CN1955848A - 浸润式光刻装置、光刻装置及其洁净方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种浸润式光刻装置、光刻装置及其洁净方法，所述光刻装置包括：一成像镜片模块、一基板平台、以及一洁净模块。上述基板平台是位于成像镜片模块下方，以握持一基板，而上述洁净模块是用于洁净光刻装置之用，其中该洁净模块是择自超声波单元、洗涤器、流体喷嘴、静电洁净机及上述装置的组合所组成的族群。本发明所述的浸润式光刻装置、光刻装置及其洁净方法，减少了由污染造成的缺陷产生以及良率降低等不良情况。

Description

浸润式光刻装置、光刻装置及其洁净方法

技术领域

本发明是关于半导体制造相关技术，且特别是关于一种光刻装置及其洁净方法。

背景技术

随着半导体制造继续往如65纳米、45纳米或更小的尺寸微缩时，将改用浸润式光刻方法(immersion lithography methods)。然而，于采用浸润式光刻系统时，常于浸润式光刻系统中发现如微尘(particles)与水残留物(water residues)等污染情形，如此将污柒了系统内所处理的半导体晶圆。如此的污染情形将造成缺陷(defects)的产生以及良率降低等不良情形。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种浸润式光刻装置、光刻装置及其洁净方法，借以改善前述的已知问题。

本发明提供了一种光刻装置，包括：一成像镜片模块；一基板平台，位于该成像镜片模块下方，用于握持一基板；以及一可移动的洁净模块，用于洁净至少该成像镜片模块与该基板平台之一，于一洁净程序中接触该成像镜片模块与该基板平台之一的一表面，其中该洁净模块是择自超声波单元、洗涤器、流体喷嘴、静电洁净机及上述装置的组合所组成的族群。

本发明所述的光刻装置，更包括一浸润流体保存模块，以供应一浸润流体至位于该成像镜片模块与位于该基板平台上的一基板间的一空间处。

本发明所述的光刻装置，该洁净模块是用于洁净至少该成像镜片模块、该基板平台与该浸润流体保存模块之一。

本发明所述的光刻装置，该洁净模块是与至少该基板平台与该浸润流体保存模块之一整合在一起。

本发明所述的光刻装置，该洁净模块是与一自动控制装置整合在一起。

本发明所述的光刻装置，该洁净模块是择自于由旋转、振动、水平移动与上述方式的组合所组成族群中的一模式下移动。

本发明所述的光刻装置，该洁净模块包括一洁净流体入口，以供应该洁净模块所使用的一洁净流体。

本发明所述的光刻装置，该洁净模块包括一真空元件，以导出该洁净流体。

本发明所述的光刻装置，该洗涤器包括一海绵或一毛刷。

本发明所述的光刻装置，该流体喷嘴是于不同压力、角度与移动条件下操作。

本发明另提供了一种浸润式光刻装置，包括：一成像镜片模块；一基板平台，位于该成像镜片模块下方，用于握持一基板；一流体模块，位于紧邻该成像镜片模块之处，用于供应一流体至位于该成像镜片模块与位于该基板平台上的一基板间的一空间处；一超声波模块，埋设于至少该基板平台与该流体模块之一中，用于供应一超声波能量以洁净该浸润式光刻装置。

本发明所述的浸润式光刻装置，该超声波模块是埋设于至少该基板平台与该流体模块之一中。

本发明所述的浸润式光刻装置，该超声波模块是为可移动的一模块，以最佳化其洁净效果。

本发明所述的浸润式光刻装置，该超声波模块是供应能量介于1微瓦～1千瓦以及频率介于1KHz至1GHz的一超声波能量。

本发明还提供一种光刻装置的洁净方法，包括下列步骤：提供具有一洁净模块的一光刻装置，其中该洁净模块至少包括洗涤器、流体喷嘴、超声波单元与静电洁净器之一；通过该洁净模块以对该光刻装置施行一洁净程序；以及对于涂布有一成像感应层的一基板施行一曝光程序。

