TWI288668B - Method for reducing mask precipitation defects - Google Patents

Description

奴8668 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 術’且特別是有關於一 本發明係有關於一種減 本發明係有關於一種半導體技術， 種儲存光罩之容器。更明確地說，本智 少光罩沉殿缺陷（析出物）之方法。 【先前技術】 在半導體元件製程中，通常利用一種塑膠材料製成之 方形截面或矩形截面之容器以運送物品。這些物品可能包 含矽晶圓，光罩或其他建構積體電路元件之基材。光罩係

圖案。通常用於一微影製程中的成像步驟，其上之電路圖 案重製於一電子基材之表面，即在一晶圓表面。 光罩之容器在此技術中為已知的。在美國專利公告編 號4,719,705中，揭露了半導體晶圓製造過程中之一步驟， 利用一可調整輸送器移動光罩經過一光學狹縫。光罩載物 臺隨著一對光學平面行進與交會，其每一承載面均靠空氣 軸承支撐。並可同時利用加壓之空氣及真空以形成大致上 為無摩擦力之運動，以防止承載面產生位移。每一空氣轴 承之轴向調整裝置均可對光罩載物臺與光罩做精確的調 在美國專利公告編號4,842，136中，揭露一種使用於光 罩之防塵容器，光罩係用於積體電路製造中，轉換一圖案 至一半導體晶圓上。此容器包含一外殼，其含有配合此光 5 1288668 罩之支撐銷。同樣地，在外殼中提供了將此光罩壓向支撐 銷之板狀彈簧，及用於釋放板狀彈簧對光罩的壓力之一釋 放機制。此釋放機制則對一非機械訊號（例如：一電子訊 號）有所反應，以釋放此光罩所受之壓力。形狀記憶合金 可用於此釋放機制中。而一開/關機制則用來開/關門，以 用於覆蓋一開口，此開口位於外殼中以置入與抽出光罩。 其中形狀記憶合金亦可用於此開/關機制中。防塵容器避免 使用如連桿或其他之機械信號傳送系統，以有效地防止外 殼内因機械摩擦接觸而產生的粉塵或外來的微粒。此外， 此谷器中之光罩’附著上粉塵或外來微粒之機率可降到最 低0 在美國專利公告編號5,314,068中，一容器包含一盤 狀物品，例如一光罩。此容器包含具有一支撐部位之一底 部元件’其係用於支撐實質上為平躺狀態之物品；一頂部 元件與此底部元件相配合，以定義位於此物品上表面之上 的二間’在此空間中’具彈性之一施壓元件將此物品壓靠 於此支撐部位；以及頂部元件所支撐之具有一接合元件之 一固定元件，其可和底部元件的末端部分相互接合。此接 合元件可有效防止頂部元件由於施壓部位的反作用力而 產生一上開之動作。此外，一釋放元件部分延伸至此固定 元件並壓向此固定元件，其以與頂部元件相同之方向開 啟’進而釋放接合元件。 美國專利公告編號5,727,685揭示一卡式匣或盒子， 其可容納並支撐如光罩之平面基材。此盒子有一夹棒經由 6 -1288668 一彈簧或-撓性元件歧-連桿連接至諸支撐物。此爽 棒樞接底部角落支撲物、一彈簧或一挽性元件，並連接至 一頂部㈣支撑物。因此，此裝載棒之移動使角落支撐物 卩僅由角落支撐之光罩為中心旋轉開來。—提高棒亦用於 • 將光罩先置於某一方向。 美國專利公告編號6,216,873中揭示了 一光罩支撐機 構。在此機構内，光罩可被快速並輕易地定位與移動，且 • 它能穩固地儲存及/或輸送此光罩。此機構之-實施例包含 -對欲在-容器門上之鮮支架，及—對嵌在此容器殼上 之光罩定位器。