚焦于激发区ZE处来产生电浆卷流23,以产生极紫外辐射29的光束。电浆卷流23所产生的部分的极紫外辐射为极紫外辐射29,极紫外辐射29撞击聚光镜110并从聚光镜110反射,且在透过极紫外辐射源100的孔径208离开极紫外辐射源100后通过极紫外辐射源100外的聚焦单元111。在一些实施方式中,孔径208由对极紫外辐射透光的材料所制成。
图2A亦包含曝光装置200。曝光装置200亦包含多个凸面、凹面、或平面镜,及包含罩幕载台207的罩幕处理系统206。如图所示,极紫外辐射29通过极紫外辐射源100与曝光装置200之间的聚焦单元111聚焦,接着透过曝光装置200的孔径218进入曝光装置200,孔径218由对极紫外辐射透光的材料所制成。进入曝光装置200后,极紫外辐射29通过照明光学仪器202导向光罩205。如图所示,极紫外辐射29经导向照明光学仪器202的会聚镜222且自会聚镜222反射,再经导向照明光学仪器202的另一个会聚镜224且自会聚镜224反射,又经导向照明光学仪器202的发散镜226且自发散镜226反射,并经导向照明光学仪器202的平面镜228且自平面镜228反射,以撞击安装在罩幕载台207上的光罩205,例如反射光罩。极紫外辐射31自光罩205的布局图案反射。
自光罩205的布局图案反射后,极紫外辐射31通过投影光学仪器204导向晶圆221,例如基板。如图所示,极紫外辐射31经导向投影光学仪器204的平面镜234且自平面镜234反射,再经导向投影光学仪器204的发散镜232且自发散镜232反射,又经导向投影光学仪器204的另一个发散镜236且自发散镜236反射,并经导向投影光学仪器204的会聚镜238且自会聚镜238反射,再经导向投影光学仪器204的另一个发散镜242且自发散镜242反射,又经导向投影光学仪器204的另一个会聚镜244且自会聚镜244反射,以撞击安装在晶圆载台246上的晶圆221。在一些实施方式中,曝光装置200还包含耦合至压力控制器203的压力感测器488,压力控制器203用于保持曝光装置200中的真空环境。
图2A亦包含晶圆台210,晶圆台210包含二个晶圆载台246与晶圆载台248及载台控制器220。在一些实施方式中,晶圆台210还包含耦合至压力控制器203的另一个压力感测器488,压力控制器203用于保持晶圆台210中的真空环境。曝光装置200透过孔径251光耦合至晶圆台210,孔径251由对极紫外辐射透光的材料所制成。在一些实施方式中,孔径208、孔径218、及孔径251阻挡气体的转移,以维持曝光装置200与晶圆台210中的压力,然而,孔径208、孔径218、及孔径251对极紫外辐射透光。晶圆台210还包含气体风箱腔室272,气体风箱腔室272透过开口271耦合至晶圆台210的腔室,且晶圆台210包含气体抽取腔室274,气体抽取腔室274透过开口273耦合至晶圆台210的腔室。气体风箱腔室272包含气体风箱系统252,例如第一气体传导系统,气体抽取腔室274包含气体抽取系统258,例如第二气体传导系统。
图2B是绘示极紫外微影系统的系统图,其示出极紫外微影系统的组件。图2B的极紫外微影系统示出极紫外辐射源100、包含罩幕处理系统206的曝光装置200、及二个晶圆台210。光耦合至曝光装置200的极紫外辐射源100产生极紫外辐射,且如上述般将极紫外辐射导向曝光装置200。曝光装置200亦光耦合至晶圆台210。曝光装置200利用极紫外辐射将罩幕处理系统206的光罩投影至晶圆台210的一者中的基板上。
图3是绘示依照本揭露的一些实施方式的具有清洁系统的晶圆台的示意图。图3示出晶圆台210、气体抽取腔室274、及气体风箱腔室272。气体风箱腔室272透过开口271,而气体抽取腔室274透过开口273耦合至晶圆台210的腔室。气体风箱腔室272包含气体风箱系统252,气体风箱系统252耦合至风箱控制器254且由风箱控制器254控制。气体风箱系统252透过管道256连接气体槽-气体端口250。气体槽-气体端口250包含冲洗气体的气体储存器,且透过管道256向气体风箱系统252提供一或多种冲洗气体。气体槽-气体端口250耦合至风箱控制器254且由风箱控制器254控制。在一些实施方式中,风箱控制器254命令气体槽-气体端口250向气体风箱系统252提供冲洗气体,风箱控制器254亦命令气体风箱系统252产生,例如吹出,冲洗气流310穿过开口271进入晶圆台210的腔室。在一些实施方式中,冲洗气体为洁净的干空气、氩气、二氧化碳、NOx、氢气、氖气、氙气、或其组合。在一些实施方式中,冲洗气体包含水蒸汽(去离子水或离子化水)、丙酮、异丙醇、乙醇、或三氯乙烯。在一些实施方式中,冲洗气体包含氟化氢、硫酸、氢氯酸、磷酸、硝酸、醋酸;或碱性溶液,例如氢氧化铵、氢氧化钾、氢氧化钠;或三级胺。在一些实施方式中,气体槽-气体端口250连接微影系统的气体来源,且自微影系统接收冲洗气体。
