TWI749675B - 半導體微影製程裝置、自光罩-光罩保護膜系統中安裝光罩保護膜的方法及半導體晶圓的製造方法 - Google Patents

半導體微影製程裝置、自光罩-光罩保護膜系統中安裝光罩保護膜的方法及半導體晶圓的製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI749675B
TWI749675B TW109126089A TW109126089A TWI749675B TW I749675 B TWI749675 B TW I749675B TW 109126089 A TW109126089 A TW 109126089A TW 109126089 A TW109126089 A TW 109126089A TW I749675 B TWI749675 B TW I749675B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
photomask
protective film
adhesive
pattern
mask
Prior art date
Application number
TW109126089A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202113466A (zh
Inventor
林雲躍
Original Assignee
台灣積體電路製造股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 台灣積體電路製造股份有限公司 filed Critical 台灣積體電路製造股份有限公司
Publication of TW202113466A publication Critical patent/TW202113466A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI749675B publication Critical patent/TWI749675B/zh

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/38—Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; Preparation thereof
    • G03F1/48—Protective coatings
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/62—Pellicles, e.g. pellicle assemblies, e.g. having membrane on support frame; Preparation thereof
    • G03F1/64—Pellicles, e.g. pellicle assemblies, e.g. having membrane on support frame; Preparation thereof characterised by the frames, e.g. structure or material, including bonding means therefor
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/62—Pellicles, e.g. pellicle assemblies, e.g. having membrane on support frame; Preparation thereof
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70733—Handling masks and workpieces, e.g. exchange of workpiece or mask, transport of workpiece or mask

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)

Abstract

本揭露提供一種半導體微影製程的裝置。此裝置包含定義要被轉移之電路圖案的光罩。裝置更包含包括形成在第二表面內之圖案的光罩保護膜，其中光罩保護膜之第二表面係貼附至光罩。裝置亦包含設置在光罩及第二表面之間的黏著材料層。圖案可包含複數個毛細管。每一個毛細管在第二表面之平面內具有約1μm至約500μm的尺寸。每一個毛細管之深度對寬度的比例係大於或等於約100。黏著材料層包括黏著劑，且黏著劑之玻璃轉化溫度(Tg)係大於室溫。

