TWI727969B - 由半導體晶圓製造積體電路的製造設備以及製造設備用的帶孔板 - Google Patents
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Abstract
該製造設備係用於在半導體晶圓上製造積體電路,並且包括至少一輻射產生器,該輻射產生器係產生一EUV輻射。該EUV輻射係被供應到至少一微影機器,以用於曝光該晶圓。該微影機器係被容置在一工廠建築物內。該輻射產生器係位在與該工廠建築物分開的一建築物、或是一建築物部分內。該EUV輻射係藉由至少一射束導件而被供應至該工廠建築物。至少一供應管線係從該射束導件以一鈍角分支出,該EUV輻射係藉由該至少一供應管線的至少一部分而被供應至該微影機器。該帶孔板係具有至少一通道,該通道係具有一矩形輪廓,並且在該帶孔板的平面圖中,該通道係以相對於該帶孔板的一中心平面的一銳角加以定位。該製造設備以及帶孔板係使該EUV輻射至該微影機器的供應可能成為一種價格低廉且簡單的配置。
Description
本發明係有關於根據申請專利範圍第1項的前言的一種用於在晶圓上製造積體電路(晶片)之製造設備、以及根據申請專利範圍第15項的前言的一種用於一製造設備之帶孔板。
當製造晶片時,晶圓係被使用,而該些晶圓係被曝露到EUV輻射(極紫外線)。此EUV輻射僅具有一非常小的波長,因而具有非常小的結構寬度之晶片可加以生產。該EUV輻射係在電漿是藉由將雷射射束聚焦在錫液滴上而產生時被釋放出。此EUV輻射係被供應至微影機器,而晶圓係在晶片的製造中藉由該微影機器來加以曝光。該微影機器是位在一工廠建築物內。
本發明係具有以該EUV輻射至該微影機器的供應可被設計成價格低廉且簡單的此種方式,來體現前述種類的製造設備以及前述種類的帶孔板之目標。
針對於根據本發明的前述種類的製造設備,此目標係利用申
請專利範圍第1項的特徵點來加以解決,並且針對於根據本發明的前述種類的帶孔板,其係利用申請專利範圍第15項的特徵點來加以解決的。
在根據本發明的製造設備中,產生該EUV輻射的輻射產生器係位在與該工廠建築物分開的一建築物、或是一建築物部分內。所產生的EUV輻射係藉由至少一射束導件而被供應至該工廠建築物。為了供應該EUV輻射至該工廠建築物內的微影機器,至少一供應管線係從該射束導件分支出,並且以一鈍角來延伸至該微影機器。由於該輻射產生器並非位在該工廠建築物中,因此當建構該工廠建築物時,並不需要考量到該工廠建築物之特殊功能。因此,包含該輻射產生器的建築物或是建築物部分可以最佳地相關於在該製造設備的場所內可利用的空間來加以設立。該射束導件是該EUV輻射被傳播在其中的一真空管。該真空係確保EUV射線不會被吸收、或僅是不顯著地被吸收。從該射束導件耦合出該EUV輻射而進入到該供應管線中係藉由光束分光鏡以一鈍角來加以實現的。
該微影機器有利的是被容置在該多樓層的工廠建築物的一無塵室內,因而晶圓的曝光可以可靠地加以執行。在該無塵室之上及/或之下的樓層有利的是被利用於乾淨空氣的供應及排出、以及用於媒介的供應及移除。在無塵室以及在其下方的樓層之間的樓板係被配置為一帶孔板的樓板。
當該射束導件有利的是延伸在該工廠建築物內的微影機器之下的範圍中時,該EUV輻射的一簡單供應係產生。在該微影機器之上的區域係於是可供利用的,例如是用於運輸裝置,該微影機器的零件及材料可以利用該運輸裝置來加以傳輸。
在該無塵室中,有利的是有數個較佳的是以一彼此相鄰的列而被配置的微影機器。
當該製造設備被最新建構時,以射束導件延伸在該製造建築物的樓板之下的此種方式來定位該射束導件是便利的。該射束導件於是可以用相關於技術結構手段、設置場所的考量與類似者而被最佳地安裝。該工廠建築物的內部於是沒有該射束導件,因而該工廠建築物可以最佳地被利用。
