NL1039461C2

NL1039461C2 - SEMICONDUCTOR INSTALLATION, INCLUDING THE RECORDING OF A TUNNEL SETUP, AND INCLUDING IN A SECTION THEREOF THE RECORDING OF AN EXTREMELY ULTRA VIOLET LITHOGRAPHY SYSTEM FOR THE USE OF AN EUV RADIATION OF A DISCUSSION OF A CONCLUSION UNINTERRUPTED SUBSTRATE.

Info

Publication number: NL1039461C2
Application number: NL1039461A
Authority: NL
Inventors: Edward Bok
Original assignee: Edward Bok
Priority date: 2012-03-13
Filing date: 2012-03-13
Publication date: 2013-09-16

Description

Semiconductor installatie, waarin de opname van een tunnel-opstelling, en waarbij in een sectie ervan de opname van een extreem ultra violet lithographie-systeem ten behoeve van met behulp van de EUV—stralen het plaatsvinden van een 5 belichtings-proces van opvolgende gedeeltes van een ononderbroken substraat.Semiconductor installation, in which the recording of a tunnel arrangement, and in which in one section thereof the recording of an extremely ultra violet lithography system for the purpose of using the EUV rays, the occurrence of an exposure process of successive parts of a continuous substrate.

In de semiconductor installatie volgens de uitvinding onder toepassing van een ononderbroken semiconductor substraat 10 het in een daarin opgenomen typisch individuele inrichting de gebruikmaking van een reeds algemeen bekend EUV lithographie-systeem met een EUV stralen-opwekinrichting ten behoeve van tijdens de werking ervan het in de behandelings-kamer ervan ononderbroken onderhouden van een daartoe benodigd toereikend-15 hoge onderdruk van het in deze inrichting nog aanwezige gasvormig medium in combinatie met een tijdelijke stilstand van een zich daarin bevindend substraat-gedeelte.In the semiconductor installation according to the invention using a continuous semiconductor substrate 10, in a typical individual device incorporated therein, the use of an already well-known EUV lithography system with an EUV ray-generating device for the purpose of operating in the treatment chamber thereof continuously maintaining a sufficiently high underpressure of the gaseous medium still present in this device in combination with a temporary standstill of a substrate part located therein.

In de bestaande EUV belichtingspatroon-opbrenginrichtingen onder de bewerkstelliging van een straalbundel met afmetingen 20 ervan als die van de mede daarmede bewerkstelligde semiconductor chip is voor de eronder gelegen wafer door verdraaiing van een erboven gelegen reflector-spiegel ervan daarbij typisch plaatselijk mede een mogelijke circa 40-tal opvolgende uiterst geringe verdraaiingen ervan.In the existing EUV exposure pattern applicators under the effect of a beam having dimensions thereof as that of the semiconductor chip co-produced therewith, for the underlying wafer by rotating an upper reflector mirror thereof, a possible approximately 40 - a number of consecutive extremely small distortions.

25 Zulke heen- en teruggaande verdraaiingen zijnde benodigd ten behoeve van zulke opvolgende heengaande en vervolgens teruggaande verplaatsingen van deze straalbundel met typisch een tussengelegen verplaatsing in dwarsrichting ter grootte van tenminste de afmeting van zulk een chip.Such reciprocating rotations are required for such successive forward and subsequent reversal movements of this beam with typically an intermediate transverse displacement of at least the size of such a chip.

30 Daarbij bevat zulk een bundel nanometer grote afmetingen van secties van zulk een belichtingspatroon.In addition, such a bundle of nanometers contains large dimensions of sections of such an illumination pattern.

In deze EUV belichtings-inrichting daarbij in plaats van zulke opvolgende individuele wafers de toepassing van een ononderbroken folie als een typisch definitieve onderlaag van 35 deze opvolgende semiconductor substraat-gedeeltes-. ervan en tenminste tijdelijk onder stilstand ervan bevindt ter plaatse van zulk een belichtings-inrichting.In this EUV exposure apparatus, instead of such successive individual wafers, the use of a continuous film as a typical final substrate of these successive semiconductor substrate portions. and at least temporarily stationary thereof at the location of such an exposure device.

in de bestaande semiconductor industrie vindt reeds door 1039461 2 een aantal semiconductor bedrijven en mede een Nederlands bedrijf de gebruikmaking van een belichtings-inrichting ten behoeve van het plaatsvinden van testen van een prototype van zulk een EUV belichtings-proces van de di-electrische 5 bovenlaag van een semiconductor wafer onder een zeer hoge onderdruk van de daarin nog aanwezige typisch lucht plaats.in the existing semiconductor industry, a number of semiconductor companies and also a Dutch company already find by 1039461 2 the use of an exposure device for the purpose of testing a prototype of such an EUV exposure process of the dielectric top layer of a semiconductor wafer under a very high underpressure of the typical air still present therein.

Daarbij is zulk een prototype onder extreem hoge kosten vervaardigd.In addition, such a prototype was produced at extremely high costs.

Zulks onder de gebruikmaking van de inhoud van een groot 10 aantal geoctrooieerde inrichtingen en werkwijzen .met betrekking tot het plaatsvinden van een belichtings-proces met behulp van zulk een EUV belichtings-inrichting van opvolgende secties van zulk een wafer ter grootte van een semiconductor chip.Such utilization of the contents of a large number of patented devices and methods relating to the occurrence of an exposure process using such an EUV exposure device of successive sections of such a semiconductor chip wafer.

Zulk een belichtings-inrichting en de daarin toegepaste 15 semiconductor inrichtingen en werkwijzen onder toepassing van zulke te belichten secties van een wafer zijn in tenminste een 10-tal voorgaande jaren omschreven in zulke Octrooien en welke tevens in Nederland zijn bewerkstelligd.Such an illumination device and the semiconductor devices and methods used therein using such sections of a wafer to be exposed have been described in such patents in at least about 10 previous years and which have also been realized in the Netherlands.

Aldus mogen alle reeds geoctrooieerde inrichtingen en werk-20 wijzen van zulk een reeds bestaand EUV belichtings-inrichting onder toepassing van wafers worden toegepast voor de bewerkstelliging van zulk een nieuwe belichtings-inrichting.Thus, all already patented devices and methods of such an existing EUV exposure device using wafers may be used to effect such a new exposure device.

Daardoor is zulk een verlichtings-inrichting in deze tunnel-opstelling met een groot aantal totaal afwijkende 25 opbouwen en werkwijzen te vervaardigen en zulks onder toepassing van mede deze bestaande inrichtingen en werkwijzen.As a result, such a lighting device can be manufactured in this tunnel arrangement with a large number of totally different structures and methods, and this also using these existing devices and methods.

Tevens zijn geen probleem te verwachten in de vervaardiging van zulk een individuele belichtings-inrichting voor deze tunnel-opstelling met de vele voordelen ervan ten opzichte van 30 zulk een reeds bestaande belichtings-inrichting.Also, no problem can be expected in the manufacture of such an individual exposure device for this tunnel arrangement with its many advantages over such an already existing exposure device.

In deze nog verder door mede dit bedrijf te ontwikkelen belichtings-inrichting vindt daarbij nog steeds mede de noodzakelijke toepassing plaats van de combinatie van individuele semiconductor modules en - wafers.In this lighting device, which is to be developed further by this company, the necessary application of the combination of individual semiconductor modules and wafers still takes place.

35 Verder vindt met behulp van dit belichtings-proces opvolgend de belichting van slechts circa 10 millimeter brede belichtingspatroon-secties op deze di-electrische bovenlaag van zulk een wafer met een totale omvang ervan ter grootte 3 van een semiconductor chip plaats.Furthermore, with the aid of this exposure process, the exposure of only approximately 10 millimeter wide exposure pattern sections takes place on this dielectric upper layer of such a wafer with a total size of the size 3 of a semiconductor chip.

Het grote probleem bij de toepassing van zulk een belich-tings-proces voor opvolgende wafers onder zulk een zeer hoge onderdruk van het medium in deze inrichting is, dat aldus 5 tijdens het afvoeren van zulk een belichte wafer met behulp van een transfer-robot uit deze inrichting, deze inrichting geopend moet zijn onder het opheffen van zulk een hoge onderdruk .The major problem with the use of such an exposure process for subsequent wafers under such a very high underpressure of the medium in this device is that during the removal of such an exposed wafer with the aid of a transfer robot from this device, this device must be open while releasing such a high underpressure.

Vervolgens moet met behulp van zulk een robot een nieuwe 10 wafer worden toegevoerd naar een uiterst nauwkeurige positie ervan in deze inrichting.Subsequently, with the aid of such a robot, a new wafer must be supplied to an extremely accurate position thereof in this device.

Daarna moet deze zeer grote belichtings-kamer van deze inrichting wederom worden afgesloten en moet vervolgens nagenoeg mede alle lucht opnieuw daaruit worden verwijderd.Thereafter, this very large illumination chamber of this device must be closed again and then substantially all the air must be removed therefrom again.

15 Verder mede door de meerdere andere zeer ongunstige en tevens langdurige werkwijzen van zulk een inrichting is in dit prototype slechts de productie van circa een 6-tal belichte wafers per uur te bewerkstelligen.Furthermore, partly due to the multiple other very unfavorable and also long-lasting methods of such a device, in this prototype only the production of about 6 exposed wafers per hour can be achieved.

