TW202323972A - 光罩檢測方法及透明光罩保持容器 - Google Patents

光罩檢測方法及透明光罩保持容器 Download PDF

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Abstract

本發明係指一種光罩檢測方法及透明光罩保持容器，其包含有使用一透明光罩保持容器收納一光罩，將上述透明光罩保持容器移入一視覺檢測設備中，由透明光罩外部提供上述光罩兩側表面一光源，使用上述視覺檢測設備由上述透明光罩保持容器外部檢視上述光罩兩側表面，以及使上述視覺檢測設備顯示出上述光罩兩側表面之特定污染物，藉此，讓光罩能在被保護於透明光罩保持容器內部時進行污染物檢測，而提高對於光罩的保護需求，以降低檢測中因提取光罩所造成的意外汙染。

Description

光罩檢測方法及透明光罩保持容器
本發明隸屬一種光罩表面污染物之檢測技術領域，具體而言係一種光罩檢測方法及透明光罩保持容器，藉以能提高光罩在檢測過程中的保護性，以減少因檢測時提取光罩的污染機會，進能夠提高半導體製程良率。
按，電子產品不斷朝向輕薄短小、高頻、高效能等特性發展，使得用於電子產品中的核心半導體元件就需微小化與具有高效能，因此現有半導體元件的電路圖案線徑已由早期的微米級發展至奈米級。而依據目前的半導體元件製造技術，半導體元件的電路圖案是透過微影〔Lithography〕製程將電路圖案轉印至晶圓的表面，具體而言是利用特定波長的光源投射通過光罩〔Photomask〕的方式，將電路圖案轉印至晶圓的表面。為了實現在單位面積上倍增半導體元件的數目，縮小半導體電路的線寬為其主要的技術方案，目前以波長193奈米的深紫外光〔DUV〕及波長13.5奈米的極紫外光〔EUV〕做為微影製程的曝光光源，其中深紫外光〔DUV〕最大的物理極限是10nm的線寬，若要實現7nm以下的線寬則非使用極紫外光〔EUV〕不可。
然而在製程中又會因製程材料、或製程氣體、或因零件微粒與油污之剝落，又或因環境中存在的微粒或氣體游 離分子等污染物經積聚或化學變化後，在光罩儲存及運輸期間產生微粒或霧霾等缺陷，因此，現行光罩在運送過程以及保存期間，都必須放置於一高潔淨度、氣密性佳、低氣體逸出與抗靜電防護性高的容器內，防止光罩受到污染，確保光罩的潔淨度與提高製程良率。
受到前述半導體元件微細化的影響，在半導體元件的製造過程中，用於轉印電路圖案之光罩如有缺陷〔或污染〕時會造成晶圓表面之電路圖案的扭曲或變形。而已知造成光罩缺陷的產生原因之一在於光罩的表面受到污染，而現有容器包含一基座與一蓋體，該蓋體與基座相對蓋合時形成一用以容納一光罩之內腔，且透過設於基座與蓋體內之夾持件使光罩可被選擇性限制於內腔，可以減少因碰撞、摩擦或與外部製程氣體反應等產生微粒污染影響光罩表面的潔淨度。
而為了避免進入微影製程時，光罩表面已有污染，因此光罩需定期或不定期使用光學視覺檢測設備進行光罩表面的污染物檢測，其作業上需利用開盒設備打開該光罩保持容器，並使用機械手臂提取置於基座上的光罩，此時微粒或部份污染物會附著於光罩表面，甚至重覆的啟閉動作也容易因磨擦或不當碰撞產生微粒或靜電，大幅增加了光罩受污染的機率，進而縮短光罩回廠整修的間隔時間，並增加光罩清洗的次數，從而縮短光罩之電路圖案壽命，大幅的降低其生產效率，故需增加同一佈局之光罩備用量，如此將增加整體製程成本，而隨著微影製程技術越來越精細、且高成本，因此對於光罩的保護需求也越來越高。
換言之，由於在光罩現有之表面污染物檢測中，光罩會因由容器內取出的動作，而提高光罩表面受到污染形成 缺陷的機會，因此如何解決前述問題，係業界所期待者。
