TWI742367B - 光微影方法、晶圓處理方法及工件固持裝置 - Google Patents

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Abstract

根據本揭示的一些實施例提供一種用於將主光罩附著到夾盤的頂表面上的方法。該方法包括使夾盤的頂表面上的複數個纖維與主光罩接觸。主光罩相對於夾盤的頂表面沿著第一方向滑動以增加在纖維與主光罩之間的接觸面積，使得主光罩附著到纖維。

Description

光微影方法、晶圓處理方法及工件 固持裝置
本揭示有關於一種光微影方法、一種晶圓處理方法及一種工件固持裝置。
在半導體積體電路(IC)工業中，IC材料及設計的技術進展已經產生數代IC，其中與前代相比，每代具有更小且更複雜的電路。在IC發展過程中，功能密度(亦即，單位晶片面積互連元件之數量)已大致增加而幾何尺寸(亦即，可使用製造製程產生之最小部件(或接線))已減小。此按比例縮小過程大體藉由增加生產效率並降低相關成本來提供益處。此種按比例縮小亦增加了IC處理及製造的複雜性。
光微影製程形成圖案化之光阻層，用於各種圖案化製程，諸如蝕刻或離子植入。可藉由此種光微影製程圖案化的最小特徵尺寸受到投影輻射源的波長的限制。光微影機器已經從使用具有365奈米波長的紫外光進展到使用深 紫外線(DUV)光，包括248奈米的氟化氪雷射(KrF雷射)及193奈米的氟化氬雷射(ArF雷射)，並且進展到使用13.5奈米波長的極紫外線(EUV)光，從而在每一個步驟改進解析度。
根據本揭示的一些實施方式，一種光微影方法包含：使夾盤的頂表面上的複數個纖維與主光罩接觸；以及相對於夾盤的頂表面沿著第一方向滑動主光罩，以增加在纖維與主光罩之間的接觸面積，使得主光罩附著到纖維。
根據本揭示的一些實施方式，一種晶圓處理方法包含：使晶圓固持器的頂表面上的複數個纖維與晶圓接觸；以及相對於晶圓沿著第一方向滑動晶圓固持器以相對於晶圓固持器的頂表面傾斜纖維，使得晶圓附著到纖維。
根據本揭示的一些實施方式，一種工件固持裝置包含工件固持元件以及複數個可彎曲纖維。可彎曲纖維在工件固持元件的頂表面上。
100:光微影裝置
110:主光罩夾盤
111:第一頂表面
112:第二頂表面
113:真空孔
120:遮罩系統
121:主光罩
121a:底表面
122:薄膜組件
122a:透明薄膜
122b:薄膜框架
130、230:黏接層
131、231:纖維
131a、231a:第一端
131b、231b:第二端
140:真空源
150:光源
160:擋板
161:曝光狹縫
170a、170b:物鏡
180:晶圓台
300:晶圓處理器
310:晶圓固持器
310a:頂表面
311:葉片部分
312a:物件感測器
312b:物件感測器
313:印刷電路板
320:黏接層
321:纖維
321a:第一端
321b:第二端
330:機器人
340:機械臂
1000:光微影方法
1100、1200、1300、1400、1500:操作
3000:晶圓處理方法
3100、3200、3300、3400、3500:操作
W:晶圓
當結合隨附圖式閱讀時，自以下詳細描述將很好地理解本揭示的態樣。應注意，根據工業中的標準實務，各個特徵並非按比例繪製。事實上，出於論述清晰之目的，可任意增加或減小各個特徵之尺寸。
第1圖是示出根據本揭示的一些實施例的光微影方法的流程圖。
第2圖示出根據本揭示的一些實施例的光微影裝置的橫截面圖。
第3圖示出根據本揭示的一些實施例的光微影裝置的主光罩夾盤的俯視圖。
第4圖示出根據本揭示的一些實施例的其上具有黏接層的主光罩夾盤的橫截面圖。
第5圖示出根據本揭示的一些實施例的操作光微影裝置的中間階段的俯視圖。
第6圖直至第8圖示出根據本揭示的一些實施例的操作光微影裝置的中間階段的橫截面圖。
第9圖示出根據本揭示的一些實施例的第4圖中的黏接層的一個纖維的橫截面圖。
第10圖示出根據本揭示的一些實施例的其上具有黏接層的主光罩夾盤的橫截面圖。
第11圖是示出根據本揭示的一些實施例的晶圓處理方法的流程圖。
第12圖示出根據本揭示的一些實施例的其上具有晶圓的晶圓處理器的俯視圖。
第13圖示出根據本揭示的一些實施例的晶圓處理器的橫截面圖。
第14圖示出根據本揭示的一些實施例的其上具有黏接層的晶圓固持器的橫截面圖。
第15圖直至第16圖示出根據本揭示的一些實施例的操作晶圓處理器的中間階段的橫截面圖。