Daarbij bevat een wafer met een diameter van 300 mm circa 20 600 geschikte belichtings-gedeeltes ervan ter grootte van een semiconductor chip, met aldus circa 3600 belichte chip-secties per uur, hetgeen reeds gebleken onvoldoende te zijn.In addition, a wafer with a diameter of 300 mm contains approximately 20 600 suitable exposure portions thereof, the size of a semiconductor chip, with approximately 3600 exposed chip sections per hour, which has already been found to be insufficient.

Zulk een gering aantal belichte chip-secties wordt verder veroorzaakt door de benodigde extreem gecompliceerde en 25 tijdrovende opvolgende verplaatsingen van deze straalbundel over zulk een wafer.Such a small number of exposed chip sections is further caused by the required extremely complicated and time-consuming subsequent movements of this beam over such a wafer.

In de tunnel-opstelling de mogelijke geringe verplaatsings-snelheid van de opvolgende erdoorheen verplaatsende semiconductor substraat-gedeeltes van typisch slechts circa 1 mm per 30 seconde.In the tunnel arrangement, the possible low moving speed of the subsequent semiconductor substrate moving through it, typically only about 1 mm per 30 seconds.

Bij een afmeting van zulk een chip van 10 mm aldus 10 seconden de tijd ten behoeve van de bewerkstelliging van zulk een typisch 20-tal opvolgende belichtingen ter grootte van deze chip-afmeting, zijnde 20 chips perseconde.With a size of such a chip of 10 mm and thus 10 seconds the time for the realization of such a typical 20 consecutive exposures the size of this chip size, being 20 chips per second.

35 Aldus per uur de productie van 20x3600 = circa 72Ö00 opvolgende belichtingen en toekomstig stellig op te voeren naar meer dan 100 000 belichtingen per uur.35 Thus the production of 20x3600 = approximately 72Ö00 consecutive exposures per hour and certainly to be increased in the future to more than 100,000 exposures per hour.

Dientengevolgende is de productie-capaciteit van de belichte 4 chip-gedeeltes in deze inrichting van de tunnel-opstelling tenminste circa 20-voudig hoger.As a result, the production capacity of the exposed 4 chip portions in this tunnel arrangement device is at least about 20-fold higher.

Bij zulk een chip-breedte van 10 mm is deze typisch 20 seconden beschikbaar ten behoeve van eveneens na zulk een 5 typisch 20-tal opvolgende belichtingen in één substraat- gedeelte in de lengterichting van deze tunnel typisch tijdelijk deze straalbundel onderbroken met behulp van de laatste zwenk-bare reflector-spiegel te leiden naar een volgende substraat-sectie in dwarsrichting ervan met vervolgens een herhaling van 10 zulk een verplaatsings-proces in de lengterichting.With such a chip width of 10 mm, this beam is typically available for 20 seconds, also after such a typical 20 consecutive exposures in one substrate portion in the longitudinal direction of this tunnel, typically this beam is temporarily interrupted with the aid of the latter pivotable reflector mirror to a subsequent substrate section in the transverse direction thereof, followed by a repetition of such a longitudinal displacement process.

Daartoe is een eenvoudige slot-opstelling noodzakelijk, welke echter reeds in deze bestaande EUV inrichting optimaal wordt toegepast.For this purpose a simple lock arrangement is necessary, which, however, is already optimally used in this existing EUV device.

Aldus is zulk een EUV straal-opwekinrichting tevens ideaal 15 geschikt voor opname ervan in deze tunnel-opstelling.Thus, such an EUV jet generating device is also ideally suited for incorporating it into this tunnel arrangement.

Zulk een slot-opstelling is reeds duidelijk aangegeven in de bestaande Figuren met betrekking tot deze inrichting.Such a lock arrangement is already clearly indicated in the existing Figures with regard to this device.

De belichtings-inrichting in de tunnel-opstelling heeft tenminste mede een centraal rechthoekig belichtings-gedeelte 20 en waarbij tenminste de folie van zulke opvolgende substraat-gedeeltes zich in dwarsrichting ervan tot tenminste nagenoeg de beide dwarsuiteinden van het behandelings-gedeelte uitstrekt.The exposure device in the tunnel arrangement also has at least a central rectangular exposure portion 20 and wherein at least the film of such successive substrate portions extends transversely thereof to at least substantially both of the transverse ends of the treatment portion.

Daarbij typisch met behulp van de toegepast wordende opvolgende stromen transfer-medium in het ondertunnelblok het 25 tijdelijk onderhouden van een lineaire verplaatsing van mede deze folie en daarmede van deze opvolgende substraat-gedeeltes door deze tunnel-opstelling.Typically, with the aid of the successive transfer medium flows used in the sub-tunnel block, the temporary maintenance of a linear displacement of this film and thereby of these successive substrate sections through this tunnel arrangement.

Verder wordt tenminste één opstaande zijwand van deze folie ter plaatse van tenminste deze belichtings-inrichting geleid 30 langs een daarmede corresponderend opstaand zijwand-gedeelte van de tunnel-doortocht.Furthermore, at least one upright side wall of this foil is guided at the location of at least this exposure device along a corresponding upright side wall portion of the tunnel passage.

Ook de op deze folie in een voorgaand tunnel-gedeelte bewerkstelligd zijn van typisch mede een zachte di-electrische bovenlaag op een harde di-electrische laag.Also the effects on this foil in a preceding tunnel section are typically of a soft dielectric top layer on a hard dielectric layer.

35 Deze harde di-electrische laag strekt zich eveneens uit tot tenminste nabij de beide opstaande zijwanden van de tunnel-doortocht .This hard dielectric layer also extends at least near the two upright side walls of the tunnel passage.

Aldus ter plaatse van zulk een belichtings-inrichting is 5 mede tijdens zulk een beliehtings-proces deze centrale tunnel-doortocht continue in voldoende mate afgesloten van de buitenlucht en kan aldus in deze inrichting continue een extreem hoge onderdruk van de daarin nog aanwezige lucht worden onder-5 houden.Thus, at the location of such an exposure device, also during such an exposure process, this central tunnel passage is continuously sufficiently closed off from the outside air and thus in this device an extremely high underpressure of the air still present therein can be continuously reduced. -5 hold.

De reeds toegepast wordende belichtingsbron verschaft typisch tijdens de werking ervan continue zulk een begrensd bundel belichtings-medium ter grootte van een chip.The illumination source that is already being used typically provides such a limited chip exposure medium during its operation continuously.

Verder toont deze belichtings-inrichting een groot aantal 10 opvolgende reflectie-spiegels.Furthermore, this exposure device shows a large number of consecutive reflection mirrors.

Een laatste reflectie-spiegel, welke typisch in hoogte-richting op een aanzienlijke afstand van deze te belichten wafer is gelegen en welke typisch verdraaibaar is, ontvangt de belichtings-bundel en belicht door opvolgende verdraaiingen 15 ervan opvolgende wafer-gedeeltes.A final reflection mirror, which is typically located at a considerable distance in height direction from this wafer to be exposed and which is typically rotatable, receives the exposure beam and is exposed by successive rotations thereof to subsequent wafer sections.

Bij deze tunnel-opstelling aldus de toepassing van een nagenoeg soortgelijke combinatie van een belichtings-inrichting en aantal reflectie-spiegels en de opvolgende belichtingen daarmede.In this tunnel arrangement, therefore, the use of a substantially similar combination of an exposure device and number of reflection mirrors and the subsequent exposures therewith.

20 Daarbij ontvangt eveneens zulk een laatste ref lectie-spiegel eveneens continue zulk een belichtings-bundel en belicht daarmede opvolgende stripvormige substraat-gedeeltes zonder het aantasten van de op een voorgaand gedeelte bewerkstelligd belichtings-patroon.In addition, such a final reflection mirror also continuously receives such an illumination bundle and thereby exposes subsequent strip-shaped substrate portions without affecting the exposure pattern achieved on a preceding portion.

25 Zulk een afgesloten belichtingskamer en waarin het aldus relatief langdurig onderbroken zijn van de verplaatsing erdoorheen van zulke opvolgende substraat-gedeeltes is mogelijk door het ontvangen van de daarmede bewerkstelligde vervorming van het substraat—gedeelte achter deze belichtingskamer mede 30 met behulp van een stripvormige membraamsectie voor deze substraat-gedeeltes.Such a closed exposure chamber and in which the displacement therethrough of such successive substrate portions is thus interrupted for a relatively long time is possible by receiving the resulting deformation of the substrate portion behind this exposure chamber partly with the aid of a strip-shaped membrane section in front of these substrate portions.

Zulks is eveneens reeds omschreven in de Nederlandse Octrooi-aanvrage no. 1037629 van de aanvrager met betrekking tot een stripvormige nokkenas-opstelling in een gedeelte van 35 eveneens een semiconductor tunnel-opstelling.This has also already been described in Netherlands Patent Application No. 1037629 of the applicant with regard to a strip-shaped camshaft arrangement in a part of also a semiconductor tunnel arrangement.

Aldus na zulk een typisch circa 2 seconden het in deze rechthoekige kamer ononderbroken plaatsvinden van belichting van de opvolgende secties van zulk een zich daarin bevindend 6 substraat-gedeelte in zowel de lengte- als dwarsrichting ervan.Thus, after such a typical approximately 2 seconds continuous exposure of the successive sections of such a substrate portion located therein in this rectangular chamber in both the longitudinal and transverse directions thereof.

