TWI701523B - 清潔裝置及清潔方法 - Google Patents

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TWI701523B TW108111656A TW108111656A TWI701523B TW I701523 B TWI701523 B TW I701523B TW 108111656 A TW108111656 A TW 108111656A TW 108111656 A TW108111656 A TW 108111656A TW I701523 B TWI701523 B TW I701523B
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Abstract

本發明提供一種用於處理生產基板之一設備的清潔裝置，該清潔裝置包含： 一主體，其具有類似於該等生產基板之尺寸使得該清潔裝置與該設備相容，該主體具有一第一主表面及面向與該第一主表面相反之方向的一第二主表面； 該主體內之一腔室，其經組態以容納污染物； 一入口，其自該第一主表面通向該腔室且經組態以允許藉由一流體流將污染物抽吸至該腔室中；及 一出口，其自該腔室通向該第二主表面，該清潔裝置經組態以允許該流體離開該腔室但防止一污染物離開該腔室。

Description

清潔裝置及清潔方法
本發明係關於一種供用於例如一微影設備、度量衡設備或一程序設備中之清潔裝置及清潔方法。
微影設備為將所要圖案施加至基板上，通常施加至基板之目標部分上的機器。微影設備可用於例如積體電路(IC)製造中。在彼情況下，替代地被稱作光罩或倍縮光罩之圖案化裝置可用以產生待形成於IC之個別層上的電路圖案。可將此圖案轉印至基板(例如，矽晶圓)上之目標部分(例如，包含晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上來進行圖案之轉印。一般而言，單一基板將含有經順次地圖案化之鄰近目標部分之網路。
已將浸潤技術引入至微影系統中以使得能夠改良較小特徵之解析度。在浸潤微影設備中，具有相對較高折射率之液體之液體層插入於該設備之投影系統(經圖案化光束係經由該投影系統而朝向基板投影)與基板之間的空間中。液體最後覆蓋投影系統之最終透鏡元件下方的晶圓之部分。因此，將經歷曝光之基板之至少部分浸潤於液體中。浸潤液體之效應係使得能夠對較小特徵進行成像，此係因為曝光輻射在液體中相比於在氣體中將具有較短波長。(液體之效應亦可被視為增加系統之有效數值孔 徑(NA)以及增加聚焦深度)。
在商用浸潤微影中，液體為水。通常，水為高純度之蒸餾水，諸如通常用於半導體製造工場中之超純水(UPW)。在浸潤系統中，UPW常常被純化且其可在作為浸潤液體而供應至浸潤空間之前經受額外處理。除可使用水作為浸潤液體以外，亦可使用具有高折射率之其他液體，例如：烴，諸如氟代烴；及/或水溶液。另外，已設想將除液體以外之其他流體用於浸潤微影中。
在本說明書中，將在描述中參考局域化浸潤，其中浸潤液體在使用中被限制至最終透鏡元件與面向最終元件之表面之間的空間。對向表面為基板之表面或與基板表面共面的支撐載物台(或基板台)之表面。(請注意，除非另有明確陳述，否則在下文中對基板W之表面的參考另外或在替代例中亦係指基板台之表面；且反之亦然)。存在於投影系統與載物台之間的流體處置結構用以將浸潤限制至浸潤空間。由液體填充之空間在平面圖中小於基板之頂表面，且該空間相對於投影系統保持實質上靜止，而基板及基板台在下方移動。
流體處置結構為將液體供應至浸潤空間、自空間移除液體且藉此將液體限制至浸潤空間之結構。其包括作為流體供應系統之一部分的特徵。PCT專利申請公開案第WO 99/49504號中所揭示之配置為早期的流體處置結構，其包含供應液體或自空間回收液體且取決於載物台在投影系統下方之相對運動而操作的管路。在更為新近的設計中，流體處置結構沿著投影系統之最終元件與基板台60或基板W之間的空間之邊界之至少一部分延伸，以便部分地界定該空間。
微影設備為複雜的設備，且其大多數關鍵部分必須在極受 控環境下操作，其中污染規格高於清潔室之標準。若必須開放設備以進行維護或檢測，則可能需要在設備可恢復使用之前採取諸如去汙及啟動之耗時程序。需要儘可能地最少化裝置之任何停工時間，此係因為此停工時間縮減裝置之生產力且增加擁有成本。
舉例而言，需要提供用以使得能夠以最少停工時間清潔設備之關鍵部分的方式。
根據一態樣，提供一種用於處理生產基板之一設備的清潔裝置，該清潔裝置包含：一主體，其具有類似於該等生產基板之尺寸使得該清潔裝置與該設備相容，該主體具有一第一主表面及面向與該第一主表面相反之方向的一第二主表面；該主體內之一腔室，其經組態以容納污染物；一入口，其自該第一主表面通向該腔室且經組態以允許藉由一流體流將污染物抽吸至該腔室中；及一出口，其自該腔室通向該第二主表面，該清潔裝置經組態以允許該流體離開該腔室但防止一污染物離開該腔室。
根據一態樣，提供一種清潔用於處理生產基板之一設備的方法，該方法包含：將如前述技術方案中任一項之一清潔裝置裝載至該設備之一基板固持器上，該清潔裝置200之該第二主表面鄰近該基板固持器；移動上面具有該清潔裝置200之該基板固持器使得該清潔裝置之一入口鄰近待清潔之該設備的一組件之一部分；及 操作一真空源以在該清潔裝置與該基板固持器之間產生一負壓，使得流體經抽吸通過該入口、該腔室及該出口。
根據一態樣，提供一種包含程式碼構件之電腦程式，該程式碼構件在由用於處理生產基板之一設備的控制系統執行時使用於處理生產基板之該設備執行如上文所描述之一方法。
10:浸潤空間
