一种减少极紫外光刻工艺中掩膜版颗粒污染的装置及方法

摘要

本发明公开一种减少极紫外光刻工艺中掩膜版颗粒污染的装置及方法，包括掩膜版承载台，所述掩膜版承载台设置于光刻机内，所述掩膜版承载台上置有掩膜版；气帘产生装置沿左右方向设置，并且气帘产生装置位于掩膜版承载台的上方；气帘产生装置用于产生气帘；气束产生装置设置于左右方向的一侧，并且气束产生装置位于掩膜版承载台的上方；气束产生装置用于产生气束；颗粒检测装置设置于掩膜版承载台的上方，用于对掩膜版的上表面进行颗粒检测。本发明通过使用倾斜气束将已经落入到掩膜版上的颗粒去除，节约了时间，又提高了颗粒去除的效率。

说明书

技术领域

本发明涉及掩膜板的技术领域，尤其涉及一种减少极紫外光刻工艺中掩膜版颗粒污染的装置的技术领域。

背景技术

随着集成电路技术的发展，做为集成电路关键技术之一的光刻技术，也经历了G-Line，I-line，DUV(深紫外)以及EUV(Extreme Ultraviolet：极紫外)的发展路线，在这个发展过程中，无一例外的都是通过降低曝光时的波长来提高光刻的图形分辨率，从而获得更小的图形。EUV光刻使用的是波长为13.5纳米的极紫外光线，这么小的波长能获得极高的图形分辨率，EUV光刻技术已经或即将应用于10纳米及以下工艺节点的半导体产品中。

掩膜版是光刻工艺中不可或缺的重要载体，它上面载有芯片设计者设计的图形，这些图形是通过光刻/刻蚀工艺转移到硅片上的，所以掩膜版上的颗粒污染情况将直接影响到硅片上图形的质量，进而影响最终器件的性能，在图形尺寸不断缩小的情况下，控制和减少掩膜版上的颗粒污染就变得尤为重要。减少掩膜版上的颗粒污染主要分两种情况；一是去除经过多次曝光和传送之后已经落在掩膜版的颗粒，二是减少在曝光和传送过程中，颗粒落入掩膜版上的几率，针对第一种情况，目前业界普遍使用的方法是用氮气枪在光刻机外用人工的方法将已经落在掩膜版的颗粒“吹掉”，这种方法的缺点在于：当在光刻机外将颗粒污染去除以后，掩膜版需要再被搬入光刻机，并还要经过一系列的传送才能进行曝光，在这些传送过程中，会产生新的颗粒污染，也即在曝光时，掩膜版上还是会有颗粒污染；针对第二种情况，目前业绩普遍采用的是如图1所示的方法，即在掩膜版图形200的上方制作一保护膜300，在掩膜版的曝光和传送过程中，该保护膜能防止颗粒落入掩膜版上，目前制作掩膜版保护膜300的材料主要是硝化纤维树脂(用于G-Line/I-Line掩膜版)或含氟树脂(用于DUV掩膜版)，这些材料在G-Line/I-Line或DUV波长的透光率较好，因此不会影响曝光光线到达掩膜版的图形200上，但遗憾的是，这些保护膜材料对于EUV波长的光线透光性却很差，因此在EUV曝光时大部分曝光光强都会被保护膜300所吸收而很难到达EUV掩膜版上，虽然目前有很多研究单位在研究新材料来制作EUV掩膜版的保护膜，但到目前为止还没有研究出可以商业化的保护膜材料。

发明内容

针对上述问题，现提供一种减少极紫外光刻工艺中掩膜版颗粒污染的装置及方法，该装置能在掩膜版承载台上方产生平行的气帘和倾斜的气束，平行的气帘用于防止在曝光过程中颗粒落入掩膜版上，而倾斜的气束用于去除已经落入掩膜版上的颗粒。