以下揭示內容提供許多不同實施例或實例，以便實施所提供標的之不同特徵。下文描述部件及排列之具體實例以簡化本揭示。當然，此等僅為實例且並不意欲為限制性。例如，以下描述中在第二特徵上方或第二特徵上形成第一特徵可包括以直接接觸形成第一特徵及第二特徵的實施例，且亦可包括在第一特徵與第二特徵之間形成額外特徵以使得第一特徵及第二特徵可不處於直接接觸的實施例。另外，本揭示可在各個實例中重複元件符號及/或字母。此重複係出於簡便性及清晰的目的且本身並不指示所論述之各個實施例及/或構造之間的關係。
另外，為了便於描述，本文可使用空間相對性術語(諸如「之下」、「下方」、「下部」、「之上」、「上部」及類似者)來描述諸圖中所示出之一個元件或特徵與另一元件(或多個元件)或特徵(或多個特徵)之關係。除了諸圖所描繪之定向外，空間相對性術語意欲包含使用或操作中元件之不同定向。元件可經其他方式定向(旋轉90度或處於其他定向)且由此可類似解讀本文所使用之空間相對性描述詞。
矽晶圓在一連串連續的微影步驟中製造，此等步驟包括遮罩對準、曝光、光阻劑顯影、層蝕刻、及磊晶層 生長以形成在積體電路(IC)內定義元件結構及互連的圖案。為了保證穩固的遮罩對準，專用的對準結構置於IC的實體佈局資料內，並且由半導體製造流程中的線上對準工具用來在遮罩對準期間實現覆蓋(OVL)控制。圖案化的晶圓由佈置成週期陣列或主光罩區的複數個IC組成，其中每個主光罩區由分步重複工具圖案化，此分步重複工具係配置以基於從IC的實體佈局資料獲得的對準結構位置的晶圓圖來將圖案化的遮罩與獨立主光罩區對準。良率及元件效能依賴於當形成元件層時兩個或更多個遮罩對準步驟之間的穩固OVL控制。
由於微影製程變得更為複雜，需要改進在主光罩夾盤與遮罩之間的OVL品質。為了改進OVL品質，需要增加在主光罩夾盤與遮罩之間的接觸面積。然而，大的接觸面積導致大的凡得瓦爾力，這可導致從主光罩夾盤移除遮罩困難。若遮罩被強制移除，則主光罩夾盤可能受到破壞。
參考第1圖，第1圖是示出根據本揭示的一些實施例的光微影方法1000的流程圖。光微影方法1000開始於操作1100，其中在夾盤的頂表面上的複數個撓性或可彎曲纖維接觸主光罩(亦即，遮罩)。光微影方法1000繼續到操作1200，其中主光罩相對於夾盤的頂表面沿著第一方向滑動，用於增加在纖維與主光罩之間的接觸面積，使得主光罩附著到纖維。隨後，執行操作1300。光微影製程使用固定在主光罩夾盤上的主光罩來執行。光微影方法1000繼續到操作1400，其中主光罩相對於夾盤的頂表面沿著與第一 方向相反的第二方向滑動，用於減少在纖維與主光罩之間的接觸面積。光微影方法1000繼續到操作1500，其中從纖維拆離主光罩。後文的論述示出可以根據第1圖的光微影方法1000操作的光微影裝置的實施例。儘管後文將光微影方法1000示出並描述為一系列動作或事件，將瞭解所示出的此等動作或事件的排序不被解釋為限制意義。例如，一些動作可以不同次序發生及/或與除了本文示出及/或描述的彼等之外的其他動作或事件同時發生。此外，實施本文描述的一或多個態樣或實施例不必需所有示出的動作。另外，本文所描繪的動作中的一或多個動作可在一或多個獨立的動作及/或階段中執行。
參考第2圖。第2圖示出根據本揭示的一些實施例的光微影裝置100的橫截面圖。光微影裝置100包括主光罩夾盤110、黏接層130、光源150、擋板160、物鏡170a、170b以及晶圓台180。主光罩夾盤110係配置以使用黏接層130暫時固定遮罩系統120的主光罩121。亦即，主光罩夾盤110是一種工件固持元件。光源150在主光罩夾盤110上方。擋板160在主光罩夾盤110與光源150之間並且具有曝光狹縫161。光源150係配置以經由曝光狹縫161朝向主光罩夾盤110發射光。物鏡170a在擋板160與主光罩夾盤110之間，並且配置以聚焦由光源150發射到主光罩121上的光。晶圓台180在主光罩夾盤110下方，並且配置以支撐其上的晶圓W。物鏡170b在晶圓台180與主光罩夾盤110之間並且配置以聚焦穿過主光罩121到晶圓W上的光。光微影裝 置100係配置以執行半導體光微影製程，此半導體光微影製程將主光罩121上的幾何形狀的圖案轉移到覆蓋晶圓W的表面的薄層光敏材料(稱為光阻劑)。亦即，由光微影裝置100使用的主要曝光方法是投影印刷，但本揭示不限於此方面。在一些實施例中，光微影裝置100使用一種類型的步進機(稱為掃描器)，作為增加曝光面積大小及增加物鏡170a、170b的成像效能的方式，此步進機在曝光期間相對於彼此移動晶圓台180及主光罩夾盤110。
