TW202403468A - 具有熱傳遞防止功能的電勢壘模組和包括其的微影裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明係有關於一種具有熱傳遞防止功能的電勢壘模組和包括其的微影裝置,具體地,係有關於一種可以起到微影裝置中的防護膜功能的電勢壘模組和包括其的微影裝置。
Description
本發明係有關於一種具有熱傳遞防止功能的電勢壘模組和包括其的微影裝置,具體地,係有關於一種可以起到微影裝置中的防護膜功能的電勢壘模組和包括其的微影裝置。
在製造半導體設備時,作為對半導體晶圓進行圖案化的方法,使用被稱為微影的方法,在微影法中,使用光罩作為圖案化的原版,將光罩上的圖案轉印到晶圓上。
然而,當灰塵附著到光罩上時,光由於灰塵而被吸收或反射從而損壞轉印圖案,進而導致半導體設備的性能或成品率下降的問題。
因此,通常在無塵室中進行這些操作,但即使在無塵室中也存在灰塵,因此採用安裝防護膜的方法以防止灰塵附著在光罩表面。
此時,優點在於,灰塵附著在防護膜上而不會直接附著在光罩的表面,光罩的圖案在微影過程中聚焦,因此防護膜上的灰塵不會聚焦,而無法轉印到圖案上。
防護膜需要有良好的曝光光線透過率,因此由極薄的膜構成,但是薄膜結構的防護膜由於外部衝擊或薄膜自身的壓力可能會破損或鬆弛。
這樣的破損或鬆弛可能會導致轉印過程中圖像彎曲,因此必須保持防護膜的機械強度以保持沒有鬆弛或破損的完整的平板狀態。
為此,採用對薄膜賦予適當的張應力(Tensile Stress)或另外形成增強層等方法來防止防護薄膜的彎曲,但這樣的方法不僅使防護膜製造工序變得複雜,而且,增強層的增加導致開發用於極紫外微影的防護膜存在許多困難,如降低防護膜薄膜的特性的問題。
因此,需要開發一種具有可替代上述防護膜功能的新結構的異物防止模組和包括其的微影裝置。
發明所欲解決之問題
為解決上述現有的問題,根據本發明一實施例的電勢壘模組和包括其的微影裝置具有如下目的。
提供一種電勢壘模組和微影裝置,在不使用用於防止異物流入光罩側的傳統的物理方式的防護膜的情況下,能夠最大程度減少異物流入光罩側。
同時,提供一種電勢壘模組和微影裝置,能夠最大程度減少電勢壘模組產生的熱對光罩等微影裝置內部其他結構的影響。
本發明要解決的技術問題不限於上述問題,該行業的通常知識者藉由以下描述將清楚地理解其他未提及的問題。
解決問題之技術手段
根據本發明一實施例的具有熱傳遞防止功能的電勢壘模組,關於一種屏障模組,用於阻擋異物流入配置在微影裝置的腔室內側上部的光罩,該屏障模組向該光罩的下部區域發射電子束以形成電勢壘,並且構成為該屏障模組產生的熱不被傳遞至該光罩。
較佳地,包括:燈絲,產生電子束;以及殼體,形成為在內部容納該燈絲,並且沿長度方向形成狹縫,從而以向平行於該光罩的底表面的方向發射該電子束;以及冷卻工具,冷卻該殼體。
較佳地,在該殼體形成有用於將該燈絲產生的光的方向引導至預設的方向的引導部。
較佳地,該引導部在該殼體的狹縫周圍區域突出形成,根據該屏障模組和該光罩之間的相對距離以及該光罩的大小中任意一個,確定該引導部的突出量。
根據本發明一實施例的微影裝置,包括:腔室,內部保持真空狀態;光源單元,配置在該腔室內並產生用於微影的光;光罩,配置在該腔室的上部;光學系統,將該光源單元產生的光傳遞到該光罩;以及屏障模組,形成有用於向該光罩的下部區域發射電子束以阻擋粒子流入該光罩的電勢壘,並且構成為該屏障模組產生的熱不被傳遞至該光罩。
