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浸润式光刻系统用的洁净膜清洗片、成分、用法及其应用.pdf

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浸润 光刻 系统 洁净 清洗 成分 用法 及其 应用
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摘要
申请专利号:

CN200710008126.3

申请日:

2007.01.26

公开号:

CN101231469A

公开日:

2008.07.30

当前法律状态:

撤回

?#34892;?#24615;:

无权

法?#19978;?#24773;: 发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G03F 7/20公开日:20080730|||实质审查的生效|||公开
IPC分类号: G03F7/20; H01L21/00; B08B3/08; B08B3/02; C11D1/88 主分类号: G03F7/20
申请人: 联华电子股份有限公司
发明人: 黄义雄; 林陵杰
地址: 中国台湾新竹科学工业园区
优?#28909;ǎ?/td>
专利代理机构: 北京市柳沈律师事务所 代理人: 张平元;赵仁临
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法律状态
申请(专利)号:

CN200710008126.3

授权公告号:

||||||

法律状态公告日:

2010.07.21|||2008.09.24|||2008.07.30

法律状态类型:

发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

摘要

一种原位清洗半导体机台的物镜的方法。在进行清洗工艺时,仅需将具有洁净膜的清洗片放置在扫瞄支座上,通过溶剂溶解洁净膜中的洁净成分,使洁净成分与物镜?#31995;?#27745;染物反应,再由浸润式光刻系统中的液体(水)冲洗物镜,即可将物镜清洗干净。

权利要求书

权利要求书
1.  一种半导体机台的物镜的清洗方法,包括:
提供清洗片,该清洗片包括晶圆与洁净膜,该洁净膜包括洁净成分;
提供第一溶剂,溶解部分该洁净膜的该洁净成分,并使该洁净成分与该物镜?#31995;?#27745;染物反应;以及
以第二溶剂冲洗该物镜。

2.  根据权利要求1的半导体机台的物镜的清洗方法,还包括:
相对移动该物镜与该清洗片;
以该第一溶剂,溶解另一部分的该洁净膜的该洁净成分,以使该洁净成分与该物镜?#31995;?#27745;染物反应;
以该第二溶剂冲洗该物镜;以及
重复上述步骤,直至该物镜完全洗净。

3.  根据权利要求1的半导体机台的物镜的清洗方法,其中该清洗片是采用形成光阻层的工艺来形成的。

4.  根据权利要求3的半导体机台的物镜的清洗方法,其中该形成光阻层的工艺包括:
提供组合物,该组合物包含该洁净成分;
将该组合物涂布在该晶圆上,以形成涂层;以及
烘烤该涂层,以形成该洁净膜。

5.  根据权利要求3的半导体机台的物镜的清洗方法,其中该组合物包括:
5-20%重量的至少一表面活性剂作为该洁净成分;
5-25%重量的成形剂;
选择性包括1-5%重量的添加剂;以及
至少一第三溶剂,该第三溶剂、该表面活性剂、该成形剂以及选择性包括的该添加剂的总和为100%重量。

6.  根据权利要求5的半导体机台的物镜的清洗方法,其中该表面活性剂包括两性表面活性剂。

7.  根据权利要求5的半导体机台的物镜的清洗方法,其中该溶剂选自异丙醇与丙二?#25216;?#37274;乙酸酯(propylene glycol monomethylethyl acetate,PGMEA)及其组合。

8.  根据权利要求5的半导体机台的物镜的清洗方法,其中该添加剂包括除藻剂或抑菌剂。

9.  根据权利要求5的半导体机台的物镜的清洗方法,其中该成形剂选自酚醛清漆树脂(novolac resin)、聚羟基苯乙烯树脂(polyhydroxy styreneresin)、丙烯酸酯(acrylate)、甲基丙烯酸酯(methacrylate)、环烯烃(cyclic olefin)、交替型共聚物(alternating copolymer)、混合型聚合物(hybrid polymer)以及环状聚合物(cyclo polymer)及其组合。

10.  根据权利要求1的半导体机台的物镜的清洗方法,其中该第一溶剂与该第二溶剂包括水或经过超声波振荡的水。

11.  一种原位清洗浸润式光刻系统的曝光装置的物镜的方法,包括:
在该曝光装置的扫瞄支座上提供清洗片,该清洗片包括晶圆与洁净膜,该洁净膜包括洁净成分;
在该曝光装置的该扫瞄支座上方的浸润腔室中?#20013;?#36890;入第一溶剂,以溶解部分该洁净膜的该洁净成分,使该洁净成分与该物镜?#31995;?#27745;染物反应;以及
于该浸润室中通入第二溶剂,以冲洗该物镜。