有鑑於上述缺失弊端，本發明人認為具有改正之必要，遂以從事相關技術以及產品設計製造之多年經驗，秉持優良設計理念，針對以上不良處加以研究改良，經不斷努力的試作，終於成功開發一種光罩檢測方法，藉以克服光罩在檢測中受到污染所造成的困擾與不便。
因此，本發明之主要目的係在提供一種光罩檢測方法及透明光罩保持容器，藉以讓視覺檢測設備可以由光罩保持容器外部直接同步檢出內部光罩兩側表面之污染物。
又，本發明之次一主要目的係在提供一種光罩檢測方法及透明光罩保持容器，其能讓光罩在不需由光罩保持容器中取出下完成表面檢測，使得光罩在檢測中仍能獲得保護，俾減少光罩表面產生缺陷之機率。
再者，本發明之另一主要目的係在提供一種光罩檢測方法及透明光罩保持容器，其能簡化視覺檢測設備之結構，而不需另外設置開合機構，可以縮小該視覺檢測設備的材積，並降低其整體設備成本。
基於此，本發明主要係透過下列的技術手段來具體實現前述的目的與效能；其包含有使用一透明光罩保持容器收納一光罩，將上述透明光罩保持容器移入一視覺檢測設備中，由透明光罩外部提供上述光罩兩側表面一光源，使用上述視覺檢測設備由上述透明光罩保持容器外部檢視上述光罩兩側表面，以及使上述視覺檢測設備顯示出上述光罩兩側表面之特定污染物。
藉此，本發明之光罩檢測方法利用該透明光罩保持容器可以使光罩在檢測過程中仍能獲得保護，以減少光罩表面產生缺陷之機率，如此能透過減少光罩提取機會，而提高對於光罩的保護需求，以降低因提取光罩所造成的意外汙染，其將有助於產業的利用性與實用性。
且本發明並利用下列的技術手段，進一步實現前述之目的及功效；諸如：
所述之透明光罩保持容器具有與該光罩平行之一第一透明板面及一第二透明板面，又該第一、二透明板面之透光範圍大於或等於該光罩之電路圖案範圍，且該第一、二透明板面之透光率可大於或等於90%。
所述之透明光罩保持容器具有與該光罩周緣側面相對之一第一側透明板面及一第二側透明板面，且該第一側透明板面與該第二側透明板面呈相對狀，再者該第一、二側透明板面之透光率可大於或等於90%，又該第一、二側透明板面之透光範圍大於該光罩之周緣側面。
所述之透明光罩保持容器是由可相對蓋合之一基座及一蓋體所構成，而該第一、二透明板面係以平行方式分設於該基座與該蓋體之相對位置，且該第一、二側透明板面係分設於該蓋體對應光側周緣側面之相對側面。
所述之透明光罩保持容器之基座與蓋體除了該第一、二透明板面外的材質可選自塑膠。
所述之透明光罩保持容器之基座與蓋體除了該第一、二透明板面外的材質可選自金屬。
所述之第一、二透明板面可以選自純度大於或等於99.995%以上之石英玻璃。
所述之第一、二側透明板面可以選自純度大於或等於99.995%以上之石英玻璃。
為使 貴審查委員能進一步了解本發明的構成、特徵及其他目的，以下乃舉本發明之較佳實施例，並配合圖式詳細說明如后，同時讓熟悉該項技術領域者能夠具體實施。
S11:使用一透明光罩保持容器收納一光罩
S12:將上述透明光罩保持容器移入一視覺檢測設備中
S13:由透明光罩外部提供上述光罩兩側表面一光源
S14:使用上述視覺檢測設備由上述透明光罩保持容器外部檢視上述光罩兩側表面
S15:使上述視覺檢測設備顯示出上述光罩兩側表面之特定污染物
10:透明光罩保持容器
11:第一透明板面
12:第二透明板面
13；第一側透明板面
14:第二側透明板面
15:基座
16:蓋體
60:視覺檢測設備
61:第一影像感測裝置
62:第二影像感測裝置
65:第一光源模組
650:光束
66:第二光源模組
660:光束