本发明所述的浸润式光刻装置、光刻装置及其洁净方法，减少了由污染造成的缺陷产生以及良率降低等不良情况。

附图说明

图1至图5分别显示了依据本发明的不同实施例中的具有洁净模块的浸润式光刻系统的示意图；

图6至图9分别显示了依据本发明的不同实施例中于洁净模块内所采用的一洁净单元；

图10至图11分别显示了依据本发明不同实施例的具有洁净模块的浸润式光刻系统的示意图；

图12a至图12c显示了采用如图1至图11所示的洁净模块以洁净于一浸润式光刻系统中不同构件的示意图；

图13a至图13c显示了采用如图1至图11所示的洁净模块于洁净一浸润式光刻系统时的不同移动型态的示意图；

图14a至图14b显示了依据本发明不同实施例中于洁净如图8所示的洁净模块的一系统的不同实施例的示意图；

图15显示了具有洁净模块的光刻系统的洁净方法的一流程图。

具体实施方式

为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图示，作详细说明如下：

请参照图1的示意图，显示了依据本发明一实施例的一浸润式光刻系统100。在此，浸润式光刻系统100包括用于握持为其制程所处理的基板的一基板平台(substrate table)110，借以图案化上述基板。基板平台110可为一基板台(substrate stage)或包括一基板台的一构件。基板平台110可固定基板并对应浸润式光刻系统100而移动。举例来说，基板平台110可移动或旋转而用于基板的对准、步阶移动与扫描移动。另外，基板平台110可包括适用于施行精准移动的多种构件。

基板平台110可握持一基板并通过浸润式光刻系统100而制程处理之，上述基板例如为一硅晶圆的一半导体晶圆。或者，半导体晶圆包括一元素态半导体、一化合物半导体、一合金半导体或上述材料的组成。半导体晶圆可包括如多晶硅、金属及或介电材料等之一或多个可图案化的材料膜层。上述基板可更包括形成于其上的一成像膜层，例如为对于制造图案的曝光程序有反应的一光致抗蚀剂膜层(抗蚀剂层、光敏感性膜层、图案化膜层)。上述成像膜层可为一正型或负型的抗蚀剂材料且可具有一多层结构。上述抗蚀剂材料例如为一化学增幅型抗蚀剂。

浸润式光刻系统100包括一或多个成像镜片系统120(于下文中通称为一镜片系统)。于基板平台110上位于镜片系统120下方的位置处可设置一半导体晶圆。镜片系统120可更包括或整合于一光照系统(如一聚焦器)中，而上述光照系统可具有单一镜片或多重镜片及/或其他镜片单元。举例来说，上述光照系统可包括微透镜阵列、掩膜及/或其他结构。镜片系统120可更包括具有单一镜片元件或多重镜片元件的一物镜。各别的镜片元件则可包括一透光基板且更可包括多个涂层。透光基板可为一传统物镜，且可采用熔硅、氟化钙、氟化锂、氟化钡或其他适当材料所制成。用于各别镜片元件的材料可基于光刻制程中所使用光线的波长而选择，借以最佳化其光吸收与散射表现。

浸润式光刻系统100包括用于容纳如浸润流体或洁净流体的一流体140的一浸润流体保存模块130。浸润流体保存模块130可设置于紧邻(如环绕)于镜片系统120之处并具有除了容纳浸润流体用途之外的其他用途。浸润流体保存模块130与镜片系统120(至少部分的镜片系统120)组成了一浸润头部。浸润流体可包括水(水溶液或去离子水)、高折射率(n)流体(于193纳米波长时折射率需高于1.44)、气体或其他适当流体。洁净流体包括去离子水、碳酸水、气体或如SC-1、SC-2或Piranha(H₂O₂∶H₂SO₄，1∶3)等常见的其他洁净流体。其可能包括多种不同的洁净流体，例如离子表面活性剂、非离子型表面活性剂、溶剂、氨水、过氧化氢、臭氧、N-甲基呲咯烷酮、丙二醇甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯、环己醇、异丙醇、丙酮、酒精及单乙醇胺及上述材料的组成，且不以上述情形为限。其中气体包括臭氧、等离子气体与深紫外光激发的气体。等离子与深紫外光激发的气体则包括氧气、氮气、氩气或空气。

浸润流体保存模块130可包括用于供应曝光程序用的浸润流体的多个孔洞(或喷嘴)，以供应洁净用的洁净流体、吹净气体或干燥气体、移除任何流体及控制流体活动/或施行其他特定功能。特别地，浸润流体保存模块130可包括一孔洞132a以作为浸润流体的注入口及吸入口，借以供应并传输浸润流体浸入于介于镜片系统120与基板平台110上基板间的一空间。总而言之，孔洞132a及/或一额外的孔洞132b可供应用于洁净用的一洁净流体或一洁净气体。洁净流体可通过一额外的洁净流体孔洞而供应。浸润流体保存模块130可包括一孔洞134，借以作为移除浸润流体的一出口，洁净流体或其他任何流体可自孔洞134处被导出。浸润流体保存模块130可包括一孔洞136，借以供应一干燥气体，以吹净任何残留的流体并干燥化经洁净过的一表面。上述洁净程序具有介于0.1秒至30分钟的一施行时间。