當此容器外殼與此容器門交互作用時，此 光罩支架與光罩定位器之吾P A，與&光罩導角邊緣相接 觸’且將此光罩夹在此容器中穩固的位置。由於接觸在此 光罩導角邊緣，可避免對光罩的上表面、下表面及垂直邊 緣的傷害。 美國專利公告編號6,247,599中，揭示具備一金屬遮 φ 罩之一光罩容器。在一實施例中，此容器包含一容器本 體，由一頂蓋、一底蓋及四個側邊平板所組成，以形成一 ' 空腔，而其中一個側邊平板提供進入空腔的通道。此頂 — 蓋、底蓋及四個側邊平板均由一電性絕緣材料所製成，為 了隔開所支撲之絕緣物品而嵌在底蓋的支擇物至少有四 個。一導電層充分地覆蓋了底蓋，以便絕緣物品置於支撐 物上時，給予足夠的屏蔽。 此容器可另外包含一座落於頂蓋之金屬球狀物。導電 層可由一金屬材料、一不會產生污染微粒之金屬材料或不 7 1288668 銹鋼所製成。導電層亦可被封裝成一底篕上的嵌入物。此 頂蓋、底蓋及四個側邊平板可由一實質上為透明的塑膠材 料所製成。此容器可另外包含形成於底蓋作為導電層之一 嵌入物。此容器可另外包含一金屬遮罩，其形狀與頂蓋大 致相似，介於頂蓋及絕緣物品之間，與底蓋上的導電層形 成一圍繞絕緣物品之金屬包圍層。 在另實施例中，此容器裝備了 一圍繞絕緣物品之金 屬遮罩，其本體由一頂蓋、底蓋及四個側邊平板所組成， 以形成一空腔。而其中一個侧邊平板提供進入空腔的通 道。此頂蓋、底蓋及四個側邊平板均由一電性絕緣材料所 製成，在底蓋上有複數個支撐物係為了支撐絕緣物品。此 金屬層大致覆蓋了底蓋，且一杯狀之金屬包圍層置於頂蓋 及絕緣物品之間，並與底部的金屬層實質上圍繞著絕緣物 品。在此容器中，此金屬層和杯狀之金屬包圍層可由一無 污染微粒之金屬材料製成。此容器可另外包含一座落於頂 蓋之金屬球狀物。此金屬層可構成一底蓋上的嵌入物。此 容器可另外包含一封裝成底蓋上嵌入物之第二金屬層。此 頂蓋\底蓋及四個側邊平板均由一實質上為透明的塑膠材 料所製成此金屬層和杯狀之金屬包圍層可由不銹鋼所製 成。置於複數個支架上之絕緣物品可為一鍍鉻之石英光罩 平板。 此無靜電放電容器可為儲存鍍鉻光罩平板之光罩 盒。在另-實施例中，一容器包含一屏蔽此絕緣物品之金 屬包圍層，其本體由一頂蓋、底蓋及四個側邊平板所組 8 1288668 成，以形成一空腔。而其中一個側邊平板提供進入空腔的 通道。此頂蓋、底蓋及四個側邊平板均由一電性絕緣材料 所製成。在底蓋上有複數個支撐物係為了支撐絕緣物品， 一金屬層大致覆蓋了底蓋，且一杯狀之金屬包圍層與頂蓋 並列，並與金屬層大致上圍繞著絕緣物品，及有一座落於 頂蓋之金屬球狀物。此容器可另外包含一鑄型於底蓋上的 嵌入物之第二金屬層。此金屬層和杯狀之金屬包圍層可由 一無污染微粒之金屬材料製成。 在Neary等人之美國專利公告編號6,338,409中，揭 露一種用於同步定位之光罩機械標準介面（Standard Mechanical Interface ; SMIF)盒。此機械標準介面盒包含一 盒門，在此門上有一可移動之盒蓋，用以定義一内部空 間。一組配件包括在内部空間中依靠在盒門上的平板，且 有一向下延伸之核心部分由平板穿過盒門上的開口。此鑲 嵌在盒門上的平板是可旋轉的，並可用以選擇支撐於平板 上物品之定位。 對準裝置係為將此平板在複數個正交位置對準盒 門。此盒門包含一上平板門、一下平板門及位於其中之一 門閂機制，以用於將盒門閂於盒蓋。此對準裝置包含一從 平板往下延伸之對準腳，及在盒門上為了有選擇地接收對 準腳之複數個相隔開的孔洞。此對準裝置可包含複數個從 平板往下延伸之對準腳，及在盒門上為了接收對準腳之複 數個相隔開的孔洞。