Description

半導體微影製程裝置、自光罩-光罩保護膜系統中安裝光罩保 護膜的方法及半導體晶圓的製造方法
本揭露是關於一種半導體微影製程裝置，特別是關於一種半導體微影製程裝置、自光罩-光罩保護膜系統中安裝光罩保護膜的方法及半導體晶圓的製造方法。
在半導體積體電路(Integrated Circuit，IC)產業中，IC材料及設計在科技進步下已產出IC世代，每一個世代相較於前一個世代，都具有更小且更複雜的電路。在IC進化的過程中，功能密度(例如：單位晶片面積之內連接的裝置數)通常隨著幾何尺寸[換言之，利用製程所能製作之最小元件(或線)]的減少而增加。尺度縮小製程提供了增加生產效率和減少相關成本的效益。但是上述尺度縮小製程也增加製造和生產IC的複雜度。
為了各種圖案化製程(例如蝕刻或離子植入)，微影製程形成被圖案化的光阻層。可藉由微影製程被圖案化的 最小特徵尺寸係受投射光源的波長所限制。微影機器已經歷使用具有波長為365奈米的紫外光至使用深紫外光(deep ultraviolet，DUV)[包含248奈米之氪氟雷射(KrF laser)及193奈米的氬氟雷射(ArF laser)]，及至使用波長為13.5奈米的極紫外光(extreme ultraviolet，EUV)，以在每一個步驟中提高解析度。
在微影製程中，使用光罩(或罩幕)。光罩包含基材及定義積體電路之圖案化層，積體電路在微影製程時將被轉移至半導體基材。光罩典型地包含透明光罩保護膜及光罩保護膜框架，光罩保護膜係安裝在光罩保護膜框架上。光罩保護膜保護光罩以避免遭受掉落的粒子，並使粒子失焦而不會產生圖案化影像，此圖案化影像在使用光罩時造成缺陷。可藉由光罩、光罩保護膜及光罩保護膜框架形成內部空間。用於安裝及卸下光罩保護膜的結構及材料的缺陷可造成黏著劑殘留物在卸下光罩保護膜之後殘留在光罩上。由於殘留物係靠近關鍵的圖案區域且可能刮傷光罩表面，故需要人工清理會造成光罩缺陷風險的黏著劑殘留物，因此，製造光罩-光罩保護膜系統的現有技術未被證實可完全滿足所有方面。
本揭露之一態樣係提供一種裝置。此裝置包含定義有要被轉移之電路圖案的光罩；包括有形成在第二表面中之圖案的光罩保護膜，其中光罩保護膜之第二表面係貼附 至光罩；以及設置在光罩及第二表面間的黏著材料層。
本揭露之另一態樣係提供一種自光罩-光罩保護膜系統中卸下光罩保護膜的方法。此方法包含提供光罩-光罩保護膜系統，其係包含定義要被轉移之電路圖案的光罩；包括形成在第二表面中之圖案的光罩保護膜，其中光罩保護膜之第二表面係貼附至光罩；以及設置在光罩及第二表面間的黏著劑，其中黏著劑之玻璃轉化溫度大於室溫；加熱光罩-光罩保護膜系統至等於或大於玻璃轉化溫度的溫度；以及自光罩卸下光罩保護膜。
本揭露之再一態樣係提供一種半導體晶圓的製造方法。此方法包含裝載光罩-光罩保護膜系統至微影系統，其中光罩-光罩保護膜系統包含：定義將被轉移至半導體晶圓之電路圖案的光罩；包括形成在第二表面內之圖案的光罩保護膜，其中光罩保護膜之第二表面係貼附至光罩；以及設置在光罩及第二表面之間的黏著劑；裝載半導體晶圓至微影系統；以及進行曝光製程，以利用光罩轉移電路圖案至半導體晶圓。
100:微影系統
102:光源
104:發光器
106:光罩台
108:光罩
110:投影光學件
112:瞳孔相位調節器
114:投影瞳孔面
116:基材
118:基材座
202:基材
203:背面塗層
204:多層結構
206:覆蓋層
208:吸收器
210:抗反射層
212:邊界區域
214:電路區域
300:光罩-光罩保護膜系統
301:光罩保護膜
302:光罩
304:光罩保護膜框架
304a:第一表面
304b:第二表面
306:薄膜
308:黏著材料層
310:黏著材料層
310a:黏著劑
312:邊界區域
314:電路區域
316:內表面
318:外表面
320:內部空間
330:圖案
335:深度
335n:最小深度
335i:中間深度
335x:最大深度
340:毛細管
340p:圖案節距
342:寬度
344:長度
346:毛細管
346n:最小距離
347:毛細管
348:毛細管
348n:最小距離
350:毛細管
350p:圖案節距
352:主要直徑
354:次要直徑
356:毛細管
356n:最小距離
358:毛細管
358n:最小距離
360:毛細管
360p:圖案節距
362:寬度
364:高度
366:毛細管
366n:最小距離
368:毛細管
368n:最小距離
370:毛細管
370xp:最大圖案節距
370np:最小圖案節距
372:最大寬度
373:最小寬度
374:中間寬度
380:毛細管
390:溝槽
390p:圖案節距
392:寬度
394:長度
395:溝槽
395p:圖案節距
396:寬度
398:長度
400:方法
402,404,406,408,410:操作
500:方法
502,504,506:操作
600:方法
602,604,606,608,610,612,614,616:操作
根據以下詳細說明並配合附圖閱讀，使本揭露的態樣獲致較佳的理解。需注意的是，如同業界的標準作法，許多特徵並不是按照比例繪示的。事實上，為了進行清楚討論，許多特徵的尺寸可以經過任意縮放。
[圖1]係繪示根據一些實施例之微影系統的示意圖。
[圖2]係繪示根據一些實施例之光罩的剖面圖。
[圖3A]、[圖3B]及[圖3C]係分別繪示根據一些實施例之光罩-光罩保護膜系統的上視圖、透視圖及剖面圖。
[圖4A]、[圖4B]、[圖4C]、[圖4D]、[圖4E]、[圖4F]及[圖4G]係繪示根據一些實施例之光罩保護膜系統的平面圖。
[圖5A]、[圖5B]及[圖5C]係繪示根據一些實施例之光罩-光罩保護膜系統的部分剖面圖。
[圖6]係繪示根據一些實施例之方法的流程圖。
[圖7]係繪示根據一些實施例之方法的流程圖。
[圖8]係繪示根據一些實施例之方法的流程圖。
以下揭露提供許多不同實施例或例示，以實施發明的不同特徵。以下敘述之成份和排列方式的特定例示是為了簡化本揭露。這些當然僅是做為例示，其目的不在構成限制。舉例而言，元件的尺寸並不限於所揭露之範圍或數值，而是可取決於製程條件及/或裝置所要的特性。再者，第一特徵形成在第二特徵之上或上方的描述包含第一特徵和第二特徵有直接接觸的實施例，也包含有其他特徵形成在第一特徵和第二特徵之間，以致第一特徵和第二特徵沒有直接接觸的實施例。除此之外，本揭露在各種例示中重覆參考數值及/或字母。此重覆的目的是為了使說明簡化且清晰，並不表示各種討論的實施例及/或配置之間有關係。
再者，空間相對性用語，例如「下方(beneath)」、「在…之下(below)」、「低於(lower)」、「在…之上(above)」、「高於(upper)」等，是為了易於描述圖式中所繪示的元素或特徵和其他元素或特徵的關係。空間相對性用語除了圖式中所描繪的方向外，還包含元件在使用或操作時的不同方向。裝置可以其他方式定向(旋轉90度或在其他方向)，而本文所用的空間相對性描述也可以如此解讀。
圖1係繪示根據一些實施例之微影系統100的示意圖。微影系統100一般被稱為掃描器，其係可操作以進行包含曝光的微影製程，以對應光源及特別的曝光模式。在至一些本實施例中，微影系統100包含極紫外光(extreme ultraviolet，EUV)微影系統，其係設計以極紫外光曝光光阻層。在各種實施例中，因為光阻層包含對極紫外光敏感的材料(例如：EUV光阻)。圖1的微影系統100包含複數個次系統，例如光源102、發光器104、配置以接收光罩108的光罩台106、投影光學件110及配置以接收半導體基材116的基材座118。微影系統100之操作的一般說明如下：來自光源102的極紫外光指向發光器104(包含一組反射鏡)，並投影至反射光罩108上。反射光罩影像係指向投影光學件110，其係對準極紫外光並投影極紫外光至半導體基材116，以曝光沉積於其上的EUV光阻層。除此之外，在各種例示中，微影系統100的每一個次系統可位在高真空環境中，因此可在高真空環境下操作，例如 藉以減少極紫外光的大氣吸收。
在本實施例中，光源102係被用以產生極紫外光。在一些實施例中，光源102包含電漿源，例如放電電漿(discharged produced plasma，DPP)或雷射電漿(laser produced plasma，LPP)。在一些例示中，極紫外光可包含波長範圍約1nm至約100nm的光。在一特定例示中，光源102產生具有中心波長為約13.5nm的極紫外光。因此，光源102亦可稱為EUV光源102。在一些實施例中，光源102也包含收集器，其係可用以收集電漿源所產生的極紫外光，並將極紫外光朝成像光學儀器直射，例如發光器104。
如上所述，來自光源102的光係朝發光器104直射。在一些實施例中，發光器104可包含反射光學儀器(即用於EUV微影系統100)，例如單一鏡子或具有多個鏡子的鏡子系統，其係為了將來自光源102的光直射至光罩台106上，特別是至固定在光罩台106上的光罩108。在一些例示中，發光器104可包含波帶片(zone plate)，例如用以優化極紫外光的對焦。在一些實施例中，發光器104可配置以根據特定的瞳孔形狀而使穿透的極紫外光成形，且包含例如偶極形狀、四重形狀、環狀、單光束狀、多光束狀及/或前述組合。在一些實施例中，發光器104係可操作為配置(發光器104的)鏡子，以提供所欲之照明至光罩108。在一例示中，發光器104的鏡子係可配置為反射極紫外光至不同照明位置。在一些實施例中，在發光器104 前的基座可額外包含其他可配置的鏡子，其係可被用以將極紫外光射向發光器104之鏡中的不同照明位置。在一些實施例中，發光器104係配置以提供軸上照明(on-axis illumination，ONI)至光罩108。在一些實施例中，發光器104係配置以提供離軸照明(off-axis illumination，OAI)至光罩108。須注意的是，用於EUV微影系統100中的光學儀器，特別是用於發光器104及投影光學件110中的光學儀器，可包含具有多層光罩保護膜塗層的鏡子，即已知的布拉格反射器(Bragg reflectors)。舉例而言，此多層光罩保護膜塗層可包含鉬及矽的交錯層，其在極紫外光波長(即約13.5nm)上具高反射率。
