TWI742319B - 光罩、光罩容器以及光罩上累積的靜電荷的放電方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種提供了光罩、光罩容器和光罩上累積的靜電荷的放電方法。光罩包括遮罩基板、反射多層結構、覆蓋層、吸收結構和導電材料結構。遮罩基板具有前側表面和後側表面。反射多層結構位於遮罩基板的前側表面上方。覆蓋層位於反射多層結構上方。吸收結構位於覆蓋層上方。導電材料結構位於遮罩基板的側壁表面和吸收結構的側壁表面上方。
Description
本發明係有關於一種光罩以及光罩容器，特別係關於一種可將光罩上累積的靜電荷放電的光罩以及光罩容器。
半導體積體電路經歷了指數級的成長，在積體電路材料以及設計上的技術進步下產生了多個世代的積體電路，且其中每一世代較前一世代具有更小更複雜的電路。然而，這些進步增加了處理和製造積體電路的複雜性，並且為了實現這些進步，在積體電路製程和製造中類似的發展是需要的。在積體電路演變過程中，功能密度（也就是每一晶片區域所具有的互連裝置的數目）通常會增加，而幾何尺寸（也就是可使用製造製程所產生的最小元件）會減小。
在與微影圖案化相關聯的一個例子中，用於微影製程的光罩（或遮罩）具有在其上定義電路圖案，是會被轉移到晶圓上。在先進的微影技術中，使用反射式光罩來實現極紫外光（EUV）微影製程。重要的是，EUV遮罩必須盡可能乾淨且無缺陷。
本發明實施例提供一種光罩。光罩包括一遮罩基板、一反射多層（ML）結構、一覆蓋層、一吸收結構和一導電材料結構。遮罩基板具有一前側表面和一後側表面。反射多層結構位於遮罩基板的前側表面上方。覆蓋層位於反射多層結構上方。吸收結構位於覆蓋層上方。導電材料結構位於遮罩基板的一側壁表面和吸收結構的一側壁表面上方。
本發明實施例提供一種光罩容器。光罩容器包括一蓋體、一底板和一放電裝置。蓋體配置以保護光罩。底板具有一頂表面，配置以與蓋體接合，並且底表面與頂表面相對。放電裝置是位於底板上。放電裝置配置以中和在光罩上累積的靜電荷。
本發明實施例提供一種光罩上累積的靜電荷的放電方法。方法包括當光罩容置在光罩容器中時，藉由放電裝置產生的帶正電的粒子或帶負電的粒子來中和在光罩上累積的靜電荷。方法還包括將光罩從光罩容器移除到微影系統中的光罩靜電夾。
以下的揭露內容提供許多不同的實施例或範例以實施本案的不同特徵。以下的揭露內容敘述各個構件及其排列方式的特定範例，以簡化說明。當然，這些特定的範例並非用以限定。例如，若是本揭露書敘述了一第一特徵形成於一第二特徵之上或上方，即表示其可能包含上述第一特徵與上述第二特徵是直接接觸的實施例，亦可能包含了有附加特徵形成於上述第一特徵與上述第二特徵之間，而使上述第一特徵與第二特徵可能未直接接觸的實施例。另外，以下揭露書不同範例可能重複使用相同的參考符號及/或標記。這些重複係為了簡化與清晰的目的，並非用以限定所討論的不同實施例及/或結構之間有特定的關係。
此外，其與空間相關用詞。例如“在…下方”、“下方”、“較低的”、“上方”、“較高的”及類似的用詞，係為了便於描述圖示中一個元件或特徵與另一個(些)元件或特徵之間的關係。除了在圖式中繪示的方位外，這些空間相關用詞意欲包含使用中或操作中的裝置之不同方位。裝置可能被轉向不同方位(旋轉90度或其他方位)，則在此使用的空間相關詞也可依此相同解釋。
描述了本揭露的一些實施例。在這些實施例中所描述的階段之前、期間及/或之後可以提供額外的操作。對於不同的實施例，可以替換或消除所描述的一些階段。可以將額外的特徵添加到半導體裝置結構中。對於不同的實施例，可以替換或消除下面描述的一些特徵。儘管以特定順序執行操作來討論了一些實施例，但是可以用另一邏輯順序來執行這些操作。
當前揭露內容中所描述的先進微影製程、方法、和材料可被使用於包括鰭式場效電晶體(fin-type field effect transistors, FinFETs)的各種應用中。舉例而言，鰭結構可以被圖案化以在結構之間產生相對較小的間隔，而所述揭露內容係適合應用於此。再者，所述揭露內容可以應用在用來形成鰭式場效電晶體之鰭結構的間隙壁(spacers)的製程。
第1圖是根據一些實施例的光罩400的上視圖。第2A圖是沿第1圖的線A-A'截取的光罩400的剖視圖。第2B圖是沿第1圖的線B-B'截取的光罩400的橫截面圖。如第1圖、第2A圖和第2B圖所示，光罩400可以具有一前側表面252以及與前側表面252相對的一後側表面254。在一些實施例中，光罩400包括一堆疊250和一導電材料結構220，導電材料結構220覆蓋堆疊250的一側壁表面205。應當注意的是，第1圖是用於繪示出佈置在光罩400上的各個部分，並且為了清楚起見，第1圖中未表示出光罩圖案（例如，第2A圖和第2B圖中所示的一吸收結構212）。
在一些實施例中，光罩400包括一圖案區域410，一邊界區域420和一橋接區域432。在一些實施例中，圖案區域410位於光罩400的中心部分中。在某些實施例中，邊界區域420可以圍繞圖案區域410。在這樣的實施例中，圖案區域410可以藉由如第2A圖所示之一溝槽430與邊界區域420分離。在如第1圖所示之一些實施例中，溝槽430可以部分地圍繞圖案區域410。光罩400可以包括位於圖案區域410和邊界區域420之間的一或多個橋接區域432。光罩400的橋接區域432可以與圖案區域410的一部分以及邊界區域420的一部分互連，如第2B圖所示。