70:人機顯示單元
100:光罩
101:表面
102:側面
105:電路圖案
第1圖：為本發明之光罩檢測方法的流程示意圖。
第2圖：為本發明之光罩檢測方法於實際使用時的架構示意圖。
第3圖：為本發明之光罩檢測方法中使用的光罩保持容器較佳實施例之外觀示意圖。
第4圖：為本發明之光罩檢測方法中使用的光罩保持容器較佳實施例之外觀示意圖。
第5圖：為本發明之光罩檢測方法中使用的光罩保持容器較佳實施例於蓋合時的俯視示意圖。
第6圖：為本發明之光罩檢測方法中使用的光罩保持容器較佳實施例於蓋合時的側視平面示意圖。
本發明係一種光罩檢測方法，隨附圖例示之本發明光罩保持容器的具體實施例及其構件中，所有關於前與後、左與右、頂部與底部、上部與下部、以及水平與垂直的參考，僅用於方便進行描述，並非限制本發明，亦非將其構件限制於任何位置或空間方向。圖式與說明書中所指定的尺寸，當可在不離開本發明之申請專利範圍內，根據本發明之具體實施例的設計與需求而進行變化，故在專利申請上並不受此種結構之限 制。
本發明之光罩檢測方法的步驟與架構，請參照第1、2圖所示，其包含有使用一透明光罩保持容器收納一光罩(S11)、將上述透明光罩保持容器移入一視覺檢測設備中(S12)、由透明光罩外部提供上述光罩兩側表面一光源(S13)、使用上述視覺檢測設備由上述透明光罩保持容器外部檢視上述光罩兩側表面(S14)；以及使上述視覺檢測設備顯示出上述光罩兩側表面之特定污染物(S15)。供用於供檢出該光罩(10)之表面污染物；
至於本發明之詳細架構說明，則係如第1、2圖所揭示者，其中：
步驟(S11)、使用一透明光罩保持容器收納一光罩：其係將一光罩(100)收納限制於一透明光罩保持容器(10)內，如第3、4及5圖所示，其中該光罩(100)上、下具有兩個相對平行之表面(101)，且該光罩(100)於兩表面(101)的周緣圍繞形成有兩兩相對之四個側面(102)，再者該光罩(100)兩側表面(101)於兩表面(101)中任一表面(101)具有一供投影轉印之電路圖案(105)，而該透明光罩保持容器(10)可選擇性收納該光罩(100)，又該透明光罩保持容器(10)具有對應該光罩(100)上、下表面(101)之一第一透明板面(11)及一第二透明板面(12)，且該第一、二透明板面(11、12)之透光率可大於或等於90%，又該第一、二透明板面(11、12)之透光範圍大於或等於該光罩(100)之電路圖案(105)範圍。而根據某些實施例，該透明光罩保持容器(10)具有兩個與該光罩(100)周緣其中兩相對側面(102)對應之一第一側透明板面(13)及一第二側透明板面(14)〔 如第2圖所示〕，且該第一側透明板面(13)與該第二側透明板面(14)呈相對狀，再者該第一、二側透明板面(13、14)之透光率可大於或等於90%，又該第一、二側透明板面(13、14)之透光範圍大於該光罩(100)之周緣側面(102)〔如第6圖所示〕。另根據某些實施例，該第一、二透明板面(11、12)與該第一、二側透明板面(13、14)可以選自純度大於或等於99.995%之石英玻璃，令其從紫外線、可見光到紅外波段都有良好的穿透率，再者，根據某些實施例，該透明光罩保持容器(10)是由可相對蓋合之一基座(15)及一蓋體(16)所構成，而該第一、二透明板面(11、12)係分設於該基座(10)與該蓋體(16)之相對位置，再者該第一、二側透明板面(13、14)分設於該蓋體(16)之兩個相對周緣側面，且該基座(15)與該蓋體(16)除了該第一、二透明板面(11、12)外的材質可選自金屬或塑膠；
