TWM273818U - Apparatus for protecting a reticle used in chip production from contamination - Google Patents

Description

M273818 八、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作係關於一種用以保護一用於晶片製造之光罩免於 汗染之裝置’更特定言之，係關於一種護膜以及一種相對 於一光罩安裝該護膜的方式。 【先前技術】 半導體晶片製造中使用圖案化微影蝕刻遮罩，並且需要 保護此類微影蝕刻遮罩免於微粒汙染，因為遮罩上的外物 會在矽晶圓上所建立的電子電路中產生印刷缺陷。 對於目4的半導體晶片之微影蝕刻製造方法，將遮罩封 閉於一「護膜」（目前為1微米聚醯胺）内，以保護遮罩免於 微粒汙染。遮罩由一剛性基板組成，在基板上的一表面上 具有一圖案化的吸收膜。護膜係一薄膜，在遮罩基板上所 安裝的框架上伸展，用於防止微粒撞擊遮罩的圖案化區域。 在一「離焦」影像平面内該護膜偏離該遮罩，從而在（需要 保護的）遮罩表面與該護膜之間產生一間隙。此偏移確保該 墁膜所攔截的微粒不產生影像缺陷。 對於較早的晶片製造技術中所用的光子波長（365 nm、 2一48麵），該護膜係高度透明’ i且使該微影钱刻幸畐射能以 高效率透射至遮罩。護膜在整個遮罩壽命期間都保持附著 於遮罩安裝硬體，並且允許處置以及檢查遮罩，而不會有 產生缺陷的微粒汗染。 下一代微影敍刻技術，包括157 nm光學投影微影银刻技 術，使用離子化輕射（分別為光子、離子與電子），以執行微 96237-940407.doc M273818 影钱刻成像。因此，在微影㈣曝光期間，以離子化輕射 ^來照射在此等下-代微影㈣技術中所用的遮罩。傳^ 護膜因其會吸收太多的離子化輻射而無法用於下—代微影 蝕刻技術。薄膜可能也會在離子化光束中劣化，最終出： 故障並使遮罩受到汙染。 【新型内容】 我們現在已設計出一種改良的配置。 根據本創作，提供—種用以保護於半導體晶片製造 =光^免於汙染的裝置，該裝置包含一護膜部件，該護膜 由連接構件而安置於該光罩上，並使兩者之間存在 巩在空間，該裝置的特徵在於，該連接構件被配置成允 許整個護膜部件可沿實質±垂直於該光罩的方向移動，以 回應該空間與大氣之間的氣壓差變化。 另外，根據本創作，提供一種用以保護一用於半導體晶 片衣k之光罩免於汙染的構造，該構造包含提供一護膜部 件且藉由連接構件將該護膜部件安置於該光罩上，並使 兩者之間具有—氣密空間’該構造的特徵在於：該連接構 件係配置成允許整個冑膜部#可沿冑質上垂直於該光罩的 方向私動，以回應該空間與大氣之間的氣壓差變化。 進步根據本創作，提供一種製造半導體晶片的方式， 4 :式包含提供—光罩& 一如上所述保護該光罩免於汗染 、 k仏圖案化的遮罩於該光罩上、及經由該護膜 部件與該遮罩照射該光罩。 又、 進步根據本創作，提供一種根據如上所述之方式製造 96237-940407.doc M273818 的半導體晶片。 =，:護:與該光罩之間的_ 一填充有 封閉體積，該氣體可能但不一定是空氣。 該連接構件可包含多個撓性連接=°，較佳係配 ^如上所述的《差變化而作伸展與收縮，以允許沿垂 直於该光罩的方向移動該護膜部件。 在另—項具时施财，料連㈣件可包含多個撓性 密封構件，其將該護膜部件滑動地連接至一支標框架，使 該護膜部件可沿實質上垂直於該光罩的方向移動。 