12.  根据权利要求11的原位清洗光刻系统的曝光装置的物镜的方法,还包括:
相对移动该曝光装置与该清洗片;
在该曝光装置的该浸润腔室中再提供该第一溶剂,溶解另一部分的该洁净膜的该洁净成分,使该洁净成分与该物镜?#31995;?#27745;染物反应;
以该第二溶剂冲洗该物镜;以及
重复上述步骤,直至该物镜完全洗净。

13.  根据权利要求11的原位清洗光刻系统的曝光装置的物镜的方法,其中该清洗片是采用形成光阻层的工艺来形成的。

14.  根据权利要求13的原位清洗光刻系统的曝光装置的物镜的方法,其中该形成光阻层的工艺包括:
提供组合物,该组合物包含该洁净成分;
将该组合物涂布在该晶圆上,以形成涂层;以及
烘烤该涂层,以形成该洁净膜。

15.  根据权利要求14的原位清洗光刻系统的曝光装置的物镜的方法,其中该组合物包括:
5-20%重量的至少一表面活性剂作为该洁净成分;
5-25%重量的成形剂;
选择性包括1-5%重量的添加剂;以及
至少一第三溶剂,该第三溶剂、该表面活性剂、该成形剂以及选择性包括的该添加剂的总和为100%重量。

16.  根据权利要求15的原位清洗光刻系统的曝光装置的物镜的方法,其中该表面活性剂包括两性表面活性剂。

17.  根据权利要求15的半导体机台的物镜的清洗方法,其中该第三溶剂选自异丙醇与丙二?#25216;?#37274;乙酸酯(propylene glycol monomethylethylacetate,PGMEA)及其组合。

18.  根据权利要求15的半导体机台的物镜的清洗方法,其中该添加剂包括除藻剂或抑菌剂。

19.  根据权利要求15的半导体机台的物镜的清洗方法,其中该成形剂选自酚醛清漆树脂(novolac resin)、聚羟基苯乙烯树脂(polyhydroxy styreneresin)、丙烯酸酯(acrylate)、甲基丙烯酸酯(methacrylate)、环烯烃(cyclic olefin)、交替型共聚物(alternating copolymer)、混合型聚合物(hybrid polymer)以及环状聚合物(cyclo polymer)及其组合。

20.  根据权利要求15的半导体机台的物镜的清洗方法,其中该第一溶剂与该第二溶剂包括水或经过超声波振荡的水。

21.  根据权利要求11的原位清洗光刻系统的曝光装置的物镜的方法,其中清洗该物镜的时机是在该曝光机台进行测机时、待机(idle)时、预防保养(Preventive Maintenance,PM)时和/或该曝光机台进行半导体元件的?#21450;?#21270;工艺之前和/或之后进行。

22.  一种清洗片,包括:
晶圆;以及
洁净膜,位于该晶圆上,该洁净膜是以涂层干燥而成,该涂层包含组合物,该组合物包括:
5-20%重量的至少一表面活性剂;
10-50%重量的至少一溶剂;
5-25%重量的成形剂;以及
选择性包括1-5%重量的添加剂。

23.  根据权利要求22的清洗片,其中该表面活性剂包括两性表面活性剂。

24.  根据权利要求22的清洗片,其中该溶剂选自异丙醇与丙二?#25216;?#37274;乙酸酯(propylene glycol monomethylethyl acetate,PGMEA)及其组合。

25.  根据权利要求22的清洗片,其中该添加剂包括除藻剂或抑菌剂。

26.  根据权利要求22的清洗片,其中该成形剂选自酚醛清漆树脂(novolac resin)、聚羟基苯乙烯树脂(polyhydroxy styrene resin)、丙烯酸酯(acrylate)、甲基丙烯酸酯(methacrylate)、环烯烃(cyclic olefin)、交替型共聚物(alternating copolymer)、混合型聚合物(hybrid polymer)以及环状聚合物及其组合。