如上所述，微影系統100亦包含光罩台106，其係配置以固定光罩108。由於微影系統100可位在高真空環境中，因此可在高真空環境下操作，光罩台106可包含靜電吸盤(electrostatic chuck，e-chuck)，以固定光罩108。當使用EUV微影系統100的光學件時，光罩108亦為反射性的。光罩108的細節會在以下參考圖2的例示進行更詳細的說明。如圖1的例示所繪示，光係從光罩108反射，並朝投影光學件110直射，其係收集來自光罩108所反射的極紫外光。舉例而言，由投影光學件110所收集之(自光罩108所反射的)極紫外光帶有由光罩108所定義之圖案的圖像。在各種實施例中，投影光學件110提供光罩108之圖案以成像在半導體基材116上，其中半導體基 材116係固定在微影系統100的基材座118上。特別地，在各種實施例中，投影光學件110將所收集的極紫外光聚焦並投影極紫外光在半導體基材116上，以曝光沉積在半導體基材116上的EUV光阻層。如上所述，投影光學件110可包含反射光學儀器，如EUV微影系統(如微影系統100)中所使用。在一些實施例中，發光器104及投影光學件110係共同地作為微影系統100的光學模組。
如上所述，微影系統100亦包含基材座118，以固定要被圖案化的半導體基材116。在各種實施例中，半導體基材116包含半導體晶圓，例如矽晶圓、鍺晶圓、矽鍺晶圓、III-V族晶圓或其他本領域習知的晶圓。半導體基材116係被塗上對極紫外光敏感的光阻層(例如：EUV光阻層)。EUV光阻可具有嚴格的效能標準。為了便於說明，EUV光阻可設計為提供至少約22nm解析度，至少約2nm的線寬粗糙度(line-width roughness，LWR)，及至少約15mJ/cm2的靈敏度。在此所述的實施例中，包含上述之微影系統100的各種次系統係被整合，且係可操作以進行包含EUV微影製程的微影曝光製程。肯定地，微影系統100可進一步包含其他模組或次系統，其係可與在此所述之一或多個次系統或元件整合(或結合)。
微影系統可包含其他元件且可具有其他選擇。在一些實施例中，微影系統100可包含瞳孔相位調節器112，以調整從光罩108射出之極紫外光的光學相位，以使光沿著投影瞳孔面114具有相位分布。在一些實施例中，瞳孔 相位調節器112包含調控投影光學件110之反射鏡的機制，用以相位調節。舉例而言，在一些實施例中，投影光學件110的鏡子係可配置為以透過瞳孔相位調節器112反射極紫外光，藉以透過投影光學件110調節光的相位。在一些實施例中，瞳孔相位調節器112係利用放置在投影瞳孔面114上的瞳孔濾波器。舉例而言，瞳孔濾波器係被用以過濾掉從光罩108反射之極紫外光的特定空間頻率成分。在一些實施例中，瞳孔濾波器可做為相位瞳孔濾波器，以調節射向投影光學件110之光的相位分布。
回到討論光罩108，且以圖2的例示為例，在此所繪示的是圖1的EUV光罩108的例示剖面圖。如圖2所示，EUV光罩108可包含具有背面塗層203的基材202、多層結構204、覆蓋層206、及一或多個具有抗反射(anti-reflective，ARC)層210的吸收器208。EUV光罩108可包含邊界區域212及電路區域214。電路區域214可被圖案化，以形成對應於光罩108之反射影像的特徵，其係由於設置在吸收器208及圍繞吸收器208之吸收區域之間的反射區域之間的極紫外光反射的差異。在一些實施例中，基材202包含低熱膨脹材料(low thermal expansion material，LTEM)基材(例如：摻雜SiO2的TiO2)，而背面塗層203包含氮化鉻(CrxNy)層。在一些例示中，基材202的厚度為約6.3mm至約6.5mm。在一些例示中，背面塗層203的厚度為約70nm至約100nm。舉例而言，多層結構204可包含鉬-矽(Mo-Si)多層， 其係沉積在基材202的頂部上，例如藉由離子沉積技術。在一些實施例中，多層結構204之厚度為約250nm至約350nm，且在一些例示中，每一對Mo-Si層之厚度為約3nm(鉬層)及約4nm(矽層)。在各種實施例中，覆蓋層206包含釕(Ru)覆蓋層，在一些例示中，其厚度可為約2.5nm。在一些實施例中，覆蓋層206可包含厚度為約4nm的矽覆蓋層。覆蓋層206有助於保護多層結構204(例如：在製造光罩108的過程中)，且亦可做為在後續吸收層蝕刻製程中的蝕刻中止層。在一些實施例中，吸收器208可包含例如TaxNy層或TaxByOzNu層，其厚度為約50nm至約75nm，且係配置以吸收極紫外光(例如波長為約13.5nm)。在一些例示中，可使用其他材料做為吸收器208，例如Al、Cr、Ta、Ni、Co及W，諸如此類。在一些例示中，抗反射層210包含TaxByOzNu層、HfxOy層或SixOyNz層之至少一者。當一些例示材料可被用為每一個所述之基材202、背面塗層203、多層結構204、覆蓋層206、吸收器208、及抗反射層210，須理解其他本領域所熟知之合適的材料可同樣地被使用，而並不背離本揭露的範圍。
為了用於說明，以下敘述光罩108的例示製造方法。在一些實施例中，製程包含二個製程階段：(1)空白光罩製程，以及(2)光罩圖案化製程。在空白光罩製程中，空白光罩係藉由沉積合適的層(例如：反射多層，如Mo-Si多層)在合適的基材(例如：具有平坦、無缺陷表面的低熱 膨脹材料基材)上所形成。在各種實施例中，空白光罩的表面粗糙度係低於約50nm。舉例而言，覆蓋層(例如：釕)係形成在多層塗層基材上，接著沉積吸收層。空白光罩可接著被圖案化(例如：吸收層係被圖案化)，以形成所要的圖案在光罩108上。在一些實施例中，在圖案化空白光罩之前，抗反射層可被沉積在吸收層上。被圖案化的光罩108可接著被用以轉移電路及/或裝置圖案至半導體晶圓上。在各種實施例中，由光罩108所定義的圖案可透過各種微影製程而被轉移至許多晶圓上。除此之外，一組光罩(例如光罩108)可被用以建立完整的積體電路(integrated circuit，IC)裝置及/或電路。
在各種實施例中，光罩108(如上所述)可被製作以包含不同結構型式，例如二進制強度光罩(binary intensity mask，BIM)或相位偏移光罩(phase-shifting mask，PSM)。說明性的二進制強度光罩包含圖案(例如：以及IC圖案)被轉移至半導體基材116。透明的吸收區域包含吸收器，如上所述，其係配置以吸收入射光(例如：入射極紫外光)。在反射區域內，吸收器已被移除(例如：在上述之光罩圖案化製程中)，且入射光係被多層反射。除此之外，在一些實施例中，光罩108可為相位偏移光罩，其係利用由來自入射光之相位差異所產生的干擾。相位偏移光罩的例示包含間隔型相位偏移光罩(alternating PSM，AltPSM)、減光型相位偏移光罩(attenuated PSM，AttPSM)、以及無鉻膜相位偏移光 罩(chromeless PSM，cPSM)。舉例而言，間隔型相位偏移光罩可包含設置在每一個被圖案化光罩特徵之其中一側上的(相對相的)相位偏移器。在一些例示中，減光型相位偏移光罩可包含具有透射率大於零(例如：Mo-Si具有約6%強度的透射率)的吸收層。在一些例示中，無鉻膜相位偏移光罩係被描述為可100%透射減光型相位偏移光罩，例如，因為無鉻膜相位偏移光罩在光罩上不包含相位轉移器材料或鉻。在一些相位偏移光罩的說明實施例中，被圖案化層208係反射層，其材料堆疊與多層結構204的材料堆疊相似。
如上所述，光罩108包含被圖案化的影像，其係可被藉由微影系統100轉移電路及/或裝置圖案至半導體晶圓(例如半導體基材116)上。為了自被圖案化的光罩108至半導體基材116之圖案轉移達到高保度，微影製程應為無缺陷。粒子可無意地沉降至覆蓋層206的表面上，且若未移除，可導致微影轉移圖案的劣化。粒子可藉由任何多樣的方法(例如在蝕刻製程、清理製程中及/或在操作EUV光罩108時)所導入。因此，光罩108係在光罩保護膜內整合，且係被光罩保護膜保護。光罩及光罩保護膜係共同地當作光罩-光罩保護膜系統。舉例而言，在藉由微影系統100的微影圖案化製程中，光罩-光罩保護膜系統係被固定在光罩台106。
請參閱圖3A、圖3B及圖3C，其係分別繪示光罩-光罩保護膜系統300沿著A-A’線的上視圖、透視圖及 剖面圖。參閱圖3A、圖3B及圖3C，說明光罩-光罩保護膜系統300及其使用方法。
光罩-光罩保護膜系統300包含光罩保護膜301及光罩302。光罩保護膜301可包含透過黏著材料層310整合在一起的光罩保護膜框架304及薄膜306(或光罩保護膜組織)。光罩保護膜301及光罩302可透過黏著材料層310整合在一起。如圖3B所繪示，光罩-光罩保護膜系統300係位於x-y面，並具有不同層彼此設置在z方向上。如上所述，光罩302也包含貼附光罩保護膜301的邊界區域312及電路區域314，其係用以定義欲藉由微影製程而被轉移至半導體基材116的電路圖案。在一些實施例中，光罩302係實質與光罩108相同，如上所述。在一些實施例中，電路區域314可包含一個或複數個包含抗反射層210之被圖案化的吸收器208。在本實施例中，在微影圖案化製程時，光罩302係在光罩-光罩保護膜系統300中與薄膜306及光罩保護膜301的光罩保護膜框架304整合，且係被固定在光罩台106上。