在一些實施例中，光罩400是極紫外（extreme ultraviolet，EUV）光罩。 EUV微影製程利用反射光罩而不是透射光罩。EUV微影製程利用在極紫外（EUV）步進機發出在極紫外區域的光線，該區域的光是具有極紫外波長的光，例如10-15nm。在一些實施例中，EUV源產生波長為約13.6nm的EUV光。一些EUV步進機可以使用反射光學元件（意即鏡子）並在真空環境中作用。 EUV步進機可在形成於反射光罩上一的吸收層（例如，“EUV”光罩吸收體）上提供所需圖案。在EUV範圍內，所有材料都具有高吸收性。因此，使用反射光學元件而不是折射光學元件。
在一些實施例中，光罩400的堆疊250包括一遮罩基板200、一反射多層（ML）結構206、一覆蓋層210和一吸收結構212，如第2A圖所示。另外，根據本揭露的某些實施例，遮罩基板200，反射多層結構206、覆蓋層210和吸收結構212可以位於光罩400的圖案區域410、邊界區域420和橋接區域432中。
如第2A和2B圖所示，堆疊250的遮罩基板200可以具有一前側表面201以及與前側表面201相對的一後側表面203。遮罩基板200可以由合適的材料製成，例如低熱膨脹材料（LTEM）或熔融石英。在一些實施例中，LTEM包括摻雜SiO2
的TiO2
，或具有低熱膨脹的其他合適材料。
堆疊250的反射多層結構206可以定位在遮罩基板200的前側表面201上。根據菲涅耳方程式（Fresnel equations），當光傳播通過兩種不同折射率的材料之間的界面時會發生光反射。層的折射率之間的差異越大，反射光在層上傳播時的強度就越強。為了增加反射光的強度，在一些實施例中，可以使用多層交替材料來增加界面的數量，以使得從每個不同界面反射的光建設性地干涉。在一些實施例中，反射多層結構206包括多個膜對，例如鉬-矽（Mo/Si）膜對（例如，每個膜對中的矽層在鉬層的上方或下方）。在一些其他實施例中，反射多層結構206可以包括鉬-鈹（Mo/Be）膜對，或可配置為高度反射EUV光的其他合適材料。選擇反射多層結構206的特性，使得它對於一選擇的電磁輻射類型/波長提供高反射率。例如，為了EUV微影的目的，反射多層結構206可以被設計為反射EUV範圍內的光。反射多層結構206的每層的厚度取決於EUV波長和入射角。特別地是，可以調節反射多層結構206的厚度（以及膜對的厚度）以實現在每個界面處折射的EUV光的最大相長干涉以及EUV光的最小吸收。在一些實施例中，反射多層結構206中的膜對的數量可以在約20至約80的範圍內。然而，可以使用任何數量的膜對。例如，反射多層結構206可以包括四十對Mo/Si層。舉例來說，每個Mo/Si膜對具有約7nm的厚度，並且反射多層結構206具有280nm的總厚度。
在一些實施例中，堆疊250的覆蓋層210定位在反射多層結構206上方。覆蓋層210被設計為對EUV光透明並且保護反射多層結構206以免受損壞及/或氧化。另外，覆蓋層210可以在覆蓋層210上方的吸收結構212的圖案化或修復/清潔過程中作為一蝕刻停止層。覆蓋層210可以具有與吸收層不同的蝕刻特性。在一些實施例中，覆蓋層210由釕（ruthenium，Ru）、Ru化合物（例如RuB和矽化釕）、鉻、鉻氧化物和鉻氮化物形成。通常可以選擇低溫沉積製程來形成覆蓋層210，以防止反射多層結構206的相互擴散。在某些實施例中，覆蓋層210的厚度可以在約2nm至約7nm的範圍內。
堆疊250的吸收結構212可以定位在覆蓋層210上方。吸收結構212是用於在光罩400的前側表面252上形成所需的曝光圖案（例如，在圖案區域410中的吸收結構212）。在一些實施例中，吸收結構212是吸收材料，以吸收投影到光罩400的圖案區域410上的EUV波長範圍內的輻射。舉例來說，光罩400可以被稱為二元強度光罩（BIM）。在一些實施例中，可以根據IC佈局圖案（或簡稱IC圖案）來圖案化吸收層210。舉例來說，吸收層210可以被圖案化以形成不透明區域214和反射區域216。在不透明區域214中，吸收層210可以保留在堆疊250上。入射光幾乎被吸收器完全吸收。在反射區域216中，可以移除吸收層210並且入射光被下面的反射多層結構206所反射。在一些實施例中，圖案區域410中的吸收結構212和邊界區域420中的吸收結構212是電性連接到覆蓋層210。
在一些實施例中，吸收結構212可以包括多重膜層，每個膜包含鉻、氧化鉻、氮化鉻、鈦、氧化鈦、氮化鈦、鉭、氧化鉭、氮化鉭、氮氧化鉭、鉭氮化硼、鉭氧化硼、鉭硼氮氧化物、鋁-銅、氧化鋁、銀、氧化銀、鈀、釕、鉬、其他合適的材料、及/或上述某些的混合物。
在一些實施例中，光罩400還包括位於遮罩基板200的後側表面203上的一導電層218，用於靜電夾持。在一些實施例中，導電層218包括鉭硼（TaB）、氮化鉻（CrN），但是在根據本揭露的其他實施例中，其他合適的組合物也是可以使用的。
在一些實施例中，導電材料結構220是定位在遮罩基板200的一側壁表面211以及吸收結構212的一側壁表面213上方。導電材料結構220可以圍繞導電層218。光罩400的導電材料結構220可以與吸收結構212和導電層218接觸。此外，光罩400的導電材料結構220可以與反射多層結構206和覆蓋層210接觸。再者，導電材料結構220可以與邊界區域中的吸收結構212接觸，而不是與圖案區域410中的吸收結構212接觸。在一些實施例中，導電材料結構220由包括銅，鋁，鋁-銅，鈷，鎢，銀，鈀，釕，鉬，其他合適的材料，及/或上述的一些材料混合的金屬所形成。在一些實施例中，導電材料結構220可以具有與吸收結構212不同的蝕刻特性。例如，導電材料結構220可以由釕（Ru）、Ru化合物例如RuB、矽化釕、鉻、鉻氧化物和鉻氮化物所形成。在一些實施例中，導電材料結構220可以藉由物理氣相沉積（PVD）製程（例如電鍍製程）、原子層沉積（ALD）製程或其他合適的製程形成。另外，導電材料結構220可以藉由低溫沉積製程形成。
