TWI556055B - A mask protective film module and manufacturing method thereof - Google Patents

Description

光罩保護膜組件及其製造方法

本發明是有關一種光罩保護膜組件及其製造方法，特別是一種能夠用於極紫外線（EUV）微影製程之光罩保護膜組件及其製造方法。

隨著半導體裝置高度積體化，微影所形成的圖案也跟著微細化，現在圖案寬度達到20nm左右的裝置也進入實用階段。而目前使用193nm已經可以做到14nm製程，14nm以下仍要使用極紫外線（EUV：Extreme Ultra Violet）的微影，開始受到重視。而目前用於光罩保護薄膜組件而言，對於實現EUV用光罩保護膜組件卻仍然有許多的技術問題需要解決，如以光罩保護膜黏貼在光罩上以阻絕微塵直接掉落在光罩上，造成晶圓曝光之缺失。

且目前一般光罩所使用的光罩保護膜都是透過有機黏接劑黏附於一框架上，有機黏劑在儲存或運送光罩過程中即會產生有害氣體，對光罩會造成損壞，且若光罩保護模是採用有機膜時，由於EUV微影主要採用波長為10-14nm的極紫外光作為光源，可使曝光波長一下子降到13.5nm，如此將能夠把微影技術擴展到20nm以下的特徵尺寸，但13.5nm波長的光當照射於有機膜或是有機黏接劑時，即會破壞有機質之結構，造成有機質被分解，而產生出有害的氣體出來，如此將會導致環境的汙染與造成設備的提早損壞的情況發生，因此如何克服以上問題，將是業界中急需解決的問題。

因此，若能夠不使用有機膜與有機黏接劑，但亦能夠做為防塵薄膜使用、以及能夠黏附於一框架上，如此應為一最佳解決方案。

本發明係關於一種光罩保護膜組件及其製造方法，係能夠將晶矽薄膜做為防塵薄膜使用，並以離子束或快速原子束照射的方式產生黏性表面以取代有機黏接劑，避免產生有害氣體，造成環境汙染及設備損壞。

本發明所採用之光罩保護膜係利用失焦原理，使得保護膜上之微塵不會在晶圓上成像，致使良率提高，故大部分光罩均需要光罩保護膜，EUV光罩也需要。

一種光罩保護膜組件，包括：一框架，係具有二個結合面，其中一結合面係為經由離子束或快束原子束照射而活化形成的一黏性表面；以及一晶矽薄膜，係具有二個表面，其中一表面係為經由離子束照射而活化形成的一黏性表面；係將晶矽薄膜經活化後的黏性表面覆蓋於框架經活化後的結合面，使該晶矽薄膜的表面與框架結合面相黏合，該晶矽薄膜緊密結合於該框架上。

一種光罩保護膜組件製造方法，其步驟為：將一晶矽薄膜之其中一表面及一框架之其中一結合面進行離子束或快束原子束照射後，使該晶矽薄膜及框架受到離子束照射的表面會被活化形成一黏性表面；之後，則將該晶矽薄膜具有黏性之表面黏附於該框架具有黏性的結合面上，使晶矽薄膜緊密黏合於框架上。

上述之晶矽薄膜之厚度為20~100nm。

上述之說明中，更包含一光罩，該光罩至少具有一表面，係將光罩之表面與該框架未經活化之另一結合面經由離子束照射活化成為黏性表面，使該已黏附晶矽薄膜之框架則能夠再黏附於該光罩之表面上。

上述之說明中，更包含一增高框架，該增高框架具有二個結合面，係將增高框架之其中一結合面及框架未經活化之另一結合面經由離子束照射活化成為黏性表面，使該已黏附晶矽薄膜之框架則能夠再黏附於該增高框架已活化的結合面上。

有關於本發明其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

請參閱第1A圖及第1B圖，為本發明光罩保護膜組件及其製造方法之分解結構示意圖及結合結構示意圖，由圖中可知，該光罩保護膜組件包括一框架1及一晶矽薄膜2，其中該框架1係具有一第一結合面11及一第二結合面12，而該晶矽薄膜2之其中一表面及框架1的第一結合面11經過離子束或快速原子束照射後，使該晶矽薄膜2的一表面及框架1的第一結合面11會被活化形成一黏性表面21、111，將晶矽薄膜2活化後的黏性表面21與框架1活化後之第一結合面11相覆蓋黏合，因該晶矽薄膜2之黏性表面21及框架1之第一結合面11皆具有黏性，因此，該晶矽薄膜2與該框架1之第一結合面11可緊密黏合，不易脫離，以取代傳統有機黏劑。另外，該晶矽薄膜2係為單晶矽薄膜或多晶矽薄膜。