12:液體限制結構/液體限制系統
12a:內部部分
12b:外部部分
13:液體入口/液體出口
18:氣體回收開口
20:供應開口
21:回收開口
23:下方供應開口
24:溢流開口/溢流回收件
25:底部回收開口/多孔板
26:氣刀開口
30:倒截頭圓錐形形狀
32:底部回收開口/牽制開口
33:彎液面
34:供應開口
35:腔室
36:通道
38:通道
39:內部周邊
40:板
42:中間回收件
50:污染物粒子/污染物
51:污染物
60:基板台/氣流
100:最後透鏡元件
121:液體抽取孔隙/抽取開口
122:液體供應孔隙
151:氣體密封孔隙/氣體開口
200:清潔裝置/主體
200a:清潔裝置
201:腔室
202:開口
203:過濾器
204:清潔突出物
210:清潔單元
210-1:清潔單元
210-2:清潔單元
210-3:清潔單元
210-n:清潔單元
300:清潔裝置
301:密封部件
302:過濾器
303:出口
400:清潔裝置
401:穿孔
402:過濾器
500:控制器
AD:調整器
b:距離
B:輻射光束
BD:光束遞送系統
C:目標部分
CO:聚光器
IF:位置感測器
IL:照明系統(照明器)
IN:積光器
LT:微影設備
M1:光罩對準標記
M2:光罩對準標記
MA:圖案化裝置/光罩
MT:光罩支撐結構/光罩台
P1:基板對準標記
P2:基板對準標記
PM:第一定位裝置
PS:投影系統
PW:第二定位裝置/第二定位器
SO:輻射源
S1:步驟
S2:步驟
S3:步驟
S4:步驟
S5:步驟
S6:步驟
S7:步驟
W:基板
WT:基板台
現在將參看隨附示意性圖式而僅作為實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中，對應參考符號指示對應部分，且在該等圖式中：圖1示意性地描繪微影設備；圖2示意性地描繪供用於微影投影設備中之浸潤液體限制結構；圖3為示意性地描繪根據一實施例之另一浸潤液體供應系統的側視橫截面圖；圖4描繪供用於微影投影設備中之浸潤液體限制結構之一部分的底面；圖5以部分橫截面描繪在操作中之根據本發明之一實施例的清潔裝置200；圖6以較大尺度描繪圖5之清潔裝置200；圖7以平面圖描繪圖5之清潔裝置200；圖8以部分橫截面描繪在操作中之根據本發明之另一實施例的清潔裝置200；圖9以部分橫截面描繪在操作中之根據本發明之另一實施例的清潔裝置200； 圖10以部分橫截面描繪在操作中之根據本發明之另一實施例的清潔裝置200；及圖11為根據本發明之一實施例的清潔方法之流程圖。
圖1示意性地描繪微影設備LT，其中可使用本發明之實施例。該設備包括：照明系統(照明器)IL，其經組態以調節輻射光束B(例如，UV輻射或任何其他合適輻射)；光罩支撐結構(例如，光罩台)MT，其經建構以支撐圖案化裝置(例如，光罩)MA且連接至經組態以根據某些參數準確地定位圖案化裝置之第一定位裝置PM。該設備亦包括基板台(例如，晶圓台)60或「基板支撐件」，其經建構以固持基板(例如，抗蝕劑塗佈晶圓)W且連接至經組態以根據某些參數準確地定位基板之第二定位裝置PW。該設備進一步包括投影系統(例如，折射投影透鏡系統)PS，其經組態以將藉由圖案化裝置MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C(例如，包括一或多個晶粒)上。
照明系統可包括用於導向、塑形或控制輻射的各種類型之光學組件，諸如折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件，或其任何組合。
光罩支撐結構支撐(亦即，承載)圖案化裝置。光罩支撐結構以取決於圖案化裝置之定向、微影設備之設計及其他條件(諸如，圖案化裝置是否被固持於真空環境中)的方式來固持圖案化裝置。光罩支撐結構可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術來固持圖案化裝置。光罩支撐結構可為例如框架或台，其可根據需要而固定或可移動。光罩支撐結構可確保圖案化裝置例如相對於投影系統處於所要位置。可認為本文中對術語 「倍縮光罩」或「光罩」之任何使用均與更一般術語「圖案化裝置」同義。
本文中所使用之術語「圖案化裝置」應被廣泛地解譯為係指可用以在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以便在基板之目標部分中產生圖案的任何裝置。應注意，例如，若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂的輔助特徵，則該圖案可能不確切地對應於基板之目標部分中之所要圖案。一般而言，被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所產生之裝置(諸如，積體電路)中的特定功能層。
圖案化裝置可為透射的或反射的。圖案化裝置之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。光罩在微影中為吾人所熟知，且包括諸如二元、交變相移及衰減式相移之光罩類型，以及各種混合光罩類型。可程式化鏡面陣列之實例使用小鏡面之矩陣配置，該等小鏡面中之每一者可個別地傾斜，以便使入射輻射光束在不同方向反射。傾斜鏡面將圖案賦予藉由鏡面矩陣反射之輻射光束中。
本文中所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解譯為涵蓋適於所使用之曝光輻射或適於諸如浸潤液體之使用或真空之使用之其他因素的任何類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、磁性、電磁及靜電光學系統，或其任何組合。可認為本文中對術語「投影透鏡」之任何使用均與更一般術語「投影系統」同義。