在另-具體實施例中，該支撐框架可包含多個縱向導引 件’其中該護膜部件的邊緣係配置成可以一氣密方式被予 收納。再一次地，允許藉由 ，^ 兀干猎由上下滑動該等氣密導引件而相 對於該光罩上下移動整個護膜部件。 該護膜薄膜較佳係切玻璃所構成。該光罩較佳係位於 一光罩底板上，該底板較佳係具有一支撐框架，該護膜部 件係連接至該支撐框架。 、 參考本文所述的具體實施例即可明白本創作的此等及其 它方面。 【實施方式】 參考附圖之圖1，一傳統配置包含一薄護膜丨與一框架3。 該護膜1係附著於該框架3上，且在其一側上承載一光罩（即 一微影姓刻表面）的光罩底板5係附著於該框架3上，以使該 光罩底板5與該護膜1之間存在一間隙。為使光罩底板5與護 膜1間之空間9與周圍大氣之間的壓力均衡，在框架3中提供 96237-940407.doc M273818 一具有過渡器的鑽孔11。 如圖1所示之此一護膜包含一由高度透光材料（例如工微 米聚醯胺）所製成的透明護膜薄膜。一遮罩6被提供於光罩 底板5的一側上（光罩上方），然後將光罩曝光（透過遮罩6) 以便在石夕晶圓上建立一所需的電路組態。 Μ影蝕刻技術的解析度近年來逐漸變高，並且鑒於此種 解析度，波長更短的光逐漸被用作光源。明確言之，例如， 越來越需要使用氟同核複合分子雷射（157 nm)。然而，傳 統護膜材料吸收在157 nmT之輻射。因而，已考慮使用由 無機化合物（例如矽玻璃）或類似物所組成的玻璃平板作為 護膜。 ’ 當使用此等無機化合物作為護膜時，護膜在理想的情況 下應具有一特定厚度，以使薄膜具有所需的強度與硬度。 然而，在實務上，該平板必須遠薄於該特定厚度以避免輻 射的扭曲，並且该平板會因重力而變為彎曲，從而會引起 用於4膜表面曝光的光路徑偏離，因而對曝光造成不利麥 響。 ~ 美國專利申請案第Us 2001/0004508號說明一配置，其中 4 &膜包含一薄玻璃平板，該薄玻璃平板係一附著於一光 罩下的框木，使該護膜因重力而趨向於向下歪曲。然而， 藉由使4膜與光罩間之空間中的空氣減壓將可提升護膜， 因而緩和或消除由重力（及其自身的重量）所引起的變又形、。 我們現在已設計出一種改良的配置。參考附圖之圖2，根 據本創作一第一示範性具體實施例的配置包含一光罩底板 96237-940407.do, M273818 5，在該光罩底板5的一表面上提供一光罩（即一微影蝕刻表 面）。將光罩底板5安裝於一框架3上，並在該光罩表面上提 供一圖案化的遮罩6。 橫跨該光罩安裝一透明護膜薄膜或平板丨，使該透明護膜 薄膜或平板1實質上與該光罩平行，以便在兩者之間定義一 氣密空間9。藉由位於該護膜！之相對邊緣處的撓性連接部 件2〇將該護m安裝於框架3上。該撓性連接部件2〇係為「風 箱」型配置的形式，以便在垂直於該光罩的方向上提供最 佳的撓性，但在所有其他的方向上則有很大的阻力。結果， 該空間9與周圍大氣之間的氣廢差變化可使用該玻璃護膜 本身的重量來支標該護膜i(其可包含，例如，梦玻璃）。換 :,，護膜】根據氣壓差「浮動」，並以一被動方式保持該 氣1差，即無需電氣、氣動或其他外部連接。 參考附圖之圖3’根據本創作一第二示範性具體實施例之 配置I 3々夕與參考圖2所述相同的特徵，並且相同的參考 編號用來表示對應的特徵 行儍然而，在此種情形下，連接部 件30包含撓性密封構件 、， 稱件撓性密封構件係連接至框架3 亚且配置成沿垂直於光罩的 蚊尤罩的方向相對於框架3滑動。因此， 正個S又膜1可相對於光單上 ^ L 下移動如參考圖2所述。