參考第3圖及第4圖。第3圖示出根據本揭示的一些實施例的光微影裝置100的主光罩夾盤110的俯視圖。第4圖示出根據本揭示的一些實施例的其上具有黏接層130的主光罩夾盤110的橫截面圖。主光罩夾盤110具有第一頂表面111。黏接層130存在於第一頂表面111上並且包括複數個纖維131。在一些實施例中，黏接層130是基於聚合物的乾燥黏著劑或基於碳奈米管(CNT)的乾燥黏著劑。換言之，纖維131可以是奈米尺度的結構。
在一些實施例中，如第4圖所示，每個纖維131具有第一端131a及第二端131b。第一端131a連接到主光罩夾盤110的第一頂表面111，其中每個纖維131的第一端131a的寬度大於第二端131b的寬度。具體而言，如第4圖所示，至少一個纖維131的寬度從所述至少一個纖維131的第一端131a到第二端131b逐漸減小。亦即，所述至少一個纖維131朝向其頂部漸縮，並且基於從第一端131a到第二端131b的自底向上生長，如同圓錐形柱狀物。
在一些實施例中，纖維131的寬度實質上在從約0.2μm至約0.5μm的範圍中。在任何兩個相鄰纖維131之間的距離是固定的條件下，大於約0.5μm的纖維131的寬度可能會使每單位面積的纖維131的數量過小(亦即，分子密度可能過小)並且導致小的凡得瓦爾力，並且小於約0.2μm的纖維131的寬度可能會使每單位面積的纖維131的數量過大(亦即，分子密度可能過大)，並且導致纖維131彼此黏附，這可能劣化纖維131的吸附性質。
在一些實施例中，纖維131的高度實質上在從約1.0μm至約1.5μm的範圍中。大於約1.5μm的纖維131的高度可能會增加雜亂程度，這使得控制纖維131的傾斜方向變得困難。小於約1.0μm的纖維131的高度可能會減少在纖維131與主光罩121之間的接觸面積，這可能會減小纖維131的吸附力。
在一些實施例中，如第4圖所示，第二端131b係配置以相對於第一端131a實質上沿著第一方向A1而非沿著與第一方向A1相反的第二方向A2彎曲，其中第一方向A1及第二方向A2實質上與主光罩夾盤110的第一頂表面111平行。在一些實施例中，當至少一個纖維131不接觸主光罩121的底表面121a時(參見第7圖)，至少一個纖維131最初朝向第一方向A1相對於主光罩夾盤110的第一頂表面111傾斜。換言之，至少一個纖維131的第一端131a具有面向沿著第一方向A1的第一側以及面向沿著第二方向A2的第二側，並且當至少一個纖維131不接觸主光罩121的底表 面121a時，投影到主光罩夾盤110的第一頂表面111上的至少一個纖維131的第二端131b的垂直投影接近第一端131a的第一側，並且遠離第一端131a的第二側。具體而言，如第4圖所示，距離D1表示在第二端131b(在表面111上)的垂直投影與第一端131a的第一側之間的最小距離，距離D2表示在第二端131b(在表面111上)的垂直投影與第一端131a的第二側面之間的最小距離，並且距離D1與距離D2不同。在一些實施例中，當至少一個纖維131不接觸主光罩121的底表面121a時，至少一個纖維131最初以實質上小於約80度的傾斜角α相對於主光罩夾盤110的第一頂表面111傾斜。在一些實施例中，例如，至少一個纖維131的傾斜角α由在主光罩夾盤110的第一頂表面111與連接線之間形成的角定義，此連接線連接至少一個纖維131的第一端131a(例如，第一端131a的中心)與第二端131b。
第5圖示出根據本揭示的一些實施例的操作光微影裝置的中間階段的俯視圖。第6圖直至第8圖示出根據本揭示的一些實施例的操作光微影裝置的中間階段的橫截面圖。第6圖示出沿著第5圖所示的線I-I截取的部分橫截面。第7圖及第8圖示出沿著第5圖所示的線II-II截取的部分橫截面。
參考第3圖、第5圖及第6圖。如第3圖所示，主光罩夾盤110進一步具有第二頂表面112。第二頂表面112與第一頂表面111平行、實質上共面及隔開，並且黏接層130進一步存在於第二頂表面112上。如第5圖及第6圖所示，存 在於主光罩夾盤110的第一頂表面111及第二頂表面112上的黏接層130接觸主光罩121的底表面121a。
參考第6圖及第7圖。存在於主光罩夾盤110的第一頂表面111及第二頂表面112上的黏接層130接觸主光罩121的底表面121a。在黏接層130接觸底表面121a之後，主光罩121的底表面121a相對於主光罩夾盤110的第一頂表面111及第二頂表面112沿著第一方向A1滑動，以便增加在纖維131與主光罩121的底表面121a之間的接觸面積。同時，存在於第一頂表面111上的至少一個纖維131以第一傾斜角α 1相對於第一頂表面111傾斜，並且利用第一黏附力附著到主光罩121的底表面121a。在一些實施例中，在將主光罩121固定到主光罩夾盤110的第一頂表面111及第二頂表面112上之後，使用主光罩121執行光微影製程。