Na het vervolgens wederom opheffen van deze bewerkstelligde tijdelijke stilstand van zulk een rechthoekig substraat-5 gedeelte en vervolgens gelijktijdig afvoeren, ervan en toevoer van een volgende rechthoekige substraat-sectie onder gevuld houden van deze belichtings-kamer daarvan geschiedt vervolgens het wederom plaatsvinden van afsluiting van de in- en uitgang ervan.After subsequently canceling this effected temporary standstill of such a rectangular substrate section and then simultaneously discharging it and feeding it to a subsequent rectangular substrate section while keeping this exposure chamber thereof filled, the closing of again of its entry and exit.

10 Daarna vindt een herhaling van zulk een belichtings-proces voor dit nieuwe substraat-gedeelte in deze kamer plaats.Thereafter, a repetition of such an exposure process for this new substrate portion takes place in this chamber.

Zulke opvolgende belichtings-processen kunnen ononderbroken plaatsvinden en zulks typisch gedurende een zeer lange tijd, veelal een zeer groot aantal dagen.Such consecutive exposure processes can take place uninterruptedly and typically for a very long time, often a very large number of days.

15 Na afvoer uit deze stripvormige tunnel-sectie, bevattende zulk een belichtings-inrichting, van zulk een stripvormig belichtings-gedeelte, kan door een eventuele af snijd ing ervan de bewerkstelliging van een rechthoekige plaat, bevattende typisch circa 40x40 chip-secties, zijnde in totaal een 1600-tal 20 ervan.After being discharged from this strip-shaped tunnel section, containing such an exposure device, from such a strip-shaped exposure section, the cutting of a rectangular plate, typically comprising approximately 40x40 chip sections, can be effected by a possible cut-off thereof. a total of around 1600 of them.

Aldus een véle malen groter aantal belichte chip-secties voor deze plaat als voor zulk een wafer.Thus a much larger number of exposed chip sections for this plate than for such a wafer.

Daarbij tevens een mogelijk ideale tijdelijke opslag van zulke rechthoekige platen in een cassette, met in volgende semicon-25 ductor inrichtingen verdere benodigde opvolgende semiconductor behandelingen ervan.In addition, a possible ideal temporary storage of such rectangular plates in a cassette, with subsequent required semiconductor treatments thereof in subsequent semiconductor devices.

Deze platen zijn dan opvolgend aansluitbaar op een volgende semiconductor inrichting ten behoeve van in de laatste inrichting door deling ervan de bewerkstelliging van een nieuwe 30 generatie van semiconductor chips,These plates can then be connected in succession to a subsequent semiconductor device for the purpose of effecting in the last device the division of a new generation of semiconductor chips,

Aldus tenminste de navolgende hoofd-voordelen van zulk een EUV-proces in zulk een EUV belichtings-inrichting, welke deel uitmaakt van een semiconductor tunnel-opstelling ,ten opzichte van die in een individuele semiconductor inrichting en waarbij 35 de toepassing van individuele semiconductor wafers en welke deel uitmaakt van een uiterst omvangrijke semiconductor installatie, waarin nog wederom in een.groot aantal opvolgende individuele inrichtingen een zeer groot aantal opvolgende 7 semiconductor behandelingen moeten plaatsvinden in opvolgende semiconductor modules en zulks met een toe- en afvoer daarin en daaruit van zulk een wafer met behulp van eveneens transfer-robots: 5 1. Een aanzienlijk eenvoudiger EUV belichtings-inrichting met een circa 3-voudig lagere kostprijs ervan; 2. Geen noodzakelijke opname van zulk een inrichting in een gedeelte van zulk een uiterst kostbare semiconductor installatie met een circa 10-voudig hogere kostprijs ervan 10 als die van zulk een semiconductor tunnel-opstelling; 3. Een aanzienlijk minder groot personeels-bestand, met circa 10-voudig lagere kosten; 4. Een aanzienlijk hogere belichtings-snelheid, circa 3-voudig hoger; en 15 5. In deze inrichting wordt tijdens de werking ervan het continue onderhouden van een voldoend hoge onderdruk van typisch lucht in plaats van veelvuldig het opnieuw bewerkstelligen ervan.Thus at least the following main advantages of such an EUV process in such an EUV exposure device, which forms part of a semiconductor tunnel arrangement, compared to those in an individual semiconductor device and wherein the use of individual semiconductor wafers and which forms part of an extremely large semiconductor installation, in which yet again in a large number of successive individual devices a very large number of successive 7 semiconductor treatments must take place in successive semiconductor modules and this with a supply and discharge therein and therefrom of such a wafer also using transfer robots: 1. A considerably simpler EUV exposure device with a cost that is approximately three times lower; 2. No necessary inclusion of such a device in a part of such an extremely expensive semiconductor installation with a cost that is approximately 10 times higher than that of such a semiconductor tunnel arrangement; 3. A considerably smaller workforce, with costs that are approximately 10 times lower; 4. A considerably higher exposure speed, approximately 3-fold higher; and 5. In this device, during its operation, the continuous maintenance of a sufficiently high underpressure of typical air becomes frequent rather than the re-establishment thereof.

Binnen het kader van de uitvinding is elke opbouw van deze 20 EUV belichtings-inrichting, welke reeds in 2005 door de Duitse firma Carl Zeiss SMI aan dit Nederlandse bedrijf is geleverd, mogelijk.Within the scope of the invention, any construction of this EUV exposure device, which was already supplied to the Dutch company by the German firm Carl Zeiss SMI in 2005, is possible.

De tunnel-opstelling is verder zodanig uitgevoerd en bevat zodanige middelen, dat daarbij voor zulk een belichtings-25 inrichting ervan de mogelijke toepassing van belichtings- inrichtingen of gedeeltes ervan, welke reeds zijn omschreven in Octrooien, indien daarin de vermelding in de tekst en/of Conclusies van het navolgende: a) een individuele semiconductor wafer of - substraat; of 30 b) een al dan niet individuele semiconductor processing-module of - installatie.The tunnel arrangement is furthermore designed in such a way and contains such means that, for such an illumination device, the possible use of illumination devices or parts thereof, which are already described in Patents, if therein the mention in the text and / or or Claims of the following: a) an individual semiconductor wafer or substrate; or b) an individual or non-individual semiconductor processing module or installation.

Verder is deze tunnel-opstelling zodanig uitgevoerd en bevat zodanige middelen, dat de daarin omschreven en aangegeven belichtings-inrichting tevens toepasbaar is in de semicon-35 ductor tunnel—opstellingen, welke zijn aangegeven en omschreven in de reeds door de aanvrager ingediende Nederlandse Octrooiaanvragen betreffende zulk een semiconductor tunnel-opstelling, Verder is deze tunnel-opstelling zodanig uitgevoerd en bevat deze zodanige middelen, dat daarbij voor zulk een 8 belichtings-inrichting de toepasbaarheid van de reeds door de aanvrager ingediende Nederlandse Octrooi-aanvragen betreffende zulk een tunnel-opstelling.Furthermore, this tunnel arrangement is designed and contains such means that the illumination device described and indicated therein can also be used in the semiconductor tunnel arrangements which are indicated and described in the Dutch Patent Applications already filed by the applicant. Such a semiconductor tunnel arrangement. Furthermore, this tunnel arrangement is designed and contains such means that, for such an exposure device, the applicability of the Dutch patent applications already submitted by the applicant concerning such a tunnel arrangement.

De uitvinding zal hieronder nader worden uiteengezet aan 5 de hand van de in een aantal Figuren weergegeven uitvoerings-voorbeelden van de installatie-opbouw onder toepassing van zulk een EUV belichtings-systeem, welke echter binnen het kader van de uitvinding kunnen variëren.The invention will be explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments of the installation structure shown in a number of Figures, using such an EUV exposure system, which, however, may vary within the scope of the invention.

Figuur 1 toont een semiconductor installatie onder toepas-10 sing van zulk een EUV belichtings-inrichting en waarin de opname van alle benodigde semiconductor inrichtingen ten behoeve van in de laatste inrichting ervan door deling van de daarin opvolgend ingebrachte rechthoekige semiconductor platen de bewerkstelliging van semiconductor chips.Figure 1 shows a semiconductor installation using such an EUV exposure device and in which the incorporation of all required semiconductor devices for the purpose of being inserted into the latter device by dividing the successively inserted rectangular semiconductor plates and the realization of semiconductor chips .

15 Figuur 2 toont een gedeelte van de vanuit de folie-opslag-rol toegevoerde folie.Figure 2 shows a part of the film supplied from the film-storage roll.

Figuur 3 toont achter de uitgang van de eerste daarin opgenomen semiconductor tunnel-opstelling het bewerkstelligd zijn van een di-electrische laag daarop.Figure 3 shows behind the exit of the first semiconductor tunnel arrangement included therein the establishment of a dielectric layer thereon.

20 Figuur 4 toont zeer sterk verkleind een reeds algemeen toegepast wordende extreem violet lithography-systeem ten behoeve met behulp van de daarin continue opgewekte EUV-stralen het plaatsvinden van een belichtings-proces van een semiconductor wafer.Figure 4 shows very greatly reduced an already generally applied extreme violet lithography system for the benefit of the EUV rays continuously generated therein for the occurrence of an exposure process of a semiconductor wafer.