當該工廠建築物已經是現成的時候,則當該射束導件被安裝在該工廠建築物中位於該無塵室之下或是之上的樓層中是有利的。從此處,適當的供應管線於是可以輕易地延伸至微影機器。
為了不受到震動而損害從該射束導件及/或供應管線以及其光學元件所供應的EUV輻射,該射束導件較佳的是在該員工入口的範圍中被導引到該工廠建築物內。在該員工入口的範圍中,原本對於在該射束導件中的EUV輻射會有不利的影響的震動並不會發生、或是在可忽略的影響下發生。
有利的是,材料出入口於是位在該工廠建築物中與該員工入口相對的側邊上。在該材料出入口的範圍中,例如是因為運輸車輛與類似者所造成的一般較大的震動會發生,然而由於與該射束導件相隔的大距離,因此對於該EUV輻射並沒有不利的影響。
當該射束導件是位在該微影機器之下的範圍中,則該供應管線於是較佳的是延伸穿過在該無塵室的一帶孔樓板中的一通道。
較佳的是,該無塵室的帶孔樓板係藉由帶孔板來加以形成。
它們係構成預先製造的構件,而為了形成該帶孔樓板,其係彼此相鄰地被設置並且彼此固定地連接。
該帶孔板係被設置有至少一個、較佳的是數個用於該供應管線的通道。該供應管線因此可以用一種非常簡單的方式,從下方被導引通過該帶孔樓板而至設立在該帶孔樓板上的微影機器。當該帶孔板以一種較佳方式具有數個通道時,該供應管線於是可被導引通過最佳適合的通道來進入該無塵室中。
有利的是,該通道係具有一矩形輪廓。於是,該通道可以具有一足夠大輪廓,使得該些供應管線可以毫無阻礙地通過。
該帶孔板係有利地具有一個四邊形輪廓,使得該帶孔樓板可以非常單純地從該些帶孔板來加以組裝。
由於該供應管線係從該射束導件以一鈍角來分支出,因此該通道係被設計成使得以一相對於該帶孔板的中心平面的一銳角呈現傾斜地來加以定位。由於該通道有利的是具有一矩形輪廓,因此該通道可以用該供應管線可以一傾斜方式穿過該帶孔板延伸的此種方式,而被設置在該帶孔板中。
有利的是,該供應管線亦以一相對於該帶孔板的中心平面的銳角來加以定位。
根據本發明的帶孔板係被設計成使得用於該供應管線的通道係包括一矩形輪廓,並且以該帶孔板的平面圖來觀看時,其係以一相對於該帶孔板的一中心平面的銳角來加以定位。由於該通道的矩形配置,因此其可被選擇是大到使得根據該銳角的大小,該供應管線可以在一傾斜下
被導引通過該通道。
較佳的是,該通道係位在該帶孔板內的中心。
在一較佳實施例中,該帶孔板係具有至少兩個相鄰定位的區段,其中一個區段係包括用於該供應管線的通道,並且另一區段係包括用於乾淨的空氣的貫穿開口。在此例中的帶孔板係被設置有兩個不同的通道。於是,因此一種有利方式是不必要為了不同的通道而利用不同的帶孔板。
該帶孔板的區段有利的是具有相同的輪廓,並且有利的是亦具有相同的厚度,並且達到其它帶孔板的負載及震動規格。
本發明之目的不只是產生自個別的申請專利範圍之標的,而且亦產生自圖式及說明中所揭露的揭露內容及特點。它們係被主張是對於本發明而言為重要的,即使它們並非申請專利範圍之標的,因為它們的個別或組合相對於習知技術而言都是新穎的。
本發明的進一步特點係產生自額外的申請專利範圍、該說明、以及該圖式。
1:工廠建築物
2:微影機器
3:FEL建築物
4:材料出入口側邊
5:員工入口側邊
6:行政管理建築物
7、8:縱長側邊
9:射束導件
10:樓板
11:支撐件
12:地基
13:無塵室
14:過濾器風扇單元
15:支撐結構
16:支撐件
17:牆壁
18、20:地下樓層
19:樓板
21:供應管線
22:帶孔板
22a、22b、22c:區段
23、24:縱長列
25:中心列
26:貫穿開口
27:通道
28、29:縱軸
30:中心平面
本發明將會藉助於在圖式中所描繪的實施例來更詳細地加以解說。在下列圖中所展示的是:圖1是以概要圖及平面圖來展示根據本發明的一種用於在半導體晶圓上製造積體電路之製造設備的圖;圖2至5是以概要圖及側視圖來分別展示本發明的處理設備的各種實施例;