在一些實施例中，如第7圖所示，第一傾斜角α 1實質上在從約0度至約10度的範圍中。另一方面，至少一個纖維131的第二端131b相對於第一端131a實質上同時沿著第一方向A1彎曲。在一些實施例中，如第7圖所示的至少一個纖維131相對於如第4圖所示的至少一個纖維131的彎曲角實質上在從約70度至約80度的範圍中(亦即，傾斜角α減去第一傾斜角α 1)，但本揭示不限於此方面。
在一些實施例中，為了將主光罩121適當地固定到主光罩夾盤110上，在主光罩121與主光罩夾盤110之間壓縮的纖維131的高度實質上在從約0.5μm至約0.8μm的範圍中。大於約0.8μm的壓縮纖維131的高度可能會 產生相對小的接觸面積，並且因此導致不良的吸附力，所以主光罩121容易從主光罩夾盤110掉落。小於約0.5μm的壓縮纖維131的高度可能會使纖維131的分子密度過大，並且導致纖維131彼此黏附，這可能會劣化纖維131的吸附性質，並且使主光罩121容易從主光罩夾盤110掉落。
在一些實施例中，如第6圖所示，主光罩121包括基板及圖案化層，此圖案化層定義在光微影製程期間待轉移到半導體基板(例如，第2圖所示的晶圓)的積體電路。主光罩121通常與薄膜組件122包括在一起，共同稱為先前提及的遮罩系統120。薄膜組件122包括透明薄膜(thin membrane)122a及薄膜(pellicle)框架122b。薄膜框架122b安裝在主光罩121的底表面121a上。透明薄膜122a安裝在薄膜框架122b上方。薄膜組件122保護主光罩121不受掉落粒子的影響，並且保持粒子不聚焦，使得其等不產生圖案化的影像，這當正在使用主光罩121時可能會導致缺陷。透明薄膜122a通常在薄膜框架122b上方延展並安裝，並且藉由膠水或其他黏著劑附接到薄膜框架122b。
在一些實施例中，第一頂表面111及第二頂表面112實質上沿著第一方向A1及第二方向A2延伸，並且彼此排列在第三方向A3中，第三方向A3相對於第一方向A1及第二方向A2傾斜。在一些實施例中，第三方向A3垂直於第一方向A1及第二方向A2，但本揭示不限於此方面。如第5圖及第6圖所示，主光罩121的兩個相對的側邊緣分別支撐在主光罩夾盤110的第一頂表面111及第二頂表面112上。同 時，遮罩系統120的薄膜組件122在第一頂表面111與第二頂表面112之間延伸並且與第一頂表面111及第二頂表面112隔開。以此方式，當主光罩121的底表面121a相對於第一頂表面111及第二頂表面112沿著第一方向A1滑動時，薄膜組件122將不與主光罩夾盤110碰撞。
在一些實施例中，如第3圖所示，主光罩夾盤110具有複數個真空孔113。每個真空孔113與第一頂表面111及第二頂表面112中的一個連通。光微影裝置100進一步包括真空源140。真空源140與複數個真空孔113流體連通，並且配置以當底表面121a覆蓋真空孔113時，在主光罩121的第一頂表面111與底表面121a之間並且在第二頂表面112與底表面121a之間經由真空孔113形成低壓真空。主光罩夾盤110的每個真空孔113由纖維131圍繞。
在一些實施例中，在主光罩121的底表面121a相對於第一頂表面111及第二頂表面112沿著第一方向A1滑動之後並且在執行光微影製程之前，真空源140在第一頂表面111與底表面121a之間並且在第二頂表面112與底表面121a之間經由真空孔113形成低壓真空。在一些其他實施例中，在存在於主光罩夾盤110的第一頂表面111及第二頂表面112上的黏接層130接觸主光罩121的底表面121a之後並且在底表面121a相對於第一頂表面111及第二頂表面112沿著第一方向A1滑動之前，真空源140在第一頂表面111與底表面121a之間並且在第二頂表面112與底表面121a之間經由真空孔113形成低壓真空。
在一些實施例中，在第一頂表面111或第二頂表面112上的真空孔113沿著第三方向A3伸長，並且沿著第三方向A3相繼排列成一條線，但本揭示不限於此方面。