由於該晶矽薄膜2應用於EUV微影時，80％的EUV光（13.5nm波長）通過該晶矽薄膜2，因此足以取代傳統所使用的有機膜，而當要進行EUV微影時，如第2A圖及第2B圖所示，由於該框架1係為晶矽或是鋁材料或是石英玻璃所製成，因此當照射離子束或快速原子束時，將能夠活化被照射的表面，而產生一黏性表面，如圖中所示，該框架1之第二結合面12則是經由離子束或快速原子束照射活化後形成黏性表面121，並將光罩3的一表面31也進行離子束或快速原子束照射活化，使光罩受照射的表面31也形成黏性表面311，使該已黏附有晶矽薄膜2之框架1的第二結合面12可與光罩3的表面31相黏合，致使結合有晶矽薄膜2之框架1罩蓋於光罩3上。

且為了使框架1與光罩3日後容易相分離，使光罩3可以重複被使用，所以當框架1之第二結合面12與光罩3表面在進行離子束或快速原子束照射活化的過程中，可以縮短照射活化的時間，或縮小照射活化的面積或以點狀照射活化模式，使框架1之第二結合面12與光罩3的表面31不會產生高黏性，以利日後框架1與光罩3之分離。

再者，請參閱第5A圖及第5B圖，該晶矽薄膜2經離子束或快速原子束活化的範圍可為全部表面(如第5A圖所示)，使晶矽薄膜2的全部表面皆為黏性表面，或只活化與框架結合的部份表面(如第5B圖所示)，使晶矽薄膜2只有周緣表面形成黏性表面。

本發明為了增高該光罩保護膜組件的高度，如第3A圖及第3B圖所示，能夠再包含至少一個的增高框架4，係將該框架1之第二結合面12及增高框架4之第一結合面41經由離子束或快速原子束照射活化後形成一黏性表面121、411，並將已活化之框架1的第二結合面12與增高框架4之第一結合面41相黏合，使該已黏附晶矽薄膜2之框架1則能夠再黏附於該增高框架4表面上，進而增加框架1之整體高度，而該增高框架4由於是晶矽或是鋁材料或石英玻璃所製成，因此當要將有增高框架4之光罩保護膜組件進行應用於EUV微影時，則能夠將該增高框架4之第二結合面42與光罩3的表面進行離子束或快速原子束照射活化後，使活化後的增高框架4之第二結合面42與光罩3的表面皆會形成黏性表面421、311，並將活化後的增高框架4之第二結合面42黏附於該活化後的光罩3表面上，如此將能夠使有增高框架4之光罩保護膜組件用以進行EUV微影，如第4A圖及第4B所示。

而光罩保護膜組件製造方法，如第6圖所示，其步驟為： 1.         將一晶矽薄膜之其中一表面與一框架的其中一結合面進行離子束或快速原子束照射後，使該晶矽薄膜受照射的表面與框架受照射的結合面皆經活化形成一黏性表面401； 2.         之後，則將該晶矽薄膜具有黏性之表面黏附於該框架具有黏性的結合面上，使晶矽薄膜與框架緊密黏合402。

上述晶矽薄膜2或框架1或光罩3或增高框架4或框架的表面31或結合面11,12,41,42皆係由離子束或快速原子束照射活化形成黏性表面21,111,121,311,411,421，而照射活化之時間為幾秒至幾分鐘、活化之溫度為室溫，其中活化時間以30秒~5分鐘為最佳，視晶矽薄膜2大小而有所不同。

本發明所提供之光罩保護膜組件及其製造方法，與其他習用技術相互比較時，其優點如下： 1.       習知產品係使用有機膜或有機黏劑進行光罩保護膜與框架的黏合，所以有機質會受到破壞，產生有機氣體，進而造成汙染及破壞設備。而本發明是以離子束或快速原子速進行光罩保護膜表面及框架結合面的照射活化，使活化後的光罩保護膜表面及框架結合面皆能形成黏性表面，當活化後的晶矽薄膜表面與經活化後的框架結合面進行黏合時，完全不會產生有機氣體，以解決習知產品會產生有機氣體的問題。 2.      本發明可藉由調整框架與光罩之黏合表面的活化時間或縮小活化範圍或以點狀模式進行活化，藉以控制框架與光罩之黏性表面的黏性，使框架日後可輕易與光罩分離，以達到光罩可被重複使用的目的，藉以降低製作成本。 3.      本發明可將框架製作成數個相同或不同的高低尺寸，再藉由離子束或快速原子速對框架結合面進行照射，使框架結合面經活化而產生黏性，致使數個框架結合面可相互黏合，藉以調整框架整體高度，而不用量身訂製單一框架之高度。 本創作已透過上述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何熟悉此一技術領域具有通常知識者，在瞭解本創作前述的技術特徵及實施例，並在不脫離本創作之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本創作之專利保護範圍須視本說明書所附之請求項所界定者為準。