此對準裝置包含由核心放射狀地向外 延伸之一鎖環，及為了有選擇地與鎖環接合，在盒門内有 9 1288668 複數個彼此正交排列的位置。此對準裝置可包含複數個由 核心放射狀地向外延伸，且彼此位置正交的 J貝’衣’及在盒 緣間之定位彈簧。此盒門包含一上平板門和—下平板門及 夾於其中之一凸緣。此核心包含一面向下的溝槽，可藉由 一外部嚙合裝置驅使其轉動平板。 門内有複數個彼此正交排列的位置，其分別係為了接收鎖 環，此裝置係為了將平板往下壓向盒門。此套組合件包含 一位於核心上的凸緣。此施壓裝置包含一配置於盒門與凸

同樣地，第1圖中係繪示一習知的光罩輸送盒。此光 罩輸送盒10包含一上蓋12，一上襯墊16，一支撐光罩基 底20之支撑物18，一下襯墊22，及一下蓋24。此上^ 12附有把手14,此把手14可便於操作人員攜行，此支撐 物18之結構與光罩有關，特別是有關於光罩的鍍鉻層， 以避免運送過程中被支撐物所刮傷而有鉻微粒產生。 而習知方法的問題包括有第丨圖之不能充滿惰性氣體 之光罩盒，目前的〇·13與0.09微米製程所用之193奈米 光罩均可能遭受污染，產品良率和光罩產能之不良影響， 光罩使用壽命之減損，光罩經過清潔後的關鍵尺寸損失， 以及光罩重工率的不良影響。上述問題均可由本發明所克 服。 【發明内容】 本發明係有關於一種在半導體製程中，輸送光罩之容 器，此光罩包含一由絕緣材料製成之基底，及沉積於基底 1288668 表面之一金屬層。特別係有關於一種隔絕環境污染物之方 法’此方法包含-充滿惰性氣體之容器，經由容器上的開 口清除上述之環境污染物。經由本發明所揭示的方法，惰 性氣體制於直接清理此容n(例如_光罩幻㈣環境: 以便隔絕環境污染物。 【實施方式】 本發明係有關於一種在半導體製程中，輸送一光罩之 容器，而光罩包含一由絕緣材料製成之基底，及沉積於基 底表面之一金屬層，特別與一隔絕環境污染物之方法有 關，此方法包含了將此容器通入流體，例如氮氣，藉此於 光罩進行曝光前，清除上述之環境污染物。 經由本發明所揭示的方法，光罩形成的重複缺陷可以 減少，193奈米光罩的使用壽命增加，曝光製程生產力增 加，清潔光罩的頻率降低，及曝光的重工率降低。例如， 此容器可為一光罩盒、光罩儲存器或掃描器之内部光罩收 藏架。 參照第2圖，其繪示本發明一較佳實施例之輸送光罩 容器。輸送光罩容器1〇〇中，至少包含了光罩11〇，框架 120。輸送光罩容器100與框架12〇均包含至少一個流體 入口 121及至少一個流體出口 122。 由第2圖中可知，光罩11〇置於框架12〇上，且光罩 110之表面沾附有不純物lu。此不純物ln為輸送光罩容 器1〇〇中之氣體（例如二氧化硫（s〇2))經193奈米（nm)之光 .1288668 源照射後所形成之微粒（例如硫酸鹽）。 將輸送光罩容器1〇〇通入流體130的方式有三種，經 由流體入口 121以流體充滿（fluid fill)、以流體淨化（fluid ' purge)或以流體稀釋（fluid dilute)輸送光罩容器100與框架 ， 120之内部環境，即以流體130將光罩表面的不純物111 帶離光罩110之表面，並自流體出口 122將不純物111排 出。 上述通入流體 130的三種方式均可以定壓（fixed pressure)通入或變壓（varied pressure)通入的方式完成。 此流體130為單純氣體（pure gas)，例如氮氣（N2)或氧 氣（〇2);或惰性氣體（inert gas)，例如氬氣（Ar);或混合物 氣體（mixture gas)，例如一氧化氮（NO);或以離子產生器 產生之離子氣體（ionized gas)。 