TWI730423B - 光罩盒結構 - Google Patents

Abstract

一種光罩盒結構，係至少包含有一基座，而一光罩本體係能夠置放於該基座上，其中一具有內凹底框的上蓋本體能夠覆蓋於該基座上，並能夠於該內凹底框內裝設有一定位框，而該定位框內係定位有一DUV光罩保護單元，因此當將該光罩盒結構用於一DUV光罩表面檢測機台中時，則能夠透過一193奈米的波長穿透該DUV光罩保護單元之透明薄膜，用以進行檢測該光罩本體表面是否具有異物。

Description

光罩盒結構

本發明是有關一種光罩盒結構，特別是一種能夠於EUV微影製程前先進行檢測光罩本體表面是否具有異物的方法及其光罩組件。

依據目前的半導體元件製造技術，半導體元件的電路圖案是透過微影(lithography)製程將電路圖案轉印至矽晶圓的表面，具體而言是利用特定波長的光源投射通過光罩(photomask)的方式，將電路圖案轉印至矽晶圓的表面。為了實現在單位面積上倍增半導體元件例如電晶體的數目，縮小半導體電路的線寬為其主要的技術方案，目前以波長193奈米的深紫外光(DUV)做為微影製程的曝光光源。

現今為了要得到更小的線寬，必須改採波長更短的光源來做曝光，因此為了製作更為細小的線寬結構，波長13.5奈米的極紫外線光源簡稱EUV則是下一階段唯一的應用光源，根據估計現行的ArF 193奈米光源最大的物理極限是10nm的線寬，若是進展到7nm以下則非EUV極紫外線光源不可。

由於半導體元件的微小化，在半導體元件的製造過程中，光罩的缺陷會造成矽晶圓表面之電路圖案的扭曲或變形，即使只有奈米尺寸例如20nm~200nm的缺陷都會導致半導體電路圖案的損害。

已知造成光罩缺陷的原因之一在於光罩的表面受到污染微粒 (contamination particles)的污染；為了維持光罩在使用期間的品質，習知之一種方法係在光罩的表面設置一種具有光罩保護薄膜(pellicle)之框架，用以防止污染物質掉落在光罩表面進而形成污染微粒。

除此之外，光罩無論是在運輸及儲存的過程中，也都需要避免光罩的汙染，以及避免因碰撞或摩擦等產生微粒影響光罩的潔淨度，因此光罩須放置於一光罩盒中再進行運輸及儲存，以保護光罩不受汙染。

但即使使用上述框架與光罩盒，仍有可能會於光罩表面造成汙染，故光罩表面檢測則變的非常重要，目前光罩表面檢測大多是使用DUV光罩表面檢測機台，主要是以波長193奈米的深紫外光穿過框架上的薄膜，則能夠照射於該光罩表面進行檢測。

然而光罩的運輸及儲存後，仍然需要取出光罩來進行檢測，這樣的過程中，會有一定的風險造成汙染，因此，若能夠將光罩盒結構與具有光罩保護薄膜之框架結合，將能夠使該光罩於搬運過程中，也能夠直接移入DUV光罩表面檢測機台進行檢測光罩本體表面是否具有異物，如此將能夠避免因光罩取出進行檢測所造成的意外汙染，因此本發明應為一最佳解決方案。

一種光罩盒結構，係至少包含有一基座，而一光罩本體係能夠置放於該基座上，其特徵在於：一上蓋本體，係用以覆蓋於該基座上，而該上蓋本體之上端係具有一內凹底框；一定位框，係能夠塞入固定於該內凹底框內，而該定位框之框面係間隔設置有複數卡合部，其中該卡合部係具有一緩衝空間；一DUV光罩保護單元，係包含一第一框架及一貼合在該第一框架上的透明 薄膜，其中該第一框架能夠透過該定位框之卡合部的緩衝空間，使該第一框架能夠彈性卡於該定位框內；而於該上蓋本體與該定位框及該DUV光罩保護單元結合、並覆蓋於該基座上後，能夠於一DUV光罩表面檢測機台中，透過一193奈米的波長穿透該DUV光罩保護單元之透明薄膜，用以進行檢測該光罩本體表面是否具有異物。