如圖3C所示，薄膜306係配置為鄰近光罩302，且係透過黏著材料層308貼附光罩保護膜框架304的第一表面304a。特別地，薄膜306係透過黏著材料層308貼附光罩保護膜框架304。光罩302係進一步地透過黏著材料層310貼附光罩保護膜框架304的第二表面304b。光罩保護膜301係貼附邊界區域312。因此，光罩302、光罩保護膜框架304及薄膜306係配置並結合以圍繞內部空 間320。光罩302的電路區域314係被圍繞在內部空間320內，且因而在微影圖案化製程、光罩運送及光罩操作期間可被保護而免於汙染。
薄膜306係由光罩保護膜所組成，此光罩保護膜對在微影圖案化製程中所使用之輻射光束係可穿透的，再者，其係具有導熱表面。薄膜306亦是配置為鄰近在光罩302上的電路區域314，如圖3C所示。在各種實施例中，薄膜306包含透明的材料層，其係具有導熱膜在一表面(或兩表面)上。
光罩-光罩保護膜系統300也包含光罩保護膜框架304，其係配置為使薄膜306可貼附並固定在光罩保護膜框架304。光罩保護膜框架304可設計為各種尺寸、形狀及結構，以適當地穿過光罩保護膜框架304固定薄膜306。
如上所述，光罩保護膜框架304具有第二表面304b，其係設置在黏著材料層310上。第二表面304b包含形成於內的圖案330。當光罩保護膜301係貼附或設置在光罩302上時，圖案330係與黏著材料層310接觸。圖案330包含一列毛細管340。如在此所用，毛細管340一般係代表凹陷、凹地或盲孔，其具有深度335，且在z方向上係遠大於毛細管340在x方向或y方向上的特徵尺寸。此關係一般係表示為深度>>長度。此關係係來自於朱林定律(Jurin's law)，其指出毛細管柱內液體柱的高度係與毛細管柱之直徑成反比。當朱林定律僅對於具有圓形 剖面的毛細管柱係嚴格有效，其他的補充定律指示相同的基本關係影響具有圓形剖面的毛細管柱；然而當考慮到具有角的形狀(例如正方形或長方形形狀)時，其會牽涉到更複雜的因素。
請再次參閱圖3C，光罩保護膜框架304可包含金屬、金屬合金或陶瓷材料。更明確地，金屬或金屬合金材料可包含，不限於Ti、Ti6Al4V、TiSi、Fe-Ni[因瓦合金(INVAR)]，Fe-Ni-Co[柯華合金(Covar)]或前述之組合。金屬或金屬合金可摻雜Cu、W、Mo、Cr或前述之組合。在一或多個實施例中，光罩保護膜框架304可由材料所組成，此材料係可提供包含高機械強度、輕重量、多孔性及/或導熱性的所選特徵。在一或多個實施例中，光罩保護膜框架304可由射出成型、壓縮成型、車床加工、銑床、雷射切片、燒結或前述之組合。在一或多個實施例中，光罩保護膜框架304可包含低熱膨脹材料。在一或多個實施例中，光罩保護膜框架304係由材料所組成，此材料之熱膨脹係數係相似於光罩302及薄膜306之熱膨脹係數。由於光罩-光罩保護膜系統300可在溫度範圍在約室溫至約150℃時用於微影製程，若光罩302、光罩保護膜框架304及薄膜306具有相似的熱膨脹係數係有助於減輕由材料隨溫度變的不同膨脹所產生的問題。在一或多個實施例中，薄膜306可包含矽。在一或多個實施例中，光罩保護膜框架304的熱膨脹係數係與矽的熱膨脹係數相似。
請再次參閱圖3C，黏著材料層310包含黏著劑 310a(或黏膠)，包含但不限於矽、壓克力、環氧樹脂、熱塑性彈性橡膠、丙烯酸聚合物或共聚物、或前述之組合。在一些例示中，黏著劑310a可包含甲基丙烯酸甲酯。在各種實施例中，黏著劑310a可包含膠狀材料。在各種實施例中，黏著劑310a可具有晶體及/或非晶形結構。在一或多個實施例中，黏著劑310a可具有約小於0℃至約180℃的玻璃轉化溫度(glass transition temperature)(Tg)。在一或多個實施例中，Tg的範圍特別是在約100℃至約180℃。須理解的是，當光罩-光罩保護膜系統300係在高達約100℃的溫度下使用時，如上所述，希望黏著劑310a的Tg係高於光罩-光罩保護膜系統300的最大操作溫度，以防止黏著劑310a在操作期間超過Tg。在一或多個實施例中，最大操作溫度可為在微影製程期間所能達到的最大溫度，不包含把光罩保護膜301從光罩302拆下的製程。在一些實施例中，最大操作溫度範圍為約室溫至約100℃。在一或多個實施例中，黏著劑310a之Tg可高於室溫。在一或多個實施例中，黏著劑310a之Tg可為室溫或低於室溫。在各種實施例中，黏著劑310a可在跨越Tg之一側的溫度內經歷熱轉化，其中黏著劑310a可在低於室溫的溫度下開始從玻璃狀的(或易碎的)狀態轉化成橡膠的(或黏彈性的或過冷液體)狀態，且黏著劑可在高於室溫的溫度下完全轉化至橡膠的狀態。須理解的是，黏著劑310a當其完全在玻璃狀的狀態時不可流動，而當黏著劑310a係至少部分地在橡膠的狀態時，黏 著劑310a可開始流動。亦須理解黏著劑310a在溫度為Tg或甚至稍微低於Tg的溫度下，可至少部分地轉化至橡膠的狀態，其係取決於Tg所被定義以及在其物理行為之特徵的技術背景。亦須理解在橡膠的狀態，相較於在玻璃狀的狀態下之相同黏著劑310a，黏著劑310a可具有較高的流動性。在一或多個實施例中，黏著劑310a可包含熱傳導物質，以在黏著材料層310內及光罩302及光罩保護膜框架304之間增加導熱性，須理解增加熱傳導性可導致更均勻的加熱及較小的溫度梯度，其係有益於黏著劑310a從玻璃狀的狀態轉化至橡膠狀的狀態。在各種實施例中，黏著劑310a可被設計為具有其他想要的特性，例如：高機械強度、少缺陷至無缺陷、幾乎沒有釋氣至無釋氣、極紫外光相容性(在極紫外光輻射下沒有顯著的劣化)、在高使用溫度下具持續性、或前述的組合。
在各種實施例中，第二表面304b可經過氧化或氮化的表面處理。在一些實施例中，氧化或氮化可藉由物理氣相沉積(physical vapor deposition，PVD)製程或爐法(furnace process)來進行。在其他實施例中，表面塗層可施加至第二表面304b。在一些實施例中，表面塗層可藉由PVD或電鍍而施作，其係包含應用金屬或包括W、Mo、Ni、Fe、Cr、Ti、Al或前述組合的金屬合金。表面處理及/或表面塗層可增加第二表面304b及黏著劑310a之間的黏著強度。
在各種實施例中，圖案330係利用微影圖案化製 程施作在第二表面304b所形成。每一個所獲得的毛細管340具有形成在第二表面304b內的開口及在z方向上的深度335。在另一些實施例中，微影製程可被控制以形成具有不同深度335的毛細管340在相同圖案330內及/或在相同的光罩保護膜框架304內。在各種實施例中，各個毛細管340之深度335的範圍為約10μm至約500μm。更特別地，各個毛細管340之深度335的範圍為約100μm至約500μm。在一或多個實施例中，微影圖案化製程可包含電化學蝕刻步驟使用溼式蝕刻、乾式蝕刻、及離子蝕刻之一或多種，以形成毛細管340。雖然不限於特定的形狀，在所述實施例中，個別的毛細管340可為正方形、圓形及三角形其中之一種形狀的開口在x-y平面(或第二表面304b的平面)上，分別如圖4A、圖4B及圖4C的平面視圖所示。個別的毛細管340係繪示為沿著深度335具有固定的寬度。然而，在一或多個實施例中，每一個毛細管340的寬度可沿著深度335而變化。更特別地，每一個毛細管340可在第二表面304b具有第一寬度，且在每一個毛細管340離第二表面304b之最遠末端具有小於第一寬度的第二寬度。在一或多個實施例中，溼式蝕刻可被用以形成包含毛細管340的圖案330，其係沿著其中的深度335而變化。
須注意圖4A-圖4G並非以比例繪示。事實上，為了清楚討論，相對於內部空間320的尺寸(對應光罩302的電路區域314)，光罩保護膜框架304之尺寸(對應光罩 302的邊界區域312)係實質地增加。
請參閱圖4A，其係繪示光罩保護膜框架304之第二表面304b的平面視圖。請參閱圖4A，光罩保護膜框架304之一實施例包含描述具有正方形毛細管340的圖案330。在所述實施例中，毛細管340具有均勻的尺寸及間距。每一個正方形毛細管340在x方向上具有寬度342，且在y方向上具有長度344。在一些實施例中，寬度342及長度344之範圍為約1μm至約500μm。更特別地，寬度342及長度344之範圍為約1μm至約50μm。當然，以正方形毛細管340而言，寬度342及長度344為相等；然而，在一些實施例中，矩形毛細管340係形成為具有不相等的寬度342及長度344。每一個毛細管340係以圖案節距340p與每一個相鄰毛細管340隔開。在一些實施例中，圖案節距340p之範圍為約10μm至約100μm。最小距離346n係定義為最內排之毛細管346及光罩保護膜框架304之內表面316之間。同樣地，最小距離348n係定義為最外排之毛細管348及光罩保護膜框架304之外表面318之間。在一些實施例中，最小距離346n及最小距離348n可為約0.1mm或大於約0.1mm。