如此處所描繪，該設備屬於透射類型(例如，使用透射光罩)。替代地，該設備可屬於反射類型(例如，使用如上文所提及之類型的可程式化鏡面陣列，或使用反射光罩)。
微影設備可屬於具有兩個(雙載物台)或多於兩個基板台或 「基板支撐件」(及/或兩個或多於兩個光罩台或「光罩支撐件」)之類型。在此類「多載物台」機器中，可並行地使用額外台或支撐件，或可對一或多個台或支撐件進行預備步驟，同時將一或多個其他台或支撐件用於曝光。
微影設備亦可屬於如下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對較高折射率之例如水的液體覆蓋，以便填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸潤液體施加至微影設備中之其他空間，例如光罩與投影系統之間的空間。浸潤技術可用以增加投影系統之數值孔徑。如本文中所使用之術語「浸潤」並不意謂諸如基板之結構必須浸沒於液體中，而是僅意謂液體在曝光期間位於投影系統與基板之間。
參看圖1，照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當源為準分子雷射時，源及微影設備可為分開的實體。在此類狀況下，不認為源形成微影設備之部分，且輻射光束係藉助於包括例如合適導向鏡面及/或擴束器之光束遞送系統BD而自源SO傳遞至照明器IL。在其他狀況下，例如當源為水銀燈時，該源可為微影設備之整體部分。源SO及照明器IL連同光束遞送系統BD(在需要時)可被稱作輻射系統。
照明器IL可包括經組態以調整輻射光束之角強度分佈之調整器AD。一般而言，可調整照明器之光瞳平面中之強度分佈的至少外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ外部及σ內部)。此外，照明器IL可包括各種其他組件，諸如積光器IN及聚光器CO。照明器可用以調節輻射光束，以在其截面中具有所要的均一性及強度分佈。
輻射光束B入射於固持於光罩支撐結構(例如，光罩台MT)上之圖案化裝置(例如，光罩MA)上，且由該圖案化裝置而圖案化。在已 橫穿光罩MA的情況下，輻射光束B穿過投影系統PS，該投影系統將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。藉助於第二定位裝置PW及位置感測器IF(例如，干涉量測裝置、線性編碼器或電容式感測器)，可準確地移動基板台60，例如以便在輻射光束B之路徑中定位不同目標部分C。類似地，第一定位裝置PM及另一位置感測器(其未明確地描繪於圖1中)可用以相對於輻射光束B之路徑準確地定位光罩MA，例如在自光罩庫機械擷取之後或在掃描期間。一般而言，可藉助於形成第一定位裝置PM之部分的長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現光罩台MT之移動。類似地，可使用形成第二定位器PW之部分的長衝程模組及短衝程模組來實現基板台60或「基板支撐件」之移動。在步進器(相對於掃描器)之狀況下，光罩台MT可僅連接至短衝程致動器，或可被固定。可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準光罩MA與基板W。儘管如所說明之基板對準標記佔據專用目標部分，但其可位於目標部分之間的空間中(此等者被稱為切割道對準標記)。類似地，在多於一個晶粒提供於光罩MA上之情形中，光罩對準標記可位於該等晶粒之間。
控制器500控制微影設備之總體操作，且特別執行下文進一步所描述之操作程序。控制器500可體現為經合適程式化之通用電腦，其包含中央處理單元、揮發性及非揮發性儲存構件、諸如鍵盤及螢幕之一或多個輸入及輸出裝置、一或多個網路連接件，以及至微影設備之各種部分的一或多個介面。應瞭解，控制電腦與微影設備之間的一對一關係係不必要的。一個電腦可控制多個微影設備。多個網路連接電腦可用以控制一個微影設備。控制器500亦可經組態以控制微影製造單元(lithocell)或叢集(cluster)中之一或多個關聯程序裝置及基板處置裝置，微影設備形成該微 影製造單元或叢集之部分。控制器500亦可經組態以從屬於微影製造單元或叢集之監督控制系統及/或廠房(fab)之總控制系統。
用於在投影系統PS之最終透鏡元件100與基板之間提供液體之配置可被分類成三個一般類別。此等類別為浴型配置、所謂的局域化浸潤系統及全濕潤浸潤系統。本發明特別係關於局域化浸潤系統。
在已針對局域化浸潤系統所提議之配置中，液體限制結構12沿著投影系統PS之最終透鏡元件與面向投影系統的載物台或台之對向表面之間的浸潤空間之邊界之至少一部分而延伸。台之對向表面如此被提及，此係因為台在使用期間移動且很少靜止。一般而言，台之對向表面為基板W、環繞該基板之基板台60或其兩者的表面。圖2中說明此配置。圖2中所說明且在下文所描述之配置可應用於上文所描述且圖1中所說明之微影設備。
圖2示意性地描繪液體限制結構12。液體限制結構12沿著投影系統PS之最終透鏡元件100與基板台60或基板W之間的浸潤空間10之邊界之至少一部分而延伸。在一實施例中，密封件形成於液體限制結構12與基板W/基板台60之表面之間。密封件可為對浸潤空間10之非接觸式密封件，諸如氣體密封件或液體密封件及液體。具有氣體密封件之系統之實例揭示於歐洲專利申請公開案第EP-A-1,420,298號中。液體係由液體入口13帶入浸沒空間10中。液體可由液體出口13移除。