更具體的說，所述DUV光罩保護單元之透明薄膜係由含氟高分子薄膜材料所製成。

更具體的說，所述定位框之卡合部係為一弧狀件、一彎狀件或是一勾狀件。

更具體的說，所述卡合部係能夠設置於該定位框之內側框面或是外側框面上。

更具體的說，所述第一框架係具有一頂框表面及一底框表面，而該透明薄膜能夠結合於該第一框架之頂框表面上、並使該第一框架之底框表面能夠向下結合於該定位框內，亦或能夠將該第一框架倒置，以使該第一框架之頂框表面上的透明薄膜能夠向下結合於該定位框內。

更具體的說，所述第一框架係為一鋁製框體。

更具體的說，所述定位框係由為一有機材質所製成，而該有機材質係能夠為鐵弗龍或有機塑膠。

更具體的說，所述光罩本體更能夠結合有一EUV光罩保護單元，該EUV光罩保護單元係包含一第二框架及一貼合在該第二框架上的非透明薄膜，而於該DUV光罩表面檢測機台中，能夠透過一193奈米的波長穿透該DUV 光罩保護單元之透明薄膜，用以進行檢測該EUV光罩保護單元之非透明薄膜表面是否具有異物。

更具體的說，所述EUV光罩保護單元之非透明薄膜係由以矽為主體之無機薄膜材料所製成。

1:基座

2:上蓋本體

21:內凹底框

3:定位框

31:卡合部

31’:卡合部

31”:卡合部

311:緩衝空間

311’:緩衝空間

311”:緩衝空間

32:內側框面

33:外側框面

34:空隙

4:DUV光罩保護單元

41:第一框架

411:頂框表面

412:底框表面

42:透明薄膜

5:光罩本體

51:表面

6:EUV光罩保護單元

61:第二框架

62:非透明薄膜

7:DUV光罩表面檢測機台

71:檢測雷射源

711:DUV檢測光束

72:檢測器

[第1A圖]係本發明光罩盒結構之第一實施分解結構示意圖。

[第1B圖]係本發明光罩盒結構之第一實施結合結構示意圖。

[第1C圖]係本發明光罩盒結構之第一實施A-A剖面結構示意圖。

[第2圖]係本發明光罩盒結構之第一實施上視剖面結構示意圖。

[第3圖]係本發明光罩盒結構之第二實施上視剖面結構示意圖。

[第4圖]係本發明光罩盒結構之第三實施上視剖面結構示意圖。

[第5圖]係本發明光罩盒結構之光罩表面檢測實施示意圖。

[第6圖]係本發明光罩盒結構之EUV薄膜表面檢測實施示意圖。

[第7圖]係本發明光罩盒結構之第四實施A-A剖面結構示意圖。

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~1C圖，為本發明光罩盒結構之第一實施分解結構示意圖、第一實施結合結構示意圖及第一實施剖面結構示意圖，由圖中可知，該 光罩盒結構係包含有一基座1、一上蓋本體2、一定位框3及一DUV光罩保護單元4，其中請同時參閱第5圖，該基座1表面上係用以置放有一光罩本體5。

該上蓋本體2用以覆蓋於該基座上，以透過該上蓋本體2與該基座1來形成一盒體，以方便攜帶該光罩本體5，而該上蓋本體2之上端係具有一內凹底框21。

該定位框3之框面係間隔設置有複數卡合部31，其中該卡合部31係具有一緩衝空間311，其中該定位框係由為一有機材質所製成，而該有機材質係能夠為鐵弗龍或有機塑膠。

該DUV光罩保護單元4係包含一第一框架41及一貼合在該第一框架41上的透明薄膜42，而該第一框架41係為一鋁製框體，且該透明薄膜42係由含氟高分子薄膜材料所製成；另外該第一框架41係具有一頂框表面411及一底框表面412，而該透明薄膜42能夠結合於該第一框架41之頂框表面411上、並使該第一框架41之底框表面412能夠向下結合於該定位框3內(另外，如第7圖所示，亦或能夠將該第一框架41倒置，以使該第一框架41之頂框表面411上的透明薄膜42能夠向下結合於該定位框3內)。