較佳地,該屏障模組包括:燈絲,產生電子束;以及殼體,形成為在內部容納該燈絲,並且沿長度方向形成狹縫,從而以向平行於該光罩的底表面的方向發射該電子束;冷卻工具,冷卻該殼體。
較佳地,在該殼體形成有用於將該燈絲產生的光的方向引導至預設的方向的引導部。
較佳地,該引導部在該殼體的狹縫周圍區域突出形成,根據該屏障模組和該光罩之間的相對距離以及該光罩的大小中任意一個,確定該引導部的突出量。
對照先前技術之功效
根據本發明一實施例的具有熱傳遞防止功能的電勢壘模組和包括其的微影裝置,向光罩的下部區域發射電子束來形成電勢壘,從而可以期待防止在腔室內部移動的異物流向光罩側的效果。
此外,構成為防止電勢壘模組的高溫的熱傳遞,從而可以期待最大程度減少對微影裝置的光罩等其他結構造成的影響的效果。
本發明的效果不限於上述言及的效果,該行業的具有通常知識者可以藉由以下描述清楚地理解未言及的其他效果。
將參考圖式詳細描述根據本發明的較佳實施例,相同或相似的技術特徵被賦予相同的元件符號而與圖式編號無關,並且將省略對其的重複說明。
此外,在描述本發明的實施例時,當認定相關公知技術的詳細描述會混淆本發明的要旨時,將省略其詳細描述。此外,需要說明的是,圖式只是為了便於理解本發明的技術思想,而不能理解為本發明的技術思想受圖式限制。
本發明係有關於一種技術特徵,藉由使用非物理屏障的勢壘構成的屏障模組來阻擋在腔室內部移動的灰塵等粒子移動至屏障模組的另一側,即光罩側,尤其是藉由電勢壘阻擋灰塵等粒子的移動,而非藉由與屏障模組的物理衝突來阻擋移動。
如此,將形成有電勢壘的屏障模組使用在微影裝置,可以防止位於微影光源等腔室內的灰塵等粒子向光罩移動,由此在極紫外光(EUV)微影裝置中可以不使用藉由物理方式防止異物流入的防護膜。
在下文中,將參照圖1至圖6描述根據本實施例的具有熱傳遞防止功能的微影裝置和電勢壘模組。
如圖1所示,根據本發明一實施例的微影裝置包括腔室100、光源單元200、光罩300、光學系統400、晶圓載台500和屏障模組600。
腔室100起到容納微影裝置的各個部件的作用,並且必須與外部隔絕以防止異物從外部流入,尤其是對於使用EUV光源的微影工藝,腔室100內部較佳地保持真空狀態以最大程度減少在空氣中的EUV光10的吸收。
光源單元200起到產生用於微影工藝的光的作用,並且較佳地,根據本發明一實施例的微影裝置的光源單元200產生用於形成精細圖案的EUV光10。
從光源單元200產生的EUV光10藉由第一光學系統400a被傳遞到形成有精細電路圖案的光罩300側,經過光罩300的EUV光10藉由第二光學系統400b被傳遞至放置在晶圓載台500上的晶圓上,此時,鍍膜在晶圓上的感光材料藉由EUV光10發生反應從而在晶圓上形成圖案。
另外如上所述,EUV光10波長極短而具有容易被吸收的性質,因此較佳地,包括第一光學系統400a和第二光學系統400b的光學系統400由至少一個反射器構成,而不是傳統的微影裝置中使用的透鏡。
屏障模組600是用於防止腔室100內部的灰塵等粒子流入光罩300側的結構,起到向光罩300的下部區域發射電子束以阻擋粒子流入光罩300的作用。
換言之,藉由將屏障模組600構成為在光罩300下方形成由電子束形成的電勢壘,從而即使不另外設置傳統的物理方式的屏障,即防護膜,也能防止異物沉積在光罩300上。
如圖2和圖3所示,屏障模組600可以包括燈絲610、殼體620和陽極630。