在本發明的測試中，193奈米光罩上沉澱的缺陷（析出 物）減少了。下列之第1表中，列示了使用Sunway AIM-100 二氧化硫偵測器之環境/光罩盒/光罩檢測結果： 第1表 使用Sunway AIM-100二氧化硫偵測器之環境/光罩盒 /光罩檢測結果 區域 偵測器位置 結果 (濃度=奈克/平方公分/天） 光罩室 微環境 (光罩盒中無光 12 12 • 1288668 "---—-- 微環境 (光罩盒中有光 15 ----------- 開放環境 25 掃描器周圍 以氮氣清潔光罩 盒内1小時 3 微環境 (光罩盒中無光 罩） 13 -------- 開放環境 25 由第1表中可知，以惰性氣體如氮氣清潔光罩盒内1 小時後，盒内之粒子濃度由原本的15奈克/平方公分/天（光 罩盒中有光罩），大幅降低為3奈克/平方公分/天，有效地 減少了光罩盒中百分之八十的粒子。 雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用 以限疋本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精 神和範圍内，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保 護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明 顯易懂，特以詳細的敘述及所附圖式，作詳細說明如下： 13 1288668 第1圖係繪示一習知光罩盒之分解立體圖。 第2圖係繪示依照本發明之實施例之一種輸送光罩容 器之剖面示意圖。 12 :上蓋 16 :上襯墊 20 :基底 24 :外盒 110 :光罩 120 :框架 122 :流體出口 【主要元件符號說明】 10 :盒 14 :把手 18 :支撐物 22 :下襯墊 100 :輸送光罩容器 111 :不純物 121 :流體入口 130 :流體

Claims (1)

1288668 申請專利範園： ；'輸種送用㈣之料，錢用在—半導 成之今盗，該光罩包含由絕緣材料製 成之基底，及沉較該基底之—表面之—金屬1 = 該用來移除環境污染物之方 θ '、中 容器，藉此清除該些環境污去染物至》包含以-流體通入該 該光罩所形成的重複缺陷，可藉由、、主 些環境污染物而減少。 J韁由，月除該 該此環卜、二物193奈米光罩的使用壽命，可藉由清除 发二衣境污染物而增加。 你夕t ^ _ Μ專利㈣帛1項所述之絲移除環境污毕 ::物:減::該光罩清潔的頻率，可藉由清— 染 6.如申請專利範圍帛！項所述之用來移除環境污 15 .1288668 降其中該光罩的重工率，可藉由清除該些環境污 乂如申請專利範圍帛！項所述之用來移除環 物之方法，其中該容器包含至少一 個流體入口 境污染 污染 8· Μ請專利㈣第丨項所述之 物之方法，1由访六堪—人 不夕陈％境>. ，、中該谷益包含至少一個流體出口。 $染 二二::==:用來移除 如申請專利範圍第Μ所述之用來移除環境 方法，其中該容器為一光罩收藏架。 /、 =如中請專利範圍第1項所述之用來移除 (tH，其中該流體通人該容器之方式衫壓流體‘ UlXed Pressure fluid fill)。 13·、如申請專利範圍第1項所述之用來移除環境污染 之方法’其中該流體通入該容器之方式為變壓流體充滿 •1288668 (varied pressure fluid fill) 〇 14.