TWI743565B - 用於euv微影製程之光罩表面檢測方法及其光罩組件 - Google Patents
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Abstract
一種用於EUV微影製程之光罩表面檢測方法及其光罩組件，其中光罩組件係包含一光罩本體、一光罩測試單元及一光罩保護單元，而於一DUV光罩表面檢測機台內部，能夠將該光罩測試單元結合固定於該光罩本體表面上、並以193奈米的波長檢測該光罩本體表面是否具有異物，之後，再將檢測後的光罩本體運送至一EUV微影製程機台，而於該EUV微影製程機台內部，將該光罩本體上的光罩測試單元更換為該光罩保護單元，並於該EUV微影製程機台內以13.5奈米的波長進行EUV微影製程，如此將能夠於EUV微影製程之前先進行檢測光罩本體表面是否具有異物。
Description
本發明是有關一種用於EUV微影製程之光罩表面檢測方法及其光罩組件，特別是一種能夠於EUV微影製程前先進行檢測光罩本體表面是否具有異物的方法及其光罩組件。
依據目前的半導體元件製造技術，半導體元件的電路圖案是透過微影(lithography)製程將電路圖案轉印至矽晶圓的表面，具體而言是利用特定波長的光源投射通過光罩(photomask)的方式，將電路圖案轉印至矽晶圓的表面。為了實現在單位面積上倍增半導體元件例如電晶體的數目，縮小半導體電路的線寬為其主要的技術方案，目前以波長193奈米的深紫外光(DUV)做為微影製程的曝光光源。
現今為了要得到更小的線寬，必須改採波長更短的光源來做曝光，因此為了製作更為細小的線寬結構，波長13.5奈米的極紫外線光源簡稱EUV則是下一階段唯一的應用光源，根據估計現行的氬氟(ArF)193奈米光源最大的物理極限是10nm的線寬，若是進展到7nm以下則非EUV極紫外線光源不可。
由於半導體元件的微小化，在半導體元件的製造過程中，光罩的缺陷會造成矽晶圓表面之電路圖案的扭曲或變形，即使只有奈米尺寸例如20nm~200nm的缺陷都會導致半導體電路圖案的損害。
已知造成光罩缺陷的原因之一在於光罩的表面受到污染微粒(contamination particles)的污染；為了維持光罩在使用期間的品質，習知之一種方法係在光罩的表面設置一種具有光罩保護薄膜(pellicle)之框架，用以防止污染物質掉落在光罩表面進而形成污染微粒。
但即使使用上述框架，仍不可避免會於光罩表面造成汙染，故目前有以波長193奈米的深紫外光(DUV)做為檢測光源的DUV光罩表面檢測機台，以波長193奈米的深紫外光穿過框架上的薄膜，則能夠照射於該光罩表面進行檢測。
但由於目前並無針對波長13.5奈米的極紫外線光源的EUV光罩表面檢測機台，再加上波長193奈米的深紫外光並無法穿透用於EUV微影製程之框架上的薄膜，故無法使用波長193奈米的DUV光罩表面檢測機台來進行檢測光罩表面，如此只能夠於EUV微影製程後，才能發現光罩表面是否有污染微粒。
因此，為了克服上述問題，能夠準備兩種不同對應193奈米及13.5奈米的框架，並將框架與光罩本體以卡扣組件進行結合，而當要進行光罩表面檢測時，能夠於該DUV光罩表面檢測機台內、將該對應193奈米的框架組合於該光罩本體表面上，之後，再將檢測後的光罩本體運送至一EUV微影製程機台內，再將該光罩本體上的光罩測試單元更換為該光罩保護單元，並於該EUV微影製程機台內以13.5奈米的波長進行EUV微影製程，如此將能夠於EUV微影製程之前先進行檢測光罩本體表面是否具有異物，因此本發明應為一最佳解決方案。
本發明用於EUV微影製程之光罩表面檢測方法，其步驟為：
(1)提供一光罩本體、一光罩測試單元及一光罩保護單元，其中該光罩測試單元或該光罩保護單元能夠選擇結合於該光罩本體表面上；(2)將該光罩測試單元結合固定於該光罩本體表面上，並由一DUV光罩表面檢測機台以193奈米的波長檢測該光罩本體表面是否具有異物；以及(3)將檢測後的光罩本體運送至一EUV微影製程機台，並將該光罩本體上的光罩測試單元更換為該光罩保護單元，以於該EUV微影製程機台內以13.5奈米的波長進行EUV微影製程。
更具體的說，所述光罩本體表面上係具有一個或一個以上的卡扣部，而該光罩測試單元上係具有一相對應於該卡扣部之第一卡扣件，該卡扣部能夠與該第一卡扣件相結合、用以使該光罩測試單元結合固定於該光罩本體表面上。