請參閱圖4B，其係繪示光罩保護膜框架304之第二表面304b的平面視圖。請參閱圖4B，光罩保護膜框架304之一實施例包含描述具有圓形毛細管350的圖案330。在所述實施例中，毛細管340具有均勻的尺寸及間距。每一個圓形毛細管350在x方向上具有主要直徑352，且在 y方向上具有次要直徑354。在一些實施例中，主要直徑352及次要直徑354之範圍為約1μm至約500μm。更特別地，主要直徑352及次要直徑354之範圍為約1μm至約50μm。當然，以圓形毛細管350而言，主要直徑352及次要直徑354為相等；然而，在一些實施例中，橢圓形可形成為其主要直徑352大於次要直徑354。每一個毛細管350係以圖案節距350p與每一個相鄰毛細管350隔開。在一些實施例中，圖案節距350p之範圍為約10μm至約100μm。最小距離356n係定義為最內排之毛細管356及光罩保護膜框架304之內表面316之間。同樣地，最小距離358n係定義為最外排之毛細管358及光罩保護膜框架304之外表面318之間。在一些實施例中，最小距離356n及最小距離358n可為約0.1mm或大於約0.1mm。
請參閱圖4C，其係繪示光罩保護膜框架304之第二表面304b的平面視圖。請參閱圖4C，光罩保護膜框架304之一實施例包含描述具有三角形毛細管360的圖案330。在所述實施例中，毛細管360具有均勻的尺寸及間距。每一個三角形毛細管360在x方向上具有寬度362，且在y方向上具有高度364。在一些實施例中，寬度362及高度364之範圍為約1μm至約500μm。更特別地，寬度362及高度364之範圍為約1μm至約50μm。當然，以三角形毛細管360而言，寬度362及高度364僅可定義正三角形及等腰三角形，而其他形式需要其他邊或 角的詳述。雖然不限制特定的形式，在所述實施例中，毛細管360為正三角形。每一個毛細管360係以圖案節距360p與每一個相鄰毛細管360隔開。在一些實施例中，圖案節距360p之範圍為約10μm至約100μm。最小距離366n係定義為最內排之毛細管366及光罩保護膜框架304之內表面316之間。同樣地，最小距離368n係定義為最外排之毛細管368及光罩保護膜框架304之外表面318之間。在一些實施例中，最小距離366n及最小距離368n可為約0.1mm或大於約0.1mm。
請參閱圖4D，其係繪示光罩保護膜框架304之第二表面304b的平面視圖。請參閱圖4D，光罩保護膜框架304之一實施例包含描述具有可變尺寸及空間的毛細管370的圖案330。在所述實施例中，毛細管370可具有非均勻的尺寸及非均勻的間距。雖然不限制為特定形式，在所述實施例中，毛細管370係具有相等的x-及y-尺寸的正方形狀，在本實施例中，其每一個尺寸一般係標示為寬度。每一個毛細管370之尺寸係對應至最大寬度372、最小寬度373、介於最大寬度372及最小寬度373之間的中間寬度374其中之一者。在一些實施例中，最大寬度372及最小寬度373之範圍為約1μm至約500μm。更特別地，最大寬度372及最小寬度373之範圍為約1μm至約50μm。在毛細管370之間的空間可從最大圖案節距370xp變化至最小圖案節距370np。在一些實施例中，最大圖案節距370xp及最小圖案節距370np之範圍為約10 μm至約100μm。雖然未標示，所述實施例之最內排及最外排係分別與內表面316及外表面318之間具有最小距離，與其他實施例相同。在一些實施例中，最小距離可為約0.1mm或大於約0.1mm。在一些實施例中，毛細管370可具有均勻的尺寸與非均勻的間距。在另一些實施例中，毛細管370可具有非均勻的尺寸與均勻的間距。
請參閱圖4E，其係繪示光罩保護膜框架304之第二表面304b的平面視圖。請參閱圖4E，光罩保護膜框架304之一實施例包含描述具有奈米結構的毛細管380的圖案330。在所述實施例中，毛細管380係利用雷射處理所形成，以製作隨機的奈米結構。雷射處理可形成具有非均勻尺寸及間距的毛細管380。再者，雷射處理可形成毛細管380，其變化在z方向上的深度335。
請參閱圖4F，其係繪示光罩保護膜框架304之第二表面304b的平面視圖。請參閱圖4F，光罩保護膜框架304之一實施例包含描述具有拉長的溝槽390的圖案330。在所述實施例中，溝槽390具有均勻的寬度及均勻的間距。每一個矩形溝槽390具有寬度392及長度394。在一些實施例中，寬度392為約1μm至約500μm。更特別地，寬度392為約1μm至約50μm。每一個溝槽390係以圖案節距390p與每一個相鄰溝槽390隔開。在一些實施例中，圖案節距390p之範圍為約10μm至約100μm。雖然未標示，所述實施例之最內部及最外部溝槽係分別與內表面316及外表面318之間具有最小距離，與其他實施 例相同。在一些實施例中，最小距離可為約0.1mm或大於約0.1mm。在一些實施例中，溝槽390可具有均勻的寬度與非均勻的間距。在另一些實施例中，溝槽390可具有非均勻的寬與均勻的間距。
請參閱圖4G，其係繪示光罩保護膜框架304之第二表面304b的平面視圖。請參閱圖4G，光罩保護膜框架304之一實施例包含描述具有拉長的溝槽395的圖案330。在所述實施例中，溝槽395具有均勻的寬度及均勻的間距。每一個矩形溝槽395具有寬度396及長度398。在一些實施例中，寬度396為約1μm至約500μm。更特別地，寬度396為約1μm至約50μm。每一個溝槽395係以圖案節距395p與每一個相鄰溝槽395隔開。在一些實施例中，圖案節距395p之範圍為約10μm至約100μm。雖然未標示，所述實施例之最內部溝槽或溝槽之最內端與內表面316之間具有最小距離。同樣地，所述實施例之最外部溝槽或溝槽之最外端與外表面318之間具有最小距離，如其他實施例。在一些實施例中，最小距離可為約0.1mm或大於約0.1mm。在一些實施例中，溝槽395可具有均勻的寬度與非均勻的間距。在另一些實施例中，溝槽395可具有非均勻的寬與均勻的間距。
在各種實施例中，微影製程及雷射處理可結合以形成共有每一個技術之特徵的圖案330。
請參閱圖5A至圖5C，其係繪示光罩-光罩保護膜系統300的部分剖面視圖。參閱圖5A至圖5C，以下說 明光罩保護膜301的實施例包含具有變化深度335之毛細管340的圖案330。在各種實施例中，每一個圖案330的毛細管340可具有深度，其係對應至圖案330之最大深度335x、圖案330之最小深度335n以及圖案330之介於最大深度335x及最小深度335n之間的中間深度335i其中之一者。在一或多個實施例中，圖案330可包含毛細管340之深度範圍為最小深度335n至最大深度335x，其係包括具有中間深度335i的毛細管340。在另一些實施例中，圖案330可具有雙峰深度分布，其係包含具有最小深度335n或最大深度335x其中之一，但非中間深度335i的毛細管340。在一或多個實施例中，如圖5A所示，最外排毛細管348可具有最小深度335n，介於最外排毛細管348及最內排毛細管346之間的內排毛細管347可具有中間深度335i，且最內排毛細管346可具有最大深度335x。
在一或多個實施例中，如圖5B所示，最外排毛細管348可具有最大深度335x，內排毛細管347可具有中間深度335i，且最內排毛細管346可具有最小深度335n。
在一或多個實施例中，如圖5C所示，最外排毛細管348及最內排毛細管346可具有最小深度335n，且內排毛細管347可具有最大深度335x。在另一些實施例中，雖然圖未繪示，最外排毛細管348及最內排毛細管346可具有最大深度335x，且內排毛細管347可具有最小深度 335n。在各種實施例中，任何上述實施例之圖案330的各種特徵可以各種方式結合，以產生具有變化深度335之毛細管340的圖案330。在各種實施例中，最大深度335x、最小深度335n、及中間深度335i之範圍為約10μm至約500μm。更特別地，最大深度335x、最小深度335n、及中間深度335i之範圍為約100μm至約500μm。在一些實施例中，深度(z方向上)對寬度(x方向及y方向上)的一比例可大於或等於約2。更特別地，此比例可大於或等於約100。在一些實施例中，毛細管340在此比例低於最小值時沒有作用。舉例而言，對高於第一閾值之寬度而言，毛細管340之毛細管作用力不足以吸引黏著劑310a。在另一例示中，對低於第一閾值之深度而言，毛細管340之體積不夠來貯存黏著劑310a。在一些實施例中，前述之比例的範圍為約2至500。更特別地，比例之範圍可為約10至500。甚至更特別地，此比例的範圍可為約100至500。在一些實施例中，毛細管340在此比例大於最大值時沒有作用。舉例而言，對低於第二閾值之寬度而言，黏著劑310a及毛細管340之內表面之間的黏著力係不足以克服黏著劑310a之分子間的結合力。在另一例示中，對低於第三閾值之寬度而言，毛細管340之體積不夠來貯存黏著劑310a。
任何上述圖案330之變化包含毛細管形狀、尺寸及/或間隔可用於各種結合，以在光罩302上拆除光罩保護膜301的過程中，控制移除黏著材料層310之黏著劑310a 的有效性。
請參閱圖6，圖6係繪示安裝光罩保護膜301之方法400的流程圖，其係根據本揭露一些實施例中之態樣所建立。光罩保護膜301可被安裝在光罩302上。方法400可在室溫下操作。
方法400包含操作402，其提供光罩302及包括光罩保護膜框架304及薄膜306的光罩保護膜301。光罩302及光罩保護膜301可根據上述方法分開製造。光罩保護膜框架304可包含貼附第一表面304a的薄膜306。光罩保護膜框架304可包含形成在第二表面304b內的圖案330。
方法400包含操作404，其施加黏著劑310a至光罩保護膜框架304的第二表面304b。當操作404係在室溫下進行，且當黏著劑310a之玻璃轉化溫度係高於室溫，或熱轉化溫度範圍跨越室溫，黏著劑310a在操作404時可為玻璃狀的或部分在玻璃狀態。在此狀態下，黏著劑310a係至少部分地不流動的。因此，黏著劑310a可黏在第二表面304b，而不實質地進入、填充或流動至圖案330的毛細管340中。