參考第6圖及第8圖。在使用主光罩121執行光微影製程之後，主光罩121的底表面121a相對於主光罩夾盤110的第一頂表面111及第二頂表面112沿著第二方向A2滑動，以便提高主光罩121並減少在纖維131與主光罩121的底表面121a之間的接觸面積。同時，存在於第一頂表面111上的至少一個纖維131相對於第一頂表面111以第二傾斜角α 2傾斜，並且利用第二黏附力附著到主光罩121的底表面121a，其中第一黏附力大於第二黏附力。在一些實施例中，主光罩夾盤110可包括玻璃、石英、其組合或類似者。在一些實施例中，主光罩121可包括玻璃、石英、矽、碳化矽、黑金剛石、其組合或類似者。因此，遮罩系統120的主光罩121可以隨後在由黏接層130產生的較小黏附力下從主光罩夾盤110拆離，使得可以有效地防止在拆離期間主光罩121及主光罩夾盤110受到破壞。在一些實施例中，如第7圖及第8圖所示，第一傾斜角α 1小於第二傾斜角α 2。
換言之，藉由相對於主光罩夾盤110的第一頂表面111及第二頂表面112實質上沿著第一方向A1滑動主光罩121的底表面121a，可以增加在黏接層130與主光罩121的底表面121a之間產生的凡得瓦爾力，以便有效改進在主光罩夾盤110與主光罩121之間的OVL品質。藉由相對於主光罩夾盤110的第一頂表面111及第二頂表面112實質上 沿著第二方向A2滑動主光罩121的底表面121a，可以減小在黏接層130與主光罩121的底表面121a之間產生的凡得瓦爾力，以便容易地從主光罩夾盤110拆離主光罩121，而不破壞主光罩夾盤110。
在一些實施例中，如第8圖所示，第二傾斜角α 2實質上在從約30度至約80度的範圍中。同時，至少一個纖維131的第二端131b仍相對於第一端131a實質上沿著第一方向A1彎曲。在一些實施例中，如第8圖所示的至少一個纖維131相對於如第4圖所示的至少一個纖維131的彎曲角實質上在從約0度至約50度的範圍中(亦即，傾斜角α減去第二傾斜角α 2)，但本揭示不限於此方面。
在執行光微影製程之前真空源140在第一頂表面111與底表面121a之間並且在第二頂表面112與底表面121a之間經由真空孔113形成低壓真空的一些實施例中，在底表面121a相對於第一頂表面111及第二頂表面112沿著第二方向A2滑動之後並且在遮罩系統120的主光罩121從真空夾盤(即主光罩夾盤110)拆離之前，低壓真空可以藉由控制真空源140來移除。在一些其他實施例中，在執行光微影製程之後並且在底表面121a相對於第一頂表面111及第二頂表面112沿著第二方向A2滑動之前，可以藉由控制真空源140來移除低壓真空。
參考第9圖。第9圖示出根據本揭示的一些實施例的第4圖中的黏接層130的一個纖維131的橫截面圖，其中沿著線III-III截取至少一個纖維131的橫截面。在一些實施 例中，如第9圖所示，至少一個纖維131的橫截面平行於主光罩夾盤110的第一頂表面111，並且是非圓形的。例如，橫截面在相對於第一方向A1傾斜的方向上的寬度大於橫截面在第一方向A1上的寬度，使得至少一個纖維131的第二端131b易於相對於第一端131a實質上沿著第一方向A1彎曲。在一些實施例中，橫截面在垂直於第一方向A1的方向上具有最大寬度，並且在第一方向A1上具有最小寬度，但本揭示不限於此方面。
參考第10圖。第10圖示出根據本揭示的一些實施例的其上具有黏接層230的主光罩夾盤110的橫截面圖。黏接層230存在於第一頂表面111上並且包括複數個纖維231。在一些實施例中，黏接層230是基於聚合物的乾燥黏著劑或基於CNT的乾燥黏著劑。換言之，纖維231可以是奈米尺度的結構。在一些實施例中，每個纖維231具有第一端231a及第二端231b。第一端231a連接到主光罩夾盤110的第一頂表面111。在一些其他實施例中，至少一個纖維231實質上具有均勻寬度。換言之，在此種實施例中，至少一個纖維231的第一端231a及第二端231b實質上具有相同的寬度，並且至少一個纖維231基於從第一端231a到第二端231b的自底向上生長，如同直立柱狀物。