27.  一种清洗片的清洗涂层用组合物,包括:
5-20%重量的至少一表面活性剂;
5-25%重量的成形剂;
选择性包括1-5%重量的添加剂;以及
至少一第三溶剂,该第三溶剂、该表面活性剂、该成形剂以及选择性包括的该添加剂的总和为100%重量。

28.  根据权利要求27的清洗片的清洗涂层用组合物,其中该表面活性剂包括两性表面活性剂

29.  根据权利要求27的清洗片的清洗涂层用组合物,其中该溶剂选自异丙醇与丙二?#25216;?#37274;乙酸酯(Propylene glycol monomethylethyl acetate,PGMEA)及其组合。

30.  根据权利要求27的清洗片的清洗涂层用组合物,其中该添加剂包括除藻剂或抑菌剂。

31.  根据权利要求27的清洗片的清洗涂层用组合物,其中该成形剂选自酚醛清漆树脂(novolac resin)、聚羟基苯乙烯树脂(polyhydroxy styreneresin)、丙烯酸酯(acrylate)、甲基丙烯酸酯(methacrylate)、环烯烃(cyclic olefin)、交替型共聚物(alternating copolymer)、混合型聚合物(hybrid polymer)以及环状聚合物及其组合。

32.  一种可原位清洗其物镜的曝光装置,适用于浸润式光刻系统,包括:
光学壳体;
曝光光源,设置于该光学壳体中;
物镜,配置于该光学壳体上;
扫瞄支座,设置于该物镜下方,用以承载晶圆;
浸润腔室,设置于该物镜下方、该扫瞄支座上方,用以容置液体;
液体供应/输出装置,用以在该浸润腔室中提供/输出该液体;以及
清洗片,可活动置于该扫瞄支座上,用以提供清洗成分以清洗该物镜。

33.  根据权利要求32的可原位清洗其物镜的曝光装置,还包括超声波振荡器,设置于该浸润腔?#25233;?#22260;,用以振荡该浸润腔室中的该液体,或是设置于液体供应/输出装置的输入管周围,用以提供经振荡的水至该浸润腔室中。

34.  根据权利要求32的可原位清洗其物镜的曝光装置,其中该清洗片,包括:
晶圆;以及
洁净膜,位于该晶圆上,该洁净膜是以涂层干燥而成,该涂层包含组合物,该组合物包括:
5-20%重量的至少一表面活性剂;
5-25%重量的成形剂;
选择性包括1-5%重量的添加剂;以及
至少一第三溶剂,该第三溶剂、该表面活性剂、该成形剂以及选择性包括的该添加剂的总和为100%重量。