圖6是以端視圖來展示根據圖2的實施例;圖7是根據本發明的製造設備的一由帶孔板所構成的樓板的平面圖;圖8是以放大的圖及平面圖來展示一帶孔板;圖9是以概要圖來展示一射束導件穿過根據圖8的帶孔板的延伸。
當在晶圓上製造積體電路或構件(晶片)時,微影機器係被使用,而該晶圓係以一種已知的方式,利用該微影機器來加以曝光。
圖1是以概要圖來展示一用於在晶圓上製造晶片之習知的設施。該設施係包括該些晶片係於其中加以製造的一建築物1。為此目的,晶圓係被使用,其係在該微影機器2上以一種已知的方式來加以曝光。由於此方法是已知的,因此其在以下將只會簡短地加以敘述。一光阻係被施加至晶圓,並且接著加以曝光。在該曝光製程之後,該晶圓係被顯影。為了曝光該晶圓,一同步加速器(synchrotron)輻射係被使用,其係藉由一FEL(自由電子雷射)來加以產生。此雷射係被設計成使得其可以產生在X射線範圍內的輻射。此種雷射係被稱為FEL或是X射線雷射。在利用其之下,具有一0.05到約30nm的波長之極高能量的雷射光可被產生。在該晶圓上,非常細微且窄的結構可以藉由曝光至此種輻射而被產生。
產生此X-輻射所需的X射線雷射的FEL係被容納在一建築物3之中,該建築物3係位在相鄰該建築物1之處。
該工廠建築物1較佳的是被設計成使得一材料出入口側邊4係在空間上和一員工入口側邊5分開的。在該舉例說明的較佳實施例中,該處理的建築物1係具有一大致矩形輪廓。在此案例中,該材料出入口側
邊4以及員工入口側邊5係被設置在該工廠建築物1的兩個窄側邊上。該些人員本身是被安置在一行政管理建築物6內,該行政管理建築物係相鄰該工廠建築物1的一縱長側邊7。
相鄰該工廠建築物1的相對定位的縱長側邊8例如是有多用途的建築物以及儲存建築物,其在圖1中並未被詳細地指出。
由於該FEL建築物3係位在相鄰該工廠建築物1之處,因此由該X射線雷射所產生的X-輻射必須透過至少一射束導件9而被供應至該些微影機器2。在圖1中,該射束導件9係概要地被描繪。
圖2是展示該工廠建築物1的一範例的配置。該些微影機器2係位在一樓板10上,該樓板10係藉由在該地基12上的支撐件11來加以支撐。該些微影機器2係位在一無塵室13中,該無塵室13係實現用於晶圓的曝光之所規定的無塵室條件。該無塵室13係在天花板範圍中藉由過濾器風扇單元14來加以分隔,該些過濾器風扇單元14在圖2中僅概要地加以描繪。該些過濾器風扇單元14係以一種已知的方式加以設計,並且以向下方向將乾淨空氣導引進入該無塵室13中。該無塵室13的樓板10係被設置有貫穿開口,以供該乾淨空氣在通過該樓板10中的開口之後,以一種已知的方式被傳回至該些過濾器風扇單元14。在此背景中,該乾淨空氣可以是經空氣調節的,而且若需要的話,亦可以是經加熱的。該乾淨空氣的此處理是已知的,並且因此並未在此詳細地加以揭露。
在該些過濾器風扇單元14之上有一支撐結構15,例如是一輸送起重架或類似者可以沿著該支撐結構15而被移動,例如該些微影機器2可以利用該輸送起重架而被輸送。該支撐結構15係被設置有對應的軌道,
該起重架可以沿著該些軌道而被移動。該支撐結構15以及配置在其下方的過濾器風扇單元14係以一種適當的方式藉由在該地基12上的支撐件16以及牆壁17來加以支撐。
在該無塵室13的樓板10之下有一地下樓層18,其係具有一樓板19。該樓板19係將該地下樓層18與另一配置在其下方的地下樓層20分開,作為一樓板的地下樓層20可包括該地基12或是一額外的樓板。在該地下樓層18之內有該些支撐件11,該些支撐件11有利的是亦橫跨該樓板19的表面均勻地分布,並且支撐該無塵室13的樓板10。該些支撐件11係有利地延伸穿過該地下樓層20,並且於是支撐在該地基12上的樓板19。