1‧‧‧框架
11‧‧‧第一結合面
111‧‧‧黏性表面
12‧‧‧第二結合面
121‧‧‧黏性表面
2‧‧‧晶矽薄膜
21‧‧‧黏性表面
3‧‧‧光罩
31‧‧‧表面
311‧‧‧黏性表面
4‧‧‧增高框架
41‧‧‧第一結合面
411‧‧‧黏性表面
42‧‧‧第二結合面
421‧‧‧黏性表面

[第1A圖]係本發明光罩保護膜組件及其製造方法之分解結構示意圖。        [第1B圖]係本創作光罩保護膜組件及其製造方法之組合結構示意圖。        [第2A圖]係本創作光罩保護膜組件及其製造方法之第一實施應用分解結構示意圖。        [第2B圖]係本創作光罩保護膜組件及其製造方法之第一實施應用組合結構示意圖。        [第3A圖]係本創作光罩保護膜組件及其製造方法之第二實施應用分解結構示意圖。        [第3B圖]係本創作光罩保護膜組件及其製造方法之第二實施應用組合結構示意圖。 [第4A圖]係本創作光罩保護膜組件及其製造方法之第三實施應用分解結構示意圖。           [第4B圖]係本創作光罩保護膜組件及其製造方法之第三實施應用組合結構示意圖。        [第5A圖]係本發明光罩保護膜組件及其製造方法之晶矽薄膜全部表面活化示意圖。        [第5B圖]係本發明光罩保護膜組件及其製造方法之晶矽薄膜部分表面活化示意圖。        [第6圖]係本發明光罩保護膜組件及其製造方法之流程示意圖。

1‧‧‧框架

11‧‧‧第一結合面

111‧‧‧黏性表面

12‧‧‧第二結合面

2‧‧‧晶矽薄膜

21‧‧‧黏性表面

Claims (10)

1. 一種光罩保護膜組件，包括： 一框架，係具有二個結合面，其中一結合面係為經由離子束照射而活化形成的一黏性表面；以及 一晶矽薄膜，係具有二個表面，其中一表面係為經由離子束照射而活化形成的一黏性表面； 係將晶矽薄膜經活化後的黏性表面覆蓋於框架經活化後的結合面，使該晶矽薄膜的表面與框架結合面相黏合，該晶矽薄膜緊密結合於該框架上。
2. 如請求項1所述之光罩保護膜組件，其中該晶矽薄膜之厚度為20~100nm。
3. 如請求項1所述之光罩保護膜組件，更包含一光罩，該光罩至少具有一表面，係將光罩之表面與該框架未經活化之另一結合面經由離子束照射活化成為黏性表面，使該已黏附晶矽薄膜之框架則能夠再黏附於該光罩之表面上。
4. 如請求項1所述之光罩保護膜組件，更包含一增高框架，該增高框架具有二個結合面，係將增高框架之其中一結合面及框架未經活化之另一結合面經由離子束照射活化成為黏性表面，使該已黏附晶矽薄膜之框架則能夠再黏附於該增高框架已活化的結合面上。
5. 如請求項1所述之光罩保護膜組件，其中該離子束能夠以快速原子束取代。
6. 一種光罩保護膜組件製造方法，其步驟為： 將一晶矽薄膜之其中一表面及一框架之其中一結合面進行離子束照射後，使該晶矽薄膜及框架受到離子束照射的表面會被活化形成一黏性表面； 之後，則將該晶矽薄膜具有黏性之表面黏附於該框架具有黏性的結合面上，使晶矽薄膜緊密黏合於框架上。
7. 如請求項6所述之光罩保護膜組件製造方法，其中該晶矽薄膜之厚度為20~100nm。
8. 如請求項6所述之光罩保護膜組件製造方法，其中已黏附晶矽薄膜之框架更能夠結合於一光罩之一表面上，係將光罩之表面與該框架未經活化之另一結合面經由離子束照射活化成為黏性表面，使該已黏附晶矽薄膜之框架則能夠再黏附於該光罩之表面上。
9. 如請求項6所述之光罩保護膜組件製造方法，其中已黏附晶矽薄膜之框架更能夠結合於一增高框架之其中一結合面上，係將增高框架之其中一結合面及框架未經活化之另一結合面經由離子束照射活化成為黏性表面，使該已黏附晶矽薄膜之框架則能夠再黏附於該增高框架已活化的結合面上。
10. 如請求項6所述之光罩保護膜組件製造方法，其中該離子束能夠取代為快速原子束。