浸润式光刻系统100可包括用于产生超声波能量至注入于介于基板平台110与镜片系统120间的洁净流体的单一超声波单元或多重超声波单元150。超声波单元150是整合于浸润流体保存模块130及/或基板平台110中。或者，超声波单元150可以整合于浸润式光刻系统100内其他适当构件中。超声波单元150可供应超声波能量用于有效洁净之用。举例来说，超声波单元150是埋设于基板平台110及/或浸润流体保存模块130中且设置于紧邻或邻近于为洁净流体所注满的空间处，以使得超声波能量大体可传输至上述洁净流体。超声波单元150可包括经由已知电压元件而用于转换电能至超声波能量的一超声波产生器。超声波单元150可于介于1KHz～1GHz间的频率下产生超声波能量。超声波单元150可传递一超声波能量至洁净流体以有效地产生洁净功效。所传递的超声波能量可介于1微瓦～1千瓦。可依据所需的制成配方而调变超声波的能量与频率。针对不同的洁净需求与表现，则可分别调变各别的超声波单元。

浸润式光刻系统100亦包括自一洁净流体源供应洁净流体的一洁净流体供应器160。洁净流体供应器160可整合于浸润流体保存模块130中。浸润式光刻系统100亦可包括设置于紧邻洁净流体供应器160的一温度控制器170，以依照一特定制程配方以控制洁净流体至一既定温度。举例来说，洁净流体可加热至介于25℃～125℃的一温度。更特别的，洁净流体可加热至约为40℃的一温度。温度控制器170可采用如红外线加热、微波加热与电感线圈的任何加热技术。洁净流体亦可为位于浸润式光刻系统100外的一外部加热源所加热并传输进入系统之中。

浸润式光刻系统100可更包括一放射源。放射源可为一适当的深紫外线或极深紫外线光源。举例来说，放射源可为波长为436纳米或365纳米的一水银灯泡、波长为248纳米的一氟化氪(KrF)激光、波长为193纳米的一氟化氩(ArF)激光、波长为157纳米的氟(F₂)激光或者具有一既定波长(例如低于100纳米)的其他光源。

浸润式光刻系统100中可采用应用于浸润式光刻技术中的一光罩。上述光罩包括一透光基板与一图案化吸收层。透光基板可采用相对无缺陷的熔硅材质，例如为硼硅玻璃与苏打玻璃。透光基板可包括氟化钙及或其他适当的材料。图案化吸收层可通过多道制程与材料所制成，例如为沉积由铬与氧化铁所制成的一金属层，或为含有MoSi、ZrSiO、SiN及或TiN的一无机薄膜。

前述浸润式光刻系统100除了施行曝光程序之外亦可用于施行一洁净程序。如前所述的整合有超声波单元150与洁净构件的一浸润式光刻系统100可针对于浸润式光刻系统100内包括基板平台110、镜片系统120与浸润流体保存模块130等不同构件提供一有效洁净功能。或者，浸润式光刻系统100可应用于一干式光刻图案化制程，而浸润流体保存模块130可设计为仅用于特定洁净功能之用。

图2显示了依据本发明另一实施例的一浸润式光刻系统200。在此，浸润式光刻系统200大体相似于如图1所示的浸润式光刻系统100，除了洁净流体供应器210与洁净流体排放器220有所不同。洁净流体供应器210与洁净流体排放器220是整合于基板平台110中，以使得洁净流体可导入通过基板平台110并将其移除。洁净流体供应器210或洁净流体排放器220可设置并穿过基板平台而抵达晶圆区域外侧的一位置。浸润式光刻系统200亦可包括如加热器的一温度控制器170，温度控制器170可设置于邻近洁净流体供应器210处以加热洁净流体(图中未示出)。

图3显示了具有清洁模块的一浸润式光刻系统300的另一实施例。在此，浸润式光刻系统300大体相似于如图1或图2所示的系统。然而，上述浸润式光刻系统300具有一分离的洁净模块310。在此，洁净模块310经过设计而为可移动的，以抵达不同的位置。洁净模块310可包括或整合于一自动控制装置(robot)，借以达成不同的移动情形。举例来说，洁净模块可于曝光程序时移动至不会干扰光刻光束的一静置位置。另外，洁净模块310可移动至邻近于镜片系统120或浸润流体保存模块130的一洁净位置并供应洁净流体至需进行洁净的镜片系统120或浸润流体保存模块130的表面。在此，洁净模块310包括有一超声波单元150、一洁净流体供应器210或210a以及整合于其内的一洁净流体排放器220或220a。洁净流体供应器210与洁净流体排放器220可埋入于洁净模块310的一底部内，以使得洁净流体可导入经过基底平台110并移除之。浸润式光刻系统300亦可包括类似如图1所示的温度控制器170的一温度控制器，其是邻近于洁净流体供应器210以加热洁净流体。超声波单元150的设置则用以供应用于有效洁净用的超声波能量。举例来说，超声波单元150可固定于洁净模块310内且设置于紧邻或邻近于注入于其内的洁净流体，借以使得超声波能量可大体传输至洁净流体。洁净模块310亦包括其他孔洞，例如为供应一吹净气体或加热气体以干燥经洁净后的一表面的一孔洞。特别地，洁净模块310亦可整合于一干式光刻系统中，以用于镜片洁净或其他的洁净功能。

