CN1856738A - 用于保护用在芯片制造中的标线片不被污染的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

横跨标线片、基本与其平行地装配透明的薄膜部件或板(1)，以便在其间限定气密的空间(9)。薄膜(1)通过在薄膜(1)的相对边缘处提供的柔性连接部件(20)装配于框架(3)上。柔性连接部件(20)可以为“波纹管”型设置的方式，从而以垂直于标线片的方向提供最佳柔性，但明显抵抗所有其它方向。结果，在空间(9)和周围空气之间的气体压力差的变化使用薄膜自身的重力来支撑薄膜(1)。换句话说，薄膜(1)根据气体压力差“浮动”，该压力差以无源即不需要电力、风力或其它的外部连接的方式保持。

Description

用于保护用在芯片制造中的标线片不被污染的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于保护用在芯片制造中的标线片不被污染的方法和装置，更具体地，涉及一种薄膜和相对于标线片装配这种薄膜的方法。
背景技术
在半导体芯片制造中使用图案化的光刻掩模，且由于掩模上的外来物质将在于硅晶片上创建的电子电路中产生印刷缺陷，所以需要保护这种光刻掩模不被颗粒污染。
对于当前的半导体芯片光刻制造，将掩模密封在“薄膜”(当前为1微米聚酰胺)中以保护其远离颗粒。该掩模由在一个表面上具有图案化的吸收膜的刚性衬底构成。薄膜为薄的膜片，在装配至掩模衬底的框架上方延展，其防止颗粒接触掩模的图案化区域。该薄膜偏移于“散焦的”图象平面中的掩模，在掩模表面(需要保护的)和薄膜之间产生了间隙。该偏移确保了由薄膜截取的颗粒不产生图象缺陷。
对于用在早期芯片制造技术(365nm，248nm)中的光子波长，薄膜高度透明并允许光刻辐射以高效率传播至掩模。薄膜在掩模的整个寿命期间保持固定至掩模装配硬件并允许处理和检测掩模以避免产生缺陷的颗粒污染。
包括157nm光投射光刻的下一代光刻技术使用离子化辐射(分别为光子、离子和电子)以进行光刻成像。由此，在光刻曝光过程中用离子化的辐射照射用在这些下一代光刻技术中的掩模。传统的薄膜不能用在下一代光刻中，这是由于薄膜会吸收过多的离子化的辐射。在离子化的束中膜层也会变劣，最终损坏并使得掩模被污染。
现在我们设计了一种改进的装置。
发明内容
根据本发明，提供一种用于保护用在半导体芯片制造中的标线片(reticle)不被污染的装置，该装置包括通过连接装置布置在所述标线片上方的薄膜部件，其间具有气密空间，特征在于，所述连接装置被构成为允许整个薄膜部件根据所述空间和空气之间的气体压力差的变化以基本垂直于所述标线片的方向移动。
而且，根据本发明，提供一种保护用在半导体芯片制造中的标线片不被污染的方法，该方法包括：提供薄膜部件，通过连接装置将其设置于所述标线片上方，其间具有气密空间，特征在于，所述连接装置被构成为允许整个薄膜部件根据所述空间和空气之间的气体压力差的变化以基本垂直于所述标线片的方向移动。
进一步根据本发明，提供一种制造半导体芯片的方法，包括步骤：提供标线片和如上所限定的用于保护所述标线片不被污染的装置，在所述标线片上提供图案化的掩模，和穿过薄膜部件和掩模照射所述标线片。
进一步根据本发明，提供一种根据上面所限定的方法制造的半导体芯片。
将理解，在薄膜和标线片之间的空间为填充有气体的密封体积，该气体可以空气，但不是必需为空气。
连接装置可以包括柔性连接部件，优选被设置为根据上述的气体压力差变化来伸展和收缩，以便允许薄膜部件以垂直于标线片的方向移动。
在另一实施例中，连接部件包括可滑动地将薄膜部件连接至支撑框架的柔性密封装置，以使其能够以基本垂直于标线片的方向移动。
在又一实施例中，支撑框架可包括其中以气密方式容纳薄膜部件的边缘的纵向导轨。再次地，允许整个薄膜部件通过向上和向下滑动气密导轨来相对于标线片向上或向下移动。
薄膜层优选由硅玻璃形成。标线片优选被提供于标线片底座上，该底座优选被提供有薄膜部件连接至其的支撑框架。
参考这里描述的实施例，阐明本发明的这些和其它方面，且本发明这些和其它的方面将是显而易见的。
发明内容
现在将仅仅借助于例子并参考附图描述本发明的实施例，其中：
图1是装配在标线片上的常规薄膜的示意截面图；和
图2是根据本发明第一示意性实施例装置的示意截面图；
图3是根据本发明第二示意性实施例装置的示意截面图；和
图4是根据本发明第三示意性实施例装置的示意截面图。
具体实施方式
参考附图的图1，常规装置包括薄的薄膜1和框架3。薄膜1粘附于框架3，和在其一侧上承载标线片(即，光刻表面)的标线片底座5粘附于框架3，以使标线片底座5和薄膜1之间存在间隙。为了平衡标线片底座5和薄膜1之间的空间9与周围空气之间的压力，在框架3中提供带有过滤器的钻孔11。
如图1中示出的这种薄膜包括由高透光材料制成的透明薄膜部件，如1微米聚亚胺。将掩模6提供于标线片底座5的一侧上(在标线片上方)并然后将标线片暴露于光(穿过掩模6)以在硅晶片上产生所需的电路结构。
近些年来，光刻的分辨率逐渐变高，并实现了这种分辨率，更短波长的光逐渐用作光源。具体地，例如越来越希望使用氟准分子激光器(157nm)。然而，常规薄膜材料吸收157nm的辐射。因此，已经考虑使用由无机化合物(例如硅玻璃)等构成的玻璃板作为薄膜。
当这些无机化合物用作薄膜时，薄膜理想上应具有某一厚度以赋予膜层所需的强度和硬度。然而，具体地，该板必须明显地薄于该某一厚度，以避免辐射扭曲，和由于重力作用这种板会变得弯曲，这会引起用于在薄膜表面处曝光的光路径偏离，并由此不利地影响曝光。
美国专利申请No.2001/0004508描述了一种其中薄膜层包括粘附于光掩模下方的框架以使薄膜由于重力趋于向下弯曲的装置。然而，通过对薄膜和标线片之间的空间中的空气减压，升高了薄膜，并因此可以减轻或消除由于重力(及其本身的重量)引起的变形。
现在我们已经设计了一种改进的装置。参考附图的图2，根据本发明第一示意性实施例的装置包括在其一个表面上提供了标线片(即，光刻表面)的标线片底座5。标线片底座5被装配于框架3上，且图案化的掩模6被提供于标线片表面上。
横跨标线片基本与其平行地设置透明的薄膜层或板1，以便于在其间限定气密空间9。薄膜1通过柔性连接部件20装配于框架3上，其中柔性连接部件被提供于薄膜1的相对边缘处。柔性连接部件20可以为“波纹管”型设置的方式，以在垂直于标线片的方向上提供最佳柔性，但明显抵抗所有其它方向。结果，空间9和周围空气之间的气体压力差的变化使用玻璃薄膜自身的重力来支撑薄膜1(其可包括例如硅玻璃)。换句话说，薄膜1根据气体压力差“浮动”，该压力差以无源即不需要电力、风力或其它外部连接的方式保持。
参考附图的图3，根据本发明第二示意性实施例的装置包括很多与上面参考图2描述的相同的部件，且相同的参考数字用于表示相应的部件。然而，在这种情况下，连接部件30包括连接至框架3并被构成为相对于框架以垂直于标线片的方向滑动的柔性密封装置。以使得整个薄膜1能够相对于标线片向上和向下移动，如参考图2所描述的。在可选实施例中，将U-状柔性连接部件30固定于框架3，从而随着薄膜向上和向下移动，部件30自U形的一个“腿”“滚”向另一个。
参考附图的图4，根据本发明的第三示意性实施例的装置也包括与参考图2和3描述的那些相同的部件，且相同的参考数字再次用于表示相应的部件。然而，在这种情况下，纵向导轨(未示出)被提供于框架3的侧面上，在该导轨内部，薄膜1能够以垂直于标线片的方向滑动，以便再次地，在标线片装置内部相对于空气压力的气体压力差的变化使用薄膜自身的重力支撑薄膜1。
在薄膜层形状上为矩形的情况下，难以获得在薄膜和支撑框架之间的柔性连接。在这种情况下，在薄膜层的拐角处使用倒圆(radius)。
应当注意，上述的实施例说明而非限制本发明，并且本领域技术人员能够在不偏离由所附权利要求限定的本发明范围的情况下设计很多可选实施例。在权利要求中，圆括号中装置的所有参考标记不应构成为限制权利要求。词语“包括”等不排除存在除了在作为整体的任一权利要求或说明书中列出的那些之外的元件和步骤。元件的单数引用不排除这种元件的多个引用，反之亦然。在列举了几个装置的器件权利要求中，通过一个及其硬件相同项可以体现这些装置中的几个。在相互不同的从属权利要求中列出了某些装置的纯粹事实并不表示这些装置的组合不能方便使用。