25 Figuur 4A toont daarbij sterk verkleind deze wafer na zulk een belichtings-proces en bevattende een groot aantal bruikbare belichtings-secties na verwijdering- van de zeer vele niet bruikbaar gebleken belichtings-secties.Figure 4A shows a greatly reduced size of this wafer after such an exposure process and containing a large number of usable exposure sections after removal of the very many exposure sections that have proven to be unusable.

Figuur 5 toont een gedeelte van de tunnel-opstelling en 30 waarbij in het boventunnelblok ervan het bevestigd zijn van het ondergedeelte van deze belichtings-inrichting, met het daarin tijdens de werking ervan onderhouden van een nagenoeg vacuum-conditie van het daarin aanwezige gasvormige medium.Figure 5 shows a part of the tunnel arrangement and in which in its upper tunnel block the lower part of this exposure device is attached, with maintaining therein during its operation a substantially vacuum condition of the gaseous medium present therein.

De Figuren 5A tot en met 5G tonen daarbij details van deze 35 tunnel-opstelling volgens de Figuur 5.Figures 5A to 5G show details of this tunnel arrangement according to Figure 5.

Figuur 6 toont in deze tunnel-opstelling met behulp van deze belichtings-inrichting het opvolgend in dwarsrichting belichten van opvolgende secties van zulk een zich eronder 9 bevindend substraat—gedeelte .Figure 6 shows in this tunnel arrangement with the aid of this exposure device the subsequent transverse exposure of successive sections of such a substrate part located below 9.

De Figuren 6^ tot en met 6^ tonen daarbij sterk vergroot de opvolgende phasen van dit belichtings-proces.Figures 6 ^ to 6 ^ show greatly enlarged the successive phases of this exposure process.

Figuur 7 toont een reeds belicht rechthoekig substraat-5 gedeelte, welke in een inrichting, die typisch is opgenomen in het gedeelte van deze tunnel-opstelling nabij de uitgang ervan wordt afgesneden vanaf een volgend t rechthoekig substraat-gedeelte de bewerkstelliging van een individuele semiconductor plaat.Figure 7 shows an already exposed rectangular substrate portion that is cut off from a subsequent t rectangular substrate portion in an arrangement typically included in the portion of this tunnel arrangement near its exit to effect an individual semiconductor plate .

10 Figuur 8 toont een individuele wafer met een diameter van 300 mm, die reeds algemeen wordt toegepast en is belicht in een eveneens individuele belichtings—inrichting.Figure 8 shows an individual wafer with a diameter of 300 mm, which is already generally used and is exposed in a likewise individual exposure device.

Figuur 9 toont zulk een belichte semiconductor plaat en waarbij deze met behulp van opvolgende stromen gasvormig 15 transfer-medium in het achtergedeelte van deze tunnel- opstelling en mede door een volgend zich verplaatsend substraat-gedeelte wordt verplaatst tot in een daarachter opgenomen ontvangst-cassette ten behoeve van een tijdelijke opslag erin.Figure 9 shows such an exposed semiconductor plate and in which it is moved with the aid of successive flows of gaseous transfer medium in the rear part of this tunnel arrangement and also through a subsequent moving substrate part into a receiving cassette received behind it. for the purpose of temporary storage.

20 Figuur 10 toont een toevoer-cassette en waaruit de afvoer van opvolgende semiconductor platen, die di-electrische aansluitingen bevatten.Figure 10 shows a supply cassette and from which the discharge of successive semiconductor plates containing dielectric connections.

Figuur 11 toont zeer sterk vergroot een semiconductor chip, welke zulke electrische aansluitingen bevat.Figure 11 shows, greatly enlarged, a semiconductor chip, which contains such electrical connections.

25 Figuur 12 toont achter de uitgang van de tweede tunnel- opstelling een verwijderbare cassette ten behoeve van een tijdelijke opslag daarin van zulk een rechthoekige semiconductor plaat en waarbij na het gevuld zijn van een sectie ervan daarmede het over een geringe afstand benedenwaarts verplaatsen 30 ervan voor het vervolgens vullen van een volgende sectie ervan met zulk een plaat.Figure 12 shows behind the exit of the second tunnel arrangement a removable cassette for the temporary storage therein of such a rectangular semiconductor plate and wherein after a section thereof has been filled therewith, moving it downwards a short distance downstream then filling a subsequent section thereof with such a plate.

Figuur 13 toont het verwijderen van de cassette volgens de Figuur 12 vanaf de eronder gelegen verplaatsings-inrichting in de onderste positie ervan.Figure 13 shows the removal of the cassette of Figure 12 from the underlying moving device in its lower position.

35 Figuur 1 toont voor de installatie 10 de rol-opstelling 12, bevattende de zeerlange typisch kunststoffen of papieren folie 14, zoals mede is aangegeven in de Figuur 2.Figure 1 shows the roll arrangement 12 for the installation 10, containing the very long typical plastics or paper foil 14, as is also indicated in Figure 2.

In het volgende gedeelte van deze installatie een eerste 10 semiconductor tunnel-opstelling 16 ten behoeve van het op het centrale semiconductor behandelings-gedeelte van deze folie 14 het bewerkstelligen van een ultra-vlakke di-electrische laag 18, hetgeen is aangegeven in de Figuur 3.In the next part of this installation a first semiconductor tunnel arrangement 16 for the purpose of effecting on the central semiconductor treatment part of this foil 14 an ultra-flat dielectric layer 18, which is indicated in Figure 3 .

5 Achter deze eerste tunnel-opstelling 16 de daarop-volgende typisch gescheiden tweede semiconductor tunnel-opstelling 20.Behind this first tunnel arrangement 16 the subsequent typically separated second semiconductor tunnel arrangement 20.

Deze tunnel-opstelling bevat de op het boventunnelblok ervan gemonteerde stripvormige belichtings-inrichting 22.This tunnel arrangement comprises the strip-shaped exposure device 22 mounted on its upper tunnel block.

Door deling van de opvolgende semiconductor substraat-10 gedeeltes 24 in het achtergedeelte 26 van deze tunnel-opstelling 20 de bewerkstelliging van de opvolgende individuele platen 28, Figuur 7, welke opvolgend worden toegevoerd naar de inrichting 30, bevattende mede een ontvangst-cassette 32. Figuur 12.By dividing the subsequent semiconductor substrate 10 portions 24 in the rear portion 26 of this tunnel arrangement 20, the realization of the subsequent individual plates 28, Figure 7, which are successively supplied to the device 30, including a receiving cassette 32. 12.

15 Vervolgens geschiedt de verwijdering van deze cassette 32 vanaf deze tunnel-opstelling 20 naar de inrichting 34, bevattende tevens de toevoer-cassette 36, en waarin het op deze plaat 28 aanbrengen van di-electrische aansluit-contacten 38 onder de bewerkstelliging van de platen 40, welke worden 20 opgenomen in een toevoer-cassette 36.Subsequently, the removal of this cassette 32 takes place from this tunnel arrangement 20 to the device 34, which also comprises the supply cassette 36, and in which the dielectric connection contacts 38 are provided on this plate 28 while the plates are being produced. 40, which are included in a supply cassette 36.

Vervolgens vindt in de inrichting 42 door deling van deze bewerkstelligde platen 40 het verkrijgen van de semiconductor chips 44.Subsequently, the semiconductor chips 44 are obtained by dividing these realized plates 40 into the device 42.

Figuur 4 toont schematisch deze reeds bestaande belich-25 tings-inrichting 22 met daarin de toepassing van de straal-opwek-inrichting 46.Figure 4 shows schematically this already existing exposure device 22 with the use of the beam generating device 46 therein.

Daarbij via mede een aantal opvolgende spiegels 48, een reflector-spiegel 50 en de zwenkbare projectie-spiegel 52 het belichten van opvolgende secties van de wafer 54, welke 30 met behulp van een transfer-robot is toegevoerd naar de vervolgens tijdelijk afgesloten belichtings-ruimte 56.Thereby exposing successive sections of the wafer 54 via a number of successive mirrors 48, a reflector mirror 50 and the pivoting projection mirror 52, which section is supplied to the subsequently temporarily closed exposure space by means of a transfer robot. 56.

Tijdens de werking van deze belichtings-inrichting wordt in deze ruimte continue een hoge onderdruk, nabij vacuum, onderhouden.During the operation of this exposure device, a high underpressure, near vacuum, is continuously maintained in this space.

35 Deze wafer 54 maakt deel uit van een reeds bestaande en algemeen gebruikt wordende semiconductor installatie.This wafer 54 forms part of an already existing and commonly used semiconductor installation.

Figuur 4A toont daarbij voor zulk een wafer 54 een aantal opvolgend belichte stripvormige secties 58 met de grootte van 11 zulk een chip 44 in zowel de lengte— als dwarsrichting ervan.Figure 4A shows a number of successively exposed strip-shaped sections 58 with the size of 11 such a chip 44 in both their longitudinal and transverse directions for such a wafer 54.

Figuur 5 toont een gedeelte van de tunnel-opstelling 16 en waarbij in het boventunnelblok 60 ervan het bevestigd zijn van het ondergedeelte van deze belichtings-inrichting 22, met 5 het daarin tijdens de werking ervan onderhouden van een nagenoeg vacuum-conditie van het daarin aanwezige gasvormige medium 62.Figure 5 shows a part of the tunnel arrangement 16 and in which the upper part of this exposure device 22 is mounted in its upper tunnel block 60, with a substantially vacuum condition of the present therein being present therein during operation gaseous medium 62.