由於光罩盒常常是為了搬移過程中使用，而搬移過程中任何震動都有可能會造成不良影響，因此透過該卡合部31的緩衝空間311，除了能夠固定該DUV光罩保護單元4的位置之外，更不容易因為震動而使得該DUV光罩保護單元4的位置因偏移而產生檢測位置不准的情況發生。

如第2圖所示，該定位框3之卡合部31係為一弧狀件，該弧狀件兩端係與該定位框3之內側框面32相接觸，而該弧狀件與該內側框面32之間則會有一緩衝空間311，該緩衝空間311會使該DUV光罩保護單元4受到彈性固定(而該 卡合部31能夠使胎定位框3與該DUV光罩保護單元4之間具有空隙34)，而該外側框面33會與該內凹底框21相貼合，因此即使該上蓋本體2受到晃動，該卡合部31會使該DUV光罩保護單元4不因晃動而偏移。

如第3圖所示，該定位框3之卡合部31’係為一彎狀件，該彎狀件其中一端係與該定位框3之內側框面32相接觸(另一端則是懸空)，而該彎狀件與該內側框面32之間則會有一緩衝空間311’，該緩衝空間311’會使該DUV光罩保護單元4受到彈性固定(該卡合部31能夠使胎定位框3與該DUV光罩保護單元4之間具有空隙34)，而該外側框面33會與該內凹底框21相貼合，因此即使該上蓋本體2受到晃動，該卡合部31’會使該DUV光罩保護單元4不因晃動而偏移。

如第4圖所示，該定位框3之卡合部31”係為一勾狀件，該勾狀件其中一端係與該定位框3之內側框面32相接觸(另一端則是懸空)，而該勾狀件與該內側框面32之間則會有一緩衝空間311”，該緩衝空間311”會使該DUV光罩保護單元4受到彈性固定(該卡合部31能夠使胎定位框3與該DUV光罩保護單元4之間具有空隙34)，而該外側框面33會與該內凹底框21相貼合，因此即使該上蓋本體2受到晃動，該卡合部31”會使該DUV光罩保護單元4不因晃動而偏移。

另外，該定位框3之卡合部亦能夠設置於該外側框面33上、並抵持於該內凹底框21內側周圍，而該內側框面32會與該第一框架41相貼合，因此即使該上蓋本體2受到晃動，該卡合部會使該定位框3及該DUV光罩保護單元4不因晃動而偏移。

如第5圖所示，當將上述光罩盒搬運至一DUV光罩表面檢測機台7內後，該DUV光罩表面檢測機台之檢測雷射源71(Laser Source)能夠以一DUV檢測光束711(193奈米的波長)傾斜一角度穿透該透明薄膜42來進入該光罩本 體5表面51，並反射到一檢測器72(Detector)，以對該光罩本體5表面51進行檢測是否具有污染微粒。

另外，若是要以13.5奈米的波長進行微影製程，亦能夠於該光罩本體5表面51上結合有一EUV光罩保護單元6，該EUV光罩保護單元6如第6圖所示，係包含一第二框架61及一貼合在該第二框架61上的非透明薄膜62(該非透明薄膜62係由以矽為主體之無機薄膜材料所製成)，而於微影製程前，亦能夠將該光罩盒搬運至DUV光罩表面檢測機台內，以一DUV檢測光束711(193奈米的波長)穿透該透明薄膜42，以對該非透明薄膜62表面進行檢測是否具有污染微粒。