气体抽取腔室274包含气体抽取系统258,气体抽取系统258透过开口273自晶圆台210的腔室抽出气流320,并将气流320导入过滤系统302。在一些实施方式中,气体抽取系统258与过滤系统302位于排气净化腔室304中。以下关于图6描述排气净化腔室。排气净化腔室304透过管道262耦合至排气端口260。微粒计数器315耦合至排气净化腔室304与排气端口260,以判断,例如计算排气净化腔室304中的微粒的数量及判断排气端口260中的微粒的数量。此外,排气控制器264耦合至排气净化腔室304的气体抽取系统258且耦合至排气端口260。在一些实施方式中,排气控制器264命令气体抽取系统258自晶圆台210的腔室抽出气流320。除此之外,排气控制器264命令排气端口260在气流320经过滤系统302过滤以冲洗,例如自气流320去除微粒后,接收气流320,并将过滤后的气流320导向排气端口260,以产生流365离开气体抽取腔室274且透过管道375返回气体槽-气体端口250。在一些实施方式中,于3个月、6个月、或一年的周期后,以未使用的过滤器置换过滤系统302的一或多个过滤器。在一些实施方式中,于每次预防性维护后,以未使用的过滤器置换过滤系统302的一或多个过滤器。
如图3所示,晶圆台210的腔室具有数个组件,包含晶圆载台246与248,其中每个载台具有安装于载台上的晶圆卡盘213。晶圆台210的腔室亦包含晶圆处理机器人245与载台控制器220。晶圆卡盘213自晶圆台210外接收并固持示于图2A中的晶圆221。因此,晶圆卡盘213、晶圆台210的其他组件、及晶圆台210的腔室可能自晶圆台210外接收到微粒与有机材料污染物。气流310吹过晶圆台210的组件上方、下方、并穿过晶圆210的组件,且气流310移除,例如抽取,在晶圆台210的组件上,例如组件的暴露出的表面上的微粒。因此,气流310移除在晶圆台210的组件上及晶圆台210的腔室的墙上的微粒。
在一些实施方式中,气流310带动所抽取出的微粒。气流310经过晶圆台210的组件,而变成气流320,气流320系透过开口273自晶圆台210的腔室抽取。因此,抽取出的微粒由气流320夹带,且自晶圆台210的腔室抽出,例如抽取。在一些实施方式中,利用过滤系统302的一或多个过滤器过滤所抽取的微粒,使得第一过滤器移除大的微粒,第二过滤器移除较小的微粒。在一些实施方式中,气体风箱系统252及/或气体抽取系统258改变气流310与320的速度,以提升对晶圆台210的组件上的微粒的抽取。在一些实施方式中,利用一材料的薄层332覆盖极紫外辐射31进入晶圆台210处的晶圆台210的孔径251,此薄层332对极紫外辐射透光,但不允许空气或气体透过孔径251进出晶圆台210。
图4是绘示依照本揭露的一些实施方式的具有清洁系统的晶圆台的示意图。图4类似于图3,不同点在于气体风箱系统252包含一或多个喷嘴402、404、及406,且气流310透过开口271中的喷嘴402、404、及406进入晶圆台210的腔室。喷嘴402、404、及406耦合至喷嘴控制器410,如此喷嘴控制器210可沿方向Z上下旋转喷嘴402、404、及406,因此喷嘴402、404、及406所产生的气流310在方向Z上扫过晶圆台210的组件及腔室。在一些实施方式中,喷嘴控制器410在XY平面上旋转或移动喷嘴402、404、及406,因此喷嘴402、404、及406所产生的气流310在方向Y上扫过晶圆台210的组件及腔室。气体风箱腔室272的气体槽-气体端口250提供除了冲洗气体以外的一或多种溶剂。在一些实施方式中,气体槽-气体端口250透过3个管道412、442、及416连接气体鼓风系统252。在一些实施方式中,管道412向气体风箱系统252提供冲洗气体,管道442与416向气体风箱系统252提供一或多种汽化溶剂。在一些实施方式中,气体槽-气体端口250,例如气体源,包含异丙醇(IPA)、丙酮、水、或可溶解,例如分解,有机材料污染物或协助移除晶圆台210的组件或腔室上的微粒的上述其他的类似溶剂。在一些实施方式中,添加氢气及/或氧自由基或臭氧作为溶剂,以清洁碳化合物。因此,气流310移除微粒且溶解在晶圆台210的组件及晶圆台210的腔室的墙上的有机材料污染物。
在一些实施方式中,气流310带动所抽取的微粒与所溶解的有机材料污染物。气流310经过晶圆台210的组件而变成气流320,气流320系透过开口273自晶圆台210的腔室抽取。因此,所抽取的微粒与所溶解或分解的有机材料污染物由气流320所夹带,且自晶圆台210的腔室抽取。在一些实施方式中,所抽取的微粒与所溶解或分解的有机材料污染物由过滤系统302的二或多个过滤器过滤。在一些实施方式中,气体风箱系统252及/或气体抽取系统258改变气流310与320的速度,以提升对于在晶圆台210的组件与腔室上的微粒的抽取与有机材料污染物的溶解。
除此之外,图4示出微粒计数器与有机材料侦测器405,微粒计数器与有机材料侦测器405耦合至排气净化腔室304及气体抽取腔室274的排气端口260,以判断排气净化腔室304中的微粒的数量与有机材料的量,且判断排气端口260中的微粒的数量与有机材料的量。排气控制器264耦合至排气净化腔室304的气体抽取系统258且耦合至排气端口260。在一些实施方式中,排气控制器264命令气体抽取系统258自晶圆台210的腔室抽取气流320。此外,排气控制器264命令排气端口260接收过滤系统302所过滤后的气流320,以从气流冲洗,例如移除微粒与有机材料,且让过滤后的气流320被引导至排气端口260,并产生流365离开气体抽取腔室274且透过管道375返回气体槽-气体端口250。在一些实施方式中,利用过滤系统302的二或更多过滤器来分开过滤所抽取的微粒与有机材料,使得第一过滤器移除有机材料,第二过滤器移除微粒。参照图7A、图7B、图7C、图7D、与图7E,以及图8A、图8B、图8C、图8D、图8E、与图8F描述气体风箱系统252的组件。