De Figuren 5A tot en met 5G tonen daarbij details van dit tunnel-opstellinggedeelte volgens de Figuur 5.Figs. 5A to 5G show details of this tunnel installation section according to Fig. 5.

10 Figuur 5A toont daarbij sterk vergroot een bewerkstelligde tijdelijke stilstand van een zich daaronder bevindend semiconductor substraat-gedeelte 24 door het daarbij onderhouden van een aandruk-positie ervan op het ondertunnelblok 64 met behulp van een bewerkstelligde lagere druk van het gasvormige 15 medium 62 in mede de onder deze inrichting opgenomen druk— kamer 66.Figure 5A shows a greatly enlarged effect of a temporary standstill of a semiconductor substrate part 24 located thereunder by maintaining a pressure position thereof on the sub-tunnel block 64 with the aid of an effected lower pressure of the gaseous medium 62 the pressure chamber 66 included under this device.

Figuur 5B toont na deze belichtings-inrichting in zowel de onderwand van het boventunnelblok 60 als in de bovenwand van het ondertunnelblok 64 de opname van een groot aantal opvol-20 gende stripvormige toevoergroeven 70 en afvoergroeven 72, welke zich uitstrekken in dwarsrichting ervan, ten behoeve van niet behulp van gasvormig stuwmedium 62 tijdens het plaatsvinden van zulk een belichtings-proces het niet verplaatsen door de tunneldoorgang 74 van opvolgende substraat-gedeeltes 24.Figure 5B shows after this exposure device in both the lower wall of the upper tunnel block 60 and in the upper wall of the lower tunnel block 64 the accommodation of a large number of successive strip-shaped feed grooves 70 and drain grooves 72, extending transversely thereof, for the purpose of of not using gaseous propellant 62 during the occurrence of such an exposure process, not moving through the tunnel passage 74 of successive substrate portions 24.

25 Daarbij tenminste mede een zeer beperkte toe- en afvoer van dit gasvormige medium 62.Thereby at least partly a very limited supply and discharge of this gaseous medium 62.

Figuur 5C toont een gedeelte van een inrichting, welke is °Pgenomen in de tunnel-opstelling 16 voor deze belichtings-inrichting 22, en waarbij daarin in het boventunnelblok 60 de 30 opname van een zich in dwarsrichting ervan uitstrekkende bovendrukkamer 78 en in het ondertunnelblok 64 de onderdruk-kamer 80.Fig. 5C shows a part of a device which is included in the tunnel arrangement 16 for this exposure device 22, and in which the upper tunnel block 60 accommodates a top pressure chamber 78 extending transversely thereof and in the sub-tunnel block 64 the negative pressure chamber 80.

Daarbij door een voldoend hoog drukverschil van het gasvor-mige medium 62 daarin het bewerkstelligen van een zodanig 35 aanzienlijk hogere druk van dit medium in deze bovendrukkamer78 ten opzichte van de druk van het medium in deze onderdruk-kamer 80, dat daardoor een zodanige grote neerwaartse druk-kracht op het zich ertussen bevindend substraat-gedeelte 12 wordt uitgeoefend, dat daardoor deze drukt op het oodertunnèl-blok-gedeelte 64 en typisch mede daardoor een tijdelijke stilstand van het ertussen bevindend substraat-gedeelte 24 wordt bewerkstelligd.Thereby, due to a sufficiently high pressure difference of the gaseous medium 62 therein, effecting such a considerably higher pressure of this medium in this upper pressure chamber78 relative to the pressure of the medium in this underpressure chamber 80, that such a large downward pressure compressive force is exerted on the substrate portion 12 located therebetween, thereby pressing it on the tunnel tunnel block portion 64 and typically also thereby causing a temporary standstill of the intermediate substrate portion 24.

5 Daardoor het tevens bewerkstelligd zijn van een stilstand van het substraat-gedeelte 24 onder deze belichtings-ruimte 56,As a result, the standstill of the substrate portion 24 under this exposure space 56 is also effected,

Figuur 5D en sterk vergroot de Figuur 5E tonen in tunnel-opstelling 20 het tijdelijk bewerkstelligen van een verplaatsing van het belicht substraat-gedeelte 24 ondervandaan deze 10 belichtings-inrichting 22 na het daarmede hebben plaatsgevonden van de belichting van de vele te belichten secties van de zich eronder bevindende substraat-sectie 82 onder zulk een aangegeven tijdelijke stilstand ervan.Fig. 5D and greatly enlarged the Fig. 5E show in tunnel arrangement 20 the temporary effect of displacement of the exposed substrate portion 24 underneath this exposure device 22 after the exposure of the many sections of the substrate section 82 located beneath it under such a designated temporary standstill thereof.

Figuur 5G toont daarbij voor de eveneens in de Figuur 5C 15 aangegeven inrichting door het in een voldoende mate hoog drukverschil van het gasvormige medium 62 in deze boven- en onder-kamer 78 en 80 het opheffen van de benedenwaartse druk-kracht op zulk een ertussen bevindende substraat-sectie 102 onder het bewerkstelligd zijn van deze tijdelijke substraat-20 verplaatsing ondervandaan deze belichtings-inrichting.Fig. 5G shows for the device also shown in Fig. 5C 15 by releasing a sufficiently high pressure difference of the gaseous medium 62 in this upper and lower chamber 78 and 80 from the lifting of the downward pressure force on such an intermediate element. substrate section 102 under which this temporary substrate displacement is effected from this exposure device.

In verband met het niet mogen beschadigen van de belichte uiterst kwetsbare di-electrische bovenlaag moet tijdens het plaatsvinden van zulk een EUV belichtings—proces in de inrichting 22 en het verplaatsen van de belichte opvolgende sub-25 straat-gedeeltes vanuit dit belichtings-gedeelte een contact-vrije conditie van deze belichte bovenlaag gewaarborgd zijn.In connection with not being allowed to damage the exposed extremely vulnerable dielectric top layer, during the occurrence of such an EUV exposure process in the device 22 and the displacement of the exposed successive substrate sections from this exposure section, a contact-free condition of this exposed top layer are guaranteed.

Daartoe het onderhouden van een contact-vrije pm hoge boven-spleetsectie 74A tussen deze di electrische laag 18 van deze substraat-sectie 82 en het onderwand-gedeelte 68 van het 30 boventunnelblok 60 ön zulks ononderbroken ook mede tijdens zulk een in de Figuren 5B en 5f aangegeven stilstand en de verplaatsing van deze substraat-gedeeltes 24 voor, tijdens en na dit belichtings-proces.To that end, maintaining a contact-free pm high upper gap section 74A between this dielectric layer 18 of this substrate section 82 and the lower wall portion 68 of the upper tunnel block 60 and this also continuously also during such a period in Figs. 5B and 5f and the displacement of these substrate portions 24 before, during and after this exposure process.

Daarbij mede het onderhouden van een gering hogere druk van 35 de opvolgende stromen gasvormig medium in deze opvolgende spleetsecties 74A tussen zulk een medium-afvoergroef 72 en de daarop-volgende medium-toevoergroef 70.In addition, maintaining a slightly higher pressure of the subsequent flows of gaseous medium in these successive gap sections 74A between such a medium discharge groove 72 and the subsequent medium supply groove 70.

Daardoor wordt tevens een glij-conditie van zulk een 13 substraat-gedeelte 24 over het ondertunnelblok 64 onderhouden met behulp van de stromen gasvormig medium 62.Thereby also a sliding condition of such a substrate portion 24 over the sub-tunnel block 64 is maintained with the aid of the flows of gaseous medium 62.

Daartoe bevatten mede deze folie 14, Figuur 1, een ultra vlakke onderwand ervan en het ondertunnelblok 64 een ultra 5 vlakke bovenwand.To this end, this foil 14, Figure 1, also includes an ultra-flat bottom wall thereof and the sub-tunnel block 64 an ultra-flat top wall.

Mede daardoor het tevens slechts benodigd zijn van een geringe stuwkracht-werking van deze opvolgende stromen gasvormig medium 62 ten behoeve van de verplaatsing van dit substraat-gedeelte 24 met behulp van de aangegeven geringe 10 overdruk van het gasvormige stuwmedium 62 in de bovenspleet-secties ten opzichte van de druk ervan in de eronder gelegen onderspleet-secties.Partly as a result of this, that only a small thrust action of these successive flows of gaseous medium 62 is required for the displacement of this substrate part 24 with the aid of the indicated low overpressure of the gaseous thrust medium 62 in the upper gap sections with respect to its pressure in the underlying split sections.

Tijdens het belichtings-proces van opvolgende te belichten $ chip-sectie"’van zulk een rechthoekige plaat van 30x30cm 15 zijn in dwarsrichting ervan tenminste een 30-tal opvolgende uiterst geringe zwenkingen van deze projectie-spiegel 52 per seconde te bewerkstelligen.During the exposure process of a 30x30 cm rectangular plate to be exposed of such a rectangular plate of 30x30 cm, at least some 30 successive extremely small turns of this projection mirror 52 per second can be effected in the transverse direction thereof.

Zulks zijnde mogelijk door het reeds aangegeven zijn in recente semiconductor artikelen met betrekking tot zulk een EUV-20 belichtings-inrichting en waarbij de toepassing van wafers 54 met een diameter van 0 300 mm.Such being possible by being already indicated in recent semiconductor articles relating to such an EUV-20 exposure apparatus and involving the use of wafers 54 with a diameter of 0 300 mm.