由於該X射線雷射是位在該建築物3內,因此藉由其所產生的X-輻射必須被供應至在該工廠建築物1內的微影機器2。用於產生該X-輻射的裝置係具有大的尺寸,例如是一約100m的長度尺寸。於是,其中配置有此輻射產生源的建築物3必須是相對應地大的。藉由該FEL所產生的X-輻射係接著透過該至少一射束導件9而被導引出該建築物3。該射束導件9是一如同此項技術中已知的真空管,該X-輻射可以在其中加以傳播。在根據圖2的實施例中,該射束導件9係被導引到該下方的地下樓層20之中。在此上下文中,便利的是當該射束導件9緊密接觸到該地下樓層20的地基12或是一額外的樓板來加以固定時。如同在圖6中可見的,該射束導件9係被配置成使得其之一縱長側邊是倚靠垂直的支撐件11。
在該射束導件9之中,該X-輻射係以一種已知的方式,透過光學元件而被耦合出以進入供應管線21中,該些供應管線21係以一傾斜
方式來向上地延伸,該X-輻射中藉由該些供應管線21的經耦合出比例係被供應至該些微影機器2。每一個微影機器2係分別被設置有一供應管線21以進行輻射。
該些供應管線21是以一鈍角來鄰接該射束導件9(圖2)。
所供應的X射線光接著係再次以一種已知的方式被耦合出而到個別的微影機器2,並且被利用於在該微影機器2中的晶圓的曝光。以一種還要再加以敘述的方式,該些樓板10、19係被設置有該些供應管線21用以延伸通過的通道。
該射束導件9係具有此種長度以使得被定位在該無塵室13之內的微影機器2可以透過該些供應管線21而被供應所需的X-輻射。由於該射束導件9是直線延伸的,因此當該些微影機器2在該無塵室13中係以彼此相鄰地有一間隔的方式下加以配置成一列時是有利的。此機器藉由該些供應管線21之一種簡單的輻射供應於是為可能的。有利的是,該射束導件9係以該地下樓層仍然可以最佳地被利用於其它目的之此種方式,而被定位在該地下樓層20中。為此理由,該射束導件9係靠近該工廠建築物1的窄側邊中之一來加以安裝。如同在圖6中所示,在該射束導件9左邊的範圍確實可被利用於其它目的。
在根據圖3的實施例中,該射束導件9係延伸到該地下樓層18中。在此,該射束導件9可以用和根據圖2的在地下樓層20中的相同方式來加以定位。由於該射束導件9到該些微影機器2係具有一較短的間隔,因此該些供應管線21可以被設計成相對應地較短的。如此具有的優點係使可能發生的輻射損失可被保持為更低的。在其它方面中,根據圖3的實施
例是用和根據圖2的實施例相同的方式來加以配置。
儘管在根據圖2及3的實施例中,該些供應管線21在該工廠建築物1內是從其下方延伸至該些微影機器2,但是在根據圖4的實施例中,該X-輻射至該些微影機器2的供應係從上方來加以實現。該射束導件9係被設計成使得其是在該些微影機器2之上的範圍中被導引到該無塵室13中。
便利的是,來自該FEL建築物3的射束導件9並非被配置在該些微影機器2的正上方,而是根據前面的實施例,其係相對該些微影機器2橫向地位移。以此種方式,至該些微影機器2的出入口並未受損。該些供應管線21係以向下方向,而從該射束導件9以傾斜朝向個別的微影機器2的方式分支出。根據前面的實施例,該些供應管線21係以一垂直於輻射線(圖4)觀看時的鈍角,從該射束導件9分支出。由於該射束導件9係延伸到該無塵室13中,因此該些供應管線21可以是短的,其針對可能產生的輻射損失上是有利的。
在此實施例中,該些地下樓層18、20是完全可供利用於其它工作。
在其它方面中,此實施例是具有和前面實施例相同的配置。
圖5是展示將該FEL建築物3的射束導件9設置在一位於該工廠建築物1之下的範圍中的可能性,而不是將其延伸到該工廠建築物1內。該射束導件9係延伸在該地基12的樓板之下。當該工廠建築物1以及FEL建築物3係同時被建構時,如此配置是有利的。當該工廠建築物1是已經設立,而且內含在其中的微影機器2是將被改裝並且被供應有X-輻射時,