图4a与图4b则图示了依据另一实施例中具有洁净模块的一浸润式光刻系统400的示意图。在此，浸润式光刻系统400大体相似于如图3所示的浸润式光刻系统300。然而，浸润式光刻系统400包括一不同型态的分离的洁净模块410。洁净模块410可于不同位置间移动。洁净模块410亦包括整合于其内的超声波单元150、洁净流体供应器210与洁净流体排放器220。洁净流体供应器210与洁净流体排放器220是设置于洁净模块410内的侧部，而超声波单元150则设置于洁净模块410内的底部。洁净模块410亦包括用于包覆为洁净流体所注满的空间的一顶部。特别地，洁净模块410亦可整合于一干式光刻系统，以用于镜片洁净或其他洁净功能。洁净模块410亦可采用相同的洁净流体供应器210与洁净流体排放器220，或者另外采用一额外的吹净气体供应器与排放器，以施行一吹净程序。

图5显示了依据另一实施例的具有洁净模块的一浸润式光刻系统500的示意图。在此，浸润式光刻系统500可大体相似于如图3所示的浸润式光刻系统300或如图4a与图4b所示的浸润式光刻系统400。浸润式光刻系统500包括不同设计的一分离的洁净模块510，以用于洁净基板平台110或其他构件。洁净模块510可于包括一静置位置与一洁净位置等不同位置之间移动。举例来说，洁净模块510可移动至紧邻基板平台110的一位置并供应洁净流体至基板平台110的表面以将其洁净化。洁净模块510亦包括整合于其内的超声波单元150、洁净流体供应器210与洁净流体排放器220。洁净流体供应器210与洁净流体排放器220是位于洁净模块510内的侧部，而超声波单元150是位于洁净模块510内的顶部。其亦可包括如图1所示温度控制器170的一加热器以用于加热洁净流体。洁净模块510内亦可包括用于导出流体残留物的一真空孔洞及/或用于供应一干燥用的吹净流体的一吹净孔洞。

图6显示了依据本发明一实施例的可用于一光刻系统或其他半导体制造装置以对于系统内的不同表面施行一非接触性洁净程序的一喷嘴610的示意图。经过设计，喷嘴610可连接于一流体来源以供应一洁净流体。喷嘴610可具有高于一大气压的一喷嘴压力，以投射洁净流体至需洁净的一构件620上。喷嘴可于不同倾斜角度与不同形态下操作。特别的，喷嘴610可供应一特定洁净流体，于下文中称之为“液态气体(liquid gas)”。起初喷嘴610将液态气体以液态方式投射至构件620上。当液态气体接触目标表面时，其将转变成为气体630并挥发而去。如此的自液体至气体的挥发行为可用于洁净构件620，以移除粘着于其上的微尘640。其可洁净的构件620则包括镜头、基板平台、浸润流体保存模块与光刻系统内的其他构件。构件620可更包括其他半导体制程装置的多种构件，例如为制程腔体的内壁或晶圆自动控制系统(wafer robot)。液态气体可包括液态氮、液态氩或其他于洁净时可以液态供应且具有低于构件620温度的一液气转换温度的液态气体。喷嘴610可更结合于一真空元件，借以导出洁净气体。

图7显示了依据本发明另一实施例的可整合于光刻系统或其他半导体制造系统内，以于上述系统内的不同表面处施行非接触洁净程序的一静电洁净模块700的示意图。经过设计，静电洁净模块700可自构件620处采用静电作用而移除微尘或其他污染物。于如图7所示的一范例中，静电洁净模块700包括多个平板(或其他适当物品)710、720与730。平板720与730可更分别包括导电平板725与735。上述平板的设置是为了形成介于平板710与720间的一进入路径，以及形成介于平板720与730间的一外出路径。前述的设置情形可位于邻近如图7所示的等待洁净的一构件620。于构件620处施加一高正电压，因而粘着于构件620上的微尘740亦处于带电状态。于导电平板725与735上则施加一高负电压。接着导入如带电氩气的一带电气体750并使之通过介于平板710与720间的进入路径。当通过构件620的表面时，带电气体750可驱除或带走微尘740自构件620并移至介于平板720与730间的外出路径。当通过带负电的导电平板725与735时，带电的微尘740将与导电平板725与735产生具有静电作用。因此带电的微尘740将通过带电的平板或为导电平板725与735中性化并为之吸引。另外，更可修改静电洁净模块700的设计，以有效洁净并最佳化其表现。举例来说，构件620与导电平板725与735间的高电压应用可为相反的情形。此外，所产生的带电气体750可依据不同的情形而为带负电或带正电。