尤其是燈絲610由鎢等形成,並且可以在長度方向上形成為長形,當向燈絲610施加電流將燈絲610加熱到高溫時,限制在燈絲610表面的電子被釋放而可以形成電子束。
陽極630起到加速電子束的作用,殼體620在內部容納燈絲610和陽極630,可以形成長度方向的狹縫621以使電子束可以發射到外部。
如圖2和圖3所示,穿過狹縫621的電子束形成平行於光罩300的底表面的平面狀的電勢壘20,從而可以防止位於下方的粒子進入光罩300方向。
具體地,當腔室100內部的灰塵等粒子帶有負(-)電荷時,無法穿過屏障模組600的電勢壘20移動至光罩300一側。
此外,即使腔室100內部的灰塵等粒子帶正(+)電荷或不帶電荷,當它們移動至由電子束構成的電勢壘20附近時,粒子也獲得負(-)電荷,因此,由於屏障模組120的電勢壘20而無法向光罩300一側移動。
另外如上所述,對燈絲610施加電流以形成電子束,燈絲610被加熱至高溫,此時燈絲610的溫度上升至大約2700℃,這樣的高溫可能對微影裝置內部的結構,尤其是光罩300造成不利影響。
為防止這樣的問題,較佳地如圖3所示在屏障模組600上設置冷卻殼體620的冷卻工具640。
此時具有抑制向光罩300側的熱傳導(convection)的效果並且起到冷卻、保護殼體620的作用,與之同時還能獲得防止高溫的殼體620的熱輻射(radiation)的效果。
尤其是,如上所述,考慮到腔室100被密封,需要將冷卻工具640構成為水冷式而非風冷式,且這樣的冷卻工具640可以具備流入口641和流出口642,流入口641用於流入冷卻流體,流出口642用於流出與殼體620完成熱交換的冷卻流體。
但是考慮到燈絲610的高溫,僅靠冷卻工具640難以充分降低屏障模組600的熱,因此需要另外的方案來最大程度減少從屏障模組600向光罩300側的熱傳遞。
另外,熱藉由對流(convection)、傳導(conduction)和輻射(radiation)傳遞,考慮到微影裝置的腔室100內部為真空狀態,屏障模組600的熱無法藉由對流傳遞至光罩300。
此外,光罩300和屏障模組600固定設置在腔室100內側面,此時屏障模組600的熱可以沿腔室100傳導至光罩300,但考慮到微影裝置本身的熱容量高,且形成有各種冷卻設備來將昂貴的微影裝置自身的溫度維持在恆溫,因此藉由傳導傳遞的屏障模組600的熱不會對光罩300造成過大的影響。
因此,需要一種僅使由輻射(radiation)導致的從屏障模組600向光罩300側的熱傳遞最小化的實施例。
輻射是在沒有介質的情況下藉由光傳遞熱的方式,如圖4所示,從燈絲610產生的光穿過殼體620的狹縫621放射(emission)到屏障模組600外部而到達光罩300,為了最大程度減少輻射產生的熱,最終需要防止燈絲610的光直接照射在光罩300側。
為此,較佳地在屏障模組600的殼體620形成引導部622,用於將燈絲610產生的光的方向引導至預設的方向,而非光罩300側。
具體地如圖5所示,上述引導部622較佳地在殼體620的狹縫621周圍區域突出地形成,並且較佳地,基於屏障模組600和光罩300之間的相對位置以及光罩300的大小,確定上述引導部622的突出量。
換言之,考慮屏障模組600和光罩300之間的相對位置與光罩300的大小確定突出量,根據該確定的突出量形成引導部622時,如圖6所示,燈絲610的光不會被傳遞至光罩300,因此輻射產生的熱不會從屏障模組600傳遞至光罩300。