说明书

说明书浸润式光刻系统用的洁净膜清洗片、成分、用法及其应用
技术领域
本发明是有关于一种半导体机台的清洗方法与装置,且特别是有关于浸润式光刻系统的曝光机台、曝光机台的物镜用的清洗片、使用该清洗片原位清洗的方法、该清洗片的清洗涂层用组合物。
背景技术
在半导体产业中想缩小晶圆?#31995;?#30005;路,最常见的方法包括缩短光波波长,使机器能在晶圆上投射出较小的电路。但是,光刻技术设备的制造商在制作最新一代可投射157纳米波长机台的过程中,遇到许多的困?#36873;?#36825;是因为要从一代光刻技术升级到新一代,必须采用全新的激光、光罩、可缩小影像与曝光位置的透镜,还有光阻剂等。但是在157纳米之下,仪器制造商无法以氟化钙琢磨出合适的透镜,不是缺陷太多,就是像差太大,因而无法在晶圆上清楚成像。2002年“浸润式光刻技术”(immersion lithography)的发表使得半导体技术人员可以在现有的技术上做?#30001;歟?#32780;不必再发展新的157纳米的技术。“浸润式光刻技术?#20445;?#26159;在193纳米波长曝光机基础上,于光源与晶圆之间加入水以使波长缩短到132纳米的光刻技术,比起目前一般干式光刻设备,此技术可支持65纳米、45纳米,甚至到32纳米工艺。
以浸润式曝光机台来进行光刻工艺时,物镜与晶圆之间的水可能会渗入晶圆?#31995;?#20809;阻层,使得光阻层中的部分成分溶解或分解之后的杂质经过水而残留在物镜上。此外,在进行曝光时,光阻中的溶解物也可能会蒸发发生出气(outgassing)现象,沉积在物镜上而污染物镜。
目前,曝光机台的物镜都是直接经过设备供货商来进行人工清洗,因此,不但耗时、费用高,而?#39029;?#24120;清洗不完全,而必须重新再清洗。
发明内容
本发明的目的就是提供一种设备和工艺成?#38236;汀?#30465;时、操作简便、不占空间?#20063;?#38656;经过设备供货商而可?#28304;?#21040;?#34892;?#28165;洗半导体机台的物镜的方法。
本发明的再一目的是提供一种设备和工艺成?#38236;汀?#30465;时、操作简便、不占空间?#20063;?#38656;经过设备供货商而可以原位清洗浸润式光刻系统的曝光装置的物镜的方法。
本发明的再一目的是提供一种清洗片,其制作方法简单,可以套入现有半导体工艺,来清洗半导体机台的物镜。
本发明的再一目的是提供一种清洗涂层用组合物,其可以用来制作清洗片,以清洗半导体机台的物镜。
本发明提出一种浸润式光刻系统的曝光装置,其物镜可原位清洗,不需经过设备供货商来进行人工清洗。
本发明提出一种半导体机台的物镜的清洗方法。此方法是提供清洗片,清洗片包括晶圆与洁净膜,洁净膜包括洁净成分。接着,提供第一溶剂,溶解部分洁净膜的洁净成分,并使洁净成分与物镜?#31995;?#27745;染物反应。之后,以第二溶剂冲洗物镜。
依照本发明实施例所述,上述半导体机台的物镜的清洗方法,还包括相对移动物镜与清洗片,再以第一溶剂,溶解另一部分的洁净膜的洁净成分,以使洁净成分与物镜?#31995;?#27745;染物反应,接着,以第二溶剂冲洗物镜,之后,再重复上述步骤,直至物镜完全洗净。
依照本发明实施例所述,上述清洗片是采用形成光阻层的工艺来形成的。
依照本发明实施例所述,上述形成光阻层的工艺包括先提供包含洁净成分的组合物,接着,将组合物涂布在晶圆上,以形成涂层,再烘烤涂层,以形成洁净膜。
依照本发明实施例所述,上述组合物包括5-20%重量的至少一表面活性剂作为洁净成分、5-25%重量的成形剂以及选择性包括1-5%重量的添加剂以及至少一溶剂,该溶剂、该表面活性剂、该成形剂以及选择性包括的该添加剂的总和为100%重量。表面活性剂包括两性表面活性剂。溶剂选自异丙醇与丙二?#25216;?#37274;乙酸酯(propylene glycol monomethylethyl acetate,PGMEA)及其组合。添加剂包括除藻剂或抑菌剂。成形剂选自酚醛清漆树脂(novolac resin)、聚羟基苯乙烯树脂(polyhydroxy styrene resin)、丙烯酸酯(acrylate)、甲基丙烯酸酯(methacrylate)、环烯烃(cyclic olefin)、交替型共聚物(alternatingcopolymer)、混合型聚合物(hybrid polymer)以及环状聚合物(cyclo polymer)及其组合。第一溶剂与第二溶剂包括水或经过超声波振荡的水。
本发明提出一种原位清洗浸润式光刻系统的曝光装置的物镜的方法。此方法是在曝光装置的扫瞄支座上提供清洗片,清洗片包括晶圆与洁净膜,洁净膜包括洁净成分。接着,在曝光装置的扫瞄支座上方的浸润腔室中?#20013;?#36890;入第一溶剂,以溶解部分洁净膜的洁净成分,使洁净成分与物镜?#31995;?#27745;染物反应。之后,于浸润室中通入第二溶剂,以冲洗物镜。
依照本发明实施例所述,上述的原位清洗光刻系统的曝光装置的物镜的方法,还包括相对移动曝光装置与清洗片,接着,在曝光装置的浸润腔室中再提供第一溶剂,溶解另一部分的洁净膜的洁净成分,使洁净成分与物镜?#31995;?#27745;染物反应,其后,再以第二溶剂冲洗物镜,之后,重复上述步骤,直至物镜完全洗净。
依照本发明实施例所述,上述清洗片是采用形成光阻层的工艺来形成的。
依照本发明实施例所述,上述形成光阻层的工艺包括先提供包含洁净成分的组合物,接着,将组合物涂布在晶圆上,以形成涂层,再烘烤涂层,以形成洁净膜。