Claims (10)

1.一种用于保护用在半导体芯片制造中的标线片不被污染的装置，该装置包括通过连接装置(20，30)布置在所述标线片上方的薄膜部件(1)，其间具有空间(9)，其特征在于所述连接装置(20，30)被构成为允许整个薄膜部件(1)根据所述空间(9)和空气之间的气体压力差的变化以垂直于所述薄膜的方向移动。
2.根据权利要求1的装置，其中所述连接装置包括柔性连接部件(20)。
3.根据权利要求2的装置，其中所述连接部件(20)被设置为根据气体压力差的所述变化伸展和收缩，以便允许薄膜部件(1)以垂直于标线片的方向移动。
4.根据权利要求1的装置，其中所述连接装置包括可滑动地将薄膜部件(1)连接至支撑框架(3)的柔性密封装置(30)，以使其能够以基本垂直于标线片的方向移动。
5.根据权利要求1的装置，还包括支撑框架(3)，该支撑框架(3)包括其中以气密方式容纳薄膜部件(1)的边缘的纵向导轨。
6.根据前述权利要求中任一项的装置，其中薄膜部件(1)由硅玻璃形成。
7.根据前述权利要求中任一项的装置，其中标线片被提供于标线片底座(5)上，该底座(5)提具有连接至薄膜部件(1)的支撑框架(3)。
8.一种保护用在半导体芯片制造中的标线片不被污染的方法，该方法包括步骤：提供薄膜部件(1)，通过连接装置将该薄膜部件(1)设置在所述标线片上方，其间具有空间(9)，其特征在于，所述连接装置(20，30)被构成为允许整个薄膜部件(1)根据所述空间(9)和空气之间的气体压力差的变化以基本垂直于所述标线片的方向移动。
9.一种制造半导体芯片的方法，包括步骤：提供标线片和根据权利要求1至7中的任一项的用于保护所述标线片不被污染的装置，在所述标线片上提供图案化的掩模(6)，并穿过薄膜部件(1)和掩模(6)照射所述标线片。
10.一种根据权利要求9的方法制造的半导体芯片。
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