带电气体750可通过一电荷气体喷嘴、一离子喷洒器、其他电荷产生装置或平板710与720所产生与供应。上述的离子产生器可直接传递电子至构件620表面以移除静电放电所导致的微尘情形。

图8显示了依据本发明一实施例中可于一光刻系统或其他半导体制程系统中对于其系统内不同构件施行一洁净程序的一洁净洗涤器800的一示意图。举例来说，洁净洗涤器800可整合于一浸润式光刻系统中。洁净洗涤器800包括一洁净头810。洁净头810可为一海绵、一纤维状的毛刷或其他适当的结构。洁净头810的材质是择自于由聚乙烯、聚氯乙烯与聚丙烯所组成族群。洁净头810可更包括一传输管道以传递洁净流体。

洁净洗涤器800可包括一握把820，以握持洁净头810。洁净洗涤器800可更包括一连接器830以固定握把820，进而提供连接于洁净头810的一流体传输管道，并提供用以握持其他构件的一结构。洁净洗涤器800可更包括一马达840以驱动洁净头810依照包括沿其轴向旋转(沿着连接器830的方向)、沿其轴向振动、垂直于其轴向移动或上述移动方式的组合等多种模式移动，且可能整合于连接器830中。其旋转速度可介于1rpm～1000rpm。马达亦可维持固定而不会旋转。沿其轴向的振动可具有介于0.5H z～5000Hz的一频率。移动振动可具有一频率介于0.5Hz～5000Hz。洁净洗涤器800可更包括整合于其内的一超声波单元850，借以导入超音速能量至洁净流体。上述超声波单元850可采用类似于图1所示的超声波单元150。

洁净洗涤器800包括一洁净流体供应器860，以供应不同的流体。举例来说，洁净流体供应器860可包括多个入口862a、862b与862c以及多个相关的阀件864a、864b与864c，借以供应不同的洁净流体并控制流体开/关与其流率。因此，不同的流体可按照特定比例混合或一次仅流通一种流体且其他流体仅于其他时间流通以施行不同的洁净配方。于一实施例中，入口862a是连接于一去离子水来源以供应去离子水，入口862b则连接于一第一化学品来源以供应一第一化学品，入口862c则连接于一第二化学品来源以供应一第二化学品。上述流体可包括表面活性剂、溶剂、氨水、过氧化氢、臭氧、N-甲基呲咯烷酮(NMP)、丙二醇甲醚(PGME)、丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)、环己醇、异丙醇(IPA)、丙酮、酒精及单乙醇胺(MEA)，以及上述流体的组成，但并非以上述情形加以限定。洁净流体供应器860可整合有一或多个类似于图1所示温度控制器170的加热器，以加热相关流体。

图9显示了依据本发明另一实施例的可用于光刻系统或其他半导体制造系统内不同表面处施行一洁净程序的一洁净喷嘴900的示意图。举例来说，洁净喷嘴900可整合于一浸润式光刻系统中。洁净喷嘴900可整合于浸润式光刻系统中且设置于基板平台上。洁净喷嘴900包括类似于图6所示喷嘴610的一喷嘴且可能具有不同的设计，以施行不同洁净配方与采用不同洁净流体。喷嘴压力可高于一大气压。洁净喷嘴900可介于0.1cc/sec～200cc/sec的流速下投射一洁净流体。

洁净喷嘴900可包括整合于其内的一超声波单元850，借以产生超声波能量至洁净流体。洁净喷嘴900可更包括环绕其的一流体吹净干燥喷嘴。洁净喷嘴900包括一洁净流体供应器860，以供应多种洁净流体。举例来说，洁净流体供应器860可具有多个入口862a、862b与862c与多个相关的阀件864a、864b以及864c，以分别供应不同流体与控制流体开/关与其流速，借以施行多种的洁净配方。洁净流体供应器860可包括一或多个类似图1的温度控制器170的加热器以用于加热相关流体。洁净喷嘴900可包括一马达，以使得喷嘴可依照不同型态切换并可依照任何角度倾斜。

图10显示了依据本发明另一实施例的整合有如图6至图9的所示的洁净单元的一洁净模块1000的示意图。洁净模块1000可设置于一光刻系统或其他半导体制造系统内，借以针对系统内如构件620的不同构件施行一洁净程序。于一实施例中，洁净模块1000可整合于一浸润式光刻系统中。