方法400包含操作406，其安裝光罩保護膜301在光罩302上，其係藉由設置第二表面304b在光罩302上，或藉由使第二表面304b接觸光罩302。操作406可在室溫下進行。在一或多個實施例中，光罩保護膜301的安裝可在室溫至約200℃下進行。在一或多個實施例中， 至少一些黏著劑310a可留在第二表面304b上，而不被設置在圖案330中。在一或多個實施例中，大部分黏著劑310a係留在第二表面304b上。在一或多個實施例中，實質全部的黏著劑310a係留在第二表面304b上。因此，當第二表面304b接觸光罩302時，黏著劑310a會形成黏著層310在第二表面304b及光罩302之間。安裝操作406可包含施加壓力、使用對準技術、硬化、冷卻、施加外磁場、或前述之組合。
方法400包含操作408，其裝載光罩-光罩保護膜系統300至微影系統100內，其係根據上述方法藉由固定光罩-光罩保護膜系統300在光罩台106。裝載操作408可進一步包含其他步驟，例如在光罩-光罩保護膜系統300固定在光罩台106上之後對準。微影系統100可包含裝載在微影系統100之基材座118上的半導體基材116。在一些例示中，半導體基材116可為以光阻層塗層的矽晶圓。光阻層係對來自光源102之輻射光敏感的，且係藉由微影曝光製程被圖案化，以使定義在光罩302上的圖案轉移至光阻層。
方法400包含操作410，其進行微影曝光製程以轉移光罩302的圖案至半導體基材116。在一或多個實施例中，根據上述方法，曝光製程操作410可包含將光罩-光罩保護膜系統300暴露在極紫外光下，以圖案化在微影系統100內的半導體基材116。
額外的操作可在方法400之前、期間及之後提供， 且對於方法400的另一些實施例，所述之一些步驟可被取代、減少或移除。在一例示中，微影製程可包含軟性烘烤(soft baking)、光罩對準、曝光、曝光後烘烤(post-exposure baking)、顯影光阻、及硬烘烤(hard baking)。
請參閱圖7，圖7係繪示卸下光罩保護膜301之方法500的流程圖，其係根據本揭露一些實施例之態樣所建立。可從光罩302卸下光罩保護膜301。方法500可在大於室溫的溫度下進行。
方法500包含操作502，其提供光罩-光罩保護膜系統300，光罩保護膜系統300包含光罩302和光罩保護膜301，光罩保護膜301包括光罩保護膜框架304和薄膜306。光罩保護膜框架304可包含形成在其第二表面304b中的圖案330。光罩-光罩保護膜系統300可藉由自微影系統100之光罩台106移除光罩-光罩保護膜系統300而被提供，其係與方法400之固定操作408相反。
方法500包含操作504，其加熱光罩-光罩保護膜系統300至等於或高於黏著劑310a之Tg的溫度。加熱黏著劑310a至高於Tg可將黏著劑310a自玻璃狀的狀態轉化至橡膠狀的狀態，如上所述。在橡膠狀的狀態下，黏著劑310a可具有較佳的流動性。在一或多個實施例中，拆卸的加熱溫度之範圍可為約Tg至約200℃。在一些實施例中，拆卸的加熱溫度之範圍可為約室溫至約200℃。拆卸的加熱溫度之範圍可特別為約100℃至約180℃。在任 何些微低於、等於或高於Tg的溫度下，黏著劑310a可開始至少被部分地從光罩302移除的製程，且係至少部分地進入、填充或流動至圖案330的毛細管340中。在一些實施例中，黏著劑310a之至少一部分可藉由毛細管作用力或毛細管現象從光罩302移動至圖案330。在一些實施例中，前述部分可為大於或等於90%。在一些實施例中，前述部分可為大約100%。在至少一些黏著劑310a被從光罩302移動至圖案330之後，黏著劑310a係部分地被設置在圖案330內，相對於在加熱之前之設置在圖案330內之黏著劑310a的體積而言，增加設置在圖案330內之黏著劑310a的體積。
在一些實施例中，操作504可進一步地包含第二步驟，加熱光罩-光罩保護膜系統300至等於或大於黏著劑310a之熔化溫度的溫度。加熱黏著劑310a至熔化溫度將黏著劑310a自橡膠狀的狀態轉化至液體狀態。在一些實施例中，加熱至熔化溫度可藉由增加其上的毛細管作用力而增加從光罩302移動至圖案330的黏著劑310a體積。在一些實施例中，熔化溫度可大於180℃。
方法500包含操作506，其藉由從光罩302提起光罩保護膜301而拆卸光罩保護膜301，其係與方法400之安裝操作406相反。光罩保護膜框架304可包含設置在圖案330內的黏著劑310a。在一或多個實施例中，至少一些黏著劑310a可被設置在圖案330內。在一或多個實施例中，大部分的黏著劑310a可被設置在圖案330內。 在一或多個實施例中，實質上全部的黏著劑310a可被設置在圖案330內。
請參閱圖8，圖8係繪示半導體晶圓(例如基材116)的製造方法600，其係根據本揭露一些實施例中之態樣所建立。方法600可合併圖1至圖5C之相似結構的詳述，但不限於此。同樣地，若有重疊，方法600可合併方法400及方法500的詳述，但不限於此。
方法600包含操作602，其施加黏著劑310a至光罩保護膜301的第二表面304b。方法600包含操作604，其安裝光罩保護膜301至光罩302，其係藉由設置第二表面304b與光罩302的邊界區域312接觸，藉以形成光罩-光罩保護膜系統300。方法600包含操作606，其裝載光罩-光罩保護膜系統300至微影系統100。方法600包含操作608，其裝載晶圓至微影系統100。方法600包含操作610，進行曝光製程，以利用光罩302將電路圖案轉移至晶圓。方法600包含操作612，其自微影系統100卸下光罩-光罩保護膜系統300。方法600包含操作614，其加熱光罩-光罩保護膜系統300至等於或大於黏著劑310a之玻璃轉化溫度的溫度。方法600包含操作616，其自光罩302拆卸光罩保護膜301。
本揭露提供許多不同的實施例。在一實施例中，提供一種裝置。此裝置包含定義要被轉移之電路圖案的光罩；包括形成在第二表面內之圖案的光罩保護膜，其中光罩保護膜係貼附光罩在第二表面；以及設置在光罩及第二表面 之間的黏著材料層。
在上述實施例中，圖案係包含複數個毛細管，且每一個毛細管在第二表面之平面中具有實質為1μm至500μm的尺寸。在上述實施例中，圖案係包含複數個毛細管，且每一個毛細管之深度對寬度的比例係實質大於或等於100。在上述實施例中，毛細管組成陣列，且此陣列具有實質介於10μm至100μm的圖案節點。在上述實施例中，光罩包括邊界區域及電路區域，光罩保護膜係貼附至光罩之邊界區域。在上述實施例中，光罩保護膜包括光罩保護膜框架及薄膜，第一表面為光罩保護膜框架之第一表面，光罩保護膜框架包括相對於第一表面的第二表面，且薄膜係貼附至光罩保護膜框架的第一表面。在上述實施例中，黏著材料層包括黏著劑，且黏著劑之玻璃轉化溫度(Tg)大於室溫。在上述實施例中，黏著劑包括矽、壓克力、環氧樹脂、熱塑性彈性橡膠、丙烯酸聚合物、丙烯酸共聚物、或其組合其中之一者。在上述實施例中，黏著材料層包括黏著劑，且黏著劑之玻璃轉化溫度大於光罩之最大操作溫度。
在一些實施例中，提供一種方法。此方法包含提供光罩-光罩保護膜系統，其係包含定義要被轉移之電路圖案的光罩；包括形成在第二表面內之圖案的光罩保護膜，其中光罩保護膜係貼附光罩在第二表面；以及設置在光罩及第二表面之間的黏著劑，其中黏著劑之玻璃轉化溫度大於室溫；加熱光罩-光罩保護膜系統至等於或大於玻璃轉化溫 度的溫度；以及自光罩拆卸光罩保護膜。
在上述實施例中，玻璃轉化溫度大於光罩-光罩保護膜系統之最大操作溫度。在上述實施例中，加熱光罩-光罩保護膜系統至第一溫度之操作係自光罩移動黏著劑之至少一部分至圖案。在上述實施例中，圖案包含複數個毛細管，且黏著劑藉由毛細管力移動至毛細管內。在上述實施例中，黏著劑之部分實質係大於或等於90%。在上述實施例中，第一溫度係實質介於100℃至180℃。
在一些實施例中，方法包含裝載光罩-光罩保護膜系統至微影系統，其中光罩-光罩保護膜系統包含：定義要被轉移至半導體晶圓之電路圖案的光罩；包括形成在第二表面內之圖案的光罩保護膜，其中光罩保護膜係貼附光罩在第二表面；以及設置在光罩及第二表面之間的黏著劑；裝載半導體晶圓至微影系統；以及進行曝光製程，以利用光罩轉移電路圖案至半導體晶圓。
在上述實施例中，方法進一步包含自微影系統卸下光罩-光罩保護膜系統；加熱光罩-光罩保護膜系統至一溫度，其中此溫度係等於或大於黏著劑之玻璃轉化溫度，以自光罩移動黏著劑之至少一部分至圖案；以及自光罩卸下光罩保護膜。在上述實施例中，玻璃轉化溫度大於室溫。在上述實施例中，玻璃轉化溫度大於光罩之最大操作溫度。在上述實施例中，方法進一步包含將黏著劑塗在第二表面；以及藉由設置第二表面接觸光罩之邊界區域，安裝光罩保護膜至光罩，藉以形成光罩-光罩保護膜系統。
上述摘要許多實施例的特徵，因此本領域具有通常 知識者可更了解本揭露的態樣。本領域具有通常知識者應理解利用本揭露為基礎可以設計或修飾其他製程和結構以實現和所述實施例相同的目的及/或達成相同優勢。本領域具有通常知識者也應了解與此同等的架構並沒有偏離本揭露的精神和範圍，且可以在不偏離本揭露的精神和範圍下做出各種變化、交換和取代。
300:光罩-光罩保護膜系統
301:光罩保護膜
302:光罩
304:光罩保護膜框架
304a:第一表面
304b:第二表面
306:薄膜
308:黏著材料層
310:黏著材料層
310a:黏著劑
312:邊界區域
314:電路區域
316:內表面
318:外表面
320:內部空間
330:圖案
335:深度
340:毛細管