美國專利申請公開案第US 2004-0207824號。其他液體限制系統12可與本發明一起使用。
圖2及圖3展示可存在於限制結構12之變化中的不同特徵。除非有不同描述，否則設計可共用與圖2相同之特徵中的一些特徵。可如 所展示或根據需要而個別地或組合地選擇本文中所描述之特徵。
圖2展示圍繞最後透鏡元件之底表面的限制結構12。最後透鏡元件100具有倒截頭圓錐形形狀30。該截頭圓錐形形狀具有平坦底表面及圓錐形表面。該截頭圓錐形形狀自平坦表面凸出且具有底部平坦表面。底部平坦表面為最後透鏡元件之底表面的光學活性部分，投影光束可傳遞通過該光學活性部分。限制結構環繞截頭圓錐形形狀之至少部分。限制結構具有面向截頭圓錐形形狀之圓錐形表面的內部表面。內部表面及圓錐形表面具有互補形狀。限制結構之頂表面係實質上平坦的。限制結構可圍繞最後透鏡元件之截頭圓錐形形狀而配合。液體限制結構之底表面係實質上平坦的，且在使用中，底表面可平行於台及/或晶圓之對向表面。底表面與對向表面之間的距離可在30至500微米之範圍內，理想地係在80至200微米之範圍內。
限制結構延伸為相比於最後透鏡元件更接近於晶圓及晶圓台之對向表面。因此，在限制結構之內部表面、截頭圓錐形部分之平坦表面及對向表面之間界定空間10。在使用期間，該空間填充有液體。液體填充透鏡與限制結構之間的互補表面之間的緩衝空間之至少部分，在一實施例中，填充互補內部表面與圓錐形表面之間的空間之至少部分。
經由形成於液體限制結構之表面中的開口將液體供應至空間。可經由液體限制結構之內部表面中的供應開口20供應液體。替代地或另外，自形成於限制結構12之下表面中的下方供應開口23供應液體。下方供應開口可環繞投影光束之路徑，且其可由呈陣列形式之一系列開口形成。供應液體以填充空間10，使得在投影系統下方通過該空間之流為層狀。在液體限制結構下方自開口23供應液體另外防止氣泡進入至空間中。 液體之此供應充當液體密封件。
可自形成於內部表面中之回收開口21回收液體。經由回收開口回收液體可藉由施加負壓而進行；經由開口21之回收係由於通過空間之液體流的速度；或該回收可由於此兩者。當在平面圖中觀察時，回收開口21可位於供應開口20之相對側上。另外或替代地，可經由位於液體限制結構12之頂表面上的溢流開口24回收液體。
另外或替代地，可經由底部回收開口25、32自液體限制結構下方回收液體。底部回收開口可用以將液體彎液面保持(或「牽制」)至液體限制結構。彎液面形成於液體限制結構與對向表面之間，且其充當液體空間與氣態外部環境之間的界限。底部回收開口25可為可以單相流回收液體之多孔板25。底部回收開口可為一系列牽制開口32，液體經由該等開口回收。牽制開口可以雙相流回收液體。
氣刀開口26相對於液體限制結構之內部表面視情況徑向地向外。可經由氣刀開口以高速度供應氣體，以輔助將浸潤液體限制於空間中。所供應氣體可為潮濕的且其可含有二氧化碳。所供應氣體可基本上由二氧化碳及水蒸氣組成。用於回收經由氣刀所供應之氣體的氣體回收開口18自氣刀開口徑向地向外。
圖3中所展示之為圖2所共有的特徵共用相同參考編號。限制結構12具有與最後透鏡元件100之截頭圓錐形形狀之圓錐形表面互補的內部表面。限制結構之下表面相比於截頭圓錐形形狀之底部平面表面更接近於對向表面。
經由形成於限制結構之內部表面中的開口將液體供應至空間。供應開口34係朝向內部表面之底部而定位，可能位於截頭圓錐形形狀 之底表面下方。供應開口位於內部表面上，圍繞投影光束之路徑而隔開。
經由液體限制結構12之下表面中的回收開口25自空間10回收液體。隨著對向表面在限制結構下方移動，彎液面33可沿與對向表面之移動相同的方向在回收開口25之表面上遷移。回收開口可由多孔部件形成。可以單相回收液體。在一實施例中，以雙相流回收液體。雙相流收納於液體限制結構12內之腔室35中，在該腔室中將雙相流分開成液體及氣體。經由分開的通道36、38自腔室35回收液體及氣體。
限制結構之下表面的內部周邊39延伸至遠離內部表面之空間中以形成板40。內部周邊形成可經大小設定以匹配投影光束之形狀及大小的小孔隙。該板可用以隔離其兩側之液體。所供應液體朝向孔隙向內流動、流動通過內部孔隙，且接著在板下方朝向環繞回收開口25徑向地向外流動。
在一實施例中，限制結構可呈兩個部分：內部部分12a及外部部分12b。出於方便起見，在圖3之右側部分中展示此配置。兩個部分可在平行於對向表面之平面中彼此相對地移動。內部部分可具有供應開口34且內部部分可具有溢流回收件24。外部部分12b可具有板40及回收開口25。內部部分可具有用於回收在兩個部分之間流動之液體的中間回收件42。
各種類型之污染可不利地影響微影設備中之流體處置系統之效能。儘管將微影設備之環境保持於極低污染物含量且例如水之浸潤液體極純，但不能完全地去除流體處置系統之微粒污染的可能性。在流體處置系統內之關鍵部位處存在即使小的污染物亦可縮減流體處置系統之有效性。
舉例而言，液體限制結構12之下部表面上(例如，黏附至該下部表面)之纖維的存在可增加缺陷度且可促成生產力縮減。鄰近於水抽取孔口或甚至在水抽取孔口上方之纖維的存在可導致在曝光期間另外將水損耗至生產基板上。又，形成用於限制浸潤液體之氣體密封件之部分的氣體出口之部分或完全阻塞可導致將水損耗至生產基板上。生產基板上之水損耗可在經曝光圖案中造成缺陷。缺陷可經由由於蒸發小滴而在抗蝕劑上產生水印來形成。在不同機構中，可在受限制浸潤液體之彎液面33與留存於基板上之小滴之間的碰撞時產生氣泡。該氣泡可在浸潤空間中行進以干涉投影光束之路徑。