图5A、图5B、图5C、图5D、及图5E是绘示依照本揭露的一些实施方式的连接清洁系统的极紫外微影系统的装置的示意图。图5A类似于图4,且极紫外微影系统的装置为晶圆台,然而图5A额外具有另一气体风箱系统552。此气体风箱系统552安装在晶圆载台246与248之上。气体风箱系统552包含至少二喷嘴407与408,喷嘴407与408被导引以从晶圆载台246与248及晶圆载台246与248的晶圆卡盘213的顶部吹气。喷嘴407与408亦耦合于喷嘴控制器410,且为喷嘴控制器410所控制。在一些实施方式中,喷嘴控制器可沿方向X旋转喷嘴407与408的末端247与249,因此在喷嘴407与408的末端247与249产生的气流沿方向X扫过晶圆台210的组件与腔室。气体风箱系统552透过管道446连接气体槽-气体端口250,且透过管道446从气体槽-气体端口250接收冲洗气体与溶剂。图5A的晶圆台210透过开口275耦合于第二气体抽取腔室274,因此透过二气体抽取系统258经由二开口273与275抽取晶圆台210的腔室中的气体。
图5B类似于图5A,且显示出喷嘴402、404、与406相对于方向X旋转的角度464,以及喷嘴407与408相对于方向Z旋转的角度462。在一些实施方式中,角度464在约85度与约-85度之间变化,来自喷嘴402、404、与406的气流沿方向Z扫过晶圆台210的组件与腔室。在一些实施方式中,角度464为-45度或+45度。在一些实施方式中,角度462在约85度与约-85度之间变化,喷嘴407与408沿方向X扫过晶圆台210的组件与腔室。在一些实施方式中,角度462为-45度或+45度。虽然未示出,喷嘴402、404、与406以及喷嘴407与408亦沿方向Y旋转,且可沿方向Y扫过晶圆台210的组件与腔室。
图5C类似于图5A,然而气体风箱系统552具有三个喷嘴407、408、与409,喷嘴407、408、与409产生气流333。而且,在图5C中,装置500与晶圆台210、曝光装置200、或罩幕处理系统206一致,且组件550是晶圆台210的组件、曝光装置200的组件、或罩幕处理系统206的组件。如图5C所示,于预防性维护期间,类似地清洁曝光装置200与罩幕处理系统206的组件与腔室,因此可无需进行曝光装置200与罩幕处理系统206的校准以及温度与压力的稳定。图5A的风箱控制器254与喷嘴控制器410在图5C中结合成风箱-喷嘴控制器554。
图5D类似于图5C,然而气体风箱系统552具有线性喷嘴411,线性喷嘴411产生扇形的气流333。当线性喷嘴411沿方向Y旋转时,扇形的气流沿方向Y扫过装置500的组件550与腔室。此外,装置500的腔室耦合于一个气体抽取腔室274。
图5E类似于图5D,然而装置500的腔室仅耦合于气体风箱系统552,并未耦合于气体风箱系统252。此外,装置500的腔室耦合于二气体抽取腔室274。在图5A至图5E的实施方式中,类似于图3与图4,在一些实施方式中,从气体抽取腔室274排出的流365通过管道375返回气体槽-气体端口250。在一些实施方式中,当微影系统处于闲置模式时,进行上述的清洁方法。在一些实施方式中,进行上述的清洁方法时,装置500的腔室的温度维持在基本上接近于正常操作期间微影系统的温度的温度下,例如在约摄氏+1度至约摄氏-1度内。因此,装置500于清洁后可无需进行温度稳定。在一些实施方式中,进行上述的清洁方法时,装置500的腔室的压力维持在基本上接近于正常操作期间微影系统的压力的压力下,例如在约+10torr至约-10torr内。因此,装置500于清洁后可无需进行压力稳定。
图6是绘示依照本揭露的一些实施方式的气体抽取腔室的示意图。图6显示出排气净化腔室304的细节。如上所述,排气净化腔室304包含气体抽取系统258,气体抽取系统258经由开口273而从装置500的腔室抽取,例如抽出气流320。所抽取的气流320在排气净化腔室304内产生气流612。如上所述,气流320及因而气流612可包含微粒与有机材料。气流612穿过排气净化腔室304的过滤系统302,过滤系统302移除至少一部分的微粒与有机材料,因此相较于气流612,通过过滤系统302后的气流614污染较少且包含较少量的微粒。
排气净化腔室304亦包含连接微粒计数器与有机材料侦测器405的有机材料感测器602与二微粒感测器604与606。排气净化腔室304额外包含阀610,阀610通常是关闭的,因此当气流614到达排气净化腔室304的尽头时,产生返回并加入气流612的气流616,并由过滤系统302进一步净化。在一些实施方式中,微粒计数器与有机材料侦测器405持续监控排气净化腔室304的微粒数量与有机材料量。当微粒计数器与有机材料侦测器405判断微粒的数量低于第一门槛及/或有机材料量低于第二门槛时,微粒计数器与有机材料侦测器405命令排气控制器264打开阀610,以让气流614排出排气净化腔室304并经由管道262进入排气端口260,而产生流365排出气体抽取腔室274并经由管道375返回气体槽-气体端口250。