洁净模块1000包括用于洁净用的一空间的一洁净框架1010，进而供应一洁净溶液、排出使用过的洁净溶液、支撑一洁净单元与施行如提供一吹净气体的其他功能。洁净框架1010可包括整合于其内的一吹净气体传输系统1012，以传输用于洁净及/或干燥之用的一吹净气体。吹净气体传输系统1012可供应于压力高于制程工作压力的一吹净气体。吹净气体包括氮气、氩气、压缩干空气以及其他的适当空气。洁净气体传输系统1012可具有一或多个用于传递吹净气体的开口。吹净气体可连接于加热元件以更供应经加热的吹净气体以用于干燥之用。洁净框架1010可包括一真空排放系统1014，以移除洁净流体、吹净气体及或其他无用的流体或残留物。真空排放系统1014可具有低于制程工作压力的一压力，以使得无用的流体及或吹净气体可更通过一负压差异而排除。真空排放系统1014可具有一或多个开口，以最佳化其排放效果。

洁净模块1000可包括整合于其内的一洁净单元1020。洁净单元1020可为如图8所示的洁净洗涤器800、如图9所示的洁净喷嘴900、上述装置的组合，或其他适当的洁净单元。在此，如图10所示的洁净单元1020是采用结构、操作与应用相似于图8所示的洁净洗涤器860为例。

于另一范例中，可采用多种型态结合洁净洗涤器800与喷嘴900并将之整合于洁净框架1010内以作为一示范性洁净模块1100，如图11所示。洁净模块1100包括洁净洗涤器800以及设置于洁净洗涤器800两侧的两洁净喷嘴900。多个洁净洗涤器800与洁净喷嘴900的结合可分享一共用的洁净流体供应器860。所共用的洁净流体供应器860可更具有整合于其内的一加热器，借以加热洁净流体。

请参照图12a至图12c，显示了采用如图1至图11所示的洁净模块1210以洁净于一浸润式光刻系统中不同构件的示意图。此时，洁净模块1210相似于如图10所示的一或多个洁净模块1000或如图11所示的1100。洁净模块可整合于一光刻系统内，特别是可整合于一浸润式光刻系统内，或一半导体晶圆制造装置，借以洁净系统内的不同构件。举例来说，如图12a所示，洁净模块1210可包括用于洁净一洁净流体保存模块130。或者用于洁净一镜片系统，如图12b所示。或者是用于洁净设置有一晶圆1220于其上的一基板平台110，如图12c所示。洁净模块1210的操作可依照不同路径移动。举例来说，洁净模块1210可按照如图13a至图13c所显示的路径而移动。

图14a与图14b显示了依据本发明的多个实施例的自我洁净系统以及用于洁净如图8所示的洁净洗涤器800或其他适当洁净单元的洁净方法的示意图。如图14a所示的自我洁净系统包括具有一洁净溶液1420注入于其内的一洁净槽1410。洁净槽1410可包括其他构件，例如用于供应洁净溶液1420的一化学品入口1412，以及设置于其内的一超声波单元以大体搅拌洁净流体，进而达成足够的洁净效果。洁净槽1410可额外包括设置于槽内的一加热器。洁净头810的洁净洗涤器800可完全地浸泡于用于洁净用的洁净溶液1420。洁净溶液1420可包括SC1、SC2、Piranha、过氧化氢、或臭氧水溶液、氨水/过氧化氢/水的混合液，或其他适当的化学溶液。

如图14b的设置情形则包括一洁净槽1430与用于投射一洁净用的洁净流体至洁净洗涤器800的一喷嘴900。如此的两套自我洁净系统可单独或一起用于洁净用途，且使得洁净洗涤器与不同的洁净模块相整合且更整合于多种半导体制造装置内。第一与第二自我洁净系统可为部分的洁净洗涤器800。

如图1至图11所示的洁净单元或洁净模块的不同实施例仅作为整合有一洁净单元或一洁净模块的一半导体制造装置的范例。此些范例并非加以限定本发明，于不同的应用与制造系统中则可采用不同的结合及/或修改情形。

图15为一流程图，显示了采用一整合洁净模块以洁净一半导体制造装置的一示范方法1500。于方法1500的初始步骤1502中，首先提供整合有一洁净模块的一半导体制造装置。半导体制造装置可为一浸润式光刻系统、一干式光刻装置或如一物理气相沉积(溅镀)系统、一化学气相沉积系统的一半导体制造装置。洁净模块可包括如图1至图5所示的超声波单元。洁净模块可整合于一浸润流体保存模块中或为一分离的模块。洁净模块可包括如图6至图9所示的其他洁净单元，例如包括一洁净洗涤器、一喷嘴、采用液态气体的一喷嘴、一静电洁净器、一超声波单元或上述装置的组合。洁净模块可为如图10与图11所示的洁净模块1000或1100。