若已偵測到(例如，使用檢測基板)或推斷(例如，自良率由於經曝光圖案中之缺陷之數目增加的降低)在微影設備中存在污染物，則需要清潔微影設備之相關組件。習知地，此清潔已藉由開放微影設備及移除或拆卸其他組件以使得能夠近接待清潔組件來完成。接著通常手動地清潔相關組件。此程序係耗時的且呈現污染風險，此係因為其他污染物可在微影設備對清潔室開放時進入微影設備且遷移至敏感組件。因此，開放微影設備以執行清潔操作可導致需要執行一系列清潔操作，從而導致過長的停工時間。
圖4描繪微影設備中之液體限制結構12之底面。液體限制結構12之下部表面(亦即，在微影設備之操作期間面向基板W之表面)具備孔隙之若干大體上平行列。所配置之列通常可圍繞浸潤空間同心地配置。如參看圖2及圖3所描述，該等列可用以幫助將浸潤液體限制至浸潤空間11。此等孔隙可包括(在非限制清單中)氣體密封孔隙151、液體抽取孔隙121及液體供應孔隙122。
氣體密封孔隙151在操作時被供應有處於高壓之氣體以便在液體限制結構12與基板W之間形成高壓區。高壓區用於將浸潤液體限制至浸潤空間11且被稱作氣體密封件。液體抽取孔隙121連接至低壓源，且在使用中以單相流或雙相流抽取氣體及/或浸潤液體。液體抽取孔隙121可充當彎液面牽制特徵。液體供應孔隙122將液體供應至浸潤空間，例如以補充經由液體抽取孔隙121移除之液體。
液體限制結構12之總寬度可為大約4至40mm或大於40mm。所描述之各種孔隙可具有不同大小，例如大約10μm至1mm。因此，小污染物粒子可容易阻塞或阻斷圍繞該等孔隙中之任一者的流動。若污染物為纖維，則單一纖維可能會沿著開口之列阻隔一或多個開口。
圖5描繪根據本發明之一實施例的清潔裝置200。
清潔裝置200呈晶圓之形式，該晶圓可被裝載至微影設備LT中，如同其為待曝光之生產基板般。清潔裝置200可與生產基板互換。清潔裝置200與微影設備相容，此係因為其具有類似於生產基板之尺寸的尺寸。清潔裝置200經組態以清潔微影設備之組件或組件之一部分。
在清潔期間，清潔裝置200鄰近或接近於組件。該組件可為微影設備之功能子系統，諸如液體限制系統，或為功能子系統之部分。根據本發明之一實施例的清潔裝置200特別有用於清潔液體限制系統，尤其係液體限制結構。清潔裝置200可用以清潔之液體限制結構的特徵為液體限制結構之下表面。可使用本發明之清潔裝置200來清潔存在於下表面中之特徵，諸如供液體及氣體通過之開口。清潔裝置亦可用以清潔柵格板，該等柵格板用以量測基板台WT及諸如位階感測器之感測器的位置及/或移位。
清潔裝置200包含可裝載至微影設備中且由微影設備輸送之主體。該主體可由與生產基板相同之材料製成。該主體可具有類似於生產基板或與生產基板實質上相同之尺寸。因此，可以與生產基板相同之方式將清潔裝置200裝載至微影設備中且由微影設備處置。主體200可為例如具有300mm或450mm之直徑的矽晶圓。
清潔單元210嵌入於主體中。清潔單元210包含在清潔裝置200之主體中的腔室201，該腔室經由開口202與清潔裝置200上方之空間流體連通。腔室201亦經由過濾器203與清潔裝置200下方之空間流體連通。
開口202足夠大以允許可黏附至待清潔物件(例如，液體限制結構12)之污染物粒子50進入腔室201中。開口202之橫截面可為任何便利的形狀，例如圓形、正方形、細長形。圓形開口便於製造。開口202可具有貫穿其深度之恆定橫截面，但此並非必需的。開口202可具有在約100μm至約500μm，理想地約200μm至約250μm之範圍內的直徑或寬度。
濾波器203經組態以藉由防止已進入腔室201之污染物51離開腔室201來截留該等污染物。過濾器203可包含小於待截留污染物之複數個小的開口、複數個曲折路徑或大量纖維材料，其經組態以截留污染物。
如圖5中所描繪，當清潔裝置200置放於基板固持器WH上時，清潔裝置下方，亦即，清潔裝置200與基板固持器WH之間的空間中之負壓使氣流60自清潔裝置上方，亦即，清潔裝置與待清潔物件之間的空間通過開口202、腔室201及過濾器203。清潔裝置下方之空間中的負壓可 由真空源產生，該真空源習知地用以產生將生產基板固持至基板固持器上之夾持力。
在一些實施例中，出於本發明之目的，正常的夾持負壓可產生足夠的氣流。在其他狀況下，可能需要較高氣流，在該狀況下，真空源可以較高速率操作來縮減清潔裝置下方之壓力。在一些狀況下，或若靜電夾具用以將生產基板固持於基板固持器上，則可提供額外真空源。
進入腔室201中之氣流60夾帶接近開口202(例如，附著至待清潔物件)之污染物50，且將其抽吸至腔室201中。污染物50必須接近開口202以便抽吸至腔室201中之程度取決於數個因素，包括例如：清潔裝置下方之負壓之大小；通過腔室201之流阻；污染物之大小；及污染物與待清潔物件之間的黏著強度。然而，因為基板台WT能夠高度精確地定位，所以清潔裝置可定位成極接近待清潔物件，使得在清潔裝置與待清潔物件之間的間隙中出現高氣體流速。此類高氣體流速可向清潔裝置提供大的有效清潔範圍。
在一些狀況下，波動氣流可輔助自待清潔物件移去污染物。可藉由使真空源之功率變化來產生波動氣流。替代地或另外，可藉由使基板固持器在X、Y及Z方向中之任一者上進行往復運動來產生波動氣流。
為了自待清潔物件之較大區域移除污染物，可相對於待清潔物件掃描固持清潔裝置200之基板台，如圖6中所展示。
清潔裝置200可具備複數個清潔單元以使得能夠同時清潔物件之複數個區域。一清潔單元可包含與單一腔室201流體連通之複數個開口202。