第3A至3D圖是根據本揭露的某些實施例的光罩400A、400B、400C和400D的側視圖。另外，第3A至3D圖繪示出了根據某些實施例的導電材料結構220A、220B、220C和220D的各種佈置。例如，如第3A圖所示，導電材料結構220A可以形成在光罩400A的堆疊250的整個側壁表面205上。例如，如第3B圖所示，導電材料結構220B可以形成以覆蓋光罩400B的堆疊250的側壁表面205的一部分。根據本揭露的某些實施例，導電材料結構220B可以包括多個導電條220B1。導電材料結構220B的每個導電條220B1可以具有一寬度W。導電材料結構220B的導電條220B1可以彼此分開一距離D。在一些實施例中，導電材料結構220B的每個導電條220B1的兩個末端222和末端224是分別與光罩400B的疊層250的吸收結構212和導電層218接觸。例如，如第3C圖所示，導電材料結構220C形成以覆蓋光罩400C的堆疊250的側壁表面205的一部分。導電材料結構220C可以是柵格形狀。導電材料結構220C可以由彼此平行或交叉的間隔條構成。在一些實施例中，一些間隔條的末端是分別與光罩400C的吸收結構212和導電層218接觸。例如，如第3D圖所示，導電材料結構220D可以是螺旋形狀並且可以覆蓋光罩400D的堆疊250的側壁表面205的一部分。導電材料結構220D可以環繞垂直於遮罩基板200的前側表面201的一軸260來形成。在一些實施例中，每個導電材料結構220D的兩個末端226和末端228是分別與光罩400D的吸收結構212和導電層218接觸。
在一些常用的光罩中，圖案區域中的吸收結構的不透明區域（例如，光罩圖案）可具有相對小的區域並且在光罩的前側表面和後側表面之間沒有足夠的導電路徑。這樣，當在微影系統中執行微影曝光製程時，藉由光罩靜電夾具所產生的靜電力將光罩的後側表面夾在光罩靜電夾具上。另外，由靜電力引起的感應靜電荷可能積聚在光罩的前側表面上。引起的靜電荷在吸收結構的不透明區域上形成一相對高的靜電場並導致靜電放電損害。
在一些實施例中，光罩（例如，光罩400、400A、400B、400C和400D）包括覆蓋堆疊250的側壁表面205的導電材料結構（例如，導電材料結構220、220A、220B、220C和220D）。導電材料結構可以與吸收結構212和導電層218接觸。另外，吸收結構212可以位於靠近前側表面252的位置，並且導電層218可以位於靠近光罩400的後側表面254的位置。當光罩的導電材料結構與光罩靜電夾具接觸，這種佈置可以將累積在光罩400的前側表面252上的靜電荷傳導到光罩靜電夾具。因此，導電材料結構可以保護吸收結構212的不透明區域214（例如光罩圖案）免受靜電放電傷害。
當光罩在周圍環境中運輸或傳送時，空氣分子可能會摩擦光罩。靜電荷可以在吸收結構和遮罩基板的表面上感應與累積。因為每個光罩圖案具有相對小的面積，所以吸收結構和遮罩基板上的感應靜電荷在其上形成相對高的靜電勢。由於電勢而附著在光罩上的微粒污染物（例如顆粒、粉末和有機物質）可能導致投影圖案品質的下降。因此，可以藉由定位在一光罩容器內來運輸或傳送光罩，以便保持光罩的清潔度。
第4圖是根據一些實施例的一光罩容器500的爆炸圖。光罩容器500可以是一雙光罩盒（dual reticle pod），被配置以容納光罩400。在一些實施例中，光罩容器500包括一外部盒510和一內部盒540。外部盒510可以包括一上蓋部512以及一底蓋部514。底蓋部514可以接合到上蓋部512以定義由底蓋部514的一頂表面516以及上蓋部512的一內表面所圍繞的空間。底蓋部514可以包括位在頂表面516上的多個支撐件518，並且上蓋部512可以包括朝向底蓋部514突出的多個支撐件520。因此，藉由接合上蓋部512和底蓋部514所形成的空間可以容納並固定內部盒540。
在一些實施例中，內部盒540被配置以使得外部盒510可以裝配在內部盒540周圍。例如，內部盒540可以適當地放置在由外部盒510所定義的空間中。此外，內部盒540可具有與外部盒510對應的適當尺寸和形狀。在一些實施例中，內部盒540包括一蓋體542和一底板544。蓋體542可以配置以保護光罩400。此外，蓋體542可包括一緊固件522，並且緊固件522是靠近蓋體542的周邊區域中的四個角落位置。緊固件522可以幫助蓋體542固定至底板544。底板544可具有一頂表面546以及與頂表面546相對的一底表面548。此外，底板544可包括定位在頂表面546上的多個支撐件524。支撐件524是靠近底板544的周邊區域中的四個角落定位。因此，光罩400的四個角落可以由支撐件524來支撐。底板544可以被配置以接合於蓋體542，以形成由底板544的頂表面546和蓋體542的一內表面所圍繞的空間。另外，藉由將蓋體542與底板544鄰接在一起而形成的空間可以容納光罩400。當內部盒540緊固在外部盒510中時，內部盒540的底板544可以與外部盒510的底蓋部514的支撐件518接觸。光罩400是位於內部盒540中，並且內部盒540是位於光罩容器500的外部盒510中。如此一來，可以進一步對於光罩400提供保護。
第5A、5B和5C圖分別是光罩容器500的內部盒540的底板544的上視圖、下視圖以及橫截面圖。在一些實施例中，底板544的頂表面546具有一光罩區域545以及一周邊區域547，周邊區域547環繞光罩區域545。光罩區域545是設置以支撐光罩400（第4圖）。光罩容器500的內部盒540還包括一個或多個放電裝置550，定位在底板544的光罩區域545中。在一些實施例中，當光罩400是由底板544支撐且在一周圍環境或一真空環境中運輸或傳送時，放電裝置550配置以中和在光罩400上累積的靜電荷。