則前面的實施例是有利的。
相對於前面的實施例,從該射束導件9至該無塵室13中的微影機器2以進行曝光的供應管線21是較長的,因為它們不僅必須延伸穿過該地基12,而且亦必須穿過該兩個地下樓層18、20。該些供應管線21同樣是鄰接該射束導件9。該無塵室13以及地下樓層18的樓板10、19係被設置有用於該些供應管線21之適當的貫穿開口。
由於該射束導件9係被定位在該地基12的樓板之下,因此其可以最佳地被定位成使得該些供應管線21可以最佳地被導引至該些微影機器2。
藉助於圖7至9,該些供應管線21穿過該無塵室13的樓板10的延伸將會更詳細地加以解說。該樓板10是由帶孔板22所形成的,其係以一格子圖案來加以定位。該帶孔板22的一典型的尺寸是7.2m×7.2m×1m。有利的是,每一個帶孔板22係由三個區段22a、22b、22c所構成。這些區段有利的是具有相同的尺寸。例如,這些區段分別具有一7.2m的長度、一2.4m的寬度、以及一1m的高度。
圖7是以平面圖來展示該樓板10,該樓板10係由帶孔板22所組裝的。在該實施例中,每一個帶孔板22係由三個相同的區段22a至22c所形成的。如同從圖7明顯可見的,在該帶孔板22內的帶孔板區段可以是具有相同的配置。例如,在此案例中是在該樓板10的兩個縱長列23及24中。在該樓板10的中心列25中,帶孔板22係被設置,其中的區段是相同、但是亦有差異地加以設計。
原則上,該帶孔板22僅由一區段所構成也是可能的。
根據圖8的帶孔板22是被使用在該無塵室的樓板10中,其係在該些供應管線21通過至該些微影機器2的位置處。該帶孔板22係具有兩個定位有貫穿開口26之相同設計的區段22a、22c。它們有利的是彼此相鄰且在彼此之後,以列來加以配置的。從該無塵室13中的頂端流入至底部的乾淨空氣係以向下方向,透過這些貫穿開口26而從該無塵室13離開。該些貫穿開口26有利的是具有圓形的輪廓。
該帶孔板22的中央區段22b係被設置有用於該些供應管線21的通道27。該些通道27係彼此間隔開地加以定位。它們是被相同地設計,並且分別具有一矩形輪廓。在該舉例說明的實施例中,在該帶孔板22的平面圖中觀看時,該些通道27係被配置成使得其縱軸28是以相對該區段22b的縱軸29呈一銳角α來加以定位。該通道27的傾斜位置係被設計成使得相對於該射束導件9處於其傾斜位置的供應管線21可以被適當地導引通過該些通道27。如同在圖9中所展示的,該些供應管線21係以一相對於該區段22b的包含該縱軸29的縱長中心平面30的角度β來加以定位。在圖8中,該些供應管線21中之一延伸穿過該通道27的供應管線21係藉由虛線而被描繪。在該帶孔板22的平面圖中,該些供應管線21係平行於該通道27的縱長側邊來延伸。
該些通道27係具有此種橫截面的形狀以使得該乾淨空氣可以經過該些供應管線21,而以向下方向流過該些通道27。在此上下文中,該些通道27的橫截面有利的如此大,而使得可以流過被設置在該中央區段22b之內的該些通道的空氣量的總和等同於通過在該區段22a或22c中的貫穿開口26的空氣量。
再者,該帶孔板22係被設計成使得儘管有該些通道27,但是該帶孔板22的硬度仍然達到有關耐震性及承載能力的要求。
像是射束導件9的具有真空管的形式之該些供應管線21係以一種適當方式而被附接至該帶孔板22,使得無任何從該帶孔板22或是從該無塵室13的樓板10的震動被傳送至該些供應管線21。以此種方式,所確保的是在該些微影機器2上的曝光係被確保具有所需的精確度。
如同在圖7中所展示的,在該無塵室13的樓板10中的通道27只被設置在其中該些供應管線21從該地下樓層18向上延伸的位置處。