为了实现上述目的，采取的技术方案如下：

一种减少极紫外光刻工艺中掩膜版颗粒污染的装置，其中，包括：

掩膜版承载台，所述掩膜版承载台设置于光刻机内，所述掩膜版承载台上置有掩膜版；

气帘产生装置，所述气帘产生装置沿左右方向设置，并且所述气帘产生装置位于所述掩膜版承载台的上方；所述气帘产生装置用于产生气帘；

气束产生装置，所述气束产生装置设置于左右方向的一侧，并且所述气束产生装置位于所述掩膜版承载台的上方；所述气束产生装置用于产生气束；

颗粒检测装置，所述颗粒检测装置设置于所述掩膜版承载台的上方，用于对所述掩膜版的上表面进行颗粒检测。

上述一种减少极紫外光刻工艺中掩膜版颗粒污染的装置，其中，所述掩膜版上表面还设有掩膜版图形层；所述掩膜版承载台上设有所述掩膜版。

上述一种减少极紫外光刻工艺中掩膜版颗粒污染的装置，其中，所述气帘平行于所述掩膜版承载台的水平面，所述气帘阻挡曝光过程中所述掩膜版之外的颗粒侵入到所述掩膜版图形层。

上述一种减少极紫外光刻工艺中掩膜版颗粒污染的装置，其中，所述气束为倾斜气束，所述气束的倾斜角为所述气束的气流方向与所述掩膜版承载台的水平面的夹角，所述倾斜角的调节范围为10-60°；所述气束用于将已经落入到所述掩膜版上的颗粒去除。

上述一种减少极紫外光刻工艺中掩膜版颗粒污染的装置，其中，所述气帘的保护气体由氢气、氦气或两者混合产生，所述气帘距所述掩膜版承载台的高度的调节范围为2-10厘米。

一种减少极紫外光刻工艺中掩膜版颗粒污染的装置的方法，其中，用于上述的一种减少极紫外光刻工艺中掩膜版颗粒污染的装置，包括以下步骤：

步骤一、所述掩膜版传输中至所述掩膜版承载台上；

步骤二、所述颗粒检测装置对所述掩膜版进行颗粒检测，判断所述掩膜版的颗粒值是否符合规定；若颗粒检测装置检测不合格，则执行步骤三；否则，执行步骤四；

步骤三、所述气束产生装置产生倾斜的气束，并且调节所述气束的倾斜角；所述倾斜的气束将所述掩膜版图形层上的颗粒去除，同时，旋转和倾斜所述掩膜版；再次返回步骤二进行判断；

步骤四、开启所述气帘产生装置，产生所述气帘；

步骤五、开始进行曝光过程，使曝光光线到达所述掩膜版图形层上；

步骤六、曝光过程结束后，将所述掩膜版装入专用的掩膜版盒中存放，随后关闭气帘产生装置，停止所述气帘产生。

上述的一种减少极紫外光刻工艺中掩膜版颗粒污染的装置的方法，其中，所述气帘和所述气束可同时开启，也可以单独开启。

上述的一种减少极紫外光刻工艺中掩膜版颗粒污染的装置的方法，其中，所述步骤五的所述曝光过程中，所述掩膜版一直置于所述的气帘的下方。

上述的一种减少极紫外光刻工艺中掩膜版颗粒污染的装置的方法，其中，所述掩膜版能够在所述掩膜版承载台上进行上下、左右、前后移动、旋转以及倾斜动作。

上述技术与现有技术相比具有的积极效果是：

本发明通过使用倾斜的气束将已经落入到掩膜版上的颗粒去除，节约了时间，又提高了颗粒去除的效率。

本发明通过使用水平的气帘阻止了掩膜版以外的颗粒在光刻过程中落入到掩膜版上，由于采用了氢气和氦气，提高了光刻的曝光效率。

附图说明

图1为本发明的一种减少极紫外光刻工艺中掩膜版颗粒污染的装置的倾斜的气束的使用示意图；

图2为本发明的一种减少极紫外光刻工艺中掩膜版颗粒污染的装置的气帘的使用示意图；

图3为本发明的一种减少极紫外光刻工艺中掩膜版颗粒污染的装置的方法的流程图。

附图中：1、掩膜版承载台；21、气帘产生装置；211、气帘；22、气束产生装置；221、倾斜气束；3、掩膜版；31、掩膜版图形层；4、颗粒。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