图7A、图7B、图7C、图7D、及图7E是绘示依照本揭露的一些实施方式的清洁系统的组件。图7A、图7B、与图7C分别绘示一个风扇705、一组三个风扇705、与一组九个风扇705。可将风扇安装在气体风箱系统252中,以从气体槽-气体端口250抽气而产生气流310。图7D为压缩机,此压缩机可安装在气体风箱系统252中,以透过输入端口732从气体槽-气体端口250接收输入气体,并透过输出端口734产生气流310。可将图7A、图7B、与图7C的风扇,或图7D的压缩机应用在气体抽取系统258中。
图7E绘示过滤系统,此过滤系统与过滤系统302一致。图7E的过滤系统包含用以移除有机材料的过滤器724,例如活性炭过滤器,气体过滤器,高效率粒子空气(HEPA)过滤器,或用于去除有机材料与碱、有机材料与酸、或有机气体的唐纳森(Donaldson)过滤器;过滤器726,用于移除小微粒,例如具有宽度介于约1nm与约10nm之间的微粒;以及过滤器722,用于移除大微粒,例如具有宽度超过约10nm的微粒。在一些实施方式中,酸包含氢氟酸、氢溴酸、硫酸、氢氯酸、磷酸、硝酸、乙酸、或甲酸,碱包含氨或胺,例如三甲胺、环己胺、二甲基乙醇胺、甲胺、二甲胺、乙醇胺、或吗福啉。在一些实施方式中,有机材料包含苯、甲苯、硅氧烷、丙酮、氟化致冷剂、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、三甲胺(TMA)、或二甲基苯胺(DMA)。
图8A、图8B、图8C、图8D、图8E、及图8F是绘示依照本揭露的一些实施方式的清洁系统的组件。图8A、图8B、图8C、图8D、图8E、及图8F显示出不同类型的喷嘴,这些喷嘴与喷嘴402、404、406、407、408、及409一致。图8A、图8B、与图8F的喷嘴810、812、与820可产生一维(1D)扇形气流,喷嘴810、812、与820和图5E的喷嘴411一致,其可用于通过旋转喷嘴来扫略一区域。图8C、图8D、与图8E的喷嘴814、816、与818可产生可清洁一区域的二维(2D)气流。
图9是绘示依照本揭露的一些实施方式的用于清洁微影系统的组件的控制系统900。控制系统900包含主控制器940。在一些实施方式中,控制系统900包含图3的载台控制器220与机器人控制器225,图2A的压力控制器203,图3、图4、图5A、与图6的排气控制器264与风箱控制器254,图4、图5A、与图6的微粒计数器与有机材料侦测器405,图1的激光产生器311,以及图4与图5A的喷嘴控制器410。在一些实施方式中,主控制器940耦合于且控制载台控制器220、机器人控制器225、压力控制器203、排气控制器264、风箱控制器254、微粒计数器与有机材料侦测器405、激光产生器311、以及喷嘴控制器410。在一些实施方式中,将风箱控制器254与喷嘴控制器410组合成风箱-喷嘴控制器554的单一个单元。
在一些实施方式中,主控制器940命令载台控制器220、机器人控制器225、压力控制器203、与激光产生器311停止传送激发脉冲与产生极紫外辐射29,停止将光罩205投影到晶圆台210中的晶圆221,以及准备清洁阶段,例如当微影系统处于闲置模式或在预防性维护期间。主控制器940可命令压力控制器203改变晶圆台210的腔室内的压力,以及准备清洁阶段。在一些实施方式中,主控制器940命令风箱控制器254传送清洁气体至晶圆台210的腔室中,以及增加或减少清洁气体的压力。主控制器940命令喷嘴控制器410转动晶圆台210的喷嘴的末端,以及引导清洁气流在晶片台210的腔室内的组件的不同表面处离开喷嘴的末端。主控制器940命令排气控制器264收集从晶片台210的腔室内的组件的表面抽取的清洁气体以及微粒与有机材料污染物。
在一些实施方式中且请参照图4,当微粒的数量低于第一门槛且有机材料量低于第二门槛时,主控制器940命令排气控制器264应用流365透过管道375与气体槽-气体端口250至晶片台210的腔室的方式,而允许气流320的再循环。在一些实施方式中,当气流320中的微粒的数量持续低于第一门槛达约5分钟至约1小时的预设时间量,且气流中的有机材料量持续低于第二门槛达预设时间量时,主控制器940完成维护模式。在一些实施方式中,主控制器940命令风箱控制器254停止气流310,且命令排气控制器264停止气流320。在一些实施方式中,当主控制器940命令排气控制器264通过在管道375中传送流365来允许气流320的再循环时,主控制器940命令风箱控制器254使气流310流动。在一些实施方式中,在微影系统运行期间连续或定期,例如间歇性地,发送冲洗气体,以减少预防性维护时间。