更具體的說，所述光罩本體表面上係具有一個或一個以上的卡扣部，而該光罩保護單元上係具有一相對應於該卡扣部之第二卡扣件，該卡扣部能夠與該第二卡扣件相結合、用以使該光罩保護單元結合固定於該光罩本體表面上。
更具體的說，所述EUV微影製程機台內部具有至少一組的機械手臂，用以能夠移除於該光罩本體表面上的光罩測試單元，並將該光罩保護單元裝設於該光罩本體表面上。
一種用於EUV微影製程之光罩組件，係包含：一光罩本體，係具有一表面，該光罩本體表面上係具有一個或一個以上的卡扣部；一光罩測試單元，係包含一第一框架及一貼合在該第一框架上的透明薄膜，該第一框架上係具有一第一卡扣件，而該光罩本體表面之卡扣部能夠與該第一卡扣件相結合，
以於一DUV光罩表面檢測機台中、將該光罩測試單元結合固定於該光罩本體表面上並進行光罩表面檢測，而該DUV光罩表面檢測機台能夠以193奈米的波長檢測該光罩本體表面是否具有異物；一光罩保護單元，係包含一第二框架及一貼合在該第二框架上的非透明薄膜，該第二框架上係具有一第二卡扣件，而該光罩本體表面之卡扣部能夠與該第二卡扣件相結合，以於一EUV微影製程機台中、將該光罩保護單元結合固定於該光罩本體表面上並進行微影製程，而該EUV微影製程機台能夠以13.5奈米的波長進行微影製程。
更具體的說，所述光罩測試單元之透明薄膜係由含氟高分子化合物材質所製成。
更具體的說，所述光罩保護單元之非透明薄膜係由以矽為主體之無機薄膜材質所製成。
1:光罩本體
11:表面
12:卡扣部
2:光罩測試單元
21:第一框架
211:第一卡扣件
22:透明薄膜
3:光罩保護單元
31:第二框架
311:第二卡扣件
32:非透明薄膜
[第1圖]係本發明用於EUV微影製程之光罩表面檢測方法及其光罩組件之方法示意圖。
[第2A圖]係本發明用於EUV微影製程之光罩表面檢測方法及其光罩組件之光罩本體與光罩測試單元分解實施示意圖。
[第2B圖]係本發明用於EUV微影製程之光罩表面檢測方法及其光罩組件之光罩本體與光罩測試單元結合實施示意圖。
[第3圖]係本發明用於EUV微影製程之光罩表面檢測方法及其光罩組件之光罩本體與光罩保護單元分解實施示意圖。
有關於本發明其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。
請參閱第1圖，為本發明用於EUV微影製程之光罩表面檢測方法及其光罩組件之方法示意圖，由圖中可知，其方法為：(1)提供一光罩本體、一光罩測試單元及一光罩保護單元，其中該光罩測試單元或該光罩保護單元能夠選擇結合於該光罩本體表面上(步驟101)；(2)將該光罩測試單元結合固定於該光罩本體表面上，並由一DUV光罩表面檢測機台以193奈米的波長檢測該光罩本體表面是否具有異物(步驟102)；以及(3)將檢測後的光罩本體運送至一EUV微影製程機台，並將該光罩本體上的光罩測試單元更換為該光罩保護單元，以於該EUV微影製程機台內以13.5奈米的波長進行EUV微影製程(步驟103)。
而光罩本體與光罩測試單元分解與結合實施如第2A及2B圖所示，該光罩測試單元2係包括有一第一框架21及一貼合在該第一框架21上的透明薄膜22(該透明薄膜22係由含氟高分子材料所製成)，該第一框架21上係具有一第一卡扣件211，而該光罩本體1表面11之卡扣部12能夠與該第一卡扣件211相結合，以於一DUV光罩表面檢測機台中、將該光罩測試單元2結合固定於該光罩本體1表面11上並進行光罩表面檢測，而該DUV光罩表面檢測機台能夠以193奈米的波長檢測該光罩本體1表面11是否具有污染微粒。
而上述提及的DUV光罩表面檢測機台，能夠以193奈米的波長穿透該透明薄膜22，並進行檢測該光罩本體1表面11，而該光罩本體與光罩測試單元之結合能夠於外部或是於DUV光罩表面檢測機台內部進行結合，其中若是於內部結合，則必須於該DUV光罩表面檢測機台內部設置機械手臂，以使該光罩測試單元2能夠被夾持於該光罩本體1上方、並再卡扣固定於該光罩本體1表面11上。
而當進行檢測完畢之後，能夠將結合該光罩測試單元2之光罩本體1運送至該EUV微影製程機台內部，將該光罩本體1上的光罩測試單元2更換為該光罩保護單元3，而該光罩保護單元3如第3圖所示，係包含一第二框架31及一貼合在該第二框架31上的非透明薄膜32(該非透明薄膜32係由以矽為主體之無機薄膜材料所製成)，該第二框架31上係具有一第二卡扣件311，而該光罩本體1表面11之卡扣部12能夠與該第二卡扣件311相結合，以於一EUV微影製程機台中、將該光罩保護單元3結合固定於該光罩本體1表面11上並進行微影製程，而該EUV微影製程機台能夠以13.5奈米的波長進行微影製程。