原則上,亦有利用該些個別的區段22a至22c作為個別的部件的可能性,因而用於設計該無塵室13的樓板10的可變性係增大。被設置有用於該些供應管線21的通道27的區段22b於是可被配置在該無塵室13的樓板10內的任意所要的位置處。
該些帶孔板22或是其個別的區段係以一種已知方式連接至彼此,以使得該乾淨空氣只能夠透過該些貫穿開口26及通道27,以向下方向從該無塵室13離開。
1‧‧‧工廠建築物
2‧‧‧微影機器
3‧‧‧FEL建築物
4‧‧‧材料出入口側邊
5‧‧‧員工入口側邊
6‧‧‧行政管理建築物
7、8‧‧‧縱長側邊
9‧‧‧射束導件
Claims (13)
- 一種用於在半導體晶圓上製造積體電路之製造設備,其係包括用以產生EUV輻射的至少一輻射產生器,該EUV輻射係被供應到被容置在工廠建築物(1)的無塵室(13)中的至少一微影機器(2),以用於該晶圓的曝光,其特徵在於該輻射產生器係被容置在與該工廠建築物(1)分開的建築物(3)或是建築物部分內;從該建築物(3)或是該建築物部分延伸至該工廠建築物(1)之至少一射束導件(9),其特徵在於該EUV輻射係透過該射束導件(9)以從該建築物(3)或是該建築物部分被供應至該工廠建築物(1);並且在該工廠建築物(1)的範圍中以鈍角從該射束導件(9)分支出之至少一供應管線(21),其特徵在於該EUV輻射的至少一部分係透過該供應管線(21)而被供應至該微影機器(2),其特徵在於該無塵室(13)包括帶孔樓板(10),其由帶孔板(22)所組成,其特徵在於該帶孔板(22)之每一者具有四邊形輪廓,其特徵在於該帶孔板(22)係包括通道承載,其包括通道(27),其特徵在於該供應管線(21)延伸穿過該通道(27)到該無塵室(13)中,並且其特徵在於該通道(27)係被定位成以相對於該帶孔板(22)的中心平面(30)的銳角(α)呈現傾斜。
- 根據申請專利範圍第1項之製造設備,其中該射束導件(9)在該工廠建築物(1)中係延伸在該微影機器(2)下方的範圍中。
- 根據申請專利範圍第1項之製造設備,其中該射束導件(9)係被配置在該工廠建築物(1)的地基(12)下方。
- 根據申請專利範圍第1項之製造設備,其中該射束導件(9)係延伸在位於該無塵室(13)下方或上方的樓層(18、20)中。
- 根據申請專利範圍第1項之製造設備,其中該射束導件(9)係在員工入口(5)的範圍中被導引到該工廠建築物(1)中。
- 根據申請專利範圍第5項之製造設備,其中材料出入口(4)係被設置在該工廠建築物(1)中與該員工入口(5)相對的側邊上。
- 根據申請專利範圍第1項之製造設備,其中該通道(27)係具有矩形輪廓。
- 根據申請專利範圍第1項之製造設備,其中該供應管線(21)係以相對於該帶孔板(22)的該中心平面(30)的第二銳角(β)來延伸穿過該通道(27)。
- 一種使用於製造設備中之帶孔板(22),其係包括至少一通道(27),其特徵在於該通道(27)係具有矩形輪廓,並且以該帶孔板(22)的平面圖來說,該通道(27)係以相對於該帶孔板(22)的中心平面(30)的銳角(α)進行定位。
- 根據申請專利範圍第9項之帶孔板(22),其中該通道(27)係被設置在該帶孔板(22)的中心。
- 根據申請專利範圍第9或10項之帶孔板(22),其中該帶孔板(22)係包括經相鄰定位的至少兩個區段(22a至22c),其中一個區段(22b)係包括用於該供應管線(21)的該通道(27),並且另一區段(22a、22c)係包括用於乾淨空氣的貫穿開口(26)。
- 根據申請專利範圍第11項之帶孔板(22),其中該區段(22a至22c)係具有相同輪廓。
- 根據申請專利範圍第11項之帶孔板(22),其中該區段(22a至22c)係具有相同厚度。
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