在一些實施例中，放電裝置550是定位在底板544的一凹槽552中，如第5C圖所示。另外，放電裝置550可以藉由一固定裝置（例如螺絲）551固定。凹槽552可以在光罩區域545中藉由凹陷底板544的頂表面546形成。放電裝置550的一頂表面554可以位於底板544的頂表面546和底表面548之間。此外，凹槽552的一底表面556可以位於底板544的頂表面546和底表面548之間。因此，放電裝置550暴露於底板544的頂表面546。當光罩400是由底板544支撐時，放電裝置550的頂表面554可面向光罩400的前側表面252。再者，底板544的底表面548可以覆蓋放電裝置550。
放電裝置550可包括一α-離子產生器（未示出）。 α-離子產生器可以配置以發射α粒子560，以與空氣中的氫氣（H2
）碰撞並使其離子化，從而產生帶正電的粒子562或帶負電的粒子564，如第6圖所示。帶正電的粒子562或帶負電的粒子564可以吸引它們的對應物以便中和光罩400上的靜電荷。
在一些實施例中，光罩容器500包括固定在內部盒540的底板544上的放電裝置550。例如，放電裝置550可以連續地產生帶正電的顆粒或帶負電的顆粒。例如，放電裝置550可以藉由一控制器（未示出）間歇地產生帶正電的粒子或帶負電的粒子。當定位在內部盒540中（或底板544上）的光罩400在周圍環境中或在真空環境中運輸或傳送時，其中累積在光罩400上的感應靜電荷可被放電裝置550中和。因此，光罩容器500可以防止光罩400受到顆粒污染（例如顆粒、粉末和有機物質）。
第7圖是根據一些實施例的一微影系統600的示意圖。在一些實施例中，微影系統600包括一微影曝光設備。微影曝光設備可以是一極紫外（extreme ultraviolet ，EUV）步進機或其他類似的機台。在一些實施例中，微影系統600包括一光罩加載/卸載站610、一晶圓加載/卸載站630和一曝光腔室650。根據某些實施例，光罩加載/卸載站610可以被配置以在光罩容器500內加載、卸載和轉移光罩400。根據某些實施例，晶圓加載/卸載站630可以被配置為以一晶圓容器700中裝載、卸載和傳送晶圓702。另外，曝光腔室650可以被配置以執行微影曝光製程。曝光腔室650是連接到光罩加載/卸載站610和晶圓加載/卸載站630。應當理解的是，在微影曝光系統600的其他實施例中，下面描述的特徵可以替換或消除。
在一些實施例中，光罩加載/卸載站610包括一光罩加載埠612、一光罩介面模組614和一光罩加載鎖定腔室616。光罩加載埠612可以被配置以加載光罩容器500，其中光罩容器500儲存有光罩400。光罩介面模組614可以配置以從外部盒510處理內部盒540。在一些實施例中，光罩介面模組614包括一殼體613，以及一個或多個傳送裝置，例如一機械臂615。在一些實施例中，光罩介面模組614包括一設備前端模組（equipment front end module，EFEM）。在某些實施例中，機械臂615是設置在殼體613內並且被配置用於物理地運輸內部盒540。例如，機械臂615可以將內部盒540從外部盒510取回到殼體613，或者機械臂615可以將內部盒540輸送到光罩加載鎖定腔室616和從光罩加載鎖定腔室616移出。然而，機械臂615可以輸送內部盒540的位置不受本實施例的限制。
光罩加載鎖定腔室616是位於光罩介面模組614和曝光腔室650之間。光罩加載鎖定腔室616被配置以藉由將其與光罩介面模組614分離來保持曝光腔室650內的氣壓。光罩加載鎖定腔室616能夠產生與曝光腔室650或光罩介面模組614相容的氣壓，取決於裝載的內部盒540預定接下來的位置。這可以藉由例如添加氣體或產生真空的裝置改變光罩加載鎖定腔室616的氣體含量以及用於調節光罩加載鎖定腔室616中的氣壓的其他合適裝置來執行。
在一些實施例中，晶圓加載/卸載站630包括一晶圓裝載埠632、一晶圓介面模組634和一晶圓裝載鎖定腔室636。晶圓裝載埠632可配置以裝載用於儲存晶圓702的晶圓容器700。晶圓介面模組634可以被配置為從晶圓容器700處理晶圓。根據一些實施例，晶圓介面模組634包括一殼體633和一個或多個傳送裝置，例如一機械臂635。在一些實施例中，晶圓介面模組634包括一設備前端模組（equipment front end module，EFEM）。機械臂635是設置在殼體633內。機械臂635被配置用於物理地運輸晶圓702。例如，機械臂635可以將晶圓702從晶圓容器700取回到殼體633，或者機械臂635可以將晶圓702輸送到晶圓裝載鎖定腔室636和從晶圓裝載鎖定腔室636移出。然而，機械臂635可以輸送晶圓702的位置不受本實施例的限制。
晶圓裝載鎖定腔室636是位於晶圓界面模組634和暴露曝光腔室650之間。晶圓裝載鎖定腔室636被配置以藉由將其與晶圓介面模組634分離來保持曝光腔室650內的氣壓。晶圓裝載鎖定腔室636能夠產生與曝光腔室650或晶圓介面模組634相容的氣壓，取決於晶圓預定接下來的位置。這可以藉由例如添加氣體或產生真空的裝置改變晶圓裝載鎖定腔室636的氣體含量以及用於調節晶圓裝載鎖定腔室636中的氣壓的其他合適裝置來執行。
在一些實施例中，曝光腔室650包括一蓋處理模組618、一傳送機構620、一光罩交換站622、一光罩靜電夾（E-clamp）624，一晶圓靜電夾（E-clamp）626以及一輻射源628。曝光腔室650在一超高真空壓力下保持真空環境，其範圍為約10-6