Daarbij, dat toekomstig zelfs meer dan een 100-tal belichte wafers per uur mogelijk zullen zijn.In addition, in the future even more than 100 exposed wafers per hour will be possible.

Verder is voor zulk een wafer een te belichten rechthoekig 25 oppervlak van tenminste 30x30 cm benodigd, met aldus per wafer een circa 900-tal belichtingen.Furthermore, such a wafer requires a rectangular surface of at least 30 x 30 cm to be exposed, with approximately 900 exposures per wafer.

Aldus per uur circa 90 000 belichte secties ter grootte van een semiconductor chip en aldus zijnde circa een 25-tal per seconde en is per wafer slechts circa 30 seconden benodigd 30 voor zulk een belichtings-proces ervan.Thus, approximately 90,000 exposed sections per hour, the size of a semiconductor chip and thus being approximately 25 per second, and only approximately 30 seconds per wafer is required for such an exposure process thereof.

Daarbij door het opvolgend moeten toe- en afvoeren van opvolgende wafers naar en vanuit zulk een omvangrijke ruimte, bevattende de belichtings-inrichting en waarin tijdens het belichten het onderhouden van zulk een hoog vacuum, het telkens opnieuw 35 moeten bewerkstelligen van zulk een hoog vacuum in deze ruimte en zulks onder een uitzonderlijk lange benodigde tijdsduur.Thereby by successively supplying and discharging successive wafers to and from such a large space containing the exposure device and in which, during the exposure, maintaining such a high vacuum, having to repeatedly effect such a high vacuum in this space and this under an exceptionally long period of time.

Aldus verklarend, dat tot nu toe het aangegeven zijn van slechts 6 belichte wafers per uur in zulk een reeds bestaande 14 belichtings-inrichting.Explaining so far that only 6 exposed wafers per hour have been indicated in such an already existing 14 exposure device.

Daarbij is deze belichtings-periode van 6x30 seconden, zijnde totaal slechts 3 minuten per uur, te klein en werd recent nog zulk een EUV belichtings-inrichting ongeschikt geacht om 5 daarmede zulke circa 30 nanometer brede belichtings-sporen te bewerkstelligen.In addition, this exposure period of 6 x 30 seconds, being a total of only 3 minutes per hour, is too small and recently such an EUV exposure device was deemed unsuitable for effecting such exposure tracks of approximately 30 nanometers wide.

Aldus is met de bestaande semiconductor installaties onder toepassing van zulke individuele wafers zulk een uiterst belangrijke verkleining van de heden nog toegepast wordende 10 40 nanometer brede belichtings-sporen naar een 30 nanometer breedte ervan nog niet mogelijk.Thus, with the existing semiconductor installations using such individual wafers, such an extremely important reduction of the current exposure of 40 nanometer wide traces to a 30 nanometer width thereof is not yet possible.

Echter bij deze tunnel-opstelling 20 is zulk een belich-tings-proces in de belichtings—ruimte 56 ervan ideaal toepasbaar.However, with this tunnel arrangement 20, such an exposure process in its exposure space 56 is ideally applicable.

15 Daarbij geen probleem om zulk een benodigd hoog vacuum in deze belichtings-ruimte tijdens het belichtings-proces van een substraat-gedeelte 24 onder stilstand ervan te onderhouden.In addition, there is no problem in maintaining such a high vacuum required in this exposure space during the exposure process of a substrate portion 24 while it is stationary.

Tevens kunnen zulke opvolgende circa 30-tal belichtingen in dwarsrichting van de tunnel-doorgang 74 plaatsvinden in 20 eveneens circa 1 seconde en vinden aldus alle benodigde belichtingen voor zulk een plaat-gedeelte 24/96 met een oppervlak van 30x30 cm in slechts circa 30 seconden plaats.In addition, such consecutive about 30 exposures in the transverse direction of the tunnel passage 74 can also take place in approximately 1 second and thus find all the necessary exposures for such a plate section 24/96 with a surface of 30 x 30 cm in only about 30 seconds. place.

Daar zulk een belichtings-proces nagenoeg continue plaats vindt, aldus per uur de mogelijke belichting van tenminste een 25 100-tal van deze belichte plaat-gedeeltes.Since such an exposure process takes place almost continuously, thus the possible exposure per hour of at least about 100 of these exposed plate sections.

Verder isvoor zulk een belichte wafer slechts circa een 400-tal geschikte belichtings-secties, terwijl elke belicht plaat-gedeelte circa 30x30=900 bruikbare belichte secties bevat en aldus aanvullend nog circa een 2-tal hoger aantal 30 geschikte chip-secties voor zulk een plaat-gedeelte.Furthermore, for such an exposed wafer there is only about 400 suitable exposure sections, while each exposed plate section contains approximately 30 x 30 = 900 usable exposed sections and thus additionally approximately a 2 higher number of suitable chip sections for such an. plate section.

Aldus een circa 30-voudig hogere productie van belichte chip-gedeeltes in deze tunnel-opstelling 20.Thus, an approximately 30-fold higher production of exposed chip sections in this tunnel arrangement 20.

De Figuren 6 en 6A tot en met 6D tonen in de tunnel-opstelling 22 het opvolgend in dwarsrichting ervan belichten 35 van opvolgende secties 88 van zulk een zich eronder bevindend rechthoekig substraat-gedeelte 24 met de grootte ervan van een individuele plaat 86.Figs. 6 and 6A to 6D show in the tunnel arrangement 22 the subsequent transverse exposure thereof 35 of successive sections 88 of such an underlying rectangular substrate portion 24 having the size of an individual plate 86.

Figuur 6 toont het nagenoeg geheel belicht zijn van dit 15 substraat-gedeelte 24.Figure 6 shows that the substrate portion 24 is almost completely exposed.

Figuur 6A toont voor zulk een sectie 88 bij het starten van opvolgende belichtingen in dwarsrichting vanaf het in het centrale semiconductor behandelings-gedeelte 90 van deze tunnel-5 opstelling 20 nabij gelegen opstaande zijwand-gedeelte 92 ervan.Fig. 6A shows for such a section 88 when starting up subsequent transverse exposures from its upright sidewall portion 92 located in the central semiconductor treatment section 90 of this tunnel arrangement 20.

Figuur 6^ toont door typisch opvolgende uiterst geringe zwenkingen van de belichtings-inrichting 22, Figuur 4, daarbij het reeds plaats gehad hebben van zeer vele opvolgende belichtingen van zulke secties 88 van deze plaat 86 in dwarsrichting 10 van deze centrale tunnel-doorgang tot nabij de andere opstaande zijwand 94 ervan en vervolgens na een volgende zijwaartse zwenking van deze projectie-spiegel 52, Figuur 4, het belichten van een volgend stripvormig gedeelte 96 van deze plaat 86.Fig. 6 shows, by typical successive extremely small swings of the exposure device 22, Fig. 4, there having already taken place very many successive exposures of such sections 88 of this plate 86 in the transverse direction 10 of this central tunnel passage to near its other upstanding side wall 94 and then, after a subsequent lateral pivoting of this projection mirror 52, Figure 4, exposing a subsequent strip-shaped portion 96 of this plate 86.

Figuur 6C toont daarbij na wederom een aantal opvolgende 15 zwenkingen van deze belichtings-inrichting het belichten van volgende secties 86 in dwarsrichting van deze plaat 86.Fig. 6C shows, after again a number of successive pivots of this exposure device, the exposure of subsequent sections 86 in the transverse direction of this plate 86.

Figuur 6D toont nog door een laatste aantal opvolgende zwenkingen van deze spiegel het belichten van het laatste gedeelte van deze plaat 86 tot nabij het einde van de laatste 20 stripvormige sectie 98 ervan.Figure 6D still shows by a final number of successive pivots of this mirror the illumination of the last part of this plate 86 up to the end of its last strip-shaped section 98 thereof.

Tenminste één van de beide gedeeltes van de folie 14 in dwarsrichting ervan wordt geleid door het zich bevinden ervan tussen een daarmede corresponderend gedeelte van typisch het ondertunnelblok 64.At least one of the two portions of the foil 14 in its transverse direction is guided by being located between a corresponding portion of typically the sub-tunnel block 64.

25 Na het compleet belicht zijn van dit rechthoekig substraat-gedeelte 24 als plaat 96 wordt deze spiegel 52 terug-gezwekt naar de begin—zwenkpositie ervan.After this rectangular substrate portion 24 has been fully exposed as plate 96, this mirror 52 is swollen back to its initial pivoting position.

Deze Figuur toont tevens nog het plaatsvinden van zulk een belichtings-proces van dit substraat-gedeelte na het al voor-30 gaand belicht zijn van een voorgaand substraat-gedeelte.This Figure also shows the occurrence of such an exposure process of this substrate portion after the previous substrate portion has already been exposed.

Daarbij het bewerkstelligd zijn van een voldoende tussenafstand tussen de opvolgende substraat-gedeeltes.Thereby ensuring that there is a sufficient spacing between the subsequent substrate portions.