图10是绘示依照本揭露的一些实施方式的用于清洁微影系统的组件的制程1000的流程图。可利用图3、图4、图5A、图5B、图5C、图5D、与图5E的系统来进行制程1000或制程1000的一部分。在一些实施方式中,利用以下参照图11A与图11B所述的计算机系统1100,来进行及/或控制制程1000或制程1000的一部分。在一些实施方式中,利用上述图9的控制系统900,来进行制程1000或制程1000的一部分。此方法包含操作S1002,其中透过一或多个喷嘴将包含溶剂的第一气流引导到晶圆台的腔室中。如图5C与图5D所示,透过喷嘴402、404、或406将气流310引导到晶圆台210的腔室中。在一些实施方式中,气流310包含来自气体槽-气体端口250的溶剂。在操作S1004中,利用所引导的第一气流与溶剂,从晶圆台的腔室中的一或多个组件的表面抽取一或多个微粒并溶解有机材料污染物。如图5A所示,来自气体槽-气体端口250的溶剂溶解有机材料污染物,亦有助于气流310将微粒从载台246与248、晶圆处理机器人245、载台控制器220、以及机器人控制器225的表面移除。在一些实施方式中,包含溶剂的所引导的气流310亦清洁晶圆台210的腔室的内部。在操作S1006中,将第一气流以及所抽取的一或多个微粒与所溶解的有机材料污染物透过第一开口抽出晶圆台的腔室。如图5A所示,将包含至少一部分的气流310以及所抽取的一或多个微粒与所溶解的有机材料污染物的气流320,透过开口273抽出晶圆台210的腔室。
图11A与图11B是绘示依照本揭露的一些实施方式的用于清洁微影系统的组件的设备。在一些实施方式中,计算机系统1100用于执行图9的模块的功能,此模块包含主控制器940、载台控制器220、机器人控制器225、压力控制器203、排气控制器264、风箱控制器254、以及喷嘴控制器410。
图11A是绘示一种计算机系统的示意图,此计算机系统执行用于清洁微影系统的组件的设备的功能。可利用计算机硬件与在其上执行的计算机程序来实现上述实施方式的全部或部分制程、方法、及/或操作。在图11A中,计算机系统1100配备有计算机1101,计算机1101包含光盘只读记忆体(例如,CD-ROM或DVD-ROM)驱动机1105与磁盘驱动机1106、键盘1102、鼠标1103、以及监视器1104。
图11B是绘示计算机系统1100的内部架构的示意图。在图11B中,除了光盘驱动机1105与磁盘驱动机1106外,计算机1101配备有一或多个处理器,例如微处理单元(MPU)1111;只读记忆体(ROM)1112,其中储存有程序,例如开机程序;随机存取记忆体(RAM)1113,随机存取记忆体1113连接微处理单元1111,且其中储存有应用程序的指令并提供暂存区;硬盘1114,其中储存有应用程序、系统程序、与数据;以及总线1115,总线1115连接微处理单元1111、只读记忆体1112等等。值得注意的是,计算机1101可包含提供对局部区域网络(LAN)连接的网络卡(未绘示)。
使计算机系统1100执行上述实施方式中清洁微影系统的组件的功能的程序可储存在插入光盘驱动机1105或磁盘驱动机1106的光盘1121或磁盘1122中,并传送到硬盘1114。替代地,可通过网络(未绘示)将程序传送到计算机1101并储存在硬盘1114中。在执行时,程序载入随机存取记忆体1113。可从光盘1121或磁盘1122,或者直接从网络,载入此程序。此程序不一定必须包含,例如操作系统(OS)或第三方程序来使计算机1101执行上述实施方式中的用以清洁微影系统的组件的控制系统的功能。此程序可仅包含指令部分,以在受控模式下呼叫适当功能(模块)并获得所需结果。
依照本揭露的一些实施方式,一种微影系统的清洁方法,在闲置模式期间,包含经由第一开口将空气流引导至极紫外微影系统的晶圆台的腔室中的一或多个晶圆卡盘上。晶圆台安装于真空腔室中。此方法包含利用所引导的空气流从晶圆台的腔室中的一或多个晶圆卡盘的表面抽取一或多个微粒。此方法亦包含经由第二开口将空气流与所抽取的一或多个微粒抽出晶圆台的腔室。在一实施方式中,此方法还包含利用耦合于晶圆台的腔室的第一空气引导系统产生空气流。第一空气引导系统连接第一开口。在一实施方式中,此方法还包含利用耦合于晶圆台的腔室的第二空气引导系统抽取空气流与所抽取的一或多个微粒。第二空气引导系统连接第二开口。在一实施方式中,此方法还包含利用第二空气引导系统,引导空气流与所抽取的一或多个微粒穿过第二开口处的晶圆台的腔室外的空气过滤系统;利用空气过滤系统收集一或多个微粒,以清洁空气流;以及经由第一开口将清洁后的空气流再循环至晶圆台的腔室中。在一实施方式中,此方法还包含透过一或多个喷嘴在第一开口处引导空气流;利用移动一或多个喷嘴来改变空气流的方向,而引导空气流在一或多个晶圆卡盘的表面的多个位置;以及调整空气流的流速。在一实施方式中,空气流包含为空气流所运载的溶剂,空气过滤系统包含二或更多空气过滤器,且此方法还包含利用溶剂溶解一或多个晶圆卡盘的表面上的有机材料污染物。有机材料污染物为空气流所运载。并且,利用二或更多空气过滤器的一者抽取有机材料污染物。在一实施方式中,这些喷嘴的至少一者安装于一或多个晶圆卡盘的第一晶圆卡盘上方,此方法还包含从第一晶圆卡盘的顶部引导空气流。
