專(zhuān)利名稱(chēng)：掩模版夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件制造設(shè)備和方法，更為具體地，本發(fā)明提供了一 種掩模版夾具以防止在生產(chǎn)線(xiàn)上手動(dòng)操作掩模版時(shí)掩模版受到損傷和刮傷。
背景技術(shù)：
在光刻中，掩模版(Reticle)或者光罩(Mask)由透明村底上的圖形化 的不透明涂層(Coating)組成，比如鉻，且用于制造半導(dǎo)體器件的集成電路 或者其它需要在襯底上形成微小特征的器件。每塊定義集成電路制造中的一 個(gè)圖形化的層的一套掩模版被提供給步進(jìn)式光刻機(jī)或者掃描式光刻機(jī)，且分 別被選擇曝光。在大規(guī)模的生產(chǎn)集成電路器件的光刻中，所述光罩 (Photomask)也叫做掩模版(Photoreticle或者Reticle )。如步進(jìn)式和掃描式 光刻機(jī)中所使用的，掩模版包含芯片的一層，其被投影并被縮小4 5倍至晶圓 表面。為了獲得完整的晶圓覆蓋，晶圓在光柱下反復(fù)地從一個(gè)位置步進(jìn)到另 一個(gè)位置，直至達(dá)到完全曝光。
掩模版通常通過(guò)在襯底上的下方的不透明圖層上的光刻膠層中形成圖形 制造。所述光刻膠層中的圖形通過(guò)刻蝕步驟轉(zhuǎn)移至下方的不透明的涂層中。 所述光刻膠作為刻蝕掩膜。由于制造其所需的時(shí)間和開(kāi)支，高質(zhì)量的掩模版 價(jià)值不菲。由于使用昂貴的電子束工具形成圖形以及可能使用昂貴的聚焦離 子束(Focused ion beam, FIB )工具修復(fù)缺陷，制造一塊掩^^莫版所需時(shí)間可能 需要達(dá)兩周且費(fèi)用容易地達(dá)到$20，000甚至更多。
在集成電路制造過(guò)程中，掩模版必須得到保護(hù)以防止損傷或者可能粘附 至其表面的微粒。 一個(gè)由薄的膜層組成的稱(chēng)做表膜(Pellicle)的涂層被安裝 在框架(Frame)或者墊片(Spacer)上以連接表膜至掩模版。通過(guò)在表膜上聚集使灰塵微粒不能接近掩模版，所述表膜典型地為一層諸如硝化纖維之類(lèi) 的高度透明材料的薄膜。任何聚集在表膜上的微粒不影響從掩模版轉(zhuǎn)移至器 件襯底上的光刻膠層上的空間圖像。由于微粒不在掩模版表面上的聚焦平面 之內(nèi)，其圖像不會(huì)被重現(xiàn)到光刻膠薄膜上。否則，任何聚集在掩模版上的透
明的石英區(qū)域上的微粒都會(huì)重現(xiàn)到光刻膠薄膜中成為缺陷(Defect),并且最 終降低所制造的器件的性能。
有時(shí)，在生產(chǎn)線(xiàn)上使用夾具操作的過(guò)程中薄膜被撕裂或者刮傷，表膜必 須被替換。生產(chǎn)和修理掩模版的工藝非常昂貴。由于掩模版很脆，通過(guò)在特 殊設(shè)計(jì)的掩模版盒中或者支架上運(yùn)輸防止其受到靜電放電(ESD )的危害或者 其他損害。當(dāng)掩模版被手動(dòng)地以一個(gè)傾斜角裝載掩模版盒入內(nèi)或者支架上的 時(shí)候，表膜可能會(huì)接觸到背面的支架的上面水平部分。由于在掩模版裝載的 過(guò)程中超過(guò)一定角度的傾斜會(huì)損傷表膜，所以需要掩模版保持水平。綜上， 需要一種加工半導(dǎo)體器件用的改進(jìn)的掩模版夾具。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件制造設(shè)備和方法，更為具體地，本發(fā)明提供了一 種掩模版夾具以防止在生產(chǎn)線(xiàn)上手動(dòng)操作掩模版時(shí)掩模版受到損傷和刮傷。
在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，提供了一種操作掩模版的裝置，所述裝 置包括固定架，用于固定掩模版；連接至固定架且與固定架一起工作的水
平指示器，用于指示固定架的水平狀態(tài)。所述裝置還包括連接至固定架的軸 和連接至軸的開(kāi)關(guān)。
在本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施例中， 一種操作掩模版的方法，所述方法包