Figuur 7 toont een reeds belicht rechthoekig substraat-gedeelte 24 en waarbij door het in een niet aangegeven inrich-35 ting, welke is opgenomen in het eind gedeelte 100 van deze individuele tunnel-opstelling 20 nabij de uitgang ervan, plaats vinden van een afsnijding ervan vanaf zulk een volgend belicht substraat-gedeelte 24, de bewerkstelliging van een individuele 16 belichte plaat 98.Figure 7 shows a rectangular substrate portion 24 that has already been exposed and in which a cut-off takes place in a device not shown, which is included in the end portion 100 of this individual tunnel arrangement 20 near its exit from such a further exposed substrate portion 24, the realization of an individual exposed plate 98.

Verder in deze tunnel-opstelling 20 de reeds aangegeven 30-tal belichte secties van zulk een plaat in zowel de lengte- als dwarsrichting ervan, zijnde in totaal 900 belichte 5 secties ervan.Furthermore in this tunnel arrangement 20 the already indicated 30 exposed sections of such a plate in both the longitudinal and transverse direction thereof, being a total of 900 exposed sections thereof.

Daarbij de toevoer ervan naar de ontvangst-cassette 32.The supply thereof to the receiving cassette 32.

Toekomstig het mogelijk vergroten van zulk een plaat en dan typisch bevattende zelfs 40x40 belichte secties van zulk een plaat.Future it is possible to enlarge such a plate and then typically containing even 40x40 exposed sections of such a plate.

10 Figuur 8 toont zulk een individuele belichte wafer 54 met een diameter van 300 mm en welke reeds algemeen wordt toegepast en is belicht met behulp van zulk een individuele EUV belichtings-inrichting 22.Figure 8 shows such an individually exposed wafer 54 with a diameter of 300 mm and which is already generally used and is exposed with the aid of such an individual EUV exposure device 22.

Daarbij het aangegeven zijn van de vele belichtings-gedeeltes 15 met de grootte ervan van een semiconductor chip 44, welk aantal echter zeer beperkt is door deze nagenoeg ronde vorm ervan.In addition, the indication of the many exposure sections 15 with the size thereof of a semiconductor chip 44, which number, however, is very limited by its substantially round shape.

Figuur 9 toont zulk een belichte en vervolgens afgevoerde plaat 98 en waarbij deze met behulp van opvolgende stromen gasvormig medium 62, Figuur 5, in het uitgangs-gedeelte 100 van 20 deze tunnel-opstelling 20 en mede door een volgende nog niet afgesneden substraat-gedeelte 82 wordt verplaatst tot in de daarachter opgenomen ontvangst-cassette 32 ten behoeve van een tijdelijke opslag ervan daarin.Figure 9 shows such an exposed and subsequently discharged plate 98 and with the aid of successive streams of gaseous medium 62, Figure 5, in the exit portion 100 of this tunnel arrangement 20 and also through a subsequent substrate portion not yet cut off 82 is moved into the receiving cassette 32 received thereafter for temporary storage thereof therein.

Figuur 10 toont de toevoer—cassette 36 ten behoeve van het 25 opvolgend afvoeren daaruit van de belichte platen 98, waarbij de secties ervan tevens bevattende de electrische contacten 38.Figure 10 shows the supply cassette 36 for subsequent removal therefrom of the exposed plates 98, the sections thereof also containing the electrical contacts 38.

Figuur 11 toont nog zeer sterk vergroot de chip 44, bevattende een eventueel benodigde sectie 102 rondom ervan, indien gewenst wordt, en tevens deze beide electrische contacten 38. 30 Zulk een chip is bewerkstelligd door opvolgende delingen van zulk een plaat 40, Figuur 1.Figure 11 shows the chip 44, with a possibly required section 102 around it, if desired, and also these two electrical contacts 38 very greatly enlarged. Such a chip is effected by successive divisions of such a plate 40, Figure 1.

Figuur 12 toont achter de uitgang 100 van de tweede tunnel-opstelling 20 een verwijderbare ontvangst-cassette 32 ten behoeve van een tijdelijke opslag daarin van zulk een rechthoekige 35 plaat 96 en waarbij na het gevuld zyn van een sectie 104 ervan het over een geringe afstand benedenwaarts verplaatsen ervan voor het vervolgens vullen van een volgende sectie ervan met zulk een plaat.Figure 12 shows behind the exit 100 of the second tunnel arrangement 20 a removable receiving cassette 32 for the purpose of temporary storage therein of such a rectangular plate 96 and where after a section 104 thereof has been filled it is disposed over a small distance moving it downward to subsequently fill a subsequent section thereof with such a plate.

1717

Figuur 13 toont het verwijderen van deze cassette 32 vanaf de eronder gelegen verplaatsings-inrichting 106 in de onderste positie ervan.Figure 13 shows the removal of this cassette 32 from the underlying moving device 106 in its lower position.

10394611039461

Claims

1. Semiconductor installation, in which the incorporation of a semiconductor substrate transfer / treatment tunnel arrangement for the purpose of carrying during its operation at least locally continuous movement of successive continuous semiconductor substrate sections therethrough, with at least the central semiconductor treatment section at least one strip-shaped exposure pattern-applying device using therein an Extremely Ultra Violet Violet Lithography system with the aid of the EUV rays generated therein, comprising such means that thereby the occurrence of an exposure process of successive sections of a a semiconductor exposure layer disposed thereon in a preceding tunnel portion and extending transversely thereto.

2. A semiconductor installation as claimed in Claim 1, characterized in that it is further designed in such a way that the rays generated by this illumination pattern application device subsequently extend in transverse direction thereof at least near the two transverse ends of the central tunnel passage. portion of a subjacent portion of a continuous semiconductor substrate with the subjacent foil portion.

3. Semiconductor installation as claimed in any of the foregoing Claims, characterized in that it is further embodied such and comprising means such that at least during such an exposure process with the aid of such an exposure device maintaining a standstill of the semiconductor substrate section beneath it.

4. A semiconductor installation as claimed in Claim 3, characterized in that it is further embodied such and comprising means such that the use therein of at least one displacement device for displacing a substrate part downwardly is thereby under this illumination device up to the lower part of the sub-tunnel block of this tunnel arrangement under an effected standstill thereof. 1039461

5. Semiconductor installation as claimed in any of the foregoing Claims, characterized in that it is further designed and comprises means such that the use of a very long foil, which during the operation of this tunnel arrangement, is temporary. is continuously supplied from a film storage roller to this tunnel arrangement for the purpose of functioning as the final semiconductor substrate of the semiconductor substrate portions also moving temporarily through it.

6. A semiconductor installation as claimed in Claim 5, characterized in that it is further designed in such a way that such an exchangeable lighting device also extends upwards from an upper mounting section of the upper tunnel block. 7, Semiconductor installation according to Claim 6, characterized in that it is further designed and comprises such means that the lighting compartment of this lighting device is maintained with a high underpressure in the vicinity of a vacuum in the presence of vacuum. gas-shaped medium.

8. A semiconductor installation as claimed in Claim 7, characterized in that with this EUV illumination beam generating device, during its operation, the continuous maintenance of an illumination beam having its dimensions the size of a semiconductor chip to be exposed.

9. Semiconductor installation according to Claim 8, characterized in that, with the aid of successive pivots of this illumination beam, the realization in both the longitudinal and transverse direction of this tunnel arrangement of a large number of adjacent exposed sections of the exposed underlying substrate portion with the size of a semiconductor chip.

10. A semiconductor installation according to Claim 9, characterized in that these strips have a width of a number of chips in both their longitudinal and transverse directions. 1L. Semiconductor installation according to Claim 10., characterized in that the width of such a strip in the transverse direction of this tunnel arrangement is at least substantially equal to the width of the central semiconductor treatment section of the central tunnel passage.

12. Semiconductor installation as claimed in any of the foregoing Claims, characterized in that it is further embodied and contains such means that, for such a film, the use of a very high-melting substance as a definitive continuous semiconductor bottom layer of the successive successive semiconductor substrate portions moving through this tunnel arrangement, from which the establishment of semiconductor chips is effected in a device which may or may not be included in this installation.

13. Semiconductor installation according to Claim 12, characterized in that it is further designed and comprising means such that a width of this film is thereby substantially equal to the width of the central semiconductor treatment part of this tunnel arrangement included therein.

14. Semiconductor installation according to one of the preceding

Claims, characterized in that it is further embodied such that it comprises means such that this EUV exposure device at least also contains its structural construction, which is already generally used for the existing EUV exposure devices for the purpose of 25 subsequently exposing sections of a usable portion of a semiconductor wafer.

15. Semiconductor installation as claimed in any of the foregoing Claims, characterized in that it is furthermore designed in such a way that in such a tunnel arrangement included therein, at least at the location of such an exposure part thereof, maintaining a mechanical contact of the subsequent film portions with a corresponding portion of the top wall of the sub-tunnel block. 16 - Semiconductor installation as claimed in any of the foregoing Claims, characterized in that it is further designed such that such an illumination device is interchangeable for such a tunnel arrangement incorporated therein.

17. A semiconductor installation as claimed in Claim I &., Characterized in that it is further designed and comprising such means that it is possible to change the exposure pattern and thereby change the semiconductor configuration of the in at least one device behind the tunnel. output by dividing these successive substrate portions to effect a different semiconductor chip design.

18. Semiconductor installation according to one of the preceding

Claims, characterized in that it is further embodied such that it comprises means such that, for the purpose of applying an illumination pattern at the location of the central semiconductor treatment part of this tunnel, the realization of a nanometer-high etching sensitive dielectric top layer, typically GaAs, on the relatively thick dielectric layer built up in a previous tunnel section under an optimum flatness thereof.