依照本揭露的一些实施方式,一种微影系统的清洁方法包含当微影系统处于维护模式时,透过一或多个喷嘴引导包含溶剂的第一气流至微影系统中的腔室内。此方法包含利用所引导的第一气流,从微影系统的腔室中的一或多个组件的表面抽取一或多个微粒以及溶解有机材料污染物。此方法亦包含经由第一开口,将包含所抽取的一或多个微粒以及所溶解的有机材料污染物的第一气流抽出微影系统的腔室。此方法还包含在微影系统的正常操作期间,将腔室的温度维持在一温度。在一实施方式中,腔室为微影系统的晶圆台的腔室、微影系统的曝光装置的腔室、或微影系统的罩幕处理系统的腔室,且一或多个组件包含一或多个晶圆卡盘、一或多个晶圆处理机器人、一或多个罩幕处理机器人、以及一或多个镜子。在一实施方式中,此方法还包含在一垂直方向上且在垂直此垂直方向的平面上旋转一或多个喷嘴,以扫过腔室,并扫过腔室中的一或多个组件。在一实施方式中,此方法还包含利用第一气体引导系统产生气流;以及将此气流与溶剂的蒸气形态结合,以产生第一气流。在一实施方式中,此方法还包含利用耦合于腔室的第二气体引导系统抽出第一气流;利用第二气体引导系统引导第一气流穿过在第一开口处与腔室耦合的气体过滤系统;利用气体过滤系统的第一过滤器收集一或多个微粒,以及利用气体过滤系统的第二过滤器收集所溶解的有机材料污染物,以清洁第一气流;以及将清洁后的第一气流再循环至腔室内。在一实施方式中,此方法还包含连续监控于气体过滤系统后的第一气流中的微粒数量与有机材料数量;当第一气流中的微粒数量低于第一门槛,且第一气流中的有机材料数量低于第二门槛时,将清洁后的第一气流再循环至腔室内;以及当第一气流中的微粒数量连续保持低于第一门槛达一预设时间量,且第一气流中的有机材料数量连续保持低于第二门槛达此预设时间量时,自动终止维护模式。在一实施方式中,第一喷嘴安装在一或多个组件之上,且此方法还包含以约45度的一角度将第二气流引导出第一喷嘴;以及在垂直此垂直方向的平面中的一区域内旋转第一喷嘴的一端。
依照本揭露的一些实施方式,一种微影系统的清洁系统包含主控制器;极紫外微影系统的一晶圆台,晶圆台包含腔室,腔室包含一或多个晶圆卡盘以及一或多个晶圆处理机器人;气体源;第一气体引导系统耦合于晶圆台的腔室的第一开口;以及第二气体引导系统耦合于晶圆台的腔室的第二开口。主控制器配置以在维护模式期间:将气流从气体源经由第一开口引导至晶圆台的腔室内,其中气流从晶圆台的腔室中的一或多个晶圆卡盘与一或多个晶圆处理机器上的表面抽取一或多个微粒;以及经由第二开口将气流与所抽取的一或多个微粒抽出晶圆台的腔室。在一实施方式中,第一气体引导系统还包含喷嘴控制器耦合于主控制器;以及一或多个喷嘴安装在晶圆台的腔室的第一开口处。主控制器命令喷嘴控制器旋转一或多个喷嘴的一或多个末端,以在一或多个晶圆卡盘与一或多个晶圆处理机器人的表面的多个位置引导从一或多个喷嘴排出的气流。在一实施方式中,第一气体引导系统还包含风箱控制器耦合于主控制器。主控制器命令风箱控制器透过调整第一气体引导系统来调整气流的流速。在一实施方式中,第二气体引导系统还包含排气控制器耦合于主控制器,主控制器命令排气控制器调整第二气体引导系统的流速,第二气体引导系统从第二开口将气流抽出晶圆台的腔室。在一实施方式中,第二气体引导系统还包含微粒计数器与有机材料侦测器耦合于主控制器。主控制器命令微粒计数器与有机材料侦测器连续监控气流中的微粒数量与有机材料数量。主控制器在微粒数量低于第一门槛,且有机材料数量低于第二门槛时,命令排气控制器允许气流通过第一气体引导系统再循环至晶圆台的腔室。在气流中的微粒数量连续保持低于第一门槛达一预设时间量,且气流中的有机材料数量连续保持低于第二门槛达此预设时间量时,主控制器完成维护模式。在一实施方式中,气体源包含溶剂的蒸气形态,其中气流配置以利用所引导的第一气流从一或多个晶圆卡盘与一或多个晶圆处理机器人的表面分解有机材料。
如在先前的实施方式中所述,由于在不移动组件与配件的情况下清洁微影系统或微影系统的装置,因此无需在清洁后对微影系统的装置进行全面的校正。因此,在预防性维护期间节省了大量的时间,且可将微影系统的利用率从95%增加到97.5%。
上述已概述数个实施方式或实施例的特征,因此熟悉此技艺者可更了解本揭露的态样。熟悉此技艺者应了解到,其可轻易地利用本揭露做为基础,来设计或润饰其他制程与结构,以实现与本文所介绍的实施方式或实施例相同的目的及/或达到相同的优点。熟悉此技艺者也应了解到,这类对等架构并未脱离本揭露的精神和范围,且熟悉此技艺者可在不脱离本揭露的精神和范围下,在此进行各种的更动、取代、与修改。

Claims (10)

1.一种微影系统的清洁方法,其特征在于,该方法包含:
在闲置模式期间:
经由一第一开口将一空气流引导至一微影系统的一晶圆台的一腔室中的一或多个晶圆卡盘上,其中该晶圆台安装于一真空腔室中;
利用所引导的该空气流从该晶圆台的该腔室中的该或该多个晶圆卡盘的多个表面抽取一或多个微粒;以及
经由一第二开口将该空气流与所抽取的该或该多个微粒抽出该晶圆台的该腔室。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,该方法还包含:
利用耦合于该晶圆台的该腔室的一第二空气引导系统,抽取该空气流与所抽取的该或该多个微粒,其中该第二空气引导系统连接该第二开口。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,该方法还包含:
利用该第二空气引导系统,引导该空气流与所抽取的该或该多个微粒穿过该第二开口处的该晶圆台的该腔室外的一空气过滤系统;
利用该空气过滤系统收集该或该多个微粒,以清洁该空气流;以及
经由该第一开口将清洁后的该空气流再循环至该晶圆台的该腔室中。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,该空气流包含为该空气流所运载的一溶剂,该空气过滤系统包含二或更多空气过滤器,且该方法还包含:
利用该溶剂溶解该或该多个晶圆卡盘的该些表面上的一有机材料污染物,其中该有机材料污染物为该空气流所运载;以及
利用该二或该更多空气过滤器的一者抽取该有机材料污染物。
5.一种微影系统的清洁方法,其特征在于,该方法包含:
当一微影系统处于一维护模式时,透过一或多个喷嘴引导包含一溶剂的一第一气流至该微影系统中的一腔室内;
利用所引导的该第一气流,从该微影系统的该腔室中的一或多个组件的多个表面抽取一或多个微粒以及溶解一有机材料污染物;
经由一第一开口,将包含所抽取的该或该多个微粒以及所溶解的该有机材料污染物的该第一气流抽出该微影系统的该腔室;以及
在该微影系统的正常操作期间,将该腔室的一温度维持在一温度。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,该腔室为该微影系统的一晶圆台的一腔室、该微影系统的一曝光装置的一腔室、或该微影系统的一罩幕处理系统的一腔室,其中该或该多个组件包含一或多个晶圆卡盘、一或多个晶圆处理机器人、一或多个罩幕处理机器人、以及一或多个镜子。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,该方法还包含:
利用耦合于该腔室的一第二气体引导系统抽出该第一气流;
利用该第二气体引导系统引导该第一气流穿过在该第一开口处与该腔室耦合的一气体过滤系统;
利用该气体过滤系统的一第一过滤器收集该或该多个微粒,以及利用该气体过滤系统的一第二过滤器收集所溶解的该有机材料污染物,以清洁该第一气流;以及
将清洁后的该第一气流再循环至该腔室内。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,该方法还包含:
连续监控于该气体过滤系统后的该第一气流中的一微粒数量与一有机材料数量;
当该第一气流中的该微粒数量低于一第一门槛,且该第一气流中的该有机材料数量低于一第二门槛时,将清洁后的该第一气流再循环至该腔室内;以及
当该第一气流中的该微粒数量连续保持低于该第一门槛达一预设时间量,且该第一气流中的该有机材料数量连续保持低于该第二门槛达该预设时间量时,自动终止该维护模式。
9.一种微影系统的清洁系统,其特征在于,该微影系统的清洁系统包含:
一主控制器;
一极紫外微影系统的一晶圆台,该晶圆台包含一腔室,该腔室包含一或多个晶圆卡盘以及一或多个晶圆处理机器人;
一气体源;
一第一气体引导系统,耦合于该晶圆台的该腔室的一第一开口;以及
一第二气体引导系统,耦合于该晶圆台的该腔室的一第二开口;
该主控制器配置以在一维护模式期间:
将一气流从该气体源经由该第一开口引导至该晶圆台的该腔室内,其中该气流配置以从该晶圆台的该腔室中的该或该多个晶圆卡盘与该或该多个晶圆处理机器上的多个表面抽取一或多个微粒;以及
经由该第二开口将该气流与所抽取的该或该多个微粒抽出该晶圆台的该腔室。
10.根据权利要求9所述的微影系统的清洁系统,其特征在于,该气体源包含一溶剂的一蒸气形态,其中该气流配置以利用所引导的一第一气流从该或该多个晶圆卡盘与该或该多个晶圆处理机器人的该些表面分解有机材料。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000019717A (ja) * 1998-07-06 2000-01-21 Mitsubishi Electric Corp マスク検査装置および半導体デバイスの製造方法
WO2002001292A1 (de) * 2000-06-27 2002-01-03 Brooks-Pri Automation (Switzerland) Gmbh Vorrichtung und verfahren zur reinigung von in der produktion von halbleiterelementen benutzten objekten
US6543513B1 (en) 2000-11-27 2003-04-08 Asm Assembly Automation Ltd. Wafer table for die bonding apparatus
JPWO2002075795A1 (ja) * 2001-03-19 2004-07-08 株式会社ニコン 露光方法及び装置、並びにデバイス製造方法
JP2005136374A (ja) * 2003-10-06 2005-05-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体製造装置及びそれを用いたパターン形成方法