于步骤1504中，透过洁净模块供应洁净流体，洁净流体包括表面活性剂、溶剂、氨水、过氧化氢、臭氧、N-甲基呲咯烷酮(NMP)、丙二醇甲醚(PGME)、丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)、环己醇、异丙醇(IPA)、丙酮、酒精及单乙醇胺(MEA)，以及上述流体的组成。洁净流体的温度介于20℃-70℃。洁净流体包括过氧化氢或臭氧水溶液。其他洁净流体的实施例则包括氨水/过氧化氢/水的混合溶液。

于步骤1506中，方法1500施行一洁净程序以洁净半导体洁净装置的构件，例如是洁净于一浸润式光刻系统中的一镜片、一基板平台、及/或一浸润流体保存模块。其他可洁净构件则包括一晶圆自动控制装置或一制程腔体的内壁。于洁净程序中，洁净模块可于依照不同路径移动。洁净模块的不同构件与功能可启动并一起使用。举例来说，依照用于不同洁净应用的不同洁净配方，超声波能量及/或加热能量可导入于洁净溶液中。步骤1504与1506可更结合以施行一洁净程序。上述洁净程序具有介于0.5秒至30分钟的施行时间。于上述洁净程序后可接着施行一去离子水浸泡程序。

接着继续步骤1508以施行一干燥程序至通过前一步骤中所洁净的一表面。干燥程序1508可包括传递一吹净气体通过洁净模块所达成。吹净气体可包括氩气、氮气或其他适当气体。干燥程序可单一或整合地应用采用如异丙醇的其他液体所达成。干燥程序亦可采用真空元件，以导出洁净流体。

于步骤1510内，于洁净步骤完成后，如一半导体晶圆的一基板可上载并设置基板平台上，以进行如浸润式光刻曝光、干式光刻曝光、薄膜沉积或其他制程的一般半导体制程。自步骤1504-1508的洁净步骤亦可应用为机台维修的一既定施行步骤，或于处理过后一定晶圆数目或其他观测数据、测试数据及/或品管数据显示特定劣化情形发生时施行。

因此，本发明提供了一种光刻装置，其包括：一成像镜片模块；一基板平台，位于该成像镜片模块下方，用于握持一基板；以及一洁净模块，用于洁净该光刻装置，其中该洁净模块是择自超声波单元、洗涤器、流体喷嘴、静电洁净机及上述装置的组合所组成的族群。

于上述光刻装置中，更包括一浸润流体保存模块，以供应一浸润流体至位于该成像镜片模块与位于该基板平台上的一基板间的一空间处。上述洁净模块可用于洁净至少上述成像镜片模块、基板平台及/或浸润流体保存模块之一。上述洁净模块可与至少基板平台与浸润流体保存模块之一整合在一起。上述洁净模块可与一自动控制装置整合在一起。上述洁净模块是择自于由旋转、振动、水平移动与上述方式的组合所组成族群中的一模式下移动。上述洁净模块包括一洁净流体入口，以供应洁净模块所使用的一洁净流体。上述洁净流体是择自于由浸润流体、化学溶液与吹净气体所组成的族群。上述洁净流体是择自于由表面活性剂、溶剂、氨水、过氧化氢、臭氧、N-甲基呲咯烷酮、丙二醇甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯、环己醇、异丙醇、丙酮、酒精及单乙醇胺所组成族群。上述洁净模块包括一真空元件，以导出该洁净流体。上述洗涤器为一海绵或一毛刷。上述洗涤器的材质是择自于由聚乙烯、聚乙烯醇及聚丙烯所组成族群。上述该流体喷嘴是于不同压力、角度与移动条件下操作。上述该流体喷嘴是用于注入洁净用的流体气体。

本发明亦提供了一种浸润式光刻装置，包括：一成像镜片模块；一基板平台，位于该成像镜片模块下方，用于握持一基板；一流体模块，用于供应一流体至位于该成像镜片模块与位于该基板平台上的一基板间的一空间处；以及一超声波模块，用于供应一超声波能量以洁净该浸润式光刻装置。

于上述装置中，超声波模块是埋设于至少基板平台与流体模块之一中。上述超声波模块可为可移动的一模块，以最佳化其洁净效果。上述超声波模块可供应能量介于1微瓦～1千瓦以及频率介于1KHz至1GHz的一超声波能量。上述流体模块可供应择自于由去离子水、洁净用化学品、氮气、氩气及上述材料的组合组成的族群。上述流体模块可供应于接触固体表面时可转变成为气态的一液态气体。上述液态气体可择自于由氮气及氩气所组成的族群。上述流体模块可于0℃下供应上述液态气体。