在已完成清潔程序之後，使用習知基板處置系統自微影設備卸載清潔裝置。一旦自微影設備移除，便可移除已積聚於腔室中之污染物，例如藉由使氣體反向流動通過清潔單元。可接著分析污染物以輔助產生預防性措施，從而縮減未來污染。然而，由於預期在清潔程序中回收之污染物的量極小，因此有可能多次使用清潔裝置而不移除已收集於腔室201中之污染物。由於清潔裝置係被動的，因此製造成本低且不含任何有害物質，因此可在使用之後丟棄。
理想地，相比於微影設備可接受之情況，清潔裝置200之各種組件不會更多地突出於主體之任一主表面之外，例如不超過20微米或理想地少於20微米。在清潔裝置200之一或多個組件不完全與主體200之外部表面齊平的情況下，可將額外平坦化層(諸如，塗層)提供至各別外部表面以確保相關表面匹配微影設備所需之扁平度規格。
在本發明之一實施例中，清潔裝置200具備複數個清潔單元，以便使得能夠更快速地清潔物件。清潔裝置200上之清潔單元的配置可最佳化為待清潔物件之形狀的至少一部分，以便最高效地清潔該物件。若清潔單元形成匹配物件形狀之圖案，則可最高效地執行物件之清潔。若由形成於清潔裝置200上之清潔單元所形成的圖案對應於物件形狀之一部分，則將在完成物件之清潔之前執行數個清潔步驟。
舉例而言，在清潔裝置200清潔液體限制結構12之整個下部表面的實施例中，可使用如圖7中所展示之清潔單元210的配置，該整個下部表面在平面圖中具有相對於設備之x軸及y軸以45º定向之正方形框架的形狀。此配置包含各自具有清潔範圍之三個清潔單元210，該清潔範圍之尺寸至少等於液體限制結構12之一個側面的寬度，或更具體而言或在 替代例中，在液體限制結構12之底面上形成圖案之一列開口的寬度。每一清潔單元210包含以十字形狀配置之複數個開口202，例如九個，其中十字之臂平行且垂直於液體限制結構12之正方形框架的側面而定向。每一清潔單元中之開口202與一或多個腔室201連通。
清潔單元210-1、210-2及210-3被隔開等於液體限制結構之一個側面之長度的距離b。更具體而言或在替代例中，長度「b」可為液體限制結構12之側面的中心之間的間隔。在使用中，清潔裝置200在微影設備中經定向使得清潔單元中之兩者(例如，210-1、210-2)可位於一對毗鄰隅角下方，該等隅角具有由液體限制結構12之下表面中的多列開口形成的形狀。因此，接合清潔單元中之兩者(例如，210-1及210-2)的虛線平行於液體限制結構12之一個側面(例如，第一側面)。
在清潔裝置200相對於微影設備之相同定向上，另一對清潔單元(例如，210-2、210-3)可位於另一對毗鄰隅角下方，該等隅角具有由液體限制結構12之下表面中的多列開口形成的形狀。因此，接合清潔單元中之另兩者(例如，清潔單元210-2及210-3)的虛線平行於液體限制結構12之另一側面(例如，第二側面)。第一側面與第二側面可為液體限制結構12之下表面中之形狀的毗鄰側面。
在此配置及具有彼形狀之液體限制結構的情況下，可運用清潔裝置200相對於液體限制結構12之一個移動來同時地掃描液體限制結構12之兩個相對側面。接著可運用清潔裝置200相對於液體限制結構12之單一另外掃描來清潔液體限制結構12之其他兩個相對側面。
額外清潔單元210-n可位於清潔裝置200上。額外清潔單元210-n可沿著平行於液體限制結構12之側面的虛線被隔開等於距離b之一分 率的距離。具有額外清潔單元210-n可允許在較短掃描中清潔液體限制結構12之整個側面。
圖7亦描繪液體限制結構12之下表面的特徵：氣體開口151之線性陣列，及液體供應開口122之線性陣列。儘管明確地描繪液體限制結構之此等特徵，但其意欲對應於存在於待清潔物件之表面中的任何特徵，諸如開口。
清潔裝置之另一實施例描繪於圖8中。圖8之清潔裝置200a與圖5之清潔裝置200相同，如下文所描述。出於簡潔起見，共同部分未再次描述。清潔裝置200a在開口202附近具有自其上表面之一或多個清潔突出物204。清潔突出物204可輔助藉由相對於待清潔物件掃描清潔裝置而自清潔物件移去污染物。清潔突出物204理想地由軟性(例如，彈性)材料形成，使得其將不會損害待清潔物件。合適的材料包括聚矽氧、含氟彈性體及全氟彈性體。在一些狀況下，有可能相對於待清潔物件足夠精確地定位清潔裝置，使得清潔突出物不接觸待清潔物件，但仍足夠接近以移去黏附至物件之表面的污染物。
清潔突出物204亦可經組態以導引開口202附近之氣流以促進污染物之移除。在具有多個清潔單元之清潔裝置中，並非所有清潔單元皆需要具備清潔突出物。在此配置下，可首先使用不具有突出物之清潔單元，且僅在必要時使用具有突出物之清潔單元以移除強力黏附之污染物。以此方式，最小化清潔突出物損害待清潔物件之風險。
清潔裝置之另一實施例描繪於圖9中。圖9之清潔裝置300與圖5之清潔裝置200相同，如下文所描述。出於簡潔起見，共同部分未再次描述。清潔裝置300具備密封部件301，該密封部件自清潔裝置300之 頂表面形成突出的環形空間。密封部件301形成在上側開放之污染物收集腔室。密封部件301由諸如聚矽氧、含氟彈性體及全氟彈性體之耐性材料形成。出口303建立自污染物收集腔室至清潔裝置300之下部表面的氣體流動路徑且具備過濾器302。密封部件301經定位以環繞待清潔物件中之孔隙，例如抽取開口121。
在使用中，清潔裝置330抵靠待清潔物件而置放，使得通過孔隙121及清潔裝置300之氣流夾帶孔隙121中之任何污染物且將其帶至由密封部件301界定之腔室。此實施例對於移除待清潔物件中之孔隙中而非其表面上的污染物特別有效。儘管展示為具有杯之形式，但密封部件301可為簡單的環，其中腔室之底部由清潔裝置300之主體形成。