參考第11圖，第11圖是示出根據本揭示的一些實施例的晶圓處理方法3000的流程圖。晶圓處理方法3000開始於操作3100，其中在晶圓固持器的頂表面上的複數個纖維接觸晶圓。晶圓處理方法3000繼續到操作3200，其中 晶圓固持器相對於晶圓沿著第一方向滑動以使纖維相對於晶圓固持器的頂表面傾斜，使得晶圓附著到纖維。晶圓處理方法3000繼續到操作3300，其中使用機器人驅動連接到晶圓固持器的機械臂來將晶圓移動到載具。晶圓處理方法3000繼續到操作3400，其中晶圓固持器相對於晶圓沿著與第一方向相反的第二方向滑動以減少在纖維與晶圓之間的接觸面積。晶圓處理方法3000繼續到操作3500，其中晶圓固持器從晶圓拆離以將晶圓餘留在載具上。後文的論述示出可以根據第11圖的晶圓處理方法3000操作的光微影裝置的實施例。儘管後文將晶圓處理方法3000示出並描述為一系列動作或事件，將瞭解所示出的此等動作或事件的排序不被解釋為限制意義。例如，一些動作可以不同次序發生及/或與除了本文示出及/或描述的彼等之外的其他動作或事件同時發生。此外，實施本文描述的一或多個態樣或實施例不必需所有示出的動作。另外，本文所描繪的動作中的一或多個動作可在一或多個獨立的動作及/或階段中執行。
參考第12圖及第13圖。第12圖示出根據本揭示的一些實施例的其上具有晶圓W的晶圓處理器300的俯視圖。第13圖示出根據本揭示的一些實施例的沿著第12圖所示的線IV-IV截取的晶圓處理器300的橫截面圖。晶圓處理器300包括晶圓固持器310、黏接層320、機器人330及機械臂340。晶圓固持器310具有配置以於其上攜帶晶圓W的頂表面310a。亦即，晶圓固持器310是一種工件固持元件。晶圓固持器310由葉片部分311、安裝在頂表面310a中的一對 物件感測器312a、312b以及用於控制物件感測器312a、312b的印刷電路板313所構成。物件感測器312a、312b用於感測適當地位於葉片部分311上的晶圓W的存在。黏接層320存在於晶圓固持器310的頂表面310a上並且包括複數個纖維321。在一些實施例中，黏接層320是基於聚合物的乾燥黏著劑或基於碳奈米管(CNT)的乾燥黏著劑。換言之，纖維321可以是奈米尺度的結構。機械臂340在機器人330與晶圓固持器310之間連接。機器人330係配置以驅動機械臂340以沿著第一方向A1遠離機器人330移動晶圓固持器310，並且配置以驅動機械臂340以沿著與第一方向A1相反的第二方向A2朝向機器人330移動晶圓固持器310。在一些實施例中，第一方向A1及第二方向A2實質上平行於晶圓固持器310的頂表面310a。
參考第14圖。第14圖示出根據本揭示的一些實施例的沿著第12圖所示的線V-V截取的其上具有黏接層320的晶圓固持器310的橫截面圖。在一些實施例中，如第14圖所示，每個纖維321具有第一端321a及第二端321b。第一端321a連接到晶圓固持器310的頂表面310a，其中每個纖維321的第一端321a的寬度大於第二端321b的寬度。具體而言，如第14圖所示，至少一個纖維321的寬度從至少一個纖維321的第一端321a到第二端321b逐漸減小。亦即，至少一個纖維321朝向其頂部漸縮，並且基於從第一端321a到第二端321b的自底向上生長，如同圓錐形柱狀物。
在一些實施例中，纖維321的寬度實質上在從約0.2μm至約0.5μm的範圍中。在任何兩個相鄰纖維321之間的距離是固定的條件下，大於約0.5μm的纖維321的寬度可能會使每單位面積的纖維321的數量過小(亦即，分子密度可能過小)並且導致小的凡得瓦爾力，並且小於約0.2μm的纖維321的寬度可能會使每單位面積的纖維321的數量過大(亦即，分子密度可能過大)，並且導致纖維321彼此黏附，這可能會劣化纖維321的吸附性質。
在一些實施例中，纖維321的高度實質上在從約1.0μm至約1.5μm的範圍中。大於約1.5μm的纖維321的高度可能會增加雜亂程度，這使得控制纖維321的傾斜方向變得困難。小於約1.0μm的纖維321的高度可能會減小在纖維321與晶圓W之間的接觸面積，這可能會減小纖維321的吸附力。
在一些其他實施例中，如第10圖所示的纖維231，至少一個纖維231實質上具有均勻寬度。換言之，在此種實施例中，至少一個纖維231的第一端231a及第二端231b實質上具有相同寬度，並且至少一個纖維231基於從第一端231a到第二端231b的自底向上生長，如同直立柱狀物。
在一些實施例中，如第14圖所示，第二端321b係配置以相對於第一端321a實質上沿著第二方向A2而非沿著第一方向A1彎曲。在一些實施例中，當至少一個纖維321不接觸晶圓W時，至少一個纖維321最初朝向第二方向A2相對於晶圓固持器310的頂表面310a傾斜。換言之，至 少一個纖維321的第一端321a具有面向沿著第一方向A1的第一側以及面向沿著第二方向A2的第二側，並且當至少一個纖維321不接觸晶圓W時，投影到晶圓固持器310的頂表面310a上的至少一個纖維321的第二端321b的垂直投影接近第一端321a的第二側面並且遠離第一端321a的第一側。在一些實施例中，當至少一個纖維321不接觸晶圓W時，至少一個纖維321最初以實質上小於約80度的傾斜角α相對於晶圓固持器310的頂表面310a傾斜。在一些實施例中，例如，至少一個纖維321的傾斜角α由在晶圓固持器310的頂表面310a與連接線之間形成的角定義，此連接線連接至少一個纖維321的第二端321b與第一端321a(例如，第一端321a的中心)。