19. A semiconductor installation as claimed in Claim 18, characterized in that it is further embodied and comprises means such that, after such an exposure process, in a subsequent strip-shaped central semiconductor treatment part of said tunnel arrangement the continuous occurrence of a semiconductor development process of this top layer for the purpose of building up an etching pattern therein and in a subsequent part the occurrence of a typical reactive ion etch (RIE) process of this layer.

20. Semiconductor installation according to any one of the preceding claims, characterized in that it; furthermore is embodied in such a way and comprising such means that in the tunnel arrangement thereof, also for the benefit of such an exposure process, at least co-maintenance of the following: a) an ultra-flat top wall of the sub-tunnel block and the bottom wall of the upper tunnel block at the location of at least the central semiconductor treatment section; b) an ultra-flat top and bottom wall of this film, with a certain height thereof; and c) an ultra-flat top wall of the subsequent substrate portions, typically largely a dielectric layer.

21. Semiconductor installation as claimed in any of the foregoing Claims, characterized in that it is further designed and comprising such means that, by cutting off a number of successive substrate sections in a device, which is included in the upper tunnel block of this tunnel arrangement in the end portion of this arrangement, from the subsequent substrate portions, the realization of an individual rectangular plate containing a large number of base chips in both their longitudinal and transverse directions.

22. Semiconductor installation according to Claim 21, characterized in that the use of at least one storage cassette for the purpose of temporarily storing a large number of such plates.

23. A semiconductor installation as claimed in Claim 22, characterized in that such a cassette then functions in a subsequent part thereof preferably as a supply cassette for the purpose of arranging two electrical connections on the at least one device. successive base chip portions of such a plate while subsequently storing such treated plates in a plurality of subsequent cassettes.

A semiconductor installation as claimed in Claim 23, characterized in that such storage cassettes function as feed cassettes for supplying such plates to a number of devices for the purpose of effecting semiconductor chips by dividing them.

25. Semiconductor installation as claimed in any of the foregoing Claims, characterized in that it is further embodied such that therein also the possible application of several of the semiconductor devices of the semiconductor facility, installations and tunnel arrangements, which already are listed in the Dutch Patent Applications submitted by the applicant from 23 June 2009 regarding such a semiconductor installation.

26. Semiconductor installation according to Claim 25, characterized in that it is further designed in such a way that the possible use of all semiconductor devices that are already generally used for the combination of semiconductor treatment modules and wafers, including those that are already used described in Patents, if therein the mention in the text of the following: 1. an individual semiconductor wafer or substrate; or 2. an individual or non-individual semiconductor processing module.

27. Semiconductor installation as claimed in any of the foregoing Claims, characterized in that it is further designed and contains such means that the devices indicated and described therein can also be applied in the two Patent applications filed simultaneously with this application with regard to to a semiconductor tunnel arrangement and chip.

28. Method of the semiconductor installation, wherein the incorporation of a semiconductor substrate transfer / treatment tunnel arrangement for the purpose of operating during its operation at least locally uninterrupted movement of successive continuous semiconductor substrate portions therethrough with at least the central semiconductor treatment portion thereof at least one exposure pattern applying device using therein an Extreme Ultra Violet Lithography system with the aid of the EUV rays generated therein, characterized in that thereby the occurrence of an exposure process of successive sections of a previous semiconductor illumination layer applied thereto, which extends transversely thereto.

29. Method as claimed in claim 28, characterized in that the rays generated by this exposure pattern applying device subsequently extend in transverse direction thereof to at least near the two transverse ends of the central tunnel passage part of a part of it located below it. a continuous semiconductor substrate with the foil portion beneath it.

A method according to any one of the preceding claims, characterized in that at least during such an exposure process with the aid of such an exposure device, maintaining a standstill of the semiconductor substrate part located below it.

31. Method as claimed in claim 30, characterized in that the use therein of at least one displacement device for the purpose of moving a substrate portion underneath this exposure device to the lower portion thereof the under-tunnel block of this tunnel arrangement under a brought to a standstill thereof.

32. Method as claimed in any of the foregoing Claims, characterized in that, like the use of a very long foil, during the operation of this tunnel arrangement, it is temporarily continuously supplied from a foil storage roller to this tunnel arrangement for the purpose of of its functioning as the final semiconductor substrate of the semiconductor substrate portions also moving temporarily therethrough.

33. A method according to Claim 32, characterized in that such an exchangeable exposure device also extends upwards from a mounting section of the upper tunnel block.

34. A method according to Claim 34, characterized in that with this EUV illumination beam generating device, during its operation, the continuous maintenance of an illumination beam having its dimensions the size of a semiconductor chip to be exposed.

35. A method according to Claim 34, characterized in that a high underpressure of the gaseous medium present therein is maintained in the lighting compartment of this lighting device.

36. A method according to Claim 35, characterized in that, by means of successive pivots of this illumination beam, the realization in both the longitudinal and transverse direction of this tunnel arrangement of a large number of adjacent exposed sections of the substrate portion underneath that is the size of a semiconductor chip.

Method according to Claim 36, characterized in that the exposure of strips takes place in both the longitudinal and transverse directions of this tunnel arrangement with a width of a number of chips.

Method according to Claim 37, characterized in that the width of such an exposed strip in the transverse direction of this tunnel arrangement is at least substantially equal to the width of the central semiconductor treatment part of the central tunnel passage.

39. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the use of a very high-melting substance as a definitive continuous semiconductor substrate for the subsequent semiconductor sub-moving through this tunnel arrangement is used. street sections from which, in an installation, which may or may not be included in this installation, the establishment of emiconductor chips.

40. A method according to Claim 39, characterized in that a width of said film is substantially equal to the width of the central semiconductor treatment part of this tunnel arrangement.

41. A method according to any one of the preceding Claims, characterized in that this EUV exposure device at least also comprises the many methods that are already generally used for the existing EUV exposure devices for the subsequent exposure of sections of a usable portion of a semiconductor wafer.

42. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that in such a tunnel arrangement at least at the location of such an exposure part thereof maintaining a mechanical contact of the subsequent film parts with a corresponding part of the top wall of the sub-tunnel block.

43. A method as claimed in any one of the preceding Claims, characterized in that thereby being able to change the exposure pattern and thereby change the semiconductor configuration of the in at least one device behind the tunnel output by dividing said successive substrate portions effecting a different semiconductor chip design.

44. Method as claimed in any of the foregoing Claims, characterized in that thereby for the purpose of applying an illumination pattern at the location of the central semiconductor treatment part of this tunnel the realization of a micromfeter high etch-sensitive dielectric top layer, typically GaAs, on the relatively thick dielectric layer built up in a previous tunnel section under an optimum flatness thereof.

45. A method according to Claim 44, characterized in that, after such an exposure process in a subsequent strip-shaped central semiconductor treatment part of this tunnel arrangement, the continuous occurrence of a semiconductor development process of this top layer takes place. for the purpose of constructing an etching pattern therein and in a subsequent part the occurrence of a typical reactive ion etch (RIE) process of this layer.

46. A method according to any one of the preceding Claims, characterized in that in its tunnel arrangement, partly for the sake of such an exposure process, at least also includes the following: a) an ultra-flat top wall of the sub-tunnel block and the bottom wall of the upper tunnel block at the location of at least the central semiconductor treatment section; b) an ultra-flat top and bottom wall of this film, with a certain height thereof; and c) an ultra-flat top wall of the subsequent substrate portions, typically largely a dielectric layer.

A method according to any one of the preceding Claims, characterized in that, by cutting off a number of successive substrate portions in a device which is included in the upper tunnel block of this tunnel arrangement in the end portion of this arrangement, from the Subsequent substrate sections, the realization of an individual plate, containing a large number of base chips in both the longitudinal and transverse directions thereof.

A method according to Claim 47, characterized in that the use of at least one storage cassette for the purpose of temporarily storing therein a large number of such plates.

A method according to Claim 48, characterized in that such a cassette then functions in a subsequent part of this tunnel arrangement as a supply cassette for the purpose of arranging two electrical connections in at least one device. the successive base chip portions of such a plate while subsequently storing such treated plates in a plurality of subsequent cassettes.

50. A method according to Claim 49, characterized in that such storage cassettes function as feed cassettes for supplying such plates to a number of devices for the purpose of effecting semiconductor chips by subsequent divisions thereof.

A method as claimed in any one of the preceding Claims 48,49 or 50, characterized in that these devices may thereby be located in a different semiconductor treatment space separate from this space, including at least these tunnel arrangements.

52. A method according to any one of the preceding Claims, characterized in that also the possible application of several of the methods of the semiconductor installations, which are already mentioned in the Dutch Patent Applications submitted by the applicant from 23 June 2009.

A method according to Claim 52, characterized in that the possible methods of all semiconductor devices already commonly used for the combination of semiconductor treatment modules and wafers, also those already described in Patents, are mentioned therein. in the text of the following: 1. an individual semiconductor wafer or substrate; or 2. an individual or non-individual semiconductor processing module.

A method according to any one of the preceding Claims, characterized in that the described methods of this installation are also applicable to the two Patent applications filed simultaneously with this application with regard to a semiconductor tunnel arrangement and chip.

55. A method according to Claim 54, characterized in that, furthermore, the methods mentioned in these two Patent applications filed at the same time are also applicable in this installation. H © 3946 1