而除了能夠於該EUV微影製程機台內部安裝該光罩保護單元3之外，亦能夠於外部以機械手臂設備更換該光罩保護單元3，而直接再將已結合該光罩保護單元3的光罩本體1送入該EUV微影製程機台內，以13.5奈米的波長進行微影製程。
而本案上述提及的卡扣部12、第一卡扣件211及第二卡扣件311係為市面上任何能夠方便結合與分離的組件。
本發明所提供之用於EUV微影製程之光罩表面檢測方法及其光罩組件，與其他習用技術相互比較時，其優點如下：
(1)本發明能夠準備兩種不同對應193奈米及13.5奈米的框架，能夠於該DUV光罩表面檢測機台內、將該對應193奈米的框架組合於該光罩本體表面上，之後，再將檢測後的光罩本體運送至一EUV微影製程機台內，再將該光罩本體上的光罩測試單元更換為該光罩保護單元，並於該EUV微影製程機台內以13.5奈米的波長進行EUV微影製程，如此將能夠於EUV微影製程之前先進行檢測光罩本體表面是否具有異物。
(2)本發明能夠透過DUV光罩表面檢測機台來進行檢測光罩表面，如此將能夠解決光罩保護單元的非透明薄膜無法被193奈米波長穿透的問題，也能夠避免該光罩保護單元的透明薄膜被13.5奈米劣化或氣化而產生有害氣體的問題發生。
本發明已透過上述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此一技術領域具有通常知識者，在瞭解本發明前述的技術特徵及實施例，並在不脫離本發明之精神和範圍內，不可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之請求項所界定者為準。
Claims (7)
- 一種用於EUV微影製程之光罩表面檢測方法，其步驟為：提供一光罩本體、一光罩測試單元及一光罩保護單元，其中該光罩測試單元或該光罩保護單元能夠選擇結合於該光罩本體表面上；將該光罩測試單元結合固定於該光罩本體表面上，並由一DUV光罩表面檢測機台以193奈米的波長檢測該光罩本體表面是否具有異物；以及將檢測後的光罩本體運送至一EUV微影製程機台，並將該光罩本體上的光罩測試單元更換為該光罩保護單元，以於該EUV微影製程機台內以13.5奈米的波長進行EUV微影製程。
- 如請求項1所述之用於EUV微影製程之光罩表面檢測方法，其中該光罩本體表面上係具有一個或一個以上的卡扣部，而該光罩測試單元上係具有一相對應於該卡扣部之第一卡扣件，該卡扣部能夠與該第一卡扣件相結合、用以使該光罩測試單元結合固定於該光罩本體表面上。
- 如請求項1所述之用於EUV微影製程之光罩表面檢測方法，其中該光罩本體表面上係具有一個或一個以上的卡扣部，而該光罩保護單元上係具有一相對應於該卡扣部之第二卡扣件，該卡扣部能夠與該第二卡扣件相結合、用以使該光罩保護單元結合固定於該光罩本體表面上。
- 如請求項1所述之用於EUV微影製程之光罩表面檢測方法，其中該EUV微影製程機台內部具有至少一組的機械手臂，用以能夠移除於該光罩本體表面上的光罩測試單元，並將該光罩保護單元裝設於該光罩本體表面上。
- 一種用於EUV微影製程之光罩組件，係包含： 一光罩本體，係具有一表面，該光罩本體表面上係具有一個或一個以上的卡扣部；一光罩測試單元，係包含一第一框架及一貼合在該第一框架上的透明薄膜，該第一框架上係具有一第一卡扣件，而該光罩本體表面之卡扣部能夠與該第一卡扣件相結合，以於一DUV光罩表面檢測機台中、將該光罩測試單元結合固定於該光罩本體表面上並進行光罩表面檢測，而該DUV光罩表面檢測機台能夠以193奈米的波長檢測該光罩本體表面是否具有異物；一光罩保護單元，係包含一第二框架及一貼合在該第二框架上的非透明薄膜，該第二框架上係具有一第二卡扣件，而該光罩本體表面之卡扣部能夠與該第二卡扣件相結合，以於一EUV微影製程機台中、將該光罩保護單元結合固定於該光罩本體表面上並進行微影製程，而該EUV微影製程機台能夠以13.5奈米的波長進行微影製程。
- 如請求項5所述之用於EUV微影製程之光罩組件，其中該光罩測試單元之透明薄膜係由含氟高分子薄膜材料所製成。
- 如請求項5所述之用於EUV微影製程之光罩組件，其中該光罩保護單元之非透明薄膜係由以矽為主體之無機薄膜材料所製成。
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