Pa至約10-10
Pa。蓋處理模組618、傳送機構620、光罩交換站622、光罩靜電夾624、晶圓靜電夾626和輻射源628是定位在曝光腔室650中。蓋處理模組618被配置以儲存由內部盒540移除的一或多個蓋體542。在一些實施例中，蓋處理模組618包括多個保持構件619，用以支撐從內部盒540移除的蓋體542。光罩靜電夾624被配置用於在微影曝光製程的期間固定光罩400。晶圓靜電夾626被配置用於在微影曝光製程期間固定晶圓。在一些實施例中，光罩靜電夾624和晶圓靜電夾626是藉由產生一靜電場來產生夾持力。
在光罩400由光罩靜電夾624固定之前或者從光罩靜電夾624釋放底板544之後，光罩交換站622被配置以支撐內部盒540的底板544。在一些實施例中，光罩交換站622是相對於光罩靜電夾624定位。在一些其他實施例中，光罩交換站622能夠藉由一驅動構件（例如線性馬達（未示出））移動。為了將光罩400放置在光罩靜電夾624的一預設位置上，一對準工具（例如照相機，圖中未示出）產生關於光罩交換站622及/或光罩靜電夾624的位置的資訊，並且藉由使用來自對準工具的資訊移動光罩交換站622，以對光罩交換站622相對於光罩靜電夾624執行對準處理。
傳送機構620配置以在曝光腔室650內傳送將內部盒540或內部盒540的底板544。傳送機構620可以升高，向左和向右移動，向前和向後移動，以及繞一垂直軸旋轉，以便在光罩加載鎖定腔室616、蓋處理模組618和光罩交換站622之間傳送內部盒540的內部盒540或內部盒540的底板544。
第8圖是根據一些實施例之累積在光罩400上的靜電荷的一放電方法800的一簡化流程圖。為了說明的緣故，將配合第7圖以及第9至13圖描述流程圖。在不同的實施例中，一些所描述的階段可以被替換或消除。
放電方法800可以包括操作802，其中具有光罩400的光罩容器500是被放置到微影系統600中。在一些實施例中，光罩400包括堆疊250和導電材料結構220，連接於光罩400的吸收結構212和導電層218（第1、2A和2B圖）。在一些實施例中，光罩容器500包括外部盒510和內部盒540。另外，放電裝置550是定位在底板540上以及在內部盒540中（第4與5A-5C圖）。
在一些實施例中，為了使用光罩400以執行微影曝光製程，包含內部盒540中的光罩400的光罩容器500是放置在微影系統600的光罩加載埠612上，如第7圖所示。在將光罩容器500放置在光罩加載埠612上之後，藉由機械臂615將內部盒540從外部盒510移除，並且沿著如第9圖中之箭頭所示的方向朝向光罩加載鎖定腔室616移動。
在一些實施例中，放電方法800還可包括將具有晶圓702的晶圓容器700放入微影系統600中。包含晶圓702的晶圓容器700是放置在微影系統600的晶圓裝載埠632上，如第7圖所示。在將晶圓容器700放置在晶圓裝載埠632上之後，藉由機械臂635將晶圓702從晶圓容器700移除，並沿著如第9圖中箭頭所示的方向朝晶圓裝載鎖定腔室636移動。
放電方法800還包括操作804，其中當光罩400是容置在光罩容器500內時，在光罩400上累積的靜電荷被放電裝置550產生的帶正電的粒子562或帶負電的粒子564（第6圖）所中和。例如，當光罩400從光罩加載埠612傳送並在周圍環境中朝向光罩加載鎖定腔室616移動時，在光罩400上累積的感應靜電荷可被內部容器540中的放電裝置550產生的帶正電的粒子562或帶負電的粒子564（第6圖）所中和，如第7、9和10圖所示。
當內部盒540放置在光罩加載鎖定腔室616中時，機械臂615回到光罩介面模組614中的殼體613，如第10圖所示。此時，光罩加載鎖定腔室616被密封，並且藉由諸如添加氣體或產生氣體的方式改變光罩加載鎖定腔室616的氣體含量或產生真空，以及用於調節光罩加載鎖定腔室616中的氣壓的其他合適的裝置，來產生與曝光腔室650中的真空壓力相容的氣壓。當達到正確的氣壓時，傳送機構620將內部盒540從光罩加載鎖定腔室616移除。如此一來，在具有光罩400的光罩容器500放置在微影系統600中，如第10圖所示，內部盒540與光罩400一起從周圍環境（即外部盒510和殼體613中的空間）傳送到光罩加載鎖定腔室616中的真空環境（即曝光腔室650中的空間）。
例如，當內部盒540與光罩400一起從周圍環境傳送到真空環境時，累積在光罩400上的靜電荷可以連續地或間歇地可以被放電裝置550產生的帶正電的粒子562或者帶負電的粒子564（第6圖）所中和，當光罩400是容置在內部盒540中時。
在一些實施例中，放電方法800還可以包括將晶圓702從大氣中傳送到真空環境。當晶圓702放置在晶圓裝載鎖定腔室636中時，晶圓702從周圍環境（即晶圓容器700和殼體633中的空間）傳送到真空環境（即曝光腔室650中的空間）。之後，傳送機構640將晶圓702從晶圓裝載鎖定腔室636中移除，如第10圖所示。
放電方法800還包括操作806，其中來自光罩容器500的內部盒540的光罩400被移除到微影系統600中的光罩靜電夾624。在一些實施例中，在內部盒540被移動到真空環境中後，內部盒540是藉由傳送機構620傳送到蓋處理模組618，如第11圖所示。在蓋處理模組618中，蓋體542的一凸緣543是由保持構件619所支撐，並且藉由使底板544沿第11圖中箭頭所示的方向移動，蓋體542會留在保持構件619上。如此一來，蓋體542在真空環境中從底板544和內部盒540的放電裝置550移除。此時，光罩400是放置在放電裝置550和底板544上，並且底板544是暴露於真空環境。