括提供掩模版，使用掩模板固定架夾住掩模版，所述掩模板固定架包括開(kāi) 關(guān)、與固定架一起工作的水平指示器，所述水平指示器用于指示固定架的水 平狀態(tài)。所述方法進(jìn)一步包括裝載掩模版入掩模版盒內(nèi)同時(shí)保持固定架水平。通過(guò)本發(fā)明可以獲得很多勝過(guò)傳統(tǒng)的掩模板夾具的益處。例如，使用本 發(fā)明的掩模版夾具的操作工在操作掩模板過(guò)程中可以防止表膜損傷或者刮 傷。因此，就可以安全地操作昂貴的掩模版，并且操作工的技術(shù)并不是那么 的重要。依賴(lài)于實(shí)施例，可以獲得上述一個(gè)或者多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，在本發(fā)明的整個(gè) 說(shuō)明書(shū)中會(huì)更詳細(xì)地說(shuō)明這些及其他優(yōu)點(diǎn)，特別是下文中。
參考詳細(xì)的說(shuō)明書(shū)和隨后的附圖可以更完整地理解本發(fā)明的各個(gè)附加的 目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。


附圖，此處合成一體形成說(shuō)明書(shū)的一部分，舉例說(shuō)明了本發(fā)明，且和具 體實(shí)施方式一起進(jìn)一步揭示本發(fā)明的原理以使本領(lǐng)域相關(guān)的技術(shù)人員實(shí)施本 發(fā)明。
圖l是附有表膜的掩模版的簡(jiǎn)化的平面視圖2A是表膜的簡(jiǎn)化的俯視圖，所述表膜上部在用現(xiàn)有掩模版夾具手動(dòng)裝 載至支架上的過(guò)程中受損；
圖2B是沿著圖2A中A-A'線(xiàn)的簡(jiǎn)化的截面視圖，顯示放置在支架204上 的掩模版200;
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的掩模版夾具的簡(jiǎn)化的截面視圖； 圖4是圖3所示的當(dāng)裝載有掩模板時(shí)掩模版夾具的簡(jiǎn)化的截面視圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明總體來(lái)說(shuō)涉及集成電路及半導(dǎo)體器件制造工藝，更為具體地，本 發(fā)明提供了一種改進(jìn)的掩模版夾具以防止在生產(chǎn)線(xiàn)上手動(dòng)操作掩模版時(shí)掩模 版受到損傷和刮傷。僅僅是作為例子，本發(fā)明已被應(yīng)用于制造集成電路的掩 模版夾具，但是應(yīng)該認(rèn)識(shí)到具有更大的應(yīng)用范圍。還應(yīng)該理解，此處實(shí)例和實(shí)施方案僅僅用于說(shuō)明性目的，本領(lǐng)域技術(shù)人 員在本發(fā)明的啟迪下將會(huì)知道各種改變或變化，這些改變或變化也包括在本 申請(qǐng)的精神和范圍以及所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
參考附圖，本發(fā)明的示范實(shí)施例被充分地描述。本發(fā)明可以以許多不同 形式具體化，不應(yīng)當(dāng)解釋為限于此處所陳述的示范實(shí)施例。更合理地，提供 這些示范實(shí)施例以使本公開(kāi)徹底和完全，且向本領(lǐng)域技術(shù)人員傳達(dá)本發(fā)明的 概念。
其中，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種改進(jìn)的掩模版夾具，用于將掩模版放 入掩模版盒中而不損傷表膜。
圖1是附有表膜104的掩模版102的簡(jiǎn)化的平面視圖。眾所周知，在半 導(dǎo)體器件制造過(guò)程中，目標(biāo)是取得沒(méi)有缺陷的電路圖形的曝光。隨著集成電
路從小規(guī)模集成電路階段向超大規(guī)模集成電路階段發(fā)展，超潔凈的制造空間 的需求變得越來(lái)越迫切。例如，在曝光中落至光罩表面的單個(gè)空中微?？赡?損壞掩模版102下的晶圓上的被曝光的電路。
為了幫助解決這個(gè)問(wèn)題，光刻業(yè)界開(kāi)發(fā)了表膜104來(lái)阻隔微粒并且保護(hù) 光罩不受各種形式的污染。表膜104包含了一層沿框架伸展的薄的透明的薄 膜。所述框架以拉張狀態(tài)固定薄膜，并且通過(guò)框架的厚度使其離開(kāi)掩模版102 表面，使用粘合劑把框架粘合到光罩上。
表膜104在提高投影到晶圓上的圖像的準(zhǔn)確度上起著雙重作用。首先， 表膜104保護(hù)掩模版102避免與微粒污染直接接觸。如上所述，落在掩模版 102上的微粒會(huì)使圖像發(fā)生扭曲，所以其必須被去除。然而，由于去除與掩模 版102直接接觸，從掩模版102上去除微粒會(huì)對(duì)掩模版102造成損傷。當(dāng)使 用表膜104時(shí)，微粒會(huì)落在表膜104上而非掩模版102上，因此，只需清潔 表膜104。由于在清潔過(guò)程中掩模版102被所述薄膜自身保護(hù)，清潔表膜104而非掩模版102對(duì)掩模版102整體幾乎無(wú)危害。