而上述將該EUV光罩保護單元6結合於該罩本體5表面51上，能夠於外部設置一真空環境下以機械手臂設備進行結合，或是於該DUV光罩表面檢測機台內的機械手臂設備將該EUV光罩保護單元6結合於該罩本體5表面51上。

本發明所提供之光罩盒結構，與其他習用技術相互比較時，其優點如下：

(1)本發明能夠將光罩盒結構與具有光罩保護薄膜之框架結合，將能夠使該光罩於搬運過程中，也能夠直接移入DUV光罩表面檢測機台進行檢測光罩本體表面是否具有異物，如此將能夠避免因光罩取出進行檢測所造成的意外汙染。

(2)本發明能夠於EUV微影製程之前，先透過光罩盒搬運至DUV光罩表面檢測機台內，以進行檢測光罩本體表面或是EUV光罩保護單元的非透明薄膜上是否具有異物。

本發明已透過上述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發 明，任何熟悉此一技術領域具有通常知識者，在瞭解本發明前述的技術特徵及實施例，並在不脫離本發明之精神和範圍內，不可作些許之更動與潤飾，因此本發明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:基座

2:上蓋本體

21:內凹底框

3:定位框

31:卡合部

32:內側框面

33:外側框面

4:DUV光罩保護單元

41:第一框架

42:透明薄膜

Claims (9)

1. 一種光罩盒結構，係至少包含有一基座，而一光罩本體係能夠置放於該基座上，其特徵在於：一上蓋本體，係用以覆蓋於該基座上，而該上蓋本體之上端係具有一內凹底框；一定位框，係能夠塞入固定於該內凹底框內，而該定位框之內側框面係間隔設置有複數卡合部，其中該卡合部係具有一緩衝空間；一DUV光罩保護單元，係包含一第一框架及一貼合在該第一框架上的透明薄膜，其中該第一框架能夠透過該定位框之該卡合部的緩衝空間，使該第一框架能夠彈性卡於該定位框內；而於該上蓋本體與該定位框及該DUV光罩保護單元結合、並覆蓋於該基座上後，能夠於一DUV光罩表面檢測機台中，透過一193奈米的波長穿透該DUV光罩保護單元之該透明薄膜，用以進行檢測該光罩本體表面是否具有異物。
2. 如請求項1所述之光罩盒結構，其中該DUV光罩保護單元之透明薄膜係由含氟高分子薄膜材料所製成。
3. 如請求項1所述之光罩盒結構，其中該定位框之卡合部係為一弧狀件、一彎狀件或是一勾狀件。
4. 如請求項1所述之光罩盒結構，其中該卡合部亦係能夠設置於該定位框之外側框面上。
5. 如請求項1所述之光罩盒結構，其中該第一框架係具有一頂框表面及一底框表面，而該透明薄膜能夠結合於該第一框架之頂框表面上、並使該第一框架之底框表面能夠向下結合於該定位框內，亦或能夠將該第一框架倒置，以使該第一框架之頂框表面上的透明薄膜能夠向下結合於該定位框內。
6. 如請求項1所述之光罩盒結構，其中該第一框架係為一鋁製框體。
7. 如請求項1所述之光罩盒結構，其中該定位框係由為一有機材質所製成，而該有機材質係能夠為鐵弗龍或有機塑膠。
8. 如請求項1所述之光罩盒結構，其中該光罩本體更能夠結合有一EUV光罩保護單元，該EUV光罩保護單元係包含一第二框架及一貼合在該第二框架上的非透明薄膜，而於該DUV光罩表面檢測機台中，能夠透過一193奈米的波長穿透該DUV光罩保護單元之透明薄膜，用以進行檢測該EUV光罩保護單元之非透明薄膜表面是否具有異物。
9. 如請求項8所述之光罩盒結構，其中該EUV光罩保護單元之非透明薄膜係由以矽為主體之無機薄膜材料所製成。

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