本发明亦提供了一种光刻装置的洁净方法，包括下列步骤：提供具有一洁净模块的一光刻装置，其中该洁净模块至少包括洗涤器、流体喷嘴、超声波单元与静电清除器之一；通过该洁净模块以对该光刻装置施行一洁净程序；以及对于涂布有以成像感应层的一基板施行一曝光程序。上述洁净程序的施行可应用择自于由表面活性剂、溶剂、氨水、过氧化氢、臭氧、N-甲基呲咯烷酮、丙二醇甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯、环己醇、异丙醇、丙酮、酒精及单乙醇胺所组成族群的一洁净流体。上述洁净程序的施行可包括洁净至少成像镜片、基板平台、与上述光刻装置的流体保存模块之一。上述洁净程序的施行可包括一干式程序。上述方法可更包括于施行曝光之前分散介于一成像镜片与基板平台间的一空间处的一浸润流体的步骤。上述曝光制程的施行可包括对于一半导体晶圆的曝光行为。

以上所述仅为本发明较佳实施例，然其并非用以限定本发明的范围，任何熟悉本项技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可在此基础上做进一步的改进和变化，因此本发明的保护范围当以本申请的权利要求书所界定的范围为准。

附图中符号的简单说明如下：

100、200、300、400、500：浸润式光刻系统

110：基板平台

120：成像镜片系统

130：浸润流体保存模块

132a、132b、134、136：孔洞

140：流体

150、850：超声波单元

160、210、210a：洁净流体供应器

170：温度控制器

220、220a：洁净流体排放器

310、410、510、1000、1100、1210：洁净模块

610：喷嘴

620：构件

630：气体

640：微尘

700：静电洁净模块

710、720、730：平板

725、735：导电平板

740：微尘

750：带电气体

800：洁净洗涤器

810：洁净头

820：握把

830：连接器

840：马达

860：洁净流体供应器

862a、862b、862c：入口

864a、864b、864c：阀件

900：洁净喷嘴

1010：洁净框架

1012：吹净气体传输系统

1014：真空排放系统

1020：洁净单元

1220：晶圆              1410、1430：洁净槽

1412：化学品入口        1420：洁净溶液。

Claims (15)

1.一种光刻装置，其特征在于，该光刻装置包括：

一成像镜片模块；

一基板平台，位于该成像镜片模块下方，用于握持一基板；以及

一可移动的洁净模块，用于洁净至少该成像镜片模块与该基板平台之一，于一洁净程序中接触该成像镜片模块与该基板平台之一的一表面，其中该洁净模块是择自超声波单元、洗涤器、流体喷嘴、静电洁净机及上述装置的组合所组成的族群。

2.根据权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，更包括一浸润流体保存模块，以供应一浸润流体至位于该成像镜片模块与位于该基板平台上的一基板间的一空间处。

3.根据权利要求2所述的光刻装置，其特征在于，该洁净模块是用于洁净至少该成像镜片模块、该基板平台与该浸润流体保存模块之一。

4.根据权利要求2所述的光刻装置，其特征在于，该洁净模块是与至少该基板平台与该浸润流体保存模块之一整合在一起。

5.根据权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，该洁净模块是与一自动控制装置整合在一起。

6.根据权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，该洁净模块是择自于由旋转、振动、水平移动及上述方式的组合所组成族群中的一模式下移动。

7.根据权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，该洁净模块包括一洁净流体入口，以供应该洁净模块所使用的一洁净流体。

8.根据权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，该洁净模块包括一真空元件，以导出该洁净流体。

9.根据权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，该洗涤器包括一海绵或一毛刷。

10.根据权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，该流体喷嘴是于不同压力、角度与移动条件下操作。

11.一种浸润式光刻装置，其特征在于，该浸润式光刻装置包括：

一成像镜片模块；

一基板平台，位于该成像镜片模块下方，用于握持一基板；

一流体模块，位于紧邻该成像镜片模块之处，用于供应一流体至位于该成像镜片模块与位于该基板平台上的一基板间的一空间处；以及

一超声波模块，埋设于至少该基板平台与该流体模块之一中，用于供应一超声波能量以洁净该浸润式光刻装置。

12.根据权利要求11所述的浸润式光刻装置，其特征在于，该超声波模块是埋设于至少该基板平台与该流体模块之一中。

13.根据权利要求11所述的浸润式光刻装置，其特征在于，该超声波模块是为可移动的一模块，以最佳化其洁净效果。

14.根据权利要求11所述的浸润式光刻装置，其特征在于，该超声波模块是供应能量介于1微瓦～1千瓦以及频率介于1KHz至1GHz的一超声波能量。

15.一种光刻装置的洁净方法，其特征在于，该光刻装置的洁净方法包括下列步骤：

提供具有一洁净模块的一光刻装置，其中该洁净模块至少包括洗涤器、流体喷嘴、超声波单元及静电洁净器之一；

通过该洁净模块以对该光刻装置施行一洁净程序；以及

对于涂布有一成像感应层的一基板施行一曝光程序。

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