依照本发明实施例所述,上述组合物包括5-20%重量的至少一表面活性剂作为洁净成分、5-25%重量的成形剂选择性包括1-5%重量的添加剂以及至少一溶剂,该溶剂、该表面活性剂、该成形剂以及选择性包括的该添加剂的总和为100%重量。表面活性剂包括两性表面活性剂。溶剂选自异丙醇与丙二?#25216;?#37274;乙酸酯(propylene glycol monomethylethyl acetate,PGMEA)及其组合。添加剂包括除藻剂或抑菌剂。成形剂选自酚醛清漆树脂(novolac resin)、聚羟基苯乙烯树脂(polyhydroxy styrene resin)、丙烯酸酯(acrylate)、甲基丙烯酸酯(methacrylate)、环烯烃(cyclic olefin)、交替型共聚物(alternatingcopolymer)、混合型聚合物(hybrid polymer)以及环状聚合物(cyclo polymer)及其组合。第一溶剂与第二溶剂包括水或经过超声波振荡的水。
依照本发明实施例所述,上述清洗物镜的时机是在曝光机台进行测机时、待机(idle)时、预防保养(Preventive Maintenance,PM)时和/或曝光机台进行半导体组件的?#21450;?#21270;工艺之前和/或之后进行。
本发明提出一种清洗片,其包括晶圆与位于晶圆?#31995;?#27905;净膜,其中洁净膜是以涂层干燥而成,涂层包含组合物,组合物包括5-20%重量的至少一表面活性剂、5-25%重量的成形剂以及选择性包括1-5%重量的添加剂以及至少一溶剂,该溶剂、该表面活性剂、该成形剂以及选择性包括的该添加剂的总和为100%重量。
依照本发明实施例所述,上述表面活性剂包括两性表面活性剂。溶剂选自异丙醇与丙二?#25216;?#37274;乙酸酯(propylene glycol monomethylethyl acetate,PGMEA)及其组合。添加剂包括除藻剂或抑菌剂。成形剂选自酚醛清漆树脂(novolac resin)、聚羟基苯乙烯树脂(polyhydroxy styrene resin)、丙烯酸酯(acrylate)、甲基丙烯酸酯(methacrylate)、环烯烃(cyclic olefin)、交替型共聚物(alternating copolymer)、混合型聚合物(hybrid polymer)以及环状聚合物(cyclopolymer)及其组合。
本发明提出一种可原位清洗其物镜的曝光装置,适用于浸润式光刻系统。?#20284;?#20809;装置包括光学壳体、曝光光源、物镜、扫瞄支座、浸润腔室、液体供应/输出装置以及清洗片。曝光光源,设置于光学壳体中。物镜,配置于光学壳体上。扫瞄支座,设置于物镜下方,用以承载晶圆。浸润腔室,设置于物镜下方、扫瞄支座上方,用以容置液体。液体供应/输出装置,用以在浸润腔室中提供/输出液体。清洗片,可活动置于扫瞄支座上,用以提供清洗成分以清洗物镜。
依照本发明实施例所述,上述的可原位清洗其物镜的曝光装置,更包括超声波振荡器,设置于浸润腔?#25233;?#22260;,用以振荡浸润腔室中的液体,或是设置于液体供应/输出装置的输入管周围,用以提供经振荡的水至浸润腔室中。
本发明的方法是一种设备和工艺成?#38236;汀?#30465;时、操作简便、不占空间?#20063;?#38656;经过设备供货商可?#28304;?#21040;?#34892;?#28165;洗物镜的方法。
为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举优选实施例,并配合附图,作详细说明如下。
附图说明
图1是图示本发明实施例的清洗片的剖面示意图。
图2A和2B是本发明实施例的浸润式光刻系统的两种曝光装置的剖面示意图。
图3是图示本发明实施例的原位清洗曝光装置的流程剖面图。
图4是图示本发明实施例的清洗方法中物镜与清洗晶片的位置关系图。
主要附图标记说明
10:清洗片
12:晶圆
14:洁净膜
20:曝光装置
112:光学壳体
113:光学系统
115:光源
115a:光束
116:物镜
118:浸润腔室
121:液体供应装置
120:储槽
122:输入管
124:输出管
128:扫瞄支座
130、130a:超声波振荡器
302~314:步骤
具体实施方式
本发明是通过具有洁净膜(detergent layer)的清洗片(cleaning wafer)来原位清洗半导体机台例如浸润式曝光机台的物镜。在进行清洗工艺时,仅需将此清洗片放置在扫瞄支座(wafer stage)上,通过溶剂溶解洁净膜中的洁净成分(cleaning component),使洁净成分与物镜?#31995;?#27745;染物反应,再以溶剂冲洗物镜,即可将物镜清洗干净。
请参照图1,本发明的清洗片10包括晶圆12与洁净膜14。晶圆12可以是半导体晶圆如硅晶圆,或是半导体化合物晶圆如硅锗晶圆,或是其它?#23376;?#35753;该洁净膜14附着的可用基质。洁净膜14的厚度例如是0.1微米至1.0微米,其是以涂层干燥而成。此涂层是以含有洁净成分的组合物经由涂布例如是旋转涂布之后,再进行烘烤而形成的。其烘烤的温度一组合物的组成成分而有所不同,例如是在摄氏90度至140度。此组合物包括5-20%重量的至少一表面活性剂作为洁净成分、5-25%重量的成形剂、选择性包括1-5%重量的添加剂以及至少一溶剂,溶剂、表面活性剂、成形剂以及选择性包括的添加剂的总和为100%重量。
作为洁净成分的表面活性剂例如是一种两性表面活性剂(amphotericsurfactant),例如是下式所示的两性咪唑(imidazole)化合物:

其中R是C6至C24烃自由基,如直链或是支?#30784;?#39281;和或不饱和的脂肪烃或烷基中含有6个碳原子的烷基芳香基,且优选是脂肪酸自由基;R1是氢、碱金属,优选是钠或CH2COOM;R2?#19978;?#21516;或是不同,为C1至C4的亚烷基,如-CH2-、-C2H4-、-C3H6-或-C4H8-;Z是-COOM或是C(OH)HCH2SO3M,其中M是碱金属,优选是钠、氢或含氮的有机碱自由基;以及G是OH、C6至C24阴离子表面活性硫酸?#20301;?#30970;酸盐,如饱和或是不饱和硫酸?#20301;?#30970;酸盐,或是烷基中含有6个碳原子的烷基芳香基硫酸?#20301;?#30970;酸盐,或是酸盐。
上述溶剂可选自异丙醇与丙二?#25216;?#37274;乙酸酯(propylene glycolmonomethylethyl acetate,PGMEA)及其组合。成形剂(forming polymer)可用来调节组合物的粘度。通过粘度的调整,可使得组合物在涂布之后,形成各种厚度的涂层。
成形剂可选自清漆树脂(novolac resin)如I-线(I-line,365nm)型清漆树脂如:

聚羟基苯乙烯树脂(polyhydroxy styrene resin)如:

丙烯酸酯(acrylate)、甲基丙烯酸酯(methacrylate)如:

环烯烃(cyclic olefin)、交替型共聚物(alternating copolymer)、混合型聚合物(hybrid polymer)以及环状聚合物(cyclo polymer)及其组合。
添加剂例如是除藻剂(algicide)或抑菌剂(microbial inhibitor)。
上述组合物中的洁净成分可以溶于水,因此,以上述组合物所制成的清洗片来清洗机台时,可以使用水作为溶解清洗片的洁净膜。
上述实施例的清洗片应用于浸润式光刻系统时,可以原位清洗曝光装置的物镜(objective lens),其详细说明如下:
请参照图2A,浸润式光刻系统的曝光装置20包括扫瞄支座128,用以承载已形成有光阻层的晶圆或是用以承载本发明的清洗片10。光学壳体(optical housing)112中包含光学系统113并可放置光罩(未示出)。光学系统具有光源115,例如激光,以及对应设置于扫瞄支座128上方的物镜116。浸润腔室(immersion)118,设置于物镜116的下方、扫瞄支座128的上方,用以容置液体132,例如是曝光用介质如水,或是用以溶解本发明的洁净膜的溶剂如水。
浸润腔室118可经由连通的气体导管(未图示)通入惰性气体而形成一个气密空间。浸润腔室118之中的液体是通过液体供应装置121来提供。液体供应装置121包括储槽120以及输入管122与输出管124。储槽120所存放的液体132可以经由输入管122输送至浸润腔室118之中,浸润腔室118之中的液体可以经由输出管124而排放出去。
曝光装置20还可以包括超声波振荡器130或130a,如图2A和2B所示。超声波振荡器130可以设置在输入管122的周围,用以振荡溶剂,以于浸润腔室118之中提供经过振荡的溶剂,如图2A所示。超声波振荡器130a则是设置在浸润腔室118周围,用以振荡浸润腔室118之中的溶剂。
在进行光刻工艺时,光束115a,例如是激光束可经由物镜116以及浸润腔室18中的液体介质来将光罩?#31995;耐及?#36716;移到晶圆上。
在进行半导体组件的?#21450;?#21270;工艺之后可以进行清洗工艺,将曝光机台的物镜116?#31995;?#27745;染物移除。清洗工艺如图3所示。
请同时参照图2A与图3,清洗工艺是先制作清洗片10,步骤302。清洗片10的制作方法和传统在晶圆上形成光阻层的方法相同。也就是,以用来涂布光阻层的旋转涂布机将上述制作洁净膜14的组合物涂布在晶圆12上,以形成涂层,步骤302a。然后,再以烘烤光阻层的烤箱来烘烤涂层,以形成洁净膜14,步骤302b。
接着,将清洗片10置于曝光装置20的扫瞄支座128上,步骤304。之后,进行步骤306,经过液体供应/输出装置121的输入管122在浸润腔室118中?#20013;?#36890;入溶剂,以溶解部分洁净膜14的洁净成分,并提供驱动力(drivingforce),使洁净成分与物镜116?#31995;?#27745;染物反应后经过输出管124排出。通入于浸润腔室118中的溶剂例如是水。控制浸润腔室118的溶剂的流量可以控制洁净膜14的洁净成分溶在溶剂中的浓度。在一实施例中,通入浸润腔室118的溶剂为水,其流量为50毫升/分钟至800毫升/分钟。此外,将通入浸润腔室118的过程中,可以通过设置在输入管122周围的超声波振荡器130将溶剂振荡之后,再将经过振荡的溶剂通入于浸润腔室118之中。或者,在将溶剂通入浸润腔室118之后,可以通过设置在浸润腔室118周围的超声波振荡器130a振荡溶剂,如图2A所示,以提升清洗的效?#30465;?
其后,进行步骤308,经过液体供应/输出装置121的输入管122在浸润腔室118中?#20013;?#36890;入溶剂,以冲洗(rinse)物镜116。所通入的溶剂例如是水。
其后,进行步骤310,相对移动曝光装置20与清洗片10,使物镜116对应于清洗片10的另一个位置上,以进行再一次的清洗工艺。曝光装置20与清洗片10相对移动的方向并无特别的限制,例如,请参照图4,物镜116相对于清洗片10的位置可由A区移动到B区、C区或D区。曝光装置20与清洗片10相对移动的速率例如是100厘米/秒以下。
之后,进行步骤312,在曝光装置20的浸润腔室118中再次通入溶剂,以溶解另一部分的洁净膜14的洁净成分,使洁净成分与物镜116?#31995;?#27745;染物反应。施行的方法可以采用与上述步骤306相同的方法。
其后,进行步骤314,以溶剂冲洗物镜116。施行的方法可以采用与上述步骤308相同的方法。
若是进行至步骤314,物镜116尚未完全清洗干净,则可重复上述步骤310至步骤314,直至物镜116完全洗净。
为了确保光刻的质量,上述的清洗工艺也可以在曝光机台进行半导体元件的?#21450;?#21270;工艺之前进行。除此之外,也可以在曝光机台进行测机时、待机(idle)时、预防保养(Preventive Maintenance,PM)时进行。
本发明的清洗方法可套入现有的浸润式光刻工艺,不需经过设备供货商或增设任何的设备,而直接由半导体厂内人员在任何需要清洗时直接在浸润式曝光机台原位清洗,而不需要停机(shut down)。此外,在进行清洗时也不须耗费大量的清洗溶液。因此,本发明的方法是一种设备和工艺成?#38236;汀?#30465;时、操作简便、不占空间且可?#28304;?#21040;?#34892;?#28165;洗物镜的方法。

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本文标题:浸润式光刻系统用的洁净膜清洗片、成分、用法及其应用.pdf
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