步驟(S12)、將上述透明光罩保持容器移入一視覺檢測設備中：接著將該收納有光罩(100)之透明光罩保持容器(10)載入一視覺檢測設備(60)中，該視覺檢測設備(60)具有分設於該透明光罩保持容器(10)上、下方之一第一影像感測裝置(61)及一第二影像感測裝置(62)，其中該第一、二影像感測裝置(61、62)可以選自CCD感測器或CMOS感測器，且該視覺檢測設備(60)內於相對該透明光罩保持容器(10)兩側第一、二側透明板面(13、14)之一第一光源模組(65)及一第二光源模組(66)。又根據某些實施例，該第一、二光源模組(65、66)可設於對應該透明光罩保持容器(10)之第一、二透明板面(11、12)的位置，供對該光罩(100)之上、下表面(101)提供光源；
步驟(S13)、由透明光罩外部提供上述光罩兩側表面一光源：當上述透明光罩保持容器(10)移入上述視覺檢測設備(60)內部之工作位置後，上述視覺檢測設備(60)之第一、二光源模組(65、66)能夠生成一光束(650、660)，且該等光束(650、660)由該透明光罩保持容器(10)相對之第一、二側透明板面(13、14)射入、且投射該光罩(100)之兩側表面(101)。另根據某些實施例，當該第一、二光源模組(65、66)係設於對應該透明光罩保持容器(10)之第一、二透明板面(11、12)的位置時，上述視覺檢測設備(60)之第一、二光源模組(65、66)能夠生成一光束(650、660)，且該等光束(650、660)由該透明光罩保持容器(10)相對之第一、二透明板面(11、12)射入、且投射該光罩(100)之兩側表面(101)，供對該光罩(100)之上、下表面(101)提供光源；
步驟(S14)、使用上述視覺檢測設備由上述透明光罩保持容器外部檢視上述光罩兩側表面：而上述視覺檢測設備(60)之第一、二光源模組(65、66)將光束(650、660)投射於該光罩(100)兩側表面(101)後，可以利用該第一、二影像感測裝置(61、62)由該透明光罩保持容器(10)外部檢視其內部之光罩(100)兩側表面(101)，該光罩(100)兩側表面(101)之檢視可以是同步或分別，但不需取出該光罩(100)進行換面；以及
步驟(S15)、使上述視覺檢測設備顯示出上述光罩兩側表面之特定污染物：上述視覺檢測設備(60)連接有一人機顯示單元(70)，而該視覺檢測設備(60)在檢出該光罩(100)兩側表面(101)之污染物後，可顯示於該人機顯示單 元(70)上，供工作人員進行檢視及處理。
藉此，使得視覺檢測設備(60)可由該光罩保持容器外部直接對其內部之光罩(100)兩側表面(101)進行視覺檢測，供檢出該光罩(100)兩側表面(101)之污染物。
經由上述之說明，本發明之光罩檢測方法利用該透明光罩保持容器(10)可以使視覺檢測設備(50)之第一、二影像感測裝置(61、62)通過第一、二側透明板面(13、14)由外部檢測內部光罩(100)兩側表面(101)之特殊設計，且進一步該視覺檢測設備(60)的第一、二光源模組(65、66)光束(650、660)能投射於內部之光罩(100)兩側表面(101)，進而可在不由該透明光罩保持容器(10)內部提取光罩(100)的狀況下，能夠有效的檢出該光罩(100)兩側表面(101)之污染物，讓光罩(100)在檢測過程中提高保護性，避免在檢測中光罩(100)因微粒或氣體游離分子在經積聚或化學變化，也能減少碰撞及磨擦，而不致於光罩表面附著或產生不同缺陷，進而延長光罩(100)回廠整修的間隔時間，以及減少光罩(100)清洗的次數，而延長光罩(100)之電路圖案壽命，可以大幅的提高其生產效率，從而減少同一佈局之光罩的備用量，可以進一步能降低製程成本，同時相較於現有者可以簡化該視覺檢測設備(60)的結構如開盒機構，而能縮小該視覺檢測設備(60)所佔的材積。