表膜104的第二個(gè)作用是與表膜104的隔離作用(Standoff)有關(guān)。在曝 光過(guò)程中，聚焦平面與印在掩模版102上的圖像的位置相關(guān)。通過(guò)使用包含 表膜104,系統(tǒng)中任何微粒將會(huì)落在表膜104上而非掩模版102上。由于表膜 104的厚度，表膜104表面和掩模版102的圖形化表面之間具有距離，這些微 粒不會(huì)進(jìn)入聚焦平面。由于表膜104將這些微粒移出了聚焦平面之外，投影 至襯底上的圖像包含這些微粒的可能性大大降低。
圖2A是掩模版200的簡(jiǎn)化的俯視圖，所述掩模版200置于掩模版盒208 的掩模版支架201-206上。有時(shí)，在操作過(guò)程中表膜209會(huì)被撕裂或者損傷， 尤其是當(dāng)掩^f莫版200以如圖2A和圖2B所示的傾斜角度被放入掩模版夾具或 者支架204上的時(shí)候。當(dāng)掩模版200被裝載的時(shí)候，掩模版支架201~206與 掩模版200相接觸，與支架203和204相鄰的表膜207的上部會(huì)在使用現(xiàn)有 的掩模版夾具手動(dòng)裝載入掩模版盒208的時(shí)候受到損傷。
圖2B是沿著圖2A中的A-A'線(xiàn)的簡(jiǎn)化的截面視圖，顯示掩模版200被放 置在支架204上。圖2B示出了當(dāng)掩模版200被放入到掩模版盒208時(shí)，表膜 207的下表面是如何與支架204的上方的水平表面210相接觸。當(dāng)掩模版200 被放置到支架201-206上，表膜207和支架204的表面之間會(huì)由于支架 201-206之間存在高度差而存在間隙。在這種情況下，如果以一個(gè)傾斜角將掩 模版200放入掩模版盒208中，表膜207會(huì)接觸到支架204的上方的水平表 面210。因此，當(dāng)掩模版200被放入的時(shí)候，傾斜超過(guò)特定角度可能對(duì)表膜 207造成損傷。這個(gè)角度通常取決于支架201-206之間的高度差。然而，由于 支架201~202、 205-206只會(huì)接觸到石英而不會(huì)接觸到表膜207,任何從左到 右的傾斜都不會(huì)造成這樣的問(wèn)題，如圖2A所示。
圖3是掩模版夾具300的簡(jiǎn)化的截面視圖。所述掩模版夾具300包括軸310、 U形的固定架306,所述固定架306具有一對(duì)夾子304、開(kāi)關(guān)312和與 固定架306或者軸310連接的氣泡水平指示器308。固定架306為U形，具 有一個(gè)開(kāi)放的頂端，夾子304放置于其頂端。當(dāng)開(kāi)關(guān)312轉(zhuǎn)至"ON"(鎖住) 的時(shí)候，夾子304向里移動(dòng)固定或者夾住掩模版。當(dāng)開(kāi)關(guān)312轉(zhuǎn)至"OFF"的 時(shí)候，夾子304向外移動(dòng)松開(kāi)和把掩模版放置在支架上。
水平指示器308可以與固定架306連接，也可以與軸310的軸體連接。 氣泡水平指示器308或者任何其它類(lèi)型可以被連接以精確保持夾具306水平。 如前所述，精確地對(duì)準(zhǔn)并保持夾具水平對(duì)于在掩模版被裝入或者取出掩模版 盒的過(guò)程中防止表膜受到損傷是必要的。，水平指示器308可以包括圓柱形的 本體，所述圓柱形的本體具有半球形的底部、由液體空腔和覆蓋液體空腔的 -f見(jiàn)窗組成的頂端。-現(xiàn)窗上可以具有水平標(biāo)記。液體空腔內(nèi)容納一定體積的液 體，所述液體在視窗下形成定位氣泡。為了將定位氣泡與水平標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)，掩 模版夾具300在后續(xù)的使用過(guò)程中可被可調(diào)地傾斜。任何本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員可以認(rèn)識(shí)到很多變化、替換或者改進(jìn)。
圖4是圖3的當(dāng)裝載有掩模板時(shí)掩模版夾具的簡(jiǎn)化的截面視圖。掩模版 414被掩模版夾具裝置400的固定架406和夾子404安全地夾住。通過(guò)使用水 平指示器408保持掩模版夾具水平，掩模版414就能夠被安全地裝載入或者 拿出掩模版盒或者步進(jìn)式光刻機(jī)系統(tǒng)。圖中標(biāo)記410為軸，412為開(kāi)關(guān)，416 為表膜。