清潔裝置之另一實施例描繪於圖10中。圖10之清潔裝置400與圖5之清潔裝置200相同，如下文所描述。出於簡潔起見，共同部分未再次描述。清潔裝置400具有清潔單元，該清潔單元由主體中之穿孔401及部分地填充穿孔401之過濾器402形成。夾帶於通過穿孔401之氣流中的污染物被捕獲於過濾器402中。選擇過濾器402以控制通過穿孔之氣流的速率。理想地，過濾器由與真空相容之材料製成，亦即，具有最少除氣，且並非粒子源以最小化過濾器自身將污染物引入至設備中之風險。
圖11描繪使用清潔裝置200來清潔微影設備之諸如液體限制系統之內部功能子系統而不開放微影設備的方法。因此，極大地縮減了清潔所需之停工時間且避免了進一步污染之風險。以與裝載抗蝕劑塗佈基板(或生產基板)以供曝光完全相同之方式將例如清潔裝置200之清潔裝置裝載(S1)至微影設備中。舉例而言，藉由基板處置器將清潔裝置200置放至基板台60上。啟動(S2)真空源以將清潔裝置夾持至基板台60。
一旦裝載至微影設備中且置放於基板台60上，清潔裝置200便可經受某些預檢核步驟(例如，扁平度量測)以檢驗清潔裝置200且驗證其將不會損害微影設備。然而，無需應用如通常針對生產基板所執行之完整的預特性化及溫度調節程序。
在任何此類初始步驟之後，藉由基板台60定位(S3)清潔裝置200，使得清潔單元210定位於待清潔物件之相關部分(例如，浸潤液體限制結構12之下部表面)下方且面向該相關部分。在將清潔裝置200定位於基板台60上時，在較佳方向定向清潔裝置200，例如使得相對於經檢測物件之特徵(諸如，液體限制結構12之下表面中的開口)來適當地定向基板上之清潔單元。在具有分開之量測站及曝光站的微影設備中，此可涉及將清潔裝置200轉移至曝光站。
當清潔裝置處於正確位置中時，在必要時啟動(S4)清潔真空源。若夾持真空源能夠產生足夠氣流以供清潔，則可省略此步驟。在一實施例中，啟動清潔真空源包含增加夾持真空源之功率以在清潔裝置下方之空間中抽吸較深真空。
在合適氣流通過清潔裝置之情況下，跨越物件之一或多個待清潔區域掃描(S5)清潔裝置。若污染物之部位已知或可預測，則有可能僅清潔物件之彼部分。若待清潔之該(等)區域配合於清潔單元210之有效清潔範圍內，則可省略此步驟。
在清潔程序期間，可經由待清潔物件之相關開口(例如，氣體密封孔隙151、液體抽取孔隙121及/或液體供應孔隙122)供應氣體或浸潤液體以產生增加之流體流動。此可增強污染物之移除。氣體或浸潤液體之供應無需連續或用於整個清潔程序。
視需要，使清潔裝置200在Z方向進行往復運動(S6)以產生波動氣流來輔助自物件移去污染物。類似地，可使真空源振盪(S7)以產生波動氣流。
一旦清潔程序完成，便需要判定其是否有效且所有污染物已被移除。在一些狀況下，此可藉由操作相關功能子系統及偵測其是否正確地操作來完成。在其他狀況下，諸如揭示於WO2017/008993中之檢測基板可用以判定是否已移除任何污染物。一起使用如本文中所描述之清潔裝置及檢測基板係特別有利的，此係因為可在不開放微影設備之情況下執行偵測污染物、清潔物件及驗證清潔程序之整個程序。此最少化停工時間且避免在試圖處理污染物時引入更多污染物之不合需要的循環。
儘管上文已關於使用清潔裝置以檢測微影設備之功能子系統描述了本發明，但清潔裝置亦可用以檢測諸如度量衡設備之另一設備的功能子系統。根據本發明之一實施例的清潔裝置可用於塗佈顯影系統之程序裝置中，其限制條件為該清潔裝置能夠耐受存在於塗佈顯影系統中之條件，例如高溫及諸如塗層之材料的施加。根據一實施例之清潔裝置可用於測試床或部分設備中。
儘管在本文中可特定地參考微影設備在IC製造中之使用，但應理解，本文中所描述之微影設備可具有其他應用，諸如製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等。熟習此項技術者應瞭解，在此類替代應用之內容背景中，可認為本文中對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用分別與更一般術語「基板」或「目標部分」同義。可在曝光之前或之後在例如塗佈顯影系統(通常將抗蝕劑層塗覆至基板且顯影經曝光抗蝕劑之工具)、度量衡工 具及/或檢測工具中處理本文中所提及之基板。在適用情況下，可將本文中之揭示內容應用於此等及其他基板處理工具。另外，可將基板處理多於一次，例如以便產生多層IC，使得本文中所使用之術語基板亦可指已含有一個或多個經處理層之基板。
儘管上文可特定地參考在光學微影之內容背景中對本發明之實施例之使用，但應瞭解，本發明可用於例如壓印微影之其他應用中，且在內容背景允許之情況下不限於光學微影。在壓印微影中，圖案化裝置中之構形(topography)界定產生於基板上之圖案。可將圖案化裝置之構形壓入至被供應至基板之抗蝕劑層中，在基板上，抗蝕劑係藉由施加電磁輻射、熱、壓力或其組合而固化。在抗蝕劑被固化之後，將圖案化裝置移出抗蝕劑，從而在其中留下圖案。
本文中所使用之術語「輻射」及「光束」涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線(UV)輻射(例如，具有為或約為436、405、365、248、193、157或126nm之波長)及極紫外線(EUV)輻射(例如，具有在5至20nm之範圍內的波長)，以及粒子束，諸如離子束或電子束。
術語「透鏡」在內容背景允許的情況下可指各種類型之光學組件中之任一者或其組合，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。
雖然上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述方式不同之其他方式來實踐本發明。