US8698998B2 (en) * 2004-06-21 2014-04-15 Nikon Corporation Exposure apparatus, method for cleaning member thereof, maintenance method for exposure apparatus, maintenance device, and method for producing device
KR20070055722A (ko) * 2005-11-28 2007-05-31 삼성전자주식회사 반도체 제조용 노광설비의 웨이퍼 스테이지 세정장치
US7894037B2 (en) * 2007-07-30 2011-02-22 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US9093530B2 (en) 2012-12-28 2015-07-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Fin structure of FinFET
US9052595B2 (en) 2013-03-15 2015-06-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Lithography process
US9310675B2 (en) 2013-03-15 2016-04-12 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Extreme ultraviolet light (EUV) photomasks, and fabrication methods thereof
US8796666B1 (en) 2013-04-26 2014-08-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. MOS devices with strain buffer layer and methods of forming the same
US9261774B2 (en) 2013-11-22 2016-02-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Extreme ultraviolet lithography process and mask with reduced shadow effect and enhanced intensity
US9377693B2 (en) 2014-03-13 2016-06-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Collector in an extreme ultraviolet lithography system with optimal air curtain protection
US9548303B2 (en) 2014-03-13 2017-01-17 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. FinFET devices with unique fin shape and the fabrication thereof
US9529268B2 (en) 2014-04-03 2016-12-27 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Systems and methods for improving pattern transfer
US9256123B2 (en) 2014-04-23 2016-02-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method of making an extreme ultraviolet pellicle
US9184054B1 (en) 2014-04-25 2015-11-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method for integrated circuit patterning
CN112015051A (zh) * 2020-07-21 2020-12-01 中国科学院微电子研究所 光刻胶烘烤设备及其自动清洁方法
US11520246B1 (en) * 2021-08-30 2022-12-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Highly efficient automatic particle cleaner method for EUV systems

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