所述示意圖僅僅是一個(gè)例子，對(duì)此不應(yīng)該不適當(dāng)?shù)叵拗票景l(fā)明權(quán)利要求 所要求保護(hù)的范圍。任何本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員都可以認(rèn)識(shí)到許多變化、替 換和改進(jìn)。還應(yīng)該理解，本發(fā)明中所述實(shí)例和實(shí)施方案僅僅用于說(shuō)明性目的， 本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明的啟迪下將會(huì)知道各種改變或變化，這些改變或變 化也包括在本申請(qǐng)的精神和范圍以及所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種操作掩模版的裝置，包括固定架，用于固定掩模版；水平指示器，耦合至固定架，用于指示固定架的水平狀態(tài)；軸，連接至固定架，使得人能夠把持該裝置；以及開(kāi)關(guān)，連接至軸，并且適合于控制固定架以固定掩模版。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的操作掩模版的裝置，其特征在于，所述固定架的 形狀呈U形。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的操作掩模版的裝置，其特征在于，所述固定架具 有一對(duì)向里移動(dòng)以?shī)A住掩模版的夾子。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的操作掩模版的裝置，其特征在于，所述水平指示 器為氣泡水平指示器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的操作掩模版的裝置，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)配置 成鎖住或者開(kāi)啟固定架。
6. —種操作掩模版的方法，包括使用固定架夾住掩模版，所述固定架包括開(kāi)關(guān)以及水平指示器，所述水 平指示器與固定架一起工作，用于指示固定架的水平狀態(tài)；以及將掩模版裝載到掩模版盒內(nèi)，同時(shí)利用水平指示器來(lái)保持固定架的水平 狀態(tài)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的操作掩模版的方法，其特征在于，在掩模版上提 供薄膜以保護(hù)掩模版。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的操作掩模版的方法，其特征在于，所述固定架的 形狀呈U形。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的操作掩模版的方法，其特征在于，所述水平指示 器為氣泡水平指示器。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的操作掩模版的方法，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)被開(kāi) 啟以便鎖住掩^^莫版固定架。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)線(xiàn)上半導(dǎo)體器件的制造工藝過(guò)程中的操作掩模版的裝置和方法。所述裝置包括用于固定掩模版的固定架，所述固定架被配置成安全地固定掩模版、且水平指示器連接至固定架以指示固定架的水平狀態(tài)；所述裝置還包括連接至固定架的軸以便固定以及連接至軸的開(kāi)關(guān)。所述方法包括提供掩模版；使用掩模版固定架夾住掩模版，所述固定架包括開(kāi)關(guān)、水平指示器，所述水平指示器與固定架一起工作，用于指示固定架的水平狀態(tài)；所述方法進(jìn)一步包括裝載掩模版入掩模版盒，同時(shí)使用水平指示器保持固定架水平。
文檔編號(hào)G03F7/20GK101625528SQ20081004036
公開(kāi)日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2008年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月8日
發(fā)明者吳凌輝, 徐曉敏, 金志銳 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司