根據本發明的實施例構成屏障模組600時,藉由非物理屏障的電勢壘阻擋存在於腔室100內的灰塵等粒子向光罩300移動,因此不僅防止灰塵等在微影過程中附著在光罩300上,而且可以最大程度減少屏障模組600的電子束30發射過程中產生的熱傳遞至光罩300。
由此,根據本發明的微影裝置不需要防護膜,因此可以省略用於製造防護膜的複雜工藝,並且與防護膜不同,屏障模組600可以半永久性地使用,從而可以降低微影所需成本,並且最大程度減少熱對光罩300造成的不利影響。
以上,參考較佳實施方式對本發明進行了詳細說明,但本發明的範圍不限於特定的實施方式,而是應該根據所附的申請專利範圍進行解釋。此外,該行業的通常知識者可以理解,在不脫離本發明的範圍的情況下,可以進行諸多修改和變化。
10:EUV光
100:腔室
20:電勢壘
200:光源單元
30:電子束
300:光罩
400:光學系統
400a:第一光學系統
400b:第二光學系統
500:晶圓載台
600:屏障模組
610:燈絲
620:殼體
621:狹縫
622:引導部
630:陽極
640:冷卻工具
641:流入口
642:流出口
圖1是概略示出本發明一實施例的微影裝置的圖式。
圖2是概略示出本發明一實施例的具有熱傳遞防止功能的電勢壘模組的立體圖。
圖3和圖5是圖2的A-A'截面圖。
圖4是示出圖3的實施例的燈絲產生的光的發射狀況的圖式。
圖6是示出圖5的實施例的燈絲產生的光的發射狀況的圖式。
10:EUV光
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Claims (8)
- 一種具有熱傳遞防止功能的電勢壘模組,作為用於阻擋異物流入配置在微影裝置的腔室內側上部的一光罩的一屏障模組, 該屏障模組向該光罩的下部區域發射電子束以形成電勢壘, 並且構成為該屏障模組產生的熱不被傳遞至該光罩。
- 如請求項1之具有熱傳遞防止功能的電勢壘模組,其中,包括: 一燈絲,產生電子束; 一殼體,形成為在內部容納該燈絲,並且沿長度方向形成狹縫,從而向平行於該光罩的底表面的方向發射電子束;以及 一冷卻工具,冷卻該殼體。
- 如請求項2之具有熱傳遞防止功能的電勢壘模組,其中,在該殼體形成有用於將該燈絲產生的光的方向引導至預設的方向的一引導部。
- 如請求項3之具有熱傳遞防止功能的電勢壘模組,其中,該引導部在該殼體的狹縫周圍區域突出形成,根據該屏障模組和該光罩之間的相對距離以及該光罩的大小中任意一個,確定該引導部的突出量。
- 一種微影裝置,包括: 一腔室,內部保持真空狀態; 一光源單元,配置在該腔室內並產生用於微影的光; 一光罩,配置在該腔室的上部; 一光學系統,將該光源單元產生的光傳遞到該光罩;以及 一屏障模組,形成有用於向該光罩的下部區域發射電子束以阻擋粒子流入該光罩的電勢壘, 並且構成為該屏障模組產生的熱不被傳遞至該光罩。
- 如請求項5之微影裝置,其中,該屏障模組包括: 一燈絲,產生電子束; 一殼體,形成為在內部容納該燈絲,並且沿長度方向形成狹縫,從而向平行於該光罩的底表面的方向發射電子束;以及 一冷卻工具,冷卻該殼體。
- 如請求項6之微影裝置,其中, 在該殼體形成有用於將該燈絲產生的光的方向引導至預設的方向的一引導部。
- 如請求項7之微影裝置,其中, 該引導部在該殼體的狹縫周圍區域突出形成,根據該屏障模組和該光罩之間的相對距離以及該光罩的大小中任意一個,確定該引導部的突出量。
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