例如，當底板544上的光罩400暴露於真空環境（例如，曝光腔室650中的空間）時，累積在光罩400上的靜電荷可以連續地或者間歇地藉由放電裝置550產生的帶正電的粒子562或帶負電的粒子564（第6圖）中和，當光罩400是容置在內部盒540中時。
在一些實施例中，放電方法800可以進一步包括將晶圓702朝向晶圓靜電夾626移除。在一些實施例中，在晶圓702移動到真空環境中之後，晶圓702藉由傳送機構640傳送到曝光腔室650，如第11圖所示。
在一些實施例中，在將蓋體542從底板544移除之後，藉由傳送機構620將放電裝置550和光罩400放置在光罩交換站622上，如第12圖所示。例如，光罩交換站622可以位於光罩靜電夾624下方的位置。
在一些實施例中，放電方法800還可以包括將晶圓702放置在晶圓靜電夾626上。如此一來，晶圓702可以被晶圓靜電夾626產生的夾緊力所固定，並且是晶圓702準備用於微影曝光製程，例如接受極紫外（EUV）光。
之後，將光罩交換站622升高到一裝載位置629，如第13圖中的虛線所示，以在光罩400和光罩靜電夾624之間產生直接接觸。如此一來，光罩400可以藉由光罩靜電夾624產生的夾緊力來固定，並且光罩400是準備用於微影曝光製程，例如接受極紫外（EUV）光。在藉由光罩靜電夾624來固定光罩400之後，空的底板544下降到其原始位置631，如第13圖中的實線所示。
當光罩400與光罩靜電夾624接觸時，導電材料結構220通過導電層218電性連接到光罩靜電夾624。因此，在光罩400上累積的靜電荷是通過導電材料結構220和導電層218傳導到光罩靜電夾624，如第14圖所示。
在將光罩從光罩靜電夾移除之後，使用光罩400和輻射源628在真空環境中對晶圓702執行微影曝光製程，如第13圖所示。在一些實施例中，輻射源628被配置以產生具有約13.5nm為中心的波長的極紫外光輻射660。例如，輻射源628利用雷射產生電漿（laser-produced plasma，LPP）並藉由使用雷射將諸如錫滴的介質加熱成高溫電漿，來產生極紫外光輻射660。
藉由輻射源628產生的極紫外光輻射660可以透過照明器模組（未示出）來聚焦並成形。照明器模組可以包括折射式光學元件，包括單片透鏡及/或陣列透鏡（例如，區域板），並且可以包括反射式光學元件，包括單片透鏡及/或透鏡陣列。光學元件被配置和對準以將由輻射源628發射的輻射投射到維持在光罩靜電夾624中的光罩400上。照明器模組的光學元件還可以沿著光路徑對調整輻射形狀，以在光罩400上產生特定照明圖案（例如，圖案區域410中的吸收結構212）。
在被光罩400吸收或反射之後，輻射被引導通過一投影模組（未示出），也稱為投影光學盒（projection optics box，POB）。類似於照明器模組，投影模組可以包括折射式光學元件。投影模組的光學元件被配置和對準以引導穿過光罩400或從光罩400反射的輻射並將此輻射投射到晶圓702上，其中晶圓702是固定於晶圓靜電夾626。
當執行微影曝光製程時，累積在光罩400上（例如，在光罩400的前側表面252上）的靜電荷是藉由導電材料結構220以及導電層218傳導到光罩靜電夾624，如第14圖所示。
在執行微影曝光製程之後，藉由傳送機構620將光罩400從光罩靜電夾624移除至光罩容器500的底板544，如第12圖所示。之後，蓋體542可以與放電裝置550一起重新連接到底板544，以在真空環境中的曝光腔室650中形成內部盒540。
之後，由內部盒540固定的光罩400可以在真空環境中從曝光腔室650傳送到光罩加載鎖定腔室616。此時，光罩加載鎖定腔室616可以產生與光罩介面模組614相容的氣壓。當達到正確的氣壓時，機械臂615將內部盒540從光罩加載鎖定腔室616移除到光罩介面模組614。如此一來，內部盒540與光罩400一起從真空環境（即曝光腔室650中的空間）傳送到周圍環境（意即，外部盒510以及殼體613中的空間）。
之後，光罩加載鎖定腔室616中的內部盒540朝向光罩加載埠612移動並且藉由機械臂615放置到外部盒510中。因此，光罩400被放置在光罩容器500中。
例如，在執行微影曝光製程之後，在光罩400從光罩靜電夾624到光罩容器500的傳送路徑期間，光罩400可以與放電裝置550一起放置在底板544上。因此，累積在光罩400上的靜電荷可以連續地或可以間歇地藉由放電裝置550產生的帶正電的粒子562或帶負電的粒子564（第6圖）所中和。
在執行微影曝光製程之後，從晶圓靜電夾626移除晶圓702並將其傳送回到晶圓裝載埠632並且放入晶圓容器700中。更具體而言，可以在真空環境中藉由傳送機構640將曝光腔室650中的晶圓靜電夾626上移除晶圓702以傳送到晶圓裝載鎖定腔室636。當晶圓702放置在晶圓裝載鎖定腔室636中時，晶圓702從真空環境轉移到周圍環境。之後，在晶圓裝載鎖定腔室636中的晶圓702可以被移除以朝向晶圓裝載埠632移動並且藉由機械臂635放置到晶圓容器700中。
在一些實施例中，累積在光罩400上的靜電荷的放電方法800是利用於微影系統600中，以執行微影曝光製程。例如，放電方法800可以使用固定在光罩容器500（第4、5A、5B和5C圖）中的光罩400（第1、2A和2B圖）。當光罩400是放置在周圍環境或真空環境中的光罩容器500的底板544上時，累積在光罩400上的靜電荷可以被底板544上的放電裝置550所產生的帶正電的粒子562或由帶負電的粒子564連續地或間歇地中和。因此，光罩容器500可以防止光罩400受到周圍環境或真空環境中的微粒污染。當光罩400與光罩靜電夾624接觸時（準備用於微影曝光製程或在微影曝光製程期間），光罩400的導電材料結構220是電性連接到光罩靜電夾624。累積在光罩400上的靜電荷是藉由光罩400的導電材料結構220傳導到光罩靜電夾624。因此，導電材料結構220可以保護光罩400的圖案區域410中的吸收結構212免受靜電放電損壞。