图1为本发明的一种减少极紫外光刻工艺中掩膜版颗粒污染的装置的倾斜的气束的使用示意图。图2为本发明的一种减少极紫外光刻工艺中掩膜版颗粒污染的装置的气帘的使用示意图。图3为本发明的一种减少极紫外光刻工艺中掩膜版颗粒污染的装置的方法的流程图。

请参见图1至图3所示，在一种较佳的实施例中，示出了

一种减少极紫外光刻工艺中掩膜版颗粒污染的装置，其中，包括：

掩膜版承载台1，掩膜版承载台1设置于光刻机内，掩膜版承载台1上置有掩膜版3。

气帘产生装置21，气帘产生装置21沿左右方向设置，并且气帘产生装置21位于掩膜版承载台1的上方；气帘产生装置21用于产生气帘211。

气束产生装置22，气束产生装置22设置于左右方向的一侧，并且气束产生装置22位于掩膜版承载台1的上方；气束产生装置22用于产生气束221。

颗粒检测装置，颗粒检测装置(图中未示出)设置于掩膜版承载台的上方，用于对掩膜版3的上表面进行颗粒检测。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围。

进一步，在一种较佳实施例中，掩膜版3上表面还设有掩膜版图形层31；掩膜版承载台1上设有掩膜版3。

进一步，在一种较佳实施例中，气帘211平行于掩膜版承载台1的水平面，气帘211阻挡曝光过程中掩膜版3之外的颗粒侵入到掩膜版图形层31。

进一步，在一种较佳实施例中，气束221为倾斜气束，气束221的倾斜角为气束221的气流方向与掩膜版承载台1的水平面的夹角，倾斜角的调节范围为10-60°；气束221用于将已经落入到掩膜版3上的颗粒去除。

进一步，在一种较佳实施例中，气帘211的保护气体由氢气、氦气或两者混合产生，气帘211距掩膜版承载台1的高度的调节范围为2-10厘米。且氢气和氦气对EUV光线的吸收非常小，因此当曝光光线穿过水平的气帘21时，就可以避免因使用传统的保护膜而造成的对EUV光线的强吸收，从而使大部分曝光光强都能到达掩膜版图形层31上，进而提高EUV光刻的曝光效率。

除上述实施例外，本发明还具有如下的工作方法，请参见图1至图2所示：

步骤一、掩膜版3传输中至掩膜版承载台1上。

步骤二、颗粒检测装置对掩膜版3进行颗粒检测，判断掩膜版3的颗粒值是否符合规定；若颗粒检测装置检测不合格，则执行步骤三；否则，执行步骤四；颗粒值的设置具体可根据工艺需求，对掩膜版3上的需要检测的颗粒的数量以及大小对颗粒检测装置进行设置。

步骤三、气束产生装置22产生倾斜的气束221，并且调节气束221的倾斜角；气束221将掩膜版图形层31上的颗粒去除，同时，旋转和倾斜掩膜版3；再次返回步骤二进行判断；由此可知，本发明方法在掩膜版3上的颗粒检测不符合规格时，通过集成在光刻机上的气帘产生装置21和气束产生装置22就可以达到去除掩膜版3上颗粒4的目的，而无需将掩膜版从光刻机里取出，再进行人工的颗粒去除工作，即提高了产品品质，又提高了生产效率。

步骤四、开启气帘产生装置21，产生气帘211。

步骤五、开始进行曝光过程，使曝光光线到达掩膜版图形层31上。

步骤六、曝光过程结束后，将掩膜版3装入专用的掩膜版盒中存放，随后关闭气帘产生装置，停止气帘211产生。

进一步，在一种较佳实施例中，气帘211和气束221可同时开启，也可以单独开启。

进一步，在一种较佳实施例中，步骤五的曝光过程中，掩膜版3一直置于的气帘211的下方。

进一步，在一种较佳实施例中，掩膜版3能够在掩膜版承载台1上进行上下、左右、前后移动、旋转以及倾斜动作。具体的，可设置一掩膜版移动装置对掩膜版3进行移动。具体的，掩膜版3的旋转通过在掩膜版承载台1底部设置一旋转轴实现，掩膜版3的上下、左右和前后可分别通过在掩膜版承载底部设置各方向的齿条和滑槽实现，掩膜版3的倾斜动作可通过在掩膜版承载台的四角处设置一升降装置实现。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。