如申請專利範圍第1項所述之用來移除環境污染 物之方法，其中該流體通入該容器之方式為定壓流體淨化 (fixed pressure fluid purge) ° 15.如申請專利範圍第1項所述之用來移除環境污染 物之方法，其中該流體通入該容器之方式為變壓流體淨化 (varied pressure fluid purge) 〇 16.如申請專利範圍第1項所述之用來移除環境污染 物之方法，其中該流體通入該容器之方式為定壓流體稀釋 (fixed pressure fluid dilute)。 17.如申請專利範圍第1項所述之用來移除環境污染 物之方法，其中該流體通入該容器之方式為變壓流體稀釋 (varied pressure fluid dilute) 〇 18. 如申請專利範圍第1項所述之用來移除環境污染 物之方法，其中該流體為一單純氣體（pure gas)。 19. 如申請專利範圍第18項所述之用來移除環境污 染物之方法，其中該單純氣體為氮氣。 17 1288668 染物之方Γ1Γ範圍第18項所述之用來移除環境污 决’其中該單純氣體為氧氣。 物之2方1^^請專利範圍第1項所述之絲移除環境污染 '，其中該流體為一惰性氣體（inert gas)。 毕物1V°中請專利範圍第21項所述之用來移除環境污 杂物之方法’其中該惰性氣體為氬氣(岭 23·如申請專利範圍第丨項所述之用來移除環境污染 物之方法’其中該流體為-混合物氣體(mixture gas)。 如申明專利範圍第23項所述之用來移除環境污染 物之方法，其中該混合物氣體為一氧、化氮（NO)。 25·如申請專利範圍第1項所述之用來移.除環境污染 物之方法其中该流體為離子氣體（i〇nizecj gas)。 26· —種用來移除反應物之方法，使用於半導體製程 中之輸送一光罩之一容器，該光罩包含由絕緣材料製成之 一基底，及沉積於該基底表面之一金屬層，其中該用以移 除反應物之方法，包含以一惰性氣體充滿該容器，藉此清 除該些反應物。 -1288668 27·如申請專利範圍第項所述之用來移除反應物 之方法，其中該光罩形成的重複缺陷，可藉由清除該些反 應物而減少。 28·如申請專利範圍第％項所述之用來移除反應物 之方去，其中一 193奈米光罩的使用壽命，可藉由清除該 些反應物而增加。 之j9·如申請專利範圍第26項所述之用來移除反應物 方法’其中曝光製程生產力，可藉由清除該些反應物而 •如申凊專利範圍第項所述之用來移除反應物 之方去，其中該光罩的清潔頻率，可藉由清除該些反應物 而減少。 31·如申請專利範圍第26項所述之用來移除反應物 方去，其中該光罩的重工率，可藉由清除該些反應物而 下降。 2·如申請專利範圍第20項所述之用來移除反應物 之方法，其中該容器為一光罩盒。 •如申請專利範圍第2(5項所述之用來移除反應物 ^288668 之方法，其中該容器為一光罩儲存器。 • 、如申明專利範圍第項所述之用來移除反應物 w 方'会其中該容器為一光罩收藏架。 35·如申睛專利範圍第％項所述之用來移除反應物 之方去，其中該惰性氣體充滿該容器之方式為定壓流體充 _ 滿（fixed pressure fluid fill)。 36·如申請專利範圍第26項所述之用來移除反應物 之方法’其中該惰性氣體充滿該容器之方式為變壓流體充 滿（varied Pressure fluid fill)。 37·如申請專利範圍第26項所述之用來移除反應物 之方法’其中該惰性氣體為氬氣（Ar)。