在一些實施例中，如第9圖所示的纖維131的橫截面，平行於晶圓固持器310的頂表面310a的至少一個纖維321的橫截面是非圓形的。例如，橫截面在相對於第二方向A2傾斜的方向上的寬度大於橫截面在第二方向A2上的寬度，使得至少一個纖維321的第二端321b易於相對於第一端321a實質上沿著第二方向A2彎曲。在一些實施例中，橫截面在垂直於第二方向A2的方向上具有最大寬度，並且在第二方向A2上具有最小寬度，但本揭示不限於此方面。
第15圖直至第16圖示出根據本揭示的一些實施例的操作晶圓處理器的中間階段的橫截面圖。第15圖及第16圖示出沿著第12圖所示的線V-V截取的部分橫截面。
參考第14圖及第15圖。存在於晶圓固持器310的頂表面310a上的黏接層320接觸晶圓W。在黏接層320接觸晶圓W之後，晶圓固持器310的頂表面310a相對於晶圓W沿著第一方向A1滑動，以便增加在纖維321與晶圓W之間的接觸面積。同時，存在於頂表面310a上的至少一個纖維321相對於頂表面310a以第一傾斜角α 1傾斜，並且利用第一黏附力附著到晶圓W。在一些實施例中，在將晶圓W固定到晶圓固持器310的頂表面310a上之後，使用機器人330驅動連接到晶圓固持器310的機械臂340來將晶圓W移動到載具。在一些實施例中，例如，載具是處理腔室中的晶匣盒或靜電夾盤。
在一些實施例中，如第15圖所示，第一傾斜角α 1實質上在從約0度至約10度的範圍中。另一方面，至少一個纖維321的第二端321b相對於第一端321a實質上同時沿著第二方向A2彎曲。在一些實施例中，如第15圖所示的至少一個纖維321相對於如第14圖所示的至少一個纖維321的彎曲角實質上在從約70度至約80度的範圍中(亦即，傾斜角α減去第一傾斜角α 1)，但本揭示不限於此方面。
在一些實施例中，為了將晶圓W適當地固定到晶圓固持器310上，在晶圓W與晶圓固持器310之間壓縮的纖維321的高度實質上在從約0.5μm至約0.8μm的範圍中。大於約0.8μm的壓縮纖維321的高度可能會產生相對小的接觸面積，並且因此導致不良的吸附力，所以晶圓W容易從晶圓固持器310掉落。小於約0.5μm的壓縮纖維321 的高度可能會使纖維321的分子密度過大，並且導致纖維321彼此黏附，這可能會劣化纖維321的吸附性質，並且使晶圓W容易從晶圓固持器310掉落。
參考第14圖及第16圖。在將晶圓W移動到載具之後，晶圓固持器310的頂表面310a相對於晶圓W沿著第二方向A2滑動，以便減少在纖維321與晶圓W之間的接觸面積。同時，存在於頂表面310a上的至少一個纖維321相對於頂表面310a以第二傾斜角α 2傾斜並且利用第二黏附力附著到晶圓W，其中第一黏附力大於第二黏附力。因此，晶圓W可以隨後在由黏接層320產生的較小黏附力下從晶圓固持器310拆離，使得可以有效地防止在拆離期間晶圓W受到破壞。在一些實施例中，如第15圖及第16圖所示，第一傾斜角α 1小於第二傾斜角α 2。
換言之，藉由相對於晶圓W實質上沿著第一方向A1滑動晶圓固持器310的頂表面310a，可以增加在黏接層320與晶圓W之間產生的凡得瓦爾力，以便有效地改進在晶圓固持器310與晶圓W之間的OVL品質。藉由相對於晶圓W實質上沿著第二方向A2滑動晶圓固持器310的頂表面310a，可以減小在黏接層320與晶圓W之間產生的凡得瓦爾力，以便容易地從晶圓固持器310拆離晶圓W而不破壞晶圓W。
在如第16圖所示之一些實施例中，第二傾斜角α 2實質上在從約30度至約80度的範圍中。同時，至少一個纖維321的第二端321b仍相對於第一端321a實質上沿著第 二方向A2彎曲。在一些實施例中，如第16圖所示的至少一個纖維321相對於如第14圖所示的至少一個纖維321的彎曲角實質上在從約0度至約50度的範圍中，但本揭示不限於此方面。
在一些實施例中，一種光微影方法包括使夾盤的頂表面上的複數個纖維與主光罩接觸。主光罩相對於夾盤的頂表面沿著第一方向滑動以增加在纖維與主光罩之間的接觸面積，使得主光罩附著到纖維。