如先前所描述，光罩（例如，光罩400、400A、400B、400C和400D）包括位於遮罩基板200的側壁表面211以及吸收結構212的側壁表面213上方的導電材料結構（例如，導電材料結構220、220A、220B、220C和220D）。在一些實施例中，導電材料結構與遮罩基板200的後側表面203上方的吸收結構和導電層接觸。當光罩的導電材料結構與光罩靜電夾接觸時，導電材料結構可以將累積在光罩400的前側表面252上的靜電荷傳導到光罩靜電夾（例如微影系統600中的光罩靜電夾624）。因此，導電材料結構可以保護光罩的吸收結構212的不透明區域214（例如，光罩圖案）免受靜電放電損壞。
如前所述，光罩容器500包括在底板544上的放電裝置550。在一些實施例中，放電裝置配置以中和在光罩上累積的靜電荷。當光罩包含在光罩容器500中或者在周圍環境或真空環境中放置在底板544上時，放電裝置可以連續地或間歇地產生帶正電的粒子562或帶負電的粒子564以中和累積在光罩400上的靜電荷。
如前所述，累積在光罩400上的靜電荷的放電方法800包括當光罩400是容置在光罩容器500中（例如，在底板540上和內部盒540中），藉由放電裝置550產生的帶正電的粒子562或帶負電的粒子564中和累積在光罩上的靜電電荷。因此，光罩容器500可以防止光罩400受到周圍環境或真空環境中的微粒污染。另外，累積在光罩400上的靜電荷的放電方法800可以包括：當光罩400的導電材料結構220是接觸微影系統600中的光罩靜電夾624時，藉由導電材料結構220將累積在光罩400上的靜電荷傳導到光罩靜電夾624。因此，導電材料結構220可以保護光罩400的圖案區域410中的吸收結構212免受靜電放電損壞。
本揭露提供了一光罩、一光罩容器和累積在光罩上的靜電荷的放電方法的實施例。光罩包括一遮罩基板、一反射多層（ML）結構、一覆蓋層、一吸收結構和一導電材料結構。遮罩基板具有一前側表面和一後側表面。反射多層結構位於遮罩基板的前側表面上方。覆蓋層位於反射多層結構上方。吸收結構位於覆蓋層上方。導電材料結構位於遮罩基板的一側壁表面和吸收結構的一側壁表面上方。導電材料結構可以保護光罩的圖案區域中的吸收結構免受靜電放電損壞。
根據本揭露一些實施例，該導電材料結構包括多個導電條，其中每個導電條具有兩個末端，分別接觸該吸收結構和該導電層。
根據本揭露一些實施例，該導電材料結構是繞垂直於該遮罩基板的該前側表面的一軸以呈現螺旋形狀。
在一些實施例中，提供了一種光罩。光罩包括一遮罩基板、一反射多層（ML）結構、一覆蓋層、一吸收結構和一導電材料結構。遮罩基板具有一前側表面和一後側表面。反射多層結構位於遮罩基板的前側表面上方。覆蓋層位於反射多層結構上方。吸收結構位於覆蓋層上方。導電材料結構位於遮罩基板的一側壁表面和吸收結構的一側壁表面上方。
在一些實施例中，提供了一種光罩容器。光罩容器包括一蓋體、一底板和一放電裝置。蓋體配置以保護光罩。底板具有一頂表面，配置以與蓋體接合，並且底表面與頂表面相對。放電裝置是位於底板上。放電裝置配置以中和在光罩上累積的靜電荷。
在一些實施例中，提供了一種光罩上累積的靜電荷的放電方法。此放電方法包括當光罩容置在光罩容器中時，藉由放電裝置產生的帶正電的粒子或帶負電的粒子來中和在光罩上累積的靜電荷。此放電方法還包括將光罩從光罩容器移除到微影系統中的光罩靜電夾。
前述內文概述了許多實施例的特徵，使本技術領域中具有通常知識者可以從各個方面更佳地了解本揭露。本技術領域中具有通常知識者應可理解，且可輕易地以本揭露為基礎來設計或修飾其他製程及結構，並以此達到相同的目的及/或達到與在此介紹的實施例等相同之優點。本技術領域中具有通常知識者也應了解這些相等的結構並未背離本揭露的發明精神與範圍。在不背離本揭露的發明精神與範圍之前提下，可對本揭露進行各種改變、置換或修改。
200‧‧‧遮罩基板201‧‧‧前側表面203‧‧‧後側表面205‧‧‧側壁表面206‧‧‧反射多層結構210‧‧‧覆蓋層211‧‧‧側壁表面212‧‧‧吸收結構213‧‧‧側壁表面216‧‧‧反射區域218‧‧‧導電層220‧‧‧導電材料結構220A、220B、220C和220D‧‧‧導電材料結構220B1‧‧‧導電條222‧‧‧末端224‧‧‧末端226‧‧‧末端228‧‧‧末端250‧‧‧堆疊252‧‧‧前側表面254‧‧‧後側表面260‧‧‧軸400、400A、400B、400C、400D‧‧‧光罩410‧‧‧圖案區域420‧‧‧邊界區域430‧‧‧溝槽432‧‧‧橋接區域500‧‧‧光罩容器510‧‧‧外部盒512‧‧‧上蓋部514‧‧‧底蓋部516‧‧‧頂表面518‧‧‧支撐件520‧‧‧支撐件522‧‧‧緊固件524‧‧‧支撐件540‧‧‧內部盒542‧‧‧蓋體543‧‧‧凸緣544‧‧‧底板545‧‧‧光罩區域546‧‧‧頂表面547‧‧‧周邊區域548‧‧‧底表面550‧‧‧放電裝置551‧‧‧固定裝置552‧‧‧凹槽554‧‧‧頂表面556‧‧‧底表面560‧‧‧α粒子562‧‧‧帶正電的粒子564‧‧‧帶負電的粒子600‧‧‧微影系統610‧‧‧光罩加載/卸載站612‧‧‧光罩加載埠613‧‧‧殼體614‧‧‧光罩介面模組615‧‧‧機械臂616‧‧‧光罩加載鎖定腔室618‧‧‧蓋處理模組619‧‧‧保持構件620‧‧‧傳送機構622‧‧‧光罩交換站624‧‧‧光罩靜電夾626‧‧‧晶圓靜電夾628‧‧‧輻射源629‧‧‧裝載位置630‧‧‧晶圓加載/卸載站631‧‧‧原始位置632‧‧‧晶圓裝載埠633‧‧‧殼體634‧‧‧晶圓介面模組635‧‧‧機械臂636‧‧‧晶圓裝載鎖定腔室640‧‧‧傳送機構650‧‧‧曝光腔室660‧‧‧極紫外光輻射700‧‧‧晶圓容器702‧‧‧晶圓800‧‧‧放電方法802、804、806‧‧‧操作操作