在一 替代性具體實施例中，蔣 將1^撓性連接部件则定於框架3 上，猎此，^護膜上下移動時 滾動到另-「腳」。 ”件3〜υ形的一「腳」 參考附圖之圖4，根據本創作一 _ ^ η ^ ^ 乍弟二不乾性具體實施例之 配置同樣包含許多與參考 口及3所述相同的特徵，並且相 96237-940407.doc -10- M273818 同的參考編號再次用來表示對應的特徵。然而，在此種情 況下’有一縱向導引件（未顯示）位於框架3之側上，在該等 導引件内，濩膜1能夠沿垂直於光罩的方向滑動，以便再次 使名光罩配置内部相對於大氣壓力的氣壓差變化可使用護 膜自身的重量來支撐護膜1。 如果忒護膜薄膜的形狀為矩形，可能難以獲得該護膜與 該支撐框架之間的撓性連接。在此種情形下，可在護膜薄 膜的角落處使用圓弧（radius)。 應注意，上述具體實施例說明而非限制本創作，並且熟 習此項技術者將能夠設計許多替代的具體實施例，而不致 脫離隨附巾請專利範圍所界定的本創作料。在中請專利 犯圍中，括號中的任何參考符號不應解釋為限制申請專利 祀圍。辭々「包含」等並不排除任何申請專利範圍或整份 或明書所列之外的元件或步驟。以單數形式參考元件並不 排除複數個此種元件的存在，反之亦然。在元件申嗜專利 範圍中列舉了一些構件，其中的一些構件可藉由同一項硬 體/、體化某些度里並未在互不相同的相關申請專利範圍 以陳述的僅有事實，並不表科能為以優點而使用 该等度量之組合。 【圖式簡單說明】 已麥考附圖舉例說明本創作之具體實施例，其中 圖1係安裝於光罩上的傳統護膜之示意斷面圖； 置之示 圖2係根據本創作_第一示範性具體實施例之配 意斷面圖； 96237-940407.doc M273818 圖3係根據本創作一第二示範性具體實施例之配置之示 意斷面圖；以及 圖4係根據本創作一第三示範性具體實施例之配置之示 意斷面圖。 【主要元件符號說明】 1 護膜 3 框架 5 光罩底板 6 遮罩 9 空間 11 鑽孔 20 撓性連接部件 30 連接部件 96237-940407.doc -12-

Claims (1)

1. M273818 九、申請專利範圍： L :種用以保護一用於半導體晶片製造之光罩免於汙染的 裝置’該裝置包含一護膜部件⑴，該護膜部件（1)藉由連 接構件（20、30)而被安置於該光罩上，並使兩者之^具有 一氣密空間（9)，該裝置的特徵在於：該連接構件（2〇、3〇) 被構形成允許該整個護膜部件（1)可沿實質上垂直於該光 罩的一方向移動，以回應該空間（9)與大氣之間的氣壓差 變化。 士。月求項1之裝置，纟中該連接構件包含複數個繞性連接 部件（20)。 3. 如請求項2之裝置，其中該等連接部件（2〇)係配置成可回 應該等氣壓差變化而作伸展與收縮’以便允許該護膜部 件（1)沿垂直於該光罩的方向移動。 4. 如請求们之裝置，其中該等連接構件包含換性密封構件 (30)，其將該護膜部件（1)滑動地連接至一支撐框架（3), 使該護膜部件⑴可沿實質上垂直於該光罩的方向移動。 5. 如=求項丨之裝置，其進一步包含一支撐框架（3)，該支撐 框架包括複數個縱向導引件，其中該護膜部件（1)之該等 邊緣被配置成可以一氣密方式被予收納。 Λ 6. 如。月求項卜2、3、4或5之裝置，其中該護膜部件⑴係由 矽玻璃所構成。 〃 7. 如請求項卜2、3、4或5之裝置，其中該光罩係位於—光 罩底板（5)上’該底板⑺具有—支撐框架（3)，而該護膜部 件（1)連接至該支撐框架（3)。 96237-940407.doc