本文中所描述之任何控制器可在一或多個電腦程式由位於微影設備之至少一個組件內之一或多個電腦處理器讀取時各自或組合地可操作。控制器可各自或組合地具有用於接收、處理及發送信號之任何合適 組態。一或多個處理器經組態以與該等控制器中之至少一者通信。舉例而言，每一控制器可包括用於執行包括用於上文所描述之方法之機器可讀指令的電腦程式之一或多個處理器。控制器可包括用於儲存此類電腦程式之資料儲存媒體，及/或用以收納此類媒體之硬體。因此，(多個)控制器可根據一或多個電腦程式之機器可讀指令而操作。
本發明之一或多個實施例可應用於任何浸潤微影設備，尤其但非獨占式地為上文所提及之彼等類型，且無論浸潤液體係以浴之形式被提供、僅提供於基板之局域化表面區域上，抑或非受限制。在一非受限制配置中，浸潤液體可遍及基板及/或基板台之表面而流動，使得基板台及/或基板之實質上整個未覆蓋表面濕潤。在此非受限制浸潤系統中，液體供應系統可不限制浸潤液體或其可提供一定比例的浸潤液體限制，但不提供浸潤液體之實質上完全限制。
應廣泛地解釋本文中所預期之液體供應系統。在某些實施例中，液體供應系統可為將浸潤液體提供至投影系統與基板及/或基板台之間的空間之機構或結構組合。其可包含一或多個結構、包括一或多個液體開口之一或多個流體開口、一或多個氣體開口或用於雙相流之一或多個開口的組合。該等開口可各自為通向浸潤空間之入口(或來自流體處置結構之出口)或離開浸潤空間之出口(或通向流體處置結構之入口)。在一實施例中，空間之表面可為基板及/或基板台之部分，或空間之表面可完全地覆蓋基板及/或基板台之表面，或空間可包覆基板及/或基板台。液體供應系統可視情況進一步包括一或多個元件以控制浸潤液體之位置、量、品質、形狀、流動速率或任何其他特徵。
以上描述意欲為說明性，而非限制性的。因此，對於熟習 此項技術者將顯而易見，可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下對如所描述之本發明進行修改。
12‧‧‧液體限制結構/液體限制系統
50‧‧‧污染物粒子/污染物
51‧‧‧污染物
60‧‧‧基板台/氣流
121‧‧‧液體抽取孔隙/抽取開口
122‧‧‧液體供應孔隙
151‧‧‧氣體密封孔隙/氣體開口
200‧‧‧清潔裝置
201‧‧‧腔室
202‧‧‧開口
203‧‧‧過濾器
210‧‧‧清潔單元
WT‧‧‧基板台

Claims (18)

  1. 一種用於處理生產基板之一設備的清潔裝置，該清潔裝置包含：一主體，其具有類似於該等生產基板之尺寸使得該清潔裝置與該設備相容，該主體具有一第一主表面及面向與該第一主表面相反之方向的一第二主表面；該主體內之一腔室，其經組態以容納污染物；一入口，其自該第一主表面通向該腔室且經組態以允許藉由一流體流將污染物抽吸至該腔室中；及一出口，其自該腔室通向該第二主表面，該清潔裝置經組態以允許該流體離開該腔室但防止一污染物離開該腔室。
  2. 如請求項1之清潔裝置，其中在該第一主表面之平面中，該入口之一橫截面具有在約200μm至約500μm之範圍內的一最小尺寸。
  3. 如請求項1或2之清潔裝置，其中該出口具備一過濾器，該過濾器具有小於約1μm之孔隙。
  4. 如請求項1或2之清潔裝置，其具有複數個入口。
  5. 如請求項4之清潔裝置，其中該複數個入口經配置以橫跨待清潔之該設備的一組件之一部分的一寬度。
  6. 如請求項4之清潔裝置，其中該複數個入口經配置成至少一第一入口群組及一第二入口群組，該第一群組及該第二群組隔開使得可同時清潔該設備之一組件的兩個部分。
  7. 如請求項5之清潔裝置，其中該組件為一液體限制部件。
  8. 如請求項4之清潔裝置，其具有複數個腔室。
  9. 如請求項8之清潔裝置，其中該等入口中之每一者連接至該等腔室中之一各別者。
  10. 如請求項1或2之清潔裝置，其進一步包含接近該入口或一入口自該第一主表面突出之複數個清潔部件。
  11. 一種清潔用於處理生產基板之一設備的方法，該方法包含：將如請求項1至10中任一項之一清潔裝置裝載至該設備之一基板固持器上，該清潔裝置200之該第二主表面鄰近該基板固持器；移動上面具有該清潔裝置200之該基板固持器使得該清潔裝置之一入口鄰近待清潔之該設備的一組件之一部分；及操作一真空源以在該清潔裝置與該基板固持器之間產生一負壓，使得流體經抽吸通過該入口、該腔室及該出口。
  12. 如請求項11之方法，其進一步包含： 在該真空源正操作時移動該基板固持器及/或該組件之該部分以跨越待清潔之該設備之該組件的該部分掃描該入口。
  13. 如請求項11或12之方法，其進一步包含：在該入口鄰近待清潔之該設備之該組件的該部分時使該基板固持器及/或該組件之該部分進行往復運動，以對黏附至該組件之該部分的任何污染物產生一波動力。
  14. 如請求項11或12之方法，其中在將該清潔裝置裝載至該基板固持器上時操作該真空源以便在其間產生一夾持力。
  15. 如請求項14之方法，其進一步包含在該基板固持器鄰近待清潔之該設備的該組件之該部分時增加該真空源之操作位準。
  16. 如請求項15之方法，其中該組件為包含一浸潤液體供應出口之一液體限制部件，該方法進一步包含在該清潔裝置之該入口鄰近待清潔之該設備的該組件之該部分時經由該浸潤液體供應出口供應浸潤液體。
  17. 如請求項11或12之方法，其進一步包含在該基板固持器鄰近待清潔之該設備的該組件之該部分時使該真空源之操作位準變化。
  18. 一種包含程式碼構件之電腦程式，該程式碼構件在由用於處理生產 基板之一設備的控制系統執行時使用於處理生產基板之該設備執行如請求項11至17中任一項之一方法。
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