綜上所述，可以理解到本發明為一創意極佳之新型創作，除了有效解決習式者所面臨的問題，更大幅增進功效，且在相同的技術領域中未見相同或近似的產品創作或公開使用，同時具有功效的增進，故本發明已符合新型專利有關「新穎性」與「進步性」的要件，乃依法提出申請新型專利。
S11:使用一透明光罩保持容器收納一光罩
S12:將上述透明光罩保持容器移入一視覺檢測設備中
S13:由透明光罩外部提供上述光罩兩側表面一光源
S14:使用上述視覺檢測設備由上述透明光罩保持容器外部檢視上述光罩兩側表面
S15:使上述視覺檢測設備顯示出上述光罩兩側表面之特定污染物

Claims (10)

  1. 一種光罩檢測方法，其應用於檢出一光罩之上、下兩側表面的污染物，該光罩檢測方法包含有：使用一透明光罩保持容器收納一光罩、將上述透明光罩保持容器移入一視覺檢測設備中、由透明光罩外部提供上述光罩兩側表面一光源、使用上述視覺檢測設備由上述透明光罩保持容器外部檢視上述光罩兩側表面，以及使上述視覺檢測設備顯示出上述光罩兩側表面之特定污染物。
  2. 依請求項1所述之光罩檢測方法，其中該由透明光罩外部提供上述光罩兩側表面一光源之步驟中，該光源可以由透明光罩保持容器對應該光罩上、下表面的外部投射於該光罩的上、下兩側表面。
  3. 依請求項1所述之光罩檢測方法，其中該由透明光罩外部提供上述光罩兩側表面一光源之步驟中，該光源可以由透明光罩保持容器對應該光罩周緣側面的外部投射於該光罩的上、下兩側表面。
  4. 一種透明光罩保持容器，其應用於收納固定一光罩，該光罩保持容器具有與該光罩平行之一第一透明板面及一第二透明板面，又該第一、二透明板面之透光範圍大於或等於該光罩之電路圖案範圍，且該第一、二透明板面之透光率可大於或等於90%。
  5. 依請求項4所述之透明光罩保持容器，其中該透明光罩保持容器具有與該光罩周緣側面相對之一第一側透明板面及一第二側透明板面，且該第一側透明板面與該第二側透明板面呈相對狀，再者該第一、二側透明板面之透 光率可大於或等於90%，又該第一、二側透明板面之透光範圍大於該光罩之周緣側面。
  6. 依請求項5所述之透明光罩保持容器，其中該透明光罩保持容器是由可相對蓋合之一基座及一蓋體所構成，而該第一、二透明板面係以平行方式分設於該基座與該蓋體之相對位置，且該第一、二側透明板面係分設於該蓋體對應光側周緣側面之相對側面。
  7. 依請求項6所述之透明光罩保持容器，其中該透明光罩保持容器之基座與蓋體除了該第一、二透明板面與該第一、二側透明板面外的材質可選自塑膠。
  8. 依請求項6所述之透明光罩保持容器，其中該透明光罩保持容器之基座與蓋體除了該第一、二透明板面與該第一、二側透明板面外的材質可選自金屬。
  9. 依請求項4~8中任一項所述之透明光罩保持容器，其中該第一、二透明板面可以選自純度大於或等於99.995%以上之石英玻璃。
  10. 依請求項5~8中任一項所述之透明光罩保持容器，其中該第一、二側透明板面可以選自純度大於或等於99.995%以上之石英玻璃。
TW110145911A 2021-12-08 2021-12-08 光罩檢測方法及透明光罩保持容器 TW202323972A (zh)

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