Claims (10)

  1. 一種用於半導體微影製程的裝置，包括：一光罩，定義將被轉移之一電路圖案；一光罩保護膜，包含一圖案，形成在該光罩保護膜之一第二表面中，其中該圖案包含複數個毛細管，該光罩保護膜之該第二表面係貼附至該光罩；及一黏著材料層，設置在該光罩與該第二表面之間，其中該黏著材料層包含一黏著劑，並且該圖案與該黏著材料層接觸；其中該些毛細管的形狀、尺寸、或間隔配置為在該光罩上拆除該光罩保護膜的過程中，控制移除該黏著材料層的該黏著劑的有效性。
  2. 如請求項1所述之用於半導體微影製程的裝置，其中該光罩包括一邊界區域及一電路區域，該光罩保護膜係貼附至該光罩之該邊界區域。
  3. 如請求項1所述之用於半導體微影製程的裝置，其中該光罩保護膜包括一光罩保護膜框架及一薄膜，該第二表面為該光罩保護膜框架之一第二表面，該光罩保護膜框架包括相對於該第二表面的一第一表面，且該薄膜係貼附至該光罩保護膜框架的該第一表面。
  4. 如請求項1所述之用於半導體微影製程的裝置，其中該黏著劑之一玻璃轉化溫度大於該光罩之一最大 操作溫度。
  5. 一種方法，以自一光罩-光罩保護膜系統中卸下一光罩保護膜，該方法包含：提供該光罩-光罩保護膜系統，該光罩-光罩保護膜系統包括：一光罩，定義將被轉移之一電路圖案；一光罩保護膜，包含形成在一第二表面中之一圖案，其中該圖案包含複數個毛細管，該光罩保護膜之該第二表面係貼附至該光罩；以及一黏著劑，設置在該光罩及該第二表面間，其中該黏著劑之一玻璃轉化溫度大於室溫，該圖案與該黏著劑接觸，並且該些毛細管的形狀、尺寸、或間隔配置為在該光罩上拆除該光罩保護膜的過程中，控制移除該黏著劑的有效性；加熱該光罩-光罩保護膜系統至一第一溫度，其中該第一溫度係等於或大於該玻璃轉化溫度；及自該光罩卸下該光罩保護膜。
  6. 如請求項5所述之方法，其中該加熱該光罩-光罩保護膜系統至該第一溫度之操作係自該光罩移動該黏著劑之至少一部分至該圖案。
  7. 如請求項6所述之方法，其中該黏著劑藉由 一毛細管力移動至該些毛細管內。
  8. 一種半導體晶圓的製造方法，包含：裝載一光罩-光罩保護膜系統至一微影系統，其中該光罩-光罩保護膜系統包含：一光罩，定義將被轉移至該半導體晶圓一電路圖案；一光罩保護膜，包含一圖案，形成在一第二表面內，其中該圖案包含複數個毛細管，該光罩保護膜之該第二表面係貼附至該光罩；以及一黏著劑，設置在該光罩及該第二表面之間，其中該圖案與該黏著劑接觸，並且該些毛細管的形狀、尺寸、或間隔配置為在該光罩上拆除該光罩保護膜的過程中，控制移除該黏著劑的有效性；裝載該半導體晶圓至該微影系統；及進行一曝光製程，以利用該光罩轉移該電路圖案至該半導體晶圓。
  9. 如請求項8所述之方法，進一步包括：自該微影系統卸下該光罩-光罩保護膜系統；加熱該光罩-光罩保護膜系統至一溫度，其中該溫度係等於或大於該黏著劑之一玻璃轉化溫度，以自該光罩移動該黏著劑之至少一部分至該圖案；以及自該光罩卸下該光罩保護膜。
  10. 如請求項8所述之方法，進一步包括：將該黏著劑塗在該第二表面；以及藉由設置該第二表面接觸該光罩之一邊界區域，安裝該光罩保護膜至該光罩，藉以形成該光罩-光罩保護膜系統。
TW109126089A 2019-07-31 2020-07-31 半導體微影製程裝置、自光罩-光罩保護膜系統中安裝光罩保護膜的方法及半導體晶圓的製造方法 TWI749675B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962880810P 2019-07-31 2019-07-31
US62/880,810 2019-07-31
US16/775,634 US11454881B2 (en) 2019-07-31 2020-01-29 Pellicle design for mask application
US16/775,634 2020-01-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202113466A TW202113466A (zh) 2021-04-01
TWI749675B true TWI749675B (zh) 2021-12-11