本揭露可藉由之後的詳細說明並配合圖示而得到清楚的了解。要強調的是，按照業界的標準做法，各種特徵並沒有按比例繪製，並且僅用於說明之目的。事實上，為了能夠清楚的說明，因此各種特徵的尺寸可能會任意地放大或者縮小。 第1圖是根據一些實施例的光罩的上視圖。 第2A圖是沿第1圖的線A-A'截取的剖視圖，表示一光罩的剖面。 第2B圖是沿第1圖的線B-B'截取一剖面圖，表示一光罩的剖面。 第3A至3D圖是根據某些實施例的光罩的側視圖，表示了根據在光罩的側壁表面上的導電材料結構的各種佈置。 第4圖是根據一些實施例的一光罩容器的爆炸圖。 第5A圖是根據一些實施例的光罩容器的內部盒的底板的上視圖。 第5B圖是根據一些實施例的光罩容器的內部盒的底板的下視圖。 第5C圖是沿第5圖中的線A-A'截取的剖視圖，表示了根據一些實施例的光罩容器的內部盒的底板。 第6圖是從放電裝置發射的α粒子的示意圖。 第7圖是根據一些實施例的一微影系統的示意圖。 第8圖是根據一些實施例之累積在光罩上的靜電荷的一放電方法的一流程圖。 第9圖示出了根據一些實施例的累積在光罩上的靜電荷的放電方法的階段的示意圖。 第10圖示出了根據一些實施例的累積在光罩上的靜電荷的放電方法的階段的示意圖。 第11圖示出了根據一些實施例的累積在光罩上的靜電荷的放電方法的階段的示意圖。 第12圖示出了根據一些實施例的累積在光罩上的靜電荷的放電方法的階段的示意圖。 第13圖示出了根據一些實施例的累積在光罩上的靜電荷的放電方法的階段的示意圖。 第14圖示出了根據一些實施例的在光罩上累積的靜電荷的放電方法的一個階段的示意圖，當光罩定位在光罩靜電夾上時。
800‧‧‧放電方法
802、804、806‧‧‧操作
Claims (10)
- 一種光罩，包括：一遮罩基板具有一前側表面和一後側表面；一反射多層結構，位於該遮罩基板的該前側表面上方；一覆蓋層，位於該反射多層結構上方；一吸收結構，位於該覆蓋層上方；以及一導電材料結構，位於該遮罩基板的一側壁表面和該吸收結構的一側壁表面上方。
- 如申請專利範圍第1項所述之光罩，更包含：一導電層，位於該遮罩基板的該後側表面，其中該導電材料結構接觸該吸收結構以及該導電層；其中該導電材料結構圍環繞該導電層。
- 如申請專利範圍第1項所述之光罩，其中該光罩包括：一圖案區域；一邊界區域，圍繞該圖案區域且與該圖案區域分離；以及一橋接區域，介於該圖案區域和該邊界區域之間，其中該橋接區域連接該圖案區域和該邊界區域；其中該覆蓋層和該吸收結構位於該圖案區域、該邊界區域和該橋接區域中；其中該圖案區域中的該吸收結構和該邊界區域中的該吸收結構是電性連接到該覆蓋層。
- 一種光罩容器，包括：一蓋體，配置以保護一光罩；以及一底板，包括：一頂表面，配置以與該蓋體接合； 一底表面，相對於該頂表面；以及一放電裝置，位於該底板上，其中該放電裝置配置以中和在該光罩上累積的靜電荷。
- 如申請專利範圍第4項所述之光罩容器，其中該底板的該頂表面具有一光罩區域，配置以支撐該光罩和環繞該光罩區域的一周邊區域；其中該放電裝置包括一α離子發生器，配置以發射α粒子；其中該放電裝置的一頂表面位於該底板的該頂表面和該底表面之間；其中放電裝置位於該底板的一凹槽中；其中該凹槽的一底表面位於該底板的該頂表面和該底表面之間。
- 一種光罩上累積的靜電荷的放電方法，包括：當一光罩容置在一光罩容器中時，藉由一放電裝置產生的帶正電的粒子或帶負電的粒子來中和在一光罩上累積的靜電荷，其中該光罩包括一前側表面以及一導電材料結構，並且該放電裝置面向該前側表面以及該導電材料結構；以及將該光罩從該光罩容器移除到一微影系統中的一光罩靜電夾。
- 如申請專利範圍第6項所述之光罩上累積的靜電荷的放電方法，其中該導電材料結構連接至該光罩的一遮罩基板和該光罩的一吸收結構，該方法更包括：當該光罩的該導電材料結構接觸該光罩靜電夾時，藉由該導電材料結構將累積在該光罩上的靜電荷傳導到該光罩靜電夾。
- 如申請專利範圍第6項所述之光罩上累積的靜電荷的放電方法，更包括：在將該光罩從該光罩容器移除到該微影系統中的該光罩靜電夾之前，將該光罩容器與該光罩從一周圍環境傳送到該微影系統中的一真空環境； 其中當該光罩容器和該光罩放置在該微影系統的一光罩加載鎖定腔室中時，具有該光罩的該光罩容器從該周圍環境傳送到該真空環境。
- 如申請專利範圍第6項所述之光罩上累積的靜電荷的放電方法，更包括：在將該光罩從該光罩容器移除到該光罩靜電夾之後，使用該光罩在該真空環境中執行微影曝光製程；以及在執行微影曝光製程之後，將該光罩從該光罩靜電夾移除到該光罩容器。
- 如申請專利範圍第6項所述之光罩上累積的靜電荷的放電方法，其中將該光罩從該光罩容器移除到該光罩靜電夾的步驟更包括：在真空環境中從一底板和該光罩容器的該放電裝置上移除該光罩容器的一蓋體；以及將該光罩和該光罩容器的該底板傳送到該真空環境中該光罩靜電夾下方的位置。
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