在一些實施例中，在滑動主光罩之後的纖維的高度是在從約0.5μm至約0.8μm的範圍中。
在一些實施例中，在滑動主光罩之前的纖維的高度是在從約1μm至約1.5μm的範圍中。
在一些實施例中，纖維的寬度是在從約0.2μm至約0.5μm的範圍中。
在一些實施例中，滑動主光罩係使得纖維朝向第一方向傾斜。
在一些實施例中，光微影方法進一步包含：相對於夾盤的頂表面沿著與第一方向相反的第二方向滑動主光罩，以減少在纖維與主光罩之間的接觸面積。
在一些實施例中，光微影方法進一步包含：在相對於夾盤的頂表面沿著第二方向滑動主光罩之後，從纖維拆離主光罩。
在一些實施例中，光微影方法進一步包含：使用附著到纖維的主光罩來執行光微影製程。
在一些實施例中，一種晶圓處理方法包括使晶圓固持器的頂表面上的複數個纖維與晶圓接觸。晶圓固持器相對於晶圓沿著第一方向滑動以相對於晶圓固持器的頂表面傾斜纖維，使得晶圓附著到纖維。
在一些實施例中，滑動晶圓固持器係使得在纖維與晶圓之間的接觸面積增加。
在一些實施例中，執行滑動晶圓固持器，使得纖維的高度減小。
在一些實施例中，滑動晶圓固持器係使得纖維朝向與第一方向相反的第二方向傾斜。
在一些實施例中，晶圓處理方法進一步包含：相對於晶圓沿著與第一方向相反的第二方向滑動晶圓固持器，以減少在纖維與晶圓之間的接觸面積。
在一些實施例中，纖維在相對於晶圓沿著第二方向滑動晶圓固持器時朝向第二方向傾斜。
在一些實施例中，晶圓處理方法進一步包含：在相對於晶圓沿著第二方向滑動晶圓固持器之後，從晶圓拆離晶圓固持器。
在一些實施例中，一種裝置包括工件固持元件及複數個纖維。纖維在工件固持元件的頂表面上。
在一些實施例中，可彎曲纖維的寬度在從約0.2μm至約0.5μm的範圍中。
在一些實施例中，可彎曲纖維的高度在從約1μm至約1.5μm的範圍中。
在一些實施例中，可彎曲纖維中的每一個朝向其頂部漸縮。
在一些實施例中，工件固持裝置進一步包含真空源。工件固持元件其中具有真空孔。真空源與工件固持元件的真空孔連通。工件固持元件的真空孔由可彎曲纖維圍繞。
上文概述了若干實施例的特徵，使得熟習此項技術者可更好地理解本揭示之態樣。熟習此項技術者應瞭解，可輕易使用本揭示作為設計或修改其他製程及結構的基礎，以便實施本文所介紹之實施例的相同目的及/或實現相同優點。熟習此項技術者亦應認識到，此類等效構造並未脫離本揭示之精神及範疇，且可在不脫離本揭示之精神及範疇的情況下產生本文的各種變化、替代及更改。
1000:光微影方法
1100、1200、1300、1400、1500:操作

Claims (10)

  1. 一種光微影方法，包含：使一夾盤的一頂表面上的複數個纖維與一主光罩接觸；以及相對於該夾盤的該頂表面沿著一第一方向滑動該主光罩，以增加在該等纖維與該主光罩之間的一接觸面積，使得該主光罩附著到該等纖維。
  2. 如請求項1所述之光微影方法，其中滑動該主光罩係使得該等纖維朝向該第一方向傾斜。
  3. 如請求項1所述之光微影方法，進一步包含：相對於該夾盤的該頂表面沿著與該第一方向相反的一第二方向滑動該主光罩，以減少在該等纖維與該主光罩之間的一接觸面積。
  4. 一種晶圓處理方法，包含：使一晶圓固持器的一頂表面上的複數個纖維與一晶圓接觸；以及相對於該晶圓沿著一第一方向滑動該晶圓固持器以相對於該晶圓固持器的該頂表面傾斜該等纖維，使得該晶圓附著到該等纖維。
  5. 如請求項4所述之晶圓處理方法，其中滑動該晶圓固持器係使得在該等纖維與該晶圓之間的一接觸面積增加。
  6. 如請求項4所述之晶圓處理方法，其中滑動該晶圓固持器係使得該等纖維朝向與該第一方向相反的一第二方向傾斜。
  7. 如請求項4所述之晶圓處理方法，進一步包含：相對於該晶圓沿著與該第一方向相反的一第二方向滑動該晶圓固持器，以減少在該等纖維與該晶圓之間的一接觸面積。
  8. 一種工件固持裝置，包含：一工件固持元件；以及複數個可彎曲纖維，在該工件固持元件的一頂表面上，其中該等可彎曲纖維中的每一個從該工件固持元件的該頂表面遠離延伸，且該等可彎曲纖維彼此分開。
  9. 如請求項8所述之工件固持裝置，其中該等可彎曲纖維中的每一個朝向其頂部漸縮。
  10. 如請求項8所述之工件固持裝置，進一步包含： 一真空源，其中該工件固持元件其中具有一真空孔，該真空源與該工件固持元件的該真空孔連通，並且該工件固持元件的該真空孔由該等可彎曲纖維圍繞。
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