Family

ID=74259624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109126089A TWI749675B (zh) 2019-07-31 2020-07-31 半導體微影製程裝置、自光罩-光罩保護膜系統中安裝光罩保護膜的方法及半導體晶圓的製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (3) US11454881B2 (zh)
CN (1) CN112305854A (zh)
TW (1) TWI749675B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11454881B2 (en) 2019-07-31 2022-09-27 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Pellicle design for mask application

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016124536A2 (en) * 2015-02-03 2016-08-11 Asml Netherlands B.V. Mask assembly and associated methods
TW201931005A (zh) * 2017-08-07 2019-08-01 日商信越化學工業股份有限公司 防護薄膜框架及防護薄膜組件

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05188583A (ja) * 1992-01-17 1993-07-30 Fujitsu Ltd ペリクル
JPH05232689A (ja) * 1992-02-20 1993-09-10 Fujitsu Ltd ペリクル接着方法、ペリクル及びマスク
JP3467191B2 (ja) * 1998-08-19 2003-11-17 信越化学工業株式会社 ペリクル製造用治具およびこれを用いたペリクルの製造方法
US6841312B1 (en) * 2001-04-11 2005-01-11 Dupont Photomasks, Inc. Method and apparatus for coupling a pellicle assembly to a photomask
KR20060015795A (ko) * 2004-08-16 2006-02-21 주식회사 하이닉스반도체 노광 마스크의 결함 수정 방법
TWM292783U (en) * 2005-04-08 2006-06-21 Jia-Ling Li Pellicle with absorption function
CN102253610A (zh) * 2010-05-20 2011-11-23 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 光掩模保护膜的安装方法和光掩模保护膜框架
US8841047B2 (en) 2012-04-02 2014-09-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Extreme ultraviolet lithography process and mask
JP2013222143A (ja) * 2012-04-18 2013-10-28 Renesas Electronics Corp 半導体装置の製造方法および露光用マスク
US8877409B2 (en) 2012-04-20 2014-11-04 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Reflective mask and method of making same
US9093530B2 (en) 2012-12-28 2015-07-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Fin structure of FinFET
CN203012349U (zh) * 2012-12-31 2013-06-19 中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 用于掩膜板的防尘保护装置
US9034569B2 (en) * 2013-03-13 2015-05-19 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Extreme ultraviolet lithography process and mask
US9052595B2 (en) 2013-03-15 2015-06-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Lithography process
US8796666B1 (en) 2013-04-26 2014-08-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. MOS devices with strain buffer layer and methods of forming the same
US9548303B2 (en) 2014-03-13 2017-01-17 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. FinFET devices with unique fin shape and the fabrication thereof
US9377693B2 (en) 2014-03-13 2016-06-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Collector in an extreme ultraviolet lithography system with optimal air curtain protection
US9529268B2 (en) 2014-04-03 2016-12-27 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Systems and methods for improving pattern transfer
US9256123B2 (en) 2014-04-23 2016-02-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method of making an extreme ultraviolet pellicle
US9184054B1 (en) 2014-04-25 2015-11-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method for integrated circuit patterning
TWI605304B (zh) * 2015-01-28 2017-11-11 Ching-Bore Wang EUV reticle inorganic protective film assembly manufacturing method
US9950349B2 (en) * 2015-09-15 2018-04-24 Internationa Business Machines Corporation Drying an extreme ultraviolet (EUV) pellicle
KR102363381B1 (ko) * 2015-09-30 2022-02-15 삼성전자주식회사 수용성 접착제를 가진 펠리클 및 상기 펠리클이 부착된 포토마스크 어셈블리
TWM521261U (zh) * 2015-10-19 2016-05-01 Micro Lithography Inc 一種光罩保護膜組件結構
US10126644B2 (en) * 2016-02-09 2018-11-13 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Pellicle for advanced lithography
US10670959B2 (en) * 2017-05-10 2020-06-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Pellicle and method of using the same
CN110809736B (zh) * 2017-06-15 2023-10-24 Asml荷兰有限公司 表膜和表膜组件
US11016383B2 (en) * 2018-08-31 2021-05-25 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Pellicle for an EUV lithography mask and a method of manufacturing thereof
US11454881B2 (en) 2019-07-31 2022-09-27 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Pellicle design for mask application

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016124536A2 (en) * 2015-02-03 2016-08-11 Asml Netherlands B.V. Mask assembly and associated methods
TW201931005A (zh) * 2017-08-07 2019-08-01 日商信越化學工業股份有限公司 防護薄膜框架及防護薄膜組件

Also Published As

Publication number Publication date
CN112305854A (zh) 2021-02-02
US20220357649A1 (en) 2022-11-10
US20210033963A1 (en) 2021-02-04
US11454881B2 (en) 2022-09-27
TW202113466A (zh) 2021-04-01
US20230367205A1 (en) 2023-11-16
US11762282B2 (en) 2023-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10353285B2 (en) Pellicle structures and methods of fabricating thereof
TWI569109B (zh) 減輕缺陷可印刷性之方法以及用於極紫外線微影製程的方法
US10691017B2 (en) Pellicle for advanced lithography
US11073755B2 (en) Mask with multilayer structure and manufacturing method by using the same
US6989229B2 (en) Non-resolving mask tiling method for flare reduction
US20230367205A1 (en) Pellicle design for mask application
KR101713382B1 (ko) 극자외선 리소그래피 공정 및 마스크
CN108803231B (zh) 光刻掩模
US20200348586A1 (en) Method and apparatus for collecting information used in image-error compensation
US11982936B2 (en) Photomask and method of fabricating a photomask
US20210335599A1 (en) Euv photomask and related methods
KR20090127813A (ko) 더미노광기판 및 그 제조방법, 액침노광장치, 및 디바이스 제조방법
JP3870118B2 (ja) 結像光学系、該光学系を有する露光装置、収差低減方法
TWI768718B (zh) 製造半導體元件的方法
KR20090108269A (ko) 반도체 소자 제조를 위한 블랭크 마스크 및 포토마스크